‘Er bestaan nogal wat awards in de analytische chemie’, plaatst chemicus Pat Sandra (70) zijn 2017 Lifetime Achievement Award in Chromatography bij aanvang van het gesprek direct nuchter in perspectief. Een vakjury kende hem de prijs in maart toe in opdracht van chromatografievakblad LCGC. Sandra is de eerste niet-Amerikaan die deze eer te beurt valt. ‘Dat maakt deze award voor mij zeker een waardevolle internationale erkenning voor mijn fundamentele werk en voor mijn inspanningen om de toepassingen van chromatografie te vergroten.’

De 2017 Emerging Leader in Chromatography werkt eveneens in Vlaanderen. Deirdre Cabooter (35) ziet de award vooral als erkenning van haar fundamentele werk aan de verbetering van de efficiëntie van chromatografische methodes. ‘Deze internationale prijs vergroot mijn zichtbaarheid als onderzoeker. Dat is in deze fase van mijn loopbaan zeer welkom’, redeneert zij.

 

‘Je hebt mensen nodig die nog enthousiaster zijn over je vakgebied dan jij’

In een ontvangstruimte op het Research Institute for Chromatography (RIC), het familiebedrijf van Pat Sandra in Kortrijk, reflecteren de emeritus professor en zijn voormalige student Cabooter bevlogen op de huidige en de toekomstige rol van chromatografie te midden van andere analytische technieken. Die bevlogenheid én doorzettingsvermogen, noemen beiden belangrijke eigenschappen om zich te onderscheiden in hun vakgebied. Sandra: ‘Om ergens te raken in de wetenschap, heb je steun nodig van mensen, studenten, die net zo bevlogen en liefst nog enthousiaster zijn over je vakgebied dan jij zelf bent. Die halen het beste in je naar boven. Voor mij is Deirdre zo iemand.’

Omgekeerd wil Cabooter, inmiddels zelf hoofddocent farmaceutische analyse bij de KU Leuven, blijven leren van Sandra. ‘Ik heb grote bewondering voor zijn vermogen om voor elke fundamentele vooruitgang zeer snel relevante toepassingen te zien en daar ook de goede afzetmarkt bij te vinden. En om zeer relevante maatschappelijke vraagstukken op analytische wijze adequaat te benaderen.’

Sandra bestempelt dat als eigenzinnigheid. ‘Ik heb veel geleerd door altijd meer en iets anders te doen dan wat mij gevraagd werd. Voor mijn dissertatie met als onderwerp de smaak van bier chemisch karakteriseren, heb ik minder gepubliceerd dan over nieuwe gaschromatografiekolommen maken.’

 

Wasmachine en kistjes bier

Ook het RIC, dat Sandra in 1986 startte in zijn garage ‘tussen de wasmachine en de kistjes bier’, ziet hij als een gevolg van zijn eigenzinnigheid. Omdat hij als jonge hoofddocent aan de Universiteit Gent naar zijn zin onvoldoende ruimte kreeg om zijn nieuwsgierigheid naar superkritische vloeistofchromatografie en capillaire elektroforese te volgen, besloot hij dan maar zijn eigen lab te beginnen.

 

 

Obsessie

De beide prijswinnaars geven toe dat hun bevlogenheid grenst aan het obsessieve. ‘Wij zijn erdoor bezeten’, lacht Cabooter. ‘Ik ben bijna voortdurend met mijn vak bezig. Een deel van mijn vrienden komt uit hetzelfde wereldje, wat ons toelaat ook na werktijd nog lekker over chromatografie te brainstormen. En anders ben ik wel bezig analytische lessen voor mijn studenten voor te bereiden of lees ik een goed boek over bijvoorbeeld datamining.’

 

‘Het is de kunst om snel te bepalen welke meting het meest relevant is’

Toch probeert Cabooter middelbare scholieren in haar familie niet te motiveren voor een studie analytische chemie of chemical engineering. ‘Ik ben ze aan het pushen in de richting van de bio-informatica’, bekent ze. ‘De huidige stand van de techniek levert nu zo’n berg aan analysedata op, dat het de kunst wordt om snel te bepalen welke van alle metingen de meest relevante is. Daar moet een informatieslag in worden gemaakt. Daar is in veel disciplines een enorme behoefte aan.’

Sandra ziet tot zijn teleurstelling de obsessie voor de fundamenten van de analytische chemie steeds minder terug bij de laatste generaties studenten. ‘Wij zaten 90 % van onze tijd aan het toestel en besteedden de overige 10 % aan verwerken en interpreteren van de gevonden data. Studenten van nu zitten misschien nog 5 % van hun tijd aan het toestel. Zij krijgen geen gevoel meer voor de techniek. Zeker de vele biologen die tijdens de biohype van de afgelopen jaren zijn opgeleid, zie je blijven hangen bij hun resultaten en niet meer kritisch zijn op de techniek.’

Bang dat verminderde technische aandacht de verdere ontwikkeling van analysetechnieken vertraagt is Sandra niet zozeer. Ook met een beperkt aantal toege­wijde analytici gaat die ontwikkeling naar zijn idee wel door. ‘Ik maak me vooral zorgen om de kritische controle op de resultaten. Een generatie onderzoekers voor wie een chromatograaf een volstrekte black box is, is geneigd alle data die zo’n instrument genereert klakkeloos te accepteren. Om zinvolle experimenten op te zetten en data te interpreteren, moet je toch in enig detail begrijpen hoe je meetinstrument werkt. Wat je er wel en vooral ook niet mee kunt.’

 

Groeifase

Voor gaschromatografie schetst Sandra op een velletje een iets andere ontwikkelingscurve. ‘Voor de steile groeifase van GC moet je toch al wel terug naar de jaren zeventig en tachtig van de vorige eeuw’, tekent hij. ‘GC kon zich aanvankelijk sneller ontwikkelen dan LC doordat GC vooral werd ingezet om vluchtige verbindingen in de petrochemie te analyseren. En de onderzoeksbudgetten van de petrochemie waren nu eenmaal van een heel andere orde dan die in de farma.’ De ontwikkelingscurve voor LC tekent hij er niet naast. Die loopt volgens Sandra een aantal decennia achter. ‘Interessant is dat grote doorbraken hierin juist plaatsvonden in deze eeuw. Ik denk dat we daarmee toch ook al aan 70 tot 80 % van het potentieel zitten.’

De chromatografen zien hun discipline niet overvleugeld door de massaspectrometrie. ‘Dat zijn geen concurrerende, maar complementaire technieken. Je hebt ze allebei nodig’, stelt Cabooter. ‘Onderzoeksvragen zijn vrijwel altijd tweeledig: wat zit er precies in én hoeveel zit er daarvan in?’

‘Het is een combinatie die je niet los van elkaar kunt zien’, vindt ook Sandra. ‘Wij zijn het Research Institute for Chromatography, maar er staan hier ook vijftien massaspectrometers. In het verleden hebben sommigen wel gedacht dat alle vragen ook wel met MS/MS of bijvoorbeeld met MS en ion mobility spectrometry te beantwoorden zouden zijn. In dat scenario zou chromatografie op den duur niet meer nodig zijn. Maar deze denkpiste is zonder meer naïef. Chromatografie is krachtig, efficiënt en kosteneffectief. Er is geen enkele reden om de techniek níet te gebruiken.’

 

Miniaturisatie

Voor de nabije toekomst ziet Cabooter verdere miniaturisatie als een van de opvallende hoofdontwikkelingen binnen de chromatografie. ‘En dan niet zozeer dat de apparaten steeds kleiner worden, want dat is al lang aan de gang. Maar dat we gaan naar microsensoren die op basis van chromatografische scheiding metingen gaan doen aan enkele cellen, in realtime en in levende systemen.’

Sandra loopt plots even de kamer uit, om terug te komen met een illustratie van steeds kleiner wordende chromatografie-apparatuur. ‘Wij krijgen vaak vragen over hoe je de luchtkwaliteit in bedrijfspanden en ziekenhuizen, maar vooral in woningen monitort’, leidt hij het apparaatje in zijn hand in. ‘Wij hebben in het verleden weleens geprobeerd om daarvoor een draagbare gaschromatograaf te ontwikkelen. Die aanpak werkte niet, omdat we om daarmee zinvolle metingen te doen elke keer een hooggediplomeerde specialist mee op pad moesten sturen. Dat was veel te kostbaar. Maar nu hebben we iets anders. Dit is een handheld sampler die iedereen kan bedienen. Je hoeft het ding alleen aan te zetten. Na tien minuten omgevingslucht aanzuigen, schakelt het apparaat vanzelf af. Ver­volgens stuur je het per post terug naar ons. Na ontvangst bepalen wij hier in het lab untargeted de gehele gassamenstelling. Binnen een dag en voor minder dan € 150 per staal krijg je resultaten.’

 

‘Dit opent eigenlijk een heel nieuw onderzoeksveld’

Cabooter reageert enthousiast. Sandra waarschuwt dat de interpretatie van de data nog wel een puzzel is. ‘We zijn nu net verkennend begonnen met stalen verzamelen en vergelijken. Met uitzoeken welke verbindingen in welke mate indicatief zijn voor een goede of minder goede luchtkwaliteit binnenshuis zijn we nog wel even zoet. Dit opent eigenlijk een heel nieuw onderzoeksveld.’

 

Smartphone-chromatograaf

Samen filosoferen de chromatografieprofessoren verder over hoe misschien over een aantal jaren gewone mensen met hun smartphone en wat hulpstukjes hun eigen chromatografische metingen zullen verrichten aan de kwaliteit van hun omgevingslucht, voedingsmiddelen of bijvoorbeeld medicijnspiegels in bloed of urine. Beiden geloven dat dit snel kan gaan als overheden of industrie voldoende aanleiding zien om dergelijke toepassingen mogelijk te maken. ‘Op een gegeven moment kom je natuurlijk op het punt van data interpreteren. Dat wil je niet helemaal automatiseren in de handen van ondeskundigen, want dan krijg je misinterpretaties of ga je dingen missen’, redeneert Sandra. ‘Maar een huisarts met op de spreekkamer een klein apparaatje aan de smartphone en een goede training achter de kiezen, kan aan de hand van bepaalde medische meetgegevens wellicht wel het verschil maken.’

 

Echte specialisten

Echte chromatografiespecialisten blijven in de ogen van de LCGC-awardwinnaars altijd nodig om het benodigde meetinstrumentarium verder te ontwikkelen, valideren en interpreteren. Of het brede publiek hun aan obsessie grenzende fascinatie nu begrijpt of niet is daarbij maar beperkt relevant. ‘Misschien kennen analytisch chemici elkaar daarom wel zoveel prijzen toe’, speculeert Sandra. Cabooter: ‘Mensen en media zijn toch vooral geïnteresseerd in het eindresultaat van bepaalde studies. Wij lijken nogal eens de analisten bij het baanbrekende onderzoek van anderen. Maar dan vergeet men dat wij de methodes en technieken hebben moeten ontwikkelen om tot deze resultaten te kunnen komen. Dat zouden analytici wat mij betreft meer mogen benadrukken. Voor een vakgebied als de farmacie blijft analytische chemie buitengewoon belangrijk. Gelukkig zie je met de toename van de complexiteit van de vraagstukken de appreciatie voor de rol van analytisch chemici bij de opheldering ervan wel geleidelijk toenemen.’

 

Stiefmoederlijk behandeld

Volgens Sandra, tot 2000 bijzonder hoogleraar aan de TU Eindhoven, hebben overigens niet alleen leken moeite om de chromatografie op waarde te schatten. ‘Kijk maar wat ze in Nederland hebben gedaan met de eens zo goede kennisinfrastructuur op dit gebied. De Nederlandse universiteiten hebben de hele analytische chemie in het recente verleden ook nogal stiefmoederlijk behandeld. Gelukkig zijn er nu opnieuw een aantal scholen in Nederland die ultragespecialiseerd zijn in chromatografie en duidelijk bijdragen aan de verdere ontwikkeling van scheidings­technieken.’

 

Leerzame ervaring

Voor Sandra laat de ondernemende draai aan zijn loopbaan zich achteraf goed verklaren vanuit zijn karakter en zijn wortels in Kortrijk. ‘Deze streek wordt wel het Texas van België genoemd. Het had een rijke vlasindustrie. De teloorgang van die industrie maakte dat vooral mensen met een pioniersmentaliteit hier voor zichzelf een nieuwe toekomst konden opbouwen. Blijkbaar neem je als je tussen zulke mensen opgroeit daar als vanzelf iets van over’, mijmert Sandra.

 

’Dat kan ik nooit en krijg ik nooit, dacht ik’

Cabooter noemt haar aanstelling als hoofddocent bij de KU Leuven tot op heden het belangrijkste moment in haar loopbaan. ‘Ik werd al vroeg gegrepen door de chromatografie en deed mijn master, promotie en eerste postdoc aan de Vrije Universiteit Brussel in de groep van Gert Desmet. Ik wilde analytisch onderzoek blijven doen, maar had geen duidelijk perspectief voor mijn toekomst. Na Brussel zat ik op een postdocpositie aan de Universiteit van Stellenbosch in Zuid-Afrika toen mijn promotor me belde over de vacature in Leuven. Dat kan ik nooit en krijg ik nooit, dacht ik. Ik was 29 en chemical engineer, geen farmaceut. En zelf niet opgeleid in Leuven. Maar iedereen die ik het vroeg, zei dat ik zeker moest reageren. Dat mensen op dat moment ondanks de obstakels die ik zelf zag zo in mij geloofden en ik deze kans heb gekregen, was voor mij een bijzonder leerzame ervaring.’

 

Nuanceverschillen

Sandra, die sinds het midden van de jaren tachtig met één been in de academie en het andere in het bedrijfsleven stond, ziet tussen beide vormen van research vooral nuanceverschillen. ‘Natuurlijk moet je in een bedrijf altijd rekening houden met de commerciële belangen en moet je je werk altijd in die zin kunnen verantwoorden. Maar dat is bij de universiteit niet heel anders, al lijkt het misschien wat vrijer. Voor een bedrijf werk je wat sneller naar de toepassing toe, aan de universiteit kun je, als je geluk hebt, wat dieper fundamenteel onderzoek doen. Maar ook bij academisch onderzoek moet je het doel voor ogen houden. De maatschappij verwacht meer van je dan indrukwekkende publicaties.’

Cabooter is het daarmee eens. ‘Ik vind dat universiteiten, zeker de KU Leuven, die rol de laatste jaren ook steeds beter oppakken. Ze ondersteunen actief de ontwikkeling van nieuwe toepassingen, spin-offs en kennis valoriseren.’ Zij vindt zichzelf, met haar fundamenteel wetenschappelijke interesse, binnen de universitaire setting voorlopig goed op haar plek. Ook als dat betekent dat zij het verder verbeteren van de vloeistofchromatografie af en toe een paar dagen moet onderbreken voor zoiets als het traditionele titratiepracticum voorbereiden voor farmaciestudenten. ‘Het blijft nu eenmaal belangrijk om studenten het echte handwerk goed te leren.’

CV Pat Sandra

2013-heden: lid Research Council van Barroso (ex-voorzitter Europese Commissie)

2003-2011: medeoprichter en directeur Pfizer Analytical Research Centre (PARC), Gent

1998-2013: professor analytische chemie, University of Stellenbosch

1991-2000: gastprofessor instrumentele analyse, TU Eindhoven

1988-2013: professor organische chemie, UGent

1986-heden: oprichter en directeur Research Institute for Chromatography (RIC), Kortrijk

1976-1986: universitair hoofddocent organische chemie, UGent

1975: promotie organische chemie, Universiteit Gent (UGent)

 

CV Deirdre Cabooter

2016-heden: universitair hoofddocent, departement farmaceutische & farmacologische wetenschappen, KU Leuven

2011-2016: universitair docent, departement farmaceutische & farmacologische weten­

schappen, KU Leuven

2010-2011: postdoc, analysis natural products, University of Stellenbosch

2009-2010: postdoc, automated method development, VUB

2009: promotie chemical engineering, VUB

2005: master bio-engineering, cel- en genbiotechnologie, Vrije Universiteit Brussel (VUB)

2002: bachelor bio-engineering, Universiteit Antwerpen