Innovative Extraktionstechniken für Mikroproben - Miniaturisierung der Arsenspeziesanalytik

• Applicant: Dr. Anne-Christine Schmidt
• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5448005

Die für das dritte Jahr des Projektes vorgeschlagene Thematik bezieht sich auf den im Erstantrag genannten letzten Arbeitspunkt „Nutzung der Extraktionsverfahren für biologisch relevante Substanzklassen“, wobei die Arbeiten auf arsenbindende oder arsenbeeinflusste Peptide und Proteine fokussiert werden sollen. So sollen in der zweiten Phase des Projektes zusätzlich zur Extraktion und Bestimmung von Arsenspezies in pflanzlichen Proben deren kovalente und nichtkovalente Bindungen an zellulären Biomolekülen analytisch erfasst und charakterisiert werden. Dazu können die bisher für Gesamtarsen und Arsenspezies entwickelten Extraktionsvarianten mit den zur Detektion von biomolekülgebundenen Arsenspezies gewonnenen Erkenntnissen zusammenfließen. Die Probenvorbereitung ist im Hinblick auf die Extraktion von Peptiden und Proteinen und deren möglichen Arsenbindungen aus pflanzlichen Geweben zu gestalten. Zur Charakterisierung verschiedener Arsen-Biomolekül-Komplexe sollen insbesondere die Größenausschluss-Chromatographie (size exclusion chromatography, SEC) und die zweidimensionale Gelelektrophorese (2D-GE) als Trenntechniken genutzt werden. In den SEC-Fraktionen sollen die Gesamtarsenkonzentrationen sowie die Arsenspezies off-line mittels ICPMS bzw. IC/ICPMS bestimmt werden. Dabei ist die SEC wegen ihrer geringen Trennleistung als Vorfraktionierung zu betrachten, deren Proteinfraktionen für eine zweite SEC-Trennung in einem weiter eingeschränkten Molmassenbereich oder für eine Trennung mittels 2D-GE vorgesehen sind. Die Proteinspots in den 2D-Gelen sollen dann hinsichtlich ihrer Gesamtarsengehalte nach Mikrowellenaufschluss und alternativ mittels Laserablation direkt aus dem Gel untersucht werden. Im Falle des Auffindens von Arsenbindungen in gelelektrophoretisch getrennten Proteinen sollen die entsprechenden Proteine enzymatisch verdaut und mittels HPLC/ESIMS charakterisiert werden.

• DFG Programme: Research Grants