Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind eine vielf\u00e4ltige Stoffklasse anthropogener Chemikalien. Ihre perfluorierten Ketten verleihen ihnen einzigartige Merkmale wie wasser-, \u00f6l- und schmutzabweisende Eigenschaften sowie thermische Stabilit\u00e4t. Daraus resultiert eine \u00e4u\u00dfert vielf\u00e4ltige Nutzung, welche von Konsumg\u00fctern, wie z.B\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien \u00fcber typische Haushaltsgegenst\u00e4nde bis hin zur industriellen Produktion reicht.<\/p>\n
Durch ihre weite Verbreitung wurden PFAS in den letzten Jahrzehnten \u00fcberall in der Umwelt und im Blut der Mehrheit der menschlichen Bev\u00f6lkerung detektiert. Besonders Perfluoralkyls\u00e4uren (PFAA), dazu z\u00e4hlen die bekannten Vertreter PFOA und PFOS, sind ubiquit\u00e4r. Infolge ihrer hohen Persistenz, Bioakkumulation und Toxizit\u00e4t sind langkettige Vertreter und bekannte Pr\u00e4kursoren (Vorl\u00e4uferverbindungen) dieser Substanzklasse weitl\u00e4ufig reguliert.\u00a0<\/p>\n
Problematischer Weise sind jedoch weiterhin viele PFAS Produkte, die der Klasse der PFAA generell \u00e4hnlich sind in Anwendung und es werden st\u00e4ndig neue entwickelt (aktuell sind 4730 Einzelverbindungen bekannt). Die gro\u00dfe Mehrheit dieser PFAS enthalten perfluorierte Seitenketten weshalb deren Nutzung unweigerlich zur Bildung persistenter Endprodukte f\u00fchrt. Der Abbau der Substanzen und die damit verbundene Bildung der persistenten Transformationsprodukten kann einerseits w\u00e4hrend deren Anwendung, aber auch nach deren Eintrag in die Umwelt passieren.\u00a0<\/p>\n
Aktuell wurde von der Europ\u00e4ischen Beh\u00f6rde f\u00fcr Lebensmittelsicherheit eine drastische Senkung der zul\u00e4ssigen\u00a0PFAS Aufnahmemenge veranlasst, weiterhin sind weitl\u00e4ufige Beschr\u00e4nkungen von Seite deutscher Beh\u00f6rden in Planung. Trotzdem besteht \u00fcber die Exposition \u00fcber Konsumprodukte wie z.B\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien noch immer gro\u00dfe Unsicherheit. Der unbekannte Anteil an organischem Fluor in diversen Proben deutet auf einen nicht unwesentlichen Anteil bislang nicht identifizierter PFAS hin. Angesichts der Komplexit\u00e4t und der \u00e4u\u00dferst unzureichenden Datenlage zur Zusammensetzung aktuell verwendeter PFAS und der Tatsache, dass die Einzelstoffanalytik hier an ihre Grenzen st\u00f6\u00dft ist die Entwicklung neuer Messmethoden essenziell.<\/p>\n
Das Promotionsvorhaben soll dazu beitragen die mangelhafte Datenlage zu Identit\u00e4t und Verwendung verschiedener PFAS in ausgew\u00e4hlten Konsumprodukten zu verbessern und eine Absch\u00e4tzung \u00fcber Bildung von persistenten PFAA aus Konsumg\u00fctern und Umweltproben gew\u00e4hrleisten. Dies ist in besonderem Interesse da verbotene langkettige PFAS in Produkten oft durch unbekannte und schwer detektierbare Ersatzstoffe ersetzt wurden, welche in unbekannten Ausma\u00df 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\u00a0Lebensmittelkontaktmaterialien und Textilien angewandt werden. Dadurch k\u00f6nnen unbekannte PFAS (welche oft nicht messbar sind) und deren Potenzial zur Bildung persistenter Transformationsprodukte\u00a0identifiziert werden um die Bedeutung f\u00fcr die Exposition des Menschen und der Umwelt besser zu verstehen.<\/p>\n
Im ersten Schritt wird mit Modellsubstanzen und repr\u00e4sentativen Probenmatrizes die Methodik optimiert. Daf\u00fcr wird die Photokatalyse mit Titandioxid auf die Bildung von persistenten perfluorierten Transformationsprodukten optimiert. Das kann beispielsweise\u00a0mit einem bekannten Pr\u00e4kursor f\u00fcr PFAA untersucht und optimiert werden, sodass im Idealfall durch Oxidation der Pr\u00e4kursor quantitativ zu stabilem Endprodukt umgesetzt wird. Nach Optimierung werden Probenextrakte aber auch Konsumprodukte selbst oxidativ behandelt, um nicht messbare Pr\u00e4kursoren 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\u00a0Pr\u00e4kursoren und deren Transformationsprodukte zu identifizieren. Mit moderner Datenanalyse von hochaufl\u00f6senden massenspektrometrischen Daten k\u00f6nnen \u00fcber zu- und abnehmende Signale etwaige Pr\u00e4kursoren und deren Transformationsprodukte verkn\u00fcpft werden.<\/p>\n
Nach der erfolgreichen Entwicklung einer robusten Methode soll f\u00fcr eine Reihe an Konsumprodukten deren Kontamination mit PFAS bereitgestellt werden.\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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