Farbenspiel zeigt Eigenschaften der Zellulose

Papier ohne Zellulose ist nicht vorstellbar. Auch dass sie in der Textilindustrie Verwendung findet, ist kein Geheimnis. Doch zunehmend rückt der erneuerbare Rohstoff auch in den Fokus weiterer Industriezweige – so etwa im pharmazeutischen Bereich oder der Lebensmittelindustrie. Dafür muss die Zellulose allerdings modifiziert werden. Dabei entstandene Derivate – also abgeleitete Stoffe mit ähnlicher Struktur – müssen auf ihre Eigenschaften untersucht werden.

Die brasilianische Chemikerin Dr. Ludmila Fidale, die seit einem Jahr im Kompetenzzentrum Polysaccharide der Universität Jena forscht, hat gemeinsam mit dessen Leiter Prof. Dr. Thomas Heinze eine Methode entwickelt, wie Zellulose-Derivate mithilfe von bestimmten Farbstoffen untersucht werden können. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Cellulose“ informieren sie darüber. „Wir haben mit sogenannten solvatochromen Proben gearbeitet“, erklärt Fidale.

„Das sind Farbstoffe, mit denen man die Struktur von Zellulose-Derivaten genauer charakterisieren kann.“ Für die Untersuchung befindet sich ein Derivat in einem Lösungsmittel, zusammen mit solvatochromen Stoffen. Die leicht erkennbaren Farbänderungen in Anhängigkeit von der Struktur ergeben Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Derivates. In der Publikation legen die Wissenschaftler ihre Ergebnisse zu den Experimenten mit Carboxymethyl-Zellulose vor, die beispielsweise sowohl in der Pharmazie als auch in der Waschmittelindustrie verwendet wird.

Dr. Ludmila Fidale kann auf ein erfolg- und erfahrungsreiches Jahr in Jena zurückblicken, hat sie doch insgesamt an drei Veröffentlichungen innerhalb ihres Aufenthalts an der Universität Jena mitgewirkt. Die brasilianische Chemikerin kam im Februar 2011 an die Friedrich-Schiller-Universität Jena, um hier ihre Forschungen als Postdoc durchzuführen. Im Rahmen des Marie-Curie-Programms der Europäischen Union, das jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern einen Forschungsaufenthalt im Ausland ermöglicht, konnte ihre Stelle finanziert werden. So vertiefte sich die bereits bestehende Zusammenarbeit zwischen Prof. Dr. Thomas Heinze von der Universität Jena und Prof. Dr. Omar El Seoud von der University of Sao Paulo.

In einem weiteren Forschungsvorhaben beschäftigte sich die Brasilianerin mit magnetischen Nanopartikeln, die mit Aminozellulose ummantelt werden. An diese Verbindung können sich Metalle, wie etwa Kupfer, anlagern. Gemeinsam mit Prof. Felix Schacher konnte aufgezeigt werden, dass solche Metallkomplexe für eine bestimmte Art der Polymerisation – die Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) – unverzichtbar sind, weil sie die effiziente Abtrennung des Kupfers nach der Reaktion effizient erlauben. Die ATPR ist eine äußerst vielseitige Methode zur Synthese funktionaler oder sogenannter intelligenter Polymere.

Doch nicht nur wissenschaftlich war der Auslandsaufenthalt für Ludmila Fidale wertvoll. Sie habe ein bisschen Deutsch gelernt, viele Erfahrungen gemacht und Jena lieben gelernt. Die Stadt gefalle ihr sehr gut, sie sei nicht zu groß und alles schnell erreichbar. Sie habe hier viele Freunde gefunden, aber natürlich vermisse sie auch ihre Familie und ihre Freunde in der Heimat und freue sich darauf, wieder zurückzukehren. „Die Menschen in Brasilien liegen mir schon mehr als in Deutschland“, gibt Ludmila Fidale zu. „Und das Wetter hier ist schrecklich“, ergänzt sie mit einem Lachen. Nach ihrer Rückkehr würde sie in Brasilien am liebsten weiter forschen, allerdings in der Industrie.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Heinze
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Universität Jena
Humboldtstraße 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948270
E-Mail: thomas.heinze[at]uni-jena.de

Prof. Dr. Felix H. Schacher
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der
Universität Jena
Lessingstraße 8, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948250
E-Mail: felix.schacher[at]uni-jena.de