GERSTEL Aktuell Nr. 42 - Gerstel GmbH & Co.KG

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Kundenzeitschrift der GERSTEL GmbH & Co. KG · Eberhard-Gerstel-Platz 1 · 45473 Mülheim an der Ruhr · Telefon + 49 2 08 - 7 65 03-0 · gerstel@gerstel.de 

ISSN 1618 - 5900 

Nr. 42 März 2010 

Trinkwasseranalytik 

Auf den 

Geruch 

gekommen 

Aroma- und Duftstoffanalyse 

Überdimensional gut 

Forensische Toxikologie 

Tödlicher Kaffeegenuss 

Auf Droge? 

Effiziente Matrixabtrennung 

für die LC-MS/MS-Analytik 

Metabolit-Profiling 

Spargelzeit

Jubiläum: 25 Jahre Innovation in der GC-Kaltaufgabe 

Nummer eins unter 

den PTV-Injektoren 

Die 

Gaschromatographie, 1940 von den Briten Martin und 

Synge ent- 

wickelt, ist eines der wichtigsten Instrumente zur Bestimmung flüchtiger 

Verbin- 

dungen (VOC/SVOC). Die Einführung der temperaturprogrammier- 

baren Probenaufgabe mit einem PTV-Injektor (Programmed 

Tempera- 

ture Vaporizer) Anfang der 1980er-Jahre führte zu 

einer Steigerung der 

Sensitivität und Präzision. Das von GERSTEL 

entwickelte und pa- 

tentierte KaltAufgabeSystem (KAS) setzt von Anfang 

an Maßstäbe: Es hilft, die Nachweisgrenze signifikant zu senken und sowohl 

leichtflüchtige als auch schwerflüchtige Verbindungen diskriminierungsfrei 

auf die GC-Säule zu überführen und zu analysieren. Das KAS ist der weltweit am häufigsten 

eingesetzte PTV-Universalinjektor mit patentiertem septumfreiem Aufgabekopf. 

Mit Einführung des GC 5890 Anfang 

der 1980er-Jahre setzte sich Agilent 

Technologies, damals unter dem Namen 

Hewlett Packard firmierend, an die Weltspitze 

der GC-Hersteller. Der 5890 war 

der erste GC, der für den Einsatz von 

Fused-Silica-Kapillarsäulen ausgelegt 

worden war, einen Säulentypus, der die 

Gaschromatographie regelrecht revolutionierte: 

Dank des haarfeinen Säulendurchmessers 

sowie der variablen Säulenlänge 

ließ sich die Trennleistung steigern, 

zudem ermöglichte die Kapillar- 

GC signifikant kürzere Zykluszeiten. 

Um schließlich noch die Reproduzierbarkeit 

der Kapillar-GC-Analyse zu 

verbessern, entwickelte Agilent Technologies 

die elektronische Druckkontrolle 

(EPC), mit der sich ein konstanter 

Trägergasfluss auch bei sich ändern- 

den Temperaturen, das heißt im Verlauf 

eines aktivierten Temperaturprogramms, 

gewährleisten ließ. Der 5890 war der 

erste GC, bei dem Druck und Flussrate 

nicht mehr von Hand eingestellt werden 

mussten. Ein Meilenstein, war es doch 

fortan möglich, Methoden und Analysenergebnisse 

über Laborgrenzen hinweg 

zu übertragen. 

Die neuen, leistungsfähigeren Kapillarsäulen 

jedoch ließen sich nicht ohne 

Weiteres in bestehende GC-Systeme 

integrieren. Hierfür bedurfte es zunächst 

einer adäquaten Verbindungstechnik wie 

der GRAPHPACK-Verbindungstechnik, 

mit der sich GERSTEL weltweit 

einen Namen gemacht hat, sowie verbesserter 

Injektoren. 

Blick zurück: Die GC-Anwender 

hatten Anfang der 1980er-Jahre mit einer 

speziellen Herausforderung zu kämpfen, 

die unmittelbar mit dem Injektor beziehungsweise 

der Probenaufgabe in Verbindung 

stand: Die Injektion der meist 

kalten Probe erfolgte stets unmittelbar 

in den heißen Injektor, was man durchaus 

als suboptimal bezeichnen kann. Der 

Grund ist physikalischer Natur: Die hohe 

Eingangstemperatur des Injektors hatte 

zur Folge, dass die Probe schlagartig und 

unkontrolliert verdampfte. Eine präzise 

Analyse der flüchtigen Komponenten 

war eher schwierig, weil sich thermolabile 

Analyten spontan zersetzten und 

Hochsieder von Diskriminierung betroffen 

waren. 

Nachdem sich die Entwicklungsabteilungen 

vieler Unternehmen vergeblich 

um eine technische Innovation bemüht 

hatten, präsentierte GERSTEL 1984 

LEO kontra Ionensuppression 

Massenspektren unter optimalen Bedingungen aufzeichnen 

erfekte LC-Trennung, kombiniert mit hochef- 

Ionisierung und den bestmöglichen 

Pfizienter 

MS-Nachweisgrenzen – mit dem GERSTEL-LC/MS- 

EffluentOptimizer (LEO) verbinden Sie das Beste 

aus beiden Welten. 

Auch in der HPLC/MS zählt, was hinten 

herauskommt, und zwar buchstäblich. Bei 

Wahl und Einstellung des/der Eluenten geht 

der Applikateur einen Kompromiss zugunsten 

der Trennung ein. Der Effluent verfügt 

daher meist über ein mehr oder weniger großes 

Optimierungspotenzial, das sich ab sofort 

nutzen lässt und die massenselektive Detektion 

spürbar verbessert. In Zusammenarbeit 

mit der TeLA GmbH, einem auf die HPLC/MS- 

Analyse spezialisierten Auftragslabor aus Bremerhaven, 

hat GERSTEL ein Modul entwickelt, 

mit dem sich Zusammensetzung und Eigenschaft 

des Effluenten vor Eintritt in das MS 

in einem weiten Spektrum optimieren lässt: 

Der GERSTEL-LC/MS-EffluentOptimizer 

(LEO) wird mit wenigen Handgriffen zwischen 

die Transferleitung von HPLC und MS 

geschaltet. LEO ermöglicht es, weitere Flüssigkeiten 

und Reagenzien in den Effluenten 

zu dosieren, etwa um dessen pH-Wert oder 

seinen Salzgehalt zu verändern und so Rahmenbedingungen 

zu schaffen, welche die 

Ionisierung der Analyten im MS fördern und 

begünstigen. Der LEO ermöglicht ferner eine 

Nachsäulenderivatisierung sowie die Dosierung 

des Effluenten in das MS im Splitmodus. 

Die praktische Handhabung ist dabei vergleichsweise 

einfach: Nach seiner Installation 

lässt sich LEO per Mausklick ansteuern und 

sein ganzes Potenzial in der Methodenentwicklung 

wie in der Routineanalytik voll und 

ganz nutzen. Einfach per Mausklick! 

2 GERSTEL Aktuell – März 2010

Inhalt 

25 Jahre KAS 

Nummer eins unter den 

PTV-Injektoren 2 

der Fachwelt das KaltAufgabeSystem 

(KAS) als Lösung für eine der damals 

größten Herausforderungen in der GC: 

Mit dem KAS lässt sich die Probe kalt 

und damit schonend und diskriminierungsfrei 

aufgeben. Die zu analysierenden 

Verbindungen werden durch ein 

frei wählbares Temperaturprogramm 

im Injektor aufgeheizt und verdampft. 

Die Analyten lassen sich sauber chromatographieren 

und mit scharfen Signalen 

detektieren. 

Das KAS ermöglicht sogar die Überführung 

thermolabiler Substanzen, und 

es lässt dem Anwender die Wahl, gasförmige 

Proben anzureichern (Cryotrap-Anreicherungssystem) 

sowie statt 

weniger Mikroliter auch große Mengen 

Probe aufzugeben: Das Lösemittel 

wird im KAS, sozusagen in einer Vortrennung, 

einfach ausgeblendet, was zur 

Folge hat, dass sich die Komponenten 

lösemittelreduziert anreichern lassen, 

womit wiederum die Nachweisgrenze 

gesenkt und die Empfindlichkeit der 

Messung erhöht wird. 

Universelles Injektionssystem 

Das KAS ist auch heute noch das weltweit 

erfolgreichste, universell einsetzbare 

PTV-Injektionssystem für alle Aufgabetechniken 

in der GC: Split, Splitlos, 

OnColumn und LargeVolume (bis 1000 

µL). Dieses Eigenschaftsprofil ermöglicht 

es dem Anwender, das GERS- 

TEL-KaltAufgabeSystem (KAS) seinen 

individuellen Erfordernissen anzupassen 

und es entsprechend einzusetzen. 

Ist keine Maximalkühlung von 

-180°C erforderlich, lässt sich das KAS 

kosteneffizient mit einer Kryostatenoder 

einer Peltierkühlung betreiben. 

Ähnlich flexibel agiert der Anwender 

im oberen Temperaturbereich: Mit dem 

KAS senkt Nachweisgrenzen: 

NRW-Umweltminister 

Klaus Matthiesen 

(l.) und Handwerkskammer-Präsident 

Gerd 

Wieneke überreichen 

Eberhard Gerstel (M.) für 

dessen bahnbrechende 

Erfindung 1989 den 

Umweltschutzpreis der 

Handwerkskammer NRW. 

KAS 6 steht ihm eine Systemvariante zur 

Verfügung, die eine Temperatur von 650 

°C erreicht und sogar eine effiziente und 

reproduzierbare automatisierte Pyrolyse 

direkt im GC-Injektor gestattet. 

Welche Variante der Anwender auch 

nutzt: Das KAS zeichnet sich durch sein 

patentiertes Heizleitersystem und seine 

effiziente Liner-Geometrie aus. Seine 

Konzeption erlaubt erstklassige Resultate 

und erklärt die bislang unerreichte 

Marktstellung. Die Temperatur im Verdampfungsraum 

des KAS wird über die 

gesamte Strecke des KAS-Ofens gleichmäßig 

erhöht. Die Verdampfung der einzelnen 

Komponenten verläuft kontrolliert 

sowie frei von Schwankungen und 

Diskriminierung. Dank des SeptumfreienAufgabeKopfes 

(SFK), über den das 

KAS verfügt, treten Probleme mit Septumpartikeln 

oder dem bekannten Septumbluten 

gar nicht erst auf. 

Das bietet Ihnen das KAS 

• Verbesserte Quantifizierung dank kontrollierter 

Verdampfung und diskriminierungsfreier 

Überführung der Analyten 

auf die Trennsäule. 

• Bessere Nachweisgrenzen, Identifikation 

und Quantifizierung durch schärfere 

Signale und Large-Volume-Injektion 

(LVI). 

• Niedrigeres Grundrauschen, kein Septumbluten, 

verbesserte Nachweisgrenzen 

dank des patentierten Septumfreien 

AufgabeKopfes (SFK). 

• Bestmögliche Überführung und Wiederfindung 

thermolabiler Analyten aufgrund 

des patentierten Heizsystems 

sowie frei programmierbarer Heizraten. 

• Sichere Analyse matrixhaltiger Proben 

durch automatisierten KAS-Liner-Wechsel 

mit dem GERSTEL-AutomatedLiner- 

EXchange (ALEX). 


Überdimensional gut 4 


Geruchsverursacher direkt am 

Wasserhahn anreichern 6 

Metabolit-Profiling I 

Spargelzeit 10 

Verbraucherschutz 

Cyanid: Gefahr im Verzug 12 


Tödlicher Kaffeegenuss 14 

Arznei- und Lebensmittelsicherheit 

Verpackung: Illegale 

Auswanderung 15 

Metabolit-Profiling II 

Aminosäuren vollständig 

automatisiert analysieren 18 

Automatisierte Probenvorbereitung 

Auf Droge? 


für die LC-MS/MS-Analytik 20 

News 2 

Ausblick 24 

Impressum 3 

Impressum 

Herausgeber 

GERSTEL GmbH & Co. KG 

Eberhard-Gerstel-Platz 1 

45473 Mülheim an der Ruhr 

Konzeption, Text, Redaktion 

Guido Deußing Redaktionsbüro 

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Übersetzungen 

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Wissenschaftlicher Beirat 

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Dr. Malte Reimold 

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Leserservice 

Andrea Hamm 

aktuell@gerstel.com 

Grafische Umsetzung 

Paura Design, Hagen, Germany 

www.paura.de 

ISSN 1618-5900 · 03 / 2010 

GERSTEL Aktuell – März 2010 3



Gaschromatographie-Experten schätzen schlanke Peaks und eine 

saubere Trennung. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen sie sich, 

je nach Komplexität der Probe, insbesondere in Bezug auf die 

Art und Weise der Probenvorbereitung einiges einfallen lassen. 

Sollten Signale doch einmal überlappen, besteht auch dann kein 

Grund zur Besorgnis, schließlich gibt es die multidimensionale 

Chromatographie, derer man sich bedienen kann. Klingt einfach, 

ist es aber nicht, weil man dafür bislang für eine maximale 

chromatographische Auflösung ein zweites GC-System 

benötigte. Nun nicht mehr: Mit dem patentierten „Selectable 1D/2D-GC/MS- 

System“ führt der Anwender Routineanalytik und multidimensionale Trennung auf ein und demselben 

Gerät durch – ohne Umbau des Systems, einfach per Mausklick. Die interessanten Chromatogramm- 

Bereiche lassen sich darüber hinaus anreichern, trennen und mit exakt denselben Detektoren sensitiv 

bestimmen. 

Lebensmittelanalytik ist alles andere 

als trivial: Die zu untersuchende Probenmatrix 

ist komplex und erfordert in 

der Regel eine Schar unterschiedlicher, 

teils aufwändiger Probenvorbereitungsschritte, 

die idealerweise automatisiert 

verlaufen, um ein hinreichendes Maß an 

Effizienz, Sicherheit und Reproduzierbarkeit 

zu gewährleisten. Das aber ist 

noch lange kein Garant für zufriedenstellende 

Resultate, denn eine Überlagerung 

von Signalen lässt sich dadurch 

nicht verhindern. Sollte eine Überlappung 

offenkundig sein oder dem olfaktorischen 

Detektor ein Geruch entströmen, 

ohne dass im Chromatogramm ein 

Signal zu erkennen ist, müssen Anwender 

in die Trickkiste greifen. In diesem Fall 

kann die multidimensionale Gaschromatographie 

(GC) das Mittel der Wahl sein, 

um klar zu sehen. 

Attraktive Alternative zu 

gängigen Systemen 

Bislang erforderte die multidimensionale 

GC den Einsatz zweier miteinander 

gekoppelter Gaschromatographen. Aufgrund 

der hohen Anschaffungskosten und 

geringen Auslastung handelt es sich hierbei 

in den wenigsten Fällen um eine wirklich 

rentable Lösung. Die aber offeriert GERS- 

TEL nun seinen Kunden: Mit dem patentierten 

„Selectable 1D/2D-GC/MS“ präsentiert 

das Unternehmen der Fachwelt ein 

Analysensystem, mit dem sich nach Bedarf 

sowohl die ein- als auch die zweidimensionale 

Trennung (1D/2D) auf einem einzigen 

Gerät realisieren lässt; der Wechsel 

zwischen der ersten und zweiten Dimension 

erfolgt einfach per Mausklick. 

Die Funktionsweise lässt sich vereinfacht 

wie folgt beschreiben: Sobald die eindimensionale 

GC/MS-Messung einen 

rätselhaften Bereich offenkundig macht, 

lässt sich das interessante Intervall im 

zweiten GC-Lauf aus dem Chromatogramm 

schneiden (Heart-cut) und unmit- 

Anwendungsbeispiel: SBSE (GERSTEL-Twister) und die 2D-GC-O/MS-Analyse von Aromastoffen in Bier 

1D-GC-O/MS-Analyse 

Das GC-O/MS-System (für parallele olfaktorische und 

MS-Detektion) eignet sich dafür, auch in einem komplexen 

Chromatogramm leicht die geruchsintensiven Bereiche herauszufinden. 

Hapert es indes an der Auflösung der Peaks, fällt 

es schwer, die Geruchsverursacher zu identifizieren. Allerdings 

lässt sich der interessante Chromatogrammteil heraustrennen 

und als „Heart-cut“ auf eine zweite Trennsäule anderer Polarität 

zur weiteren Untersuchung überführen (2D-GC). 

„Heart-cutting“ und „Backflushing“ 

Das System lässt sich im Handumdrehen auf die zweidimensionale 

Gaschromatographie, verbunden mit der olfaktorischen 

und massenselektiven Detektion (2D-GC-O/MS), erweitern – 

ohne zusätzliche Hardware oder Wechsel und Einbau neuer 

Trennsäulen. Nach dem „Heart-cutting“ wird die überschüssige 

Probenmenge aus der ersten Säule (1D) herausgespült (Backflush). 

Zur weiteren Anreicherung der interessanten Analyten 

steht eine Kühlfalle (CryoTrapSystem, CTS) zur Verfügung. 

Sowohl im 1D- als 

auch im 2D-Modus 

des Systems ist eine 

simultane Bestimmung 

mittels massenselektivem 

Detektor (MSD) 

und GERSTEL-OlfactoryDetectionPort 

(ODP) 

möglich. 


telbar auf eine zweite, im selben GC installierte 

Kapillarsäule zur weiteren Auftrennung 

überführen; beide Säulen befinden 

sich an demselben GC, lassen sich 

aber dank der Low-Thermal-Mass-Technologie 

(LTM) unabhängig voneinander 

heizen. Weder der GC-Lauf wird dabei 

unterbrochen noch die Aufzeichnung 

des Chromatogramms. Die Vermessung 

des auf der zweiten Säule aufgetrennten 

Heart-cuts erfolgt in Minutenschnelle 

auf demselben Detektor beziehungsweise 

denselben Detektoren: MSD, olfaktorischer 

Detektor, PFPD usw. unmittelbar 

im Anschluss an die 1D-Trennung. Das 

fragliche Intervall lässt sich zudem, etwa 

aufgrund einer ungenügenden Sensitivität 

der Messung, im Verlauf beliebig vieler 

Injektionen auf einer zwischengeschalteten 

Kühlfalle (GERSTEL-CryoTrap- 

System, CTS) sammeln und anreichern. 

Wird die zweite Dimension schließlich 

aktiviert, ist mit hinreichend verwertbaren 

qualitativen und quantitativen Analysenergebnissen 

zu rechnen. 

Bislang wurde der Selectable 

1D/2D-GC/MS insbesondere in der 

Lebensmittel- und Aromaanalytik 

mit Erfolg eingesetzt. Das patentierte 

System gewährleistet aufgrund einer 

intelligenten Verknüpfung zweier unterschiedlich 

polarer Kapillarsäulen auf 

einem GC-System eine effiziente multidimensinale 

Chromatographie mit hoher 

Trennleistung bei gleichzeitig geringen 

Anschaffungskosten. Ferner lassen 

sich die Analyten des Heart-cuts nach 

der 2D-Trennung auf ein und demselben 

Detektor vermessen wie die Analysen 

nach der 1D-Trennung; die Detektion 

kann auf Wunsch auf mehreren Detektoren 

wie MSD, ODP, FID oder PFPD 

zeitgleich erfolgen. Steuern lässt sich das 

kompakte, leistungsfähige GERSTEL- 

Selectable 1D/2D- 

GC-Olfactrometry- 

(O)/MS-System 


Bei der 1D-GC-O/MS-Analyse 

kommt eine so genannte Low- 

Thermal-Mass-GC-Säule (LTM-GC) 

zum Einsatz. Zeitgleich wird eine 

weitere LTM-GC-Säule 2, die sich 

in ihrer Polarität von Säule 1 unterscheidet, 

mit Trägergas gespült. 

Heart-cutting 

Der vom Anwender auf der 

LTM-GC-Säule 1 ausgewählte 

Signalbereich wird auf die LTM-GC- 

Säule 2 übertragen. Die Signale 

werden an der Spitze von Säule 2 

konzentriert, je nach Flüchtigkeit 

der Verbindungen mit oder ohne 

Cryofokussierung. 


Nachdem der ausgesuchte Teil des 

1D-Chromatogramms „herausgeschnitten“ 

(Heart-cutting) und am 

Kopf der zweiten Säule aufkonzentriert 

wurde, wird der andere Teil 

der Probe zurück- und aus dem 

System gespült (back flushed). 

Wenige Minuten nach dem Heartcut 

startet das Temperaturprogramm 

der zweiten LTM-GC-Säule. 

Selectable 1D/2D-GC/MS-System wie 

im Übrigen alle GERSTEL-Geräte 

und -Systeme einfach und komfortabel 

per Mausklick. 

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e-mail: gerstel@gerstel.com 


Die interessanten Peaks wurden erfolgreich isoliert und 

nach ihrer Trennung auf der zweiten Säule (2D) mittels 

ODP erfolgreich detektiert. Resultat ist ein wohldefiniertes 

Massenspektrum, das klare Aussagen zulässt. 

Datenbank-Recherche 

Mithilfe einer Wiley-Datenbank wurde das auf der 

2D-Säule aufgezeichnete Signal als b-Damascenon 

identifiziert. 


Die Zufriedenheit steht ihnen ins Gesicht geschrieben: Mit ihrer 

Erfindung des „Advanced Relevant Investigation Sampler for Taste 

& Odor at Tap“, ARISTOT genannt, haben Thomas Thouvenot, David 

Benanou und Christophe Tondelier (v. l.) von Veolia Environnement in 

Frankreich die echte passive Probennahme von Geruchsverursachern 

unmittelbar am Wasserhahn erst möglich gemacht. 



Auf den Geruch gekommen: 

Off-Flavors am Wasserhahn anreichern 

Ein Team französischer Wissenschaftler um David Benanou hat auf Basis der lösemittelfreien Stir Bar 

Sorptive Extraction (SBSE) einen neuartigen Passivsammler entwickelt und patentieren lassen, mit dem 

sich Geruchsverursacher im Trinkwasser unmittelbar am Wasserhahn unter Alltagsbedingungen anreichern 

lassen. Thermische Extraktion, Identifikation und Qualifikation der passiv angereicherten Off-Flavor- 

Verbindungen erfolgen automatisiert mittels Thermodesorptions-GC/MS unter Einsatz des GERSTEL- 

ThermalDesorptionSystem (TDS). 

Der klassische Vorführeffekt: Seit 

geraumer Zeit schmeckt oder riecht 

das Leitungswasser medizinisch-chlorig, 

chemisch, muffig-modrig oder erdig, doch 

kaum wird eine Probe gezogen, um den 

Sachverhalt näher zu untersuchen, lässt 

sich weder ein schlechter Geruch noch 

ein Fehlgeschmack feststellen. Ausweg 

aus diesem Dilemma bietet nur die auf 

Dauer ausgerichtete, echte passive Probennahme. 

Die war bislang unmöglich 

– in Ermangelung geeigneter Techniken. 

Für Abhilfe sorgen David Benanou, 

Christophe Tondelier und Thomas 

Thouvenot von der Veolia Environnement 

in Paris; das Unternehmen zählt zu 

den größten Wasserversorgern weltweit. 

Im Journal of Chromatography A, 1216 

(2009) 2854-2859 berichten die Forscher, 

wie sie auf Basis der Stir Bar Sorptive 

Extraction (SBSE) einen patentierten 

Passivsammler entwickelt haben, mit 

dem sich Geruchsverursacher (Off-Flavor-Verbindungen) 

unmittelbar am Wasserhahn 

des Verbrauchers anreichern lassen. 

Identifizierung und Quantifizierung 

der extrahierten Verbindungen erfolgen 

anschließend vollständig automatisiert 

mittels Thermodesorptions- Gaschromatographie 

und massenselektiver Detektion 

(TD-GC/MS). 

Fehlgeruch und Fehlgeschmack 

auf der Spur 

Gustatorische Parameter wie Geschmack 

und Geruch spielen für Trinkwasserversorger 

eine wichtige Rolle. 

„Der Verbraucher bewertet die organoleptische 

(sensorische) Qualität seines 

Trinkwassers unmittelbar während der 

Verkostung, und ein schlechter Geruch 

oder Geschmack wird irrtümlicherweise 

mit gesundheitlichen Gefahren in Verbindung 

gebracht“, nennt David Benanou 

den Grund. Trinkwasserfirmen 

sind daher bemüht, die Quellen von 

beeinträchtigenden Geruchs- oder Geschmacksverbindungen 

zu identifizieren 

und Maßnahmen zu ergreifen beziehungsweise 

Empfehlungen auszusprechen, 

mit denen sie sich abstellen lassen. 

Die Belastung des Trinkwassers mit 

Off-Flavor-Verbindungen, zu denen 

unter anderen Geosmin, 2-Methylisoborneol 

oder 2,4,6-Trichloranisol zählen, 

lässt sich nicht per se auf eine Ursache 

zurückführen. Sie können natürlicherweise 

unmittelbar der Quelle 

entstammen, aus der das Rohwasser 

geschöpft und zu Trinkwasser weiterverarbeitet 

wird. Denkbar und möglich 

sind Eintragungen über Kontamination 

durch Algen, Abwässer und Leckagen. 

Belastungen entstehen jedoch ebenso 

durch mikrobielle Aktivität im weitverzweigten 

Wasserverteilungsnetz wie un- 

ARISTOT-Zylinder: In die Bohrungen werden die GERSTEL- 

Twister eingelassen und der Raum wird mittels 

Drehverschluss, der über eine für Wasserauslasse 

typische Düse verfügt, gedeckelt. 

Der Wasserhahn lässt sich unter Anschluss 

eines ARISTOT-Systems in gewohnter 

Weise ohne jede Einschränkung nutzen. 

mittelbar in der überschaubaren Hausinstallation. 

„In den meisten Fällen genügt bereits 

eine Konzentration der gelösten 

Bestandteile im Sub-Nanogramm-pro- 

Liter-Bereich (ng/L = ppt), um Geruchs- 

und Geschmacksrezeptoren zu 

malträtieren“, konstatiert Christophe 

Tondelier. Dieser Sachverhalt mache 

die Identifizierung und Quantifizierung 

der Off-Flavor-Verbindung jedoch diffizil: 

„In der Regel stoßen konventionelle 

Methoden und Verfahren schnell 

an ihre Nachweisgrenzen“, weiß der 

Wasserexperte. Etabliert habe sich zur 

Analyse von Off-Flavor-Verbindungen 

insbesondere die Kapillargaschromatographie, 

was mit der flüchtigen Natur 

der Analyten zusammenhänge, 

in 

Verbindung mit der 

massenselektive 

(MSD) sowie der sensorischen 

Bewertung mittels eines olfaktorischen 

Detektors wie dem 

Ofactory 

Detection- 

Port 

(ODP) 

ARISTOT, 

montiert an 

einem 

Wasserhahn. 


Klein, aber oho: der GERSTEL-Twister für 

die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE). 

von GERSTEL: „Die GC verfügt über 

eine hohe Trennleistung; MSD und 

ODP verfügen über die erforderliche 

Empfindlichkeit“, sagt David Benanou. 

Auf Art und Effizienz der 

Anreicherung kommt es an 

Vor der Analyse sind jedoch Probenvorbereitungstechniken 

unabdingbar, um 

der Off-Flavor-Verbindungen habhaft 

zu werden: Sie müssen angereichert und 

aufkonzentriert werden, um hinreichend 

genau bestimmt werden zu können. 

Als gängig und in der Anwendung 

weit verbreitet erweist sich die so 

genannte Closed-Loop-Stripping-Analysis 

(CLSA), bei der die Extraktion der 

Analyten unter Einsatz von Aktivkohle 

oder ähnlichen Adsorbentien in einem 

zirkulierenden Gasstrom erfolgt. Üblich 

ist auch die Headspace-SPME: Eine mit 

Sorbensmaterial beschichtete Faser wird 

mittels einer Spritze in den Dampfraum 

des Vials oberhalb der Probe eingeführt. 

Unter Einfluss von Wärme treten die 

flüchtigen Verbindungen in die Gasphase 

über und reichern sich auf der Faser an. 

In einem geeigneten Injektor erfolgt die 

thermische Extraktion und die Analyten 

lassen sich mittels GC/MS bestimmen. 

Zunehmend zum Mittel der Wahl 

zwecks Anreicherung organischer Verbindungen 

aus wässrigen Matrices hat 

sich in den zurückliegenden Jahren die 

Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) 

entwickelt. Bei der SBSE kommt der so 

genannte GERSTEL-Twister zum Einsatz, 

dessen Handhabung denkbar einfach 

ist und ohne aufwändige manuelle 

Probenvorbereitungsschritte und organische 

Lösemittel auskommt. 

Beim Twister handelt es sich, vereinfacht 

gesagt, um ein Rührstäbchen für 

Magnetrührer, das mit Polydimethylsiloxan 

(PDMS) als Sorptionsmedium 

ummantelt ist. Klassischerweise reichern 

sich die organischen Inhaltsstoffe 

aktiv im PDMS-Mantel an, sobald der 

Twister die wässrige Probe durchmischt. 

Das Rührstäbchen wird entnommen, trockengetupft, 

manuell oder automatisiert 

in der GERSTEL-ThermalDesorption- 

Unit (TDU) oder dem ThermalDesorptionSystem 

(GERSTEL-TDS) thermisch 

desorbiert, von wo aus die Analyten temperaturprogrammiert 

auf die Säule des 

GCs überführt werden. 

„Wie die Erfahrung zeigt, erweist 

sich die SBSE als attraktive Alternative 

zu den konventionellen Strippingmethoden 

und zur SPME“, sagt Christophe 

Tondelier. Die SBSE arbeite mit 

der gleichen PDMS-Phase wie die 

SPME-Fasern, allerdings verfüge der 

Twister aufgrund des größeren PDMS- 

Volumens über eine höhere Sorptionskapazität: 

Der Anreicherungsfaktor ist größer, 

was sich positiv auf die Quantifizierung 

vor allem stärker polarer Verbindungen 

auswirkt. „Die SBSE ist eine unvergleichlich 

effektive Technik, um organische 

Verbindungen aus wässrigen Matrices 

zu extrahieren und anzureichern und 

sie anschließend sicher und zuverlässig zu 

bestimmen“, betont der Wissenschaftler. 

Echter Passivsammler zur 

Leitungswasserbeprobung 

Während für das Veolia-Team aus der 

Forschungs- und Entwicklungsabteilung 

Einigkeit über die Extraktionsund 

Analysentechnik bestand, erwies 

sich die Entwicklung eines echten passiven 

Probennehmers im vorliegenden 

Fall als regelrechte Denksportaufgabe: 

Die optische Anmutung sollte ansprechend 

sein und sich unauffällig in Bad 

und Küche integrieren lassen. Wichtiger 

aber sei die Frage gewesen, wie sich der 

Passivsammler am Wasserhahn in den 

Wasserweg schalten ließ, also zeitlich 

befristet als neuer Wasseraustritt dienen 

konnte, ohne die üblichen Durchflussbedingungen 

sowie die gewohnte 

Mehrere Rührstäbchen wurden nach der Multischussmethode 

analysiert; die Ergebnisse wurden verglichen 

mit der klassischen Methode, die im Desorbieren 

eines einzelnen Rührstäbchens besteht. Die Rührstäbchen 

wurden mit 2,4,6-TCA zu 2 ng/L beladen. Die 

2,4,6-TCA-Peakflächen wurden als Funktion der Zahl der 

Rührstäbchen geplottet. Die Regressionsgerade passte 

hervorragend, mit einem Korrelationskoeffizienten 

nahe 1. Dies zeige, sagt David Benanou, dass sich die 

Multischussmethode verwenden lässt, um mehr als ein 

Rührstäbchen in einem einzelnen Lauf zu analysieren 

und so die Sensitivität zu erhöhen. 

Die Anwendbarkeit von ARISTOT wurde mit einer Probe aus dem Wasserhahn gezeigt, die 

(kontinuierlich) mit einer Mischung aus Halogenanisolen zu 200 pg/L versetzt wurde. Die 

Probenahme erfolgte über 15 min, für die Thermodesorption wurden zwei Rührstäbchen verwendet. 

Die Aufzeichnung des Chromatogramms erfolgte im SIM-Modus. Erreichen lassen sich 

Detektionslimits im niedrigen ppq-Bereich (pg/L). 


Handhabung der Wasserentnahme zu 

beeinträchtigen oder gar zu verfälschen. 

Mutter Natur lieferte schließlich 

die Vorlage für den patentierten Passivsammler 

ARISTOT (Advanced Relevant 

Investigation Sampler for Taste & Odor 

at Tap). Inspiriert durch die Blütenblätter 

von Gänseblümchen wurden in einen 40 

Millimeter langen Zylinder aus inertem 

Stahl (um Kontaminationen oder Reaktionen 

der Wasserinhaltsstoffe mit dem 

verwendeten Material zu unterbinden) 

sieben Bohrungen von 3 mm Durchmesser 

und 30 mm Länge vorgenommen, 

die letztlich die Twister beinhalten 

sollten. „Bei genauer Betrachtung der 

kaschierten Details gleicht ARISTOT 

dem Zylinder eines Trommelrevolvers, 

nur dass darin keine Patronen stecken, 

sondern sieben mit PDMS ummantelte 

GERSTEL-Twister als Extraktionsmedium, 

die durch ein Sieb in der Düse an 

Ort und Stelle gehalten werden“, sagt 

der Strömungsexperte Thomas Thouvenot 

und fügt an, dass sieben Positionen 

gewählt wurden, um beste Durchflussbedingungen 

zu schaffen und die 

Austauschfläche zwischen Wasser und 

PDMS zu optimieren. 

ARISTOT auf dem Prüfstand: 

Nur Versuch macht klug 

Jede Innovation ist nur so gut, wie sie sich 

in der Praxis bewährt. Ob und inwieweit 

sich der neue Passivsammler als alltagstauglich 

erweist, musste zunächst in 

kleinem Maßstab überprüft werden. Die 

Wissenschaftler entwickelten eine Pilotanlage, 

mit der sich die Gewohnheiten 

der Verbraucher, die auf Grundlage eines 

Fragebogens ermittelt wurden, simulieren 

ließen. Ferner wurde mittels Computermodellen 

eine Mischkammer konstruiert, 

die eine optimale hydrodynamische 

Vermischung des Kranwassers mit einer 

definierten Menge einer Mischung relevanter 

Off-Flavor-Komponenten zuließ. 

Um die einfache 

Handhabung des 

ARISTOT-Systems 

zu demonstrieren, 

hat Veolia einen 

Animationsfilm in 

englischer Sprache 

erstellt, in dem 

„Professor Benanou“ 

mithilfe eines kleinen 

Assistenten den 

Einsatz sowie die 

Funktionsweise des 

GERSTEL-Twisters in 

der Wasseranalytik 

erklärt. Link zum 

Film über www. 

gerstel.de. 

Laut Umfrage unter Verbrauchern strömt 

kaltes Wasser täglich rund 15 Minuten 

mit einer durchschnittlichen Flussrate 

von 2 L/min aus dem Hahn. „Zur Optimierung 

der Flussprofile innerhalb des 

ARISTOT-Samplers wurden hydrodynamische 

Modelle angewandt, um einen 

schnellen Austausch zwischen Wasser 

und PDMS-Phase zu erhalten“, berichtet 

Thomas Thouvenot, Strömungsexperte 

und Mitglied im Wissenschaftsteam. 

Darüber hinaus sei darauf geachtet 

worden, dass nach Öffnen und Schließen 

des Wasserhahns die Bohrungen, in 

denen die Twister-Rührstäbchen stecken, 

mit rund 18 mL Wasser gefüllt blieben, 

um die PDMS-Phase vor Kontaminationen 

aus der Luft zu schützen. 

Die technischen Details 

Die Wissenschaftler simulierten an 

ihrer Pilotanlage im Labor das Wasserverbrauchsverhalten 

und versetzten den 

Wasserstrom bei Entnahme mit einer 

ethanolischen Standardlösung von Off- 

Flavor-Verbindungen (200 pg/L). Sie 

enthielt unter anderem: 

• 2,4,6-Trichloranisol (2,4,6-TCA), 

• 2,4,6-Tribromanisol (2,4,6-TBA), 

• deuteriertes 2,4,6-Trichloranisol 

(2,4,6-TCA-d5) als internen Standard, 

• 2,4-Dichlor-6-Bromanisol 

(2,4-DC-6-BA), 

• 2,6-Dichlor-4-Bromanisol 

(2,6-DC-4-BA), 

• 2-Chlor-4,6-Dibromanisol 

(2-C-4,6-DBA) und 

• 4-Chlor-2,6-Dibromanisol 

(4-C-2,6-DBA). 

Zur Analyse verwendet wurde 

ein GC 6890 mit MSD 5975 (Agilent 

Technologies) in Verbindung mit 

dem GERSTEL-ThermalDesorption- 

System (TDS), Autosampler (GERS- 

TEL-TDSA) und KaltAufgabeSystem 

(GERSTEL-KAS). Für die Extraktionsschritte 

wurden 20 mm Twister mit 1 mm 

Schichtdicke (GERSTEL) verwendet. 

Diese Rührstäbchen wurden splitlos 

desorbiert: 30 °C (0,8 min), 60 °C/min, 

250 °C (8 min). Die desorbierten Analyten 

wurden im KAS bei -50 °C cryofokussiert. 

Anschließend wurde das KAS mit 

12 °C/s auf 300 °C (2 min) hochgeheizt 

und die Analyten wurden splitlos auf die 

Säule transferiert. 

Das Trägergas Helium wurde mit 

einem konstanten Fluss von 1,5 mL/min 

durch das System geführt. 

GC-Säule: HP5-MS-Kapillarsäule 

von 30 m Länge x 0,25 mm ID x 0,25 

µm Filmdicke. 

Temperaturprogramm GC-Ofen: 50 

°C (2 min) mit 10 °C/min auf 200 °C, 

dann mit 25 °C/min auf 300 °C (7 min). 

Die Detektion erfolgte im SIM/ 

Scan-Modus: Der SIM-Modus wurde 

für die Quantifizierung verwendet, der 

Scan-Modus für die Bestätigung. 

Detektionslimits im unteren 

ppq-Bereich realisieren 

„Um die Sensitivität der Messung zu 

erhöhen, haben wir zunächst einmal zwei 

Rührstäbchen gleichzeitig in einem einzelnen 

Desorptionsröhrchen desorbiert 

und analysiert“, berichtet David Benanou. 

Unter Einhaltung der ermittelten 

optimalen Bedingungen (Flussrate 

des Wassers aus dem Wasserhahn 2 L/ 

min, kaltes Wasser, große Rührstäbchen 

– 2 cm lang x 1 mm Dicke der PDMS- 

Schicht – und Anreicherungszeit bis zu 

120 min) ließen sich in puncto Sensitivität, 

Wiederfindung und Reproduzierbarkeit 

überaus zufriedenstellende Resultate 

erzielen. „Wenn wir alle eingesetzten 

Twister-Rührstäbchen nacheinander 

thermisch extrahieren, die Analyten 

jeweils im KaltAufgabeSystem (KAS) 

croyofokussieren und anreichern und 

sie erst dann geballt auf die Säule geben, 

erreichen wir Detektionslimits bis dicht 

zum niedrigen ppq-Bereich (pg/L). Sensitiver 

geht’s nicht mehr“, freut sich David 

Benanou. 

Weitere Informationen 

David Benanou und Christophe Tondelier, 

Water Research Center, Analytical 

Research Department, Veolia Environnement, 

Chemin de la Digue, BP 76, 

78603 Maisons-Laffitte, Frankreich, Tel. 

+33 1 34 93 3103, Fax +33 1 34 93 31 10, 

E-Mail: christophe.tondelier@veolia.com. 

Sie können Ihre Anfrage auch direkt an 

aktuell@gerstel.de richten. 


Metabolit-Profiling I 

Spargelzeit 

Bereits wenige Minuten nach dem Verzehr wird der Konsument auf 

olfaktorische Weise daran erinnert, dass er Spargel gegessen hat. 

Applikationsexperten von LECO sind den Ursachen des spargeltypischen 

Uringeruchs nachgegangen: mittels GERSTEL-Twister (SBSE), ein- und 

zweidimensionaler Gaschromatographie (GCxGC) sowie unter 

Einsatz eines Flugzeitmassenspektrometers 

(Time-Of-Flight Mass Spectrometer, TOFMS). 

Es dauert nur zehn bis 15 Minuten, bis 

der Verzehr ruchbar wird. Auch der 

Nachbar am Urinal merkt sofort mit seiner 

Nase: Die Spargelsaison hat begonnen. 

Nach einigem Rätselraten sind 

sich Wissenschaftler heute über den für 

Spargel typischen Uringeruch einig. Er 

lässt sich, wie Experimente zeigen, auf 

die im Spargel enthaltene Asparagusinsäure 

zurückführen, die im Organismus 

zu geruchsintensiven Schwefelverbindungen 

verstoffwechselt wird: zunächst 

zu S-Methylthioester, dann weiter zu 

Methanthiol, Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid, 

Dimethylsulfon und schließlich 

zu Dimethylsulfoxid. Bei Testpersonen, 

die zwar keinen Spargel, dafür aber Asparagusinsäuren 

zu sich nahmen, stellte sich 

innerhalb kürzester Zeit genau der für 

Spargel typische Uringeruch ein. 

Zur Aufklärung des Sachverhalts 

bedurfte es einer Analyse des Stoffwechsels 

und der resultierenden Metaboliten: 

Überlagerung der mit der eindimensionalen GC 

aufgezeichneten Signale der infrage kommenden 

Metaboliten der Asparagusinsäure im Urin vor 

dem Spargelverzehr (blau) und danach (rot): Aceton 

(A), Essigsäureethylester (B), 4-Heptanon (C), 

5-Methyl-2-(1-methylethyl)-cyclohexanon (D) und 

1-(1,5-Dimethyl-4-hexenyl)-4-methylbenzol. 

„Traditionell werden die Proben (hier 

Urin) für die Dauer von rund 48 Stunden 

unter Einfluss von Wärme flüssig extrahiert, 

woraufhin man die Extrakte gasoder 

flüssigchromatographisch (GC/LC) 

auftrennt und die Analyten massenselektiv 

(MS) bestimmt“, schreibt Pete Stevens 

von LECO. Während sich die GC/MS 

beziehungsweise LC/MS vergleichsweise 

unkompliziert gestaltet, handelt es sich 

bei der Flüssigextraktion um ein sehr aufwändiges 

Prozedere, das obendrein häufig 

den Einsatz potenziell gesundheitsund 

umweltschädlicher Lösemittel erfordert. 

„Unser Ziel war es“, beschreibt der 

Applikationsexperte, „den Einsatz giftiger 

Lösemittel sowie die Extraktionsdauer 

nachhaltig zu reduzieren. Beides 

gelang uns mit der Stir Bar Sorptive Extraction 

(SBSE).“ 

Technische Details: Durchgeführt 

wird die SBSE mit dem patentierten 

GERSTEL-Twister, einem mit Polydi- 

Kein Unterschied: Signal von S-Methyl-2- 

propenthioat, gemessen in realen Proben 

und verglichen mit der Spektrendatenbank. 

methylsiloxan (PDMS) als Sorptionsmedium 

ummantelten Rührstäbchen 

für Magnetrührer, das die Stoffwechselprodukte 

extrahiert, während es die 

Probe durchmischt. SBSE und thermische 

Extraktion der Twister erfolgten 

automatisiert unter Einsatz des GERS- 

TEL-MultiPurposeSamplers (MPS) 

und der GERSTEL-ThermalDesorptionUnit 

(TDU). Trennung und Analyse 

erfolgten mit einem LECO Pegasus 4D 

GCxGC-TOFMS-System. Für die einbzw. 

zweidimensionale GC wird ein GC 

6890 von Agilent Technologies zusätzlich 

mit einem Low-Thermal-Mass- 

Modul (LTM) ausgestattet, einem Säulenofen, 

der schnelle Heiz- und Kühlraten 

ermöglicht. 

Die eindimensionale Trennung wird 

auf einer unpolaren Säule (10,0 m x 0,18 

mm ID x 0,20 µm df Rtx-5) vorgenommen, 

die sich im LTM befindet 

und durch den GC-Ofen mit 

dem Injektor verbunden ist. 

Die Säule für die zweidimensionale 

Trennung, im GC- 

Ofen untergebracht, ist 

sehr kurz und von mittlerer 

Polarität (1,00 m x 0,10 

mm ID X 0,10 µm df DB-17 

ms). Zwischen beiden Säulen 

befindet sich ein LECO 

Dual-jet Thermal Modulator, 

der dazu dient, kontinuierlich 

das Eluat der ersten Säule zu 

trappen und in definierten Portionen 

auf die zweite Säule zu 

geben. Die zweidimensionale 

Trennung ermöglicht eine bessere 

Peak-Kapazität sowie eine 

höhere Auflösung der Signale. 

Breit eluierende Peaks der ersten 

Dimension werden im Modulator 

fokussiert und als scharfe 

Banden in der zweiten Dimension 

getrennt; die Peaks sind 

somit von schärferer Qualität 

und verfügen über ein besseres 

Signal-Rausch-Verhält- 


nis. Die Detektion erfolgte mit einem 

LECO Pegasus IV Time-of-Flight 

Mass Spectrometer (TOFMS), das für 

die GCxGC-Chromatgraphie sehr gut 

geeignet ist: „Für die schnelle Trennung 

auf der zweiten Säule wird ein Detektor 

benötigt, der sich durch eine schnelle 

Datenaufnahme auszeichnet“, sagt Dr. 

Eike Kleine-Benne von GERSTEL. Mit 

500 Spektren pro Sekunde sei das Pegasus 

IV TOFMS bestens geeignet für die vorliegende 

Anwendung. Hinzu komme das 

TOF-Prinzip, das darauf basiert, für jedes 

Spektrum alle Ionen in der Ionenquelle 

simultan zu nutzen. Somit entspricht 

jeder Scan dem im jeweiligen Moment 

vermessenen Säuleneluat. „Diese Eigenschaften, 

gepaart mit einer hohen Spektrenrate, 

und die simultane Erfassung 

der Ionen erlauben zudem eine mathematische 

Trennung co-eluierender 

Substanzen, Stichwort: 

Deconvolution, da sich 

schon geringste Unterschiede 

der Retentionszeiten 

in den MS-Spektren 

widerspiegeln“, bemerkt Dr. 

Kleine-Benne. Für die eindimensionale 

Analyse wurde 

der Modulator ausgeschaltet 

und die GC-Ofentemperatur 

isotherm mit konstant 280 °C 

gefahren. 

Probenvorbereitung: Um 

den Stoffwechsel der Asparagusinsäure 

untersuchen zu können, 

bat man Testpersonen um 

die Abgabe von Urinproben: 

jeweils 250 mL vor und etwa 

90 bis 120 min nach dem Spargelverzehr. 

Die Proben wurden 

unverzüglich in 250-mL- 

Zweidimensionale 

Aufzeichnung 

der Messung der 

Urinproben vor 

und nach dem 

Spargelkonsum. 

Die relevanten 

Komponenten 

finden sich nicht in 

der Prä-Urinprobe 

(A), wohl aber in 

der Probe, die nach 

dem Verzehr von 

Asparagus genommen 

wurde (B). 

Glasflaschen überführt, die jeweils ein 

Twister-Rührstäbchen (10 mm x 0,5 

mm) enthielten. Die Extraktion der 

Analyten erfolgte, während der Twister 

die Probe mit 800 Umdrehungen pro 

Minute (UpM) durchmischte; eine Derivatisierung 

der Analyten erfolgte nicht, 

wie Pete Stevens schreibt. Die Handhabung 

des Twisters ist denkbar einfach: 

Nach Abschluss der Extraktion werden 

die Rührstäbchen mit einer Pinzette 

der Probe entnommen, mit destilliertem 

Wasser abgespült, mit einem 

Tuch trockengetupft und in ein TDU- 

Röhrchen für die anschließende automatisierte 

thermische Desorption überführt. 

Die ausgeheizten Analyten werden 

im KaltAufgabeSystem (KAS) cryofokussiert, 

um sie anschließend temperaturprogrammiert 

punktförmig und diskriminierungsfrei 

auf die Trennsäule zu 

überführen. Im vorliegenden Fall wurde 

die TDU im Splitless-Modus betrieben. 

Die Starttemperatur betrug 30 °C und 

wurde für die Dauer von 120 Sekunden 

gehalten. Anschließend ging es mit 

700 °C/min auf eine Endtemperatur 

von 280 °C, die ihrerseits für die Dauer 

von zwei Minuten gehalten wurde. Die 

Cryofokussierung der Analyten im KAS 

erfolgte bei -120 °C; von dort ging es mit 

12 °C/min auf 280 °C, diese Temperatur 

wurde für zwei Minuten gehalten. 

Die Resultate der Messung bestätigten 

alle Vermutung: „Während sich in den 

Urinproben, die vor dem Spargelkonsum 

genommen wurden (Prä-Spargelurinproben), 

keinerlei verdächtige schwefelhaltige 

Metaboliten der Asparagusinsäure 

befanden, enthielten die Post-Spargelurinproben 

jede Menge davon“, bringt es 

Pete Stevens auf den Punkt (s. Abbildung 

links). Deutliche Signale lieferten: Aceton 

(A), Essigsäureethylester (B), 4-Heptanon 

(C), 5-Methyl-2-(1-methylethyl)- 

cyclohexanon (D) und 1-(1,5-Dimethyl- 

4-hexenyl)-4-methylbenzol. Ferner fanden 

sich auch Spuren von S-Methylpropenthioat 

und 1,4-bis-(Methylthion)- 

butan, nicht aber im Prä-Spargelurin. 

Ein ähnliches Bild lieferte die GCxGC- 

TOFMS-Analyse. Die Retentionszeit 

für S-Methyl-2-propenthioat lag in der 

ersten Dimension bei 205 Sekunden, in 

der zweiten Dimension bei 1,7 Sekunden. 

Pete Stevens: „Mit unserem SBSE- 

MPS-GCxGC-TOFMS-System konnten 

wir die Bestimmung von Stoffwechselprodukten 

in Urin deutlich verbessern: 

Die Gesamtanalysenzeit wurde verkürzt, 

die herkömmlicherweise aufwändige 

und komplexe Probenaufbereitung 

effizient vereinfacht, erleichtert und verkürzt.“ 

Dank der Automatisierung der 

im Gesamtsystem integrierten GERS- 

TEL-Module, MPS, TDS und KAS, ließ 

sich die manuelle Arbeit zugunsten einer 

höheren Effizienz und Reproduzierbarkeit 

der Messergebnisse auf ein absolutes 

Minimum reduzieren. Das GCxGC- 

TOFMS wiederum erbrachte eine bessere 

Auflösung der Messsignale und eine 

gute Trennung der co-eluierenden Peaks. 

Die verbleibende Co-Elution wiederum 

ließ sich mittels „True Signal Deconvolution“ 

auflösen – dank der hohen 

Geschwindigkeit, mit der das LECO- 

Pegasus-TOFMS 

Gesamtspektren 

aufzeichnet. 

Detaillierte Informationen 

Pete Stevens, LECO Corporation, 

Saint Joseph, Michigan, USA, 

info@leco.com, www.leco.com 


Verbraucherschutz 

Gefahr im Verzug 

Cyanide gehören zu den Chemikalien, die mit besonderer Vorsicht zu behandeln sind. Allein der Kontakt 

mit Wasser kann aus ihnen das Atemgift Blausäure (Cyanwasserstoff, HCN) freisetzen. Ungeachtet dessen 

finden Cyanide breite Anwendung, unter anderem in der Metallurgie und Kunststoffherstellung. Grund 

ist ihre Fähigkeit, mit vielen organischen Stoffen Verbindungen einzugehen und mit Metallionen stabile 

Komplexe zu bilden. Cyanide finden sich infolge ihres Einsatzes auch als problematische Umweltfracht in 

industriellen Abwässern. Über Leckagen, etwa in der Gold- und Silbergewinnung, können sie in die Umwelt, in 

Oberflächen- und Grundwässer gelangen und unsere wichtigsten Trinkwasserspeicher belasten. Zum Schutz 

der Verbraucher und gemäß gültiger Normen und Vorschriften ist Trinkwasser auf Cyanid zu untersuchen. Die 

Bestimmung mittels Headspace-(HS)-GC/MS gewährleistet die Einhaltung gebotener Grenzwerte und sorgt 

bei geeigneter Automatisierung der Probenvorbereitung für den raschen Erhalt reproduzierbarer Messwerte. 

Sekunden nach der Aufnahme von 

nur 120 bis 250 Milligramm Kaliumcyanid 

(KCN) oder Natriumcyanid 

(NaCN) befällt das Opfer namenloses 

Entsetzen: Das Atmen fällt schwer, 

wird plötzlich unmöglich und nach etwa 

einer Minute bricht es unter Krämpfen 

bewusstlos zusammen. Auch sofort eingeleitete 

geeignete medizinische Maßnahmen 

ändern selten etwas an der Prognose: 

Der Patient stirbt meist in Minutenschnelle 

an den Folgen einer akuten 

Atemlähmung. 

KCN („Zyankali“) und NaCN sind 

Salze des Cyanwasserstoffs (HCN), dessen 

Trivialname „Blausäure“ allgemein 

geläufiger sein dürfte. HCN gehört zu 

den stärksten und am schnellsten wirkenden 

Giften. Die letale Dosis liegt 

nach oraler oder inhalativer Aufnahme 

bei einem bis zwei Milligramm pro Kilogramm 

Körpergewicht. 

Reine Blausäure (HCN) ist eine farblose, 

sehr leicht flüchtige Flüssigkeit (Siedepunkt: 

26 °C), deren Bittermandelgeruch 

charakteristisch ist. Aber „nicht 

alle Menschen sind genetisch bedingt 

in der Lage, diesen Geruch wahrzunehmen; 

darüber hinaus werden bei hohen 

HCN-Konzentrationen die Geruchsnerven 

schon nach kurzer Zeit betäubt“, 

weiß Professor Thomas Daldrup, der Leiter 

der forensischen Toxikologie am Institut 

für Rechtsmedizin der Universität 

Düsseldorf. 

Die toxische Wirkung der Blausäure 

beruht insbesondere auf der Reaktionsfreudigkeit 

des Cyanid-Anions (CN - ): 

Es bildet, von einigen Ausnahmen einmal 

abgesehen, mit Gold, Silber und 

den meisten Metallen stabile Komplexe. 

Das gilt natürlich auch für das dreiwertige 

Eisen, das für den Sauerstofftransport 

im menschlichen Organismus wichtig 

ist. Konsequenz: Die Zellatmung wird 

unterbunden; der mit dem Blut herbeigeschaffte 

Sauerstoff kann nicht verwertet 

werden. Diesen Prozess, der letzten 

Endes zum Tod des Organismus führt, 

wird als „inneres Ersticken“ bezeichnet. 

Bis zu einem gewissen Grad lässt 

er sich durch geeignete therapeutische 

Gegenmaßnahmen umkehren. Darüber 

hinaus ist der Mensch in der Lage, 

kleine Dosen Cyanid in der Leber enzymatisch 

abzubauen und die resultierenden 

Stoffwechselprodukte über den Urin 

auszuscheiden. „Der Grund, warum wir 

ohne Sorge Äpfel und Birnen mit Stumpf 

und Stiel verzehren können, obgleich aus 

deren Kernen in geringen Mengen Blausäure 

freigesetzt werden kann“, schildert 

Professor Daldrup. Auch Bittermandeln, 

Erbsen und Bohnen enthalten 

so genannte cyanogene Glycoside, 

aus denen sich durch enzymatische oder 

chemische Hydrolyse Blausäure entwickeln 

kann. 

Giftigkeit hängt 

von der Verbindung ab 

Apropos: Nicht alle Cyanid-Verbindungen 

sind per se giftig, wie etwas das 

Kaliumhexacyanidoferrat(II). Die auch 

als gelbes Blutlaugensalz bezeichnete 

Chemikalie stellt einen stabilen Komplex 

dar, aus dem kein Cyanid freigesetzt 

wird; sie wird in der Lebensmittelindustrie 

als Trennmittel und Stabilisator 

eingesetzt und ist in der Europäi- 


schen Union (EU) als Lebensmittelzusatzstoff 

(E536) für die Verwendung in 

Kochsalz und Kochsalzersatz zugelassen. 

Kaliumhexacyanidoferrat(III) wiederum 

spielt in der Synthesechemie und 

in der chemischen Analytik eine besondere 

Rolle; das als rotes Blutlaugensalz 

bezeichnete Additiv wird auch in der Färberei 

verwendet sowie als Härtemittel für 

Stahl. Bei unsachgemäßem Umgang aber, 

etwa unter großer Hitze oder Säureeinwirkung, 

kann sich aus beiden Blutlaugensalzen 

giftige Blausäure (HCN) entwickeln, 

geben Toxikologen zu bedenken. 

Als problematisch und höchst gefährlich 

erweisen sich die sehr leichtlöslichen 

Alkali- und Erdalkalicyanide, die bei der 

Gewinnung von Rohsilber und Gold im 

großen Stil eingesetzt werden. Im Verlauf 

der „Cyanid-Laugerei“ lassen sich 

die Edelmetalle aus dem meist zerriebenen 

Silbererz beziehungsweise goldhaltigem 

Sand als Cyanid-Komplex extrahieren. 

Obgleich im Kreislauf gefahren, 

gelangen Rückstände der hochgiftigen 

Lauge in die Umwelt und kontaminieren 

Böden, Oberflächen- und Grundwasser. 

Welche Folgen eine solche Belastung 

der Umwelt im schlimmsten Fall nach 

sich ziehen kann, wurde unter anderem 

im Januar 2000 offensichtlich, als Tauwetter 

und heftige Regenfälle Auffangbecken 

für Cyanid-Lauge des Gold- und 

Silberbergwerks Baia Mare in Rumänien 

beschädigten: Geschätzte 100.000 

Kubikmeter giftigster Abwässer flossen 

in den Fluss Theiß und töteten darin 

alles Leben bis zur Donaumündung. „Die 

schwerste europäische Umweltkatastrophe 

seit Tschernobyl“, urteilte die Presse. 

Cyanidnachweis wichtig für die 

Bestimmung der Wasserqualität 

Vergiftete Gewässer kommen irgendwann 

wieder ins Gleichgewicht, Mutter 

Natur sei Dank. Cyanide lassen sich nämlich 

im Verlauf einer Oxidationsreaktion 

zu Stickstoff und Kohlenstoffdioxid 

abbauen und unschädlich machen. Dieser 

Prozess verläuft im Labor unter Einsatz 

von Natriumhypochlorit (NaOCl) 

oder Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) zeitlich 

beschleunigt; ohne Einfluss des Menschen 

dauert es etwas länger. Dennoch 

gilt es, kein Risiko einzugehen. Bereits 

geringe Mengen Cyanide, werden sie mit 

der Nahrung oder dem Trinkwasser aufgenommen, 

sind 

in der Lage, die 

Gesundheit des 

Menschen zu 

beeinträchtigen. 

Die United States 

Environmental 

Protection 

Agency (EPA) 

hat daher Grenzwerte 

(Maximum 

Contaminant 

Level, 

MCL) definiert, 

die nicht überschritten 

werden 

dürfen. Die 

MCL für Cyanide liegt hiernach bei 0,2 

Milligramm pro Liter beziehungsweise 

bei 200 ppb. Gemäß der TrinkW2001 

liegt die Maximalbelastung bei 0,5 mg/L. 

Werden die Werte überschritten, ist der 

Wasserversorger gehalten, Maßnahmen 

zum Schutz der Verbraucher zu treffen. 

HS-GC/MS als Methode der Wahl 

Zum Nachweis löslicher Cyanidsalze 

in Trink- und Quellwasser hat die EPA 

kürzlich eine vom H&E Testing Laboratory 

im US-Bundesstaat Maine entwickelte 

Methode auf Basis der Headspace- 

Gaschromatographie in Verbindung mit 

der massenselektiven Detektion (HS- 

GC/MS) zur Referenzmethode (ME 

355.01) von Cyaniden in Trinkwasser 

erkoren. „Die Methode lässt sich auf alle 

Formen von Cyaniden anwenden, die im 

sauren Milieu leicht HCN freisetzen“, 

schreibt Dr. Jim Eaten vom H&S-Testing 

Laboratory in der Methodenvorschrift. 

Die ME355.01 basiert auf einer vom 

PrepBuilder-Sequenz beim 

Cyanidnachweis: Per 

Mausklick lassen sich alle 

erforderlichen Schritte aus 

einer Liste von Möglichkeiten 

schnell, einfach 

und sicher zusammenstellen. 

US-amerikanischen Center of Disease 

Control and Prevention (CDC) für den 

Nachweis von Cyaniden in Blut präferierten 

Methode, die für die Anwendung 

in der Trinkwasser- und Umweltanalytik 

modifiziert wurde. Um sich rasch ein 

Bild von der tatsächlichen Kontamination 

des Trinkwassers durch Cyanide zu 

GC/MS-Analyse von Blausäure in Wasser 

gemäß der EPA-Methode ME 355.01. Der 

Massenscan erfolgte bei m/z = 26, 27 und 29 

(interner Standard). 

machen und umgehend geeignete Maßnahmen 

zum Schutz der Konsumenten 

ergreifen zu können, wird folgende Vorgehensweise 

von der EPA präferiert: 

Die Proben werden in 40-mL-Braunglasvials 

gesammelt, durch Zugabe von 

1 mL einer 1 N NaOH haltbar gemacht 

und bis zur Analyse bei 4 °C in dunkler 

Umgebung gelagert. Sollte sich die Probe 

nach Zugabe einer o-Tolidin-Lösung 

gelb färben, ist die Probe zu verwerfen, 

was unabhängig davon spätestens nach 

sieben Tagen zu erfolgen hat. Um eine 

rasche und sichere Analyse zu gewährleisten, 

sollte ein geeigneter Autosampler 

zur Probenvorbereitung zum Einsatz 

kommen. Als ideal erweist sich die Dual- 

Rail-Variante des MultiPurposeSamplers 

(MPS-PrepStation), die spezifisch in 

der Methode genannt wird. Kraft zweier 

unabhängig in alle Raumrichtungen agierender 

Roboterarme ermöglicht der MPS 

dem Anwender, sowohl eine Flüssigspritze 

einzusetzen, etwa für die Dosierung 

von Reagenzien einschließlich des 

internen Standards, als auch zeitgleich die 

Probennahme im Headspace. Beim GC/ 

MS-System handelt es sich um eine handelsübliche 

Gerätekombination. 

Probenvorbereitung: Von den zu 

analysierenden Proben wird je 1 mL in 

ein 10-mL-Headspacevial pipettiert, 

das anschließend in Reih und Glied von 

Hand auf den Probenteller der PrepStation 

platziert wird. Alle weiteren Schritte 

verlaufen voll automatisiert und dank 

der GERSTEL-MAESTRO-Software 

komfortabel gesteuert. Alle erforderli- 



Tödlicher Kaffeegenuss 

Professor Daldrup diskutiert mit einer Mitarbeiterin 

den Fall des „Cappuccino-Mörders“. 

„Der Cappuccino schmeckt aber faulig.“ 

Christa G. hatte nur einen Schluck genommen, 

schon verzog sie angewidert ihr Gesicht. 

Guido W., Leiter eines Galvanik-Betriebes im 

westfälischen Lüdenscheid, zeigte sich verwundert, 

war der Kaffee doch von ihm zubereitet 

und seiner Stellvertreterin serviert worden. 

Den Weg zur Toilette schaffte Christa G. 

gerade noch, dann brach sie nach Luft schnappend 

unter Krämpfen bewusstlos zusammen. 

Guido W. rief den Notarzt ... 

Für die Ärzte im Krankenhaus in Lüdenscheid 

wiesen die Symptome auf eine akute 

Vergiftung hin, wie sie Jahr für Jahr schätzungsweise 

an die 200.000mal hierzulande ärztlich 

behandelt werden muss. Manchmal ist es ein 

Wettlauf gegen die Zeit. In rund 5000 Fällen 

kommt leider jede Hilfe zu spät. 

Christa G. befand sich in Lebensgefahr. Im 

Nu waren Blut- und Urinproben von ihr auf 

dem Weg zum Institut für Rechtsmedizin der 

Düsseldorfer Heinrich-Heine-Universität. Die 

dortige forensische Toxikologie, eine Unterabteilung 

der Rechtsmedizin, ist spezialisiert 

auf den Nachweis von Giftstoffen in Körperflüssigkeiten. 

Professor Thomas Daldrup, Leiter 

der Toxikologie, nutzt dazu verschiedene 

Verfahren. 

Erste Indizien für die Anwesenheit toxischer 

Stoffe wie Rückstände von Arzneimitteln, Drogen 

oder Giftstoffen liefern immunchemische 

Tests. Hat der Test ein solches Ergebnis, erhält der 

behandelnde Arzt in der Klinik bereits binnen kurzer 

Zeit einen ersten Anhaltspunkt für eine Vergiftung 

und somit wertvolle Hinweise für die Therapie 

des Patienten. 

Um detaillierte Aussagen über Art und 

Menge einer im Blut beziehungsweise im Urin 

enthaltenen verdächtigen Substanz machen zu 

können, müssen Toxikologen auf adäquate Trennverfahren 

wie die Gaschromatographie in Verbindung 

mit einer massenselektiven Detektion (GC/ 

MS) zurückgreifen. 

Christa G. hatte weder Drogen noch Medikamente 

konsumiert. Das ergab die chemische 

Analyse. Jedoch fanden sich in Blut und Mageninhalt 

der 28-Jährigen erhebliche Mengen Cyanid, 

das mit der Magensäure zu dem Atem- und Nervengift 

Blausäure reagiert. Christa G. erlitt hierdurch 

einen irreversiblen Hirnschaden, an dem 

sie vier Tage später verstarb. 

„Unnatürliche Todesursache.“ Der Wortlaut 

der finalen Diagnose, die Mediziner bei 

Christa G. vornahmen, rief Polizei und Staatsanwaltschaft 

auf den Plan. Es galt herauszufinden, 

wie das tödliche Gift in den Körper der 

28-Jährigen gelangen konnte. 

Zwar hantierte die Laborantin an ihrem 

Arbeitsplatz mit Cyanidsalzen; sie werden dort 

eingesetzt, um Metalloberflächen zu vergolden. 

Gegen einen Unfall oder gar einen Selbstmord 

sprach aber der Wirkmechanismus des 

Gifts: „Hätte Christa G. Cyanidsalze aus suizidalem 

Motiv eingenommen oder sie zufälligerweise 

verschluckt, hätte sie es zur morgendlichen 

Kaffeerunde gar nicht erst schaffen 

können“, gibt Professor Daldrup zu bedenken. 

Die Ermittlungen liefen auf Hochtouren. 

Alle denkbaren Szenarien wurden theoretisch 

durchgespielt und in alle Richtungen wurde 

recherchiert. Vier Monate nach dem Gifttod 

der jungen Frau meinte die Kriminalpolizei 

schließlich, im Cappuccino das Corpus Delicti 

ausfindig gemacht zu haben – und in Guido 

W., den Leiter des Galvanikbetriebs, jemanden 

des Mordes Verdächtigen. 

War es möglich, dass Christa G. das tödliche 

Gift mit dem Cappuccino in heimtückischer 

Weise verabreicht worden war? Professor 

Daldrup wurde beauftragt, eben diesen 

Sachverhalt unter die Lupe zu nehmen. Der 

Forensiker prüfte die Löslichkeit von Cyanidsalz 

in Cappuccino. Mit dem Ergebnis: „Der 

Verdächtige hätte dem Heißgetränk unbemerkt 

eine tödliche Menge des Gifts beimischen 

können, nicht einmal die Schaumkrone 

wäre dadurch verschwunden“, versichert der 

Wissenschaftler. 

Gegen Guido W. sprach zudem, dass er den 

Cappuccino, das einzige Beweismittel, unverzüglich 

entsorgt hatte; der Becher blieb unauffindbar. 

Schließlich stieß die Polizei auch auf ein mögliches 

Mordmotiv: Guido W. hatte im Betrieb Gold 

im Wert von umgerechnet rund 5000 Euro unterschlagen. 

Der Betriebsleiter hatte allen Grund 

anzunehmen, dass ihm seine Stellvertreterin 

Christa G. auf die Schliche gekommen war und 

ihn anzeigen wollte. Um das Delikt zu vertuschen, 

tötete Guido W. die 28-Jährige heimtückisch. 

Es kam zur Anklage vor dem Schwurgericht in 

Hagen. Guido W. beteuerte seine Unschuld, das 

Gericht aber sah ihn als des Mordes überführt an, 

sprach ihn auf Indizien basierend schuldig und 

verurteilte ihn zu lebenslanger Haft. 

chen Parameter lassen sich per Mausklick 

aus einer Liste grundlegender Arbeitsschritte 

zusammenstellen; der Anwender 

benötigt nur eine Sequenztabelle 

und steuert doch das ganze System, also 

MPS, GC und MS. Aufgrund der PrepAhead-Funktion 

lassen sich Probenvorbereitung 

und GC/MS-Analyse derart zeitlich 

verschachteln, sodass alle Proben just 

in time auf die GC-Säule gegeben werden 

können, sobald der vorangegangene 

Lauf beendet ist. 

Der MPS gibt 50 µL einer wässrigen 

K 13 C 15 N-Lösung als internen Standard 

zur Probe, ferner 200 µL Ascorbinsäure 

und 200 µL Phosphorsäure, um 

HCN freizusetzen. Es folgt eine vierminütige 

Temperierung des Vials auf 

60 °C, bevor die Analyten, aus dem Headspace 

gezogen, im KaltAufgabeSystem 

(KAS) des GCs bei -10 °C cryofokussiert 

werden. Nach etwa 1,5 Minuten wird 

das KAS temperaturprogrammiert auf 

220 °C aufgeheizt und die Analyten werden 

auf die GC-Säule überführt. Anschließend 

erfolgt die Analyse auf einem handelsüblichen 

GC/MS-System, wobei 

folgende Bedingungen einzuhalten sind: 

GC-Säule: 

Trägergas: 

GC-Ofen: 

MS-Modus: 

Massen: 

PLOT-Q-Säule von Agilent, 

Teil #19091P-Q04 oder 

Äquivalent 

Helium (1,1 mL/min), 

konstanter Fluss 

110 °C (0 min) – 4 °C/ 

min –130 °C (0 min) – 

99 °C/min – 250 °C 

(1,79 min) 

Selected Ion Monitoring 

(SIM) 

m/z = 29 (interner 

Standard), 27 und 26 

Eine Bemerkung zum Schluss: Die 

Methode ME 355.01 wurde laut H&L 

Testing Laboratory von drei unabhängigen 

Laboratorien getestet und auf verschiedene, 

mit unterschiedlichen Mengen 

an Cyanid (50 und 200 ppb) versetzte 

Proben (Reagenzwasser, Wasser 

mit hoher Salzkonzentration, Trinkwasser 

mit hohem TOC-Gehalt) angewandt. 

„Alle drei Laboratorien berichteten 

von Ergebnissen, die innerhalb der 

Anforderungen lagen und damit die 

mustergültige Eignung der Methode 

bestätigen“, freut sich Dr. Jim Eaton. 


Jim Eaton Ph.D., H&E Testing Laboratory, 

221 State Street, Augusta, Maine 04333, 

USA. E-Mail: sales@gerstelus.com. 

Sie können sich auch direkt an aktuell@ 

gerstel.de wenden. 


Pharma- und Lebensmittelsicherheit 

Illegale Auswanderung 

Zum Schutz der Verbraucher muss sichergestellt sein, dass keine schädlichen Verbindungen aus 

Verpackungsmaterialien in Lebens- oder Arzneimittel migrieren können. Routinemäßige Migrationsstudien 

genügen im Bereich der Lebensmittelverpackung nicht, um die gebotenen Sicherheitsstandards einzuhalten. 

Auch die Barriere-Eigenschaft der Primärverpackungen ist experimentell zu überprüfen und sicherzustellen. 

An Arzneimittelverpackungen müssen „Extractables & Leachables“-Studien durchgeführt werden. Als 

effiziente und sensitive Screening-Methode für Lebens- und Arzneimittelverpackungen erweist sich die 

Thermodesorption, gekoppelt mit der GC/MS-Analyse. 

ei allen Vorzügen, die moderne Verpackungen 

und Verpackungsmateri- 

B 

alien im Hinblick auf Hygiene, Schutz, 

Sicherheit und Deklaration aufweisen 

oder durch Modifikation und Aufdruck 

erhalten: Ihre Verwendung ist nicht ohne 

Risiko. Die zur Herstellung eingesetzten 

Lösemittel, Additive und Farbpigmente 

sowie gegebenenfalls enthaltene 

chemische oder mikrobiologische Verunreinigungen 

können nämlich das verpackte 

Gut kontaminieren. Um Verbraucher 

beziehungsweise Patienten vor der 

Aufnahme schädlicher Migrationsrückstände 

zu bewahren, sind Lebens- und 

Arzneimittelverpackungen dezidiert auf 

potenzielle Risiken hin zu untersuchen. 

Lebensmittelverpackungen: Migrationsstudien 

sollen zeigen, ob die in oder 

auf der Verpackung enthaltenen Chemikalien 

wie Plastikadditive, Pigmente, 

Drucklösemittel oder Bindersysteme an 

Ort und Stelle bleiben oder ob sie in das 

Lebensmittel übergehen. Durchgeführt 

werden die Studien in der Regel mit drei 

Simulanzien unter Standardbedingungen 

(z. B. 10 Tage bei 40 °C). Zum Einsatz 

kommen: wässrige Essigsäure, eine wässrige 

alkoholische Lösung und Speiseöl. 

Analysiert wird die Zielverbindung im 

Simulanz während beziehungsweise nach 

der Inkubationszeit. Die Ergebnisse dienen 

dazu, spezifische Migrationsgrenzwerte 

(specific migration levels, SML) 

für die Zielsubstanz zu definieren. Mittels 

der SML werden die Zielverbindungen 

für den getesteten Kunststoff beziehungsweise 

das jeweilige Applikationsszenario 

allgemein zugelassen. Zugelassene 

beziehungsweise akzeptable Limits 

für SLM sind in den Behördenrichtlinien 

(siehe Kasten Seite 16) definiert. 

Arzneimittelverpackungen: Im Rahmen 

von so genannten „Extractables & 

Leachables“-Studien (E&L-Studien) 

soll gezeigt werden, ob eine Pharmaverpackung 

sicher ist beziehungsweise ob 

das enthaltene Arzneimittel mit migrierenden 

Chemikalien belastet wird. Die 

erforderlichen Tests werden in zwei Stufen 

durchgeführt: 

1. „Extractables“-Studie: Ein „Worst 

case“-Szenario wird simuliert, wobei die 

Verpackung unbeschädigt mit Lösemitteln 

unterschiedlicher Polarität und bei 

erhöhter Temperatur extrahiert wird. Die 

resultierenden Extrakte werden umfangreich 

analytisch charakterisiert, um einen 

möglichst vollständigen Überblick über 

alle potenziellen Verbindungen zu erhalten, 

die das Pharmazeutikum kontaminieren 

könnten. 

2. „Leachables“-Studie: Nach toxikologischer 

Auswertung der „Extractables“- 

Studie werden als kritisch eingestufte 

Substanzen im echten Pharmazeutikum 

(meist aus Stabilitätsprüfung) mit validierten 

Methoden analysiert. 

Am Rande bemerkt: Es existieren 

keine weltweit gültigen Grenzwerte für 

„extrahierbare“ Substanzen; jede E&L- 

Studie besitzt individuelle Züge und hat 

zum Ziel, potenziell risikobehaftete Verbindungen 

im jeweils vorliegenden Fall zu 

identifizieren und genau zu untersuchen. 

Die ganze analytische 

Klaviatur spielen 

Die Durchführung von Migrationstests 

und E&L-Studien erfolgt zum Teil auf 

Grundlage gültiger Normen und Regelwerke. 

Sie gleichen einem analytischen 

Potpourri unter Einsatz einer Vielzahl 

unterschiedlichster Verfahren und 

Methoden, die sich letztlich auch einsetzen 

lassen, um Verpackungssysteme, 

gleich welcher Art, zu optimieren. 

Die analytische Ouvertüre kommt 

der Thermodesorptions-GC/MS (TDS- 

GC/MS) zu. Sie eignet sich wie kaum 

ein anderes Verfahren zur effizienten und 

lösemittelfreien Extraktion leicht- und 

mittelflüchtiger Verbindungen aus Verpackungsmaterialien. 

Potenzielle Analyten 

sind Oligomere aus Polyolefinen, 

Antioxidanzien und deren Abbauprodukte, 

Plastikadditive, Lösemittel aus 

Druckfarben, Weichmacher, Monomere 

aus Bindersystemen, Verunreinigungen 

aus Pigmenten, Photoinitiatoren, unzählige 

Verbindungen und Verbindungsklassen 

aus recycliertem Karton wie Diisopropylnaphthalin-Isomere, 

Phthalate 

oder Kohlenwasserstoffe. Dem Screening 


mit der TDS-GC/MS schließen sich bei 

Bedarf weitere Analysen an, zum Beispiel 

GC/MS, Headspace-GC/MS, LC-UV- 

MS, Elementaranalyse, TOC usw. 

Fall I: Migration aus 

Lebensmittelverpackungen 

Ein Lebensmittel wird in neun unterschiedlichen 

Kunststoff-Primärverpackungen, 

darunter Polyolefin-Folien, 

laminierte Mehrfoliensysteme oder 

metallisierte Folien, gelagert. Diese befinden 

sich wiederum in einer Sekundärverpackung 

aus recycliertem Karton. 

Um einen Eindruck von der Migrationskinetik 

im Verpackungssystem zu bekommen, 

wird das Lebensmittel mittels TDS- 

GC/MS nach unterschiedlichen Lagerungszeiten 

auf Markersubstanzen aus 

dem recyclierten Karton, im vorliegenden 

Fall Diisopropylnaphthalin-Isomere 

(DIPN), untersucht. Ziel ist es, die Primärverpackung 

mit den besten Barriere- 

Eigenschaften ausfindig zu machen. 

Vorgehensweise: Das Lebensmittel 

wird homogenisiert, in Mengen zwischen 

50 und 100 mg in das Thermodesorptionsrohr 

des TDS überführt und bei Temperaturen 

zwischen 150 und 200 °C im 

Inertgasstrom thermisch extrahiert. Die 

flüchtigen Analyten werden auf einem 

geeigneten Adsorbens (z. B. Tenax) in 

der Cryo-Falle (KAS) bei -50 °C getrappt 

und anschließend durch programmiertes 

Erhitzen in das GC überführt. Detektion 

und Quantifizierung der Analyten erfolgen 

mit einem Massenspektrometer im 

SIM-Modus. 

Resultat: Bei der Analyse sämtlicher 

verpackter Lebensmittel wurde festgestellt, 

dass sich die DIPN-Konzentration 

über die Zeit im Vergleich zum 

unverpackten Lebensmittel erhöht. Mit 

anderen Worten: Kein polymeres Primärverpackungsmaterial 

stellte eine 

hundertprozentige Migrationsbarriere 

dar. Dennoch wiesen die Primärverpackungen 

unterschiedliche, teils sehr gute 

Barriere-Eigenschaften auf. Tendenziell 

waren einfache Polyolefin-Systeme sehr 

viel schlechtere Barrieren als etwa komplexe 

Laminate oder metallisierte Folien. 

Fall II: Migration aus laminierten 

Arzneimittelverpackungen 

Durchgeführt wurde eine „Extractables“- 

Studie an einer laminierten Mehrkomponentenverpackung, 

bestehend aus folgenden 

Einzelkomponenten: flexibler Beutel, 

Dichtungssystem, Verschluss, Kathetersystem 

etc. Beim Verpackungsinhalt handelte 

es sich um eine flüssiges, lipophiles 

Arzneimittel. Die Strategie lag darin, mittels 

TDS-GC/MS zunächst die Einzelkomponenten 

zu untersuchen, anschließend 

das Gesamtsystem mit einem unpolaren 

Lösemittel zu füllen, bei erhöhter 

Temperatur („Worst case“-Szenario) zu 

lagern und den resultierenden Extrakt 

zu analysieren. Darin konnten letztlich 

mehrere Komponenten identifiziert und 

quantifiziert werden. 

Eine Komponente mit hoher Konzentration 

(>100 ppm) konnte jedoch 

nicht identifiziert werden. Der Vergleich 

des Extrakt-Chromatogramms mit 

dem der Einzelkomponenten enthüllte 

schließlich den Ursprung: das laminierte 

Polymerteil. Das Massenspektrum der 

unbekannten Komponente deutete auf 

die Verbindungsklasse „Phthalate“ hin, 

da ein intensives Fragment bei m/z = 149 

zu beobachten war. Es ließ sich allerdings 

kein kommerzielles Phthalat finden, das 

chromatographisch und massenspektrometrisch 

mit der unbekannten Verbindung 

übereinstimmte. 

Das Molekulargewicht der unbekannten 

Verbindung wurde mittels 

CI-MS ermittelt und mittels hochauflösender 

EI-MS die Summenformel 

bestimmt. Ebenso ließ sich das Fragment 

(m/z = 149) eindeutig der Summenformel 

C 8 H 5 O 3 + zuordnen, also einem typischen 

Phthalat-Fragment. Die TDS-GC/MS- 

Analyse der einzelnen Polymerteile und 

Klebstoffe zeigte schließlich, dass die 

Verbindung aus einer Klebstoffkomponente 

stammte. Laut Hersteller des Klebers 

handelte es sich hierbei um ein Polyesterdiol, 

aufgebaut aus Phthalsäure- und 

Dioleinheiten, was Rückschlüsse auf die 

postulierte Struktur lieferte (niedermolekulares 

Abbauprodukt des Polyesterdiols). 

Die Verbindung wurde bei „Ciba 

Expert Services“ synthetisiert, gereinigt, 

strukturell charakterisiert ( 1 H- und 13 C- 

NMR), qualifiziert und als Referenz mittels 

GC/MS analysiert. Resultat: gleiche 

GC-Retentionszeit und gleiches Massenspektrum 

wie die unbekannte Verbindung. 

Eine toxikologische Bewertung der 

Verbindung lieferte zudem eine Spezifikation 

der zumutbaren Tagesdosis. Mithilfe 

der synthetisierten Referenz sowie 

durch Einsatz spezifischer und sensitiver 

Analytik (LC/MS) konnte die Verbindung 

in der pharmazeutischen Formulierung, 

die im Verpackungssystem gelagert 

wurde, detektiert werden, allerdings 

unterhalb der Spezifikation. Fazit dieser 

Studie: Durch Anwendung der TDS- 

GC/MS auf Einzelkomponenten einer 

Pharmaverpackung konnte eine hochkonzentrierte 

„Extractables“-Verbindung 

im Extrakt der Gesamtverpackung 

schnell und einfach zugeordnet werden. 

Analytisches und chemisches Expertenwissen 

dienten der strukturellen Aufklärung 

der Verbindung. In weiteren 

„Leachables“-Studien muss nun gezeigt 

werden, dass die Verbindung auch nach 

längerer Lagerzeit nicht in die Stabilitätsproben 

der pharmazeutischen Formulierung 

aus der Verpackung in nennenswerter 

Konzentration migriert. 

Fall III: Migration aus bedruckten 

Arzneimittelverpackungen 

Im Fokus einer weiteren „Extractables“- 

Studie stand eine bedruckte Arzneimittelverpackung 

auf Polymerbasis, die ein 

flüssig-wässriges Pharmakon beinhaltete. 

Die Strategie der Studie glich jener im 

Fall II (laminierte Verpackung): TDS- 

GC/MS-Screening des bedruckten und 

unbedruckten Polymers, anschließend 

Befüllen des Gesamtsystems mit pola- 

Richtlinien für „Extractables & Leachables“-Studien an Arzneimittelverpackungen 

• EU-Pharmacopeia Chapter 3, incl. Supplement 5.1, 5.2 & 5.3 

• USP e.g. for elastomers, for polymer characterisation 

• FDA Guidance for Industry: Container Closure Systems for Packing Human Drugs and 

Biologics 

• FDA Guidance for Industry: Metered Dose Inhaler (MDI) and Dry Powder Inhaler (DPI) 

Drug Products 

• FDA Guidance for Industry: Nasal Spray and Inhalation Solution, Suspension and Spray 

Drug Products 

• EMEA CPMP/QWP/4359/03, Guideline on Immediate Packing Materials 

• EMEA CPMP/QWP/2845/00, Note for Guidance for Metered Dose Inhalation Products 

Packing Materials 

• EMEA CPMP/QWP/158/96, Note for Guidance on Dry Powder Inhaler 

Richtlinien für Migrationsstudien an Lebensmittelverpackungen 

• FDA-Guideline: „Preparation of Premarket Submissions for Food Contact Substances: 

Chemistry Recommendations“ (December 2007) 

• EU-Directive 82/711/EEC (including amendments) 

• EU-Directive 85/572/EEC 

• EU-Directive 2002/72/EC 


em Lösemittel, Lagerung bei erhöhter Temperatur 

(„Worst case“-Szenario) und Analyse des Extrakts 

mit unterschiedlichen Methoden. 

Neben typischen „Extractables“-Verbindungen 

aus polymeren Systemen (Oligomere, Plastikadditive) 

konnten im bedruckten Polymer Bestandteile 

der Druckformulierung wie Lösemittelrückstände 

und Abbauprodukte des Photoinitiators – eines Triarylsulfonium-Salzes 

– gefunden werden. Dabei 

handelte es sich u. a. um das kanzerogene Benzol. 

Im Extrakt des bedruckten Polymers wurde gezielt 

mittels HS-GC/MS nach Benzol gesucht, wobei die 

Quantifizierung im ppm-Bereich erfolgte. 

In einer sich anschließenden „Leachables“-Studie 

wurde die HS-GC/MS-Methode nach den so 

genannten ICH-Richtlinien („International Conference 

on Harmonisation of Technical Requirements 

for Registration of Pharmaceuticals for Human Use“) 

validiert. In Stabilitätsproben der pharmazeutischen 

Formulierung (gelagert in der bedruckten Verpackung) 

wurde Benzol im Bereich von 1 ppb quantifiziert. 

Das Vorhandensein dieser kanzerogenen Substanz 

erfordert eine Risikoabschätzung: Während 

die Aufnahme einer pharmazeutischen Formulierung 

von etwa 1 mL (typisch für Fertigspritzen) pro 

Tag (entspricht 1 ng Benzol) ein vergleichsweise vernachlässigbares 

Risiko für Patienten darstellt, erweist 

sich die Aufnahme von einem Liter einer pharmazeutischen 

Formulierung, wie es etwa bei Infusionen 

erfolgt und was der Aufnahme von rund 1 µg 

Benzol entspricht, als unzumutbares Risiko für den 

Patienten. 

Mit anderen Worten: Mittels TDS-GC/MS ließ 

sich in einer polymeren Verpackung Benzol einfach 

identifizieren. Im Extrakt der bedruckten Verpackung 

wurde diese kritische Verbindung dann gezielt 

gesucht – und gefunden. Die Verbindung konnte so 

auch in der pharmazeutischen Formulierung quantifiziert 

werden. 

Zusammenfassung und Diskussion 

Aus Gründen des Verbraucherschutzes muss dafür 

Sorge getragen werden, dass Materialien, die man 

für die Verpackung von Lebensmitteln und Pharmaka 

einsetzt, möglichst frei sind von schädlichen 

Verbindungen, die in das verpackte Gut migrieren 

können. Dies lässt sich im Bereich der Lebensmittelverpackung 

nicht alleine mit routinemäßigen Migrationsstudien 

bewerkstelligen. Vielmehr braucht es 

umfangreiche Studien, um die Barriere-Eigenschaften 

der Primärverpackungen gezielt zu verbessern. 

Beim Testen von Lebensmittel- und Arzneimittelverpackungen 

müssen unterschiedlichste analytische 

Methoden angewendet werden. Einen perfekten 

methodischen Einstieg in eine Studie zur Verpackungsanalyse 

liefert die TDS-GC/MS. Denn eine 

Chemikalie, die extrahierbar und migrationsfähig ist, 

lässt sich häufig auch thermodesorbieren. Besondere 

Kennzeichen solcher Verbindungen: niedriges Molekulargewicht, 

niedrige Polarität, und hoher Diffusionskoeffizient. 

Das TDS-Screening gibt einen erstklassigen 

Überblick über eine potenzielle Kontamination. 

Autoren 

Dr. Michael Jahn, Dr. Armin Hauk, Ciba Expert Services, 

CH-4002 Basel, Tel. +41 (0)61 6364117 bzw. 

+41 (0)61 6362904, E-Mail: michael.jahn@ 

ciba.com und armin.hauk@ciba.com. 

Mit der TDS-GC/ 

MS aufgezeichnetes 

Chromatogramm 

gleicher 

Mengen recyclierten 

(A) und 

„frischen“ (B) 

Kartons: Recycling 

hat Vorteile, 

birgt aber auch 

Risiken durch 

eine potenziell 

hohe Schadstoffbelastung. 

TDS-GC/MS 

Chromatogramme 

einiger 

Einzelteile der 

Mehrkomponenten-Pharmaverpackung 

sowie 

eines organischen 

Extrakts. 

Die markierte 

Verbindung (*) 

konnte nicht ad 

hoc identifiziert 

werden. 

EI-Massenspektrum 

der 

unbekannten 

Verbindung im 

laminierten 

Verpackungssystem: 

Das 

Massenspektrum 

deutete auf die 

Verbindungsklasse 

„Phthalate“ hin, 

da ein intensives 

Fragment bei m/z 

= 149 zu beobachten 

war. 

TDS-GC/MS- 

Chromatogramm 

eines Teils der 

bedruckten und 

– zum Vergleich 

– unbedruckten 

polymeren Pharmaverpackung. 

1: Benzol, 2: 

Diphenylsulfid. 

HS-GC/MS- 

Chromatogramme 

(SIM-Modus) der 

pharmazeutischen 

Formulierung, 

gelagert mal in 

bedruckter, mal 

in unbedruckter 

polymerer Pharmaverpackung. 

Die detektierte 

Verbindung ist 

Benzol. 


Metabolit-Profiling II 

Aminosäuren vollständig 

automatisiert analysieren 

Mitte des letzten Jahrhunderts kamen Wissenschaftler auf die naheliegende Idee, durch Bestimmung 

der Aminosäurenkonzentration Stoffwechselerkrankungen zu diagnostizieren – schließlich sind 

Aminosäuren an vielen wichtigen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Die Gaschromatographie, 

verbunden mit der Massenspektrometrie (GC/MS), bietet ideale Voraussetzungen zur quantitativen 

Bestimmung von Aminosäuren in biologischen Matrices. Wie effizient die Analytik ist, hängt von ihrem 

Automatisierungsgrad ab. 

Aufbau der GERSTEL-MultiPurpose- 

Sampler-PrepStation 

minosäuren sind für Mensch und 

A Tier gleichermaßen wichtig, können 

jedoch nur in begrenztem Umfang 

vom Organismus produziert werden. 

Eine Reihe Aminosäuren, namentlich die 

essenziellen, müssen wir mit der Nahrung 

aufnehmen. Aminosäuren sind die 

Bausteine der Proteine und erfüllen eine 

Vielzahl wichtiger Funktionen im Organismus. 

Die Aminosäure Tyrosin etwa 

wird zu Katecholamin umgewandelt, also 

in ein Hormon, das anregend und stabilisierend 

auf das Herz-Kreislauf-System 

wirkt. Glutamat wiederum dient als Neurotransmitter, 

das heißt, es überträgt neuronale 

Signale. 

Aufgrund ihrer Einbindung in viele 

Stoffwechselvorgänge lassen sich Aminosäuren 

als wichtige Marker u. a. für 

angeborene Stoffwechselerkrankungen 

verwenden. Zu den bekanntesten gehört 

die Phenylketonurie (PKU): Der Organismus 

ist hierbei nicht in der Lage, Phenylalanin 

abzubauen; die Aminosäure reichert 

sich im Körper an und beeinträchtigt 

die geistige Entwicklung des Menschen. 

Diagnostizieren lässt sich die PKU 

über die Bestimmung der erhöhten Phenylalanin-Konzentration. 

Aus praktischen 

Gesichtspunkten werden Aminosäuren 

insbesondere in Körperflüssigkeiten 

wie Blutplasma und Urin bestimmt. 

Zur Bestimmung von Aminosäuren 

in biologischen Proben kommen häufig 

kommerzielle Aminosäurenanalysatoren 

zum Einsatz; ihr Funktionsprinzip 

basiert auf der Kationenaustausch-Chromatographie 

mit Nachsäulenderivatisierung 

und UV-Detektion. Nachteil dieser 

Methode ist ihr enorm hoher Zeitaufwand. 

Als attraktive, weil effiziente Alternative 

empfiehlt sich die Gaschromatographie 

mit massenselektiver Detektion 

(GC/MS), wobei die Aminosäuren mittels 

Chlorameisensäurepropylester in 

flüchtige und damit GC-gängige Derivate 

umgesetzt werden. 

„Damit die Methode für einen hohen 

Probendurchsatz geeignet ist, haben wir 

die Probenvorbereitung vollständig automatisiert“, 

sagt Dr. Katja Dettmer, Projektleiterin 

Metabolomics am Institut 

für funktionelle Genomik von Prof. Dr. 

Peter Öfner an der Universität Regensburg. 

Alle relevanten Schritte, angefangen 

bei der Zugabe des internen Standards 

(IS) über die Derivatisierung bis hin 

zur Probenaufgabe in das GC/MS-System, 

erfolgen mit der GERSTEL-MPS- 

PrepStation vollständig automatisiert. 

Dr. Dettmer: „Durch die Automatisierung 

konnten wir den manuellen Arbeitsaufwand 

minimieren und gleichzeitig die 

Reproduzierbarkeit verbessern.“ 

Die MPS-PrepStation verfügt über 

zwei voneinander unabhängig arbeitende 

Roboterarme. Während einer im vorliegenden 

Fall für die Addition der Derivatisierungsreagenzien 

mit einer Flüssigspritze 

im mL-Maßstab ausgestattet 

ist, erfolgt die Zugabe des internen 

Standards (IS) sowie die Probenaufgabe 

der notwendig kleinen Probenmenge 

mittels des zweiten Arms, der mit einer 

µL-Flüssigspritze ausgestattet ist. 

Neben diesem Hardware-spezifischen 

Aspekt bietet die zugrunde liegende 

komfortable Softwaresteuerung 

(GERSTEL-MAESTRO-Software) 

den Vorteil einer intuitiven Bedienoberfläche, 

bei der sich die erforderlichen Probenvorbereitungsschritte 

bequem aus 

einer übersichtlichen Tabelle per Mausklick 

zusammenstellen und dank Prep- 

Ahead-Funktion mit der GC/MS-Analyse 

zeitlich verschachteln lassen. 

Und so gingen die Wissenschaftler 

vor: Die biologische Probe, etwa Blut 


oder Urin, wird in ein Glasrollrandfläschchen 

(Vial) dosiert und mit einem magnetischen 

Deckel luftdicht verschlossen. 

Die Vials werden anschließend in den 

gekühlten Probenhalter der MPS-Prep- 

Station gestellt. Alle weiteren Schritte 

erfolgen automatisiert, dank magnetischer 

Verschlusskappen einschließlich 

Transport der Vials zum Schüttler, der 

die Probe auf Wunsch rührt und schüttelt 

sowie erwärmt und abkühlt. Zur 

Analyse werden je nach Probenmatrix 

20 bis 50 µL Probe eingesetzt. Folgende 

Schritte werden von der MPS-Prep- 

Station voll automatisiert durchgeführt: 

1. Zugabe des internen Standards (Mix 

von 19 13 C und 15 N markierten Aminosäuren 

und zwei deuterierten Verbindungen). 

2. Verdünnungsschritt. 

3. Zugabe einer Natriumhydroxid- 

Lösung, einer Picolin-Lösung, die als 

Katalysator fungiert, sowie des Derivatisierungsreagenz 

Chlorameisensäurepropylester. 

4. Mischen der Probe im Schüttler 

und 5. Extraktion der gebildeten Derivate 

mit einem organischen Lösemittel, 

namentlich Isooktan, „das mit der wässrigen 

Probe im Zweiphasensystem die 

obere Phase bildet“, erklärt Dr. Dettmer. 

Mit einer 10-µL-Spritze werden aus 

der oberen Phase 2,5 µL entnommen 

und direkt in den Gaschromatographen 

injiziert. Die Trennung erfolgt auf einer 

ZB-AAA-Säule (Phenomenex Inc.). 

Verwendet wurde ein Agilent GC 6890, 

ausgestattet mit dem GERSTEL-Kalt- 

AufgabeSystem (KAS) als PTV-lnjektor. 

Die Detektion erfolgte mit einem Agilent 

MSD 5975 parallel im Scan- und SIM- 

Modus, wobei für jede Aminosäure zwei 

charakteristische Massenfragmente aufgenommen 

wurden. 

Dettmer und Kollegen bestimmten 

mit ihrer MPS-KAS-GC/MS- 

Methode 33 Aminosäuren und 

Dipeptide quantitativ: Alanin, Sarcosin, 

Glycin, α-Aminobuttersäure, 

Valin, β-Aminoisobuttersäure, Leucin, 

Allo-Isoleucin, Isoleucin, Threonin, 

Serin, Prolin, Asparagin, Thiaprolin, 

Aspartat, Methionin, Hippursäure, 

Hydroxyprolin, Glutamat, 

Phenylalanin, α-Aminoadipinsäure, 

α-Aminopimelinsäure, Glutamin, 

Ornithin, Glycyl-Prolin, Lysin, Histidin, 

Hydroxylysin, Tyrosin, Prolin-Hydroxyprolin, 

Tryptophan, Cystathionin 

und Cystin. Die Quantifizierung erfolgte 

über Kalibrierkurven unter Einsatz einer 

Reihe interner Standards, bestehend aus 

einem Mix von 13 C- und 15 N-markiertem 

Alanin, Glycin, Valin, Leucin, Isoleucin, 

Threonin, Serin, Prolin, Asparagin, 

Aspartat, Methionin, Glutamat, 

Phenylalanin, Glutamin, Lysin, Histidin, 

Tyrosin, Tryptophan, Cystin sowie 

[D 5 ]-Hippursäure und [2,5,5-D 3 ]-α- 

Aminoadipinsäure. 

„Die Aminosäuren, für die kein interner 

Standard zur Verfügung stand, wurden 

mit der isotopenmarkierten Aminosäure 

korrigiert, die am nächsten eluierte“, 

erklärt Dr. Dettmer. Durch die Verwendung 

stabiler isotopenmarkierter Aminosäuren 

als internem Standard wurde 

eine deutliche Verbesserung von Reproduzierbarkeit 

und Korrelationskoeffizient 

der Kalibrierung erzielt. „Die GC 

der 33 Aminosäuren dauert weniger als 

zehn Minuten, ist also deutlich schneller 

als auf herkömmliche Weise“, freut sich 

die Wissenschaftlerin. 

Für die meisten Aminosäuren wurde 

in einem Bereich von 0,3-2000 µM kalibriert, 

bei Einsatz von 50 µL biologischer 

Flüssigkeit. Der Bereich der Nachweisgrenzen 

(Limit of Detection, LoD) lag 

zwischen 0,03 µM für die Aminosäuren 

Alanin, Glycin oder Tryptophan und 12 

µM für Glutamin und Prolin-Hydroxyprolin; 

die unterste Quantifizierungsgrenze 

(Limit of Quantification, LOQ) 

lag zwischen 0,3 und 30 µM. 

Die Methode wurde laut Dr. Dettmer 

auf verschiedene biologische Proben 

erfolgreich angewendet und die Reproduzierbarkeit 

bestimmt. Untersucht wurde 

Harn von Menschen und Mäusen sowie 

Plasma, wobei jeweils eine zehnfache 

Bestimmung durchgeführt und die relative 

Standardabweichung (RSD) berechnet 

wurde. Sie lag zwischen 2,0 und 8,8 

Prozent für menschlichen Harn, zwischen 

0,9 und 8,3 Prozent für menschliches 

Plasma und zwischen 1,3 und 9,1 

Prozent für Mäuseharn. 

„Mit unserer Methode lassen sich 

biologische Proben wie Urin, Zellkulturen, 

Zellextrakte und Plasma mühelos 

und sicher analysieren“, bestätigt 

Dr. Dettmer. Eine Anwendung ist die 

Bestimmung der Aminosäurenkonzentration 

in Körperflüssigkeiten zwecks Diagnose 

der bereits erwähnten angeborenen 

Stoffwechselstörungen. Neben der 

klinischen Diagnostik spielt die Bestimmung 

von Aminosäuren in der Lebensmittelanalytik 

eine besondere Rolle, da 

die essenziellen Aminosäuren bekanntermaßen 

unter normalen Umständen ausschließlich 

mit der Nahrung dem Organismus 

zugeführt werden können. 

Wie die Praxis zeige, bestätigt Dr. 

Katja Dettmer, ließe sich die MPS-KAS- 

GC/MS-Methode auch auf die Analyse 

von Aminosäuren in Lebensmitteln wie 

Milch, Bier und Saft anwenden. Um die 

Anwendbarkeit ihrer Methode in der 

Lebensmittelanalytik zu demonstrieren, 

haben sie und ihre Kollegen exemplarisch 

Apfelsaft, Bier und Sojasoße untersucht. 

Am Rande bemerkt: Sojasoße ist eine asiatische 

Würzsauce, bestehend aus Wasser, 

Sojabohnen, Getreide und Salz. Wie 

die Analyse zeigt, schildert die Wissenschaftlerin, 

enthält Sojasoße viele Aminosäuren 

in zum Teil überragend großen 

Mengen, wobei Glutamat mit 47,73 

mM dominiert. Die Hauptaminosäuren 

in Apfelsaft sind Alanin, Prolin, Asparagin, 

Aspartat und Glutamat, wobei Asparagin 

mit einer Konzentration von 3,16 

µM heraussticht. 

Im Bier machen die Aminosäuren 

Alanin mit 1,13 mM und Prolin mit 

3,56 mM die Hauptkomponenten aus. 

„Die Resultate zeigen deutlich“, fasst 

Dr. Katja Dettmer zusammen, „dass 

sich unsere automatisierte MPS-KAS- 

GC/MS-Methode hervorragend zum 

Nachweis von Aminosäuren in biologischen 

Matrices eignet, sei es in Blut und 

Urin oder auch in Lebensmitteln.“ 

Chromatogramm einer 

Vollmilchprobe. Aminosäuren, 

die einen 

Isotopen-markierten 

Standard haben, sind 

in der Abbildung rot 

markiert. 


Dr. Katja Dettmer, 

Universität 

Regensburg, 

Institut für Funktionelle 

Genomik, 

Josef-Engert-Str. 9, 

D-93053 

Regensburg, 

Tel. +49 (0) 941 943 5015, 

E-Mail: katja.dettmer@klinik.uniregensburg.de. 

Sie können Ihre Anfrage auch direkt 

an aktuell@gerstel.de richten. 


Automatisierte Probenvorbereitung 

Auf Droge? 

Umfassende Harnanalyse auf Drogenkonsum und Medikamentenmissbrauch mittels automatisierter 

dispersiver Festphasenextraktion (Disposable Pipette Extraction, DPX) und HPLC-MS/MS 

mit „Dynamic Multiple Reaction Monitoring“ (MRM). 

Groß im Einsatz: Der GERSTEL-MultiPurpose- 

Sampler (MPS2XL) mit DPX-Option. 

Um biologische Proben auf Rückstände 

von Drogen und Medikamenten 

wie Benzodiazepinen zu untersuchen, 

ist es notwendig, die Probe so 

vorzubereiten, dass weder Matrixeffekte 

noch Ionensuppression auftreten können. 

Die Festphasenextraktion (SPE) ist im 

Allgemeinen die bevorzugte Technik zur 

Matrixabtrennung; in der hier beschriebenen 

Untersuchung wurde zur Extraktion 

die automatisierte, so genannte Disposable 

Pipette Extraction (DPX) verwendet. 

DPX ist eine schnelle dispersive 

Festphasenextraktionstechnik unter Verwendung 

lose in einer Einwegpipettenspitze 

liegender Sorbentien. Die Probe 

wird in die Spitze gesaugt und aktiv mit 

dem Sorbens vermischt. Die Vorteile 

der DPX-Technologie bestehen hauptsächlich 

darin, dass die Extraktion sehr 

schnell vonstattengeht, wenig Lösungsmittel 

verbraucht wird und der gesamte 

Prozess voll automatisiert werden kann, 

einschließlich der Probenaufgabe ins 

chromatographische System. Der MPS- 

Autosampler von GERSTEL erledigt 

DPX-Extraktionen in etwa fünf Minuten 

unter Einsatz verschiedenartiger Sorbentien: 

Reversed Phase (DPX-RP), Kationentauscher 

(DPX-CX), schwache Anionentauscher 

(DPX-WAX) oder Festphasen 

zur Aufreinigung so genannter 

QuEChERS-Extrakte. 

Zur Bestimmung von Wirkstoffen 

und deren Metaboliten aus Arzneimittelrückständen 

sind GC/MS oder HPLC- 

MS/MS im Allgemeinen die bevorzugten 

Techniken. Der Vorteil bei der LC-MS/ 

MS ist, dass sich eine Derivatisierung der 

Analyten erübrigt, sodass die Probenvorbereitung 

vereinfacht wird und weniger 

Zeit raubt. Hinzu kommt, dass die hocheffiziente 

Ionisierung, kombiniert mit der 

Tandem-Massenspektrometrie, zu höherer 

Sensitivität und Selektivität führt. 

Im Mittelpunkt dieser Untersuchung 

stand die automatisierte Extraktion geringer 

Probenvolumina für die LC-MS/MS, 

um für einen hohen Analysendurchsatz 

zu sorgen („one sample at a time“). Die 

Gesamtdauer der Analyse konnte ver- 

Vorbehandlung der Urinproben 

• 260 μL Urin in ein sauberes Reagenzglas 

(12 x 75 mm) pipettieren. 

• 250 μL einer 1,0 M HCl in das Röhrchen 

pipettieren und für einige Sekunden 

vortexen. 

• 250 μL Acetonitril in das Reagenzglas 

pipettieren und für einige Sekunden 

vortexen. 

• Probe mit einem 2-in-1-Spritzenfilter 

von Agilent filtern und das Filtrat in 

einem sauberen Reagenzglas (12 x 75 

mm) sammeln. 

• Gefilterte Urinprobe auf dem GERS- 

TEL-MultiPurposeSampler (MPS XL) 

mit DPX-Option platzieren. 

Vorbehandlung der Vollblutproben 

• 200 μL Vollblut in ein sauberes Reagenzglas 

(12 x 75 mm) pipettieren. 

• 800 µL Acetonitril in das Röhrchen 

geben und für einige Sekunden vortexen. 

• Für zehn Minuten zentrifugieren und 

den Überstand in ein sauberes Röhrchen 

(12 x 75 mm) überführen. 

• Die Probe auf dem GERSTEL-Multi- 

PurposeSampler (MPS XL) mit DPX- 

Option platzieren. 

kürzt beziehungsweise die Produktivität 

erhöht werden, weil sich Probenvorbereitung 

und Analyse der vorherigen Probe 

miteinander zeitlich verschachteln ließen. 


Der DPX-Prozess 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 

Sofern erforderlich, lässt sich das Sorbens in der 

Pipette mit einem Lösemittel vor der Extraktion 

konditionieren. Sämtliche Schritte der DPX verlaufen 

auf dem MPS-Autosampler automatisiert: 

1 

Die Probe wird aus der Vorlage in die Pipettenspitze 

gezogen, ohne mit der Nadel der 

Mikroliterspritze in Berührung zu kommen. 

DPX-Spitze 

Festphase 

konditionieren* 

*optionale Schritte, methodenabhängig 

Probe aufziehen 

durchmischen 

Probe 

Gas 

Probe entfernen 

waschen* 

eluieren 

Extrakt 

2 

3 

Durch Ansaugen von Luft werden Probe und 

Sorbens optimal gemischt, mit dem Resultat einer 

effizienten Extraktion mit hoher Ausbeute. 

Nach 20 bis 30 Sekunden ist die Extraktion 

erfolgreich beendet; die Probenflüssigkeit wird 

aus der Pipettenspitze entleert. Bei Bedarf lässt 

sich ein Waschschritt einfügen. 

4 

Anschließend werden die extrahierten Analyten mittels 

eines geeigneten Lösemittels eluiert und der Extrakt wird 

in ein vorbereitetes Vial pipettiert. 

Die Extraktion einer Probe dauert nur wenige Minuten. 

Probenvorbereitung und Analyse verlaufen zeitlich 

verschachtelt. 

Experimenteller Teil 

Ausstattung: Die Trennung der Analyten 

erfolgte auf einem HPLC 1200, 

ihre Detektion auf einem Triple-Quadrupol-Massenspektrometer 

6410 mit 

ESI-Quelle (beide Geräte von Agilent 

Technologies). Für die Probenvorbereitung 

und die Probenaufgabe wurde der 

MultiPurposeSampler (MPS XL) von 

GERSTEL verwendet. 

Material: Benzodiazepin-Multikomponenten-Mixtur 

8 von Cerilliant (enthält 

acht Komponenten in Acetonitril: Clonazepam, 

Temazepam, Nitrazepam, Alprazolam, 

Diazepam, Flunitrazepam, Lorazepam 

und Oxazepam, 250 μg/mL; enthält acht 

Komponenten in Methanol: Nordiazepam, 

Clobazam, Bromazepam, Estazolam, Flurazepam, 

Midazolam, Triazolam, 1,0 mg/mL, 

und α-Hydroxyalprazolam, 100 µg/mL). 

Aus den 16 Benzodiazepinen wurde eine 

wässrige Stammlösung bereitet, aus der eine 

Verdünnungsreihe hergestellt wurde. Deuterierte 

Benzodiazepin-Analoga (d 5 -Nordiazepam, 

d 5 -α-Hydroxyalprazolam, d 5 -Oxa- 

zepam, d 4 -Clonazepam und d 5 -Estazolam, 

jedes in Methanol, 100 µg/mL) wurden von 

Cerilliant bezogen. 

Extraktion: Ein MultiPurposeSampler 

(MPS) von GERSTEL wurde zur 

Extraktion des hydrolysierten Urins 

mit 1-mL-DPX-CX-Pipettenspitzen 

bestückt. Folgende Methode zur 

Automatisierung kam zur Anwendung: 

250 μL eines 30-prozentigen Acetonitril-Wasser-Gemischs 

wurden langsam 

(Fließgeschwindigkeit: 50 μL/s) durch 

Analysenbedinungen HPLC 

Säule: 

Zorbax Eclipse 

XDB C18 RRHT 

(2,1 mm x 50 mm, 1,8 µm) 

Eluenten: A – 20 mM Ammoniumformiat, 

pH 8.6 

B - 10% Isopropanol in 

Methanol 

Gradient: 

Zeit (min) 

Fluss (mL/min) Druck (bar) % B 

0 0,2 600 45 

2 0,2 600 45 

5 0,2 600 95 

9 0,2 600 95 

9,5 0,2 600 45 

Säulen-Temperatur: 35 °C 

Injektionsvolumen: 2,5 µL 

Laufzeit: 

10 min 

Analysenbedingungen MS 

Ionisierung: ESI positive ion mode 

Gas-Temperatur: 350 °C 

Gas-Fluss (N2): 12 L/min 

Nebulizer pressure: 35 psi 

Capillary: 

4,5 kV 

Analyten Precursor- Produkt- Fragmentor CE (V) 

Ion [m/z] Ion(en) [m/z] Spannung(V) 

Bromazepam 316 182 (209) 140 (140) 30 (25) 

Nitrazepam 282 236 (180) 160 (160) 25 (35) 

d 4 -Clonazepam 320 274 120 30 

Flunitrazepam 314 239 (268) 160 (160) 35 (30) 

Clonazepam 316 270 (214) 120 (120) 25 (30) 

d 5 -a-OH-Alprazolam 330 302 120 30 

d5-Estazolam 300 272 140 25 

a-OH-alprazolam 325 216 (297) 120 (120) 35 (30) 

Estazolam 295 205 (267) 160 (160) 40 (25) 

Clobazam 301 224 (259) 140 (140) 30 (15) 

Triazolam 343 239 (308) 180 (180) 40 (25) 

Alprazolam 309 274 (281) 160 (160) 30 (25) 

d 5 -Oxazepam 292 246 120 20 

Oxazepam 287 241 (269) 120 (120) 20 (15) 

Lorazepam 321 229 (275) 140 (140) 30 (20) 

Temazepam 301 255 (177) 120 (120) 35 (40) 

d 5 -Nordiazepam 276 213 160 30 

Nordiazepam 271 140 (165) 160 (160) 30 (30) 

Midazolam 326 249 (291) 180 (180) 40 (25) 

Diazepam 285 222 (257) 160 (160) 25 (25) 

Flurazepam 388,1 288 (315) 140 (140) 25 (20) 

Parameter der MS/MS-Detektion. 


Chromatogramme (EIC) einer Urinprobe, versetzt mit 7,5 ng/mL einer Standard-Lösung, nach DPX. 

die DPX-Pipettenspitze geleitet, um 

das Sorbens zu befeuchten. Die Probe 

wurde dann in die DPX-Pipettenspitze 

gesaugt und mit dem Sorbens vermischt; 

dazu wurden 1,3 mL Luft eingezogen. 

Die Äquilibrierung dauerte 20 Sekunden, 

anschließend wurde die Lösung 

entfernt. Zum Auswaschen von Matrixbestandteilen 

wurde das Sorbensmaterial 

durch die DPX-Pipettenspitze mit 

500 μL einer 10-prozentigen Acetonitril- 

Wasser-Waschlösung gespült. Es folgte 

ein zusätzlicher Waschschritt unter Verwendung 

100-prozentigen Acetonitrils. 

Die Elution der Analyten erfolgte 

mit 700 μL einer Methylenchlorid-Isopropanol-Ammoniumhydroxid-Lösung 

[78/20/2 (v/v)], die in die DPX-Pipettenspitze 

aufgezogen wurde. Das Eluat 

wurde unmittelbar in saubere 2-mL-Vials 

pipettiert, dann bis zur Trockenen eingedampft 

und mittels Zugabe von 50 μL 

Wasser wieder in Lösung gebracht. 

Repräsentative Kalibrationsgeraden von Triazolam und Clonazepam. 

Ergebnis und Diskussion 

Die DPX-CX-Extraktionen ließen sich 

mit dem MultiPurposeSampler (MPS) 

rasch und leicht durchführen. Weil ein 

basischer Eluent zur Elution der Analyten 

vom Kationentauscher verwendet 

wurde, war es erforderlich, vor der HPLC- 

Trennung das Lösemittel zu wechseln. 

Mit Blick auf die weltweite Verknappung 

von Acetonitril wurde eine Alternative 

als organischer Zusatz zur mobilen 

HPLC-Phase gesucht und im zehnprozentigen 

Isopropanol gefunden. Sämtliche 

HPLC-MS-Spektren wurden mittels 

MRM (Dynamic Multiple Reaction 

Monitoring) erfasst, was eine hohe Sensitivität 

bei der Analyse niedriger Arzneimittelkonzentrationen 

gewährleistet. 

Die gewählte Säule garantierte eine 

rasche Trennung der Analyten innerhalb 

von zehn Minuten. 

Schlussfolgerung 

Komponente R 2 LOQ 

[ng/mL] 

Temazepam C 0,9917 0,5 

Alprazolam C 0,9901 0,5 

Oxazepam C 0,9950 0,5 

Lorazepam C 0,9908 0,5 

Estazolam D 0,9955 0,5 

a-OH-alprazolam A 0,9958 0,5 

Flurazepam B 0,9937 0,5 

Midazolam B 0,9919 0,5 

Flunitrazepam E 0,9959 0,5 

Diazepam B 0,9969 0,5 

Clonazepam E 0,9974 0,5 

Clobazam C 0,9947 0,5 

Bromazepam E 0,9973 0,5 

Triazolam C 0,9783 0,5 

Nordiazepam B 0,9941 0,5 

Nitrazepam C 0,9910 0,5 

Ergebnis der Kalibrierung; 

verwendete interne Standards: 

d 5 -a-Hydroxyalprazolam (A), 

d 5 -Nordiazepam (B), 

d 5 -Oxazepam (C), 

d 5 -Estazolam (D) und 

d 4 -Clonazepam (E). 

Wiederfindung der untersuchten 

16 Benzodiazepine mit 

der DPX-LC-MC/MS-Methode: 

Die geringe Wiederfindungsrate 

von Clobazam basiert auf einer 

niedrigen Extraktionseffizienz. Im 

Gegensatz zu den anderen Benzodiazepinen 

enthält Clobazam keine 

protonierbaren Stickstoffzentren 

in der chemischen Struktur und 

bindet daher eher schlecht an das 

DPX-CX-Material. Dieses Ergebnis 

bestätigt die Spezifität des DPX-CX- 

Sorptionsmittels. 

Komponente Wiederfindung [%] 

Alprazolam 65 

a-OH alprazolam 100 

Clonazepam 91 

Diazepam 80 

Flunitrazepam 86 

Lorazepam 49 

Nitrazepam 93 

Nordiazepam 91 

Oxazepam 91 

Temazepam 84 

Estazolam 90 

Clobazam 6 

Triazolam 54 

Flurazepam 82 

Midazolam 57 

Bromazepam 43 


Komponente QC1 QC2 QC3 

7.5 ng/mL 30 ng/mL 75 ng/mL 

a-OH-Alprazolam Mittelwert 7,50 29,8 78,7 

%RSD 4,30 1,40 2,31 

%Accuracy 101 99,3 105 

N 6 5 6 

Estazolam Mittelwert 7,31 30,5 80,6 

%RSD 1,52 1,01 1,55 

%Accuracy 99,3 102 108 

N 6 5 6 

Lorazepam Mittelwert 6,04 29,5 91,4 

%RSD 8,97 8,48 11,5 

%Accuracy 89,3 98,3 122 

N 6 5 6 

Oxazepam Mittelwert 7,21 30,3 79,6 

%RSD 1,74 1,68 1,22 

%Accuracy 98,6 101 106 

N 6 5 6 

Temazepam Mittelwert 6,97 30,3 78,5 

%RSD 1,96 2,29 1,72 

%Accuracy 97,2 101 105 

N 6 5 6 

Alprazolam Mittelwert 6,65 29,4 86,8 

%RSD 5,03 4,25 3,24 

%Accuracy 93,7 97,9 116 

N 6 5 6 

Clobazam Mittelwert 7,54 31,6 66,4 

%RSD 13,7 5,67 15,3 

%Accuracy 101 105 88,5 

N 6 5 6 

Clonazepam Mittelwert 7,30 29,3 79,0 

%RSD 1,91 2,05 1,75 

%Accuracy 97,7 97,5 105 

N 6 5 6 

Komponente QC1 QC2 QC3 

7.5 ng/mL 30 ng/mL 75 ng/mL 

Diazepam Mittelwert 6,96 30,1 83,7 

%RSD 3,67 3,95 2,19 

%Accuracy 97,7 100 112 

N 6 5 6 

Flunitrazepam Mittelwert 7,33 29,9 80,4 

%RSD 1,67 2,85 1,36 

%Accuracy 98,5 100 107 

N 6 5 6 

Flurazepam Mittelwert 6,15 27,8 89,0 

%RSD 9,96 10,3 5,25 

%Accuracy 86,6 92,5 119 

N 6 5 6 

Midazolam Mittelwert 6,02 27,7 87,9 

%RSD 9,12 9,37 7,40 

%Accuracy 84,9 92,4 117 

N 6 5 6 

Nitrazepam Mittelwert 7,15 29,5 80,2 

%RSD 2,17 4,59 1,44 

%Accuracy 97,6 98,4 107 

N 6 5 6 

Nordiazepam Mittelwert 7,38 29,3 77,8 

%RSD 2,63 2,10 1,77 

%Accuracy 99,5 97,8 104 

N 6 5 6 

Triazolam Mittelwert 6,13 27,0 81,7 

%RSD 6,46 3,69 9,79 

%Accuracy 86,7 89,9 109 

N 6 5 6 

Bromazepam Mittelwert 8,20 31,0 102,0 

%RSD 14,8 15,5 26,4 

%Accuracy 104 103 136 

N 6 5 6 

Statistische Auswertung der Bestimmung von Benzodiazepinen in Urin. 

Die automatisierte DPX-Extraktion von 

Benzodiazepinen aus Urin gelang erfolgreich 

mit dem MPS. In der hier vorgestellten 

Untersuchung betrug die Extraktionszeit 

insgesamt 6,5 Minuten. Die Probenaufbereitung 

nahm insgesamt weniger 

Zeit in Anspruch als der chromatographische 

Probendurchlauf; von daher 

kann die nächste Probe bereits bearbeitet 

werden, während die Analyse der laufenden 

Probe noch im Gange ist. Jedesmal 

wenn das LC-MS/MS-System einen 

Durchlauf beendet hat, steht die nächste 

Probe schon zur Aufgabe bereit; somit 

ist ein höchstmöglicher Probendurchsatz 

gewährleistet. Überdies stellt die Probenvorbereitung 

just in time sicher, dass die 

Probe vor Beginn der Analyse nicht zu 

lange im Autosampler verweilt. Bei der 

Bestimmung von Benzodiazepinen in 

Urin wurden mithilfe der DPX-LC- 

MS/MS-Methode niedrige Nachweisgrenzen 

für sämtliche Benzodiazepine 

erreicht. Die Kalibriergeraden wiesen 

eine gute Linearität auf (R 2 ≥ 0,98); die 

Bestimmungsgrenze lag bei 0,5 ng/mL. 

Die Methode erwies sich als richtig und 

präzise. Die durchschnittliche Standardabweichung 

(RSD) für die analysierten 

Benzodiazipine lag bei 5,5 % (Bereich: 

1,01-26,4 %). 

Autoren 

Einfluss der Matrix auf die Ionisierung von Benzodiazepinen in hydrolysiertem Urin und Vollblut im 

Vergleich zu den Standard-Lösungen, angesetzt in reinem Wasser (100 %). 

Fredrick D. Foster, John R. Stuff, Edward 

A. Pfannkoch; GERSTEL, Inc., 701 Digital 

Dr. Suite J, Linthicum, MD 21090, USA. 

Sparkle T. Ellison, William E. Brewer, 

Stephen L. Morgan; Department of 

Chemistry and Biochemistry, University 

of South Carolina, 631 Sumter Street, 

Columbia, SC 29208, USA. 

Tom Gluodenis; Agilent Technologies, 

2850 Centerville Road, Wilmington, DE 

19808, USA. 


Aroma- und Duftsto fanalyse 



Tödlicher Ka feegenuß 

Auf Droge? 


für die LC-MS/MS-Analytik 

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GERSTEL GmbH & Co. KG • Postfach 10 06 26 • 45406 Mülheim an der Ruhr 

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Entgelt bezahlt 

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Das lesen Sie in unserer nächsten Ausgabe 

Im Internet 

Lebensmittelsicherheit: Besserer Nachweis 

von Pestiziden aus QuEChERS-Extrakten 

Pestizid-Rückstände in Agrarprodukten lassen sich mit 

der noch recht jungen QuEChERS-Methode schnell, kostengünstig 

und sicher analysieren. Applikationschemiker 

haben nun durch den Einsatz einer neuen, schnellen 

und effektiven Festphasenextraktionstechnik den GC/MS- 

Nachweis von Pestiziden aus QuEChERS-Extrakten optimiert. 

Umweltanalytik: Ultraspurennachweis von 

PCBs im ewigen Eis des Hochgebirges 

Ein Expertenteam, darunter Wissenschaftler des 

Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in 

Leipzig, hat im Schnee der Anden in 6200 Meter 

Höhe polychlorierte Biphenyle (PCBs) nachgewiesen. 

Dabei erwies sich der GERSTEL-Twister als 

ideales Extraktionsmedium, um auch mit geringen Probenvolumina 

die geforderte Nachweisgrenze zu erreichen. 

Bioanalytik: SPME-Headspace-Technik zur 

Untersuchung von Stoffwechselprozessen 

Längst haben die Gas- und Hochleistungs-Flüssigchromatographie 

ihren Platz in der Biotechnologie gefunden. 

Mithilfe von GC und HPLC lassen sich in Verbindung mit 

der SPME-Headspace-Technik enzymatische Reaktionen 

sowie Stoffwechselprozesse einfach überwachen und 

exakt nachvollziehen – und dies im Minimaßstab: in klassischen 

Headspace-Vials. 

GERSTEL online: Hinweise zu Produkten, 

Terminen, Veranstaltungen, 

Downloads sowie weitere Informationen 

über das Unternehmen und seine 

kundenorientierten Lösungen finden 

Sie im Internet unter www.gerstel.de 

Apropos: Sollten 

Sie Fragen 

zu einem der 

Beiträge in dieser 

42. Ausgabe 

der „GERSTEL 

Aktuell“ haben 

oder Informationen 

wünschen, 

freuen 

wir uns auf Ihre E-Mail an 

aktuell@gerstel.de. 

Umfangreiches Material über die Produkte 

und Systemlösungen des Unternehmens 

finden Sie wie gewohnt im 

Internet unter www.gerstel.de 


Kundenzeitschrift der GERSTEL GmbH & Co. KG · Eberhard-Gerstel-Platz 1 · 45473 Mülheim an der Ruhr · Telefon + 49 2 08 - 7 65 03-0 · gerstel@gerstel.de 

Nr. 42 März 2010 


Auf den 

Geruch 

gekommen 

ISSN 1618 - 5900 

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 

GERSTEL GmbH & Co. KG 

Eberhard-Gerstel-Platz 1 

45473 Mülheim an der Ruhr 

Deutschland 

+49 208 - 7 65 03-0 

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GERSTEL Aktuell Nr. 42 - Gerstel GmbH & Co.KG

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