Miniaturisierte überkritische Ultra-Hochleistungs-Fluidchromatographie mit chipkompatiblem Flammenionisationsdetektor und Ionenmobilitätsspektrometer

• Antragsteller: Professor Dr. Detlev Belder; Professor Dr.-Ing. Stefan Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511484482

Wie aus Vorarbeiten bekannt, ermöglicht eine Miniaturisierung der überkritischen Fluidchromatographie (SFC) die Analyse von Enantiomeren mit unübertroffen hoher Geschwindigkeit. Allerdings fehlt derzeit ein wissenschaftlicher Ansatz, um a) die theoretisch mögliche Trennleistung in der Praxis zu erreichen und b) die eluierten Substanzen ausreichend schnell und mit hoher Sensitivität zu detektieren. Dies soll durch einen zielgerichteten Ansatz auf Basis einer modularen Mikrofluidik (chip-SFC mit mikrofluidischer Nachdruckregelung) und einer totvolumenfreien Kopplung an hochsensitive und chip-SFC-kompatible Detektoren erreicht werden. Hierfür soll einerseits ein kompakter Flammenionisationsdetektor mit direkter Ankopplung an die Mikrofluidik entwickelt werden, andererseits ist ein duales Ionenmobilitätsspektrometer mit Röntgenionisation und einem an die schnelle chip-SFC angepassten Ionisationsraum mit strömungstechnischer Fokussierung des Eluats angedacht. Mit einem Ionenmobilitätsspektrometer als Detektor können die eluierten Substanzen nicht nur extrem sensitiv erfasst, sondern auch noch hinsichtlich ihrer Ionenmobilität analysiert werden. In diesem Gemeinschaftsvorhaben der beiden Arbeitsgruppen Belder (Leipzig) und Zimmermann (Hannover) werden die wissenschaftlichen Grundlagen für die erstmalige Realisierung eines miniaturisierten SFC-Analysesystems erarbeitet, das insbesondere in der Hochgeschwindigkeitsanalyse von Isomeren ein erhebliches Anwendungspotential besitzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen