TY  - THES
A1  - Blum, Monika
T1  - Electronic and Chemical Properties of Liquids and Solutions
T1  - Elektronische und Chemische Eigenschaften von Flüssigkeiten und Lösungen
N2  - Die hier vorgelegte Doktorarbeit wurde der Untersuchung der elektronischen und chemischen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Lösungen mittels weicher Röntgenstrahlen gewidmet. Die verwendeten Photonen-rein-Photonen-raus Methoden, namentlich Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS), Röntgenemissionsspektroskopie (XES) und resonante inelatische Röntgenstreuung (RIXS) stellten sich als exzellente Methoden heraus, diese Systeme zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine experimentelle Anlage gebaut, welche notwendig ist um die genannten Messmethoden zur Untersuchung von Flüssigkeiten zu nutzen. Zentraler Teil dieser Anlage ist eine neuartige Durchflussnasszelle, die die Handhabung der Messungen im Vergleich zu älteren Nasszellen vereinfacht. Dabei ist sie variabel genug, um sie zur Messung von Gasen oder Flüssig-Fest-Grenzflächen anzupassen. Mit der Zelle ist es möglich, die zu untersuchenden Flüssigkeiten unter gut kontrollierten Bedingungen (Temperatur und Durchfluss) zu untersuchen. Die Durch-flussnasszelle ist Teil einer neuen Synchrotronendstation (SALSA). Für die Messungen stehen dabei ein Elektronenanalysator und ein neuartiges hochauflösendes, hocheffizientes Weichröntgenspektrometer zur Verfügung. Mit diesem Spektrometer ist es möglich, zweidimensionale RIXS Karten in sehr kurzer Zeit (wenige Minuten) aufzunehmen, welche die vollständige Information von Röntgenabsorption und Röntgenemission beinhalten. Mit Hilfe der neu entwickelten Instrumentierung war es möglich, eine Reihe unterschiedlicher Flüssigkeiten und Lösungen zu untersuchen. Als erstes System wur-den wässrige NaOH bzw. NaOD Lösungen erforscht. Die nicht-resonanten Emissionsspektren sind stark von dem genutzten Lösungsmittel dominiert und haben daher Ähnlichkeit mit den Spektren von Wasser und schwerem Wasser. Es war möglich, eine Abhängigkeit der Spektren von der Ionenkonzentration festzustellen. Trotz der Ähnlichkeit der Spektren zu Wasserspektren war es aufgrund eines OH- / OD- spezifischen Charakteristikums an der Absorptionskante möglich, resonante Spektren von OH-/OD- ohne Beitrag des Spektrums von Wasser zu erhalten. Diese Spektren zeigten Anzei-chen für Protonendynamik auf der Zeitskala der Rumpflochlebensdauer. Für die Emissionsspektren von NaOH im festen Zustand konnten an der hochenergetischen Hauptline eine niederenergetische und hochenergetische Schulter festgestellt werden. Diese Schultern sind das Ergebnis des Eigendissoziationsprozesses von OH- Ionen, bei welchem O2- Ionen und H2O gebildet werden. Weiterhin waren die Untersuchungen an Natronlauge von Interesse für die folgenden Aminosäurenmessungen, da Natronlauge genutzt wurde, um die gewünschten pH-Wert Änderungen zu erreichen. Die zweite Gruppe von Flüssigkeiten, die in dieser Arbeit untersucht wurde, sind Aminosäuren. Aminosäuren sind die Bausteine für Peptide und Proteine und da-mit sehr wichtig für alle Biowissenschaften. Als Vertreter der Aminosäuren wurden Glycin – die kleinste Aminosäure, und Lysin – eine Aminosäure mit zwei Amingruppen – untersucht. Beide Aminosäuren reagieren sensibel auf Änderungen des pH-Wertes mit einer Deprotonierung/Protonierung der Amingruppe (NH2 ↔ NH3+). In den experimentellen Spektren konnte ein deutlicher Einfluss dieser Prozesse gefunden werden. Die gemessenen Spektren der protonierten Aminosäuren zeigen deutliche An-zeichen für Dissoziationsprozesse. Erste DFT Rechnungen bestätigten diese Anzeichen und unterstützen das Dissoziationsmodell der Aminosäuren. Qualitativ lässt sich sagen, dass sich die hochenergetische Linie in den N K XES Spektren auf die unprotonierten Amingruppen bezieht und der niederenergetische Bereich im Spektrum den protonierten Gruppen zugeordnet werden kann. Neben Aminosäuren sind auch Alkohole und organische Säuren von Bedeutung für biologische Prozesse. Daher wurden als Vertreter aus diesen Gruppen der einfachste Alkohol (Methanol) und die einfachste Säure (Essigsäure) untersucht. Die O K und C K XES Spektren von flüssigem Methanol stimmen hervorragend mit Gasphasen DFT Rechnungen überein. Dies lässt den Schluss zu, dass der Einfluss der Umgebung (Wasserstoffbrückenbindungen) auf die Spektren gering ist. Durch resonante Anregung in geeignete unbesetzte Orbitale war es möglich, die zwei unterschiedlichen Sauerstoffatome der Essigsäure zu unterscheiden und auch einen Anhaltspunkt für die Carboxylgruppen-spezifischen C K XES Spektren zu bekommen. An der Kohlenstoffkante zeigten die XAS Spektren große Unterschiede zu Gasphasenmessungen, was ein Hinweis auf den Einfluss der Wasserstoffbrückenbindungen ist. Die Untersuchung der elektronischen und chemischen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Lösungen ist immer noch ein sehr junges Forschungsgebiet. Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen, welch interessantes Forschungsgebiet dies ist. Die vorgestellten Ergebnisse können als die grundlegende Basis für alle weiteren Untersuchungen in diesem Forschungsfeld angesehen werden.
N2  - This thesis was dedicated to the studies of the electronic and chemical properties of liquids and solutions using soft x-ray spectroscopies. The used photon-in-photon-out methods namely x-ray absorption spectroscopy (XAS), x-ray emission spectroscopy (XES), and resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) appeared to be an excellent choice for these studies. In the framework of this thesis, the necessary experimental setup for using the above mentioned experimental techniques on liquids was developed. Hereby, a new flow-through liquid cell was introduced which simplifies the studies of liquids and solutions. The cell design is very flexible and thus can be modified for gases and liquid/solid interfaces. With this cell it is possible to study the samples under well-controlled conditions (temperature and flow rate). The novel flow-through liquid cell is part of the new SALSA synchrotron endstation including an electron analyzer and a novel high-resolution, high-transmission soft x-ray spectrometer. The latter makes it possible to measure two-dimensional RIXS maps in a very short time, which include the full excitation and emission information in one plot. Making use of the new instrumentation, a variety of different liquids and solutions were investigated. As first system, aqueous solutions of sodium hydroxide (NaOH) and sodium deuteroxide (NaOD) were investigated. In the XAS as well as in the XES spectra a pronounced concentration dependence was found. At non-resonant energies, the spectra are dominated by the solvent and thus look similar to water. Making use of the pre-pre-edge in the absorption spectra which can exclusively be attributed to OH- / OD- it was possible to extract the resonant emission spectra of the ions which show an indication for proton dynamics during the core-hole lifetime. For the solid state NaOH XES spectra it was possible to reveal a high energetic shoulder and a low energetic shoulder at the high energy emission feature. These shoulders can be assigned to self-dissociation processes where OH- forms O2- ions and H2O. The study of NaOH was also of interest for the studies of the amino acids, which were in the focus of the next part, since the pH-values of the respective solutions were controlled by NaOH. In the next part of this thesis, amino acid solutions were investigated. Amino acids are the building blocks of peptides and proteins and thus important for life science. The investigated representatives were glycine, the simplest amino acid, and lysine, an amino acid with two amine groups. Both amino acids react on pH-value changes at the amine group where the local environment at the nitrogen atom changes (NH2 ↔ NH3+). A strong change of the spectra induced by this protonation/deprotonation could be found. Furthermore, for low pH-values (protonated amine groups) the amine groups are influenced by strong proton dynamics. First DFT calculations confirm the dissociation model of the amino acids. Qualitatively the high energy peak in the N K XES spectra can be attributed to the deprotonated amine group and the low energy area for the protonated amine group. Besides amino acids, alcohols and acids are important in biological processes. Therefore, the smallest alcohol (methanol) and the smallest carboxylic acid (acetic acid) were under investigation. For the liquid methanol XES spectra a very good agreement with DFT calculations of gas phase methanol could be found. This observation suggests that the influence of the environment (hydrogen bonding) on the spectra is small. The achieved spectra are in good agreement with DFT calculations found in literature. It was possible to selectively excite the two non-equivalent oxygen atoms in acetic acid and to reveal the carboxyl specific C K XES. The carbon XAS spectra showed strong differences compared to gas phase measurements which might be a hint for the influence of the hydrogen bond network. The investigation of the electronic and chemical properties of liquids and solutions is a very young field of research and the results presented in this thesis show that it is a very interesting topic. The presented results can be seen as the fundamental frame work for all following studies. With the understanding of basic, i.e., simple, systems as shown in this work it will be possible to understand complex biological systems in their native environment, e.g., peptides and proteins, which are the building blocks of life.
KW  - Röntgenspektroskopie
KW  - Natriumhydroxid
KW  - Elektronische Eigenschaft
KW  - Röntgenstrahlung
KW  - Röntgenabsorptionsspektroskopie
KW  - Aminosäuren
KW  - RIXS
KW  - XES
KW  - XAS
KW  - amino acids
KW  - liquid cell
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-43732
ER  - 
TY  - THES
A1  - Borst, Claudia
T1  - Kapillarelektrophoretische Reinheitsanalytik verschiedener Arzneistoffe des Europäischen Arzneibuchs
T1  - Capillary electrophoretic impurity analysis of different drugs of the European Pharmacopoeia
N2  - Die Kapillarelektophorese (CE), deren Trennprinzip auf der Wanderung geladener Teilchen im elektrischen Feld basiert, ist eine Methode, die in verschiedenen Techniken angewandt werden kann. Sowohl die wässrige Kapillarzonenelektrophorese (CZE) als auch die wasserfreie CE (NACE), aber auch die elektrokinetische Chromatographie mittels Mikroemulsion (MEEKC) wurden in dieser Arbeit für die Reinheitsanalytik der im Europäischen Arzneibuch beschriebenen Wirkstoffe Ethambutol, Quetiapin, Ephedrin sowie Levodopa und deren jeweils strukturverwandter Substanzen benutzt. Der Wirkstoff Ethambutol wird in der (S,S)-Form verwendet, die im Ph. Eur. 7 als Dihydrochlorid aufgeführt ist. Um eine Trennmethode für (S,S)-Ethambutol, sein Enantiomer und die achirale meso-Verbindung entwickeln zu können, wurden die beiden stereoisomeren Verunreinigungen aus 2-Amino-1-butanol und Diethyloxalat synthetisiert. Zur Trennung dieser drei Ethambutol-Isomere wurde CZE als Methode gewählt. In saurem Phosphatpuffer musste eine hohe Probenkonzentration von 1 mg/ml verwendet werden, um die Substanzen mit UV detektieren zu können (λ: 200 nm). In alkalischem Tetraboratpuffer war das Chromophor dank der freien Elektronenpaare der Stickstoff-Moleküle besser ausgeprägt und die Intensität der Peaks deutlich intensiver. Als chirale Selektoren wurden die nativen α-, β- und γ-Cyclodextine (CDs) und verschiedene derivatisierte β-CDs eingesetzt. Die Methode wurde vielfach in Bezug auf Molarität und pH-Wert der Puffer, Konzentration der verschiedenen chiralen Selektoren, Spannung und Temperatur modifiziert. Jedoch konnte keine Trennung der Stereoisomere erreicht werden. Eine CD-modifizierte MEEKC-Methode wurde herangezogen, um die Racemate der Aminosäuren Dopa, Methyldopa, Tyrosin und Phenylalanin voneinander zu trennen. Dazu wurde eine Mikroemulsion (ME) aus Ethylacetat, SDS, 1-Butanol, Phosphatpuffer, sulf. β-CD und, wenn nötig, aus dem organischen Modifier 2-Propanol eingesetzt. Für jede DL-Aminosäure wurde die Zusammensetzung der ME als auch die Geräteeinstellungen (Spannung, Temperatur) optimiert. Die Trennung von DL-Dopa konnte ohne Zugabe eines organischen Modifiers durchgeführt werden. Auf Grundlage dieser individuellen Methoden wurden zwei CD-modifizierte MEEKC-Methoden entwickelt, mit denen alle vier untersuchten Racemate getrennt werden konnten. Die abschließende Validierung in Bezug auf Wiederholpräzision (Auflösung, Migrationszeiten, Verhältnis der korrigierten Peakflächen und Anzahl der theoretischen Böden) und Detektionsgrenzen zeigte, dass die Methoden präzise Ergebnisse liefern. Die Technik der MEEKC wurde auch zur Trennung von Ephedrin-Derivaten genutzt. Wedig et al. konnten die Racemate von Ephedrin, Pseudoephedrin, N-Methylephedrin und Norephedrin mit einer HDAS-β-CD-modifizierten CZE-Methode in einem Lauf basislinientrennen, indem ein 50 mM Phosphatpuffer, pH 3,0 als HGE eingesetzt wurde. Aus diesem HGE und den organischen Bestandteilen, die zur Trennung der Aminosäuren führten, wurde eine ME hergestellt. Entgegen der Methode von Wedig et al. konnte mittels HDAS-β-CD keine zufriedenstellende Trennleistung erreicht werden. Durch Austausch des chiralen Selektors gegen sulf. β-CD und Modifizierung des Phosphatpuffers in Ionenstärke und pH-Wert konnte für alle vier Epedrin-Derivate eine Basislinientrennung erzielt werden. Diese MEEKC-Methode wurde auf weitere Ephedrin-Derivate angewandt, wodurch das racemische 2-(Dibutylamino)-1-phenyl-1-propanol partiell, die Racemate von Adrenalin, 2-Amino-1-phenylethanol und Diethylnorephedrin vollständig voneinander getrennt werden konnten. Während mit der HDAS-β-CD-modifizierten CZE-Methode alle vier Ephedrin-Derivaten in einem Lauf getrennt werden konnten, hat die MEEKC-Methode den Vorteil mit dem kostengünstigeren sulf. β-CD auszukommen. Schlussendlich wurde eine Reinheitsanalytik von Quetiapin und seinen verwandten Substanzen Quetiapindesethanol, Quetiapin-N-Oxid und Quetiapinlactam entwickelt. Da Quetiapinlactam fast ausschließlich in organischen Lösungsmitteln löslich ist, sollte eine wasserfreie CE-Methode (NACE) eingesetzt werden. Zwar konnte eine Methode entwickelt werden, deren HGE aus Methanol, Acetonitril, Ammoniumacetat und Essigsäure bestand, und mit der Quetiapin und seine drei verwandten Substanzen sehr gut getrennt werden konnten. Allerdings konnte sie aufgrund von Stromabbrüchen nicht validiert werden. Alternativ wurde eine wässrige, gut reproduzierbare CZE-Methode gefunden, deren Elektrolytlösung aus einem 80 mM Phosphatpuffer, pH 4.0 bestand. Aufgrund der Wasserunlöslichkeit von Quetiapinlactam konnten so nur Quetiapin und die Verunreinigungen Quetiapindesethanol und Quetiapin-N-Oxid erfasst werden. Abschließend wurde die CZE-Methode validiert, wodurch die hohe Präzision der ermittelten Werte gezeigt werden konnte.
N2  - The separation mechanism of capillary electrophoresis (CE) is based on the mobility of ions in an electric field. CE is a versatile technique, which can be operated in different modes. In this work, both aqueous capillary zone electrophoresis (CZE) and nonaqueous CE (NACE) and microemulsion electrokinetic chromatography (MEEKC) were investigated. Using these CE methods, impurity analysis was accomplished for serveral pharmaceuticals, which are described in the European Pharmacopoeia (Ph. Eur.): ethambutol, quetiapine, ephedrine, levodopa and correspondingly related substances. The active agent ethambutol is used in the (S,S)-configuration and in Ph. Eur. 7 the monograph describes the dichloride of the substance. In order to develop a separation method for (S,S)-ethambutol, its enantiomer and the achiral meso-compound were synthesized by the reaction of 2-amino-1-butanol and diethyloxalate. For the separation of these ethambutol compounds the CZE technique was chosen. After using an acid phosphate buffer, the concentration of the sample solution had to be set at 1 mg/ml for an sufficient UV adsorption (λ: 200 nm). After using a basic tetraborate buffer, the chromophore was more sensitive due to the electron pair of the nitrogen molecule, which led to higher peak intensity. Native α-, β- and γ-cyclodextins (CDs) and some derivatives of β-CD were added to the background electrolyte (BGE) as chiral selectors. The CZE method was modified in many ways, e. g. in molarity and pH value of the BGE, in concentration of the chiral selectors, in voltage and in temperature. In spite of various variations, the separation of the stereoisomers was not successful. A CD-modified MEEKC method was applied to separate the racemates of dopa, methyldopa, tyrosine and phenylalanine. For this purpose, a microemulsion (ME) was employed, which consisted of ethyl acetate, SDS, 1-butanol, phosphate buffer, sulf. β-CD and 2-propanol, used as an organic modifier, if necessary. For each DL-amino acid the composition of the ME and the instrument settings (voltage, temperature) were optimized. The separation of DL-dopa was accomplished without an organic modifier. Based on the methods evolved individually, two CD-modified MEEKC methods were developed to separate all four racemates. The concluding validation of these methods with respect of repeatability (resolution, migration time, ratio of the corrected peak areas, and number of theoretical plates) and limit of detection showed that the methods give precise results. The technique of MEEKC was also used for the separation of ephedrine derivatives. By means of a HDAS-β-CD-modified CZE method, Wedig et al. achieved baseline separation of racemic ephedrine, pseudoephedrine, N-methylephedrine and norephedrine in one run. In their experiment the BGE consisted of 50 mM phosphate buffer, pH 3.0. An ME was composed of this buffer as aqueous phase and the organic compounds, which formed the oil-phase of the ME for the amino acids. Contrary to the CZE method of Wedig et al., who used HDAS-β-CD, no satisfying resolution was observed. Replacing the chiral selector HDAS-β-CD with sulf. β-CD and modifying the phosphate buffer in ionic strength and pH value, led to baseline separation of the four mentioned ephedrine derivatives eventually. This MEEKC method was subjected to the separation of other ephedrine derivatives. So racemic 2-(dibutylamino)-1-phenyl-1-propanol could partly be separated, whereas complete separation could be observed for racemic adrenaline, 2-amino-1-phenylethanol and diethylnorephedrine. Whereas the MEEKC method is much cheaper by using sulf. β-CD, the application of the HDAS-modified CZE method resulted in the separation of all four racemic ephedrine alkaloids in one run. Finally, an impurity analysis of quetiapine and its related compounds quetiapine desethanol, quetiapine-N-oxide and quetiapine lactam was develop. The molecular structure of quetiapine lactam needed to be clarified, as this compound had not been described before. By using mass spectrometric (MS) as well as infrared (IR) and NMR investigations, the substance could be identified: Dibenzo[b,f][1,4]thiazepine-11(10H)one. As quetiapine lactam was found to be nearly insoluble in water and aqueous solutions, an NACE method had to be applied. Indeed, a method was developed with a BGE consisting of methanol, acetonitril, ammonium acetate and acetic acid. Thereby, the separation of quetiapine and its three mentioned impurities was observed with high resolution values. However, validation was impossible, because of numerous aborts of the current. Alternatively, an aqueous and highly reproducible CZE method was found with a BGE composed of 80 mM phosphate buffer, pH 4.0. Due to the water insolubility of quetiapine lactam, only quetiapine desethanol and quetiapine-N-oxide could be analysed as impurities. Finally, the aqueous CZE method was validated; the high precision of the results could be verified.
KW  - Kapillarelektrophorese
KW  - Arzneimittel
KW  - Verunreinigung
KW  - Qualitätskontrolle
KW  - Europäisches Arzneibuch
KW  - chirale Trennung
KW  - Ethambutol
KW  - Aminosäuren
KW  - Ephedrin
KW  - Quetiapin
KW  - MEEKC
KW  - CZE
KW  - NACE
KW  - Cyclodextrine
KW  - capillary electrophoresis
KW  - chiral separation
KW  - cyclodextrin
KW  - amino acids
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-56243
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TY  - THES
A1  - Cota, Smaranda
T1  - Contributions to the Chemistry of Higher-Coordinate Silicon: Synthesis, Structure, and Stereodynamics of New Penta- and Hexacoordinate Silicon(IV) Complexes
T1  - Synthese, Struktur und Stereodynamik Neuer Penta- und Hexakoordinierten Silicium(IV) Komplexe
N2  - Im Vordergrund dieser Arbeit stand die Synthese und strukturelle Charakterisierung penta- und hexakoordinierter Silicium(IV)-Komplexe. Im Verlauf dieser Untersuchungen wurden die neutralen pentakoordinierten Silicium(IV)-Komplexe 38, 39, 43−48, 54 und 55 dargestellt. Weiterhin konnten die neutralen hexakoordinierten Silicium(IV)-Komplexe 33−36,49, 50, 52, 53, 56−62, 63, 64 und 65 synthetisiert werden. Die Charakterisierung aller Verbindungen erfolgte durch Elementaranalyse, NMR-Spektroskopie in Lösung (1H, 13C, 15N, 29Si) und im Festkörper (13C, 15N, 29Si VACP/MAS NMR), sowie durch Kristallstrukturanalyse(außer 45, 47−49, 52, 53 und 63).
N2  - The main aim of this thesis was the synthesis and structural characterization of penta and hexacoordinate silicon(IV) complexes. In the course of these studies, the neutral pentacoordinate silicon(IV) complexes 38, 39, 43−48, 54 and 55 were prepared. Furthermore, the neutral hexacoordinate silicon(IV) complexes 33−36, 49, 50, 52, 53, 56−62, 63, 64 and 65 were synthesized. All compounds were characterized by elemental analyses, NMR spectroscopy in solution (1H, 13C, 15N, 29Si) and in the solid-state (13C, 15N, 29Si VACP/MAS NMR), as well as single-crystal X-ray diffraction (except 45, 47−49, 52, 53 and 63).
KW  - Silicium
KW  - Hypervalentes Molekül
KW  - Koordinationslehre
KW  - Siliciumkomplexe
KW  - Höherkoordination
KW  - Silicium Komplexe
KW  - Aminosäuren
KW  - higher-coordination
KW  - silicon complexes
KW  - amino acids
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52312
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TY  - THES
A1  - Falgner, Steffen
T1  - Synthese neuartiger siliciumhaltiger Aminosäuren sowie potentieller siliciumorganischer dipeptidischer Süßstoffe
T1  - Synthesis of Novel Silicon-Containing Amino Acids and Potential Organosilicon Dipeptidic Artificial Sweeteners
N2  - Der erste Teil der vorliegenden Arbeit beschreibt neuartige Synthesen siliciumhaltiger Aminosäuren, ausgehend von Malonsäurediethylester. Weitere Teilschritte dieser Synthesen sind eine biokatalytische enantioselektive Esterspaltung von Malonsäurediethylester-Derivaten mittels Schweineleberesterase und ein Curtius-Abbau. Es wurde in allen Schritten darauf geachtet, kostengünstige und leicht handhabbare Chemikalien zu verwenden, um eine etwaige Produktion der Aminosäuren in einem größeren Maßstab zu ermöglichen. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit widmet sich Versuchen, aus den im vorangehenden Abschnitt beschriebenen Aminosäuren potentielle dipeptidische, siliciumorganische Süßstoffe herzustellen. Diese werden am besten als Aspartam-Analoga beschrieben. Die Charakterisierung der Verbindungen erfolgte durch NMR-Spektroskopie (1H, 13C, 15N, 29Si), Elementaranalysen und gegebenenfalls durch Kristallstrukturnalysen.
N2  - The first part of this PhD thesis describes novel syntheses of silicon-containing amino acids, starting from diethyl malonate. Other steps in these syntheses are an enzyme-catalyzed enantioselective ester cleavage of diethyl malonate derivatives and a Curtius rearrangement. Inexpensive and chemicals that are easy to handle were used in all steps with a view to facilitate a production of the amino acids on a larger scale. The second part of this PhD thesis describes efforts to obtain dipeptidic artificial sweeteners starting from the amino acids described in the previous section. These are best described as aspartame analogues. The characterization of all compounds was performed by NMR spectroscopy (1H, 13C, 15N, 29Si), elemental analyses and, where possible, by single-crystal X-ray diffraction.
KW  - Silicium
KW  - Nichtproteinogene Aminosäuren
KW  - Aminosäuren
KW  - Asymmetrische Synthese
KW  - Biokatalyse
KW  - Silicium
KW  - Aminosäuren
KW  - Süßstoffe
KW  - asymmetrische Synthese
KW  - Biokatalyse
KW  - silicon
KW  - amino acids
KW  - artificial sweeteners
KW  - asymmetric synthesis
KW  - biocatalysis
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-49701
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TY  - THES
A1  - Freitag, Claudia
T1  - Quantifizierung von Aminosäuren in Infusionslösungen mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-(Tandem) - Massenspektrometrie(HPLC-[MS/]MS) Methodenentwicklung und Validierung
T1  - Quantitation of amino acids in infusion solutions by high performance liquid chromatography - (tandem) - mass spectrometry (HPLC-[MS/MS]) - method development and validation
N2  - Das Ziel vorliegender Arbeit war die Entwicklung einer HPLC-MS(/MS)-Methode, die im Rahmen der pharmazeutischen Qualitätskontrolle zur direkten Quantifizierung von Aminosäuren (AS) in Infusionslösungen angewendet werden kann. Die Zielset-zung schloss eine Validierung innerhalb der für die Zweckbestimmung vorgesehenen Grenzen ein. Im Rahmen der Methodenentwicklung wurde das ESI-MS/MS-Fragmentierungs-muster von 21 Aminosäuren, von 20 stabil-isotopenmarkierten Aminosäuren, die als interne Standards verwendet wurden, sowie von einigen weiteren Substanzen bestimmt. Nach Kenntnis von Precursor- und Produktionen erstellte man eine SRM-Methode zur spezifischen MS/MS-Analyse. Dabei wurden durch das jeweilige Frag-mentierungsmuster bedingte Interferenzen bei den zu untersuchenden Aminosäuren bestimmt, die bei der zu erarbeitenden HPLC-MS-Methode beachtet werden mussten. Die Methodenentwicklung zur HPLC-MS-Analytik von underivatisierten AS umfasste mit der RP-HPLC unter Verwendung eines Ionenpaarreagenzes (IP) und der hydrophilen Interaktionschromatographie (HILIC) zwei verschiedene chromatographi-sche Ansätze. Bei der Anwendung der RP-HPLC ergaben sich Probleme. Die Verwendung eines IP, im vorliegenden Fall TDFHA (Tridecafluorheptansäure), führte zu langen Equilibrierungs-, Re-Equilibrierungs- und Spülzeiten und damit bei zwar relativ kurzer HPLC-Laufzeit zu einem aber insgesamt hohen Zeitaufwand. Gleich-zeitig war die LC-MS-Anlage auf diese Anwendung fixiert, da das Ionenpaarreagenz das Gerät stark verschmutzte und dadurch andere Analysen erheblich störte. Zudem waren die Retentionszeiten der Analyten trotz langer Equilibrierungszeiten schlecht reproduzierbar, so dass eine solche Methode im Rahmen der pharmazeutischen Qualitätskontrolle schwer validierbar wäre. Weiterführende Untersuchungen erfolgten daher nicht. In nachfolgenden Studien mit der HILIC wurden verschiedene Einflussparameter (Anteil organischer Phase im Fließmittel, pH-Wert des Fließmittels, Temperatur der Säule, Pufferkonzentration im Fließmittel, Gradientenelution) auf die Trennung der AS an einer ZIC®-HILIC-Säule untersucht. Durch Optimierung der Parameter wurde so eine HILIC-HPLC-Methode entwickelt, bei der 21 AS und 20 ihrer isotopen-markierten Referenz-AS innerhalb von 20 min eluierten. Diejenigen AS, bei denen im Rahmen der Fragmentierungsstudien Interferenzen aufgrund gleicher bzw. ähnlicher Massen der Precursor- bzw. Produktionen aufgetreten waren, wurden chroma-tographisch getrennt. Gleichzeitig hat sich die SIM-Analyse als anwendbar erwiesen. Die Anwendung des spezifischeren SRM-Modus und damit der Tandem-Massenspektrometrie war nicht erforderlich. Im Rahmen der nachfolgenden Studien zur Validierung ergab sich, dass die entwickelte Methode über einen weiten Bereich eine lineare Abhängigkeit zwischen Konzentrations- und Messwerten zeigte. Für drei der 21 AS (NAcCys, NAcTyr, Pro) wurde die quadratische Regression mit dem Anpassungstest nach Mandel als geeig-neteres Regressionsmodell ermittelt. Bei Untersuchungen zur Wiederfindung wurde ein Einfluss der Matrix-Lösung der Infusionslösung festgestellt, der zu Abweichungen hinsichtlich des Quotienten AreaAS / AreaIS führte, so dass eine Quantifizierung innerhalb der geforderten Grenzen bei Kalibrierung über reine Standardlösungen nicht möglich war. Die Validierung wurde daher nachfolgend in der Matrixlösung durchgeführt. Dabei wurde gezeigt, dass mit der entwickelten HILIC-HPLC-MS-Methode Aminosäuren in Infusionslösungen mit hoher Präzision und Richtigkeit bestimmt werden können. Neun der 21 untersuchten AS konnten im Bereich von 30% - 350%, zehn weitere im Bereich von 50% - 350% innerhalb der zur Gehaltsbestimmung von pharmazeutischen Formulierungen vorgeschriebenen Grenzen (Wiederfindung Einzelbestimmung: 98% -102.0%, Mittelwert einer Dreifachbestimmung: 98.5% – 101.5%) quantifiziert werden. Für His und Phe gelang allerdings keine Quantifizierung innerhalb der Akzeptanzkriterien, wobei der Grund hierfür in weiteren Studien geklärt werden müsste. Mit der entwickelten Methode ist damit eine gleichzeitige Quantifizierung verschiedener AS-Infusionslösungsformulierungen möglich, die sich bei gleicher Matrix in der Konzentration an AS unterscheiden. Beispielsweise seien hier die Formulierungen „Aminoplasmal® E 5% / 10% /15%“ genannt, die mit der validierten Methode erfassbar sind. Die Probenvorbereitung beschränkt sich dabei auf den Zusatz der IS-Formulierung zur Infusionslösung und einen Verdünnungsschritt. Die Quanti-fizierung erfolgt über eine 5-Punkt-Kalibriergerade, die aus einer AS- und IS-Standardmischung, nach Zusatz der einfach herzustellenden Elektrolyt-Matrix, erstellt wird. Die Analysenzeit der HPLC-MS-Methode beträgt einschließlich Equilibrie-rungszeit 35 min und ist damit deutlich kürzer als die 120 min, die bei der nach wie vor zur AS-Analytik allgemein gebräuchlichen Ionenaustauschchromatographie mit Ninhydrin-Nachsäulenderivatisierung anzusetzen sind.
N2  - The aim of this study was to develop an HPLC-MS(/MS) method to be used within pharmaceutical quality control for the direct quantitation of amino acids (AS) in infusion solutions. The validation within the limits of the intended purpose was part of the objective. In the course of the method development the ESI-MS/MS fragmentation pattern of 21 amino acids, 20 stable isotope labelled amino acids, which were used as internal standards, and some further substances were determined. By knowing precursor- and product ions a SRM-method for specific MS/MS analysis was created. Interferences due to the respective fragmentation pattern within the analytes were detected, which had to be considered during the following HPLC-MS method development. The HPLC-MS method development for the analysis of underivatized AS comprised two different approaches: the RP-HPLC using an ion-pair reagent (IP) und the hydrophilic interaction chromatography (HILIC). Problems occurred using the RP-HPLC. Due to the IP, in this study TDFHA (tridecafluoroheptanoic acid), long equilibration-, re-equilibration and rinsing-times were necessary so that this method is very time consuming despite short HPLC run times. Because of the contamination with TDFHA the use of the LC-MS system was limited. Furthermore, despite long equilibration times, retention times of the analytes were poorly reproducible. A validation of the method within the requirements of the pharmaceutical quality control would be therefore hardly to perform. Thus, further studies were not carried out. The following studies were focused on HILIC. Different parameters (percentage of organic solvent in the eluent, pH of the eluent, column temperature, buffer concentration in the eluent, gradient elution) were checked concerning their effects on the separation of AS on a ZIC®-HILIC column. By optimizing the parameters, a HILIC-HPLC method was developed, by which 21 AS and 20 of their stable labelled isotopes were eluted within 20 min. All AS, which interfered with other AS due to their fragmentation pattern, were chromatographically separated. Moreover, the SIM mode was found to be suitable for the separation of AS, thus avoiding SRM mode and tandem mass spectrometry. During the validation studies the HILIC-HPLC-MS method showed linear relation between AS-concentration and measured value over a wide range. Linearity was tested with the Mandel test revealing better fit by quadratic regression for three of 21 AS (NAcCys, NAcTyr and Pro). Recovery studies showed an influence of the matrix of the infusion solution, which led to deviations in the quotients areaAS / areaIS. As a result, quantitation by calibration with pure AS standard solutions was not possible within the given limits. Thus, validation was performed with matrix solution. Thereby it was shown that with the developed HPLC-MS method AS could be deter-mined in infusion solutions with high precision and accuracy. Nine of 21 AS were quantified in the range of 30%-350%, ten AS in the range of 50%-350% within the given requirements of pharmaceutical quality control (individual recovery value: 98% -102.0%, mean recovery value (threefold determination): 98.5% – 101.5%). His and Phe could not be quantified within the acceptance criteria; the reason for this would have to be found out in further studies. With the developed method the simultaneous quantitation of different AS infusion solutions, which differ in analytes concentrations with constant matrix concentration, can be realized. For instance, the formulations „Aminoplasmal® E 5% / 10% /15%“ can be mentioned, which could be determined by using the validated method. Sample preparation is fast and simple, consisting in addition of IS-formulation to the infusion solution and a single dilution step. Quantitation is performed by external standard calibration; the 5-point-regression-line is made by analyzing AS- and IS-standard solution after adding the electrolyte matrix solution, which is easily to produce. HPLC-MS analysis time is 35 min (including equilibration time), thus considerably shorter than the approximately 120 min required with the still common AS analytical method (ion exchange chromatography with postcolumn ninhydrin derivatization).
KW  - Aminosäuren
KW  - Qualitätskontrolle
KW  - HPLC-MS
KW  - Aminosäuren
KW  - hydrophile Interaktionschromatographie
KW  -   HILIC
KW  - Validierung
KW  - Methodenentwicklung
KW  - Infusionslösungen
KW  - amino acids
KW  - hydrophilic interaction chromatography
KW  - HILIC
KW  - HPLC-MS
KW  - validation
KW  - method development
KW  - infusion solutions
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65198
ER  - 
TY  - THES
A1  - Handmann, Vera Iris
T1  - Studien zur C/Si-Bioisosterie
T1  - Studies on C/Si Bioisosterism
N2  - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Beiträge zur C/Si-Bioisosterie und zur asymmetrischen Synthese neuer siliciumhaltiger alpha-Aminosäuren geleistet. Im Vordergrund der Untersuchungen stand die Entwicklung neuer präparativer Methoden zur Darstellung siliciumhaltiger Wirkstoffe und die Untersuchung ihrer pharmakologischen Wirksamkeit sowie die Synthese racemischer und enantiomerenreiner siliciumhaltiger alpha-Aminosäuren des beta-(Trimethylsilyl)alanin-Typs.
N2  - This work describes contributions to the field of C/Si bioisosterism and to the asymmetric synthesis of novel silicon-containing alpha-amino acids. The aim of these investigations was the development of new preparative methods for the synthesis of silicon-containing drugs and their pharmacological evaluation as well as the synthesis of racemic and enantiomerically pure silicon-containing alpha-amino acids of the beta-(trimethylsilyl)alanine type.
KW  - Kohlenstoff
KW  - Silicium
KW  - Bioisosterie
KW  - Muscarin
KW  - Antagonist
KW  - Aminosäurederivate
KW  - Aminosäuren
KW  - Antipsychotika
KW  - Bioanorganik
KW  - Kristallstrukturanalyse
KW  - Muscarin Antagonisten
KW  - pharmakologisches Profil
KW  - Silicium
KW  - Synthese
KW  - amino acids
KW  - antipsychotics
KW  - bioinorganic chemistry
KW  - C/Si bioisosterism
KW  - crystal structure analysis
KW  - muscarinic antagonists
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4719
ER  - 
TY  - THES
A1  - Meyer, Frank
T1  - Soft X-ray Spectroscopic Study of Amino Acid and Salt Solutions
T1  - Weichröntgenspektroskopische Untersuchungen von Aminosäuren und Salzen in wässriger Lösung
N2  - This thesis focuses on the investigation of the electronic structure of amino acids and
salts in aqueous solution using X-ray spectroscopic methods. Both material groups are
of fundamental importance with regards to many physiological reactions, especially
for the Hofmeister effect which describes the solubility of proteins in salt solutions.
Hence, the investigation of the electronic structure of amino acids and the influence of
ions on the hydrogen bonding network of liquid water are important milestones to a
deeper understanding of the Hofmeister series.
Besides investigating the electronic structure of amino acids in aqueous solution,
the spectra were used to develop a building block model of the spectral fingerprints of
the functional groups and were compared to spectral signatures of suitable reference
molecules. In the framework of this thesis, it is shown that the building block approach
is a useful tool with allows the interpretation of spectral signatures of considerably
more complex molecules
In this work, the focus lies on the investigation of the occupied and unoccupied
electronic states of molecules in solid state, as well as in aqueous solution. Hereby,
different X-ray spectroscopic methods were applied. X-ray emission spectroscopy
(XES) was used to probe the occupied electronic structure of the solution, while the
unoccupied electronic structure was addressed by using X-ray absorption spectroscopy
(XAS). Finally, resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) as a combination of XAS
and XES measurements provides the combined information about the unoccupied and
occupied molecular levels. The element specific character of the three measurement
methods is a feature which allows the investigation of the local electronic structure of
a single functional group. With RIXS, also non-equivalent atoms of the same element
can be addressed separately.
Within this thesis firstly, a library of the XE spectra of all 20 proteinogenic amino
acids in zwitterionic form is presented. From this sample-set XES fingerprints of
the protonated alpha-amino group NH3+ and the deprotonated carboxylic group COO- were evaluated and used to identify the XES fingerprints of the nitrogen and oxygen
containing functional groups of the side chains of the amino acids. The data is discussed
based on a building block approach. Furthermore, the XE spectra of the functional
groups of lysine and histidine, namely the NH2 group and the C3N2H4 ring structure,
are both compared to XE spectra of suitable reference molecules (imidazole, ammonia
and methylamine). It is found that the XE and RIXS spectra of the side chains of lysine
and histidine show large similarities to the XE spectra of the reference molecules. This
agreement in the XE and RIXS spectra allows a qualitative investigation of XE and
RIXS spectra of more complex amino acids using the XE and RIXS spectra of suitable
reference molecules.
The chemical structure of histidine and proline is quite different from the structures
of the other proteinogenic amino acids. Due to the unique chemical structure of
the side chain which in both cases consists of a heterocyclic ring structure, these two
amino acids were investigated in more detail. Zubavichus et al. [1] have shown that
amino acids are decomposing while exposed to X-ray radiation of the experiment. The
damage is irreversible and molecular fragments can adsorb on the membrane of the
experimental setup. This contamination can also create a spectral signature which
then overlaps with the signal of the solution and which complicates the interpretation
of the data. To record spectra which are free from contributions of adsorbed molecular
fragments on the membrane, the adsorption behavior was investigated.
In contrast to the solid phase in which the amino acids are present as salts in one
electronic conformation, the charge state of the amino acids can be manipulated in
aqueous solution by tuning the pH-value. By doing this, all possible charge states are
accessible (cation, anion, zwitterion). In this work it is shown that also the spectra
of the different charge states can be modeled by the spectra of suitable reference
molecules using the building block approach. The spectral changes occurring upon
protonation and deprotonation of the functional groups are explored and verified by
comparing them to theoretical calculations.
The comparison with measurements of pyrrolidine show that the electronic structure
which surrounds the nitrogen atom of proline is strongly influenced by the
ring structure of the side chain. Furthermore, the proline, pyrrolidine, and histidine
molecules are also degrading during the liquid sample measurements. This can be
observed by the detection of a new spectral component which increases with the
measurement time originating from the window membrane. In all cases, the speed of
the agglomeration of molecular fragments at the membrane was observed to be highly
sensitive to the pH value of the solution.
To understand the Hofmeister series, also the impact of the salt ions have to be
investigated. In this study the influence of potassium chloride (KCl) on the hydrogen
bond network of water was studied by using non-resonantly excited XES as well as
RIXS. A decreased dissociation of hydrogen molecules and changes in the molecular
vibrations could be detected. These changes were interpreted with a molecular
reorganization of the water molecules and a decreased number of hydrogen bonds.
N2  - Im Rahmen dieser Arbeit werden Untersuchungen zur elektronischen Struktur von
verschiedenen Aminosäuren sowohl in wässriger Lösung als auch als Festkörper
präsentiert. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Erlangen eines fundamentalen
Verständnisses über die elektronische Struktur der Aminosäuren in wässriger
Lösung und der Entwicklung eines Baukastenprinzips für die qualitative Analyse
der Röntgenemissions- und resonanten inelastischen Röntgenstreuungsspektren. In
dieser Arbeit wird neben Aminosäuren auch der Einfluss von Salzionen auf das dynamische
Wasserstoffbrückenbindungsnetzwerk des flüssigen Wassers untersucht.
Beide Aspekte stellen wichtige Zwischenschritte auf dem Weg zu einem detaillierten
Verständnis des Hofmeister-Effekts dar.
In dieser Arbeit wurden röntgenspektroskopische Methoden verwendet, um die
besetzten und unbesetzten Zustände der Moleküle sowohl im Festkörper als auch in
wässriger Lösung zu untersuchen. Angewandt wurde dabei die Röntgenabsorptionsspektroskopie
(XAS), welche die Untersuchung der unbesetzten Zustände erlaubt. Im
Gegensatz dazu liefert die Röntgenemissionsspektroskopie (XES) Informationen über
die besetzten Zustände. Die resonante inelastische Röntgenstreuung (RIXS) vereint
diese beiden Techniken und enthält Informationen über die gesamte elektronische
Struktur eines Systems. Der elementspezifische Charakter dieser Messmethoden
muss dabei gesondert hervorgehoben werden, denn dadurch ist es möglich die lokale
elektronische Struktur unterschiedlicher funktioneller Gruppen getrennt voneinander
zu untersuchen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde zunächst eine Bibliothek der XES-Spektren der
zwanzig proteinogenen Aminosäuren angelegt. Daraus konnten spektrale Fingerabdrücke
der einzelnen funktionellen Gruppen und der Stickstoff und Sauerstoff
enthaltenden Seitenketten der Aminosäuren erstellt werden. Die Spektren der einzelnen
funktionellen Gruppen von Lysin und Histidin wurden in einem zweiten Schritt
mit den Spektren von kleineren Molekülen, welche die pure funktionelle Gruppe
repräsentieren, verglichen. Durch die sehr gute Übereinstimmung konnte gezeigt
werden, dass die Röntgenemissionsspektren der untersuchten Aminosäuren nach
einem Baukastenprinzip durch die Spektren der kleineren und dadurch einfacheren
Referenzmoleküle beschrieben werden können. Mit Hilfe dieses Baukastenprinzips
wurde im weiteren Verlauf dieser Arbeit die detaillierte Untersuchung der elektronischen
Struktur der Aminosäuren Prolin und Histidin möglich.
Die Aminosäuren Histidin und Prolin wurden dabei wegen ihrer speziellen chemischen
Struktur, welche sich durch eine Ringstruktur an der Seitenkette von der
chemischen Struktur der restlichen Aminosäuren unterscheidet, für eine genauere
Untersuchung ausgewählt. Sowohl Prolin als auch Histidin werden durch die starke
Röntgenstrahlung während des Experiments irreparabel beschädigt, wodurch sich
die spektrale Signatur der Moleküle sehr stark ändert. Um diese Beschädigungen zu
erkennen und zu vermeiden wurden die Veränderungen der Spektren in Abhängigkeit
der Belichtungszeit dokumentiert. Neben Festkörpermessungen, bei welchen die
Aminosäuren nur in einer einzigen Konfiguration vorhanden sind (zwitterionisch),
wurden die Aminosäuren auch in ihrer natürlichen Umgebung, der wässrigen Lösung,
untersucht. Durch die Variation des pH-Wertes der Lösung kann die Konfiguration
und damit die elektronische Struktur geändert werden (Kation, Anion, Zwitterion).
Eine starke Veränderung in den Spektren in Abhängigkeit des pH-Wertes konnte festgestellt
werden. Dabei fällt auf, dass die elektronische Struktur des Stickstoffs in der
Aminosäure Prolin sehr stark durch die Ringstruktur der Seitenkette beeinflusst wird,
was durch den Vergleich des Spektrums mit dem Spektrum des Pyrrolidin Moleküls
gezeigt wurde. Des Weiteren konnte sowohl bei den Flüssigexperimenten mit Prolin
als auch mit Histidin eine Kontamination der Membran festgestellt werden, welche
durch Molekülfragmente entsteht. Dieser Kontaminierungsprozess konnte für Prolin
und Histidin vor allem bei neutralem und hohem pH-Wert beobachtet werden.
Dennoch konnten durch das Baukastenprinzip und die Untersuchungen der Referenzmoleküle
Imidazol und Pyrrolidin Erkenntnisse über die elektronische Struktur
von Histidin und Prolin gewonnen werden. Mit Hilfe der resonanten inelastischen
Röntgenstreuung konnten die spektralen Fingerabdrücke der beiden nicht
äquivalenten Stickstoffatome des Imidazols experimentell voneinander getrennt werden.
Des Weiteren wurden innerhalb der RIXS-Spektren starke resonante Einflüsse
beobachtet. Mit Hilfe von berechneten Spektren von isolierten Imidazol und Imidazolium
Molekülen konnten die spektralen Signaturen sowohl im nicht resonanten
Spektrum als auch im resonanten Spektrum erklärt werden und im Einzelnen auf die
Struktur der Valenzorbitale zurückgeführt werden.
Auf dem Weg zum Verständnis des Hofmeister-Effekts ist neben den Aminosäuren
natürlich auch der Einfluss von Salzen auf die Lösung zu berücksichtigen. Im letzten
Teil dieser Arbeit stehen daher die Auswirkungen der Ionen des Kaliumchlorids auf
das Röntgenemissionsspektrum des Wassers im Fokus. Dazu wurden KCl Lösungen
verschiedener Konzentrationen untersucht. Durch die Zugabe von Salz konnte eine
Umorientierung der Wassermoleküle und des damit verbundenen Netzwerks von
Wasserstoffbrückenbindungen beobachtet werden.
KW  - Aminosäuren
KW  - Elektronenstruktur
KW  - Röntgenspektroskopie
KW  - RIXS
KW  - resonant inelastic x-ray scattering
KW  - amino acids
KW  - aqueous solution
KW  - electronic structure
KW  - salt solutions
KW  - Elektronenstruktur
KW  - Röntgenspektroskopie
KW  - Salzlösung
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-124295
ER  - 
TY  - THES
A1  - Novatchev, Nikolai
T1  - Untersuchung des Verunreinigungsprofils von Aminosäuren aus fermentativer Herstellung mittels Kapillarelektrophorese
T1  - Evaluation of the impurity profile of amino acids of biotechnological origin by means of capillary electrophoresis
N2  - Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Untersuchungen von Verunreinigungsprofilen von Aminosäuren aus biotechnologischer Herstellung. Dazu sollten die Aminosäuren Arg, His, Ile, Lys, Phe, Pro, Ser und Trp von verschiedenen Herstellern und aus unterschiedlichen Batches genauer unter die Lupe genommen werden. Mit der im Europäischen Arzneibuch beschriebenen dünnschichtchromatographischen Methode (DC-Methode) für „mit Ninhydrin nachweisbare Substanzen“ können ausschließlich Fremdaminosäuren nachgewiesen werden und dies nur, wenn der jeweilige Gehalt relativ hoch ist. Andere Stoffgruppen, die aus der biotechnologischen Herstellung stammen, werden aufgrund der Trennbedingungen sowie der Detektionsart der DC-Methode nicht erfasst. Deshalb mussten neue Methoden entwickelt werden. Laut Vorschriften der International Conference of Harmonisation (ICH) müssen unbekannte Verunreinigungen in Wirkstoffen für orale Therapeutika auf 0,1 % w/w begrenzt werden können. In die Untersuchungen wurden neben den Fremdaminosäuren auch Peptide, Aminozucker und Nucleinsäuren als potentielle Verunreinigungen, die aus der Herstellung bzw. aus dem Reinigungsprozess kommen, einbezogen. Diese zusätzlichen Stoffgruppen können aus den „Nebenaktivitäten“ der Mikroorganismen entstehen. Aminosäuren, Peptide und Aminozucker wurden versucht, kapillarelektrophoretisch zu quantifizieren. Für die Bestimmung von Nucleinsäuren wurde zusätzlich die UV-Spektroskopie eingesetzt.
N2  - Aim of the present work was to investigate the impurity profiles of amino acids of biotechnological origin. Eight amino acids were included: Arg, His, Ile, Lys, Phe, Pro, Ser and Trp. The amino acid samples originating from different producers and different batches had to be studied in deeper detail. The thin-layer chromatographic method (TLC-method) of “ninhydrin-positive substances”, as described in the European Pharmacopoeia, is able to detect primarily other amino acids, if their respective content is relatively high. Other groups of substances of biotechnological origin cannot be detected due to the separation conditions and the detection principle of the TLC-method. Therefore new methods had to be developed. In accordance with the guidelines of the International Conference of Harmonisation (ICH), the content of unknown impurities in active ingredients for oral therapeutics should be limited to 0,1 % w/w. Apart from other amino acids, the study included peptides, amino sugars and nucleic acids as potential impurities, originating from production or purification processes. These additional groups of substances are byproducts of the biosynthesis pathways of microorganisms. An attempt was made to quantify the amino acids, peptides and amino sugars by means of capillary electrophoresis. UV-spectrophotometry was additionally used for the determination of nucleic acids.
KW  - Aminosäuren
KW  - Verunreinigung
KW  - Fermentation
KW  - Kapillarelektrophorese
KW  - Aminosäuren
KW  - Verunreinigugsprofil
KW  - Fermentation
KW  - Kapillarelektrophorese
KW  - amino acids
KW  - impurity profile
KW  - fermentation
KW  - capillary electrophoresis
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4106
ER  -