Download (3638Kb) - tuprints

5.2.2. GC-MS-Untersuchung
Im letzten Kapitel wurde gezeigt, dass mittels MALDI-TOF-Untersuchung nach dem
partiellem Abbau und SPE-Fraktionierung die Charakterisierung unterschiedlicher
Esterendgruppen zwar möglich ist, aber Carbonsäure-Endgruppe nicht bestimmt werden
können. Weiterhin erlaubt der gewählte Ansatz lediglich die Bestimmung der Endgruppe auf
der Carbonyl-Seite (EG 1 ), während keine Informationen über die die Endgruppe am anderen
Kettenende (EG 2 ) erhalten werden können. Darüber hinaus ist die Aufarbeitung der Probe
relativ aufwändig, da die Proben zunächst abgebaut werden müssen, wobei die geeigneten
Mengen an PLA, PEG und NaOH verwendet werden müssen um ein geeignetes
Molekulargewicht zu erreichen, und nach dem Abbau die Proben vor der MALDI-Messung
noch fraktioniert werden müssen.
Deshalb wurde nach einer alternativen Methode gesucht, um die Endgruppen schneller und
exakter zu identifizieren. In der MALDI-TOF-Untersuchung hatte man gesehen, dass
Polylactid sowohl partial als auch vollständig abgebaut werden kann. Da bei einem
vollständigen Abbau kleine Moleküle entstehen, die leicht durch Erhitzen verdampft werden
können, wäre es möglich die Abbauprodukte mittels GC-MS zu untersuchen und dadurch die
Moleküle mit den Endgruppen zu identifizieren. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass
die Konzentration der Endgruppen sehr gering ist und mit steigendem Molekulargewicht
sinkt. Da die technischen PLA-Proben meistens ein Molekulargewicht von ca. 70 000 g/mol
haben, beträgt der Polymerisationsgrad ca. 1000, d.h. nach dem Totalabbau ist die
Konzentration der Abbauprodukte aus den Wiederholungseinheiten ca. 1000-fach höher als
die Konzentration der aus den Endgruppen resultierenden Moleküle. Da die Nachweisgrenze
für MS normalerweise im Nanogrammbereich liegt, 95 soll die Probenkonzentration von PLA
ca. 10 g/L betragen, um die Endgruppe bei einem typischen Injektionsvolumen der GC von
1 µL und einem Splitverhältnis von 10 noch identifizieren zu können. Da PLA in diesem
Konzentrationsbereich gelöst und abgebaut werden kann, könnte somit die GC-MS zur
Endgruppencharakterisierung geeignet sein. Aus diesen Überlegungen heraus wurde
versucht, Polylactid vollständig abzubauen und die Abbauprodukte mittels GC-MS zu
untersuchen.
Im Vergleich zum partiellen Abbau vor der MALDI-TOF-Untersuchung sollten die Polylactide
vollständig abgebaut werden. Hierzu kann ebenfalls eine methanolische Lösung von
Natriumhydroxid verwendet werden. Um den Totalabbau zu gewährleisten wurde jedoch die
methanolische Lösung im großen Überschuss verwendet (siehe Kap. 6.3.5). Das
85