Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

FT-ICR-Massenspektrometer für Heidelberger Chemie

18.12.2006
In naher Zukunft Voraussetzung für eine effektive Forschungsarbeit -- Bundesweit das dritte Gerät mit einem 9,4 Tesla supraleitenden Magneten

Für die Chemiker der Universität Heidelberg war dieses Jahr schon etwas früher Weihnachten. Bereits am 28. November 2006 begann die Installation eines Fourier Transform Ionenzyklotronresonanz- (FT-ICR) Massenspektrometers im Neuenheimer Feld mit dessen Anlieferung. Das Gerät mit einem 9,4 Tesla supraleitenden Magneten ist bundesweit erst das dritte mit dieser Magnetfeldstärke.

Der 9,4 Tesla Magnet ist mit seinen rund zweieinhalb Tonnen auch die auffälligste Komponente des Systems. Für ihn musste eigens der Laborfußboden verstärkt und eine Aussparung in der Deckenverkleidung eingebaut werden. Zum Vergleich: Das Magnetfeld der Erde beträgt in unseren Breiten ca. 47 Mikrotesla, also 200 000 mal weniger. Das einzige Gerät in Deutschland mit einem stärkeren Magneten (12 T) steht übrigens seit etwa einem Jahr am GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit in Neuherberg und dient der Erforschung komplexer Huminstoffe und ähnlicher Verbindungen.

FT-ICR-Massenspektrometer zeichnen sich vor allen anderen Massenspektrometern insbesondere durch ihre extreme Massenauflösung (die Fähigkeit, Ionen ähnlicher Masse zu trennen) und die dabei erreichte hohe Massengenauigkeit (genau auf ein Millionstel der gemessenen Ionenmasse, das heißt 1 ppm) aus. So lassen sich die Summenformeln unbekannter Verbindungen mit weitaus größerer Sicherheit als mit allen anderen Typen von Massenspektrometern bestimmen - eine Information, die den Chemikern verlässlich Auskunft über den Ausgang ihrer Reaktionen gibt. Vor einem Jahrzehnt waren FT-ICR-Geräte nur an wenigen Einrichtungen anzutreffen, doch ist die Entwicklung in Sachen Routinetauglichkeit und Handhabung inzwischen so weit vorangeschritten, dass in den letzten Jahren eine rasante Verbreitung dieser Technik sowohl an den Hochschulen und Forschungseinrichtungen als auch bei den großen Unternehmen der chemischen, biochemischen und pharmazeutischen Industrie stattgefunden hat. Für eine effektive Forschungsarbeit dürften FT-ICR-Geräte in naher Zukunft wohl Voraussetzung werden.

Finanziert wurde das knapp eine Million Euro teure heidelberger Bruker ApexQe FT-ICR-Massenspektrometer (Bruker Daltonik GmbH, Bremen) zu gleichen Teilen aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des Landes Baden-Württemberg. Entscheidend für diese großartige Möglichkeit war die im Sommer 2005 erfolgte positive Begutachtung und damit verbundene 4-jährige Fortschreibung des Sonderforschungsbereichs 623 "Molekulare Katalysatoren: Struktur und Funktionsdesign", mit dem die Chemie der Ruperto Carola eine Spitzenstellung in der deutschen Katalyseforschung besetzt.

Alle Gerätekomponenten stehen im Labor

Um das FT-ICR-Massenspektrometer effektiv zu nutzen, wurde es mit drei Ionisationsmethoden ausgestattet. Für lösliche und in Lösung schon ionische Verbindungen steht eine Electrospray (ESI) Ionenquelle zur Verfügung. Für lösliche aber in Lösung neutrale Verbindungen kann Atmospheric Pressure Chemical Ionisation (APCI) verwendet werden. Schwer lösliche oder in extrem geringer Menge vorliegenden Proben wie Biopolymere oder Dendrimere können schließlich mit Hilfe der matrix-unterstützten Laserdesorption/Ionisation (MALDI) untersucht werden. Besonders flexibel wird das ApexQe aber dank der neuen Bruker DualSource, einer Ionenquelle, die es erlaubt, binnen einer Minute zwischen den Ionisationsmethoden hin und her zu schalten, während bei anderen Bauarten ein einstündiger Umbau dafür erforderlich ist.

Probleme zu lösen haben die Forscher des Sonderforschungsbereichs 623 genug, und die Anforderungen an das neue Gerät werden sicher vielfältig sein. Gleich ob es sich "nur" um eine routinemäßige Bestimmung der Summenformel einer Verbindung, oder die Analyse eines komplexen Gemisches handelt, ob die Substanz reichlich, also in Milligramm-Mengen, oder nur in ein Picomol vorliegt, ob mehrstufige Experimente (Tandem-Massenspektrometrie) zur Strukturaufklärung verlangt werden oder gar Reaktionen von Ionen in der Gasphase studiert werden sollen: Das neue Gerät, so hoffen die Chemiker, wird ihnen all diese heiß ersehnten Möglichkeiten Realität werden lassen.

Kontakte:
Dr. Jürgen H. Gross (Laborleiter)
MS-Labor, Organisch-Chemisches Institut der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 270
Tel. 06221 548409
juergen.gross@oci.uni-heidelberg.de
Prof. Dr. Peter Hofmann
(Sprecher des SFB 623 u. geschäftsführender Direktor des Instituts)
Tel. 06221 548502
ph@phindigo.oci.uni-heidelberg.de
Info:
MS-Labor und MS allgemein:
http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~bl5/index.html
SFB 623:
http://www.chemgeo.uni-hd.de/OC/hofmann/sfb623/index.html
Bruker Daltonik GmbH: http://www.bdal.de
Allgemeine Rückfragen von Journalisten:
Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de
http://www.uni-heidelberg.de/presse
Irene Thewalt
Tel. 06221 542311, Fax 542317
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Dr. Michael Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~bl5/index.html
http://www.chemgeo.uni-hd.de/OC/hofmann/sfb623/index.html
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Berichte zu: FT-ICR-Massenspektrometer Magnet

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die Sonne: Motor des Erdklimas
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

nachricht Entfesselte Magnetkraft
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie