Spurenanalyse von 2,4,6-Trichloranisol mittels Stir Bar Sorptive ...

GERSTEL Aktuell Applikation
Tabelle 1 Analysebedingungen
GERSTEL-Twister
Säule
Pneumatik
TDS-Temperaturen
KAS-Temperaturen
Ofen-Temperaturen
Detektor
10 mm, 55 µl PDMS
30 m HP 5 (Agilent), di = 0,25 mm, df = 0,25 mm
He, Pi = 56,6 kPa, konst. Fluss = 1 ml/min
TDS-Desorptionsfluss = 50 ml/min (splitlos)
KAS-Splitloszeit = 1 min
20 °C, 60 °C/min, 180 °C (5 min)
-150 °C, 12 °C/s, 280 °C (5 min)
60 °C ( 1min), 10 °C/min, 150 °C, 25 °C/min,
300 °C (30 min)
MSD, 230 °C / 150 °C, Scan 35 – 350 amu,
SIM m/z 212/197/169
nahme oder durch direkte Injektion in ein Standard-
GC-System quantifizieren [4].
Ein anderes Verfahren ist die direkte thermische
Extraktion mit anschließender GC-Analyse: Das leere
Glasröhrchen eines Thermodesorptionssystems
wird mit einem kleinen Stück Korken beladen und
aufgeheizt, bis TCA aus der Matrix freigesetzt wird
und nach gaschromatographischer
Trennung detektiert
werden kann. Für extrem
niedrige Detektionsgrenzen
genügen Probengrößen von
unter 10 ng/l [5].
Abbildung 1
Allen genannten Vorgehensweisen
gemeinsam ist,
®
GERSTEL Twister
dass sie das analytische Problem
an der Quelle lösen, was bei einer präventiven
Aufgabenstellung wünschenswert sein kann. Im Hinblick
auf gesetzliche Aspekte ist es jedoch sinnvoll,
TCA direkt in der Matrix Wein zu bestimmen und
nicht, auf indirektem Wege, durch die Analyse des
Korkens. Hier liegt auch das Problem: Will man die
notwendige Empfindlichkeit erreichen, bedarf es vor
der Untersuchung lästiger Extraktions- und
Anreicherungsschritte, eben aufgrund der extrem
niedrigen Geschmacksschwelle des TCA.
Zudem kommt die Flüssig-Flüssig-Extraktion
nicht ohne zum Teil hoch-toxische Lösungsmittel
aus, was zur Folge haben kann, dass der resultierende
Abfall bedenklicher ist als die zu untersuchenden
Spuren in der Probenmatrix. Um eine umweltfreundliche
Vorgehensweise zu gewährleisten, sollten moderne
Analyseverfahren so gestaltet sein, dass sie
ganz oder teilweise ohne organische Lösungsmittel
auskommen.
Vor etwa zehn Jahren haben Arthur und
Pawliszyn eine solche Technik entwickelt: die Solid
Phase Micro Extraction (SPME) [6]. Dahinter verbirgt
sich ein Verfahren, welches die Extraktion organischer
Bestandteile aus Wasser mit Hilfe von
Sorbentien aus Polydimethylsiloxan (PDMS) ermöglicht,
damals noch mit PDMS beschichtete offene
röhrenförmige Traps. Mitte der 80er Jahre wurde dieses
Verfahren von mehreren Gruppen beschrieben.
Aufgrund praktischer Begrenzungen jedoch, etwa
einer zu geringen Probenkapazität oder einem zu
niedrigem Probendurchbruchsvolumen, fand diese
Technik aber keine Akzeptanz. Erst als mit PDMS beschichtete
Fasern zur Anwendung kamen, schaffte
die SPME den Durchbruch.
Die SPME ist eine Gleichgewichtstechnik, die
auf der Verteilung der Komponenten zwischen der
PDMS-Beschichtung und der wässrigen Matrix
beruht. Dieses Gleichgewicht lässt sich mit
Verteilungskoeffizienten für Oktanol/Wasser (K(o/w))
korrelieren, die kürzlich in verschiedenen Arbeiten
beschrieben wurden [7 – 9]. Für niedrige Koeffizienten
(20000 sein. Versuche haben
deutlich gezeigt, dass die Funktion von log K (o/w)
Wiederfindung als
Wiederfindungsrate von Komponenten
mit einem K(o/w) unter 10000 nur gering ist oder bei
nahezu Null liegt.
Im Folgenden wird die Bestimmung von 2,4,6-
Trichloranisol in Wein mit einer erst kürzlich
entwickelten Technik beschrieben, der sogenannten
Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE), die auf dem oben
genannten Sorptionsprinzip beruht. Für die Extraktion
wurde jedoch statt einer Faser ein mit PDMSbeschichtetes
Rührstäbchen für Magnetrührer eingesetzt.
Das Beschichtungsvolumen liegt in einer
Größenordnung von 55 µl, was einem Phasenverhältnis
von 100 führt. Eine Wiederfindung von
50 % lässt sich jetzt bereits mit einem K(o/w) von 200
erreichen.
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GERSTEL Aktuell 25 / Oktober 2000