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Endokrine Disruptoren effizient in organischer Matrix bestimmen

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Die TD-GC/MS-Analyse

Der MPS überführt die TD-Röhrchen in die Thermal-Desorption-Unit (Gerstel-TDU 2), in dem die Analyten temperaturprogrammiert (50 °C [0,2 min] – 200 °C/min – 275 °C [10 min]) ausgeheizt und im Splitlos-Modus mittels eines Trägergasstroms (Helium, 45 mL/min) auf das Kaltaufgabesystem (Gerstel-KAS) des Gaschromatographen (Agilent 6890N) überführt und bei 15 °C fokussiert wurden. Nach Abschluss dieses Prozesses wurden die Analyten vom KAS temperaturprogrammiert (15 °C – 6 °C/min – 275 °C [4 min]) im konstanten Heliumgasstrom (1 mL/min) auf die GC-Säule (HP-5MS, 30 m x 0,25 mm, 0,25 µm) überführt. Die Temperatur des GC-Ofens betrug zu Anfang 80 °C und wurde nach 0,5 min mit 20 °C/min auf 200 °C (6 min) hochge­fahren; die Temperatur der Ionenquelle betrug 230 °C, die der Transferleitung 300 °C und die des Quadrupol-MS (Agilent 5973) 150 °C. Die Gesamtdauer der TD-GC/MS-Bestimmung der ausgewählten Alkyl-phenole und Bisphenole betrug laut Pastor-Belda et al. 16,5 min.

Validierung der Methode

Die Forscher validierten ihre Dual-SBSE-TD-GC/MS-Methode gemäß internationaler Richtlinien, bestätigen damit die Tauglichkeit der ausgewählten internen Standard-Sub­stanzen (s.o.) und kalibrierten sie über sechs Stufen im Konzentrationsbereich von 0,5 bis 50 ng/g in den verschieden Organ- und Gewebeproben. Die Wiederholbarkeit wurde laut Pastor-Belda et al. durch dreifache Analyse zweier Proben (n = 9) am selben Tag bestimmt und ergab eine Standardabweichung (RSD) zwischen 2,2 und 13% für Alkylphenole sowie 1,8 und 10% für die Bisphenole. Die Reproduzierbarkeit der Analyse von Tag zu Tag wurde über drei Tage aufgezeichnet (n = 9) und ergab eine RSD von 5,5 bis 11% beim Nachweis der Alkylphenole und entsprechende Werte von 9,1 bis 14% für die Bisphenole.

Bildergalerie

Für die Bestimmung der RSDs und damit für die Überprüfung der Präzision ihrer Methode verwendeten die spanischen Wissenschaftler der Abteilung für Analytische Chemie und des Instituts für Rechtsmedizin der Universität Murcia zwei unterschiedliche Matrices, und zwar Proben entnommen aus den Organen Gehirn und Herz. Die Wiederfindungsraten rangierten zwischen 85,5 und 115% (APs) respektive 83,6 und 120% (BPs). Die Bestimmungsgrenzen lagen für APs zwischen 0,05 und 4,0 ng/g und für die BPs zwischen 0,26 und 2,6 ng/g.

EDC-Akkumulation im Körper

Wie Pastor-Belda et al. bemerkten, habe ihre Untersuchung menschlicher Organe und Gewebe auf EDCs, die im Rahmen forensischer Obduktionen entnommen wurden, einige bemerkenswerte Besonderheiten ergeben. Zum einen habe sich in allen Proben wenigstens eine der analysierten Verbindungen nachweisen lassen. Bisphenol A (BPA) und 4-tert-Octylphenol (4-TOP) seien die EDCs mit den höchsten Konzentrationen gewesen, berichten die Forscher. Zudem habe sich herausgestellt, dass sich 4-TBP und BPZ insbesondere im Gehirn anreicherten, während 4-TOP, 4-HP, 4-OP und 4-NP die Tendenz zeigten, im Bauchfett zu akkumulieren. Weiterhin habe sich ergeben, dass APs sich vorwiegend im Bauchfett ablagern, BPs wiederum eher im Gehirn [1].

Pastor-Belda et al. kommen nach Auswertung aller Daten zu dem Schluss, dass es ihnen unter Anwendung der Dual-SBSE mit anschließender Thermodesorptions-GC/MS gelungen sei, chemisch unterschiedliche EDCs, namentlich ausgewählte APs und BPs, mit hoher Empfindlichkeit zuverlässig und effizient in menschlichen Organen und Geweben in nur einem Analysengang nachzuweisen. Dies sei das erste Mal gewesen, schreiben die Forscher, dass im Rahmen der rechtsmedizinischen Obduktion entnommenes Humangewebe auf akkumulierte EDCs untersucht worden sei.

Literatur:

[1] Pastor-Belda et al., Dual stir bar sorptive extraction coupled to thermal desorp­tion-gas chromatography-mass spectrometry for the determination of endocrine disruptors in human tissues, Talanta 207 (2020) 120331, https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.120331

* G. Deußing: Redaktionsbüro Guido Deußing, 41464 Neuss

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