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Träger des Eberhard-Gerstel-Preises Dr. Jakob Haun zwischen dem geschäftsführenden Gesellschafter von GERSTEL, Eberhard G. Gerstel (l.), und Promotionsbetreuer Dr. Thorsten Teutenberg vom IUTA in Duisburg.
Zur Person
Der Preisträger Jakob Haun studierte „Water Science“ an der Universität Duisburg-Essen und befasste sich im Rahmen seiner Bachelor-Arbeit (2004 in St. Petersburg) sowie seiner Masterarbeit 2007 mit analytischen Themen. In seiner Promotion, die er seit 2009 am Institut für Energie- und Umwelttechnik e. V. in Duisburg im Arbeitskreis von Dr. Thorsten Teutenberg und betreut von Prof. T. Schmidt von der Universität Duisburg-Essen anfertigte, beschäftigte er sich mit der online betriebenen umfassenden zweidimensionalen Flüssigkeitschromatographie (LC x LC) in Kombination mit der hochauflösenden Massenspektrometrie. Das Problem der Inkompatibilität der Flussraten zwischen der zweiten HPLC-Dimension und der massenspektrometrischen Detektion konnte er durch eine konsequente Miniaturisierung der zweidimensionalen flüssigkeitschromatographie lösen und damit einen wesentlichen Fortschritt erzielen. Mit dieser Kopplung, deren Details und Anwendungsmöglichkeiten er neben der preisgekrönten Publikation in zwei weiteren Publikationen als Erstautor beschrieben hat, wurde instrumentelles Neuland beschritten.

Auszeichnung

Eberhard-Gerstel-Preis zum dritten Mal verliehen

Auf der analytica Conference vergangenes Jahr in München wurde vom Arbeitskreis Separation Science der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) zum dritten Mal der Eberhard-Gerstel-Preis für eine herausragende Publikation auf dem Gebiet der analytischen Trenntechniken verliehen.

Bei dem Preisträger handelt es sich um Dr. Jakob Haun, Absolvent des Studiengangs „Water Science“ der Universität Duisburg-Essen und Erstautor der Publikation „Online and Splitless NanoLC × CapillaryLC with Quadrupole/Time-of-Flight Mass Spectrometric Detection for Comprehensive Screening Analysis of Complex Samples“ [1]. In der mit dem turnusmäßig alle zwei Jahren ausgeschriebenen und verliehenen Eberhard-Gerstel-Preis prämierten, am Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA) in Duisburg durchgeführten und in der renommierten Fachzeitschrift Analytical Chemistry publizierten Forschungsarbeit präsentieren Haun et al. ein neuartiges, mehrdimensionales Trennsystem für die qualitative Bestimmung und Charakterisierung komplexer Umweltproben, die hunderte potenzielle Analyten verschiedener Konzentrationen und physikochemischer Eigenschaften beinhalten können. Ein umfassendes analytisches Screening solcher Proben ist oft nur unter enormem Aufwand möglich.

Das von Haun et al. entwickelte mehrdimensionale System basiert auf der online betriebenen zweidimensionalen Flüssigkeitschromatografie (Online-LC×LC) in Kombination mit einem hochauflösenden Hybrid-Massenspektrometer. Die Online-LC×LC wurde in erster Dimension zur Nano-LC, in der zweiten zur Kapillar-UHPLC miniaturisiert, um in der schnellen zweiten Dimension geringe Flussraten realisieren zu können. Auf diese Weise gelang es, das Massenspektrometer direkt anzubinden, ohne Flussteiler vor der Ionenquelle.

Haun et al. arbeiteten mit einem Triple TOF 5600 von AB Sciex, hierbei handelt es sich um ein Quadrupol-Flugzeit-Hybrid-Massenspektrometer (QqTOF). Die Flugzeitkomponente liefert exakte Daten zum Verhältnis von Masse und Ladung und erlaubt es, die Summenformeln der Analyten zu bestimmen. Vermittels der MS/MS-Experimente lassen sich zudem Informationen über die Struktur der Analyten sammeln.

Um Einbußen in der Sensitivität durch die zusätzliche LC-Dimension zu kompensieren, wurde eine großvolumige Injektion auf Hypercarb realisiert. Dieses aus porösem graphitisiertem Kohlenstoff bestehende Partikelmaterial wurde in der ersten Dimension verwendet. Die Trennung in der zweiten Dimension erfolgte über ein teilporöses Silika-basiertes C18-Umkehrphasenmaterial, das auch hohen Temperaturen und Drücken standhält.

Die Leistungsfähigkeit des Systems wurde mittels eines sogenannten Suspected-Target-Screenings, also im Zuge der Suche nach „erwarteten“ Substanzen, in einer stark Matrixbelasteten Abwasserrealprobe veranschaulicht. Das entwickelte System unterstreicht unter anderem die Leistungsfähigkeit einer modernen, miniaturisierten Flüssigkeitschromatographie, die sich in ökonomischer wie auch ökologischer Hinsicht durch einen reduzierten Lösemittelverbrauch auszeichnet.

Die Verleihung des Eberhard-Gerstel-Preises erfolgte im Rahmen der analytica Conference im April vergangenen Jahres in München durch den stellvertretenden Vorsitzenden des GDCh-Arbeitskreises Dr. Martin Vogel und Eberhard G. Gerstel, geschäftsführender Gesellschafter der GERSTEL GmbH & Co. KG. Die Vergabe des nächsten Eberhard-Gerstel-Preises ist für 2016 vorgesehen. Die Ausschreibung erfolgt im IV. Quartal dieses Jahres. Detaillierte Infos sind ab Oktober 2015 verfügbar.

Literatur

[1] J. Haun, J. Leonhardt, C. Portner, T. Hetzel, J. Tuerk, T. Teutenberg und T. C. Schmidt; Online and Splitless NanoLC × CapillaryLC with Quadrupole/TimeofFlight Mass Spectrometric Detection for Comprehensive Screening Analysis of Complex Samples; Analytical Chemistry 85 (2013) 10083-10090.

 

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