Promotionsstipendium: Dr. Michaela Lange-Ventker

WasseranalytikSeit einigen Jahren gewinnt die Kopplung zwischen der HPLC und einem Massenspektrometer an Bedeutung, da die inzwischen verfügbaren Interfaces einen schonenderen Übergang aus dem HPLC-Eluat in den Ionisierungsbereich des Massenspektrometers ermöglichen.Die Effizienz der HPLC-MS-Systeme wurde entscheidend durch die Weiterentwicklung der Interfaces und Ionisierungsarten verbessert. Insbesondere durch die Entwicklung von Ionenquellen, die bei Atmosphärendruck arbeiteten (API) – der „atmospheric pressure chemical ionisation“ (APCI) und der „electrospray ionisation“ (ESI) – wurden erstmals robuste HPLC-MS Kopplungen verfügbar, die heute z.B. in der Bioanalytik bereits routinemäßig eingesetzt werden. API-Quellen sind geeignet für thermolabile, ionische und hochmolekulare Verbindungen, da die Analyten im Spray stets von Laufmitteltröpfchen umgeben sind, in denen sie solvatisiert vorliegen und auch gegen thermische Zersetzung geschützt bleiben. · Einige Phosphorsäureester werden den sogenannten prioritären Stoffen zugerechnet, die im Zusammenhang mit der EU-Wasserrahmenrichtlinie (RL 2000/60/EG) sowie einer älteren europäischen Gewässerschutzrichtlinie aus dem Jahr 1976 (RL 76/464/EWG) diskutiert werden. Im Art. 7 der zuletzt genannten Richtlinie werden Maßnahmenprogramme und Qualitätsziele gefordert, die dazu beitragen sollen, die Verbreitung besonders toxischer, langlebiger oder zur Bioakkumulation neigender anthropogener Wasserinhaltsstoffe in den Gewässern der Gemeinschaft einzudämmen. In beiden Richtlinien werden hierzu auch entsprechende Stofflisten (z.B. die sogenannte „99er-Liste“) ausgewiesen. Eine von der Ländergemeinschaft Wasser (LAWA) entworfene Musterverordnung nennt für die in Frage kommenden Stoffe die geforderten Qualitätsziele.Für die 17 Phosphorsäureester, die in den oben genannten Richtlinien aufgeführt werden, ist eine Methode mit Hilfe der HPLC-MS erarbeitet worden. Durch die Kombination von SPE mit der Injektion hoher Volumina (1000 µL) konnten fast alle Phosphorsäureester mit der geforderten Empfindlichkeit nachgewiesen werden.· Hormonell wirksame Substanzen können selbst in niedrigen Konzentrationen zu einer Störung des endokrinen Systems bei Mensch und Tier führen. Zu den endokrin wirksamen Stoffen gehören sowohl die natürlichen als auch die synthetischen Östrogene. Bei den natürlichen Östrogenen unterscheidet man zwischen Substanzen, die im menschlichen und tierischen Organismus synthetisiert und über den Urin ausgeschieden werden (z.B. Estron, Estradiol und Estriol) und Substanzen, die von Pflanzen gebildet werden, den sogenannten Phytoöstrogenen (z.B. b-Sitosterol und Stigmasterol). b-Sitosterol dient aber auch zur Herstellung anderer Steroide und wird in der Therapie als Lipidsenker, als Prophylaxe gegen Arteriosklerose, Hyperlipidämie sowie gegen Prostatabeschwerden eingesetzt.Synthetische Östrogene (z.B. Mestranol und 17-Ethinylestradiol) werden in der Humanmedizin zur Therapie verwendet, aber auch als Kontrazeptiva eingesetzt. Nach der therapeutischen Anwendung gelangen diese Substanzen über die menschlichen Ausscheidungsprodukte unzersetzt bzw. auch metabolisiert in das häusliche Abwasser und von dort in die Kläranlagen, in denen einige von Ihnen nicht – bzw. nicht vollständig – abgebaut werden. Für die Untersuchung von Östrogenen und Phytoöstrogenen in Urin und Oberflächenwasser sind zwei HPLC-MS- Methoden entwickelt worden. Beide verwenden die APCI (+) als Ionisationstechnik.· Acrylamid dient überwiegend der Herstellung von Polyacrylamid, einem Kunststoff, der in der Industrie häufig verwendet wird. Polyacrylamid selber ist nicht toxisch, doch monomeres Acrylamid hat sich im Tierversuch als krebsauslösend erwiesen und auch für den Menschen wird ein krebserregendes Potential vermutet. Acylamid wurde aufgrund seines cancerogenen Potentials in der Trinkwasserverordnung vom 21. Mai 2001 als neuer Parameter in die Stoffliste der Anlage 2, Teil I, lfd. Nr. 1 aufgenommen und mit einem niedrigen Grenzwert (0,1 µg/L) belegt. Das Vorkommen von Acrylamid im Trinkwasser lässt sich auf die Verwendung von Polyacrylamid als Flockungshilfsmittel in der Trinkwasseraufbereitung zurückzuführen. Da bei der technischen Herstellung von Polyacrylamid in der Regel Spuren des monomeren Acrylamids im Endprodukt zurückbleiben, besteht prinzipiell immer die Möglichkeit des Herauslösens von Acrylamid mit Wasser, so dass seine Konzentration gegebenenfalls durch technische Vorkehrungen minimiert werden muss. Zur Verbesserung der Analysenempfindlichkeit konnte Acrylamid mittels Festphasenextraktion angereichert und damit die Anforderungen der Trinkwasserverordnung erfüllt werden.