US-Behörden setzen auf DART-MS zur Identifizierung von illegalem Holz
- Gunther Hentschel
- 4. März 2023
- 2 Min. Lesezeit
Forensische Forscher nutzen Massenspektrometrie zur Identifizierung von geschmuggeltem Holz. Die Identifizierung von Holzarten durch chemische Fingerabdrücke könnte helfen, gegen illegale Holzlieferungen vorzugehen
Chemiker des US Fish and Wildlife Service (USFWS) haben eine Methode entwickelt, mit der sich gehandeltes Holz an Ort und Stelle durch einen chemischen Fingerabdruck identifizieren lässt. Das Verfahren wird als direkte Analyse in Echtzeit-Massenspektrometrie oder kurz DART-MS bezeichnet. Heute kann mit Hilfe der gemessenen Moleküle die Holzart und teilweise sogar die Region, aus der ein Stück Holz stammt, schnell identifiziert werden.
DART-MS hat in der forensischen Wissenschaft an Popularität gewonnen, die es bei kriminalpolizeilichen Untersuchungen, z. B. zur Identifizierung illegaler Drogen, einsetzt. Analytische Chemiker neigen jedoch dazu, es mit einem gewissen Misstrauen zu betrachten. Die Informationen, die sie liefert, sind nicht so ordentlich wie die Daten anderer Massenspektrometrietechniken, weil sie den üblichen Schritt der Chromatographie zur Trennung der Analyten vor dem Eintritt in das Spektrometer überspringt. Dieser zusätzliche Schritt verlängert zwar die Analyse, verringert aber die Anzahl der Ionen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in das Massenspektrometer gelangen, so dass die einzelnen Ionen leichter zu identifizieren sind. Laut Rabi Musah, einem forensischen Wissenschaftler an der University at Albany, eignet sich DART-MS aufgrund seiner besonderen Eigenschaften hervorragend für die forensische Analyse. Da die Methode schnell und vergleichsweise kostengünstig ist und in der Regel keine Probenvorbereitung erfordert, eignet sie sich für einen Bereich, in dem es auf einfache Anwendung und schnelle Ergebnisse ankommt.
Holz besteht bekanntermaßen hauptsächlich aus Ligninen und Zellulose, Makromolekülen, die dem Material seine Struktur und Festigkeit verleihen. Sie - und andere allgegenwärtige Stoffwechselprodukte wie Zucker und Aminosäuren - verraten Chemikern jedoch nicht viel über die Identität des Materials. Dafür verwenden die Forscher nicht-strukturelle Metaboliten, die sogenannten Extraktstoffe, zu denen phenolische Verbindungen, Terpenoide und Wachse gehören können.
Das vom USFWS angewandte Verfahren zum Artenabgleich beginnt, ähnlich wie das Protokoll eines Drogenspürlabors, mit der Suche eines Spektrums nach Signatur-Ionen, die mit einer oder mehreren Referenzarten in der Datenbank übereinstimmen. Dann vergleichen die Forscher den vollständigen molekularen Fingerabdruck der unbekannten Probe mit Arten, die übereinstimmen könnten. Manchmal ergibt der Prozess eine eindeutige Spezies. Manchmal können die Forscher mit genügend Daten in der Datenbank sogar zwischen geografisch unterschiedlichen Populationen derselben Art unterscheiden. In anderen Fällen können sie höchstens eine Gattung oder Familie bestimmen.
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