Physik Dr. Martin Pitzer
(geb. 1984) studierte Physik in Karlsruhe und Lausanne. Seine Dissertation zum Thema „Koinzidenzmessungen an chiralen Molekülen: Absolutkonfiguration und Zirkulardichroismus“ fertigte er an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main an, betreut von Prof. Dr. Reinhard Dörner. Forschungsaufenthalte führten ihn unter anderem nach Ottawa, Berkeley, Paris und Amman. Seit Oktober 2015 forscht Martin Pitzer als Nachwuchsgruppenleiter an der Universität Kassel.
Sein Beitrag „Ein Handabdruck der Moleküle“ befasst sich mit der Eigenschaft vieler Moleküle, in zwei zueinander spiegelbildlichen Varianten aufzutreten – genau wie unsere rechte und linke Hand. Diese molekulare Händigkeit spielt eine wichtige Rolle bei chemischen Vorgängen in unserem Körper, unter anderem bei der Wirksamkeit von Arzneimitteln. Trotz dieser unmittelbaren Relevanz sind viele Fragen zur Händigkeit von Molekülen immer noch ungeklärt, beispielsweise warum viele Moleküle in der Natur nur in einer Variante auftreten. In seiner Dissertation ist es Herrn Pitzer gelungen, durch Anwendung einer experimentellen Technik aus der Atomphysik die Händigkeit einzelner Moleküle zu bestimmen. Diese Methode legt den Grundstein zur Entwicklung neuer Analyseverfahren und kann dabei helfen, zu einem besseren Verständnis fundamentaler Fragen zu gelangen.
Der Spezial-Analytiker
Dr. Martin Pitzer im Gespräch
Sie untersuchen Moleküle, die in einer links- und einer rechtshändigen Variante auftreten. Welchen Unterschied macht das?
Zu vielen Molekülen in unserem Körper gibt es ein spiegelbildliches Pendant, so wie die rechte Hand ein Spiegelbild der linken ist. Die biologischen Prozesse kann man sich oft als molekularen Handschlag vorstellen: Wenn die beiden Hände zusammenpassen, kann eine Reaktion stattfinden. Ein Molekül mit einer falschen Händigkeit kann dagegen an einer anderen Stelle andocken und dadurch negative Folgen haben. Deshalb habe ich ein Verfahren entwickelt, mit dem man die Händigkeit der Moleküle – etwa in einem Medikament – feststellen kann.
Wie lange wird es dauern, bis Ihr Analyseverfahren in der Pharmazie zum Einsatz kommen kann?
Einfache Moleküle sollte man damit innerhalb der nächsten fünf Jahre gut analysieren können. In dieser Zeit müsste sich nachweisen lassen, dass man die Händigkeit von biologisch relevanten Molekülen im Labor bestimmen kann. Dann lässt sich die Methode auch in der Pharmazie verwenden. Sie hat allerdings Grenzen: Sehr komplexe Moleküle lassen sich so noch nicht bestimmen.
Sie schreiben, dass die Händigkeit bereits seit Jahrzehnten erforscht wird. Wieso haben Sie sich dennoch mit dem Thema befasst?
In der Chemie möchte man die Händigkeit pragmatisch bestimmen, also ohne viel Theorie und umfassende Berechnungen. Das ist jetzt möglich geworden: Die Zeit war einfach reif, um Methoden aus der Physik auf dieses Problem anzuwenden.
Hier können Sie Dr. Martin Pitzers Preisträgerbeitrag lesen.