Dr. Thomas Hackl

since 2014
member of th HAMBURG SCHOOL OF FOOD SCIENCE, head of the group Food-NMR

since 2009
Research associate, head of the NMR facility, Department of Chemistry, University of Hamburg

2008-2009
Research associate, head of the NMR facility, Institut of Organic Chemistry, Leibniz University Hannover

2009
Doctoral Thesis in Organic Chemistry (Prof. Dr. B. Meyer), University of Hamburg
Title: "Studies of hydrophobic protein-ligand interaction in aqueous solution by Saturation Transfer Difference NMR using the enzyme reaction of (+)-Germacren D synthesis as an example"

2004
Diploma Thesis (Prof. Dr. W. A. König), University of Hamburg
Title: "Isolation and structure elucidation of secondary natural products from the liver mosses Plagiochila bifaria and Saccogyna viticulosa and their stereochemical analysis"

• Metabolomics (NMR)
• Profiling von Lebensmitteln (Herkunft)
• Naturstoffe und Strukturaufklärung
• STD-NMR und NMR Kinetik

Authentizitätskontrolle

Die geographische Herkunft beeinflusst die Zusammensetzung der Stoffwechselprodukte (Metabolite) z.B. aufgrund unterschiedlicher exogener Faktoren (wie Boden, Temperatur, Wasserverfügbarkeit oder Düngung). Die Erfassung der Metabolite mit Hilfe der NMR-Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance) liefert eine Art molekularer Fingerabdruck, der sich unter Anwendung statistischer Verfahren z.B. hinsichtlich der Frage nach der geographischen Herkunft analysieren lässt.

Solche Metabolomanalysen ermöglichen die Identifizierung einer Vielzahl von Metaboliten in einer einzelnen Messung ohne die Selektion bestimmter Analyten (non-targeted-Analyse). Ein NMR-Spektrum kann hierbei Signale für bis zu 200 Metaboliten enthalten. Die Identifizierung spezifischer chemischer Marker für eine Herkunftsunterscheidung aus komplexen Gemischen stellt eine weitere Herausforderung dar. Wir erarbeiten Strategien, die eine Identifizierung vereinfachen, ohne dabei einzelne Verbindungen zeitaufwendig isolieren zu müssen (targeted-Analyse). Dafür wenden wir verschieden Methoden wie die Hochleistungsflüssigchromatographie und Massenspektrometrie in Kombination mit der NMR-Spektroskopie an und nutzen dabei die Komplementarität der jeweiligen Verfahren.

Enzymkinetik

Die Enzymkinetik hat das Ziel der funktionellen Charakterisierung von Enzymen,sowie deren Inhibitoren und Aktivatoren. Entsprechend der Vielfältigkeit der durch Enzyme katalysierten Reaktionen ergibt sich ein breites Methodenspektrum, mit denen kinetische Analysen durchgeführt werden können. Die NMR-Spektroskopie kommt dabei selten zum Einsatz, obwohl eine direkte Quantifizierung ohne eine Modifizierung der Substrate erfolgt und der Reaktionsverlauf atomar aufgelöst verfolgt werden kann.

STD-NMR (Saturation Transfer Difference NMR)

Anwendung von STD-NMR zur Analyse von Protein-Ligand-Wechselwirkungen. Das kann beispielsweise die Wechselwirkung eines Substrats mit seinem Enzym sein oder eines potentiellen Wirkstoffes mit einem Rezeptor.