Die Analytik ist entscheidend für die Verbindung zwischen Chemie, Biologie und Pharmazie, insbesondere im Bereich der Biomoleküle. Das Buch zielt darauf ab, ein interdisziplinäres Verständnis für die analytischen Methoden und Techniken zu fördern, die in der Untersuchung von Biomolekülen Anwendung finden. Es beleuchtet die Bedeutung der Analytik als Schlüssel zur Integration und Kommunikation zwischen den verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen.
Toxische Stoffe sind überall und dank hochempfindlicher Analysenmethoden in Umweltmatrices, biologischen Materialien und Lebensmitteln nachweisbar. Die entscheidende Frage ist, wann und in welchen Konzentrationen sie gesundheitsschädlich oder tödlich für den Menschen sind. Neben klassischen Intoxikationen wie Rauchen, Alkohol- und Tablettenmissbrauch stellen auch Toxine, Drogen, Dopingsubstanzen und chemische Kampfstoffe wie Nowitschok eine Gefahr dar. Die Mechanismen toxischer Wirkungen sind vielfältig: Während eine Kohlenmonoxid-Vergiftung durch die hohe Bindungsaffinität von CO an Hämoglobin relativ leicht erklärbar ist, wirken andere Noxen über komplexe Reaktionen auf molekularer Ebene. Zum Beispiel ist das kanzerogene Benzo(a)pyren zunächst nicht toxisch, sondern schädigt die DNA erst nach mehreren metabolischen Umwandlungen. Dioxine zeigen extrem unterschiedliche Toxizitäten und aktivieren Aryl-Hydrocarbon-Rezeptoren, was zu Intoxikationen führt. Tetrodotoxin blockiert spannungsaktive Na-Kanäle in Neuronen und verursacht Lähmungen, während chemische Kampfstoffe wie Nowitschok die Acetylcholinesterase hemmen. Weitere wissenschaftliche Erklärungen beleuchten die Auswirkungen von Zyankali, Cadmium und Methanol. Zukünftige Forschungen könnten spannende Antworten auf Fragen zu Langzeitfolgen von Tattoos oder der Verbreitung von E-Zigaretten liefern.
Dieses Praxisbuch basiert auf den Grundlagen der 3. Auflage des Fachbuches Instrumentelle Analytik und Bioanalytik. Es werden 32 analytische Versuche beschrieben und dazu ausgewählte Ergebnisse dargestellt, die i. d. R. selbst durchgeführt wurden. Nach einer Einführung zum Wirken des Autors an verschiedenen Institutionen erfolgen Versuche innerhalb der Probenvorbereitung, der Instrumentellen und Bioanalytik.
Der Autor vermittelt in der 2. Auflage ein noch umfassenderes Verständnis der instrumentellen Methoden und der Analytik von Biomolekülen. Ergänzt wurden Abschnitte zu Biosensoren und Immunoassays sowie ein erster Einstieg in das Gebiet der Proteomanalytik. Außerdem berücksichtigt der Autor weitere Methoden wie Extraktion, Gaschromatographie, Atomspektroskopie und Infrarotspektroskopie. Jede Methode wird durch Abbildungen erläutert, so dass auch Einsteiger die Prinzipien rasch verstehen. Beispiele führen in die praktische Anwendung im Labor ein.
Die Analytik spielt immer wieder eine entscheidende Rolle als Vermittlerin zwischen den Wissenschaften, vor allem auf den Grenzen zwischen Chemie, Biologie und Pharmazie. Um so wichtiger ist es, ein fachübergreifendes Verständnis für diese Disziplin zu vermitteln, hier im Speziellen für die Analytik von Biomolekülen. Daher werden zunächst in einem einführenden Teil die analytisch interessierenden Eigenschaften der Biomoleküle erläutert. Der nächste Teil des Lehrbuches beschäftigt sich mit der Probenvorbereitung, deren saubere Durchführung unerläßlich ist für gute Ergebnisse in der Analytik. Dann folgen die Grundlagen und Applikationen aller instrumentellen Trenntechniken und strukturanalytischen Methoden. Mit anschaulichen Abbildungen wird jede Methode erläutert, so daß auch Neueinsteiger schnell die Prinzipien der Methoden verstehen. An ausgewählten Beispielen erfolgt die Einführung in die praktische Anwendung im Labor.
