Ultra-Hochauflösendes Massenspektrometer

• Fachliche Zuordnung: Wasserforschung
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 578400372

Eine Vielzahl von chemischen und nicht-chemischen Stressoren wirkt auf Ökosysteme und beeinflusst dadurch die Zusammensetzung von ökologischen Gemeinschaften. Selbst wenn toxische Chemikalien nur auf einzelne Bestandteile von Ökosystemen wirken, z.B. die Primärproduzenten, können die Auswirkungen sich im gesamten Ökosystem direkt und indirekt fortpflanzen. So können sich Schadstoffe im Nahrungsnetz anreichern oder sich auf die Zusammensetzung der verfügbaren Beute auswirken und darüber die Aufnahme von langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren höherer trophischer Ebenen beeinflussen, die wichtig für die Entwicklung und das Wachstum von vielen Organismen sind. Die Quantifizierung der entsprechenden Substanzen in Ökosystemen und in Organismen sind unabdingbarer Bestandteil ökotoxikologischer Forschung. Die Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung stellt ein Standardverfahren zur Detektion und Quantifizierung einer Vielzahl von organischen Spurenstoffen dar. Insbesondere um die internen Konzentrationen in Organismen und Abbauprodukten bestimmen zu können, sind hochauflösende Massenspektrometer die Geräte der Wahl in der ökotoxikologischen Forschung. Akkumulations- und Abbauprozesse von organischen Schadstoffen sowie Änderungen in Nahrungsnetzen können häufig auch über Veränderungen der Isotopenzusammensetzung quantifiziert oder nachgewiesen werden. Dazu waren für die biogeochemisch relevanten leichten Elemente H, C, N, O und S bisher spezielle Sektorfeld-Massenspektrometer erforderlich, in die die zu messenden Verbindungen nach Konversion in einfache Messgase überführt werden. In Kopplung mit der Flüssigchromatographie ist dies nur für Kohlenstoff möglich, für die anderen Elemente existiert lediglich die Kopplung mit der Gaschromatographie, die oft aufwändig zu validierende Derivatisierungsverfahren notwendig macht. Ganz neu auf dem Markt sind hochauflösende Massenspektrometer in Kopplung mit Flüssigchromatographie, die auch in der Lage sind, die Isotopenzusammensetzung von gemessen Verbindungen anhand von sehr präzise ermittelten Masse-Ladungsverhältnissen (m/z) für das Molekülion, aber auch einzelne Fragmente zu bestimmen, womit auch positionspezifische Messungen möglich werden. Der vorliegende Großgeräteantrag zielt auf die Beschaffung eines entsprechenden Massenspektrometers mit Flüssigchromatographiekopplung ab, um in vielen Bereichen der aktuellen ökotoxikologischen und ökologischen Umweltforschung aber auch in Bereichen wie der pharmazeutischen Forschung und analytischen Methodenentwicklung völlig neue Forschungsmöglichkeiten für mehrere Arbeitsgruppen an der Universität Duisburg-Essen zu erschließen. Insbesondere durch eine Neuberufung im Bereich der Ökotoxikologie sind außerdem die bisherigen Kapazitäten nicht mehr ausreichend und es besteht unmittelbarer Handlungsbedarf, um laufende und zukünftige Forschungsprojekte bearbeiten zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Ultra-Hochauflösendes Massenspektrometer
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Leiter: Professor Dr. Ralf B. Schäfer