Kapillarmethoden

Kapillarmethoden ist ein Sammelbegriff für analytische Verfahren, die dünne Kapillaren als zentrale Bausteine verwenden, um Proben zu transportieren, zu trennen und zu analysieren. Durch die geringe Querschnittsfläche der Kapillare ergibt sich eine hohe Trenneffizienz bei kleinem Probenvolumen. Die Methoden lassen sich grundsätzlich in elektrokinetische Techniken und chromatographische Techniken unterteilen.

Die Kapillarelektrophorese trennt Ionen nach dem Verhältnis von Ladung und Größe, indem ein elektrisches Feld durch eine feine Kapillare angelegt wird. Proben werden in Puffer injiziert, die Mobilität wird durch elektroosmotische Flusskomponenten beeinflusst. Typische Kapillaren bestehen aus Glas oder Quarz und haben Innendurchmesser von etwa 25 bis 100 Mikrometern. Detektion erfolgt oft über UV/Vis-Absorption, Fluoreszenz oder Kopplung mit Massenspektrometrie. Vorteile sind sehr hohe Trenneffizienz, geringe Probenmengen und schnelle Analysen; Herausforderungen umfassen Adsorption an Kapillarwänden, Kontrolle der elektroosmotischen Flussrichtung und Pufferoptimierung.

Die Kapillarcharomatographie umfasst sowohl die Kapillargaschromatographie als auch die kapillare Flüssigkeitschromatographie. In Kapillaren werden dünne stationäre Phasen verwendet, wodurch sich sehr hohe Auflösungen und geringer Probenverbrauch erreichen lassen. Kapillargaschromatographie ist weit verbreitet für volatile Verbindungen, während Kapillare LC auch für empfindliche oder schwer schätzbare Proben eingesetzt wird. Vorteile sind hohe Trennleistung, geringe Bandbreite und reduzierter Lösungsmittelverbrauch; Anforderungen betreffen Druck- und Temperaturkontrollen, Stabilität der Stationärphasen sowie Minimierung von Kapillaradsorption.

Zusätzliche Kapillarmethoden umfassen Kopplungen wie CE-MS oder LC-MS sowie mikrofluidische Systeme, in denen Kapillaren als Transport- und Reaktionskanäle dienen. Kapillarmethoden sind damit zentral für Analytik, Biochemie und Umweltüberwachung.