Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind eine vielf\u00c3\u00a4ltige Stoffklasse anthropogener Chemikalien. Ihre perfluorierten Ketten verleihen ihnen einzigartige Merkmale wie wasser-, \u00c3\u00b6l- und schmutzabweisende Eigenschaften sowie thermische Stabilit\u00c3\u00a4t. Daraus resultiert eine \u00c3\u00a4u\u00c3\u0178ert vielf\u00c3\u00a4ltige Nutzung, welche von Konsumg\u00c3\u00bctern, wie z.B\u00c2\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien \u00c3\u00bcber typische Haushaltsgegenst\u00c3\u00a4nde bis hin zur industriellen Produktion reicht.<\/p>\n
Durch ihre weite Verbreitung wurden PFAS in den letzten Jahrzehnten \u00c3\u00bcberall in der Umwelt und im Blut der Mehrheit der menschlichen Bev\u00c3\u00b6lkerung detektiert. Besonders Perfluoralkyls\u00c3\u00a4uren (PFAA), dazu z\u00c3\u00a4hlen die bekannten Vertreter PFOA und PFOS, sind ubiquit\u00c3\u00a4r. Infolge ihrer hohen Persistenz, Bioakkumulation und Toxizit\u00c3\u00a4t sind langkettige Vertreter und bekannte Pr\u00c3\u00a4kursoren (Vorl\u00c3\u00a4uferverbindungen) dieser Substanzklasse weitl\u00c3\u00a4ufig reguliert.\u00c2\u00a0<\/p>\n
Problematischer Weise sind jedoch weiterhin viele PFAS Produkte, die der Klasse der PFAA generell \u00c3\u00a4hnlich sind in Anwendung und es werden st\u00c3\u00a4ndig neue entwickelt (aktuell sind 4730 Einzelverbindungen bekannt). Die gro\u00c3\u0178e Mehrheit dieser PFAS enthalten perfluorierte Seitenketten weshalb deren Nutzung unweigerlich zur Bildung persistenter Endprodukte f\u00c3\u00bchrt. Der Abbau der Substanzen und die damit verbundene Bildung der persistenten Transformationsprodukten kann einerseits w\u00c3\u00a4hrend deren Anwendung, aber auch nach deren Eintrag in die Umwelt passieren.\u00c2\u00a0<\/p>\n
Aktuell wurde von der Europ\u00c3\u00a4ischen Beh\u00c3\u00b6rde f\u00c3\u00bcr Lebensmittelsicherheit eine drastische Senkung der zul\u00c3\u00a4ssigen\u00c2\u00a0PFAS Aufnahmemenge veranlasst, weiterhin sind weitl\u00c3\u00a4ufige Beschr\u00c3\u00a4nkungen von Seite deutscher Beh\u00c3\u00b6rden in Planung. Trotzdem besteht \u00c3\u00bcber die Exposition \u00c3\u00bcber Konsumprodukte wie z.B\u00c2\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien noch immer gro\u00c3\u0178e Unsicherheit. Der unbekannte Anteil an organischem Fluor in diversen Proben deutet auf einen nicht unwesentlichen Anteil bislang nicht identifizierter PFAS hin. Angesichts der Komplexit\u00c3\u00a4t und der \u00c3\u00a4u\u00c3\u0178erst unzureichenden Datenlage zur Zusammensetzung aktuell verwendeter PFAS und der Tatsache, dass die Einzelstoffanalytik hier an ihre Grenzen st\u00c3\u00b6\u00c3\u0178t ist die Entwicklung neuer Messmethoden essenziell.<\/p>\n
Das Promotionsvorhaben soll dazu beitragen die mangelhafte Datenlage zu Identit\u00c3\u00a4t und Verwendung verschiedener PFAS in ausgew\u00c3\u00a4hlten Konsumprodukten zu verbessern und eine Absch\u00c3\u00a4tzung \u00c3\u00bcber Bildung von persistenten PFAA aus Konsumg\u00c3\u00bctern und Umweltproben gew\u00c3\u00a4hrleisten. Dies ist in besonderem Interesse da verbotene langkettige PFAS in Produkten oft durch unbekannte und schwer detektierbare Ersatzstoffe ersetzt wurden, welche in unbekannten Ausma\u00c3\u0178 zur Gesamtexposition beitragen.<\/p>\n
Um die Relevanz von Konsumprodukten besser zu verstehen soll eine Methode zur Bildung von PFAA und anderen perfluorierten Transformationsprodukten mittels radikalbasierter Oxidation (Photokatalyse mit Titandioxid) in Kombination mit Non-target-Screening (NTS) entwickelt und auf relevante Konsumprodukten wie z.B\u00c2\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien und Textilien angewandt werden. Dadurch k\u00c3\u00b6nnen unbekannte PFAS (welche oft nicht messbar sind) und deren Potenzial zur Bildung persistenter Transformationsprodukte\u00c2\u00a0identifiziert werden um die Bedeutung f\u00c3\u00bcr die Exposition des Menschen und der Umwelt besser zu verstehen.<\/p>\n
Im ersten Schritt wird mit Modellsubstanzen und repr\u00c3\u00a4sentativen Probenmatrizes die Methodik optimiert. Daf\u00c3\u00bcr wird die Photokatalyse mit Titandioxid auf die Bildung von persistenten perfluorierten Transformationsprodukten optimiert. Das kann beispielsweise\u00c2\u00a0mit einem bekannten Pr\u00c3\u00a4kursor f\u00c3\u00bcr PFAA untersucht und optimiert werden, sodass im Idealfall durch Oxidation der Pr\u00c3\u00a4kursor quantitativ zu stabilem Endprodukt umgesetzt wird. Nach Optimierung werden Probenextrakte aber auch Konsumprodukte selbst oxidativ behandelt, um nicht messbare Pr\u00c3\u00a4kursoren zu oxidieren und deren persistente Endprodukte (meist PFAA) damit erfassbar zu machen. Speziell auf PFAS zugeschnittenes NTS, welches beispielsweise die Kendrick-Massenanalyse nutzt, soll vor und nach Oxidation genutzt werden um\u00c2\u00a0Pr\u00c3\u00a4kursoren und deren Transformationsprodukte zu identifizieren. Mit moderner Datenanalyse von hochaufl\u00c3\u00b6senden massenspektrometrischen Daten k\u00c3\u00b6nnen \u00c3\u00bcber zu- und abnehmende Signale etwaige Pr\u00c3\u00a4kursoren und deren Transformationsprodukte verkn\u00c3\u00bcpft werden.<\/p>\n
Nach der erfolgreichen Entwicklung einer robusten Methode soll f\u00c3\u00bcr eine Reihe an Konsumprodukten deren Kontamination mit PFAS bereitgestellt werden.\u00c2\u00a0Damit kann ein Beitrag geleistet werden die Verwendung und Verbreitung von persistenten toxischen Chemikalien aufzuzeigen und besser zu verstehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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