Structomics

Entwicklung von strukturmassenspektrometrischen Methoden für natürliches organisches Material auf der molekularen Ebene

Gemeinsam mit unseren Projektpartnern vom Skolkovo Institute of Science and Technology in Moskau (Skoltech, Dr. Zherebker) wollen wir in der AG BioGeoOmics die isomere Zusammensetzung von terrestrischen und aquatischen organischen Stoffen besser verstehen.
Gegenwärtig wird die Untersuchung von natürlichem organischem Material (NOM) auf molekularer Ebene mittels ultrahochauflösender FT ICR-Massenspektrometrie durchgeführt. Mit dieser Technik können Tausende von Peaks in einer einzigen Probe aufgelöst werden, und eine Zuordnung zu chemischen Summenformel erfolgen. Darüber hinaus beruht die Strukturaufklärung häufig auf Ansätzen, die entweder auf Summenformel an sich oder auf chemischen Regeln zu Valenzen und Oxidationsstufen basieren. Infolgedessen geht die Strukturinformation der untersuchten Stoffe größtenteils verloren.
Um dieses Problem zu überwinden, werden wir funktionelle Gruppen mittels stabiler Isotopen markieren um die Anzahl der Carboxyl-, Carbonyl- und Phenolgruppen zu bestimmen. Dies wird mit Hochleistungs-Trennmethoden wie Flüssigchromatographie und Fragmentierungsexperimenten gekoppelt, um strukturelle Informationen und polaritätsbasierte Isomerenverteilung von NOM zu erhalten. Dazu wird NOM aus Torfgebieten, die einen langsamen und kontinuierlichen Abbau durchlaufen haben, marines organisches Material, welches in hohem Maße ein stabiles Endprodukt des biogeochemischen Abbaus bildet und NOM aus Permafrostgebieten, die biotischen und abiotischen Umwandlungen unterworfen sind, analysiert und verglichen, um ihre strukturellen Ähnlichkeiten und Unterschiede zu bewerten.

Kontakt:
Rebecca Matos
Dr. Oliver Lechtenfeld

Projektpartner:
Dr. Alexander Zherebker