@article{ErlerRiebeBeitzetal.2020,
  author    = {Erler, Alexander and Riebe, Daniel and Beitz, Toralf and L{\"o}hmannsr{\"o}ben, Hans-Gerd and Grothusheitkamp, Daniela and Kunz, Thomas and Methner, Frank-J{\"u}rgen},
  title     = {Characterization of volatile metabolites formed by molds on barley by mass and ion mobility spectrometry},
  series = {Journal of mass spectrometr},
  volume    = {55},
  journal   = {Journal of mass spectrometr},
  number    = {5},
  publisher = {Wiley},
  address   = {Hoboken},
  issn      = {1076-5174},
  doi       = {10.1002/jms.4501},
  pages     = {1 -- 10},
  year      = {2020},
  abstract  = {The contamination of barley by molds on the field or in storage leads to the spoilage of grain and the production of mycotoxins, which causes major economic losses in malting facilities and breweries. Therefore, on-site detection of hidden fungus contaminations in grain storages based on the detection of volatile marker compounds is of high interest. In this work, the volatile metabolites of 10 different fungus species are identified by gas chromatography (GC) combined with two complementary mass spectrometric methods, namely, electron impact (EI) and chemical ionization at atmospheric pressure (APCI)-mass spectrometry (MS). The APCI source utilizes soft X-radiation, which enables the selective protonation of the volatile metabolites largely without side reactions. Nearly 80 volatile or semivolatile compounds from different substance classes, namely, alcohols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, esters, substituted aromatic compounds, alkenes, terpenes, oxidized terpenes, sesquiterpenes, and oxidized sesquiterpenes, could be identified. The profiles of volatile and semivolatile metabolites of the different fungus species are characteristic of them and allow their safe differentiation. The application of the same GC parameters and APCI source allows a simple method transfer from MS to ion mobility spectrometry (IMS), which permits on-site analyses of grain stores. Characterization of IMS yields limits of detection very similar to those of APCI-MS. Accordingly, more than 90\% of the volatile metabolites found by APCI-MS were also detected in IMS. In addition to different fungus genera, different species of one fungus genus could also be differentiated by GC-IMS.},
  language  = {en}
}
@article{PruefertUrbanFischeretal.2020,
  author    = {Pr{\"u}fert, Chris and Urban, Raphael David and Fischer, Tillmann Georg and Villatoro, Jos{\´e} Andr{\´e}s and Riebe, Daniel and Beitz, Toralf and Belder, Detlev and Zeitler, Kirsten and L{\"o}hmannsr{\"o}ben, Hans-Gerd},
  title     = {In situ monitoring of photocatalyzed isomerization reactions on a microchip flow reactor by IR-MALDI ion mobility spectrometry},
  series = {Analytical and bioanalytical chemistry : a merger of Fresenius' journal of analytical chemistry, Analusis and Quimica analitica},
  volume    = {412},
  journal   = {Analytical and bioanalytical chemistry : a merger of Fresenius' journal of analytical chemistry, Analusis and Quimica analitica},
  number    = {28},
  publisher = {Springer},
  address   = {Heidelberg},
  issn      = {1618-2642},
  doi       = {10.1007/s00216-020-02923-y},
  pages     = {7899 -- 7911},
  year      = {2020},
  abstract  = {The visible-light photocatalyticE/Zisomerization of olefins can be mediated by a wide spectrum of triplet sensitizers (photocatalysts). However, the search for the most efficient photocatalysts through screenings in photo batch reactors is material and time consuming. Capillary and microchip flow reactors can accelerate this screening process. Combined with a fast analytical technique for isomer differentiation, these reactors can enable high-throughput analyses. Ion mobility (IM) spectrometry is a cost-effective technique that allows simple isomer separation and detection on the millisecond timescale. This work introduces a hyphenation method consisting of a microchip reactor and an infrared matrix-assisted laser desorption ionization (IR-MALDI) ion mobility spectrometer that has the potential for high-throughput analysis. The photocatalyzedE/Zisomerization of ethyl-3-(pyridine-3-yl)but-2-enoate (E-1) as a model substrate was chosen to demonstrate the capability of this device. Classic organic triplet sensitizers as well as Ru-, Ir-, and Cu-based complexes were tested as catalysts. The ionization efficiency of theZ-isomer is much higher at atmospheric pressure which is due to a higher proton affinity. In order to suppress proton transfer reactions by limiting the number of collisions, an IM spectrometer working at reduced pressure (max. 100 mbar) was employed. This design reduced charge transfer reactions and allowed the quantitative determination of the reaction yield in real time. Among 14 catalysts tested, four catalysts could be determined as efficient sensitizers for theE/Zisomerization of ethyl cinnamate derivativeE-1. Conversion rates of up to 80\% were achieved in irradiation time sequences of 10 up to 180 s. With respect to current studies found in the literature, this reduces the acquisition times from several hours to only a few minutes per scan.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Erler2020,
  author    = {Erler, Alexander},
  title     = {Entwicklung von online-Detektionsverfahren f{\"u}r landwirtschaftlich relevante Analyten},
  doi       = {10.25932/publishup-47340},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473406},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 123},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Entwicklung nachhaltiger Bewirtschaftungs- und Produktionsmethoden ist eine der zentralen Fragestellungen der modernen Agrarwirtschaft. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit zwei Forschungsthemen, die das Konzept Nachhaltigkeit beinhalten. In beiden F{\"a}llen werden analytische Grundlagen f{\"u}r die Entwicklung entsprechender landwirtschaftlicher Arbeitsmethoden gelegt. Das erste Thema ist an den sogenannten Pr{\"a}zisionsackerbau angelehnt. Bei diesem wird die Bearbeitung von Agrarfl{\"a}chen ortsabh{\"a}ngig ausgef{\"u}hrt. Das heißt, die Ausbringung von Saatgut, D{\"u}nger, Bew{\"a}sserung usw. richtet sich nach den Eigenschaften des jeweiligen Standortes und wird nicht pauschal gleichm{\"a}ßig {\"u}ber ein ganzes Feld verteilt. Voraussetzung hierf{\"u}r ist eine genaue Kenntnis der Bodeneigenschaften. In der vorliegenden Arbeit sollten diese Parameter mittels der analytischen Technik der Laser-induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS), die eine Form der Elementaranalyse darstellt, bestimmt werden. Bei den hier gesuchten Bodeneigenschaften handelte es sich um die Gehalte von N{\"a}hrstoffen sowie einige sekund{\"a}re Parameter wie den Humusanteil, den pH-Wert und den pflanzenverf{\"u}gbaren Anteil einzelner N{\"a}hrstoffe. Diese Eigenschaften wurden durch etablierte Referenzanalysen bestimmt. Darauf aufbauend wurden die Messergebnissen der LIBS-Untersuchungen durch verschiedene Methoden der sogenannten multivariaten Datenanalyse (MVA) ausgewertet. Daraus sollten Modelle zur Vorhersage der Bodenparameter in zuk{\"u}nftigen LIBS-Messungen erarbeitet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass mit der Kombination von LIBS und MVA s{\"a}mtliche Bodenparameter erfolgreich vorhergesagt werden konnten. Dies beinhaltete sowohl die tats{\"a}chlich messbaren Elemente als auch die sekund{\"a}ren Eigenschaften, welche durch die MVA mit den Elementgehalten in Zusammenhang gebracht wurden. Das zweite Thema besch{\"a}ftigt sich mit der Vermeidung von Verlusten durch Sch{\"a}dlingsbefall bei der Getreidelagerung. Hier sollten mittels der Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie (IMS) Schimmelpilzkontaminationen detektiert werden. Dabei wurde nach den fl{\"u}chtigen Stoffwechselprodukten der Pilze gesucht. Die durch Referenzmessungen mit Massenspektrometern identifizierten Substanzen konnten durch IMS im Gasvolumen {\"u}ber den Proben, dem sogenannten Headspace, nachgewiesen werden. Dabei wurde nicht nur die Anwesenheit einer Kontamination festgestellt, sondern diese auch charakterisiert. Die freigesetzten Substanzen bildeten spezifische Muster, anhand derer die Pilze identifiziert werden konnten. Hier wurden sowohl verschiedene Gattungen als auch einzelne Arten unterschieden. Die Messungen fanden auf verschiedenen N{\"a}hrb{\"o}den statt um den Einfluss dieser auf die Stoffwechselprodukte zu beobachten. Auch die sekund{\"a}ren Stoffwechselprodukte der Schimmelpilze, die Mykotoxine, konnten durch IMS detektiert werden. Beide in dieser Arbeit vorgestellten Forschungsthemen konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Sowohl LIBS als auch IMS erwiesen sich f{\"u}r den Nachweis der jeweiligen Analyten als geeignet, und der Einsatz moderner computergest{\"u}tzter Auswertemethoden erm{\"o}glichte die genaue Charakterisierung der gesuchten Parameter. Beide Techniken k{\"o}nnen in Form von mobilen Ger{\"a}ten verwendet werden und zeichnen sich durch eine schnelle und sichere Analyse aus. In Kombination mit entsprechenden Modellen der MVA sind damit alle Voraussetzungen f{\"u}r Vor-Ort-Untersuchungen und damit f{\"u}r den Einsatz in der Landwirtschaft erf{\"u}llt.},
  language  = {de}
}