GERSTEL Aktuell Nr. 25 (pdf; 3,61 MB) - Gerstel GmbH & Co.KG
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G L O B A L A N A L Y T I C A L S O L U T I O N S<br />
Informationen der <strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Aktienstraße 232 – 234 · D-45473 Mülheim an der Ruhr · Telefon (02 08) 7 65 03-0 · Telefax (02 08) 7 65 03 33<br />
<strong>Nr</strong>. <strong>25</strong><br />
Oktober 2000<br />
Messe-Rückblick 2000<br />
Im Jahr des Twisters<br />
Interview mit Ralf Bremer<br />
Revolution in der<br />
Chromatographie<br />
Applikation I<br />
Spurenanalyse<br />
mittels SBSE<br />
Applikation II<br />
Pyrolyse-GC<br />
in der Forensik<br />
1<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Editorial<br />
15 Jahre <strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong><br />
Die Erfolgsstory nimmt kein Ende<br />
In dieser<br />
Ausgabe<br />
Messerückblick 2000:<br />
Im Jahr des Twisters<br />
Seite 3<br />
Fragen an Ralf Bremer:<br />
Revolutioniert der Twister die<br />
Gaschromatographie?<br />
Seite 4 bis 7<br />
<strong>Co</strong>mparison of Sensitivity of<br />
Static Headspace GC, SPME<br />
and Direct Thermal<br />
Desorption for Analysis of<br />
Volatiles in Solid Samples<br />
Seite 8 und 9<br />
Spurenanalyse von 2,4,6 -<br />
Trichloranisol mittels SPME in<br />
korkig schmeckendem Wein<br />
Seite 10 bis 13<br />
News<br />
Seite 14 und 15<br />
Forensische Anwendung der<br />
Pyrolyse-GC<br />
Seite 16 bis 19 2<br />
Wo ist nur die Zeit geblieben? Es war im Oktober<br />
1985, als wir trotz einiger Anlaufschwierigkeiten<br />
die erste Ausgabe der <strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong><br />
herausbrachten. Die Auflage: 1500 Stück.<br />
Lange wurde damals im Unternehmen<br />
nachgedacht, ob es Sinn macht, unseren<br />
Kunden und Geschäftspartnern dieses<br />
Infoblatt an die Hand zu geben, um über<br />
unsere Produktneuheiten und Aktivitäten<br />
zu informieren? Schließlich: Wer möchte<br />
schon seine täglich zu bearbeitende Papierlast<br />
zusätzlich erhöht sehen? Allen Zweifeln zum Trotz:<br />
Das Unternehmen wuchs rasant und auch seine Produktpalette.<br />
Informationen wurden wichtiger denn je.<br />
Daran hat sich bis dato nichts geändert – 15 Jahre<br />
nach Erscheinen der ersten <strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> .<br />
Heute halten Sie die <strong>25</strong>. Ausgabe<br />
in der Hand. Und wie Sie vielleicht<br />
bei der letzten <strong>GERSTEL</strong><br />
<strong>Aktuell</strong> bemerkt haben, hat sich das<br />
Gesicht dieses Mediums im Vergleich<br />
zu den vorherigen Ausgaben<br />
erheblich gewandelt: Aus dem einstmals<br />
schlichten Faltblatt wurde ein<br />
hochwertiges Magazin mit zum Teil<br />
16 bis 20 Seiten Umfang. Die thematische<br />
Ausrichtung ist nach wie vor<br />
produktorientiert, jedoch mit einem größeren<br />
informativen und wissenschaftlichem<br />
Anspruch. Überall dort, wo unsere<br />
Systeme zur Lösung analytischer Fragestellungen<br />
eingesetzt werden, genießt<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> hohes Ansehen. Insbesondere<br />
wohl auch, weil Anwender hier<br />
ein Forum finden, um über den Umgang<br />
und den praktischen Einsatz unserer<br />
Geräte zu berichten; sollten auch Sie<br />
unsere Produkte nutzen, würden wir uns<br />
freuen, Ihre Applikationen zu veröffentlichen.<br />
Wie sie geschrieben sein sollen, läßt sich<br />
anhand der hier vorliegenden Ausgabe erkennen.<br />
Weil das Unternehmen mittlerweile weltweit tätig ist,<br />
wird <strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> demnächst auch in englischer<br />
Sprache unter dem Titel <strong>GERSTEL</strong> Solutions<br />
Worldwide erscheinen: im Internet zum Downloaden.<br />
Wie sehr unser Kundenkreis angewachsen ist,<br />
können wir im Tagesgeschäft selten konkret an Zahlen<br />
festmachen. Unübersehbar ist jedoch, dass die<br />
Arbeit nicht weniger wird, im Gegenteil. Gerade in<br />
einer turbulenten Zeit wie der zurückliegenden, in der<br />
eine Messe der anderen folgte, oder jetzt, wenn es<br />
heißt, die vielen Anfragen zu bearbeiten und Kundenwünsche<br />
zu erfüllen, wird es offensichtlich:<br />
Noch nie hatten wir so viel<br />
positive Resonanz auf unsere Produkte<br />
wie in diesem Jahr 2000.<br />
Insbesondere die Markteinführung<br />
des <strong>GERSTEL</strong>-Twisters hat<br />
ungeahnte Wellen geschlagen.<br />
Bei der Gelegenheit: Es lohnt die<br />
Lektüre des Interviews mit Ralf<br />
Bremer, unserem technischen<br />
Geschäftsführer, auf den Seiten<br />
4 bis 7, in dem unter anderem<br />
die Einsatzmöglichkeiten des<br />
Twisters erörtert werden.<br />
Apropos: Wir haben immer noch nicht die Grenzen<br />
seiner applikativen Möglichkeiten bei flüssigen Proben<br />
ausgelotet, da zeichnen sich bereits erste Einsatzerfolge<br />
des Twisters im Gasraum ab. Ob der<br />
Headspace-Twister eine ähnliche Wirkung wie sein<br />
Vorläufer erzielt?<br />
Viel Spaß bei der Lektüre wünscht Ihnen<br />
Ihr<br />
Holger <strong>Gerstel</strong><br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Messeaktivitäten<br />
Kaum ein Besucher,<br />
der sich nicht für die<br />
Einsatzmöglichkeiten des<br />
Twisters interessierte<br />
Der <strong>GERSTEL</strong>-MPS 2<br />
zog die Blicke der<br />
Messebesucher auf der<br />
Analytica magisch an<br />
Pittcon, Analytica 2000, Riva: Anfragen mehr als verdoppelt<br />
Messen im Jahr des <strong>GERSTEL</strong>-Twisters<br />
Messezeiten sind Stresszeiten<br />
– in diesem Jahr gibt<br />
<strong>GERSTEL</strong> ist bei<br />
folgenden Ereignissen<br />
vertreten:<br />
es nichts daran zu deuteln.<br />
Insbesondere, weil <strong>GERSTEL</strong><br />
■ Jaima in Tokio, Japan, noch einige Messen und<br />
28. August bis 1. September Veranstaltungen ins Haus<br />
2000; vertreten durch Dr. Fred stehen (s. li.). Doch bereits<br />
Schwarzer, Asienbeauftragter jetzt lässt sich sagen: Die<br />
■ Applica 2000 in Zürich, Mühen des Unternehmens<br />
Schweiz, 26. bis 28. September in der jüngsten Vergangenheit<br />
2000; vertreten durch Dipl.-Ing. haben sich gelohnt.<br />
Klaus Klöckner, Vertriebsleiter Süd Obwohl sie schon einige<br />
■ Het Instruments in Utrecht, Monate zurückliegen, hat<br />
Holland; 9. bis 13. Oktober die Firmenpräsenz auf der<br />
2000; vertreten durch Analytical Pittcon in New Orleans in<br />
Applications Brielle B.V. USA, der Analytica in München<br />
und dem 23. Interna-<br />
■ Analytical & Lab-Equipment<br />
– made in Germany 2000 tionalen Symposium für<br />
in Shanghai, VR China, 18. bis Kapillargaschromatographie<br />
im italienischen Riva<br />
20. Oktober 2000; vertreten<br />
durch Dipl. Ing. Bernd Wiesend, ihre Spuren hinterlassen:<br />
Sales Manager International Die Markteinführung des<br />
<strong>GERSTEL</strong>-Twisters schlug<br />
in analytischen Fachkreisen ungeahnte Wellen.<br />
Mehr als 50 Prozent aller Anfragen auf der<br />
Pittcon galten dem Twister. Auf der alljährlich stattfindenden<br />
Messe im Süden der USA präsentierte<br />
<strong>GERSTEL</strong> erstmals Twister-Applikationen auf Postern.<br />
»Wir waren auf die Reaktionen des Publikums<br />
natürlich gespannt«, konstatiert Ralf Bremer, technischer<br />
Geschäftsführer von <strong>GERSTEL</strong>. »Die Pittcon<br />
war für uns sozusagen die erste Messlatte. Wir<br />
haben sie gemeistert.«<br />
Auf der Analytica 2000 in München setzte sich<br />
der Erfolg fort, insbesondere weil sich die vielfältigen<br />
und einzigartigen Möglichkeiten, die der Twister im<br />
Vorfeld gaschromatographischer Untersuchungen<br />
bietet, herumgesprochen hatten: Messebesucher<br />
brachten eigene Proben mit, die im Verlauf der Mes-<br />
se analysiert und zum Teil zur Demonstration vorgeführt<br />
wurden. »Die Gesamtzahl der Anfragen hatte<br />
sich wegen des Twisters im Vergleich zur Analytica<br />
1998 mehr als verdoppelt«, sagt Ralf Bremer.<br />
In Riva schließlich erfuhr der Twister auch seinen<br />
wissenschaftlichen Durchbruch durch die Anerkennung<br />
international<br />
angesehener Forscher.<br />
»Statt uns wie üblich auf<br />
dem Symposium über<br />
neue Entwicklungen zu<br />
informieren, wurden wir<br />
von den Kunden am<br />
Stand und an unseren<br />
Twister-Postern regelrecht<br />
festgehalten«, sagt<br />
Ralf Bremer (siehe das<br />
Interview mit dem technischen<br />
Geschäftsführer<br />
auf den folgenden<br />
Seiten). Um es auf den<br />
Punkt zu bringen: Das<br />
Jahr 2000 steht voll und<br />
ganz im Zeichen des <strong>GERSTEL</strong>-Twisters. Und die<br />
nächsten Messetermine werden die bisherigen Eindrücke<br />
allem Anschein nach untermauern.<br />
<strong>GERSTEL</strong> auf Messen: Nähere Infos im Internet<br />
unter: www.gerstel.de/Events/index.html.<br />
Nach dem KAS das<br />
erfolgreichste <strong>GERSTEL</strong>-<br />
System: das TDS. Der<br />
Einsatz des Twister<br />
setzt das Vorhandensein<br />
des TDS 2 voraus<br />
Topas - der<br />
thermodesorbierbare<br />
Passivsammler<br />
von <strong>GERSTEL</strong> macht<br />
Lösungsmittel überflüssig<br />
Das <strong>GERSTEL</strong>-Team<br />
auf der Analytica in<br />
München. Aufgrund<br />
des großen Erfolgs<br />
des Twister haben<br />
alle im wahrsten<br />
Sinne gut lachen<br />
Servicepartner in<br />
Österreich und Schweiz<br />
Um schneller und flexibler auf die Wünschen ihrer Kunden eingehen zu können,<br />
kooperiert die <strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>.<strong>KG</strong> mit Partnern in Österreich und der<br />
französischen Schweiz. Deren Aufgabe liegt im Service und zum Teil im Vertrieb<br />
von <strong>GERSTEL</strong>-Systemen. Damit der reibungslose Ablauf vor Ort garantiert ist,<br />
koordiniert das Technische Büro <strong>GERSTEL</strong> in München die Aktivitäten in Österreich,<br />
das Technische Büro in Karlsruhe die des Schweizer Vertragspartners.<br />
Weitere Infos: München, Stefan-George-Ring 29, 81929 München, Telefon<br />
(0 89) 93 08 65 14, Telefax (0 89) 93 08 <strong>61</strong> 09, E-Mail: tb_muenchen@gerstel.de;<br />
Karlsruhe, Greschbachstraße 6 a, 76229 Karlsruhe, Telefon (07 21) 9 63 92 10,<br />
Telefax (07 21) 9 63 92 22, E-Mail: tb_karlsruhe@gerstel.de. 3<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Nachgefragt<br />
Fragen an Ralf Bremer, technischer Geschäftsführer von <strong>GERSTEL</strong><br />
Revolutioniert der Twister<br />
4<br />
■ Ein Rührstäbchen für Magnetrührer sorgt<br />
seit seiner Markteinführung auf den zurückliegenden<br />
Messen für Furore. Warum, das wollte <strong>GERSTEL</strong><br />
<strong>Aktuell</strong> vom Entwickler und Hersteller wissen.<br />
Das hat es seit Einführung der Solid Phase<br />
Micro Extraction (SPME) nicht mehr gegeben: Durch<br />
eine offensichtlich unscheinbare Produktneuheit<br />
erhält die Chromatographie jetzt neuen Schwung.<br />
Die Rede ist vom <strong>GERSTEL</strong>-Twister. Hinter dieser<br />
Bezeichnung verbirgt sich ein mit Polydimethylsiloxan<br />
(PDMS) beschichtetes Rührstäbchen für<br />
Magnetrührer, das aufwendige, zeitraubende<br />
Probenvorbereitungsschritte und Lösungsmittel<br />
überflüssig macht und die gaschromatographische<br />
Untersuchung wässriger Matrices erheblich<br />
beschleunigt und vereinfacht. Nachdem das neue<br />
patentierte Probenvorbereitungssystem bereits auf<br />
den diesjährigen Messen, der Pittcon, der Analytica<br />
2000 und zuletzt auf dem 23. Internationalen<br />
Symposium für Kapillarchromatographie im italienischen<br />
Riva der Fachwelt präsentiert wurde, spricht<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> mit Ralf Bremer, dem Technischen<br />
Geschäftsführer von <strong>GERSTEL</strong>, über die Vorzüge<br />
und Einsatzmöglichkeiten des Twisters.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Nachgefragt<br />
In Zusammenarbeit mit der<br />
die Chromatographie?<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Hightech-Anbieter <strong>GERSTEL</strong><br />
ist auf das Rührstäbchen gekommen. Drehen Sie<br />
jetzt durch?<br />
Ralf Bremer: Im Gegenteil: Wir drehen jetzt erst<br />
richtig auf. Der Twister öffnet der Analytik nämlich<br />
Möglichkeiten, die für einen Laien möglicherweise<br />
nicht so offensichtlich sind.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Woran machen Sie das fest?<br />
Ralf Bremer: Zum einen wissen wir aus unzähligen<br />
Experimenten, was der Twister kann und welches<br />
Potenzial in ihm steckt. Zum anderen erwiesen<br />
sich die zurückliegenden Messen als aussagekräftige<br />
Indikatoren: In der Fachwelt hat der Twister für<br />
Aufsehen gesorgt. Bereits während der Pittcon lag<br />
die Zahl der gesammelten Anfragen wegen des<br />
Twisters deutlich über denen der vergangenen Jahre.<br />
Das Gleiche konnten wir auf der Analytica 2000<br />
in München beobachten. Und jetzt Riva. Das war ein<br />
ganz besondere Erfahrung für mich.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Was ist dort passiert?<br />
Ralf Bremer: Die Wissenschaftler und Experten,<br />
die das Symposium besuchen, gehören einem intimen<br />
Kreis an. Jeder kennt jeden. Man trifft sich aber<br />
nicht, um übers Geschäft zu reden, sondern um sich<br />
auszutauschen, Neuentwicklungen und aktuelle Forschungsergebnisse<br />
zu diskutieren und den Trend in<br />
der Chromatographie aufzuspüren. Plötzlich sind wir<br />
Trendsetter – damit haben wir nicht gerechnet. Ohne<br />
Übertreibung: Der Twister hat ein Lawine losgetreten.<br />
Wenn zu seinem <strong>25</strong>. Jubiläum an die Highlights des<br />
Symposiums erinnert wird, dann ist der Twister dabei.<br />
Der schreibt Geschichte.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Messen Sie dem Twister da<br />
nicht etwas zu viel Bedeutung bei?<br />
Ralf Bremer: Das müssen Sie die Messebesucher<br />
fragen. Nehmen Sie Riva als Beispiel. Statt uns<br />
selbst wie üblich auf dem Symposium über neue Entwicklungen<br />
zu informieren, wurden wir von den Kunden<br />
am Stand und an unseren Twister-Postern regelrecht<br />
festgehalten. Obwohl die meisten, die zu uns<br />
kamen, bereits das Twister-Seminar besucht hatten,<br />
wollten sie noch mehr Details erfahren. Abends im<br />
Restaurant wurde über<br />
den Twister gesprochen.<br />
Und von einigen<br />
Kunden war zu hören,<br />
so etwas habe es seit<br />
der Einführung der Solid<br />
Phase Micro<br />
Extraction nicht mehr<br />
gegeben und dass<br />
sich die Reise nach<br />
Riva nicht gelohnt hätte,<br />
wäre nicht der<br />
Twister ausgestellt<br />
worden.<br />
»Der Twister hat eine<br />
Lawine losgetreten . . . der<br />
schreibt Geschichte.«<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>:<br />
Auf den Punkt gebracht: Riva stand ganz im Zeichen<br />
des Twisters. Was aber ist so Besonderes an ihm?<br />
Ralf Bremer: Der Twister hat gegenüber herkömmlichen<br />
Probenvorbereitungsverfahren für die<br />
Chromatographie den Vorteil, dass er beliebigen<br />
wässrigen Matrices im Handumdrehen das Geheimnis<br />
ihrer organischen Inhaltsstoffe entlocken kann –<br />
nahezu ohne großartige Probenvorbereitung.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Endlich läßt sich die Rezeptur<br />
von <strong>Co</strong>ca<strong>Co</strong>la knacken – oder freue ich mich da zu früh?<br />
Ralf Bremer: Ganz so einfach ist das nicht. Zum<br />
einen ist der Twister kein Zauberstab, zum anderen<br />
nicht entwickelt worden, um geheime Rezepturen zu<br />
entschlüsseln. Zwar läßt sich mit dieser Methode ein<br />
umfangreiches Chromatogramm erstellen und Vermutungen<br />
über die Zusammensetzung eines Getränks<br />
oder einer Dosensuppe äußern. Aber abgesehen<br />
davon, dass man für eine detaillierte Auswertung<br />
sehr lange bräuchte, benötigte man zu diesem<br />
Zweck noch zusätzliche Verfahren. Selbst dann hätte<br />
man immer noch nicht alle Informationen zusammen,<br />
um sagen zu können, das Rezept ist geknackt.<br />
Mit Hilfe des Twisters läßt sich aber im Rahmen der<br />
Qualitätskontrolle schnell und preiswert analysieren,<br />
ob und welche Geschmacksstoffe in einem Getränk<br />
enthalten sind oder ob irgendwas von der Packung<br />
beziehungsweise etwas anderes den Flascheninhalt<br />
verunreinigt hat.<br />
5<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Nachgefragt<br />
»Der Twister<br />
eignet sich für alle<br />
wässrigen Matrices<br />
zum Beispiel von<br />
Lebensmittel- und<br />
Umweltproben.«<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Ich weiß jetzt zwar, was der<br />
Twister kann. Ich weiß aber immer noch nicht, wie er<br />
funktioniert.<br />
Ralf Bremer: Der Twister ist ein winziges<br />
Rührstäbchen für Magnetrührer, eingekapselt in Glas<br />
und umhüllt mit einer dünnen, etwa 10 Millimeter langen<br />
Schicht PDMS, sprich Polydimethylsiloxan. Die<br />
Analyse beginnt, in dem man ein Fläschchen mit zum<br />
Beispiel zehn Millilitern Probenflüssigkeit füllt, den<br />
Twister dazu gibt, das Fläschchen verkapselt und auf<br />
eine Rührplatte stellt. Wenn sich das Rührstäbchen<br />
einige Zeit in der Probe gedreht hat, haben sich die<br />
zu bestimmenden Komponenten im PDMS-Mantel<br />
angereichert. Der Twister wird entnommen, in unser<br />
Thermodesorptionssystem TDS<br />
überführt und aufgeheizt, wobei<br />
die im PDMS sorbierten Komponenten<br />
freigesetzt werden.<br />
Gleichzeitig strömt ein inertes<br />
Trägergas über den Twister und<br />
transportiert die Komponenten<br />
auf die GC-Säule.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Bei welchen<br />
Proben beziehungsweise<br />
welchen Komponenten funktioniert<br />
die Methode?<br />
Ralf Bremer: Der Twister<br />
eignet sich für alle wässrigen<br />
Matrices zum Beispiel von Lebensmittel-<br />
und Umweltproben.<br />
Bewährt hat er sich beim Aufspüren<br />
von Aroma-, Geschmacks-<br />
oder Schadstoffen<br />
wie PAK, PCB oder Pestizide.<br />
Hier haben wir bislang die meisten<br />
Erfahrungen sammeln können.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Wenn ich Sie recht verstehe,<br />
kann man den Twister also in Getränken aber auch<br />
in pürierten Kartoffeln rotieren lassen. Und dabei<br />
bekommt er alle Stoffe zu packen?<br />
Ralf Bremer In der Hauptsache apolare und<br />
mittelpolare Stoffe. Aber auch organische, meist<br />
gesundheitsgefährdende Schwermetallverbindungen<br />
wie Organozinnverbindungen. Entscheidend ist<br />
der Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient einer Substanz.<br />
Anhand dieses Wertes läßt sich die zu erwartende<br />
Wiederfindungsrate berechnen, so dass man<br />
schnell seine Erfolgsaussichten abschätzen kann.<br />
»Der Twister war, wenn<br />
Sie so wollen, im Kontext<br />
unserer Philosophie, ein<br />
logisches Zufallsprodukt.«<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Das klingt alles so simpel und<br />
einleuchtend, dass ich mich frage, warum ist nicht<br />
schon viel früher jemand auf die Idee mit dem Twister<br />
gekommen?<br />
Ralf Bremer: Ein Ziel von <strong>GERSTEL</strong> ist und war<br />
es immer schon, den Einsatz von Lösungsmitteln in<br />
der Analytik möglichst zu reduzieren oder zu vermeiden.<br />
Nehmen Sie Screening-Verfahren. Was macht<br />
das für einen Sinn, unzählige Proben zu vermessen,<br />
für jede Probe zum Teil hochtoxische Lösungsmittel<br />
zu verbrauchen, um nachher sagen zu müssen, die<br />
Proben waren bis auf einige weinige unbedenklich,<br />
dafür haben wir mit den verwendeten Lösungsmittelresten<br />
ein künstlich geschaffenes Umweltproblem.<br />
Der Twister war, wenn Sie so wollen, im Kontext<br />
unserer Philosophie ein logisches Zufallsprodukt.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Wie sicher ist diese Methode?<br />
Ralf Bremer: Die Sorption der Komponenten in<br />
den PDMS-Mantel läßt sich mittels einer Gleichgewichtsberechnung<br />
kalkulieren, dafür gibt es einen<br />
Oktanol/Wasser-Koeffizienten. Das zeichnet im<br />
Übrigen die Sorption im Vergleich zur Adsorption<br />
aus. Deren Grad läßt sich nicht berechnen, sondern<br />
nur durch Experimente ermitteln. Mit anderen Worten:<br />
Wir brauchen keine langen Versuchsreihen, um<br />
festzustellen, ob und auf welche Komponente der<br />
Twister anwendbar ist. Eine Kalibrierkurve, die in der<br />
zu untersuchenden Matrix ermittelt wurde, genügt,<br />
um eine Aussage zu treffen.<br />
6<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Nachgefragt<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Die Empfindlichkeit.<br />
Wie steht es damit?<br />
Ralf Bremer: Der Twister ist<br />
bis zu 1000fach empfindlicher als die SPME, wenn<br />
es das ist, was sie meinen. Und vielleicht folgendes<br />
Beispiel einer Versuchsreihe, die wir durchgeführt<br />
haben: Wir gaben zehn Twister in zehn verschiedene<br />
Vials, die jeweils mit Tee der selben Probe gefüllt<br />
waren. Nach Thermodesorption unmittelbar vom<br />
Twister und anschließender gaschromatographischer<br />
Analyse lag die Standardabweichung bei unter<br />
fünf Prozent.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Durch die Blume: Andere Verfahren<br />
zur Probenvorbereitung haben also ausgedient?<br />
Ralf Bremer: Nein, das sicher nicht. Aber sie haben<br />
eine ernst zu nehmende Konkurrenz bekommen.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Was ist das entscheidendste<br />
Argument, den Twister statt herkömmlicher Verfahren<br />
anzuwenden?<br />
Ralf Bremer: Ich könnte hier jetzt alles noch einmal<br />
komprimiert wiederholen, was ich bisher gesagt<br />
habe. Ich will mich aber<br />
auf eines beschränken<br />
und Ihnen als Antwort<br />
eine Frage stellen: Ist ein<br />
System wie der Twister,<br />
mit dem man sowohl<br />
qualifizieren als auch<br />
quantifizieren kann, nicht sehr viel interessanter als eines,<br />
mit dem man nur qualifizieren kann?<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Wenn alles zutrifft, wie Sie es<br />
sagen, macht es doch Sinn, den Twister für<br />
Screening-Methoden einzusetzen?<br />
Ralf Bremer: Der Twist ist dafür bestens geeignet:<br />
Die Analyse dauert zum einen maximal zwei<br />
Stunden. Zweitens: Nennen Sie mir ein Verfahren,<br />
dass schneller aufschlußreiche Auskünfte erteilt. Insbesondere,<br />
wenn wichtige Entscheidungen vom<br />
Analyseergebnis abhängen, sei es, dass Lebensmittel<br />
aus dem Verkehr gezogen werden müssen, weil<br />
sie PCB oder Pestizide enthalten, oder das Trinkwasser<br />
gesundheitsgefährdende Konzentrationen von<br />
Schadstoffen enthält und die Bevölkerung vor dem<br />
Genuss gewarnt werden muß.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Wenn ich Sie richtig verstehe,<br />
würden Sie den Twister dann auch gerne für DIN-Verfahren<br />
eingesetzt sehen?<br />
»Wir brauchen keine langen<br />
Versuchsreihen, um festzustellen,<br />
ob und auf welche<br />
Komponente der Twister anwendbar<br />
ist.«<br />
Ralf Bremer: Wenn das Screening mit dem<br />
Twister im Vorfeld detaillierter DIN-Untersuchungen,<br />
vereinfacht ausgedrückt, schneller und billiger ist und<br />
gleichzeitig exakte Ergebnisse liefert, macht diese<br />
Überlegung Sinn. Hinzu kommt: Der Twister ist wieder<br />
verwendbar, und er macht Lösungsmittel überflüssig.<br />
Zwar würde eine rasche Evaluierung hinsichtlich<br />
des Einsatzes als DIN-taugliches Verfahren dem<br />
Twister enormen Vorschub leisten. Aber wir werden<br />
wohl den üblichen Weg gehen müssen: Die Industrie<br />
wird unser Verfahren nutzen, um die Qualität ihrer<br />
Produkte zu verbessern. Sie werden mit dem Twister<br />
screenen und relevante Proben nach DIN-Norm<br />
untersuchen. Man wird dabei feststellen, dass man<br />
diesen nachgeschalteten Schritt nicht braucht. Dann<br />
ist der Twister im Rennen.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong>: Wir reden die ganze Zeit von einem<br />
kleinen Stick. Da hängt doch noch mehr Technik<br />
dran, oder?<br />
Ralf Bremer: Wir möchten, dass unsere Kunden<br />
in Verbindung mit dem Twister eine sichere Methode<br />
an die Hand bekommen. Im Moment ist der Twister<br />
nur für das <strong>GERSTEL</strong>-<br />
TDS evaluiert, weil alle<br />
Laboratorien, mit denen<br />
wir kooperieren, unsere<br />
Technik nutzen. An erste<br />
Stelle zu nennen ist das<br />
Research Institut of<br />
Chromatography (RIC) von Pat Sandra in Belgien,<br />
das die sorbtive Extraktion zusammen mit uns entwickelt<br />
hat. Will sagen: Ich habe keine anderen Daten<br />
als die mit dem <strong>GERSTEL</strong>-TDS ermittelten, und<br />
es wäre ein zu großes Risiko, den Twister für irgendein<br />
anderes Thermodesorptionssystem freizugeben.<br />
Das Gespräch führte Guido Deußing.<br />
7<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Anwendung<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Anwendung
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Applikation<br />
Korkig schmeckender Wein - Spurenanalyse von<br />
2,4,6-Trichloranisol mittels Stir Bar Sorptive<br />
Extraction (SBSE), Thermodesorption und GC/MS<br />
10<br />
Andreas Hoffmann<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>.<strong>KG</strong>, Aktienstrasse 232 – 234,<br />
D-45473 Mülheim an der Ruhr;<br />
E-Mail: andreas_hoffmann@gerstel.de<br />
Wolf Rüdiger Sponholz<br />
Forschungsanstalt Geisenheim, Fachgebiet Mikrobiologie<br />
und Biochemie, Von-Lade-Strasse 1, D-65366 Geisenheim;<br />
E-Mail: sponholz@geisenheim.fa.fh-wiesbaden.de<br />
Frank David<br />
Research Institute for Chromatography,<br />
Kennedypark 20, B-8500 Kortrijk, Belgien;<br />
E-Mail: frank.david@richrom.com<br />
Pat Sandra<br />
Universität Gent, Abteilung Organische Chemie, Krijgslaan<br />
281 S4, B-9000 Gent, Belgien;<br />
E-Mail: pat.sandra@richrom.com<br />
Keywords<br />
Twister; Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE); 2,4,6-<br />
Trichloranisol; Wein, Fehlgeschmack; Thermodesorption;<br />
Kapillar-GC/MS; Ultra-Spurenanalyse.<br />
Hauptverursacher des Korkgeschmacks im<br />
Wein ist 2,4,6-Trichloranisol (TCA). Um eine quantitative<br />
Aussage über die jeweilige Kontamination<br />
machen zu können, waren bislang Anreicherungsverfahren<br />
zur Aufkonzentrierung notwendig, da TCA<br />
über eine extrem niedrige Geschmacksschwelle verfügt.<br />
Die hier vorliegende Arbeit stellt eine Alternative<br />
zu den herkömmlichen Vorgehensweisen vor: Mit Hilfe<br />
einer erst kürzlich entwickelten, neuartigen und einfachen<br />
Methode für die sorptive Extraktion von organischen<br />
Bestandteilen aus wässrigen Proben läßt<br />
sich 2,4,6-Trichloranisol in Wein nachweisen, ohne<br />
dass irgendein klassisches Probenvorbereitungsverfahren<br />
erforderlich wäre. Aus Kalibrationskurven<br />
lässt sich die lineare Messempfindlichkeit über mehr<br />
als drei Größenordnungen bis zu 10 ng/l im Fullscan<br />
und unter 1 ng/l im Selected-Ion-Monitoring ersehen.<br />
Einführung<br />
Für den korkigen Fehlgeschmack von Wein ist<br />
hauptsächlich 2,4,6-Trichloranisol (TCA) verantwortlich.<br />
Der typische Korkgeschmack entsteht bereits<br />
bei TCA-Konzentrationen von 15 – 20 ng/l; ab dieser<br />
Konzentration könnte Wein bereits ungenießbar sein.<br />
Man vermutet, dass TCA durch den Abbau durch<br />
Pilze und Denaturierung von pentachlorphenolhaltigen<br />
Fungiziden entsteht [1,2]. Das Vorhandensein<br />
dieser Substanz im Wein läßt sich letztlich auf<br />
kontaminierte Korkverschlüsse zurückführen: entweder<br />
ist 2,4,6-Trichloranisol bereits im Korkholz vorhanden<br />
oder entsteht erst während der Verarbeitung<br />
zu Weinkorken.<br />
Um Kork auf TCA hin zu untersuchen, wird die<br />
Substanz im Allgemeinen aus dem Korken extrahiert<br />
und anschliessend in einen Referenzwein oder in ein<br />
Ethanol-Wassergemisch mit reproduzierbaren Parametern<br />
übertragen. Nach Extraktion mit einem organischen<br />
Lösungsmittel lässt sich TCA durch Rekonzentrierung<br />
des Extraktes und Headspace-Probe-<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Applikation<br />
Tabelle 1 Analysebedingungen<br />
<strong>GERSTEL</strong>-Twister<br />
Säule<br />
Pneumatik<br />
TDS-Temperaturen<br />
KAS-Temperaturen<br />
Ofen-Temperaturen<br />
Detektor<br />
10 mm, 55 µl PDMS<br />
30 m HP 5 (Agilent), di = 0,<strong>25</strong> mm, df = 0,<strong>25</strong> mm<br />
He, Pi = 56,6 kPa, konst. Fluss = 1 ml/min<br />
TDS-Desorptionsfluss = 50 ml/min (splitlos)<br />
KAS-Splitloszeit = 1 min<br />
20 °C, 60 °C/min, 180 °C (5 min)<br />
-150 °C, 12 °C/s, 280 °C (5 min)<br />
60 °C ( 1min), 10 °C/min, 150 °C, <strong>25</strong> °C/min,<br />
300 °C (30 min)<br />
MSD, 230 °C / 150 °C, Scan 35 – 350 amu,<br />
SIM m/z 212/197/169<br />
nahme oder durch direkte Injektion in ein Standard-<br />
GC-System quantifizieren [4].<br />
Ein anderes Verfahren ist die direkte thermische<br />
Extraktion mit anschließender GC-Analyse: Das leere<br />
Glasröhrchen eines Thermodesorptionssystems<br />
wird mit einem kleinen Stück Korken beladen und<br />
aufgeheizt, bis TCA aus der Matrix freigesetzt wird<br />
und nach gaschromatographischer<br />
Trennung detektiert<br />
werden kann. Für extrem<br />
niedrige Detektionsgrenzen<br />
genügen Probengrößen von<br />
unter 10 ng/l [5].<br />
Abbildung 1<br />
Allen genannten Vorgehensweisen<br />
gemeinsam ist,<br />
®<br />
<strong>GERSTEL</strong> Twister<br />
dass sie das analytische Problem<br />
an der Quelle lösen, was bei einer präventiven<br />
Aufgabenstellung wünschenswert sein kann. Im Hinblick<br />
auf gesetzliche Aspekte ist es jedoch sinnvoll,<br />
TCA direkt in der Matrix Wein zu bestimmen und<br />
nicht, auf indirektem Wege, durch die Analyse des<br />
Korkens. Hier liegt auch das Problem: Will man die<br />
notwendige Empfindlichkeit erreichen, bedarf es vor<br />
der Untersuchung lästiger Extraktions- und<br />
Anreicherungsschritte, eben aufgrund der extrem<br />
niedrigen Geschmacksschwelle des TCA.<br />
Zudem kommt die Flüssig-Flüssig-Extraktion<br />
nicht ohne zum Teil hoch-toxische Lösungsmittel<br />
aus, was zur Folge haben kann, dass der resultierende<br />
Abfall bedenklicher ist als die zu untersuchenden<br />
Spuren in der Probenmatrix. Um eine umweltfreundliche<br />
Vorgehensweise zu gewährleisten, sollten moderne<br />
Analyseverfahren so gestaltet sein, dass sie<br />
ganz oder teilweise ohne organische Lösungsmittel<br />
auskommen.<br />
Vor etwa zehn Jahren haben Arthur und<br />
Pawliszyn eine solche Technik entwickelt: die Solid<br />
Phase Micro Extraction (SPME) [6]. Dahinter verbirgt<br />
sich ein Verfahren, welches die Extraktion organischer<br />
Bestandteile aus Wasser mit Hilfe von<br />
Sorbentien aus Polydimethylsiloxan (PDMS) ermöglicht,<br />
damals noch mit PDMS beschichtete offene<br />
röhrenförmige Traps. Mitte der 80er Jahre wurde dieses<br />
Verfahren von mehreren Gruppen beschrieben.<br />
Aufgrund praktischer Begrenzungen jedoch, etwa<br />
einer zu geringen Probenkapazität oder einem zu<br />
niedrigem Probendurchbruchsvolumen, fand diese<br />
Technik aber keine Akzeptanz. Erst als mit PDMS beschichtete<br />
Fasern zur Anwendung kamen, schaffte<br />
die SPME den Durchbruch.<br />
Die SPME ist eine Gleichgewichtstechnik, die<br />
auf der Verteilung der Komponenten zwischen der<br />
PDMS-Beschichtung und der wässrigen Matrix<br />
beruht. Dieses Gleichgewicht lässt sich mit<br />
Verteilungskoeffizienten für Oktanol/Wasser (K(o/w))<br />
korrelieren, die kürzlich in verschiedenen Arbeiten<br />
beschrieben wurden [7 – 9]. Für niedrige Koeffizienten<br />
(20000 sein. Versuche haben<br />
deutlich gezeigt, dass die Funktion von log K (o/w)<br />
Wiederfindung als<br />
Wiederfindungsrate von Komponenten<br />
mit einem K(o/w) unter 10000 nur gering ist oder bei<br />
nahezu Null liegt.<br />
Im Folgenden wird die Bestimmung von 2,4,6-<br />
Trichloranisol in Wein mit einer erst kürzlich<br />
entwickelten Technik beschrieben, der sogenannten<br />
Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE), die auf dem oben<br />
genannten Sorptionsprinzip beruht. Für die Extraktion<br />
wurde jedoch statt einer Faser ein mit PDMSbeschichtetes<br />
Rührstäbchen für Magnetrührer eingesetzt.<br />
Das Beschichtungsvolumen liegt in einer<br />
Größenordnung von 55 µl, was einem Phasenverhältnis<br />
von 100 führt. Eine Wiederfindung von<br />
50 % lässt sich jetzt bereits mit einem K(o/w) von 200<br />
erreichen.<br />
11<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Applikation<br />
Abbildung 3<br />
Response<br />
Kalibrationskurve für<br />
den Modus Total-Ion-<br />
Chromatogramm<br />
3.0e+06<br />
Response = 3.67e+002 * Amt<br />
<strong>Co</strong>ef of Det (r^2) = 1.000 Curve Fit: Linear/(0,0)<br />
Material und Methoden:<br />
Instrumentierung<br />
Abbildung 4<br />
Kalibrationskurve für<br />
den Modus Selected-<br />
2.0e+06<br />
1.0e+06<br />
0<br />
0 2.0e+03 4.0e+03 6.0e+03 8.0e+03<br />
Response<br />
Response = 2.34e+002 * Amt<br />
<strong>Co</strong>ef of Det (r^2) = 1.000 Curve Fit: Linear/(0,0)<br />
2.0e+5<br />
Amount<br />
Das Rührstäbchen für Magnetrührer<br />
(<strong>GERSTEL</strong>-Twister, <strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>.<strong>KG</strong>,<br />
Mülheim an der Ruhr) besteht aus einem Magnetstab<br />
im Glasmantel, das in einer Dicke von 0,5 mm<br />
mit PDMS beschichtet ist. Das analytische System<br />
setzt sich zusammen aus: Thermodesorptionssystem<br />
(<strong>GERSTEL</strong>-TDS 2), Gaschromatograph (6890,<br />
Agilent Technologies, Little Falls, USA), massenselektiver<br />
Detektor (5973, Agilent Technologies).<br />
Ion-Chromatogramm<br />
1.5e+05<br />
Betrieb<br />
Abbildung 5<br />
Extracted-Ion-<br />
Chromatogramm von<br />
160 ng TCA pro Liter<br />
Silvaner (160 ppt)<br />
1.0e+05<br />
5.0e+04<br />
0<br />
0 2.0e+02 4.0e+02 6.0e+02 8.0e+02<br />
Abundance<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
Amount<br />
Ion 197<br />
Ion 195<br />
Ion 210<br />
Ion 212<br />
Ion 167<br />
Ion 169<br />
Die Extraktion der Proben erfolgt in der Weise,<br />
dass 10 ml Wein in ein 10-ml-Headspace-Vial gefüllt<br />
werden. Dazu wird das Rührstäbchen gegeben und<br />
das Vial verschlossen, um einen Verlust von flüchtigen<br />
Komponenten zu vermeiden. Dem schließt sich<br />
ein 30 bis 120 Minuten dauernder Rührvorgang an.<br />
Nach der Extraktion wird das Rührstäbchen aus dem<br />
Vial genommen, mit Wasser abgespült, einem fusselfreien<br />
Tuch getrocknet und in ein Thermodesorptionsröhrchen<br />
aus Glas eingeführt. Weitere Probenvorbereitungsschritte<br />
sind nicht erforderlich!<br />
30000<br />
Ergebnisse und Diskussion<br />
Abbildung 6<br />
Spektrum von 160<br />
ng TCA pro Liter<br />
Silvaner (160 ppt)<br />
20000<br />
10000<br />
Time--> 8.75<br />
9.00 9.<strong>25</strong><br />
Abundance<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
167<br />
195<br />
212<br />
Zwei verschiedene Serien von Weinproben<br />
wurden analysiert: Die erste Serie enthielt Weine, die<br />
über einen klaren und ausgeprägten Korkgeschmack<br />
verfügten, sowie über Weine, die einwandfrei waren.<br />
Die zweite Serie bestand aus Weinen, die geschmackliche<br />
Mängel aufwiesen, aber nicht eindeutig als<br />
korkig bezeichnet werden konnten.<br />
Kalibrierung<br />
Abbildung 7<br />
Extracted-Ion-<br />
Chromatogramm von<br />
9,5 ng/l TCA in einem<br />
Liter Riesling-Wein<br />
(9,5 ppt)<br />
12<br />
20000<br />
10000<br />
97 109<br />
139<br />
m/z--> 50 100 150<br />
200<br />
Abundance<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
Time--> 8.75<br />
9.00 9.<strong>25</strong><br />
Ion 197<br />
Ion 195<br />
Ion 210<br />
Ion 212<br />
Ion 167<br />
Ion 169<br />
Es wurden zwei Kalibrationskurven vorbereitet:<br />
1. TIC-Modus mit Kalibrationsstufen bei 100.000,<br />
50.000, 10.000, 5.000, 1.000, 500, 100, 50 und 10<br />
ng/l (Abbildung 3),<br />
2. SIM-Modus mit Kalibrationsstufen bei<br />
10.000, 5.000, 1.000, 500, 100, 50, 10, 5 und 1 ng/<br />
l (Abbildung 4)<br />
Um den TIC-Standard zu erhalten, wurde einem<br />
einwandfreien Wein TCA zugesetzt; für den<br />
SIM-Standard wurde TCA einem 12%igen Ethanol-<br />
Wassergemisch zugesetzt. Für jeden Standard und<br />
für jede Probe wurde ein neues Rührstäbchen verwendet;<br />
die Quantifizierung erfolgt nicht notwendigerweise<br />
mit ein und demselben Rührstäbchen.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Applikation<br />
Beide Kalibrationskurven<br />
zeigten eine ausgezeichnete<br />
Linearität über drei Größenordnungen für die Konzentration<br />
der Analyten. Aus der ersten Serie wurden<br />
mehrere Weine analysiert und zwei davon als Beispiele<br />
ausgewählt: Abbildung 5 zeigt das Selected-<br />
Ion-Chromatogramm eines Silvaners mit einem TCA-<br />
Gehalt von 160 ng/l; dies war der größte Wert, den<br />
wir in unseren Weinproben gefunden haben. Sogar<br />
auf dieser niedrigen Stufe (ppt) erhält man sehr klare<br />
Massenspektren (Abbildung 6). Das andere Extracted-Ion-Chromatogramm<br />
zeigt einen Riesling, dessen<br />
TCA-Gehalt mit 9,5 ng/l bestimmt wurde (Abbildung<br />
7). Obwohl sich hier kein klares Massenspektrum<br />
aufzeichnen ließ, da andere Bestandteile<br />
überlappten, erlauben die Ionenspuren doch eine<br />
sehr genaue und zuverlässige qualitative und quantitative<br />
Aussage.<br />
Der Betrieb des MSD im Selected-Ion-Modus<br />
erhöht die Empfindlichkeit der Methode zusätzlich.<br />
Abbildungen 8 und 9 zeigen die Proben aus den<br />
Abbildungen 5 und 7, dieses Mal im SIM-Modus. Das<br />
resultierende verbesserte Signal-Rausch-Verhältnis<br />
steigert die Qualität der Quantifizierung.<br />
Die zweite Serie der Weinproben bestand aus<br />
8 Flaschen einer einzigen Weinsorte, einem Welsch-<br />
Riesling. Hier wurde als interner Standard Bromanisol<br />
zugefügt, und der gefundene TCA-Gehalt lag zwischen<br />
0,3 und 1,3 ng/l. Abbildung 10 zeigt ein SIM-<br />
Chromatogramm der Weinprobe, in der die niedrigste<br />
TCA-Konzentration gefunden wurde.<br />
Die Weine der zweiten Serie ließen sich nicht eindeutig<br />
als korkig bezeichnen, da das sensorische Detektionslimit<br />
von TCA (in Abhängigkeit von der Literaturquelle)<br />
zwischen 3 und 15 ng/l liegt. Dennoch wurde<br />
in allen Weinen dieser Serie ein geringer TCA-Gehalt<br />
gemessen; unterschiedlich war nur der Betrag.<br />
Zusammenfassung<br />
Die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) erwies<br />
sich als außerordentlich wirksam bei der Bestimmung<br />
von 2,4,6-Trichloranisole in Wein. Dieses Verfahren,<br />
welches die Kombination: leicht zu handhaben,<br />
robust, präzise, schnell und empfindlich, in sich<br />
vereinigt, verbessert und erleichtert die Spurenanalyse<br />
von wässrigen Proben. Zudem erübrigt es eine<br />
Probenvorbereitung im herkömmlichen Sinne: die<br />
Probe muß grundsätzlich nur einige Zeit gerührt werden;<br />
die Detektionslimits im sub-ppt-Bereich lassen<br />
sich mit einem Standard-Benchtop-Massenspektrometer<br />
erreichen. Darüber hinaus ist die gesamte<br />
Technologie umweltfreundlich, da für die Analyse<br />
keinerlei organische Lösungsmittel benötigt werden.<br />
Abundance<br />
70000<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
Time--> 8.75<br />
9.00 9.<strong>25</strong><br />
Abundance<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
Time--> 8.75<br />
9.00 9.<strong>25</strong><br />
Abundance<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
Ion 210<br />
Ion 212<br />
Ion 197<br />
Time--> 8.75<br />
9.00 9.<strong>25</strong><br />
Literatur<br />
[1] S.L. Neidleman und J. Geigert,<br />
Biohalogenation: Principles, Basic Roles<br />
and Applications, Ellis Harwood, Chichester<br />
1986, Kapitel 2,5,8.<br />
[2] D.K. Nicholson, S.L. Woods,<br />
J.D. Istok und D.C. Peek, Appl. Environ.<br />
Microbiol. 1992, 58, 2280 – 2286<br />
[3] H.-D. Belitz und W. Grosch, Food<br />
Chemistry, Second Edition, Springer-Verlag,<br />
1999, S. 860.<br />
[4] M.S. Klee und C.M. Meng, Hewlett-<br />
Packard Application Note 395, 1999,<br />
S. 4 – 5.<br />
[5] A. Hoffmann und W.R. Sponholz,<br />
American Laboratory News 1997,<br />
Vol. 29, 7, 22 – 24.<br />
[6] C.L. Arthur und J. Pawliszyn,<br />
J. Anal. Chem 1990, 62, 2145.<br />
[7] J. Dugay, C. Miège und M.-C. Hennion,<br />
J. Chrom. A 1998, 795, 27.<br />
[8] L.S. De Bruin, P.D. Josephy und<br />
J.B. Pawliszyn, Anal. Chem. 1998, 70, 1986.<br />
[9] J. Beltran, F.J. Lopez, O. Cepria und<br />
F. Hernandez, J. Chrom. A 1998, 808, <strong>25</strong>7.<br />
Ion 197<br />
Ion 212<br />
Ion 169<br />
Ion 197<br />
Ion 212<br />
Ion 169<br />
Abbildung 8<br />
Selected-Ion-<br />
Chromatogramm von<br />
160 ng TCA in einem<br />
Liter Silvaner-Wein<br />
(160 ppt)<br />
Abbildung 9<br />
Selected-Ion-<br />
Chromatogramm von<br />
9,5 ng TCA in einem<br />
Liter Riesling-Wein<br />
(9,5 ppt)<br />
Abbildung 10<br />
Selected-Ion-<br />
Chromatogramm von<br />
0,3 ng TCA in einem<br />
Liter Welsch-<br />
Riesling-Wein<br />
(300 ppq)<br />
13<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> News<br />
<strong>GERSTEL</strong> Preparative Fraction <strong>Co</strong>llector (PFC)<br />
Einfach sammeln und identifizieren<br />
mit der GC<br />
Ende der Achtziger Jahre schlug ein System in<br />
Deutschland ungeahnte Wellen. Jetzt erlebt der<br />
PreparativeFraction<strong>Co</strong>llector (PFC) von <strong>GERSTEL</strong>,<br />
ein präparativer Fraktionensammler für die GC,<br />
vor allem im Ausland eine Renaissance.<br />
Mit dem PFC lassen sich gaschromatographisch<br />
getrennte Stoffe automatisch<br />
sammeln und anreichern.<br />
Hierbei ist es gleichgültig, ob es sich um<br />
einzelne, dicht aufeinander folgende<br />
Peaks handelt, die sich im Anschluß daran<br />
als Reinsubstanz analysieren lassen,<br />
oder um Abschnitte eines Chromatogramms oder<br />
ganze Komponentenklassen. Zu diesem Zweck verfügt<br />
der PFC über sechs Probefallen und eine Nullfalle,<br />
in welcher die restliche Probemenge aufgefangen<br />
wird und weiteren Untersuchungen zugeführt<br />
werden kann. Um den Probenrückhalt zu optimieren,<br />
lassen sich die Fallen heizen oder kühlen; die Kühlung<br />
erfolgt wahlweise mit Flüssigstickstoff oder einem<br />
Cryostaten. Weitere Besonderheiten: Abgesehen<br />
davon, dass sich das System an alle gängigen GC-<br />
Modelle adaptieren und sich so ein Standardgerät zu<br />
einem präparativen GC umwandeln lässt, kommt der<br />
<strong>GERSTEL</strong>-PFC ohne Ventile im Probenweg aus, was<br />
eine hohe Reinheit der gesammelten Fraktionen und<br />
damit eine sichere Analyse garantiert. Die Steuerung<br />
des Systems erfolgt optional über die Handbedienung<br />
des <strong>GERSTEL</strong>-MAS-<strong>Co</strong>ntrollers 505 oder über die<br />
<strong>GERSTEL</strong>-MASter-Sofware.<br />
Isolierung von cis- und trans-2, 4,5-Trimethyl-5-hydroxy-3-thiazolin<br />
und 2-Isobutyl-4,5-dimethyl-3-thiazolin aus Hefeextrakt.<br />
Neu<br />
Application-Notes<br />
1. A Novel Extraction Technique for Aqueous<br />
Samples: Stir Bar Sorptive Extraction<br />
2. Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) applied to<br />
Enviromental Aqueous Samples<br />
3. <strong>Co</strong>rkiness in Wine - Trace Analysis of 2,4,6 -<br />
Trichloroanisole by Stir Bar Sorptive Extraction<br />
(SBSE) and Thermal Desorption GC/MS/PFPD<br />
14<br />
4. Flavor Profiling of Beverages by Stir Bar<br />
Sorptive Extraction (SBSE) and Thermal<br />
Desorption GC/MS/PFPD<br />
Jetzt auch zum Downloaden unter:<br />
www.gerstel.de/solutions/index.htm<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> News<br />
Neues und aktualisiertes Infomaterial<br />
Wer heute über eine Änderung oder Erweiterung<br />
seiner gaschromatographischen Möglichkeiten nachdenkt,<br />
kommt an den patentierten Entwicklungen und<br />
Systemen von <strong>GERSTEL</strong> nicht vorbei. Um sich einen<br />
genauen Überblick darüber zu verschaffen, was das<br />
Unternehmen seinen Kunden bietet, und um ihnen die<br />
Entscheidung zu erleichtern, hat <strong>GERSTEL</strong> zu den<br />
nebenstehenden Produkten eine Reihe verschiedener<br />
Publikationen neu oder in überarbeiteter Version<br />
aufgelegt.<br />
Das Material liefert Ihnen umfangreiche Hintergrundinformationen<br />
zu den einzelnen Systemen und<br />
schlagkräftige Argumente für die Erweiterung Ihrer<br />
analytischen Möglichkeiten. Füllen Sie einfach den<br />
<strong>Co</strong>upon auf der letzten Seite dieser <strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong><br />
aus und Sie erhalten das Infomaterial postwendend.<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-KaltAufgabeSystem KAS<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-Twister<br />
(Extraktionsverfahren für<br />
wässrige Matrices)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-MultiPurposeSampler MPS 3/3C<br />
(automatischer Probengeber für die LC)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-MultiPurposeSampler MPS 2 (multifunktionales<br />
Probenvorbereitungs- und Injektionssystem für<br />
LargeVolume-, Headspace- und SPME-Technik)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-Tube<strong>Co</strong>nditoner TC 1 (konditioniert zehn<br />
Thermodesorptionsröhrchen gleichzeitig)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-PyrolyseModul PM 1 (TDS 2 optional<br />
einsetzbar als Pyrolysator)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-ThermoExtractor TE 1 (Matrix- und<br />
Feuchteabtrennung in einem)<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-GasSampler GS 1<br />
■ <strong>GERSTEL</strong>-TubeStandardPreparationSystem (TSPS,<br />
Kalibiersystem für die Thermodesorption)<br />
Kapillar-Elektrophorese neu im Programm<br />
Nachdem <strong>GERSTEL</strong> 1999 sein Produktportfolio<br />
um die HPLC erweitert hat, vertreibt das Unternehmen<br />
ab November dieses Jahres erstmals auch<br />
Kapillar-Elektrophorese-Systeme (CE) von Agilent<br />
Technologies in Deutschland, Österreich und in der<br />
Schweiz. <strong>GERSTEL</strong> offeriert seinen Kunden damit ein<br />
umfangreiches Spektrum analytischer Möglichkeiten<br />
und kann gezielt und bedarfsorientiert Gesamtlösungen<br />
aus einer Hand anbieten. Die Vereinbarung mit<br />
Agilent Technologies in punkto CE sieht vor, dass<br />
<strong>GERSTEL</strong> exklusiver Ansprechpartner speziell für die<br />
Lebensmittel- und Getränkeindustrie sein soll.<br />
Geräuscharme<br />
Flüssigstickstoff-Kühlung<br />
Der Klang der Magnetventile, die bei der<br />
Flüssigstickstoff-Kühlung von TDS und KAS lange<br />
Zeit Anwendung fanden, kam dem Hammerschlag<br />
auf einen Amboß gleich. Herkömmliche<br />
Magnetventile sind von ihrer Auslegung her nämlich<br />
nicht für die Flüssigstickstoff-Kühlung geeignet.<br />
Auf den Stickstoffkühlbehälter montiert, verursacht<br />
ihr überdimensionierter Schließmechanismus<br />
einen Schall, der durch den Behälter, ein<br />
regelrecht voluminöser Klangkörper, drastisch<br />
verstärkt wird. Dank kleiner dimensionierter<br />
Cryoventile von <strong>GERSTEL</strong> (Bestellnummer: GC<br />
08655 00) läßt sich der Geräuschpegel deutlich<br />
reduzieren. Zum Betrieb der leiseren Cryoventile<br />
müssen die bisher verwendeten Anschlusskabel<br />
durch neue ersetzt werden: Für den Einsatz am<br />
<strong>GERSTEL</strong>-KaltAufgabeSystem, Bestellnummer:<br />
GC 08656 00, für den Einsatz am <strong>GERSTEL</strong>-<br />
Thermodesorption System, Bestellnummer:<br />
GC 08657 00.<br />
15<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Pyrolyse-GC<br />
Kriminaltechnische Untersuchungen<br />
Forensische Anwendungen der<br />
Pyrolyse-Gaschromatogaphie<br />
Abbildung 1<br />
Ablauf einer<br />
Pyrolyse-Messung<br />
(schematische<br />
Darstellung)<br />
16<br />
Dr. Holger Herdejürgen<br />
Landeskriminalamt Schleswig-Holstein, Brand- und<br />
Explosionsursachenerforschung, Mühlenweg 166,<br />
24116 Kiel<br />
Einleitung<br />
Bei der Durchführung forensischer Untersuchungen<br />
in den kriminaltechnischen Laboratorien dienen<br />
Materialspuren dazu, anhand ihrer stofflichen Eigenschaften<br />
zu kriminalistischen Rückschlüssen zu<br />
führen. Hierfür haben sich in Abhängigkeit vom Material<br />
und der Matrix eine Vielzahl physikalisch/chemischer<br />
Untersuchungsmethoden etabliert. Als Ergänzung<br />
zu den eingeführten Verfahren zur Charakterisierung<br />
dieser Spuren wird im hiesigen Labor seit einiger<br />
Zeit die Pyrolyse-Gaschromatographie<br />
eingesetzt.<br />
Dabei wurden insbesondere<br />
bei der Herkunfts- und<br />
Produktzuordnung der<br />
Rückstände von Brandstellen,<br />
der Bestimmung<br />
von Materialeigenschaften<br />
ereignisrelevanter Gegenstände,<br />
aber auch bei der<br />
Untersuchung allgemeinen<br />
Spurenmaterials von Klebstoffen, Kunststoffen,<br />
Lacken und Fasern zur Ermittlung ihrer Eigenschaften<br />
gute Ergebnisse erzielt. Diese lassen teilweise eine<br />
weitergehende Differenzierung als die bisher eingesetzten<br />
Verfahren zu und ermöglichen im Einzelfall eine<br />
individualcharakeristische Zuordung zwischen Spur<br />
und Vergleichsmaterial.<br />
Schlüsselwörter<br />
Pyrolyse, Gaschromatogaphie, Massenspektrometrie,<br />
Kriminaltechnik<br />
Pyrolyse-Gaschromatographie –<br />
Methode und Gerät<br />
Die Messungen werden durchgeführt mit einem<br />
<strong>GERSTEL</strong>-PyrolyseModul PM 1 in Verbindung mit<br />
einem ThermoDesorptionsSystem TDS 2 und einem<br />
KaltAufgabeSystem KAS 4 . Das Probenmaterial wird<br />
mittels eines elektrisch beheizbaren, in dem Ofen des<br />
Thermodesorptionssystems befindlichen Pyrolysestabes<br />
thermisch zersetzt und die Pyrolyseprodukte<br />
mit dem Trägergasstrom in das Kaltaufgabesystem<br />
überführt. Nach Abschluß der Pyrolyse werden die<br />
Komponenten durch temperaturprogrammiertes Aufheizen<br />
auf die Kapillarsäule überführt und nach<br />
gaschromatographischer Trennung massenspektroskopisch<br />
detektiert. Der Ablauf einer Messung ist in<br />
Abbilldung 1 schematisch dargestellt.<br />
Ein wesentlicher Vorteil des modularen Aufbaus<br />
des Messsystems besteht darin, dass die Durchführung<br />
von Pyrolyse-GC/MS ohne wesentliche Umbauarbeiten<br />
neben der Vermessung von dampfförmigen<br />
Proben nach Adsorption auf geeigneten Sammelröhrchen<br />
mit dem TDS 2 möglich ist (zum Beispiel an<br />
Brandschuttproben, großvolumigen Textilproben oder<br />
Raumluftmessungen vor Ort zum Nachweis brennbarer<br />
Flüssigkeiten im Zusammenhang der Brandursachenerforschung).<br />
Für die Pyrolyse-Messungen<br />
werden Materialmengen in der Größenordnung von<br />
0,1 mg verwendet. Die wesentlichen Geräteparameter<br />
sind der Tabelle 1 auf Seite 18 zu entnehmen.<br />
Anwendungsbeispiele –<br />
Pyrolyseprodukte bei der<br />
Untersuchung von<br />
Brandrückständen<br />
Wesentlicher Anwendungszweck der Pyrolyse-<br />
GC/MS im hiesigen Arbeitsbereich ist die Untersuchung<br />
von zersetzlichen Bestandteilen in Brandschuttproben.<br />
Vorsätzliche Brandstiftungen werden<br />
häufig unter Einsatz von brennbaren Flüssigkeiten<br />
durchgeführt. Eine wichtige analytische Fragestellung<br />
ist daher die Bestimmung des Gehaltes an derartigen<br />
Stoffen in Proben von der Brandstelle und ihre<br />
Herkunftsbestimmung. Bekanntermaßen enthalten<br />
Kraftstoffe und herkömmliche technische Lösungsmittelgemische<br />
eine Vielzahl von Einzelkomponenten,<br />
die teilweise identisch sind mit denen, die bei der<br />
Pyrolyse von Kunststoffen oder anderer organischer<br />
Materialien entstehen. Derartige Materialien stellen in<br />
wechselnder Zusammensetzung einen Teil der Matrix<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Massenspektrometrie<br />
von Brandschuttproben dar. Ein wesentlicher Gesichtspunkt<br />
bei der Brandanalytik ist daher die sichere<br />
Differenzierung zwischen möglichem Brandlegungsmittel<br />
und Pyrolyseprodukt.<br />
Die Pyrolyse-GC-MS liefert einerseits Informationen<br />
über die Art der gebildeten Spezies und zusätzlich<br />
über die quantitative Zusammensetzung des<br />
Pyrolysats. Abbildung 2 zeigt eine auf Tenax ® angereicherte<br />
Gasraumprobe eines Brandasservates, die mit<br />
dem TDS 2 vermessen wurde und im Vergleich dazu<br />
das Pyrogramm eines in der Probe enthaltenen<br />
Kunststoffmaterials, bei dem es sich um Reste eines<br />
Autostoßfängers handelt. Die im Gasraum enthaltenen<br />
Komponenten lassen sich hierbei ausnahmslos<br />
dem niedrig siedenden Anteil des Pyrolysates des<br />
verbrannten Kunststoffmaterials zuordnen. Der Vergleich<br />
mit der hier erstellten Bibliothek erlaubt die<br />
Identifikation des vermessenen Kunststoffs (Polypropylen).<br />
Es wurde festgestellt, daß neben einer<br />
guten Reproduzierbarkeit auch eine Vergleichbarkeit<br />
von Messungen bei unterschiedlichen Pyrolysetemperaturen<br />
weitgehend gegeben ist. Die Konzentrationen<br />
der Einzelkomponenten verändern sich<br />
zwar, weil aber die entstehenden Substanzen kontinuierlich<br />
mit dem Trägergasstrom aus der Pyrolysezone<br />
entfernt und im Kaltaufgabesystem sehr schnell heruntergekühlt<br />
werden, sind Folgereaktionen offenbar<br />
von untergeordneter Bedeutung und charakteristische<br />
Komponenten können über weite Temperaturbereiche<br />
nachgewiesen werden.<br />
Während eines Realbrandes innerhalb von Gebäuden<br />
werden die brennbaren Bauteile und Objekte<br />
unter ventilationskontrollierten Bedingungen zersetzt.<br />
Der Verbrennungsprozess wird weitgehend dadurch<br />
bestimmt, welche Menge an Verbrennungsluft durch<br />
Abbildung 2<br />
Identifizierung von<br />
Pyrolyseprodukten in<br />
Brandschuttproben<br />
Abbildung 3<br />
Vergleich von<br />
Klebstoffen<br />
Abbildung 4<br />
Untersuchung<br />
von verschiedenen<br />
Kunststoffen<br />
17<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Pyrolyse-GC<br />
Gaschromatograph mit massenselektivem Detektor, Kaltaufgabesystem<br />
(KAS 4), Thermodesorptionssystem (TDS 2) mit Pyrolysemodul (PM 1)<br />
Gaschromatograph Agilent 6890<br />
Kapillarsäule Agilent HP 5-MS, 30 m, 0,<strong>25</strong> mm ID, Schichtdicke 0,<strong>25</strong> µm<br />
Detektor Agilent MSD 5973<br />
Injektor <strong>GERSTEL</strong> KAS 4 und TDS 2<br />
Pyrolysator <strong>GERSTEL</strong> PM 1<br />
GC Methode OFEN<br />
Initial temp: 50 °C (On) Max. temp: 3<strong>25</strong> °C<br />
Initial time: 2.00 min Equilib. time: 0.00 min<br />
Ramps:<br />
# Rate Final temp Final time<br />
1 4.00 60 0.00<br />
2 15.00 300 4.50<br />
3 0.0 (Off)<br />
Post temp: 300 °C<br />
Post time:<br />
10.00 min<br />
Run time:<br />
<strong>25</strong>.00 min<br />
FRONT INLET (KAS)<br />
Mode: Split<br />
Pressure: 116.1 kPa (On)<br />
Split ratio: 10:1<br />
Split flow: 10.0 mL/min<br />
Total flow: 19.9 mL/min<br />
Gas type: Helium<br />
KAS 4 -Parameter Initial Temp. - 150 °C<br />
1. Rate 12 °C/sec<br />
Final Temp. 300 °C<br />
Final Time 3 min<br />
TDS 2 - Parameter Initial Temp. 60 °C<br />
1. Rate 60 °C/min<br />
Final Temp. 270 °C<br />
Final Time 1 min<br />
Pyro Temp. 600 °C<br />
Pyro Time 1 min<br />
Tabelle 1<br />
Wesentliche<br />
Geräteparameter<br />
bei Pyrolyse-<br />
Messung<br />
2,4-Dimethyl-1-heptene<br />
Match Quality 96<br />
Entry Number 53<br />
CAS Number 000000-00-0<br />
Molecular Weight 126.14<br />
Molecular Formula C9H18<br />
Retention Index 851<br />
<strong>Co</strong>mpany ID<br />
Melting Point<br />
Boiling Point<br />
Misc Information TDS_PYR<br />
500°C KS-Mat. Autostossfaenger<br />
Tabelle 2<br />
Ergebnis der<br />
Pyrolyse-GC aus<br />
Abbildung 2 mit<br />
Hilfe der Nutzerbibliothek<br />
18<br />
die vorhandenen Lüftungsöffnungen zuströmen kann.<br />
Er erfolgt allgemein unter Sauerstoffmangel. Wie in<br />
dem oben beschriebenen Beispiel wurde daher auch<br />
für viele andere Systeme eine gute Vergleichbarkeit mit<br />
den real entstehenden Pyrolyseprodukten festgestellt.<br />
Zur Zuordnung häufig vorkommender<br />
Materialien des Alltags wurden<br />
Produktproben handelsüblicher<br />
Kunststoffe, Lacke, Kleber und so<br />
weiter als Vergleichsmaterialien vermessen.<br />
Beispiele sind in Abbildung<br />
4 wiedergegeben.<br />
Neben dem direkten Vergleich<br />
anhand des Fingerprints des Totalionenstromes<br />
sind die Massenspektren<br />
der wesentlichen Komponenten<br />
in einer entsprechenden Nutzerbibliothek<br />
abgelegt. Bei der Identifizierung der Komponenten<br />
anhand des Massenspektrums zur Untersuchung von<br />
Brandschuttproben ist so ein direkter Verweis auf die<br />
Vergleichsmessungen möglich, und man erhält eine<br />
Information auf die mögliche Herkunft der jeweiligen<br />
Substanz. So wird bei Auswertung der Brandschuttprobe<br />
in Abb. 2 mit der für Pyrolysemessungen erstellten<br />
Nutzerbibliothek beispielsweise für die bei 3,68<br />
min (RI 851) nachgewiesene Komponente neben der<br />
Identifizierung als Dimethylhepten auf das Vergleichsmaterial<br />
Autostoßfänger verwiesen (Tabelle 2).<br />
Anwendungsbeispiele -<br />
Vergleichende Untersuchung<br />
von Klebstoffen<br />
Neben der aufgabenspezifischen Untersuchung<br />
von Brandasservaten wird die Pyrolyse-GC/MS im<br />
Rahmen von Service-Messungen für andere Arbeitsgebiete<br />
verwendet. Das Anwendungsspektrum<br />
erstreckt sich auf vielfältige Bereiche, bei denen aufgrund<br />
spezieller Probleme mit anderen analytischen<br />
Verfahren nach einer zusätzlichen Informationsquelle<br />
gesucht wird, um bei der Identifizierung von Materialproben<br />
oder einer möglichst charakteristischen Zuordung<br />
zwischen Spuren- und Vergleichsmaterial zu<br />
weiterreichenden Ergebnissen zu kommen.<br />
Als Beispiel seien die in Abbildung 3 auszugsweise<br />
wiedergegebenen Untersuchungen an Klebstoffen<br />
angeführt. Während ein Produkt ein Kleber auf<br />
Basis von Cellulosenitrat (“Produkt Hart”) war, handelte<br />
es sich im Gegensatz dazu bei den übrigen Produkten<br />
um Kleber auf Basis von Polyvinylestern. Eine<br />
Unterscheidung beider Gruppen war erwartungsgemäß<br />
problemlos möglich. Zudem lassen sich reproduzierbar<br />
innerhalb der Gruppe Unterschiede ausmachen,<br />
die auf wechselnden Begleitkomponenten,<br />
Phthalsäureester und andere, beruhen und so eine<br />
individuelle Zuordnung beziehungsweise Differenzierung<br />
ermöglichen. Im Gegensatz dazu liefert die<br />
infrarotspektroskopische Untersuchung an diesen<br />
Materialien allenfalls marginale Unterschiede, die eine<br />
sichere Aussage unmöglich machen, insbesondere<br />
wenn Störungen, beispielsweise durch Verunreinigungen<br />
oder partielle thermische Zersetzung, hinzukommen.<br />
Die Methode wurde auch bei weiteren Klebstoffen<br />
für vergleichende Untersuchungen zum Zwecke<br />
der Produktzuordnung durchgeführt. Bei Klebern auf<br />
Basis von Polyvinylpyrrolidon (zum Beispiel in Klebestiften<br />
enthalten) ergaben sich Differenzierungsmöglichkeiten<br />
anhand ihrer Gehalte an<br />
Ethylenglycolderivaten und an Fettsäuren. Ähnlich<br />
erfolgreich waren Untersuchungen an Kraftfahrzeugreifengummi<br />
oder Aluminiumeffektlacken, die wegen<br />
der stark absorbierenden Füllmaterialien zu den spektroskopisch<br />
problematischen Matrices zählen. Die<br />
Ergebnisse geben Anlass zu der Hoffnung, dass<br />
auch für vergleichende Untersuchungen an weiteren<br />
organischen Materialien Informationen zu erhalten<br />
sind, die eine weitergehende Beurteilung kriminaltechnischen<br />
Spurenmaterials zulassen.<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Pyrolyse-GC<br />
Zusammenfassung<br />
Bei der Untersuchung zur Charakterisierung von<br />
Spuren aus dem Bereich der Kriminaltechnik hat sich<br />
die Methode der Pyrolyse-Gaschromatographie für<br />
viele Anwendungsfälle bewährt. Die Messungen werden<br />
mit einem <strong>GERSTEL</strong> PyrolyseModul PM 1 in Verbindung<br />
mit einem ThermoDesorptionsSystem TDS 2<br />
und einem KaltAufgabeSystem KAS 4 durchgeführt.<br />
Das Messsystem ermöglicht, ohne wesentliche Umbauarbeiten,<br />
die Durchführung von Pyrolyse-GC/MS<br />
neben der Vermessung von dampfförmigen Proben<br />
nach Adsorption auf geeigneten Sammelröhrchen mit<br />
dem TDS 2 (z.B. an Brandschuttproben, großvolumigen<br />
Textilproben oder Raumluftmessungen vor Ort<br />
zum Nachweis brennbarer Flüssigkeiten im Zusammenhang<br />
der Brandursachenerforschung), .<br />
Bisher wurden Rückstände von Brandstellen<br />
untersucht, um die Zersetzungprodukte von den als<br />
Brandlegungsmitteln verwendeten brennbaren Flüssigkeiten<br />
zu differenzieren. Die aus diesen Messungen<br />
erstellten Nutzerbibliotheken ermöglichen den schnellen<br />
Verweis auf die mögliche Herkunft von Bestandteilen<br />
in realen Brandschuttproben. Zusätzlich ist das<br />
Verfahren zur allgemeinen Charakterisierung zersetzlicher<br />
Stoffe geeignet und wird erfolgreich eingesetzt,<br />
um thermische Materialeigenschaften zu untersuchen<br />
oder vergleichende Untersuchungen an geeignetem<br />
Spurenmaterial durchzuführen, bei dem es sich um Klebstoffe,<br />
Kunststoffe, Lacke, Fasern usw. handeln kann.<br />
Das Verfahren liefert häufig aufgrund der Differenzierbarkeit<br />
von Einzelkomponenten, die nur in geringen<br />
Konzentrationen enthalten sind bzw. entstehen, individuellere<br />
Informationen als die spektroskopischen Verfahren.<br />
RT Library/ID Herkunft<br />
1,57 Formic acid Kleber HT<br />
1,66 Benzene PVC_u 3,1<br />
1,76 Benzene Kleber TS<br />
1,80 Benzene Kleber AK<br />
1,93 Acetic acid Kleber TS<br />
2,03 Acetic acid Kleber AK<br />
2,51 Toluene PVC_u 3,1<br />
2,53 Toluene PS 2,1<br />
2,<strong>61</strong> Toluene Kleber TS<br />
2,64 Toluene Kleber AK<br />
3,31 Acetic acid, butyl ester Kleber HT<br />
4,05 Styrene PS 2,1<br />
8,23 1-Tridecene PE HD<br />
8,<strong>61</strong> Caprolactam Polyamid 5,3<br />
8,77 Naphthalene, Kleber AK<br />
1,2-dihydro-<br />
8,99 Azulene Kleber AK<br />
8,99 Naphthalene Kleber TS<br />
9,18 1-Tetradecene PE HD<br />
10,04 1-Pentadecene PE HD<br />
10,32 Phenol, 2,6- bis (1,1-<br />
dimethylethyl) Polyamid 5,3<br />
10,35 1,3-Isobenzofurandione Kleber HT<br />
10,85 1-Hexadecene PE HD<br />
11,62 1-Heptadecene PE HD<br />
11,95 Benzene, 1-methoxy- PS 2,1<br />
4-(phenylethynyl)<br />
12,35 1-Octadecene PE HD<br />
12,66 Benzene, 1,1'- PS 2,1<br />
(1-butene-1,4-diyl) bis<br />
13,50 Hexadecanoic acid PVC_u 3,1<br />
14,73 1,2-Benzenedicarboxylic Kleber HT<br />
acid, bis(2-ethylhexyl) ester<br />
14,77 Octadecanoic acid PVC_u 3,1<br />
14,92 Phenol, 4,4'- PVC_u 3,1<br />
(1-methylethylidene)bis<br />
15,33 1,2-Benzenedicarboxylic<br />
acid, dibutyl ester<br />
Kleber TS<br />
15,38 1,2-Benzenedicarboxylic Kleber AK<br />
acid, dibutyl ester<br />
15,44 1,2-Benzenedicarboxylic Kleber HT<br />
acid, dibutyl ester<br />
17,54 1,2-Benzenedicarboxylic Kleber HT<br />
acid, dipropyl ester<br />
18,73 1,2-Benzenedicarboxylic Kleber TS<br />
acid, bis(2-ethylhexyl) ester<br />
Tabelle 3<br />
Übersicht der<br />
wesentlichen<br />
Komponenten der in<br />
den Abbildungen<br />
enthaltenen Messungen;<br />
Pyrolyse-<br />
Produkte und ihre<br />
Herkunft<br />
<strong>Co</strong>upon für die Anforderung von Informationen<br />
Oktober 2000<br />
PreparativeFraction<strong>Co</strong>llector PFC<br />
KaltAufgabeSystem KAS<br />
Bitte rufen Sie mich an. Ich benötige Beratung<br />
zu folgendem Thema:<br />
ThermoDesorptionSystem TDS<br />
Twister<br />
MultiPurposeSampler MPS 2<br />
Capillary Electrophoresis CE<br />
PyrolyseModul PM 1<br />
19<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>25</strong> / Oktober 2000
<strong>GERSTEL</strong>, GRAPHPACK und TWISTER<br />
sind eingetragene Warenzeichen der<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong>.<br />
Änderungen vorbehalten.<br />
Printed in the Fed. Rep. of Germany<br />
0001w<br />
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G L O B A L<br />
A N A L Y T I C A L<br />
S O L U T I O N S<br />
Kurse für jeweils vier Personen<br />
Schulungstermine im Herbst/Winter 2000<br />
Im Herbst und Winter dieses Jahres führt<br />
<strong>GERSTEL</strong> erneut GC-, KAS- und TDS-Schulungen<br />
durch. Die Kurse sind jeweils für vier Personen vorgesehen.<br />
Außer den hier genannten Terminen, die in<br />
den Schulungsräumen im <strong>GERSTEL</strong>-Stammhaus in<br />
Mülheim an der Ruhr stattfinden, bieten wir aufgabenspezifische<br />
Schulungen an, die wir auf Wunsch<br />
auch in Ihrem Haus durchführen. Fordern Sie unser<br />
Anmeldeformular an, Telefon: 0208/76503-17. Weitere<br />
Informationen erhalten Sie im Internet unter<br />
http://www.gerstel.de/Schulungen oder von Herrn<br />
Friedhelm Rogies, Telefon 0208/76503-26.<br />
2. Halbjahr<br />
2000<br />
Kurs Termin Kurs-<strong>Nr</strong>. Anmerkung<br />
GC 14.-15.11.2000 GK 030-00 Grundkurs<br />
KAS 16.-17.11.2000 GK 010-00 Grundkurs<br />
GC/KAS 14.-17.11.2000 GK 999-08 Kombi-Kurs<br />
KAS 28.-29.11.2000 GK 010-00 Grundkurs<br />
TDS 30.11.-01.12.2000 GK 020-00 Grundkurs<br />
KAS/TDS 28.11.-01.12.2000 GK 999-07 Kombi-Kurs<br />
KAS 05.-06.12.2000 GK 010-00 Grundkurs<br />
TDS 07.-08.12.2000 GK 020-00 Grundkurs<br />
KAS/TDS 05-08.12.2000 GK 999-07 Kombi-Kurs<br />
Impressum<br />
Herausgeber<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong>,<br />
Mülheim an der Ruhr<br />
Redaktion<br />
Guido Deußing<br />
Heinrich Bücken<br />
Gestaltung<br />
Paura Design <strong>GmbH</strong>, Hagen<br />
Druck<br />
Werbestatt Wiesemann, Hagen<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>.<strong>KG</strong><br />
Postfach 10 06 26<br />
45406 Mülheim an der Ruhr<br />
Bitte vervollständigen Sie Ihre Anschrift, falls erforderlich, und ergänzen<br />
Sie Ihre Telefon- und Faxnummer sowie Ihre E-Mail-Adresse.<br />
E-Mail<br />
Telefax<br />
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