ChromICP
Das Ziel von ChromICP ist es, den seit mehr als 30 Jahren praktizierten „organischen ICPMS-Modus“ vollständig durch innovative, aber einfache und leicht zugängliche chromatographische Ansätze zu ersetzen, die die Nachweisempfindlichkeit für hydrophobe Verbindungen nicht beeinträchtigen, und dadurch neue Bereiche in der Speziationsanalyse zu erschließen. Wir bauen auf Erfolgen auf, die wir in unserer jüngsten Pionierarbeit in diesem aufstrebenden Forschungsgebiet gezeigt haben, mit Beispielen wie dem Konzept der „Ionenabstoßungschromatographie“, der Einführung neuartiger organischer Lösungsmittel mit außergewöhnlicher Elutionsstärke und Plasmaverträglichkeit (z. B. Hexandiol) und a neue Generation von Ionenpaarreagenzien (Fluoralkylamine), die im Gegensatz zu polymerbasierten Ionenaustausch-Chromatographiesäulen eine milde und kontrollierbare Retention bieten und eine hohe Kompatibilität mit Techniken aufweisen, die auf Elektrospray-Ionisation und Molekularmassenspektrometrie basieren.
Aktuelle Forschungsfelder
Die Einführung der Tandem-Massenspektrometrie in ICPMS ermöglicht die Anwendungen dieser Technik auf Nichtmetalle. Wir führen Multi-Element-Speziationsanalysen durch, einschließlich Nichtmetallen wie Schwefel, Phosphor und Chlor in natürlichen Matrizen, die aus Pilzen und Pflanzenarten gewonnen werden, mit dem Ziel, neue Verbindungen mit biologischer und medizinischer Aktivität zu identifizieren und unser Verständnis der metabolischen Vielfalt verwandter Elemente zu verbessern.
Zum Beispiel wurde mit dieser Methode bereits die Synthese von Dichloressigsäure in dem Speisepilz Russula nigricans nachgewiesen.
Organische Lösungsmittel werden benötigt, um hydrophobe Verbindungen in der Flüssigkeitschromatographie zu eluieren, was aufgrund der schlechten Verträglichkeit von organischen Lösungsmitteln eine große Herausforderung für die chromatographische Detektion mit ICPMS darstellt. Dies schränkt die Empfindlichkeit und Zugänglichkeit für Anwendungen mit stark hydrophoben Verbindungen ein. Wir führen neuartige chromatographische Elutionsansätze und neue chromatographische Eluenten ein, mit dem Ziel, die gängige Praxis in der chromatographischen ICPMS-Kopplung zu ändern, um bisher unerreichte Nachweisgrenzen zu erreichen und gleichzeitig den Versuchsaufbau zu vereinfachen.
Durch den Wechsel von Methanol auf 1,2-Hexanediol konnten bereits Arsenhaltige Fettsäuren mit signfikant erhöhter Empfindlichkeit mittels Reveresed-phase Chromatographie getrennt werden.
Schwefelwasserstoff ist das jüngste Mitglied der Gruppe der gasförmigen Signalmoleküle, lässt sich aber nur schwer direkt in Körperflüssigkeiten messen. Um die klinische Relevanz des Schwefelwasserstoff-Signalwegs nachzuweisen, werden neuartige und selektive Biomarker benötigt, die seine Konzentrationen im menschlichen Gewebe unter normalen und pathophysiologischen Bedingungen widerspiegeln. Wir identifizieren neue Metaboliten beim Menschen, die als selektive und sensitive Biomarker für die endogene Produktion dieses Signalmoleküls dienen können, und untersuchen ihre Anwendbarkeit unter klinischen Bedingungen.
Im Laufe dieses Forschungsprojekts wurde bereits der Schwefelwasserstoffmetabolit Trimethylsulfonium in Urin gefunden.