Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einer unverzichtbaren Analysemethode in der Labormedizin entwickelt. Diese Technik ermöglicht die präzise Trennung, Identifizierung und Quantifizierung verschiedener Substanzen in komplexen biologischen Proben.
Das Grundprinzip der HPLC basiert auf der Interaktion zwischen einer mobilen flüssigen Phase (Eluent) und einer stationären festen Phase in einer Trennsäule. Die zu analysierende Probe wird in den Eluenten injiziert und unter hohem Druck (typischerweise 50-400 bar) durch die Säule gepumpt[1]. Die Säule ist mit einem feinkörnigen Material gefüllt, meist Kieselgel, das die stationäre Phase bildet. Die verschiedenen Komponenten der Probe interagieren unterschiedlich stark mit der stationären Phase, was zu unterschiedlichen Retentionszeiten führt[4].
In der Labormedizin wird die HPLC für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Eine wichtige Rolle spielt sie beim Therapeutischen Drug Monitoring (TDM), bei dem Medikamentenspiegel im Blut bestimmt werden. Dies ist besonders relevant bei der Dosisanpassung von Immunsuppressiva nach Organtransplantationen oder bei der Überwachung von Antibiotikaspiegeln bei Intensivpatienten[2][6]. Die HPLC ermöglicht hier eine präzise Quantifizierung der Wirkstoffe, was eine individualisierte Therapiesteuerung erlaubt und sowohl ineffektiv niedrige als auch toxische Konzentrationen vermeiden hilft.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Diagnostik von Stoffwechselerkrankungen. Die HPLC hat sich als Goldstandard für die Analyse von Aminosäuren im Plasma etabliert, was für die Erkennung angeborener Stoffwechseldefekte wie Phenylketonurie von großer Bedeutung ist[2]. In der Endokrinologie wird die HPLC zur Bestimmung von Steroidhormonen eingesetzt. Sie ermöglicht eine zuverlässige Quantifizierung von Hormonen wie Cortisol, Testosteron oder Östradiol auch in niedrigen Konzentrationen[2].
In der Toxikologie und Suchtmedizin findet die HPLC Anwendung beim Nachweis und der Quantifizierung von Drogen und deren Metaboliten in biologischen Proben. HPLC-basierte Drogenscreenings in Urinproben weisen eine hohe Sensitivität und Spezifität für gängige Substanzen wie Opiate, Amphetamine und Cannabinoide auf[2].
Die HPLC spielt auch eine wichtige Rolle in der Vitaminanalytik. Sie erlaubt die simultane Bestimmung verschiedener fettlöslicher Vitamine wie A, D, E und K in Serumproben mit hoher Genauigkeit[2][5]. Dies ist besonders relevant für die Diagnose und Überwachung von Vitaminmangelzuständen.
Ein großer Vorteil der HPLC in der Labormedizin ist ihre Vielseitigkeit. Durch die Verwendung verschiedener Detektoren, wie UV-Detektoren oder Massenspektrometer (LC-MS/MS), kann die Methode an spezifische Anforderungen angepasst werden[6]. Die Kopplung mit der Massenspektrometrie erhöht dabei die Sensitivität und Spezifität der Analyse erheblich.
Die kontinuierliche technologische Weiterentwicklung, insbesondere die Einführung der Ultra-High Performance Liquid Chromatography (UHPLC), hat zu einer weiteren Verbesserung der Analysegeschwindigkeit und -empfindlichkeit geführt. UHPLC-Systeme ermöglichen Analysezeiten von wenigen Minuten bei gleichzeitig erhöhter Trennleistung und reduziertem Probenvolumen[2].
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die HPLC in der modernen Labormedizin eine Schlüsselrolle bei der präzisen und zuverlässigen Analyse einer Vielzahl klinisch relevanter Substanzen einnimmt. Ihre Vielseitigkeit, Genauigkeit und Sensitivität machen sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der klinischen Diagnostik, Therapieüberwachung und Forschung[2].
Quellen:
[1] HPLC – Eine Methode für die biochemische Forschung https://www.rct-online.de/magazin/hplc-biochemische-forschung/
[2] Lexikon: HPLC in der Labormedizin – LabNews https://labnews.io/lexikon-hplc-in-der-labormedizin/
[3] Wie wird HPLC für medizinische Zwecke eingesetzt? https://de.alwsci.com/news/how-is-hplc-used-for-medical-purposes-54256757.html
[4] Hochleistungsflüssigkeitschroma… https://flexikon.doccheck.com/de/Hochleistungsfl%C3%BCssigkeitschromatographie
[5] HPLC-Anwendungen | Thermo Fisher Scientific – DE https://www.thermofisher.com/de/de/home/industrial/chromatography/chromatography-learning-center/liquid-chromatography-information/hplc-applications.html
[6] HPLC und LC-MS/MS – Labor Dr. Brunner https://www.labor-brunner.de/labor/laborbereich/hplc-und-lc-ms/ms/
[7] Hochleistungsflüssigkeitschroma… https://de.wikipedia.org/wiki/Hochleistungsfl%C3%BCssigkeitschromatographie
[8] HPLC Diagnostik: Verfahren, Anwendung | StudySmarter https://www.studysmarter.de/ausbildung/ausbildung-in-chemie/biologielaborant-ausbildung/hplc-diagnostik/
[9] 4a: Funktionsweise einer HPLC-Anlage – Kniffelix – TUHH https://www3.tuhh.de/kniffelix/begib-dich-auf-spurensuche/projektuebersicht/chromatografie-mission-uebersicht/4b-funktionsweise-einer-hplc-anlage/
[10] Wie untersucht man Substanzen mit der HPLC?✔️ – QA Group https://www.qa-group.com/de/glossar/hplc/
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