Flugzeitmassenspektrometer mit Ionenmobilitätstrennung (IMS-QTOF)

• Fachliche Zuordnung: Biologische Chemie und Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469340788

Beantragt wird in Zusammenarbeit mehrerer Arbeitsgruppen der Fakultät 2 (Lebenswissenschaften) der TU Braunschweig ein Flugzeitmassenspektrometer mit Ionenmobilitätsseparation (IMS-QTOF). Mit diesem Detektor, der an eine vorhandene UHPLC-Anlage gekoppelt werden soll, ist in laufenden und geplanten Projekten die Analyse von Naturstoffen, Proteinen, Peptiden und Aminosäuren („proteomics“) sowie die umfangreiche Analytik von Metaboliten („metabolomics“) vorgesehen. Der Detektor soll mit einer ESI-Quelle ausgestattet sein. Der geplante Detektor wird die analytischen Möglichkeiten nicht nur im antragstellenden Institut für Lebensmittelchemie (ILC), sondern übergreifend in der gesamten Fakultät deutlich erweitern. Es wird das einzige Gerät seiner Klasse an der TU Braunschweig sein. Es wird für die beteiligten Institute die Anschlussfähigkeit in Kooperationsprojekten signifikant verbessern und sich günstig auf die Einwerbung von Drittmitteln auswirken. Die geplante Anlage wird der verstärkten Notwendigkeit des Einsatzes hochauflösender massenspektrometrischer Methoden in der lebensmittelchemischen Forschung Rechnung tragen.Mit der Anlage soll einerseits die Identifizierung und Strukturaufklärung von Stoffen in komplexen Matrices („non-targeted analysis“) sowie andererseits die Quantifizierung von Stoffen („targeted analysis“) durchgeführt werden. Hochauflösende Massenspektrometrie ist am ILC bisher nicht möglich. Ein weiteres Ziel ist die Analytik und Sequenzierung von Peptiden und Identifizierung von nativen und durch Lebensmittelverarbeitung modifizierten Proteinen („Proteomics“). Die Metabolitenanalytik soll zur Charakterisierung enzymatischer Reaktionen und lebensmittelrelevanter Fermentationsprozesse, zur Authentizitätsanalytik von Lebensmitteln und in Reihenuntersuchungen physiologischer Proben eingesetzt werden. Besonders für die quantitativ-analytischen Projekte werden sich die mit dem Gerät realisierbaren geringeren Nachweisgrenzen vorteilhaft auswirken.Unabdingbar sind für die laufenden und geplanten Forschungsarbeiten eine hohe Auflösung und Massengenauigkeit. Eine wesentliche Voraussetzung für die meisten der geplanten Arbeiten ist darüber hinaus die Ionenmobilitätsseparation; hiervon erhoffen wir uns eine verbesserte Trennung isobarer Naturstoffe, oxidierter Aminosäuren und eine verbesserte Zuordnung von Produkt-Ionen-Spektren zu Peaks isobarer Substanzen, die durch die ausschließliche Chromatographie nur schlecht getrennt werden. Hier ist eine möglichst hohe Auflösung bei der Ionenmobilitätsseparation wesentlich.Mit den Mitteln des ILC können die laufenden Kosten, v.a. Betriebs- und Wartungskosten, abgedeckt werden. Eine Beteiligung externer Nutzer an diesen Kosten ist vorgesehen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Flugzeitmassenspektrometer mit Ionenmobilitätstrennung (IMS-QTOF)
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Leiter: Professor Dr. Michael Hellwig