Biomasse stellt einen der energetisch und wirtschaftlich interessantesten Rohstoffe unseres Planeten dar. Pflanzliche Biomasse ist hierbei primär aus den Biopolymeren Cellulose, Hemicellulose und Lignin aufgebaut, wobei die einzelnen Polymere in der chemischen Industrie, Energiegewinnung und für biochemische Fragestellungen angewandt werden können. Vor allem vor dem Hintergrund der fortschreitenden Energiewende und Rohölknappheit macht sie dies zu stofflich interessanten Rohstoffen. Abhängig von der Pflanzenart und den Wachstumsbedingungen kann dabei der Anteil der einzelnen Biopolymere und vor allem der strukturelle Aufbau dieser Makromoleküle innerhalb der pflanzlichen Biomasse teilweise deutlich variieren. Damit die einzelnen Biopolymere industriell genutzt und neue Anwendungszweige erschlossen werden können, ist eine detaillierte Charakterisierung dieser komplexen Vielstoffgemische (siehe Abbildung 1) mit ultrahochauflösenden Analysemethoden unabdingbar.
Mit Hilfe der Fouriertransform-Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometrie (FT-ICR-MS) können hierbei sowohl die löslichen als auch unlöslichen Fraktionen der Biopolymere hinsichtlich ihrer Grundstruktur, ihrer chemischen Funktionalitäten sowie der Molmassenverteilung detailliert untersucht werden. Das hohe Auflösungsvermögen des FT-ICR-MS ermöglicht dabei eine separierte Charakterisierung von Molekülen, deren Ionenmassen sich lediglich in der sechsten Nachkommastelle voneinander unterscheiden.
Durch eine Verknüpfung dieser ultrahochaufgelösten Informationen mit den Ergebnissen anderer Analysetechniken, wie der NMR-Spektroskopie, sind dabei noch weiterführende strukturelle Untersuchungen möglich, die beispielsweise eine definierte Identifizierung einzelner biochemischer Oligomer- und Polymerverbindungen ermöglichen. Die Resultate der unterschiedlichen analytischen Methoden können dabei mit Hilfe chemometrischer Methoden kombiniert und bewertet werden.