Diplomarbeit - OPUS Bayreuth - Universität Bayreuth

KAPITEL 5. MATERIAL UND METHODEN
folgt ein dritter Extraktionsschritt nach obigem Muster. Nach dem letzten Trockenschritt
werden Reste der Analyten mit 40 ml Lösemittelgemisch vom Na2SO4 entfernt. Am Rotationsverdampfer
(Büchi Rotavapor R-144, Waterbath B-480; Kühlkreislauf Hauke DC10,
K20; Membranpumpe Vacuubrand, Wertheim) wird das mit 100 µl Toluol als Keeper versetzte
Filtrat bei 45 °C, 100 Umdrehungen pro Minute und schrittweisem Vakuum von 850
bis 700 mbar auf 1 bis 2 ml eingeengt.
Reinigung
Unerwünschte Stoffe wie z.B. Säuren (polar) und Alkane (unpolar) aus dem eingeengten
Filterextrakt, die zur Verschmutzung und Beschädigung der Säule des Gaschromatographen
und des Massendetektors führen können, müssen durch Adsorbentien entfernt werden.
Hierzu wird eine 8 ml Glassäule (Bakersystem) mit einem Glasfaserfilter (Chromabond,
Fa. Macherey & Nagel für 6 ml Glassäulen, nominale Porengröße 1 µm) beschickt und
zur Hälfte mit n-Hexan gefüllt. Darauf werden 750 mg Silica (Baker, 0,063-0,200 mm, 5%
deaktiviert, s. unten) gegeben. Nach ca. 10 Minuten Quellzeit werden alle Luftblasen durch
Rühren entfernt. Auf die nach einigem Spülen mit n-Hexan gerade Silicaoberfläche werden
1000 mg Aluminiumoxid (Baker, 50-200 µm, 9% deaktiviert) aufgebracht. Die Deaktivierung
erfolgt durch zwölfstündiges Trocknen des Adsorbens bei 250 °C und Versetzen mit
einem bestimmten Gewichtsanteil Milliporewasser zur besseren Handhabbarkeit. Nach Ablassen
des Lösemittels bis zur Oberkante des Alox wird das Extrakt quantitativ(3 Schritte
mit insgesamt 1 ml n-Hexan) auf die Säule überführt und mit 2 ml n-Hexan nachgespült.
Der erste Milliliter des Eluates enthält die Alkane und wird verworfen. Anschließend wird
die Säule mit 8 ml n-Hexan:Dichlormethan 1+4 (V+V) in ein mit 100 µl Toluol gefülltes
Zentrifugenröhrchen eluiert, dessen Inhalt unter vorsichtiger N2-Begasung auf ca. 100 µl
eingeengt wird. Die so gewonnene Probe wird wie für die SPE beschrieben (5.5.1) quantitativüberführt
und mit internem Standard versetzt.
5.5.3 GC-MS
PAK werden bedingt durch ihre Flüchtigkeit häufig mit einem Gaschromatographen - Massenspektrometer
(GC-MS) gemessen. Bei wässrigen Proben bietet sich auch eine Messung
mit dem Flüssigchromatographie - Massenspektrometer (LC-MS) an. Die Technik der LC-
MS ist jedoch sehr aufwendig, bisher teurer und weniger erprobt als GC-MS. Einen Überblick
über GC-MS gibt z.B. Oehme [1996]. Baars und Schaller [1994] beschreiben Lösungswege
zur Fehlersuche. Die Funktionsweise des GC-MS werde ich kurz umreißen: Der eigentlichen
Messung im Massenspektrometer geht eine Auftrennung nach physikalischen Eigenschaften
(Siede-/Schmelzpunkt, Affinität zum Material der Säulenbeschichtung) in der
Säule des Gaschromatographen voraus. Dies geschieht durch schrittweise Mobilisierung der
in der Probe enthaltenen Verbindungen durch Veränderung von Druck, Temperatur und
Strömungsgeschwindigkeit eines Trägergases (Temperaturprogramm). Im MS werden die
aus der GC-Säule kommenden Analyten ionisiert und anschließend in überlagerten elektrischen
und magnetischen Feldern nach ihrem Verhältnis von Masse zu Ladung getrennt.
Der zeitliche Intensitätsverlauf einzelner Massen wird aufgezeichnet.
Anhand von Standardlösungen wird die Zeit bestimmt, die ein Stoff von der Probenaufgabe
bis zum Auftreten maximaler Intensität am Säulenausgang benötigt (Retentionszeit). Die
Retentionszeit eines Stoffes ist bei gleichen Meßbedingungen konstant, eine Identifizierung
einer unbekannten Substanz ist in Verbindung mit gleichzeitiger Ermittlung ihrer Masse
bedingt möglich. Integration des Zeit-Intensitätsdiagrammes und Vergleich der so erhalte-
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