Am 14. April 2015 fand zum sechsten Mal das Berliner LC/MS/MS Symposium von AB SCIEX statt - diesmal mit rund 580 Anwendern aus den verschiedensten Analytik-Bereichen aus ganz Deutschland. Die Veranstaltung überzeugte konzeptionell und inhaltlich mit einer Reihe von Anwendervorträgen renommierter Wissenschaftler aus Forschung und Industrie. Dabei wurde ein aktueller Überblick über die Verbreitung der Massenspektrometrie als universales und hoch sensitives analytisches Tool geboten und darüber hinaus gezeigt, wie neueste Profiling-Techniken aus der Forschung Einzug in industrielle Anwendungen finden. Auch Applikationsingenieure von SCIEX haben es nicht versäumt, Trends/Entwicklungen in Hard- und Software vorzustellen.
Lebensmittel aller Art geschmacklich charakterisieren
Sehr interessant war der Vortrag von Prof. Dr. Thomas Hofmann der TU München (Lehrstuhl Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik), der in seiner Arbeitsgruppe verschiedenste Profiling-Techniken einsetzt, um Lebensmittel aller Art geschmacklich zu charakterisieren. Dazu definierte die Arbeitsgruppe die menschlichen Geschmacksrezeptoren auf eine feste Gruppe von ca. 475 Rezeptoren. Diese Gruppe an Rezeptoren sei in unterschiedlich ausgeprägter Resonanz verantwortlich für die mannigfaltigsten Geschmacksempfindungen beim Essen unserer Lebensmittel. Den verschiedenen Rezeptoren sollen eindeutige chemische Stimulanzen (Aromastoffe) zugeordnet werden können, die Hofmanns Arbeitsgruppe analytisch erfassen kann.
Wein: Quantitative Metabolite-Ausprägung macht den Geschmack
Am Beispiel Wein konnte Hofmann zeigen, dass die aromatische Komposition der Weine nicht durch qualitative Metabolite charakterisiert sei, sondern dass die Aromen der verschiedensten Anbausorten durch quantitative Metabolite-Ausprägungen bestimmt werden. Mit Hofmanns Profiling-Technik sollen sich in der Lebensmittelindustrie Produkte eindeutig identifizieren aber auch designen lassen.
Proteomics-Methoden validieren können
Dr. Gerd Huscheck vom Institut für Getreideverarbeitung (IGV) zeigte in seinem interessanten Vortrag, wie moderne Multi-Methoden bzw. Proteomics Methoden in die Lebensmittelanalytik Anwendung finden. Im IGV Testlab Nuthetal von Dr. Huschek seien via Scheduled MRM-Algorithmus einige hundert MRM Übergänge in einer Methode möglich. Er zeigte außerdem, wie man diese Methoden validiert – eine wichtige Voraussetzung für die Akkreditierung eines Prüflabors. Das IGV Testlab ist unterdessen von der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) akrreditiert worden und hat damit den amtlichen Kompetenznachweis eines Prüflabors erbracht, dass die Verkehrsfähigkeit von Lebens- und Futtermitteln sowie pflanzlichen Rohstoffen (Getreide, Mehl) untersucht.
Schneller Allergennachweis in Getreiden
Aktuell arbeitet das IGV Testlab an einem sensitiven und schnellen Prüfverfahren zum Allergennachweis in Getreiden. Es wird derzeit über Referenzmethoden und Ringversuche validiert und soll anschließend in den Akkreditierungsbereich des Prüflabors aufgenommen werden.
Qualität der Messdaten erhöhen – Noise und Feature reduzieren
Ein weiterer sehr interessanter Beitrag kam von Prof. Dr. Gerhard Hopfgartner der Universität Genf. Er zeige in seinem Vortrag neue Wege in der Identifizierung von Metaboliten in Metabolomics-Experimenten auf. Derzeit ist es aufgrund der enormen Performance der hochauflösenden Massenspektrometer möglich, tausende von potentiellen Metaboliten (Features) in biologischen Matrizes zu messen. Schwierig bleibt allerdings die Identifizierung eindeutiger Metabolite. Hier sei es laut Prof. Hopfgartner essentiell, die Qualität der gemessenen Daten in Zukunft zu erhöhen. Dazu sei es notwendig, bessere Software-Algorithmen zu entwickeln sowie die Noise und die Menge an Features zu reduzieren bzw. zu eliminieren.
Nicht Hochdurchsatz allein, sondern „High-Quality-Throughput“
Dazu müssten laut Hopfgartner bessere und standardisierte Datenbanken bzw. Spektrenbibliotheken aufgebaut werden, um die Identifizierungsraten zu erhöhen. Die Qualität der enthalten MS/MS Spektren seien zu divers, die Collision Energy sei nicht standardisiert – er favorisiere die Composite Mass Spectra. Der Ansatz der Genfer Arbeitsgruppe sei nicht Hochdurchsatz, sondern in einem Lauf möglichst viele und qualitativ hochwertige Daten über einen Metaboliten zu erfassen. Das sei mit dem data-independent acquisition (DIA) SWATH-Algorithmus von SCIEX mit gleichzeitiger MS/MS-Spektren Aufnahme jedes Precursor Ions gut möglich. Allerdings schränkte Hopfgartner ein, seien manche Punkte und die Datenverarbeitung noch nicht zufriedenstellend gelöst. Letztendlich will man alle zu erfassenden Informationen, wie Massengenauigkeit, hochwertige MS/MS-Spektren, Anwendung von chem. Zerfallsregeln, Isotopenmuster, Retentionszeit etc., eines gemessenen Analyten zu einem eindeutigen Datenbank-Match (Metaboliten) kombinieren. Derzeit sollen es die meisten Metabolomics-Arbeitsgruppen schaffen, ca. 100 Metabolite eindeutig zu identifizieren.
Apparativ sehr innovativ schien in der Genfer Arbeitsgruppe die Kopplung von zwei LC-Säulen zur synchronen Erfassung von polaren und lipophilen Metaboliten in einer Messung zu sein.
Quelle: Dr. Christian Scherling, Klinkner & Partner GmbH (04/2015)
Wer sich für die vergangene Tagung vom 14. April 2015 interessiert, hier die Agenda:
- Lebensmittelanalytik
LC/MS/MS Analytik von Lebensmittel, Genussmitteln, Agrochemikalien sowie Veterinärproben.
- Umwelt- und Materialanalytik
LC/MS/MS in der Analyse von Trinkwasser, Umweltproben und Gebrauchsgegenständen. - Klinische Forschung und toxikologische Analytik
LC/MS/MS Anwendungen in der Labormedizin, der Toxikologie und der Forensik. - Pharmazeutische Analytik
LC/MS/MS-Methoden für die Suche nach Wirkstoffen, die Entwicklung neuer Pharmazeutika und deren Qualitätsicherung. - Biochemie und „Omics“-Anwendungen
LC/MS/MS in der biochemischen Analytik, in Metabolomics-, Lipidomics- und Proteomics-Anwendungen sowie der Suche und Quantifizierung von Bio-Markern