Magnetische Nanopartikel weisen besondere magnetische Eigenschaften auf, die in einer Vielzahl biomedizinischer Anwendungen zur Therapie und Diagnostik nutzbar gemacht werden. Diese Anwendungen stellen verfahrensbedingt hohe Anforderungen an die magnetischen Eigenschaften der Nanopartikel. Für die Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung von magnetischen Nanopartikeln werden daher leistungsfähige analytische Methoden benötigt, die relevante strukturelle und vor allem magnetische Parameter erfassen können. Durch die Kopplung von chromatographischen Trennverfahren mit komplementären Detektoren können in einem geschlossenen System umfassende und präzise Informationen über Nanopartikel reproduzierbar gewonnen werden. Obwohl bereits verschiedene Detektoren für diesen Zweck eingesetzt wurden, stand bisher kein Detektor zur magnetischen Online-Messung zur Verfügung.

Gegenstand dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines magnetischen Online-Verfahrens zur kontinuierlichen Messung von magnetischen Nanopartikeln während der chromatographischen Trennung. Das Messverfahren basiert auf der hoch empfindlichen und schnellen Methode der nichtlinearen magnetischen Wechselfeld-Suszeptibilität, auch bekannt als Magnetpartikelspektroskopie. Zunächst wird durch die physikalische Modellierung der magnetischen Signalentstehung und Trennung eine Analyse der Detektorcharakteristik durchgeführt und Gestaltungsempfehlungen für eine Flusszelle abgeleitet. Diese Flusszelle wird im Anschluss für ein gegebenes Messgerät konstruiert und hergestellt. Danach erfolgt die Charakterisierung und Ermittlung von Leistungsspezifikationen des neuen magnetischen Online-Detektors im Hinblick auf die Kopplung mit chromatographischen Trennverfahren.

Durch die Zusammenführung des neuen magnetischen Online-Verfahrens mit der asymmetrischen Fluss-Feldflussfraktionierung und Detektoren zur Partikelgrößenbestimmung ist es möglich, den Zusammenhang zwischen der Partikelgröße und dem magnetischen Verhalten zu untersuchen. In einer weiteren Kopplungsvariante wird der magnetische Online-Detektor mit der neuartigen dynamisch-magnetischen Trennung verbunden. Diese Trennung ist ausschließlich auf eine Verbesserung der Signaleigenschaften bei der Magnetpartikelbildgebung ausgerichtet. Durch die Kopplung ist es möglich, dieses neue magnetische Trennverfahren zu etablieren und erfolgreich einzusetzen.

Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse unterstreichen die hervorragende Eignung der entwickelten magnetischen Online-Detektion für die Kopplung mit präparativen und analytischen Trennverfahren für magnetische Nanopartikel. Die umfassende Bestimmung von allgemeinen Leistungsspezifikationen der magnetischen Online-Detektion und der Nachweis der Praktikabilität und Zuverlässigkeit der Methode bei der Kopplung mit Trennverfahren bildet die Grundlage für die gezielte Weiterentwicklung von Kopplungsverfahren im Bereich der Analytik von magnetischen Nanopartikeln für biomedizinische Anwendungen.