A

A

 

 

 

 

App(AAC

Ann

lied C)

nua

Ana

al Re

Applied 

Ann

lytic

epo

Analytical C

nual Report 2

cal C

ort 2

hemistry 

2014

hem

2014

 

mistry

4 

y

1 

    

 

2 

 

 

 

 

 

 

AAppllied A

A

Applied 

Ann

Anal

Annual

Univers

Fac

Applied

Un

Analytical C

nual Report 2

lytic

l Repo

 

 

sity of Duisb

culty of Chem

d Analytical C

niversitaetss

45141 Esse

Germany

hemistry 

2014

al Ch

rt 201

urg‐Essen 

mistry 

Chemistry 

str. 5 

n 

 

hem

4 

mistryy 

3 

    

 

4 

Applied Analytical Chemistry 

  Annual Report 2014   

 

 

 

5 

ContentApplied Analytical Chemistry .................................................................................................................. 7 

Applied Analytical Chemistry ‐ Staff ........................................................................................................ 9 

Major News 2014 .................................................................................................................................. 10 

List of Projects 2014 .............................................................................................................................. 11 

Imaging of Zinc in breast cancer tissue after develeopment of a new LA cell by ICP‐MS ..................... 12 

Arsenic Speciation by Anodic Stripping Voltammetry (ASV) and its application on (Indian) water 

samples compared to other speciation techniques .............................................................................. 13 

Quality control in Traditional Chinese Medicine (TCM) by GCxGC‐MS ................................................. 14 

Comprehensive two‐dimensional Liquid Chromatography (LCxLC) ...................................................... 15 

Development of a LC+LC‐System for coupling to an IMS‐qTOF‐MS ...................................................... 16 

Silicons in human breast tissue ............................................................................................................. 17 

Developments in DIP‐APCI/APPI/ESI‐MS ............................................................................................... 18 

CZE‐ und HPLC‐IMS‐QTOF‐MS ............................................................................................................... 19 

GC‐APPI‐Orbitrap‐mass spectrometer ion source……………………………………………………………………………..20 

Origin of Life – Analysis of liquid inclusions in Australian quartz samples ............................................ 21 

Applications with GC‐APCI‐MS and Deans Switch ................................................................................. 22 

LDI‐MS with Gold Nanoparticles ........................................................................................................... 23 

Determination of acrylamide in Sudanese food by QuEChERS pretreatment method and high 

performance liquid chromatography coupled with LTQ Orbitrap mass spectrometry ........................ 24 

Bachelor Theses accomplished 2014 .................................................................................................... 25 

Master Theses accomplished 2014 ....................................................................................................... 25 

Ph. D. Theses accomplished in 2014 ..................................................................................................... 26 

Accepted and/or published scientific publications 2014 ...................................................................... 27 

Invited Lectures / Oral Presentations .................................................................................................... 29 

Miscellaneous ........................................................................................................................................ 30 

Teaching ................................................................................................................................................ 32 

 

   

 

 

 

6 

 

 

 

 

Applie 

The App

Chemist

since Se

of  nove

complex

dimensio

metal(oi

chromat

2014 wa

research

construc

contribu

not least

to  thank

were ind

During 

projects 

Associat

probe  p

pharmac

Phenom

increase

Togethe

Teutenb

Universit

"Multidi

publishe

Chemist

(Multidim

Geißler a

with Pro

Experts (

Stavros K

 

edAnaly

plied Analytic

ry at  the Un

ptember 201

l  ion‐source

x  samples  (

onal  separat

id)  species a

tography (GC

as  the secon

h group at th

ction  phase

uted  to  an  e

t to shoulder

k  especially 

dispensable i

2014  severa

founded by

ions)  regard

photoionizat

ceuticals. In 

enex,  Shima

e industrial re

r  with  Prof

berg  (all mem

ty  of  Du

mensional C

ed  in  Janua

ry.  Furtherm

mensional C

and Prof. Lu

of. Georg Sch

(chapter: Sta

Kromidas.  

ticalChe

cal Chemistry

niversity of D

12 with the m

es  for  mass 

(e.g.  chinese

tion  techniq

analysis by  IC

C) or liquid ch

nd year of  th

e University

e  is  finish

exciting  year 

ring many ot

Maria Mand

in organizing

al  new  pro

y the AIF  (Fe

ding  the dev

ion  system 

addition, sev

adzu  and  SI

elated resear

f.  Torsten  S

mbers  of  th

uisburg‐Essen

Chromatogra

ary  2015  by

more  several

Chromatogra

igi Mondello

hwedt and Pr

ate of the art

 

Applied 

Ann

emistry

y (AAC) is pa

Duisburg‐Ess

main focus o

spectromet

e  herbal  m

ues  (GCxGC

CP‐MS  in co

hromatograp

he Applied A

 of Duisburg

hed.  Many 

of  research

ther tasks. Th

dani  and Dr

g the new res

ojects  are  a

ederation of 

elopment of

and  the  st

veral cooper

IM  were  co

rch.  

Schmidt  and

he  Faculty  o

n)  a  spec

phy" was or

y  Analytical

 book proje

phy, togethe

o; Analytisch

rof. Torsten S

t in the LC / M

Analytical C

nual Report 2

art of the Fa

sen. The AA

on the develo

try,  the  ana

medicine)  by

C  or  LCxLC)  a

mbination w

phy (LC). 

Analytical Ch

g‐Essen and n

colleagues

h,  teaching  a

his time I wo

.  Jörg Hipple

search group

approved,  e

Industrial R

f a new dire

tability  ana

rations with 

ontinued  to 

d  PD  Dr.  T

of  Chemistry

cial  issue 

rganized and

  and  Bioan

ects  started 

er with Prof.

he Chemie, t

Schmidt; HP

MS), togethe

hemistry 

2014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

culty of 

C exists 

opment 

alysis  of 

y  multi‐

and  the 

with gas 

hemistry 

now the 

s  have 

and  last 

ould like 

er, who 

p.  

.g.  two 

esearch 

ect  inlet 

lysis  of 

Agilent, 

further 

horsten 

y  at  the 

about 

d will be 

nalytical 

in 2014 

. Margit 

ogether 

LC for  

er with  

 

Prof. Dr. Oli

(Head of the 

University o

Faculty of C

Universitaet

45141 Essen

Phone: +49 

Fax: +49 (0) 

e‐mail: 

oliver.schm

web: 

www.uni‐du

iver J. Schm

research Grou

of Duisburg‐E

Chemistry 

tsstr. 5 

n, Germany 

(0) 201 183‐

) 201 183‐39

itz@uni‐due

ue.de/aac 

 

itz 

up) 

Essen 

‐3950 

51 

e.de 

7 

 

 

 

 

I want to

many  co

collabora

In case y

I wish yo

year 201

Essen, 2

 

 

 

o take this o

ollaborators 

ations.  

you see poss

ou an interes

15. 

1.12.2014 

pportunity t

in  and  out

ibilities for f

sting reading

 

Applied 

Ann

to thank all c

tside  the  U

uture collabo

g of this annu

Analytical C

nual Report 2

co‐workers f

University  of

orations, I w

ual report an

hemistry 

2014

or their exce

f  Duisburg‐E

would be hap

nd all the bes

 

 

ellent work i

ssen  for  ple

py to discuss

st in health a

n 2014 as w

easant  and 

s them with 

and happines

ell as the 

efficient 

you. 

ss for the 

8 

 

 

 

 

Applie

 

 

Regul 

Prof. D

Dr. M. SDr. J. HiM. MadB. WöstRobin MJennife

Ph.D.UniverAmela 

Eduard

Maxim 

Lin Gan

Simeon

Susann

Mei Om

Claudia

Pia Ros

M.Sc.Amela 

Surina, 

B.Sc.STobias 

Post‐DDr. Dux

GuestProf. Dr

edAnaly

larStaff:

Dr. Oliver J. 

Sulkowski ippler   dani   tefeld   Meya   r Schang 

Students

rsity DuisbuBronja 

 Deibel 

Diel 

n 

n Horst 

e Stephan 

mar 

a Lenzen 

sendahl 

StudentsBronja, Satr

Anne Ackm

Students:Bormann, C

Docs:xin Li 

tScientistr. A. Elbashi

ticalChe

Schmitz 

:

urg‐Essen 

:ugna Vinjara

ann, Ti Hau 

hristian Lipo

ts:r (Visiting Pr

Applied 

Ann

emistry‐

  Hea

  Seni  Seni  Tech  Secr  App  App

UniversitySonja Krieg

Alexandra

Nils Wiena

 

 

 

 

 

 

apu, Sweeja 

Bui 

ok, Simon Sc

rofessor / Ge

Analytical C

nual Report 2

Staff

ad 

ior Researchior Researchhnician / Labretary prentice prentice 

y Wuppertager 

a von Trotha

and 

Vasireddy, C

hade 

eorg‐Forster

 

hemistry 

2014

her her  b Assistant

al  ES

Ja

 

 

 

 

 

 

 

Cornelia Jak

r‐Scholar), Pr

 

xternal usanne Brüg

ackelyn Arag

ob, Oliver Kn

rof. Dr. A. V.

ggen 

gón Gómez 

noop, Surina

. Hirner (Pro

a 

of. em.)  

9 

 

 

 

 

Major

FirstLAs one o

Spectrom

Applied 

successf

coupled 

very com

etc.  In  t

cross sec

identific

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heroo

rNews20

LC/GC/CE‐of  the  first 

meter  Syste

Analytical  C

ful coupled t

to GC and a

mplex sampl

the  near  fut

ctions for m

ation of unk

oftheYea

014

‐IMS‐qTOinstruments

em  (Agilent 

Chemistry  in

to an HPLC a

ambient des

es  in the fie

ure we will 

any analytes

nown substa

ar2014

 

Applied 

Ann

OF‐MSinG worldwide 

6560)  was

n  June  2014

and CE syste

orption  ion 

ld of metabo

build  a  dat

s to generate

ances.  

Analytical C

nual Report 2

Germany!an Agilent 

s  installed 

4.  The  Syste

em and will b

sources to a

olomics,  lipid

ta  base  of  co

e a helpful t

In

w

pa

an

LC

pr

 

 

 

 

hemistry 

2014

Ion Mobility

at  the 

m  was 

be also 

analyse 

domics 

ollision 

tool for 

n  2014  the  s

was  very  su

apers  (one 

nd  another 

CxLC  and 

reparing a se

 

y‐Quadrupol‐

scientific  ou

uccessful.  H

review,  one

very  inter

mixed‐mode

econd review

‐Time of  Flig

utput  of  Dr. 

He  publishe

e  paper  in 

resting  wor

e  phases) 

w article. 

ght Mass 

Duxin  Li 

ed  three 

forefront 

rk  about 

and  is 

10 

Applied Analytical Chemistry 

  Annual Report 2014   

 

 

 

11 

ListofProjects2014(Abstractsoftheseprojectswithinthenextpages)

 

Imaging of Zinc in breast cancer tissue after development of a new LA cell by ICP‐MS 

M. Diel, A. Ackmann 

Arsenic Speciation by Anodic Stripping Voltammetry (ASV) and its application on (Indian) water samples compared to other speciation techniques J. Hippler, S. Vinjarapu, S. Surina 

Quality control of Chinese herbal medicine with chemical marker analysis by GCxGC‐MS 

A. von Trotha 

Comprehensive two‐dimensional Liquid Chromatography (LCxLC) 

D. Li 

Development of a LC+LC‐System for coupling to an IMS‐qTOF‐MS 

C. Jakob 

Silicons in human breast tissue 

P. Rosendahl, R. Meya 

Developments in DIP‐APCI/APPI/ESI‐MS 

S. Horst, C. Lenzen 

CZE‐ and HPLC‐IMS‐QTOF‐MS  

S. Stephan 

GC‐APPI‐Orbitrap‐mass spectrometer ion source 

O. Knoop 

Origin of Life – Analysis of liquid inclusions in Australian quartz samples  

P. Rosendahl 

Applications with a GC‐APCI‐MS and a Dean Switch 

A. Bronja 

LDI‐MS with Gold Nanoparticles 

S. Stephan, D. Li 

Determination of acrylamide in Sudanese food by QuEChERS pretreatment method and high performance liquid chromatography coupled with LTQ Orbitrap mass spectrometry M. M. A. Omar, A. A. Elbashir

 

 

 

 

Imagi

 

The  corr

cancer t

laser abl

For the a

Essen  p

samples,

groups r

well  as 

indicate 

with  hig

tumour 

Addition

and HR n

To  impr

LA‐ICP‐M

were  te

copper 

three dif

chamber

available

indicated

capillary

MS. 

 

 

 

 

 

 

_______

Collabor

 

ingofZin

relation  betw

issue was  in

lation (LA) ch

analysis, the

provided  2

, which  are 

regarding the

HR  and  H

an  increas

gher  patholo

percenta

nally, a differ

negative was

ove  the  lase

MS  three  ne

ested,  base

in  cyan  pri

fferent cells,

r was develo

e  laser ablat

d that a des

y performed 

_____ 

rative Project

ncinbrea

ween  the  zi

nvestigated w

hamber was 

 University M

8  breast 

divided  into

eir patholog

HER2  status

se  of  zinc  c

ogical  gradin

ge  in  t

rence betwe

s pointed ou

er  ablation  p

ew  laser  ab

d  on  the 

nted  sampl

, which cons

oped and tes

tion chambe

ign,  in which

best  in term

t ‐ Project Pa

Applied 

Ann

astcancecel

MaximDi

nc  concentr

with  the use

used.  

Medical Cent

cancer  tiss

o  six  differe

ical grading 

s.  The  resu

concentratio

ng  and  high

the  samp

en HR positi

t. 

processes  of

blation  cells

analysis  of

es.  For  the

sist of a capi

ted. The dev

r. The meas

h the cone w

ms of signal  i

artner: Prof. D

Analytical C

nual Report 2

ertissueallbyICP‐

iel,Anne

ration  and  t

e of a LA‐ICP

tre 

sue 

ent 

as 

ults 

ons 

her 

ple. 

ive 

f  a 

 

f 

 

llary and co

veloped cells

surements w

with a quartz

intensities a

Dr. Bankfalvi, 

▲ Fig.1: 

hemistry 

2014

afterdev‐MS

Ackmann

he  patholog

P‐MS.  In  this

ne at the en

s were comp

with a 213 n

z glass  is  ins

nd wash‐out

University Me

Three differen

 

veleopme

n

gical  grading 

attempt a c

d, a new de

ared to the o

m Nd:YAG  la

erted at the

t rates from 

edical Centre, 

nt cell designs

entofan

  in malignan

commercial 

esigned laser

original com

aser ablatio

e top with an

the  laser to

 Essen 

s for laser abla

newLA

nt  breast 

available 

r ablation 

mercially 

n  system 

n bended 

o the ICP‐

ation. 

12 

 

 

 

 

Arsappli

Arsenic 

drinking 

bladder.

in drinki

the WHO

as As(III)

High‐per

have be

compou

quite 

consumi

be  a  fas

between

compare

speciatio

Four Ind

by HPLC

gold sen

Herisau,

and  tot

appropr

(Fig.1). 

Total  As

good  ag

measure

As(III) wa

as  the  d

results 

concentr

ICP/MS (

 

 

_______

Collabor

Funded b

 

enicSpeicationo

J

can be foun

water world

 At many pla

ng water  is 

O (World he

) and As(V). 

rformance  li

come  invalu

nds  (specia

expensive 

ing! Anodic s

st  and  cost‐s

n As(III) and 

ed  the  chro

on in Indian w

dian water sa

‐ICP/MS, IC‐

nsor  in a 797

 Switzerland

tal  arsenic 

iate  selectio

s  concentrat

greement  w

ed by HPLC a

as tested dir

difference  be

for  As(III) 

rations dete

(Fig 2).  

_____ 

rative Project

by: Metrohm A

S

ciationbon(Indian

örgHippl

d  in nearly e

dwide. It is r

aces (e.g. Ind

above 10 μg

ealth organiz

iquid  chrom

uable analyti

tion).  But  u

and  chro

stripping vo

saving  altern

As(V). Out 

omatograph

water sampl

amples (Ind S

‐ICP/MS and 

7 VA Compu

d). Differentia

concentrat

on  of  the  d

tions  measu

with  the  su

and  IC. For 

rectly, while 

etween  tota

are  also  c

ermined by  I

t ‐ Project Pa

AG (Herisau, S

As(III) concen

Samples meas

tec

Applied 

Ann

byAnodicn)water

te

ler,Surina

every part o

recognized a

dia / Banglad

g/L, which si

ation).  In wa

atography  (

cal  tools  for

using  an  IC

omatography

ltammetry (A

native  to  dis

of  these  rea

ic  methods

es with the A

S1‐S4) were 

ASV using a

utrace  (Metro

ation betwee

ion  was  m

deposition  p

ured  by  ASV

um  of  the 

speciation w

As(V) was ca

al As  and As

comperable 

C‐ICP/MS an

artner: Metro

Switzerland) a

ntration in Ind

sured by three

chniques (HPLC

Analytical C

nual Report 2

cStrippinsamplesechnique

aSurina,

f the geosph

as carcinogen

desh, Vietna

ignificantly e

ater, arsenic

(HPLC)  and 

r  the determ

CP/MS  is 

y  time 

ASV) can 

stinguish 

asons we 

s  for  As 

ASV.  

analysed 

ascTRACE 

ohm AG, 

en As(III) 

made  by 

potential 

V  are  in 

species 

with ASV, 

alculated 

s(III).  The 

to  the 

nd HPLC‐

ohm AG (Heris

and Phenomen

Fig.2: ►

dian Water 

e different 

C, IC, ASV. 

hemistry 

2014

ngVoltamscompares

Satrugna

here and  is o

nic and caus

am, and Latin

exceed the t

c  is predomin

Ion  chromat

minations of 

sau, Switzerlan

nex 

▲ Fig.1: Volt

determinatio

0

200

400

600

800

In

As (III) µg/L

HPLC‐I

 

mmetry(edtooth

Vinjarap

one of the m

es cancers o

n America) a

tolerable val

nantly prese

tography  co

trace  levels 

nd) 

tamogram for

on by Anodic s

nd S1 Ind S

CP/MS I

(ASV)andherspeci

pu

most harmfu

of the skin, l

arsenic conce

ue recomme

ent  in  inorga

oupled  to  an

of  individua

r total As 

stripping volta

S2 Ind S3

C‐ICP/MS

ditsation

l toxin  in 

ungs and 

entration 

ended by 

nic form, 

n  ICP/MS 

al arsenic 

ammetry 

Ind S4

ASV

13 

 

 

 

 

 

Recently

Europe a

Therefor

be proba

during th

drugs w

toxic ing

quality c

detection

markers

composi

analyse

performa

GCxGC-

The root

the mos

herbal

substitut

Angelica

declarati

demonst

powerful

different

different

qualities

composi

chemica

quality c

 

_______

Collabor

Funded b

 

Quality

y, traditional

and USA. Fu

re scientists

ably used fo

he last 2000

hen they are

redients in a

control which

n of specific

for a lot of m

itions, it

them with

ance analytic

-MS.

t of Angelica

st important

remedies.

ted by ot

a roots witho

ion. In our

trate that GC

l method

Angelica

iate betwee

of Chinese

ition of a her

al markers. M

ontrol of com

_____ 

rative Project

by: Sigma‐Aldr

y contro

Chinese me

urthermore, h

are intereste

or new medi

0 years can

e adulterated

a single drug

h guarantees

chemical ma

medicinal dru

is necessa

the use of

cal methods

a sinensis is

traditional C

Sometimes

ther specie

out any cha

r work we

CxGC-MS is

to distin

species an

en high and

e mint herb (

rbal formula

Moreover, we

mplex sample

t ‐ Project Pa

rich 

Applied 

Ann

l in Tradby

Alexan

edicine (TCM

herbs of the

ed in the pha

cal applicati

support this

d or confoun

. Hence, for

s the correc

arkers and fi

ugs are not d

ary to

f high-

s, e. g.

one of

Chinese

it is

es of

nge of

could

a very

nguish

nd to

d low

(Herba Men

(Xiao Yao p

e could show

es like herbs

artner: Dr. Ke

▲

(TC

Analytical C

nual Report 2

itional CGCxGC-

ndravonT

M) has becom

TCM could b

armacologica

ons. A lot o

s research.

nded, at the

the safety o

ct compositio

ngerprints o

determined.

nthae haploc

pill) which co

w that ionic l

s.

lvin Leung (Ho

Fig.1: GCxGC

CM) extract. 

hemistry 

2014

Chinese M-MS

Trotha

me an alterna

be a source

al activities o

of written not

However, th

worst this c

of the patient

on and the

f the herbs c

Because pla

calycis). But

onsists of sev

iquid column

ongkong Bapt

C‐MS analysis o

 

Medicine

ative to west

for a lot of ch

of these con

tes of the m

here are pro

can induce p

s it is very im

potency of h

can ensure th

ant samples p

it is also po

veral herbs b

ns could be a

tist University,

of a traditiona

e (TCM)

tern medicin

hemical com

nstituents wh

medicinal exp

oblems with

poisoning be

mportant to d

herbal formu

his. Till now

present very

ossible to co

by the use o

an interestin

y, China) 

al Chinese me

e, also in

mponents.

ich could

periences

the TCM

ecause of

develop a

ulas. The

chemical

y complex

ontrol the

of specific

g tool for

edicine 

14 

 

 

 

 

Com

 

Tradition

sufficien

capacity

ionized 

artefacts

gold  sta

liquid ch

greatly  i

as  comp

The  gen

of  two s

online  v

interface

valve  w

trapping

collected

The  gre

complex

diffusa  (

MS  syst

glycoside

aqueous

2.  Tenta

done  b

validatio

of  FGs  (

dot  line)

in  differ

Totally, f

were ten

LCxLC‐QT

 

 

_______

Funded b

mprehen

nal  high‐per

nt  for analys

, peak resolu

at  the  same

s. Therefore,

andard.  Com

hromatograp

increased  re

pared  with 

eral  setup o

separation d

via  an  interf

e  is  usually 

with  two  eq

g  columns, o

d in the loop

at  advantag

x  samples, 

(Rubiaceae). 

tem  was  u

es  (FGs)  and

s extraction o

ative  identif

by  accurate 

on by UV spe

(Green  solid

) and  iridoid

rent  regions 

five FGs, fou

ntative  ident

QTOF‐MS dete

_____ 

by: CSC &DAAD

sivetwo‐

rformance  li

is of comple

ution is statis

e  time  in  the

, a high‐perf

mprehensive

phy (LCxLC)  i

esolving  pow

one‐dimens

of  an  LCxLC 

imensions, w

face,  as  sho

a  ten  or  eig

quivalent  sa

operating  in 

p and subseq

ge  of  increa

in  present 

Therefore, 

used  to  ana

d  iridoid  gly

of H. diffusa,

fication  of  c

mass  inte

ectrum. A cl

d  line),  acyla

d glycosides 

of  the  LCxL

ur acylated F

tified. In add

ection has al

D (China Scho

Applied 

Ann

‐dimensi

quid  chrom

ex samples. 

stically reduc

e  ion  source

formance ch

  two‐dimen

s characteriz

wer  and  sele

sional  separ

system  com

which are co

wn  in  Fig.  1

ght‐port  swi

ampling  loo

alternating 

uently trans

ased  peak  c

case,  Hedy

an  LCxLC‐QT

alyse  flavon

ycosides  (IG

, as shown in

compounds 

erpretation 

ear classifica

ated  FGs  (W

(IGs) was sh

LC  contour 

Gs and three

dition, severa

lso a great po

olarship Counc

Analytical C

nual Report 2

ionalLiq

DuxinLi

matography  (

If  the numb

ced. And if s

e,  this  can  le

romatograp

nsional 

zed by 

ectivity 

ration.  

mprises 

oupled 

1.  The 

itching 

ops  or 

cycles. The 

ferred into t

apacity  of  L

dyotis 

QTOF‐

noids 

s)  in 

n Fig. 

was 

and 

ation 

White 

hown 

plot. 

e IGs 

al novel flav

otential in h

cil and Germa

▲

▲ma

hemistry 

2014

uidChro

(HPLC)  uses 

ber of compo

everal ingred

ead  to  ion  s

hic platform

eluents  from

the second d

LCxLC  enabl

vonoids were

erbal medici

n Academic E

Fig.1: Schem

Fig. 2: LCxLC aass QTOF‐MS d

 

omatogra

a  single  co

onents excee

dients of a sa

suppression 

m in front of 

m  first dime

imensional s

es  the  char

e found, whi

ne analysis.

xchange Serv

matic of a LCxL

analysis of H. dif

etection 

aphy(LCx

olumn,  whic

eds 37% of 

ample are el

and/or  form

the MS is al

ensional elut

separation c

racterization

ich demonst

 

vice) and Phen

LC instrument)

iffusa with accu

xLC)

ch  is  not 

the peak 

uted and 

mation of 

ways the 

ion were 

olumn. 

n  of  very 

trate that 

nomenex  

). 

urate 

15 

 

 

 

 

Dev

 

The cou

expected

separate

satisfact

MS. The

analytes

In  comp

times.  T

instrume

into  the

addition

resolutio

 

On  the o

well as t

single co

the  othe

with  eac

IMS‐qTO

identific

complex

to simpl

modulat

collect e

Thus eac

this proc

 

_______

Funded b

 

 

velopmen

pling of a LC

d  to  further

e  isobaric su

tory with  ch

refore, an LC

s up to 2000 

prehensive  L

The  fractions

ent the analy

e  drifttube  o

al  dimensio

on qTOF‐MS.

one hand ea

the MS,  incre

ompounds in

er  hand  res

ch  separatio

OF‐MS  itse

ation  poss

xity of the da

ify  the LCxL

tion time to 

each peak co

ch analyte w

cedure from 

_____ 

by: Phenomen

ntofanL

CxLC system 

r  increase  re

bstances suc

romatograp

CxLC‐IMS‐MS

Da.  

CxLC  each  p

s  are  then  in

ytes eluting 

of  IMS  by  a

n  to  the  tw

.  

ach  separati

ease the pot

n highly com

sults  becom

on  and  dete

lf  offers 

sibilities.  T

ata evaluatio

C data set. 

several minu

oming from t

will only appe

traditional L

ex 

Applied 

Ann

LC+LC‐Sy

Cla

to an  Ion‐m

esolving  pow

ch as constit

hic methods

S system wou

peak  that  is 

ntroduced  in

from the se

a  discontinio

wo  dimensio

on dimensio

tential to  ide

plex sample

e  more  com

ection  dime

separation 

To  reduce 

on  it was de

By  increasin

utes it is aim

the first dim

ear once or a

LCxLC it is ref

Analytical C

nual Report 2

ystemfor

audiaJak

mobility spec

wer  and  sele

tutional  isom

s  and  show 

uld be a mos

eluted  from

nto  the  seco

cond dimen

ously  way  in

ns  of  LCxLC

on, as 

entify 

es. On 

mplex 

nson. 

and 

the 

cided 

g  the 

med to 

mension  in on

at maximum

ferred to as 

hemistry 

2014

rcoupling

kob

ctrometer  (IM

ectivity.  Ion 

mers, which 

the  same m

st powerful m

m  the  first d

ond  dimensi

sion column

n  so  called 

C.  After  IMS 

nly one or m

m twice in the

LC+LC. 

 

gtoanIM

MS) with a h

mobility  spe

in many cas

mass‐to‐charg

method for n

imension  is 

on  column. 

 would be io

ion‐packets.

the  ions  ar

maximal two 

e LCxLC data

MS‐qTOF

high resoluti

ectrometry  a

ses are not s

ge  ratio  (m/

non‐target a

fractionated

In  an  LCxLC

onized and s

  This  would

re  subjected

 modulation

a set. To diffe

F‐MS

ion MS  is 

allows  to 

eparated 

/z)  in  the 

nalysis of 

d  several 

C‐IMS‐MS 

subjected 

d  add  an 

d  to  high 

n periods. 

erenciate 

16 

 

 

 

 

 

Since the

in the p

(short SB

Medical 

sensitive

have an 

such as 

effective

The aim

concentr

Based o

siloxane

shell  int

develope

compou

the  pati

focus of 

cold  cha

reductio

After  ho

organic s

cyclic silo

capsular

SBI. Base

focus on

quantify

injection

possible 

_______

Collabor

Peter Rus

Funded b

 

e silicone cri

ublic eye. Af

BI) of the ma

Nederland 

e monitoring

increased  r

breast ultras

e analysis me

 of  this proj

ration of a b

n the fact th

s)  diffuse  fr

to  the  surro

ed  a  GC‐M

nds in the ca

ents.  Due  to

the sample 

ain,  the  pre

on of siloxane

omogenizati

solvents, firs

oxanes mult

r tissue of wo

ed on these 

n  increasing 

y  cyclic  siloxa

n  technique

metabolites

_____ 

rative Project

sch (University

by: Sigma‐Aldr

Sili

sis in the 19

fter the  imp

anufacturer 

B.V  reporte

g and  screen

rupture  tend

sound and m

ethod would

ject  is  to  co

biomarker in 

hat volatile s

rom  the  silic

ounding  tiss

MS  method 

apsular tissu

o  the  high  v

preparation 

evention  of 

es‐backgroun

on  of  the 

st GC‐MS‐res

titude and si

omen with r

early result

sensitivity o

anes  in bloo

e)  and  sea

s of siloxanes

t ‐ Project Pa

y Hospital Ess

rich 

Applied 

Ann

iconsinh

Pia

90s the topi

lantation of 

Poly Implan

d  in 2010,  i

ning method

dency compa

magnetic res

 be advantag

onfirm  the  in

the blood of

silicone  ingre

cone  gel  thr

sue  (called 

to  quanti

e and in the

volatility  of 

step lies up

cross‐contam

nd based on 

tissue  and 

sults show s

loxanes conc

uptured SBI 

ts,  further  in

of  the develo

od  samples  (

rching  for 

s via non‐tar

artner:  Prof. e

sen) 

Analytical C

nual Report 2

humanb

aRosenda

c "safety of 

f  low quality 

nt Prothèse (

t became  a

ds exists. Esp

ared  to high

sonance  ima

geous. 

ndication  for

f a patient v

edients (e.g.

rough  the  si

gel‐bleeding

ify  this  cla

e blood samp

the  analyte

on a nearly c

mination  an

the GC‐colu

extraction 

significant hi

centration in

than with in

nvestigations

oped metho

(e.g. GC‐colu

biomarker 

rget analysis.

em. Dr. Alfred

hemistry 

2014

1

conc

entr

atio

n [n

g/g]

breasttiss

ahl

silicone brea

silicone  in s

(short PIP) a

pparent  tha

pecially with

 class  impla

ging, are of 

r SBI exchan

ia GC‐ or com

 cyclic 

ilicone 

g),  we 

ass  of 

ples of 

es,  the 

closed 

nd  the 

umn.  

with 

gher 

n the 

ntact 

s will 

od  to 

umn, 

and 

. 

d V. Hirner (U

 

0

200

400

600

800

000

D3

intact

sue

ast implants"

silicone gel‐f

nd the distri

t  the need  f

h  the  fact  th

nts and  the 

limited sign

nge on  the b

mprehensive

niversity Duis

D4 D5

ruptured

" is from tim

filled breast 

ibutor comp

for non‐inva

hat PIP/Rofil‐

standard di

nificance, a f

basis of an  i

e GCxGC‐MS

burg‐Essen) a

D6

e to time 

implants 

pany Rofil 

asive  and 

‐implants 

iagnostic, 

ast, cost‐

ncreased 

‐analysis. 

and Dr. 

17 

 

 

 

 

 

Since  th

rapidly g

is that no

procedu

matrix c

overcom

interface

 In the w

DIP‐APC

between

made  fo

mass  sp

oxidatio

detected

found  so

for the m

halved, 

pharmac

ionized 

optimize

results o

the proj

the VUV

different

sensitivit

_______

Collabor

Funded b

 

e  invention 

grown. The g

o or less sam

re. The grea

omponents 

me  this  disa

e developed 

work of C. Le

I‐MS. The  in

n  the  halved

or  elderly  ho

pectrum.  It 

ns  products 

d.  Although 

ome  that  ar

most drugs t

repacked  a

ceuticals  su

by DIP‐APCI

ed  and  in  ne

of DIP‐APCI‐M

ect of S. Ho

V  Lamp  and 

t  compound

ty with the D

_____ 

rative Project

by: AIF 

Develop

S

of ambient 

great advant

mple pretreat

t disadvanta

which would

dvantage  a 

in our group

enzen severa

nterest of thi

d,  repacked 

omes  and  t

was  of  spe

of  the  pha

most  of  the

re not descr

here are no 

and  the  ori

uch  as  hyd

. Therefore,

ear  future  t

MS, DIP‐ESI‐

rst a DIP‐AP

of  the  corre

ds with  DIP‐

DIP‐APPI syst

t ‐ Project Pa

Applied 

Ann

pmentsin

imeonHo

ionization  t

tage of ambi

tment is nec

age of ambie

d not occur i

temperatur

p. 

al pharmaceu

is research  is

drugs  (bliste

he  original 

ecial  interes

rmaceuticals

ese  impuriti

ibed  in  the 

differences 

ginal  drugs.

rochlorothia

  a DIP‐ESI  s

the  drugs w

MS and LC‐M

PPI coupling 

esponding  g

APCI‐MS  an

tem.  

artner: SIM Sc

Analytical C

nual Report 2

nDIP‐AP

orst,Clau

technologies

ient mass sp

cessary. Ther

nt ionization

if the sample

re  controlle

uticals were 

s to  look for

ered),  such 

packaging  d

st  if  decom

s  and  impur

ies  are well 

literature. N

detectable b

.  However 

azide  were 

ource  is dev

will  be  analyz

MS will be c

has been de

gas  flows has

d  DIP‐APPI‐

cientific GmbH

hemistry 

2014

PCI/APPI

diaLenze

s  in 2004  thi

pectrometry 

refore it simp

n methods is

e is cleaned 

ed  desorptio

analysed by

r differences

as  those  be

drugs  in  the

mposition  or

rities  can  be

known, we

Nevertheless

between the

more  polar

difficult  to

veloped  and

zed  and  the

ompared.  In

eveloped. An

s been  succ

MS  show  fo

H, Bruker Dalt

 

/ESI‐MS

en

is  field of an

over other a

plifies and sh

that there m

in front of t

on  is  achiev

y 

s 

e 

e 

r 

e 

e 

s 

e 

r 

o 

 

e 

 

n optimizatio

essfully  finis

or  some  ana

tonics, iGenTr

nalytical  che

analytical pr

hortens the a

might be pro

the measure

ved  by  the 

on of  the po

shed. The  an

alytes  an  inc

raX UG 

emistry  is 

ocedures 

analytical 

oblems by 

ment. To 

DIP‐APCI 

osition of 

nalysis of 

crease  in 

18 

 

 

 

 

 

The  cou

perform

interesti

compare

In  capill

mobility 

electric f

ratio. Af

by their 

The  cou

mobility 

system 

ionizatio

of citric f

techniqu

several 

which  e

(EOF), a

by  their

shown 

which ha

therefor

mobility 

separate

collision 

different

(see figu

and tea s

Coupling

show th

that the 

 

 

 

 

upling  of  cla

ance  liquid 

ng techniqu

ed to normal

ary  zone  ele

while  it  is 

field in a dri

fter the drift 

mass‐to‐cha

upling  of  C

(IM)  Q‐TO

(Agilent  65

on was  realiz

fruit juices w

ue.  It  was  p

neutral  com

elute  with  th

re  separated

r  size.  Add

that  some 

ave  the sam

re  have  the 

in CZE and 

ed in IMS bec

cross  sectio

t position of

ure). A series

samples cou

g of HPLC to 

at the IMS c

drift time pr

CZ

Susa

assical  sepa

chromatog

e for the ana

l CZE‐MS or H

ectrophoresi

not  possible

ft tube filled

tube, ions a

arge ratio. 

CZE  to  the 

OF  mass  spe

60)  with  el

zed. Differen

were analyze

possible  to 

mpounds  li

he  electoosm

d  in  the  IM 

itionally,  it 

Flavanone‐G

me molecular

same  elect

the same m

cause of the

ons  resulting

f the glycosid

s of substanc

uld be identif

the IM‐Q‐TO

can be used 

rovides anot

Applied 

Ann

ZE‐undH

anneStep

ration  meth

graphy  (HPL

alysis of com

HPLC‐MS sys

is,  charged 

e  to  separat

d with a neu

are pulsed in

new  ion 

ectrometer 

lectrospray 

nt  samples 

ed with this 

show  that 

ke  sugars, 

motic  flow 

dimension 

could  be 

Glycosides, 

r mass and 

trophoretic 

m/z, can be 

ir different 

g  from  the 

dic binding 

ces in juice 

fied using thi

OF‐MS was u

as an additi

her paramet

Analytical C

nual Report 2

HPLC‐IMS

phan,Swe

hods  like  ca

LC)  to  ion 

mplex sample

stems. 

compounds 

te  uncharged

utral buffer g

nto the time‐

is CZE‐IMS‐Q

used for first

onal separat

ter to charac

▲Fig.1: Plo

substances

hemistry 

2014

S‐QTOF‐M

ejaVasire

apillary  zone

mobility  m

es due to an

are  separat

d  analytes. 

gas and are s

‐of‐flight ma

QTOF‐MS sys

t measureme

tion dimensi

cterize single

ot of drift time

s (CZE‐ESI (neg

 

MS

eddy

e  electropho

mass  spectro

additional s

ted  due  to  t

In  IMS,  ions

separated by

ss spectrom

tem. 

ents of juice 

ion for the c

e compounds

e vs. m/z of th

g)‐IM‐Q‐TOF‐M

oresis  (CZE)

ometry  prov

separation d

their  electro

s  drift  throu

y their size‐t

meter to be s

 samples. Th

complex sam

s. 

hree coeluting

MS) in lemon j

or  high 

vides  an 

imension 

ophoretic 

gh  a  low 

to‐charge 

eparated 

he results 

mples and 

g 

juice. 

19 

 

 

 

 

 

Atmosph

(APPI) sh

and  chlo

as  well 

applied 

spectrom

the  high

chromat

(GC/MS)

A new g

mass  s

outstand

investiga

for  the a

compou

were sp

new plat

and for t

possible 

in the cu

that  the

with high

 

 

_______

Collabor

Funded b

 

 

 

GC‐

heric  pres

hows high se

orinated  env

as  for  drug

in  liquid 

metry. Recen

h  affinity  to 

tography/ma

).  

gas chromato

spectrometry

ding  sensitiv

ated in this s

analysis of e

nds were su

ecified show

tform for com

the analysis 

to show a f

urrent setup

e  full  capacit

her scan rate

_____ 

rative Project

by: iGenTraX, T

‐APPI‐Or

sure  phot

ensitivity for

vironmental 

gs  and  ster

chromatogr

nt  developm

introduce  A

ass  sp

ography‐APP

y  interface 

vity,  that wa

study to dete

environment

uccessfully d

wing a depen

mpound‐spe

of complex 

first fitness f

p the very ol

ties of  the a

es and highe

t ‐ Project Pa

ThermoFisher

Applied 

Ann

rbitrap‐m

Ol

oionization 

 non‐polar, 

pollutants 

roids  when 

raphy/mass 

ments  show 

APPI  in  gas 

ectrometry 

PI‐Orbitrap‐

with  an 

as  recently  d

ermine the f

tal pollutant

etermined. F

ndency of th

ecific stable i

biological sa

or purpose.

d Orbitrap M

nalytical pla

er resolution 

artner: Prof. T

r 

Analytical C

nual Report 2

massspec

liverKno

developed  a

features of t

ts was  show

Furthermore

he  ionization

sotope analy

amples in th

The results 

MS  (without

atform  could

power.  

Thorsten Bent

hemistry 

2014

ctromete

op

at  the  Unive

this new ana

n with  the E

e the  ionizat

n energy. Ad

ysis of chlori

e field of me

of the optim

 S‐lense)  is t

d be evaluate

ter, Physical C

 

rionsou

ersity  of Wu

alytical platfo

EPA‐8270 M

ion efficienc

ditionally th

nated comp

etabolomics.

mization proc

the  limiting 

ed using an 

hemistry, Uni

urce

uppertal, wa

orm. The ada

Mix, and 63 o

cy for 95 com

he adaptabili

pounds was e

. In both fiel

cedure indica

factor.  It  is 

Orbitrap  in

iversity of Wu

s  further 

aptability 

out of 78 

mpounds 

ity of the 

examined 

ds it was 

ated that 

expected 

strument 

uppertal 

20 

 

 

 

 

Or

 

The  qu

answere

way.  

A new a

Universit

provide 

supercrit

material

sufficien

similar  t

Tropsch 

occur 

hydroca

plurality

compon

chemistr

often  d

quartz 

Quartz 

conserve

composi

given  flu

fluid  in

special f

with the

more tha

 

 

_______

Collabor

Chemistr

 

 

 

riginofLi

uestion  abo

ed  in each er

nd very pro

ty of Duisbu

possible  rea

tical  and  su

s  for  the  d

nt quantities

to  the  Fisch

synthe

which  yie

rbons  and 

y 

ents of orga

ry.  Faults 

ocumented 

mineralizati

mine

e  the  chem

ition  of 

uid  medium

nclusions.  T

feature of th

e help of mod

an three billi

_____ 

rative Project

y, University o

ife–Ana

out  the  or

ra. In this ag

mising theor

urg‐Essen: D

action habita

bcritical wat

development

.  Inside fault

her‐

esis 

elds 

a 

of 

anic 

are 

by 

ion. 

rals 

ical 

the 

m  in 

The 

is theory is t

dern analytic

ion years ‐ o

t ‐ Project Pa

of Duisburg‐E

Applied 

Ann

lysisofli

Pia

rigin  of  lif

ge of science

ry was devel

Deep‐reachin

ats  for  the  fo

ters  and  sup

t  of  prebiot

ts with high 

that in the ca

cal methods

ld quarz sam

artner: Prof. U

ssen 

Analytical C

nual Report 2

iquidincsamples

aRosenda

fe  is  foun

e we try to e

loped by Pro

ng  gas perme

ormation of

percritical  an

tic  molecule

gas content

ase of accura

s. Therefore w

mples.  

Ulrich Schreib

hemistry 

2014

clusionsis

ahl

nd  in  all 

explain the o

of. Schreiber

eable  tecton

f prebiotic m

nd  subcritica

es  exist  in 

ts  in a mixtu

acy, it should

we are analy

er , Geology, 

 

inAustra

cultures  an

origin of  life 

r and Prof. M

nic  faults  of 

molecules. Th

al  gases. Her

variable  co

ure of CO2, C

d be possible

yzing liquid i

and Prof. Chri

alianqua

nd  was  d

on a purely 

Mayer, both 

the  early  c

heir  fillings c

re,  all neces

oncentrations

CO, NH3, H2 

e to prove th

nclusions in 

istian Mayer, 

rtz

ifferently 

chemical 

from the 

rust may 

consist of 

ssary  raw 

s  and  in 

reactions 

his theory 

various ‐ 

Physical 

21 

 

 

 

 

 

The cou

Switchin

(APCI)  io

will be d

Deans Sw

heart  c

dependi

transfer‐

ionized 

ionizatio

analyzer

identify 

shows  t

perfume

chromat

cycled si

the  frag

pentylcy

molecula

The  sign

and an [

227 app

peak  in 

target 

were ge

MS.  Bas

received

 

_______

Funded b

 

 

Ap

pling of a ga

ng  system  an

on source wi

demonstrate

witch  it  is p

cut  and  to

ng  on  inter

‐line  to MS 

by  atmosp

on  and  lead

r.  If  required

the analyte

the  resulting

e  sample 

tographic se

ignal was pr

grance  Met

yclopentyl) a

ar weight of 

nal  was  div

[M+H]+ ion p

pears. To ens

fact  is  belo

molecule  M

nerated with

sed  on  the 

d to verify the

_____ 

by: iGenTraX U

plication

as chromatog

nd  one  in  o

ith an  Ion Tr

ed.  The obta

possible  to p

o  divert  s

rest  to  FID 

(Fig.  1).  Th

pheric  pres

d  to  the  i

d MSn can be

s of  real  sam

g  FID  chrom

after  ga

paration. Th

roposed to b

hyl  (3‐oxo‐2

cetate with 

226 g/mol. 

verted  to  M

peak with m/

sure  that  th

onging  to  th

MSn  spectr

h the ion tra

cleavage  re

e signal as th

UG 

Applied 

Ann

nswithG

A

graph – flam

our  laborator

rap mass spe

ained GC‐FID

erform  in ov

pecific  sign

or  through

he  analytes 

ssure  chem

ion  trap  m

e performed

mples.  Figur

matogram  o

as 

he 

be 

2‐

a 

MS 

/z 

is 

he 

ra 

ap 

actions  mor

he proposed 

0100200300400

5

0100200300400

5▲Fig.2:

chroma

Analytical C

nual Report 2

C‐APCI‐M

AmelaBro

me ionization

ry  develope

ectrometer 

D‐APCI‐MS  s

ven 

nals 

h  a 

are 

ical 

mass 

d  to 

re 2 

of  a 

re  informati

 fragrance.

▲Fig

5

5: FID chromat

atographic sep

hemistry 

2014

MSandD

onja

n detector (G

d  atmosphe

(MS),  leads 

ystem  conta

on  about  th

.1: GC‐FID‐AP

7t

7timtogram of a pe

paration.

 

eansSwi

GC‐FID) with 

eric  pressure

to applicatio

ains  two det

he  molecule

PCI‐MS system

9time [min]

9me [min]erfume sampl

itch

an integrate

e  chemical  io

on possibiliti

tectors  and 

e  structure 

m juice. 

11

11le after gas 

ed Deans 

onization 

ies which 

with  the 

could  be 

13

13

22 

 

 

 

 

 

Laser de

variety o

matrix  a

1,000,00

form  fra

backgrou

nanopar

laser gen

analysis 

A simple

nanopar

faster  th

result in 

Further 

the appl

_______

Collabor

Dr.‐Ing. S

Funded b

 

▲Fig.

alanin

esorption  ion

of substance

assisted  lase

00 Da. Proble

agment  ions 

und  and  the

rticles  (AuNP

nerated gold

of a variety 

e sample pre

rticles emerg

han  the  one

the best ma

steps will be

icability of th

_____ 

rative Project

Stephan Barcik

by: Shimadzu/

.1: AuNPs‐LDI

ne. 

LDI

nization mas

s like organic

er  desorptio

ems may occ

which  resul

erefore  bett

Ps)  instead o

d nanopartic

of compoun

eparation tec

ged to produ

es  stabilized 

ass spectra fo

e to produce

his technique

t ‐ Project Pa

kowski 

Kratos 

I mass spectru

Applied 

Ann

I‐MSwith

Susann

ss  spectrom

c polymers, 

on  ionizatio

cur in a mass

t  in  intensiv

er  results  fo

of a  convent

les, ligand‐fr

ds like carbo

chnique spot

uce the best

with  ligands

or most of th

e complete s

e for peptide

artner: Lehrst

um of the ami

Analytical C

nual Report 2

hGoldNa

neStephan

etry  (LDI)  is

proteins or c

n  (MALDI) 

s range below

ve backgroun

or  analytes 

tional organ

ree or stabili

ohydrates, am

tting a layer 

t results. The

s  like  lipoic 

he compound

salt free lase

es and prote

tuhl für Techn

ino acids lysin

hemistry 

2014

anopartic

n,DuxinL

s  a powerful

carbohydrate

allows  the 

w 500 m/z b

nd signals  in

below  500 

ic matrix.  In

ized with dif

mino acids a

of sample so

e  ligand‐free

acid,  but  sh

ds.  

Di

mo

glu

de

Am

ev

[M

Fu

de

an

str

th

 

r generated 

eins. 

ische Chemie

e and 

 

cles

Li

  technique 

es. The use o

ionization 

because com

n  this  lower 

m/z  can  be 

n  this projec

ferent ligand

nd mycotoxi

olution onto

e gold nanop

how  the  low

fferent mon

olar  mass 

ucose  and 

etected  as  [M

mino acids li

ven  showed 

M+Na]+ and [M

urthermore 

etect the myc

nd  Ochratox

ructure  cort

e mass range

gold nanopa

 I, Universität

for  the  ana

of organic m

of  molecule

mon MALDI 

mass  range.

  received  us

ct  the applic

ds, for the A

ins was teste

o a dried laye

particles agg

west  backgro

nosaccharide

of  180.16 

mannose  c

M+Na]+‐  and

ke lysine and

  peaks  for 

M+K]+.  

it  was  pos

cotoxins Afla

xin  A  and

isol, which  a

e of 300 to 4

articles to d

t Duisburg‐Ess

lysis of  a 

atrices in 

es  up  to 

matrices 

. A  lower 

sing  gold 

ability of 

AuNPs‐LDI 

ed. 

er of gold 

lomerate 

ound  and 

es with  a 

Da  like 

could  be 

d  [M+K]+. 

d alanine 

[M+H]+, 

ssible  to 

atoxin B1 

  steroid 

are  all  in 

400 Da. 

etermine 

sen, Prof. 

23 

 

 

 

 

Dpretr

 

Acrylam

in  carbo

reducing

acrylami

as a prob

In this w

sample p

and high

was esta

involves 

organic 

Paramet

perform

compare

matrix 

addition

limit  of

(repeata

(recover

achieved

the conc

LOD is in

and  1.50

columns

method 

from  90

concentr

acrylami

dSPE  me

reliable m

_______

Funded b

Determinreatmen

co

ide  is a heat

ohydrate‐rich

g  sugars with

ide formatio

bable human

work, a meth

preparation 

h performan

ablished  for 

two  simple

solvent and 

ters affecting

ance  of  tw

ed  for  acryla

effect,  lin

 method),    l

f  quantifica

ability)  (RS

ry). Good  lin

d using stand

centration ra

n the range f

0  to  3.94  μ

s,  respective

was 7.3 and

0  to  97%,  (

ration  levels

ide  in  real  f

ethod.  In  co

method valid

_____ 

by: Deutscher 

nationoftmethodoupledwi

Me

t‐induced fo

h  foods  at  h

h asparagine

on during the

n carcinogen

od based on

with alumin

nce  liquid  ch

determinati

e  steps. First

salt solution

g dSPE effic

o  analytical

amide  separ

near  range 

imit of dete

ation  (LOQ)

SD%)  and 

nearity  (r2>  0

dard additio

ange 0  ‐ 200

from 2.91 to

μg/kg  for  C1

ly.  The prec

d 5.6% for C

(n  =  3)  we

s. The propo

ood  samples

onclusion,  t

dation perfo

Akademische

Applied 

Ann

f acrylamdandhigithLTQO

eiM.A.Om

od contamin

high  temper

e at  tempera

e browning p

n (group 2A) 

n modified Q

um oxide (A

romatograp

ion of acryla

,  the homog

n. Then, the

iency  such a

  columns  n

ration.  The 

(standard

ction (LOD),

),  precision

accuracy

0.9979) was

n method in

0 μg/kg. The

o 4.04 μg/kg

18  and  ROA

cision of  the

18 and ROA 

re  obtained

osed Al2O3‐d

s and  compa

he  modified

rmances and

r Austausch D

Analytical C

nual Report 2

mideinSughperforOrbitrap

mar,Abda

nants natura

ratures  and 

ature higher

process. Acry

and genotox

Quick, Easy, C

Al2O3) as disp

hy‐orbitrap‐

amide  conte

genized  sam

e supernatan

as Al2O3 amo

namely  Kine

performanc

d 

, 

n 

y 

s 

n 

e 

g 

A 

e 

columns, re

d  when  all 

SPE method

ared with a 

d  QuEChERS

d good clean

Dienst (DAAD)

▲Fig.1: C

hemistry 

2014

udanesefmancelimassspe

allaA.Elb

ally forms as 

low moist 

r  than 120  °

ylamide is a 

xic.  

Cheap Effecti

persive solid 

‐mass  spectr

ents  in Suda

mples are ext

nt  is  further 

ount and  co

etex  C18  an

e  of  the me

espectively. R

target  food

d was  succes

traditional 

S  method  w

nup effects in

) and Phenom

Chromatogram

 

foodbyQquidchrectromet

bashir

a by‐produc

conditions. 

C  is  the mo

neurotoxic 

ive, Rugged a

phase extra

rometry  (HP

nese  food  sa

tracted and 

cleaned usin

ontact  time w

d  Rezex  RO

ethod  was  v

Recoveries o

d  samples  w

ssfully applie

primary  sec

with  Al2O3  cl

n this work.  

enex 

m of acrylami

QuEChERromatogrtry

ct of cooking

Maillard  rea

ost probable 

compound  i

and Safe (Qu

ction (dSPE)

LC  LTQ‐Orbi

amples. The

partitioned 

ng a dSPE te

were optim

OA‐organic  a

validated  in

of acrylamide

were  spiked

ed  to  the an

ondary amin

leanup  step

ide in fried po

RSraphy

g process 

action  of 

route  to 

dentified 

uEChERS) 

 material 

trap MS) 

e method 

using an 

echnique. 

ized. The 

acid  was 

  term  of  

e ranging 

d  at  two 

nalysis of 

ne  (PSA)‐

  showed 

tato.

24 

   

 

 

 25 

BachelorThesesaccomplished2014 

Christian Lipok 

Aufbau einer Plattform zur Herstellung von analytischen HPLC‐Säulen, University of Duisburg‐Essen 

Simon Schade 

Einsatz der DIP‐APCI‐IonTrap‐MS zur Analyse von Nebenprodukten im Arzneimittel, University of 

Duisburg‐Essen 

 

MasterThesesaccomplished2014 

Surina Surina 

Determination of Arsenic in water by Anodic Stripping Voltammetry using the scTRACE Gold Sensor 

Amela Bronja 

Entwicklung und Einsatz eines GC‐APCI‐Ionenfallen‐MS, University of Duisburg‐Essen 

Satrugna Vinjarapu 

Determination of arsenic species – A comparative study by voltammetry and high performance liquid 

chromatography (HPLC) coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP‐MS), 

University of Duisburg‐Essen 

Cornelia Jakob 

Development of a LC+LC‐System for coupling to an IMS‐qTOF‐MS with an APCI‐ and ESI‐Ion Source, 

University of Duisburg‐Essen 

Oliver Knoop 

Establishment of a new gas chromatography‐atmospheric pressure photoionization‐orbitrap‐mass 

spectrometer ion source, University of Duisburg‐Essen 

Anne Ackmann 

Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry for zinc analysis in breast cancer tissue 

and optimization of ablation process, University of Duisburg‐Essen 

 

 

   

 

 

 26 

Ph.D.Thesesaccomplishedin2014 

Dr. Sonja Krieger 

Entwicklung und Applikationen einer DIP‐APCI Ionenquelle zur direkten Analyse mittels Q‐TOF‐ und 

Ion Trap‐Massenspektrometrie, Dissertation University of Wuppertal, 26th December 2014. 

Dr. Jackelyn Aragon Gomez 

Experimental Investigations on the Dissolved Gas Analysis Method (DGA) through Simulation of 

Electrical and Thermal Faults in Transformer Oil, Dissertation University of Duisburg‐Essen, 27th June 

2014 

Dr. Eduard Deibel 

Synthese und Anwendung neuer Ionisationsmarker für die APLI‐(TOF)MS, Dissertation University of 

Duisburg‐Essen, 6th June 2014 

Dr. Dennis Klink 

Optimierung der Laserionisation bei Atmosphärendruck und Aufbau einer SFC‐APLI‐Kopplung, 

Dissertation University of Wuppertal, 7th March 2014 

Dr. Nils Wienand 

Untersuchungen zum Abbau des nicht‐fluorierten Netzmittels Oelylaminoethoxylat in 

Glanzchromelektrolyten, Dissertation University of Wuppertal, 6th March 2014 

   

   

 

 

 27 

Acceptedand/orpublishedscientificpublications2014 

OriginalPaper/Peer‐reviewed

M. M. A. Omar, A. A. Elbashir, O. J. Schmitz, Determination of acrylamide in Sudanese food by high 

performance liquid chromatography coupled with LTQ Orbitrap mass spectrometry, accepted in 

Food Chemistry. 

D. Li, C. Jakob, O. J. Schmitz, Review: Practical considerations in comprehensive two‐dimensional 

liquid chromatography systems (LC x LC) with Reversed‐ phases in both dimensions, Analytical and 

Bioanalytical Chemistry (DOI 10.1007/s00216‐014‐8179‐8). 

V. Elsner, V. Wulf, M. Wirtz, O. J. Schmitz, Reproducibility of retention time and peak area in 

comprehensive two‐dimensional liquid chromatography, Analytical and Bioanalytical Chemistry 

(DOI 10.1007/s00216‐014‐8090‐3). 

D. Li, O. J. Schmitz, Comprehensive two‐dimensional liquid chromatography tandem DAD and 

accurate mass QTOF‐MS for the analysis of flavonoids and iridoid glycosides in Hediotys diffusa, 

Analytical and Bioanalytical Chemistry (DOI 10.1007/s00216‐014‐8057‐4). 

D. Li, R. Dück, O. J. Schmitz, The Advantage of Mixed‐Mode Separation in the First Dimension of 

Comprehensive Two‐Dimensional Liquid‐Chromatography, J. Chromatogr. A (2014) 1358: 128‐135. 

S. Krieger, O.J. Schmitz Non‐destructive mass spectrometric plasticiser screening using a direct inlet 

probe‐atmospheric pressure chemical ionization source and ion trap MS. Rapid Commun. Mass 

Spectrom. (2014) 28: 1862‐1870. 

I. Hindersmann, J. Hippler, Hirner AV, Mansfeldt T, Mercury volatilization from a floodplain soil 

during a simulated flooding event. Journal of Soils and Sediments (2014) 14: 1549‐1558. 

A. Abdalla. Elbashir, Mei M Ali Omar, Wan Aini Wan Ibrahim, Oliver J. Schmitz, and Hassan Y. Aboul‐

Enein Acrylamide Analysis in Food by Liquid Chromatographic and Gas Chromatographic Methods. 

Critical Reviews in Analytical Chemistry (2014) 44: 107‐141.  

Abdalla A. Elbashir, Sonja Krieger, Oliver J. Schmitz Simultaneous Determination of Polyamines and 

Acetylpolyamines in human urine by Capillary Electrophoresis with Fluorescence Detection. 

Electrophoresis (2014) 35: 570‐576. 

 

BookchaptersStavros Kromidas Hrsg. Der HPLC‐Experte ‐ Möglichkeiten und Grenzen der modernen HPLC, 

(Chapter 1.1), Wiley‐VCH (2014) 

 

Non‐peerreviewedO. J. Schmitz, D. Li, Exploring Chinese Medicine with 2D‐LC, The Analytical Scientist, April (2014) 42‐

43 

   

 

 

 28 

PosterpresentationsS. Horst, O. J. Schmitz, Development of a DIP‐APPI ion source, analytica conference Munich, April 

2014 

C. Lenzen, O. J. Schmitz, Comparison of original and repacked pharmaceuticals with DIP‐APCI‐MS, 

analytica conference Munich, April 2014 

   

   

 

 

 29 

InvitedLectures/OralPresentations

Prof.O.SchmitzProduct control of Chinese herbal medicine by comprehensive two‐dimensional chromatography 

and novel ion sources 

Fesenius Lecture of the GDCh, University of Bremen, January 2014 

Comprehensive two‐dimensional Chromatography (GCxGC and LCxLC) for metabolom analysis 

8th International Conference on Breath Research & Cancer Diagnosis, July 2014, Torun, Poland 

(invited speaker) 

 

Tutorial: Photo‐ and chemical ionization in atmospheric pressure mass spectrometry 

30th International Symposium on Chromatography, September 2014, Salzburg, Austria (invited 

speaker) 

A novel ultra‐sensitive GC‐ion source for an Orbitrap‐MS 

7th Shanghai International Symposium on Analytical Chemistry in Shanghai, China, September 2014   

Possible Quality control of modern and folk medicine 

8th Analytical Anacon Conference in Hyderabad, India, November 2014  

 

Dr.J.HipplerChange of Zinc Homeostasis in Human Breast Carcinomas by Laser Ablation ICP‐MS 

analytica conference Munich, Munich, April 2014 (invited speaker) 

Metall(oid) speciation in environmental matrices 

Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV), October 2014 

Toxicity of As and Hg and its determination and speciation (in german) 

Lecture at Heinrich‐Heine‐University, Duesseldorf, November 2014 

 

 

S.KriegerDIP‐APCI: Eine neue Ionenquelle zur direkten massenspektrometrischen Analyse 

24th Doktorandenseminar, Hohenroda, January 2014 

   

 

 

 

 

Misce

ConferOliver J. 

analytica

Oliver J. 

Tsinghua

Shangha

Oliver J. 

of the 8t

 

 

EditorAdvisory

Editorial

Guest‐Ed

Chromat

Member

Member

Member

 

 

Institu(in coop

Prof. Dr

Techono

Vietnam

Universit

Chemist

Torsten 

participa

 

Prof. Dr

GCxGC,  

llaneous

renceorgSchmitz, Ch

a conference

Schmitz, Ch

a University)

ai, China, Sep

Schmitz, Chth analytica A

rialTasksy Board mem

 Board mem

ditor  of  A

tography) 

r of the "Fac

r of the comm

r of the scien

uteColloqperation w

.  Pham Hun

ology and Su

m National U

ty  of  Duisb

ry‐Colloquiu

Schmidt    (IA

ated in our c

. Philip Mar

MS, and olfa

s

ganizationhair of the se

e Munich in M

hairman (toge

 of the 7th Sh

ptember 24‐2

hairman (toge

Anacon Confe

byProf.Omber of Chro

mber of Journ

Analytical  a

hbeirat" der 

mission for t

ntific commit

quium with the res

ng Viet, Dire

stainable De

University  vis

urg‐Essen.  H

m,  held  in 

AC). We wo

olloquium:  

riott, Monas

actometry fo

nssion Hyphe

Munich, Apr

ether with P

hanghai Inte

25th  2014 

ether with G

erence in Hy

O.Schmitmatographia

nal of Pharma

and  Bioana

analytica M

the Ernst Bay

ttee of HPLC

searchgro

ctor  of  the 

evelopment (

sited  the Ap

He  was  one

cooperation

uld  also  like

sh University

or assessing a

 

nated Techn

il 2nd 2014 

rof. Jin‐Ming

rnational Sym

Gautam Rajan

yderabad, Ind

tza 

aceutical An

alytical  Che

unich 

yer price 

C 2015 in Beij

up of Prof.

Research  Ce

(CETASD) Ha

pplied Analyt

e  of  the  spe

n  with  the  r

e  to  thank  a

y, Australia, 

aromas and 

niques in Mod

g Lin (Chines

mposium on

n (Indian Ana

dia, Novemb

alysis 

emistry  (Sp

jing 

f . Torsten S

entre  for  En

anoi Universi

tical  Chemis

eakers  at  th

research  gro

ll our other

Multidimens

flavours, 3.0

dern Analytic

e Chemical S

 Analytical C

alytical Instru

er 6‐7th 2014

pecial  issue

Schmidt)  

nvironmenta

ity of Sciene,

try  (AAC)  at

he  Analytica

oup  of  Prof

guests who

sional metho

02.2014 

cal Chemistr

Society and 

Chemistry in 

uments Asso

4 

e:  Multidim

l 

, 

t 

l 

f. 

o 

ods based o

ry of the 

ociation ) 

mensional 

n MDGC, 

30 

   

 

 

 31 

Prof. Dr. Bernd Spengler, University of Gießen, Hochauflösende bildgebende Massenspektrometrie 

von biologischem Gewebe, 20.01.2014 

Prof. Dr. Ralf Zimmermann, University of Rostock, Abgase aus Schiffdieseln, Holzverbrennung und 

Co: Chemische Zusammensetzung und Gesundheitseffekte, 13.01.2014 

Prof.  Dr.  Pham  Hung  Viet,  VNU University  of  Science,  Hanoi,  Vietnam,  Study  on Mobilization  of 

Arsenic during Deep Aquifer Exploitation at Nam Du – Hoang Mai – Hanoi, 7.04.2014 

Prof. Dr. Pascal Boeckx, University of Gent, Application of isotopic analyses of aminosugar and fatty 

acid biomarkers: microbial residue turnover and sediment source apportionment, 29.04.2014 

Prof. Dr. Eckhard Worch, TU Dresden, Geosorptionsprozesse im Wasserkreislauf: Mechanismen und 

Modellierungsansätze, 12.05.2014 

Prof. Dr. Hartmut Herrmann,  Leibniz‐Institut  für  Troposphärenforschung  Leipzig,  Troposphärische 

Multiphasenchemie:  Von  physikochemischen  Laboruntersuchungen  zu  Modellierung  und 

Feldmessung, 2.06.2014 

Dr. Andreas Peter, Kantonales Labor Zürich, Schweiz, Mikroverunreinigungen  im Trinkwasser  ‐ der 

(unabhängige) Weg der Schweiz, 16.06.2014 

Prof. Dr. Günter Gauglitz, U Tübingen, Optische Sensoren für Umwelt und Diagnostik, 30.06.2014 

Dr. Dwight Stoll, Gustavus Adolphus College, USA, Mobile phase mismatch in two‐dimensional liquid 

chromatography – Effects and practical solutions, 20.10.2014 

Dr. Matthias Pursch, Dow Chemical, Qualitative and quantitative target analysis in complex matrices 

by multiple heart‐cut 2D LC, 3.11.2014 

Prof. Dr. Petra Dittrich, ETH Zürich, Mikrokammern und Mikrotropfen: Lab‐on‐Chip‐Technologie  in 

der Bioanalytik, 1.12.2014 

 

   

   

 

 

 32 

Teaching

Chemistry(B.Sc./M.Sc.)Lecture Analytical Chemistry I (in German, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Analytical Chemistry I (in German, Dr. J. Hippler) 

Lecture Anaytical Chemistry II (in German, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Analytical Chemistry II (in German, Dr. J. Hippler) 

 

WaterScience(B.Sc./M.Sc) Lecture Analytical Chemistry I (in German, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Analytical Chemistry I (in German, Dr. J. Hippler) 

Lecture Anaytical Chemistry II (in German, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Analytical Chemistry II (in German, Dr. J. Hippler) 

Lecture Applied Analytical Chemistry (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Applied Analytical Chemistry (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Lecture Environmental Chemistry: Pollutants (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Environmental Chemistry: Pollutants (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Exercise Environmental Chemistry: Soil and Waste (in English, Dr. M. Sulkowski) 

 

EnvironmentalToxicology(M.Sc.)Lecture Applied Analytical Chemistry (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Applied Analytical Chemistry (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Lecture Environmental Chemistry: Pollutants (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

Tutorial Environmental Chemistry: Pollutants (in English, Prof. Dr. O. J. Schmitz) 

 

MagisteriumLecture Environmental Chemistry: Soil (in German, Dr. M. Sulkowski) 

 

 

   

 

 

 33 

SeminarAnalytical‐chemical seminar 

(in German/English, Prof. Dr. O. J. Schmitz in cooperation with Prof. Dr. T. Schmidt) 

 

PracticalcoursesPractical course analytical chemistry 

Research practical courses 

   

 

 

 

 

U

F

A

U

4

w

 

 

 

 

 

University of

Faculty of Ch

Applied Anal

Universitaets

45141 Essen,

www.uni‐due

f Duisburg‐Es

emistry 

ytical Chem

sstr. 5 

 Germany 

e.de/aac 

ssen 

istry 

 

22014