Synthese und spektroskopische Untersuchung Silica-gebundener Peptide und organischer Verbindungen und deren Anwendung in der Sensorik

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden unterschiedliche Siliziumdioxidoberflächen für analytische Anwendungen mit organischen Verbindungen beschichtet. Die Beschichtungen wurden zum einen durch Synthese der Moleküle direkt auf der Oberfläche, zum anderen durch Anbindung von synthetisierten und charakterisierten Molekülen erreicht. Im ersten Teil der Arbeit wurde untersucht, ob die Reflektometrische Interferenzspektroskopie (RIfS), eine optische Methode, die im Bereich der Chemosensorik und zur Untersuchung biomolekularer Wechselwirkungen etabliert ist, zur direkt aufeinanderfolgenden analytischen Verfolgung von Festphasensynthese und Screening eingesetzt werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit wurde untersucht, ob RIfS zur Verfolgung von Biosynthese-Prozessen geeignet ist. Der abschließende Teil der Arbeit befaßt sich mit der IR- und fluoreszenzspektroskopischen Charakterisierung beschichteter Oberflächen und zwischenmolekularer Wechselwirkungen. Ein Schwerpunkt wird auf die Charakterisierung der Beschichtungen bezüglich der chemischen Reinheit und der Beladungsdichte gelegt. Da aufgrund der sehr geringen Stoffmengen auf den verwendeten Oberflächen eine Referenzanalytik schwierig ist, wurden Beschichtungen auf vergleichbaren Oberflächen, wie z. B. controlled pore glass, synthetisiert und mit konventionellen analytischen Methoden charakterisiert.

In this thesis silica surfaces were coated with organic substances either by solid phase synthesis on the silica surface or by coating with presynthesized substances. In the first part of the thesis the author investigated the feasibility of monitoring solid phase reactions on silica surfaces with subsequent screening for biological activity without cleavage of the products from the solid support using Reflectometric Interference Spectroscopy (RIfS). RIfS is an optical method, which is established in the field of chemical sensors and in the investigation of biomolecular interactions. In the second part the usage of RIfS for monitoring biosynthetic processes was investigated. The last part deals with IR- and fluorescence spectroscopical characterization of coated silica-surfaces and of intermolecular interactions. For chemical characterization of the coated surfaces coatings were synthesized on comparable surfaces like controlled pore glass and analyzed by conventional analytical methods.