A kapilláris gélelektroforézis napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő analitikai módszerének tekinthető, melyet legfőképpen nukleinsavak, fehérjék és szénhidrátok elválasztására használnak. Dolgozatom első részében egy új, egycsatornás, fluoreszcens detektorral felszerelt, kapilláris gélelektroforézis rendszert fejlesztettem tovább együttműködő partnerek segítségével. A dolgozatom következő részében egy fehérjéhez kapcsolódó 8-aminonaftalin-1,3,6-triszulfonsav fluoreszcens festékkel jelölt N-glikán szerkezeti és glükóz egység adatbázist állítottam fel és vezettem be a bioanalitika területére. Az adatbázis 25 oligoszacharidot tartalmaz, ezek többnyire a gyógyszeripar területén használt, terápiás antitestek N-glikozilációs szerkezeti vizsgálataihoz szükségesek. Dolgozatom következő részében, egy újszerű szintézismódszert dolgoztam ki a szénhidrátok makromolekuláris hordozókhoz való kovalens kötésére, elektroforetikus analitikai módszert fejlesztettem ki jellemzésükre, valamint elvégeztem a glikokonjugátumok ellen termelt új, cukor epitópot felismerő antitestek immunológiai vizsgálatát. Az eredmények jól tükrözték a szelektív ellenanyag kötődést a különböző glikozidációs fokkal rendelkező szénhidrát antigénekhez. Másrészről, a szénhidrát specifikus antitest jelenlétét szintén alátámasztotta, hogy maltóz és egyéb cukrok ellen immunválasz nem jött létre. Az értekezés utolsó részében a hőmérséklet és háttérelektrolit-összetétel változásának hatását vizsgáltam a lineáris és elágazó láncú szénhidrátok elválasztására viszkozitást módosító és polimer adalékot tartalmazó pufferendszerekben. Megállapítottam, hogy nem a viszkozitástól, hanem az adalékanyagtól függ a különböző cukormolekulák elektroforetikus mobilitása, mivel aktiválási energia igényük eltért a különböző pufferendszerekben. Továbbá bebizonyítottam, hogy a poliakrilamid alapú géleknél a lineáris szénhidrát láncban a maltoheptóznál egy konformáció-változás okozta töréspont található, a lineáris szerkezetű (DP <7) és a helikálisan tekeredő szál (DP >7) találkozásánál. Azt találtam, hogy ez a konformáció-változás az oka a különböző háttérelektrolit oldatokban a maltooligoszacharid eltérő aktiválási energia igényének. Továbbá megállapítottam, hogy a glükóz értékek eltolódása az elágazó láncú szénhidrátok esetében a hőmérsékletfüggő aktiválási energia eltéréséből ered, ezért hangsúlyozni kell a hőmérséklet kontrol használatát komplex glikán szerkezetek vizsgálatakor.

Capillary gel electrophoresis is fast becoming the separation and characterization technique of choice in the bioanalytical field, routinely utilized to separate and identify large biopolymers such as nucleic acids, proteins and complex carbohydrates. The first part of my study, a single capillary gel electrophoresis system was implemented with the use of a light emitting-diode induced fluorescence detection setting. In the second part of my study, an 8-aminonaphtalene-1,3,6-trisulfonic acid labeled novel N-glycan database was established for rapid analysis of complex N-linked carbohydrates in the field of bioanalysis. Currently, this database contains 25 oligosaccharide structures, which are mostly used in the field of biopharmaceutical chemistry. In the third part of my work, the polyclonal antibody response was investigated for newly synthesized maltose-BSA conjugate neoglycoproteins. Selective antibody binding was demonstrated to the synthesized carbohydrate antigens with different glycosylation degrees, suggesting the possible use of this approach to generate glycan epitope specific antibodies. The polyclonal antibody response was not inhibited by maltose or other simple carbohydrates that confirmed activity of the neoglycoprotein-specific antibodies. In the fourth part of this study, the effect of separation temperature and background electrolyte composition were investigated on structure specific glycan migration in CGE using viscosity modifier or polymeric additive containing background electrolytes. It was found that the electrophoretic mobility of maltooligosaccharides depended on the polymeric additives under practically equal viscosity conditions, due to their activation energy requirements difference in the various background electrolytes. Moreover, a breakpoint was observed around maltoheptaose dividing two conformations, i.e. random coil at DP <7 and elongated helical structures at DP >7. This conformation change was considered to be the reason behind the different activation energy requirements between the nonstructured and helical structured conformations. It was experimentally proven that the glucose unit value shifts were caused by the temperature-dependent activation energy requirement for the different structures, emphasizing the high importance of tight temperature control during glycan analysis if glucose unit values form existing databases are used for structural elucidation.