Wir sind umgeben von Kohlenhydraten: der süße Kaffee, Tee oder Dessert, die Stärke als Hauptkomponente unserer Nahrung und die Zellulose als Strukturelement in Pflanzen. Kohlenhydrate sind eine wichtige Klasse biologischer Moleküle, die an einer Anzahl wichtiger biochemischer Prozesse beteiligt sind. Gerade beginnen wir die Rolle von komplexen Zuckern zu verstehen, die an Proteine gebunden die Kommunikation von Zellen in einer "Zuckersprache" bewerkstelligen. Und nicht zuletzt kommen die ersten Kohlenhydratmoleküle als Medikamente auf den Markt.
Anders als für andere Biopolymere sind die analytischen Methoden zur strukturellen Charakterisierung und Sequenzanalyse für Kohlenhydrate zur Zeit ungenügend, zum Teil wegen der überwältigenden Isotopenzahl der Zucker.
Dieses Buch beschreibt die Entwicklung der letzten Jahre, die mit der Kapillarelektrophorese in Bezug auf eine miniaturisierte Analytik mit besserer Auflösung und Empfindlichkeit gemacht wurden. Instrumentierung, Derivatisierung, Trennbedingungen und Anwendungen in verschiedenen Disziplinen und Industrien wie z. B. Glykobiologie, Lebensmittelindustrie und Biotechnologie werden beschrieben.
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Für Beruf und Forschung
Research
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ISBN-13
978-3-528-06888-2 (9783528068882)
DOI
10.1007/978-3-322-85020-1
Schweitzer Klassifikation
Dr. Aran Paulus arbeitet und forscht im Bereich Analytik/Chromatographie für die Firma Soane in Kalifornien, USA. Dr. Antje Klockow-Beck ist in gleicher Funktion bei der Firma R.W. Johnson in Schaffhausen, Schweiz, tätig.
1 Introduction.- References.- 2 Capillary electrophoresis, instrumentation and modes.- 2.1 Electrophoretic mobility.- 2.2 Fused silica surface and electroosmotic flow.- 2.3 Plate number, migration time and resolution.- 2.4 Instrumentation.- 2.4.1 Power supply and cooling system.- 2.4.2 Capillaries.- 2.4.3 Detection.- 2.4.3. l UV detection.- 2.4.3.2 LIF detection.- 2.4.3.3 Indirect optical detection methods.- 2.4.3.4 Electrochemical detection.- 2.4.3.5 Refractive index detection.- 2.4.3.6 Mass spectrometry detection.- 2.5 CE modes.- 2.5.1 Capillary Electro Chromatography.- 2.5.2 Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography.- 2.5.3 Capillary Zone Electrophoresis.- 2.5.4 Isotachophoresis.- 2.5.5 Capillary Isoelectric Focusing.- 2.5.6 Capillary Gel Electrophoresis.- References.- 3 Structures and properties of carbohydrates.- 3.1 Monosaccharides.- 3.2 Oligosaccharides.- 3.3 Polysaccharides.- 3.4 Glycoproteins.- 3.5 Glycosaminoglycans and Proteoglycans.- 3.6 Glycolipids.- References.- 4 Separation and detection of carbohydrates in capillary electrophoresis.- 4.1 Separation and detection of non-derivatized carbohydrates.- 4.1.1 Electrophoresis of native carbohydrates with direct UV detection.- 4.1.1.1 CZE and MECC separation conditions.- 4.1.1.2 CZE after on-column complexation with borate.- 4.1.1.3 CZE of glycopeptides and glycoproteins.- 4.1.2 Electrophoresis of native carbohydrates at extreme alkaline pH.- 4.1.2.1 Electrophoresis of native carbohydrates at extreme alkaline pH with indirect detection.- 4.1.2.2 Electrophoresis of native carbohydrates at extreme alkaline pH with amperometric detection.- 4.1.2.3 Electrophoresis of native carbohydrates at extreme alkaline pH with refractive index detection.- 4.1.3 Concluding remarks.- 4.2 Separation and detection of derivatized carbohydrates.- 4.2.1 Labeling of carbohydrates.- 4.2.1.1 Reductive animation.- 4.2.1.2 Labeling by condensation with l-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone.- 4.2.1.3 Labeling by condensation of acidic saccharides with amines.- 4.2.1.4 Esterfication of aminoalditols.- 4.2.2 Detection of labeled carbohydrates.- 4.2.2.1 Mass and concentration detection limits and minimal derivatization volume.- 4.2.2.2 Detection sensitivity of UV derivatized carbohydrates.- 4.2.2.3 Detection sensitivity of fluorescent derivatized carbohydrates.- 4.2.3 Separation of labeled carbohydrates.- 4.2.3.1 Separation in acidic electrolytes under low EOF conditions.- 4.2.3.2 Separation under high EOF conditions.- 4.2.3.3 MECC separations.- 4.2.3.4 Gel Separations.- References.- 5 Applications.- 5.1 Mono- and disaccharides.- 5.2 Oligosaccharides.- 5.2.1 Underivatized oligosaccharides.- 5.2.2 Derivatized oligosaccharides.- 5.2.3 Enzyme action on labeled oligosaccharides.- 5.2.4 Lipooligosaccharides.- 5.3 High molecular weight polysaccharides.- 5.4 Glycopeptides and Glycoproteins.- 5.4.1 Glycofbrms.- 5.4.1.1 Erythropoietin.- 5.4.1.2 Ribonuclease.- 5.4.1.3 Ovalbumin.- 5.4.1.4 Chorionic Gonadotropin.- 5.4.1.5 Tissue Plasminogen Activator.- 5.4.1.6 Transferrin.- 5.4.1.7 Interferon.- 5.4.1.8 Immunoglobulins.- 5.4.1.9 ?1-Acid Glycoprotein.- 5.4.1.10 Various glycoproteins.- 5.4.1.11 New approaches in CE glycoform analysis.- 5.4.1.12 CE-MS of glycoforms.- 5.4.2 Glycopeptides.- 5.4.3 Complex Oligosaccharides.- 5.4.3.1 UV detection of derivatized complex oligosaccharides.- 5.4.3.2 UV detection of underivatized complex oligosaccharides.- 5.4.3.3 Laser induced fluorescence detection (LIF) of complex oligosaccharides.- 5.5 Glycosaminoglycans.- 5.5.1 Heparins.- 5.5.2 Chondroitin and Dermatan.- 5.5.3 Hyaluronan.- 5.5.4 Derivatized Glycosaminoglycans.- 5.6 Glycolipids.- 5.7 Other glycoconjugates.- References.