close

Anmelden

Neues Passwort anfordern?

Anmeldung mit OpenID

E-Paper - GIT Verlag

EinbettenHerunterladen
57. Jahrgang | September 2013
30 121
9
:
Schwerpunkt
Lebensmittel
Die neue Legende
Eppendorf Reference® 2
Der Name »Reference« steht für höchste
Präzision und Richtigkeit, hohe Langlebigkeit und ergonomisches Design.
Die neue Reference 2 ergänzt diese
bewährten Premium-Eigenschaften und
Bedienphilosophie noch mit innovativer
State-of-the-Art-Technologie. Überzeugen
Sie sich selbst und besuchen Sie uns auf
der Biotechnica, Halle 9, Stand F09.
> Ein-Knopf-Bedienung ermöglicht
ergonomisches Handling mit
geringen Bedienkräften
> Hohe Präzision und Richtigkeit für
ein zuverlässiges Pipettierergebnis
> Schnelle und sichere Volumeneinstellung, inkl. Volumenfixierung
> RFID chip enthält alle relevanten
Daten zur Pipette
www.eppendorf.com/reference2
Eppendorf®, das Eppendorf Logo, Eppendorf PhysioCare Concept® und Eppendorf Reference®2 sind eingetragene Marken der Eppendorf AG, Deutschland.
Alle Rechte vorbehalten, inkl. Grafiken und Bilder. Copyright © 2013 by Eppendorf AG.
Vorwort
Handwerk hat goldenen Boden
das ist ein altes Sprichwort und bezieht sich darauf, dass letztendlich
jeder darauf angewiesen ist, dass
nach den Regeln der handwerklichen Kunst gearbeitet wird. Der
Handwerker lässt sich das in der
Regel gut bezahlen. Wer ein Haus
oder ein Auto besitzt, weiß was ich
meine.
Obwohl die Handwerker sich
auch heute gut bezahlen lassen, wird die Gegenleistung
hierfür manchmal nicht
mehr erbracht. In der Ausbildung wird die in die Tiefe
gehende Kenntnis nicht
mehr vermittelt. Detailkenntnisse sind dem ständigen Wunsch, Menschen möglichst jung ins Berufsleben zu
bekommen, also die Ausbildung
zu verkürzen, allzu oft zum Opfer gefallen. Fahren Sie mit Ihrem
Auto in die Werkstatt, wird der
Mechatroniker dort ein Diagnosegerät anschließen und die als
defekt beschriebene Komponente
gegen ein Neuteil tauschen. Die
Kenntnis, wie das Bauteil aufgebaut
ist, welche Komponenten es hat
und wie diese zusammenarbeiten,
ist zum Austauschen des Teils nicht
notwendig und wird daher in der
Ausbildung nicht mehr vermittelt.
Dieser Trend ist bei allen Berufen
bemerkbar. Auch in der Ausbildung zum (chemisch-, biologisch-,
pharmazeutisch-) technischen Assistenten wird Grundlagenwissen,
wie beispielsweise eine PhenolChloroform-Extraktion von DNAs,
nicht mehr gelehrt. Lieber wird
die Verwendung eines Kits vorgeführt. Was aber, wenn kein Kit zur
Verfügung steht, oder die verfügbaren Kits nicht zu der Aufgabe passen?
Sie werden trotzdem verwendet, denn es
besteht ja keine Alternative. Die Folge ist,
wie auch beim Auto, eine ständig sinkende
Qualität der erbrachten Leistung. Dies können wir eventuell bei einem Auto noch verkraften, hier kostet es nur Geld. Was aber
wenn das Laborpersonal nicht mehr weiß,
wie eine pH Elektrode kalibriert und gewartet wird? Ich fürchte dieses Detail wird oft
als „nicht so wichtig“ eingestuft. Die Folge
für die Aussagekraft von wissenschaftlichen
Arbeiten möchte ich mir gar nicht ausmalen.
Wir laufen also Gefahr, basale Kenntnisse, die
für ein erfolgreiches Arbeiten im Forschungslabor absolut unverzichtbar sind, zu verlieren. Im Studium ist das schon vor langer Zeit
passiert. Technische Assistenzen, die in Ihrer
Ausbildung noch ihr „Handwerk“ nach allen
Regeln der Kunst gelernt haben, konnten das
Fehlen dieser Kenntnisse bei Studenten oft
kompensieren. In meiner Zeit im Universitätslabor, war ich allerdings der Letzte, der noch
wusste, wie man das pH-Meter kalibriert, unserer TA sei Dank. Das Gleiche galt auch für
die Wartung meines Pipettensatzes und viele
andere Techniken.
Die Beobachtung, dass unser „Handwerk“
verloren zu gehen droht, mache nicht nur
ich. Immer öfter werden wir von Verbänden,
Firmen, Berufsschulen und Universitäten darauf angesprochen, ob wir als Verlag an dieser
Stelle nicht einen Beitrag leisten können und
wollen. Das wollen wir. Daher publizieren wir
in dieser Ausgabe zum ersten Mal das GIT-Laborbuch (S. 546). Mit dieser Rubrik wollen wir
nach und nach die grundlegenden Techniken
im Labor in einfacher und praxisbezogener Art
und Weise vorstellen und so ein Sammelwerk
erstellen. Das GIT-Laborbuch können Sie auf
unserer online-Plattform www.git-labor.de jeweils mit dem Erscheinen einer neuen Ausgabe
herunterladen.
Da wir in der Redaktion der GIT-LaborFachzeitschrift zwar alle erfolgreich ein naturwissenschaftliches Studium abgeschlossen
haben aber nicht mehr in Laboren arbeiten,
sind wir hier auf Ihre Mitarbeit angewiesen.
Arbeiten Sie im Labor oder als Produktmanager? Dann kennen Sie die Tricks und Kniffe,
die wir brauchen. Bitte schicken Sie uns Vorschläge und Techniken, von denen Sie glauben, dass sie zu verschwinden drohen. Wissenschaft ist nicht durch das Drücken eines
einzelnen Knopfes realisierbar. Wenn wir unser
Handwerk nicht mehr beherrschen, gibt es keinen Grund, uns gut zu bezahlen. Somit zögen
wir uns unseren eigenen „goldenen Boden“
unter den Füßen weg.
Dr. Arne Kusserow
Chefredakteur
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 531
Inhalt
Quo Vadis
|
Polyzyklische
aromatische
Kohlenwasserstoffe
in Lebensmitteln
Bioanalytik
Seite 570, 574
Mikroskopie & Bildgebung
Seite 576
Durch den täglichen
Verzehr von Lebensmitteln nimmt der
Mensch auch eine
Vielzahl unerwünschter Begleitstoffe auf.
Bei der Verarbeitung oder der Zubereitung
von Lebensmitteln können gesundheitlich
bedenkliche Begleitstoffe gebildet werden.
Gesundheitsgefährdende Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen beispielsweise in Lebensmitteln vorrangig erst im Zuge einer Hitzebehandlung. Da
PAK in der Regel nur in niedrigen Konzentrationen und als komplexe Gemische auftreten,
sind leistungsfähige und spezifische analytische Methoden zu deren Bestimmung erforderlich.
Seite 550
VORWORT
TITELBEITRAG
Handwerk hat goldenen Boden
Dr. A. Kusserow
531
(K)eine Frage der Geschwindigkeit
548
Echtzeit PCR zum Nachweis von
Mykoplasmen-Kontaminationen in Zellkulturen
MAGAZIN
D. Grone, Sartorius
GIT ist gut und wird noch besser534
Spektroskopie
Seite 580
Dr. A. Kusserow
Umfassendes Lehrbuch zur
modernen Mikroskopie
536
U. Kubitscheck
Nachrichten
538, 541, 543
Life Sciences im Verein
Deutscher Ingenieure
VDI auf der Biotechnica und
dem Kongress Medconf
© Bilder: www.fotolia.com
Seite 583
Element- und Spurenanalytik Seite 586
532 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Polyzyklische aromatische
Kohlenwasserstoffe in Lebensmitteln
Analytische Methoden und gesetzliche
Höchstmengen
550
Dr. A. Seidel und Prof. Dr. P. Steinberg
SCHWERPUNKT
540
Metabolomics in der
Lebensmittelforschung
Ein Fall für die GCxGC/MS?
556
C. H. Weinert et al.
Dr. M. Follmann
Mobile Analysensysteme
QUO VADIS
Süß, aber auch sauber?
560
Neue UHPLC-Methode zur Analyse von Stevia
Biotechnica 2013
542
GMP Compliance im Labor
erfordert informiertes Personal
544
LIMS-Forum 2013
544
Wasserbestimmung
Einfluss des Wassergehaltes auf die
Verarbeitbarkeit von Polyestern
GIT Laborbuch
546
Dr. K. Dreblow
Dr. B. Richrath
563
SCHWERPUNKT |
▶ Metabolomics in der
Lebensmittelforschung Seite 556
Metabolomics hat sich in den letzten Jahren
zunehmend zu einer Schlüsseltechnologie in den
Lebenswissenschaften entwickelt. Ziel dieses
Ansatzes ist es, ein biologisches System, sei es
eine Einzelzelle, ein Organismus oder auch ein
Lebensmittel, auf der Ebene der Metaboliten
möglichst umfassend zu beschreiben.
The Formula for
Success in Business
and Research
▶ Süß, aber auch sauber?
Seite 560
Die Nahrungsmittelindustrie sucht nach Stoffen,
die Kalorien reduzieren und dennoch den
Genussfaktor der Lebensmittel beibehalten. Die
UHPLC ist dabei ein wichtiger Begleiter, um Verbrauchersicherheit zu gewährleisten.
Lebensmittel
Schwerpunkt:
▶ Wasserbestimmung
Seite 563
Kunststoffe sind u. a. Ausgangsstoffe für
Trinkflaschen. Die Anwesenheit von Wasser in
Kunststoffen hat einen großen Einfluss auf die
Qualität und Verarbeitbarkeit der Endprodukte
vor allem im Verbraucherbereich.
Erleben Sie die
BIOTECHNICA 2013!
JANUS
Ionenchromatographie
Gestern, Heute und Morgen
MARKTPLATZ
566
589
15 MINUTEN
Prof. W. Frenzel und M. Läubli
596
FACHARTIKEL
Erweiterung des Genetischen Codes
Eine Methode mit Potenzial
Produktneuheiten
570
BUYERS GUIDE
H. Neumann et al.
Zusammen besser als ein Tierversuch 574
Testbatterie als Alternativmethode für Allergene
C. Walczuch et al.
597
INDEX & IMPRESSUM
3. US
Aus zwei Photonen mach eins
576
Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel
eröffnen neue Wege zur optischen Markierung
580
Prof. Dr. B. Dick
Elementanalyse von Gesteinsproben
Analyse vor Ort mit einem portablen
Röntgenfluoreszenzspektrometer
Überzeugen Sie sich von Neuentwicklungen und richtungweisenden Trends auf
den Marktplätzen BioServices, Innovation
in Food, Industrial Biotechnology und
Personalized Medicine Technologies.
|
Schwerpunkt LIMS & Labor-IT
Themen u. a. Trends in
der High-Content-Analyse
D. Wissmann
Tributylzinn in Gesamtwasserproben
Entwicklung eines Referenzverfahrens
für die EU-Wasserrahmenrichtlinie
Entdecken Sie an drei Messetagen die
konzentrierte Branchenvielfalt der
Biotechnologie.
Alle Infos und Tickets:
www.biotechnica.de/de/tickets
VORSCHAU GIT 10
583
Drei von vielen guten Gründen
für Ihren Besuch:
Knüpfen Sie neue Businesskontakte und
erweitern Sie Ihr Netzwerk.
A. Sedlmeier und Dr. H.-H. Gorris
Wie sehen Pflanzen blaues Licht?
Die Lichtsensoren der Pflanze
Europas Branchentreff Nr.1
für Biotechnologie,
Life Sciences und Labortechnik
586
Anzeigenschluss: 27.09.13
Erscheinungstermin: 16.10.13
J. Richter et al.
biotechnica.de
Magazin
GIT ist gut und wird noch besser
Wir haben als Team gemeinsam beschlossen,
dass wir journalistische und wissenschaftlich
technische Qualität auch weiterhin als zentrale
Punkte unserer Arbeit betrachten. Auch wenn
dies mehr Aufwand bedeutet und mehr persönlichen Einsatz bei Redaktion und Verkauf erfordert, sind wir sicher, dass wir damit unseren
Lesern einen Mehrwert vermitteln können. Denn
wir sind davon überzeugt, dass nur die Frage, ob
eine Zeitschrift dem Leser etwas bringt, über Erfolg oder Misserfolg entscheidet.
© pict rider Foto
lia.c
om
534 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
| September 2013
57. Jahrgang
9
30 121
Liebe Leser, da ist sie nun, die „neue“ GIT
Labor-Fachzeitschrift. Viel Arbeit steckt
darin und viele Überlegungen haben zu
diesem Ergebnis geführt. Das Ziel war es,
die Zeitschrift an die sich ändernden Bedürfnissen der Leser anzupassen. Wer sich
nicht ständig prüft und verbessert, wird
schnell überholt. Es geht allerdings nicht
darum, etwas zu ändern, was bereits gut
ist. Die inhaltliche Qualität der GIT LaborFachzeitschrift war schon immer, und wird
es auch bleiben, unser entscheidendes Alleinstellungsmerkmal.
punkt:
Schwer
ittel
Lebensm
Neues Layout und
angepasste Formate
An der Qualität der wissenschaftlichen Artikel gab es keinen Handlungsbedarf, daher
bleiben sie im Wesentlichen wie sie waren:
Übersichtsartikel von den führenden Experten eines Wissenschaftsfeldes für alle interessierten Menschen mit einer wissenschaftlichen
Vorbildung. Neu sind bei den Fachartikeln daher nur eine „luftigere Aufmachung“ und unser
„Crossmediabalken“. Bereits seit einigen Jahren
haben wir die Bildsprache unserer Artikel entwickelt. Mal illustriert unser Aufmacher Inhalte
des Beitrages, mal eine Anspielung oder den
berühmten „Blick über den Tellerrand“. Neben
dem vielen Lob, welches wir für die Gestaltung
bekommen, macht es auch einfach Spaß, das
Können des Layout-Teams der GIT Labor-Fachzeitschrift in den Dienst der Autoren und ihrer
Artikel zu stellen. Ab der GIT 09/2013 geben wir
der Gestaltung mehr Raum, um jeden Beitrag
ins beste Licht zu rücken. Sie als Leser bekommen dadurch nicht nur eine schönere Zeitschrift,
die ruhigere Gestaltung macht auch das Lesen
angenehmer und die Orientierung leichter. Dem
gleichen Zweck dienen die komplett überarbeitete Inhaltsangabe und die einfache und direkte
Leserführung. Im Crossmediabalken unter jedem
Fachbeitrag finden Sie weiterführende Informationen und Inhalte. Damit Crossmedialität auch
funktioniert, benötigt man unserer Meinung
nach nicht nur einen Qr-Code, sondern auch
einen kurzen Link, der sich schnell am Rechner eintippen lässt. Es ergibt keinen Sinn das
Smartphone-Display zu bemühen, wenn man die
GIT am Schreibtisch liest. Daher finden Sie die
online-Informationen auch durch die angegebenen bit.ly-URLs. Sie geben Auskunft
über Themen-Hintergründe und Zusatzinformationen (Plus-Symbol), Veranstaltungshinweise (Weltkugel-Symbol) oder
auch weitere Multimedia-Inhalte (Playtasten-Symbol). Für frei herunterladbare
Texte und Präsentationen können hier
angeführt werden.
Eine weitere Schippe haben wir auch
beim „Schwerpunkt“ draufgelegt. Jede
Ausgabe der GIT hat ein SchwerpunktThema, z. B. Materialforschung, Chromatographie oder, wie in dieser Ausgabe, Lebensmittel. Zusätzlich zu mehreren Fachartikeln
bieten wir von nun an auch ein neues Format,
den Leitartikel zum Schwerpunktthema. Verfasst von einem „Schwergewicht“ aus dem
jeweiligen Forschungsfeld, wird der „Quo
Vadis“-Beitrag tiefere Eindrücke ermöglichen
und dies hat nichts mit der Statur der Autoren zu tun, sondern mit ihrem Ansehen.
Ebenfalls neu ist „Janus“. In unregelmäßigen Abständen werden wir mit diesem Format zwei Seiten der gleichen Medaille aufzeigen. Jede Seite des „Doppelgesichtes“ zeigt
einen Standpunkt zu einem Thema auf. Den
Standpunkt aus Sicht der Wissenschaft und
Wer sich nicht ständig
prüft und verbessert,
wird schnell überholt.
gegenüber, auf Augenhöhe, der aus der industriellen Forschung und Entwicklung. Haben Sie in
Ihrem Uni-Labor ein Problem von dem Sie glauben ein Entwickler kann eine Lösung liefern? Löst
das Gerät, an dem Sie entwickeln, ein Problem,
das in einem wissenschaftlichen Forschungslabor eine entscheidende Rolle spielt? Haben Sie
Anregungen zu einem solchen Beitrag? Sprechen
Sie uns an, wir finden denjenigen, der Erfahrung
mit der zweiten Seite der Medaille hat.
Laborbuch und 15 Minuten
Aus vielen Gesprächen, die wir mit unseren Lesern geführt haben, wissen wir, dass die GIT nicht
nur bei den „alten Hasen“ und den Top-Experten
gelesen wird, sondern auch von denen genutzt
wird, die das in Zukunft sein werden. Ob Sie im
Management oder im Labor, als Unternehmer, Geschäftsführer, Manager, Laborleiter, wissenschaft-
In eigener Sache
© JRB - Fotolia.com
k
schec ierKubit
ud
Ulrich bitscheck st . Seit
Ku
en
Ulrich sik in Brem Abteite Phy itet er die sche
le
ali
2004 Biophysik rsität
r
ive
lung fü an der Un heck
sc
ie
Chem Prof. Kubit Quan.
Bonn r anderem , hat
te
n
pie
u
lehrt e Mikrosko haftlisc
titativ 70 wissen rfasst,
ls
ve
a
r
e
meh blikation n hniken
c
u
che P twickelt Te zelner
n
ein
e
g
d
n
n
u
tu
küobach
-Mole
zur Be und RNA llen.
Ze
inn
te
e
ro
d
P
ben
le
in
le
auch als ebook
­erhältlich
licher- oder technischer Angestellter, Studierender
oder Auszubildender beschäftigt sind, wir möchten Sie monatlich mit relevanten Informationen
aus der Analytik direkt auf dem Schreib- und Labortisch versorgen. Wir möchten Inhalte für alle
Menschen haben, die für Labore arbeiten. Vom
Azubi bis zum Vorstandvorsitzenden, vom Diplomand bis zum Professor. Deswegen erweitert
unsere neue Rubrik „Laborbuch“ das inhaltliche
Spektrum, womit wir klassische Techniken des
Laboralltag ins Gedächtnis rufen. Ohne beispielsweise korrekt den pH-Wert messen zu können, ist
die Laborarbeit bereits vor dem ersten Experiment
zum Scheitern verurteilt. Das „Laborbuch“ ist jeweils eine Seite lang und soll die wesentlichen
Bestandteile einer Technologie beschreiben, deren Funktionen knapp erläutern und die für den
erfolgreichen Einsatz notwendigen Arbeiten und
Reagenzien beschreiben.
Ebenfalls ganz neu ist die Seite, die Sie immer
zwischen dem „Marktplatz“ und unserem neu gestalteten Einkaufsnachweis finden werden. Diese
Rubrik ist für einen weiteren Tisch außer Laborund Schreibtisch bestimmt, auf denen die GIT
Labor-Fachzeitschrift schon immer zu finden ist:
dem Tisch in der Kaffee-Ecke. Unter „15 Minuten“
finden Sie Rätsel, Kurioses aus der Wissenschaft
und Hinweise auf wissenschaftliche Veranstaltungen für Kinder und Eltern. Außerdem befindet sich hier ein Gewinnspiel. Näheres dazu im
nächsten Absatz. Diese Inhalte sind für die kurzen
Verschnaufpausen gedacht, z. B. bei Inkubationszeiten oder während das 1H-NMR läuft.
schaftlichen Fachbüchern stellen wir Neuerscheinungen, in der Regel passend zum Schwerpunktthema, vor. Wir werfen einen Blick ins
Buch, stellen Ihnen die Autoren vor und fragen,
welcher Leser dieses Buch unbedingt haben
muss. Über den Crossmediabalken finden Sie zudem eine exklusive Leseprobe des Buches, damit
Sie sich selber einen Eindruck verschaffen können. Zudem werden wir Exemplare jedes vorgestellten Buches in einem Gewinnspiel verlosen,
das sich auf der „15 Minuten“-Seite befindet (s.
S. 596). Dabei kann es sich beispielsweise um
eine Frage zu einem der Artikel handeln oder
etwa um ein Suchbild.
Neues über Produkte rund ums Labor sammelt sich zukünftig im „Marktplatz“. Wie gewohnt, aber in optimiertem Layout, finden Sie
darüber hinaus relevante Nachrichten, Veranstaltungshinweise und Eventberichte im „Magazin“.
GIT Lesenswert
Ebenfalls neu ist „Lesenswert“. Gemeinsam mit
den Autoren und Herausgebern von wissen-
Dr. Arne Kusserow und das Team der GIT
In eigener Sache
Für eine Vielzahl analytischer
und präparativer Applikationen
Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung, um die beste
Säule für Ihre Trennaufgabe zu
finden – egal ob Ihre Anwendung
im chiralen, chemischen, pharmazeutischen, biowissenschaftlichen,
Lebensmittel- oder Umweltbereich
liegt. Wir beraten Sie gern.
Wir zählen auf Sie
Viel Neues haben wir für Sie in der „neuen“
GIT zusammengetragen. Alles dient nur einem
Zweck: Ihnen alle relevanten Informationen
aus der Branche modern, zeitnah und kompakt
zu liefern. Nur Zeitschriften die auch gelesen
werden erfüllen ihre Aufgabe. Wir wollen aber
noch mehr, nämlich gemeinsam mit Ihnen eine
noch wertvollere Labor-Fachzeitschrift machen. Haben Sie Ideen und Anregungen? Rufen
Sie uns an, schreiben Sie uns oder sprechen Sie
uns auf einer Veranstaltung an. Wir möchten
wissen was Sie brauchen.Viel Spaß mit der GIT
Labor-Fachzeitschrift wünschen,
Aktuelle Printausgabe online:
http://bit.ly/GIT-Heft
X HPLC-Säulen
Vorstellung des Zielgruppenportals
www.git-labor.de
http://bit.ly/GIT-Portal
Wählen Sie aus über
11.000 Säulen
www.knauer.net/columns
Magazin
Umfassendes Lehrbuch zur modernen Mikroskopie
Fluorescence Microscopy - From Principles to Biological Applications: Kaum eine Technologie hat die moderne
Zellbiologie mehr beeinflusst als die Fluoreszenzmikroskopie, die zum ersten Mal die Lokalisation und Dynamik praktisch jedes beliebigen Makromoleküls in zellulären Strukturen ermöglicht. Ulrich Kubitscheck hat mit „Fluorescence
Microscopy - From Principles to Biological Applications” endlich ein Werk auf den Markt gebracht, dass einerseits
die physikalischen Grundlagen der unterschiedlichen Technologien der Fluoreszenzmikroskopie - bis hin zu „Super
Resolution“ Mikroskopie - Lesern mit biomedizinischem Hintergrund anschaulich näher bringt, und darüber hinaus
die wichtigsten Anwendungen für Biowissenschaftler praxisbezogen darlegt. Ein unabdingbarer Begleiter für jedes
Labor, in dem Fluoreszenzmikroskopie mit biologischen Strukturen betrieben wird. Gewinnspiel auf Seite 596.
Buch zu schreiben?
Welche Struktur hat da
s Buch?
Ulrich Kubitscheck
Ulrich Kubitscheck studierte Physik in Bremen. Seit
2004 leitet er die Abteilung für Biophysikalische
Chemie an der Universität
Bonn. Prof. Kubitscheck
lehrt unter anderem Quantitative Mikroskopie, hat
mehr als 70 wissenschaft­
liche Publikationen
verfasst, und entwickelt
Techniken zur Beobachtung
einzelner Protein- und
RNA-Mole­küle in lebenden
Zellen.
1. Auflage April 2013
Hardcover
410 Seiten
187 Abbildungen
ISBN: 978-3-527-32922-9
Autor: Ulrich Kubitscheck
Wiley-VCH Verlag
www.wiley-vch.de
Kubitscheck: Das ersten
vier Kapitel
behandeln die Grundla
gen: Optik und
Fluoreszenz, die Grundp
rinzipien der
klassischen Lichtmikr
oskopie, Fluoreszenz und Bildaufnah
me sowie die
verschiedenen Möglich
keiten, Strukturen in biologischen Ze
llen mit Fluoreszenzfarbstoffen zu
markieren. Die
übrigen Kapitel konzen
trieren sich auf
die wesentlichen mode
rnen Verfahren
der Lichtmikroskopie:
vom Konfokalmikroskop, über Einzel
molekülabbildungen bis hin zur STED
-Mikroskopie.
auch als ebook
­erhältlich
Exklusive Leseprobe
Unter http://bit.ly/Lesenswert-UK können
Sie einen Blick in das vorgestellte
Buch werfen.
536 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Lesenswert
© Brigitta Leber
Kollege und ich mit
Kubitscheck: In der Tat begannen ein
weil die immense
5,
199
its
der Arbeit an diesem Buch bere
für die Biomeopie
rosk
tmik
Bedeutung der modernen Lich
konfokale
den
wur
Zeit
der
dizin schon absehbar war. Zu
Computer
e
groß
rank
lsch
küh
Laser-Mikroskope noch durch
gs haben
rdin
Alle
PC.
r
jede
gesteuert – heute erledigt das
Aufgabe
der
ße
Grö
der
hts
wir nach einem Jahr angesic
ässlich
Anl
ert.
ituli
kap
en
und diverser Karriereanforderung
ma
The
zum
k
Yor
New
in
9
einer Konferenz im Jahr 200
der
bei
e
neri
schi
oma
Nan
„Beobachtung der zellulären
ich fest, dass es noch
­Arbeit“ stellten meine Kollegen und
modernen Mikrozur
h
immer kein umfassendes Lehrbuc
den modernen
egen
aufr
zen
skopie gibt, das auch die gan
sen wir, uns
hlos
besc
Also
Entwicklungen berücksichtigt.
füllen. Wir
zu
lich
end
ke
zusammen zu tun, um diese Lüc
annen die
beg
und
der,
inan
entwickelten das Konzept mite
zentrale
eine
n,
nge
gelu
uns
Arbeit an diesem Projekt. Es ist
htigswic
den
zu
se
Kur
Ressource für Vorlesungen und
zu
opie
rosk
mik
enz
resz
ten Aspekten der modernen Fluo
schaffen.
Bild Ulrich Kubitscheck
Was war der konkrete Anlass, das
9TEQH
L
D
S
R
X
2
("
L
D
Q
G
(
S
H
DCDML
)DSYSVDBGRDKMTMC
@TE#@TDQRO@QDMm
F@Q@MSHDQSÞ
3DQLHM N
L
D
#
DMTMC
Q
@
A
M
H
D
UDQ h$TQN
AHRYT RDKOQ«LHD
BG
6D GDQMÞ
RHB
(NMDMBGQNL@SNFQ@OGHD
LHS,DSQNGL
mJDHMSDTQDR5DQAQ@TBGRL@SDQH@K
%HKSDQJ@QSTRBGDM2OQHSYDMEHKSDQ
m)@GQD&@Q@MSHD@TECDM
MHNMDMRTOOQDRRNQ
mHMSDFQHDQSDUNKK@TSNL@SHRBGD
/QNADMUNQADQDHSTMF
m OOKHJ@SHNMRF@Q@MSHDVDBGRDKM
NGMD1HRHJNà
HBLDSQNGLCD
Magazin
Bayer feiert 150-jähriges Firmenjubiläum
Bayer feiert in diesem Jahr sein
150-jähriges Firmenjubiläum und
blickt auf eine lange und sehr erfolgreiche Geschichte zurück. Was
als kleine Farbenfabrik begann, ist
heute ein Weltkonzern.
Die Bandbreite an Geschäftsfeldern, in denen Bayer tätig ist
– darunter Gesundheit, Agrarwirtschaft und hochwertige Materialien – spiegelt sich im aktuellen
Jubiläumsheft der Angewandten
Chemie (Titelbild anbei) wider.
Wolfgang Plischke, Vorstandsmitglied, erläutert in seinem Editorial
den Zusammenhang zwischen der
Innovationskultur und dem nun
schon seit 150 Jahren andauernden Erfolg dieses international tätigen Unternehmens.
www.bayer.de
Sonderheft Angewandte Chemie:
Angewandte Chemie 125, 9503–9760
(2013)
Neues Verfahren für ultradünne Membranen aus Kohlenstoff
Nanomembranen aus Kohlenstoff
bestehen nur aus einer Schicht
Moleküle. Auf lange Sicht kommen
sie in Frage, um Gase voneinander
zu trennen und damit zum Beispiel
Giftstoffe aus der Luft zu filtern.
Derzeit beschäftigt sich die Grundlagenforschung noch mit der Herstellung der Nano-Membranen.
Das Forschungsteam um den Bie-
lefelder Physiker Professor Dr. Armin Gölzhäuser beschäftigt sich
schon seit längerem mit dünnen
Kohlenstoffschichten. Nun ist es
ihnen gelungen, ein neues Verfahren für die Herstellung der Membranen zu entwickeln. Der Vorteil:
Mit ihm lässt sich eine Reihe unterschiedlicher, großflächiger Kohlenstoff-Nanomembranen erzeu-
LABOKLAV - Made in Germany
noch umweltschonender
noch sparsamer
noch einfacher zu bedienen
25l bis 195l
Kammervolumen
info@shp-steriltechnik.de
tel: +49 39508 9762-0
www.shp-steriltechnik.de
538 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
gen, die sehr viel dünner sind als es
mit etablierten Verfahren möglich
ist. Außerdem ist es möglich, aus
diesen Membranen problemlos
Graphen herzustellen.
www.uni-bielefeld.de
Originalpublikation:
Angelova P. et al.: ACS Nano (2013)
DOI: 10.1021/nn402652f
Anti-Hai-Neoprenanzug
in Australien entwickelt
Die Forschungsergebnisse von führenden Haiexperten der University
of Western Australia führten zur
Entwicklung und Herstellung des
weltweit ersten Neoprenanzugs,
der Haie irritiert oder Surfer Haien
gegenüber unsichtbar erscheinen
lässt. Eines der Designs, der so
genannte „kryptische“ Anzug, ermöglicht es dem Anzugträger mit
den Hintergrundfarben im Wasser
wirkungsvoll so zu verschmelzen,
dass es für den Hai schwierig ist,
den Menschen zu erkennen oder
ihn zu fokussieren. Das zweite Design - der „Warnanzug“- verschärft
die Sichtbarkeit des Anzugsträgers
durch disruptive und kontrastreiche Streifenmuster derart, dass er
keiner gewöhnlichen Beute mehr
ähnelt oder sogar als ungenießbares und gefährliches Objekt erscheint. Die Designs können auch
als Sticker an der Unterseite von
Surfboards angebracht werden. Es
wird erwartet, dass die Technologie weltweit in eine Vielzahl von
Wassersportprodukten integriert
werden wird.
Menschen
|
▶ Professor Dr. Panne
ist neuer Präsident der BAM,
der Bundesanstalt für Materialforschung & -prüfung und übernimmt
ab dem 1. September 2013 die Leitung. Der Chemiker löst Professor
Dr. Manfred Hennecke ab, der 11
Jahre die BAM als Präsident leitete
und nun in den Ruhestand geht.
Bei seiner Ernennung zum BAMPräsidenten betonte Ulrich Panne,
dass er die Verbindung von Ingenieurwissenschaften und Naturwissenschaften der BAM weiter ausbauen ausmöchte. Nur so können
die herausfordernden Themen der
Chemie bzw. der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik multidisziplinär bearbeitet werden.
▶ Professor Emil Dister
wurde mit dem Naturschutzpreis
2013 ausgezeichnet. Der Leiter des
WWF-Aueninstituts erhielt den
Ehrenpreis für herausragendes Engagement im Naturschutz als Anerkennung für seinen jahrzehntelangen
beharrlichen Einsatz und seine international anerkannten Forschungsarbeiten zum Schutz von Flüssen und
Auen in Deutschland.
▶ Christian Thiry
wird zum Finanzvorstand von Novasep ernannt. Die Ernennung des
Finanzvorstands ist ein wichtiger
Meilenstein im Einstellungsprogramm für den Führungsstab des
Unternehmens. Als MBA-Absolvent
der ESSEC (Paris) und nach einer
30-jährigen Karriere in der Auditund Finanzgeschäftsführung der
Life Science Industrie ist Thiry für
diese anspruchsvolle Aufgabe bestens qualifiziert.
▶ Dr. Lena L. Hecht
und Dr. David Fellhauer
vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gehören zu den Trägern
der insgesamt sechs Doktorandenpreise, welche die HelmholtzGemeinschaft in diesem Jahr zum
ersten Mal vergibt. Die 31-jährige
Ingenieurin vom Institut für Biound Lebensmitteltechnik erhält
die Auszeichnung im Fachbereich
Schlüsseltechnologien. Der ebenfalls 31-jährige Chemiker vom Institut für Nukleare Entsorgung überzeugte im Fachbereich Energie.
www.sharkmitigation.com
Nachrichten
Licht lässt Kristalle hüpfen
Nicht nur lebende Wesen sind in
der Lage, sich fortzubewegen, auch
kleine Kristalle können rotieren oder
regelrechte Sprünge vollführen. Wissenschaftler aus den Vereinigten
Arabischen Emiraten und Russland
haben Kristalle, die bei Bestrahlung
mit Licht in Bewegung geraten, systematisch unter die Lupe genommen. Bei Bestrahlung mit UV-Licht
springen, rotieren und rollen mikrometer- bis millimetergroße Kristalle
der Cobalt-Koordinationsverbindung
[Co(NH3)5(NO2)]Cl(NO3) und legen
dabei Distanzen zurück, die mehr als
1000mal größer sind als sie selbst.
Warum tun sie dies? Die Isomeri-
sierung eines Nitrit-Ligands (NO2)
erzeugt eine Spannung im Kristall,
die durch Bewegungen und Brüche
abgebaut wird. Die Kristalle hüpfen
und können sogar explodieren. Diese
Umwandlung von Lichtenergie in
eine mechanische Bewegung könnte
für das Design von Materialien interessant sein, die die Bewegung von
Tieren oder dynamischen technischen Bauteilen nachahmen können,
etwa in Nanomaschinen.
www.nyuad.nyu.edu
Originalpublikation:
Naumov P. et al.: Angewandte Chemie
(2013) DOI: 10.1002/ange.201303757
Nanotechnologie für Explosivstoffe
Ob Raketenantrieb, ob Feuerwerk,
alle Explosivstoffe enthalten einen
Treibstoff und ein Oxidationsmittel:
bei TNT im selben Molekül; Thermit
dagegen ist eine Mischung. Bei
letzteren gilt: Je kleiner die Partikel, desto besser die Sprengkraft.
Energetische Mischungen weisen
meist eine höhere Energiedichte
auf als Stoffe, bei denen beide Bestandteile in einem Molekül vorliegen. Dafür setzen Mischungen die
Energie jedoch nur vergleichsweise
langsam frei, denn die Reaktionspartner müssen zueinander finden.
Die Nanoenergetik versucht, durch
extremes Herunterschrauben der
Längenskala eine raschere intensivere Vermischung von Treibstoff
und Oxidationsmittel zu erzielen.
Amerikanische Wissenschaftler um
Michael R. Zachariah von der Universität Maryland berichten in der
Zeitschrift Angewandte Chemie
über ein neues Sprühtrocknungsverfahren zur Herstellung von
Periodat-Nanopartikeln, auf deren
Basis sich hochreaktive Explosivstoffe formulieren lassen.
www.chem.umd.edu
Originalpublikation:
Jian G. R. et al.: Angew. Chem. Int. Ed.
(2013) DOI: 10.1002/ange.201303545
Gele aus Algen lassen Blutgefäße wachsen
Prof. Dr. Prasad Shastri und sein
Team vom Institut für Makromolekulare Chemie der Uni Freiburg,
dem Exzellenzcluster Bioss Centre
for Biological Signalling Studies
und vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften haben ein
neuartiges Gel entwickelt, das die
Regeneration und das Wachstum
menschlichen Gewebes fördert.
Das Gel leitet sich von Agarose
ab, einem Zuckerpolymer, das aus
Algen gewonnen wird. Es kann als
Gerüst für Zellen dienen, damit sie
sich zu einem Gewebe verbinden.
Nachrichten
In der Medizin können diese Gele
helfen, das Heilen von Schäden
an verschiedensten Geweben zu
verbessern. Mit Hilfe dieses Gels
gelang es den Forscherinnen und
Forschern einzelne Endothelzellen, die im Körper Blutgefäße ausbilden, so zu beeinflussen, dass
sie auch im Labor Gefäßgewebe
formten.
www.uni-freiburg.de
Originalpublikation:
Forget A. et al.: PNAS (2013) DOI:
10.1073/pnas.1222880110
Magazin
Nicht-invasive
Messung von
0,5 ppm bis
100% O2
x4
o
b
i
F bares
Trag rstoffe
Sau sgerät
mes
Life Sciences im Verein
Deutscher Ingenieure
VDI auf der Biotechnica und dem Kongress Medconf
Der VDI ist mit der Gesellschaft TLS und
dem VDI Technologiezentrum mit dem
Zukünftige Technologien Consulting gemeinsam auf der Biotechnica, auf dem
Marktplatz „Industrielle Biotechnologie
– Bioökonomie im Fokus“, in Hannover
vertreten.
Es sind die großen Fragen, mit denen sich die
Bioökonomie befasst: Wie kann die weltweite
Ernährung gesichert werden? Wie sieht die
Energieversorgung von morgen aus? Oder: Wie
lassen sich biogene Rohstoffe mit modernen
Technologien industriell nutzen?
Diese Themen sind für den Verein bereits seit
langem von großer Bedeutung. Er präsentiert
sich deshalb mit einem breiten Angebot von
Studien, VDI-Richtlinien über Workshops und
Seminare bis hin zu verschiedenen Angeboten
zur Beteiligung in meinungsbildenden Gremien.
Die verschiedenen VDI TZ-Aktivitäten tragen
dazu bei, die nationale Nachhaltigkeitsstrategie
und die Hightech-Strategie der Bundesregierung im Bereich Klimaschutz, Ressourcenschutz,
Energie konsequent umzusetzen.
Auf diesem Marktplatz treffen Unternehmen aus den Bereichen Bioverfahrenstechnik,
Biokatalyse sowie Enzymentwicklung und -optimierung, Hersteller biobasierter Materialien
und Chemikalien oder Entwickler neuartiger
Bioraffinerie-Konzepte auf Forscher und Entwickler aus den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Kosmetik, Papier, Textil und Polymerindustrie
sowie Anlagenbauer von Fermentationsanlagen
und Bioraffinerien.
Mitglieder des VDI erhalten kostenfrei eine
Messeeintrittskarte. Bitte wenden Sie sich an die
VDI-TLS (biotechnologie@vdi.de oder telefonisch
unter 0211/6214-266).
Beteiligung am Kongress Medconf
Besuchen Sie uns auf der
Biotechnica: Halle 9, Stand D22
www.PreSens.de/
Fibox4
540 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Der VDI-Fachbereich Medizintechnik beteiligt
sich als Verbandspartner auf dem 6. Kongress
für Softwareentwicklung in der Medizintechnik
vom 15.–17.10.2013 in München. Die Tagung
Mehr Informationen
zum VDI:
http://bit.ly/GIT-VDI
behandelt alle Themen rund um die Software
in der Medizintechnik. Eine kongressbegleitende
Fachausstellung rundet das Programm ab.
Veranstalter ist das Unternehmen Healthcare
Knowledge. Auf der kongressbegleitenden Ausstellung stellt sich der VDI vor und informiert
über Aktivitäten seiner Mitglieder und Gremien.
Mit dem Fachbereich Medizintechnik besitzt die
VDI-TLS für die Themengebiete des Kongresses
besondere Kompetenz. Vertreter des VDI-Fachausschusses „Qualitätssicherung für Software
in der Medizintechnik“ präsentieren ihre Themen aus dem Bereich „Base Practices und Best
Practices in der Softwareentwicklung“.
Die MedConf richtet sich an Mitarbeiter und
Führungskräfte der F&E-Abteilungen und ITAbteilungen von Medizintechnikunternehmen
sowie an Dienstleistungsanbieter, die in diesem
Umfeld tätig sind. Teilnehmer können auch unabhängig von einer Konferenzteilnahme am 15.
Oktober die Ganztages- und Halbtagesworkshops
buchen. Die zweitägige Konferenz findet am 16.
und 17. Oktober 2013 statt. Das Programm der
Workshops und das Vortragsprogramm des Kongresses sind online verfügbar. Die Anmeldung ist
ab sofort möglich: www.medconf.de und www.
vdi.de/medizintechnik.
Dr. Martin Follmann
Kontakt |
Dr. Martin Follmann
Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
Düsseldorf
Tel.: 0211/6214-266
Fax: 0211/6214-177
tls@vdi.de
www.vdi.de/tls
Besuchen Sie den VDI
auf der Biotechnica
Halle 9, Stand A55
VDI
Magazin
© runzelkorn - Fotolia.com
Warum Raucher beim Aufhören zunehmen
Diese Büroleuchten werden kabellos mit Energie versorgt.
© Foto: Fraunhofer ENAS
Antennen vermeiden Kabelsalat
Kabelsalat ist eine nervige Sache, denn die Kabel stören das Auge und
sind oft auch Stolperfallen. Neuartige Antennen sollen die Störenfriede nun ersetzen: In Tischen versteckt, versorgen sie elektronische
Geräte mit Strom. Auch Daten kann der »Tisch« senden. Mit der Technologie Supa Wireless, kurz für Smart Universal Power Antenna soll
dies künftig möglich sein.
Forscher Dr. Christian Hedayat vom Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS haben Supa Wireless gemeinsam mit
ihren Kollegen der Universität Paderborn und vier mittelständischen
Technologiefirmen entwickelt. Im Tisch ist ein Netz von Spulen untergebracht, die jeweils eine Sendeantenne repräsentieren. Fließt
Strom durch diese Spulen, erzeugt dies ein Magnetfeld. Dieses wiederum lässt Strom in der Spule fließen, die in der Lampe angebracht
ist: sie leuchtet. Als eine erste Anwendung soll die Lampe inklusive
der Platine Ende 2014 auf den Markt kommen und viele weitere Anwendungen sind geplant.
www.enas.fraunhofer.de
Eberhard-Gerstel-Preis 2013: Ausschreibung gestartet
Vom Arbeitskreis Separation Science
wird 2014 zum dritten Mal der Eberhard-Gerstel-Preis für eine herausragende Publikation auf dem Gebiet
der Analytischen Trenntechniken
vergeben. Gestiftet wird der alle
zwei Jahre ausgelobte Preis in Höhe
von 2500 Euro von dem Unternehmen Gerstel. Verliehen wird der
Eberhard-Gerstel-Preis im Rahmen
der Analytica-Conference auf der
Analytica 2014 in München. Bewerber sollten Erstautor (corresponding
author) einer im Jahre 2012/2013
von einer international anerkannten
Fachzeitschrift gedruckten bezie-
Nachrichten
hungsweise zum Druck akzeptierten
Publikation sein. Autoren können
sich bewerben beziehungsweise für
diese Auszeichnung vorgeschlagen
werden. Eine international besetzte
Jury wählt den Preisträger.
Bewerbungen bzw. Kandidatenvorschläge sollten elektronisch, idealerweise in Form eines PDFs, bis einschließlich 10.
Februar 2014 eingereicht werden.
Einzureichen sind eine Kopie der
Publikation sowie der Lebenslauf
des Autors. Stellungnahme bzw.
Empfehlung an Prof. Dr. Werner
Engewald: engewald@uni-leipzig.de
Wenn sich Raucherinnen und
Raucher von ihren Glimmstengeln
trennen, nehmen 80 % von ihnen
im Durchschnitt sieben Kilos zu.
Ihr Gewicht steigt, auch wenn sie
gleich viel oder sogar weniger Kalorien aufnehmen als vor dem Rauchstopp. Worauf ist diese Gewichtszunahme zurückzuführen? Der Grund
liegt nicht in der erhöhten Kalorieneinnahme, sondern in der veränderten Zusammensetzung der Darmflora nach dem Rauchstopp. Diesen
Schluss legt eine vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Untersuchung nahe. Nach
dem Aufhören nehmen jene Bakterienstämme überhand, die auch
in der Darmflora von Fettleibigen
dominieren. Bei der Studie wurden
fünf Raucher, fünf Nichtraucher sowie Personen, die eine Woche nach
Studienbeginn einen Rauchstopp
einlegten, untersucht. Während die
Bakterienvielfalt in den Exkrementen der Raucher und Nichtraucher
sich im zeitlichen Verlauf nur wenig
veränderte, führte der Rauchstopp
zu großen Verschiebungen in der
Zusammensetzung der mikrobiellen
Darmbewohner.
www.snf.ch
Originalpublikation:
Biedermann L. et al.: PLoS One (2013)
DOI: 10.1371/journal.pone.0059260
ern!
orteil sich
10% Pruneig sv
staltungen
beider Veran
Bei Buch
NOVIA
Anwenderforen
Fachvorträge, Workshops und Vorstellung
neuer technischer Entwicklungenller
`NOVIA-HPLC-Tage
25. – 26. November 2013
Bad Soden am Taunus
www.hplc-tage.de
`
Qualitätssicherung im analytischen Labor
27. November 2013
Bad Soden am Taunus
www.novia.de
Gewinnen Sie zweifach:
Kompaktes Fachwissen und Erfahrungsaustausch
durch die ideale Plattform für HPLC-Anwender!
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 541
Magazin
Biotechnica
2013
Mit neuen Themen und Marktplätzen wird
die Biotechnica 2013 in Hannover vom
8. bis zum 10. Oktober das Zentrum der
Biotechnologie-Branche in Europa sein.
Bereits zum 20. Mal bringt die Messe für
Biotechnologie, Life Science und Labortechnik Aussteller und Besucher mit dem
Ziel der Geschäftsanbahnung zusammen.
Erstmals gibt es mit der Schweiz auch ein
Partnerland.
Fokus auf Bioökonomie
Ein Schwerpunktthema dieses Jahr ist Bioökonomie. Diese sei zunehmend ein Wirtschaftsfaktor mit einem enormen Wachstumspotenzial, so
Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstands der
Deutschen Messe, Hannover. Weltweite Ernährungssicherheit bei gesunden Lebensmitteln,
nachhaltige Agrarproduktion, die industrielle
Nutzung nachwachsender Rohstoffe und die
Nutzung regenerativer Energien seien auf internationaler Ebene zentrale Herausforderungen,
um nach und nach die erdölbasierte Wirtschaft
durch eine biobasierte Wirtschaft zu ersetzen.
So hat etwa die Bundesregierung mit der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030
das klare Ziel gesetzt, Deutschland zu einem
führenden Forschungs- und Innovationstandort in der Bioökonomie zu entwickeln, um den
weltweiten Strukturwandel maßgeblich mit voranzutreiben. Bei der Veranstaltung wird gezeigt,
in wie vielen Bereichen bereits auf erneuerbare
biologische Ressourcen gesetzt wird, um nachhaltig und effizient zu produzieren und entsprechende Dienstleistungen anzubieten. Die Veranstaltung zeigt unter anderem die industrielle
Nutzung biogener Stoffe entlang der gesamten
Wertschöpfungskette in der Bioökonomie und
spannt mit der Plattform Biobasedworld in Kooperation mit der Dechema den Bogen zwischen
Industrie und Lebensmittelbiotechnologie.
Weitere
Infos unter:
www.biotechnica.de
Marktplatz Personalisierte
Medizin-Technologien
Auf diesem Marktplatz dreht sich alles um molekulare Diagnostik und die damit zusammenhängenden individualisierten Therapieansätze. Im
Forum spielen Themen wie z. B. Next Generation
Sequencing oder Biomarker eine Rolle. Unter
anderem konnten hier die deutschen Spitzencluster auf diesem Gebiet, Bio Deutschland, der
Verband der Diagnostica-Industrie (VDGH), der
Verband der forschenden Pharmaunternehmen
(VFA) und die Verbandsabteilung VFA bio, gewonnen werden.
Marktplatz Innovation in Food
Zum bereits dritten Mal sind Anbieter und Produzenten, Nutzer und Wissenschaftler sowie Vertreter aus den Bereichen Analytik, Überwachung und
Qualitätsmanagement zum Symposium Innovation
in Food eingeladen, das die Brücke zum gleichnamigen Marktplatz schlägt. Erstmals wird sich die
Konferenz iFood, die sich als Plattform für den
Austausch zwischen Forschung und Lebensmittelindustrie versteht, in diesem Rahmen präsentieren.
Partner ist das Deutsche Institut für Lebensmittel­
technik. Das Institut wird von rund 140 Mitgliedsunternehmen aus der Ernährungswirtschaft sowie
angrenzenden Bereichen getragen.
Vier Marktplätze
bilden Trends der Branche ab
Marktplatz für Industrielle
Biotechnologie
Die 20. Biotechnica präsentiert sich außerdem
mit einer neuen Darstellungsform: Verschiedene
Marktplätze bilden jeweils ein aktuelles Thema der
Branche ab. Die Themen der vier Marktplätze sind
Personalized Medicine Technologies, Innovation in
Food, Industrial Biotechnology und Bioservices.
Dort stehen die Themen Biokatalyse, Bioprozesstechnik und Biorenewables im Mittelpunkt.
Hierbei wird ein Bogen von der Entwicklung
neuer Produkteigenschaften über innovative
biokatalytische Prozesse und deren Skalierung
auf industrielle Maßstäbe bis hin zum Manage-
542 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
ment integrierter Stoffströme in komplexen Bioraffinerien gespannt. Neu ist auch das Format
„Bioeconomy‘s Next Business Model“, bei dem
sich an zwei Tagen je sechs junge kleine und
mittelständische europäische Unternehmen aus
dem Bereich der industriellen Biotechnologie in
kurzen Elevator-Pitches mit ihren Geschäftskonzepten präsentieren. Eine Jury kürt jeweils
die Tagesgewinner.
Marktplatz Bioservices
Ganz im Zeichen neuer Technologien für Biopharmazeutika steht der Marktplatz Bioservices,
um Gewinn bringende Kontakte zwischen Forschung und Entwicklung auf der einen sowie
innovativen Biotech-Firmen und der Pharmaindustrie auf der anderen Seite herzustellen.
Rahmenprogramm ergänzt
die Ausstellung
Zusätzlich zur Ausstellung bietet die Biotechnica
ein umfassendes Konferenz- und Rahmenprogramm. Hervorzuheben ist hier die Verleihung
des 10. European Biotechnica Awards während
der offiziellen Eröffnungsfeier der Messe. Das
Leitmotto für den Wettbewerb lautet in diesem
Jahr „Integration of Biotechnology into the industry“. Ausgezeichnet werden europäische
Firmen, die biotechnologische Prozesse nutzen
und Produkte erfolgreich in den Markt eingeführt haben.
Kontakt |
www.biotechnica.de
Veranstaltungen
Magazin
Mit Viren gegen Lebensmittelallergien
Hormon-Rezeptoren gegen das Altern
Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts um Dr. Masako Toda, Nachwuchsgruppenleiterin der Forschungsgruppe „Experimentelle
Allergiemodelle“, ist es mit modifizierten Impfviren gelungen, in einem Allergiemodell die Entstehung
einer Lebensmittelallergie gegen
Hühnereiweiß zu verhindern. Die
Viren übernehmen hierbei eine
Doppelfunktion: Sie transportieren die genetische Information
Weniger Kalorien verlängern die
Lebenserwartung vieler Arten.
Doch warum eine Diät zum Beispiel Fadenwürmer länger leben
lässt, war bislang unbekannt.
Adam Antebi und weitere Forscher
vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns entdeckten nun,
dass bei Fadenwürmern ein Hormon-Rezeptor den Zusammenhang zwischen Ernährung und Lebenserwartung verantwortet. Das
Tödlicher
Faltungsfehler
Der Rinderwahnsinn (BSE) und
die verwandte Creutzfeld-JakobKrankheit sind tödlich endende
schwammartige Veränderungen
des Hirngewebes. Heute weiß
man, dass sie durch so genannte
Prionen verursacht werden, falsch
gefaltete Proteine. Kai Schlepckow und Harald Schwalbe von
der Universität Frankfurt am Main
gelang es, mit zeitaufgelösten
NMR-spektroskopischen Studien
erstmals nachzuvollziehen, was
mit jeder einzelnen Aminosäure
passiert, wenn sich Prionenprotein-Moleküle zusammenlagern
– ein ausgesprochen komplexer
Vorgang. Die interessanteste Erkenntnis: Die Aggregation läuft in
zwei Schritten. Zunächst werden
Oligomere aus fünf bis acht Einheiten gebildet, die dann erst im
zweiten Schritt zu Molekülen aus
bis zu 40 Einheiten weiter zu faserigen Gebilden aggregieren. Die
ersten Oligomerisierungen treffen
zunächst Proteine im noch weitgehend ungefalteten Zustand.
Bestimmte Regionen des Proteins
versteifen sich, während die Oligomerisierung fortschreitet. Dabei
sind verschiedene Protein-Bereiche an unterschiedlichen Phasen
der Aggregation beteiligt. Die Forscher hoffen, anhand der neuen
Erkenntnisse besser beurteilen zu
können, welche Rolle bestimmte
Mutationen des Prionenproteins
spielen, die den Vorgang zu verstärken scheinen.
des Allergens in die Zielzellen
des Immunsystems und haben
zudem selbst einen immunmodulatorischen Effekt. Sie setzten
für die Hyposensibilisierung ein
modifiziertes Vacciniavirus Ankara (MVA) ein. MVA ist ein abgewandeltes Impfvirus, das sich
in vielen klinischen Prüfungen in
der Infektionsmedizin bereits als
sicher erwiesen hat.
www.pei.de
Rezeptorprotein NHR-62 verlängert die Lebensspanne der Tiere um
20 %, wenn sie die Kalorienzufuhr
reduzieren. In einer weiteren Studie zeigten sie, dass der HormonRezeptor NHR-8 die Entwicklung
zum erwachsenen Tier und das
maximale Lebensalter der Würmer
beeinflusst. Womöglich steuern
verwandte Rezeptoren auch die
Lebenserwartung beim Menschen.
www.age.mpg.de
/GUUGPMÒPPGP
FKGCPFGTGPCWEJ
... aber diese Flexibilität bietet
keiner.
rR*9GTV142.GKVHÀJKIMGKVWPF
5CWGTUVQHHKPGKPGO)GTÀV
r8GTYGPFWPIJGTMÒOONKEJGT
CPCNQIGTWPFOQFGTPGTFKIKVCNGT
5GPUQTGP\WT(NØUUKIMGKVUCPCN[UG
pH · Cond · Oxy
r&CVGPDCPMHØT&CVGPUÀV\G
\WT).2IGTGEJVGP&QMWOGPVCVKQP
r4QDWUVGUEJGOKMCNKGPTGUKUVGPVGU
)GJÀWUGOKV-NCTINCU&KURNC[
r.KVJKWO+QPGP#MMWØDGT75$
NCFDCT
r1RVKUEJG5CWGTUVQHHOGUUWPIOKV
CWVQOCVKUEJGT.WHVFTWEMMQTTGMVWT
www.uni-frankfurt.de
YYYRQTVCXQFG
6JG#TVQH/GCUWTKPI
Nachrichten
Portavo
© Taffi - Fotolia.com
Magazin
GMP Compliance im Labor erfordert informiertes Personal
Die Bedeutung der Arbeit im Labor für die pharmazeutische Entwicklung und Herstellung zeigt
sich in der gestiegenen Aufmerksamkeit, die die
Behörden dem Qualitätsmanagement und der
Labor-Compliance widmen. Deshalb müssen
sich verantwortliche Mitarbeiter noch stärker
auf die Etablierung von GLP- bzw. GMP-gerechten Standards bei den eingesetzten Systemen
und Methoden konzentrieren. Weitere Herausforderungen bestehen darin, die Vielzahl der anfallenden Ergebnisse und Daten GMP-konform
zu analysieren und zu verarbeiten sowie die
Validität der eingesetzten Systeme, wie bspw.
LIMS, sicher zu stellen.
Für Laborleiter und Laborpersonal ist es dabei aufwendig, aktuelle Entwicklungen zu kennen. Kurse oder auch Konferenzen eignen sich
häufig nur bedingt zur Vermittlung von Fachwissen oder aktuellen Trends. Ähnliches gilt
für Messen für den Laborbedarf. Sie sind für
Besucher und Aussteller mit Fokus „Pharma“
zu unspezifisch und zu groß. Für entsprechend
spezialisierte Aussteller bedeutet das auf der
anderen Seite viele Besucher, aber wenig fachlichen Austausch.
Deshalb startet 2013 PharmaLab. Dieser neue
Labor-Kongress, welcher am 13. und 14. November im Swissôtel Düsseldorf stattfindet, hat
sich zum Ziel gesetzt, Pharmalabor-Mitarbeitern
aktuelles Wissen rund um Entwicklungen, Anwendungen und Validierung in Analytik, Bioanalytik und Mikrobiologie zu vermitteln und den
Erfahrungsaustausch rund um GMP Compliance
in Laboren zu fördern.
In insgesamt 10 Konferenzen berichten über
70 Referenten aus Industrie- und Auftragslaboren sowie von Behörden über regulatorische
Änderungen, praktische Erfahrungen im Labor
sowie über die Implementierung und Validierung von Methoden.
Zum Erfahrungsaustausch trägt auch die
Fachmesse des Kongresses bei, die parallel an
beiden Tagen stattfindet und zentral zwischen
den Konferenzräumen liegt. Über 40 spezialisierte Anbieter werden hier neueste Systeme
und Methoden sowie Dienstleistungsangebote
präsentieren und somit auch den Vergleich verfügbarer Gerätschaften erlauben.
Kontakt |
www.pharmalab-congress.de
Mehr Informationen
zur Veranstaltung:
www.pharmalab-congress.de
LIMS-Forum 2013
© ErnstPieber - Fotolia.com
Das LIMS-Forum findet dieses Jahr am 18. und
19. November 2013 in Bonn statt.
Weil die Entwicklungen auf dem LIMS-Markt
ständig voranschreiten, ist es für Nutzer häufig
schwierig, Orientierung zu behalten oder zu gewinnen. Eine Möglichkeit ist das LIMS-Forum,
das jährlich in Vorträgen und Workshops den
neuesten Stand der Technik vermittelt. Die begleitende Ausstellung eines Großteils der LIMSAnbieter aus dem deutschsprachigen Raum
unterstützt die Übersicht über Produkte, Kosten,
Nutzen und Einsatz von LIM-Systemen.
In diesem Jahr werden unter
anderem folgende Themen erörtert:
▪▪ LIMS-Einsatzbereiche, Kosten und Nutzen
▪▪ Aktuelle Trends:
Effiziente Datenerfassung
▪▪ LIMS und QM-Unterstützung
▪▪ Reportformate, Auswertungen,
Geräteanbindung, Validierung
▪▪ Marktübersicht und Dialog mit Anbietern
544 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Kontakt |
Marion Kwart
Klinkner & Partner GmbH
Potsdam
marion.kwart@klinkner.de
www.klinkner.de
www.lims-forum.de
Mehr Informationen
zur Veranstaltung:
www.lims-forum.de
Veranstaltungen
Magazin
GIT Laborbuch
Einzelelektrodenmesskette zur pH-Messung
Benötigte Materialien: ○ Elektrolytlösung ○ Referenzlösung pH 7 ○ Referenzlösung pH 4 oder pH 10.. ○ 3 mol/L KCl
Ka l i
Nac
n
▪▪ Einfüllen vo ng
Elektrolytlösu
nd der
▪▪ Muss währe n sein
fe
of
Messung
ng möglichst
▪
▪ Bei Lageru halten
verschlossen
Elekt
brie
run
g
▪▪ I
n Re
f
7 st erenz
e
l
(Asy cken un ösung p
m
m
ein
etr d Gerä H
▪▪ I stellen ie) auf p t
n Re
H7
oder ferenz
l
ö
Gerä pH 10 sung p
s
bzw t (Steilh tecken H 4
. 10
eins eit) auf und
telle
n pH 4
hfüllöffnung
Messung
rolyt
lösun
nde Lösung
▪▪ In zu messe eräten mit
G
i
be
n,
stecke
ler warten
Temperaturfüh il bleibt.
ab
bis der Wert st
g
▪▪ Im
me
(2 x i r Ersatz be
m Jah
r
r wec eithalten
hseln
)
Wartung und Pflege
Diaphragma
▪▪ Nach der Messung immer
mit reichlich entionisiertem
Wasser spülen.
▪▪ Bei sichtbaren
Verschmutzungen (Fett, Öl)
mit Spülmittel reinigen.
▪▪ Durch Silbersulfid
verunreinigtes Diaphragma
mit HCL / Thioharnstoff
reinigen.
▪▪ Besteht meist aus Glas und
poröser Keramik
▪▪ Muss immer feucht sein
(Elektrolytlösung)
▪▪ Wenn trocken,
Elektrolytlösung nachfüllen.
Nach 20 min kann gemessen
werden
▪▪ Bei starker Verschmutzung
reinigen.
Lagerun
ses Glas
▪▪ Meist porö
feucht
er
▪▪ Muss imm appe mit
zk
ut
ch
(S
sein
ng)
Elektrolytlösu
in
n,
ke min. 24 h
▪▪ Wenn troc olytlösung stehen
frischer Elektr ch messen
na
lassen, erst da
Diesen Beitrag herunterladen:
http://bit.ly/LaborbuchGIT0913
546 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
el aus
odenkab
▪▪ Elektr rät ziehen
Messge
rungsufbewah
▪▪ Mit A gefüllte
lösung pe aufstecken
p
Schutzka
ng
füllöffnu
▪▪ Nach eßen
li
versch
Obacht!
Membran
g
▪ Immer 3mol/L KCl
verwenden
▪ Immer feucht halten
▪ Salzkruste wegkratzen
GIT Laborbuch
Titelbeitrag
(K)eine Frage der Geschwindigkeit
Echtzeit PCR zum schnellen Nachweis von Mykoplasmen-Kontaminationen
Stephanie Schweizer und Alexandra Scholz
M
ykoplasmen zählen zu den kleinsten, selbständig vermehrungsfähigen Bakterien der Welt. Sie
gehören zu der Klasse der Mollicutes und
weisen ein sehr langsames und parasitäres
Wachstumsverhalten auf. Beim Menschen
sowie bei Tieren und Pflanzen können sie
zahlreiche Infektionen hervorrufen.
Mykoplasmen sind schwer zu bekämpfen, da ihnen die bakterielle Zellwand fehlt, die sonst den
Hauptangriffspunkt vieler Antibiotika darstellt.
Aus dem gleichen Grund ist auch eine vollständige Retention mit herkömmlichen ZellkulturSterilfiltern (0,2 µm Porengröße) nicht möglich.
Hier besteht die Gefahr, dass die Mykoplasmen,
deren Zellgröße zwischen 0,5 und 0,8 µm liegt,
aufgrund ihrer hohen Flexibilität und Verformbarkeit die Poren passieren.
Detektion von Mykoplasmen
Zur Identifizierung einer Kontamination gibt es
zahlreiche Nachweismethoden. Die wachstumsbasierten Verfahren, z. B. die Kultivierung in speziellen flüssigen oder festen Nährmedien oder
die Detektion mittels Fluoreszenzmikroskopie,
sind sehr verbreitet und stellen in Kombination
den „Goldstandard“ dar. Der wachstumsbasierte
Nachweis erfordert eine Kultivierungszeit von
mindestens 28 Tagen, bis eine Kontamination
mit diesen langsam wachsenden Bakterien sicher ausgeschlossen werden kann. Innerhalb
dieser Zeitspanne müssen die Proben täglich visuell kontrolliert werden, was einen hohen zeitlichen Aufwand bedeutet.
Selbst mit Hilfe der Fluoreszenzdetektion
dauert es mindestens acht Tage, bis man eine
Mykoplasmen-Infektion ausschließen kann. Zudem werden dem Anwender hierbei ein geschultes Auge, jede Menge Erfahrung und Know-how
in der Ergebnisinterpretation abverlangt.
Lage ist, die Fluoreszenzfarbstoffe FAM und ROX
zu detektieren. Das PCR-Kit ist für eine Vielzahl
an Ausgangsmatrices geeignet. In Verbindung
mit den Vivaspin 20 oder Vivaspin 6 Ultrafiltrationseinheiten kann ein Volumen von bis zu
18 ml prozessiert werden, was eine Erhöhung
der Sensitivität garantiert.
Die Alternative
Material und Methoden
Eine einfache und kosteneffiziente Möglichkeit
bieten PCR-basierte Nachweiskits, wie z. B. das
Microsart AMP Mycoplasma Kit. Dieses wird
gebrauchsfertig geliefert und bietet dem Anwender einen sensitiven und robusten Nachweis
innerhalb von drei Stunden. Man benötigt lediglich einen Realtime Thermocycler, der in der
Nachfolgend wird beispielhaft eine Probenvorbereitung mit einer Vivaspin 20 Einheit mit
anschließender DNA-Isolierung und Microsart
AMP Mycoplasma Detektion beschrieben.
Mycoplasma fermentans wurde in einem
Hayflick Medium bei 37 °C kultiviert, bis ein
leichter Farbumschlag des Phenolrot-Indika-
548 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
tors sichtbar wurde, und anschließend 1:1.000
in 1 x PBS (Phosphate buffered Saline) verdünnt. Jeweils 18 ml der verdünnten Probe
wurden in Vivaspin 20 Einheiten pipettiert. Um
unspezifische Bindungen abzusättigen wurden
außerdem jeweils 2 ml Coating Buffer zu den
Proben gegeben. Es folgte ein Zentrifugationsschritt bei 3.500 x g für 20 Minuten, bis das
aufkonzentrierte Retentat-Volumen noch etwa
200 µl betrug. Das Konzentrat wurde unter Zuhilfenahme von 200 µl Lysepuffer vollständig
in ein neues 1,5 ml Reaktionsgefäß überführt.
Der Puffer diente dazu die Vivaspin-Einheiten
zu spülen, um eine quantitativ vollständige
Überführung der Probe zu garantieren. Das
Gemisch, bestehend aus 200 µl aufkonzentrierter Probe und 200 µl Lysepuffer, wurde 15 min
bei 56 °C inkubiert, um den Zelllyseschritt zu
Titelbeitrag
Probenbezeichnung
Negativkontrolle
Ohne
Konzentrierungsschritt
Aufkonzentrierung mit
Vivaspin 20
(inkl. Coating
Buffer)
Abb. 1: Amplifikationskurven der Mycoplasma fermentans-Proben mit bzw. ohne vorherigen
Vivaspin-Konzentrierungsschritt inkl. Coating Buffer
vervollständigen. Anschließend wurden die
Proben einer DNA-Isolierung unter Verwendung von Silica-basierten Zentrifugenröhrchen
unterzogen. Im Rahmen der DNA-Isolierung
kam das Kit Microsart AMP Extraction gemäß
Kit-Handbuch zum Einsatz. Die so gewonnene
DNA wurde anschließend nahezu vollständig in
die Echtzeit PCR (50 µl des 60 µl DNA-Eluats)
eingesetzt, um ein Maximum an Sensitivität zu
erreichen.
Parallel wurde die DNA desselben Ausgangsmaterials ohne Konzentrierungsschritt isoliert, um
später einen direkten Vergleich zwischen Proben
mit und ohne Aufkonzentrierung zu ermöglichen.
Die PCR-Reaktionen wurden laut Kit-Handbuch nach folgendem Protokoll angesetzt:
▪▪ Zentrifugation der im Kit enthaltenen Reak
tionsgefäße mit den lyophilisierten Komponenten für 5 Sekunden bei max. Geschwindigkeit
▪▪ Zugabe von 1275 µl Rehydratisierungspuffer
zu dem Primer/Sonden/Nukleotid-Mix (roter
Deckel)
▪▪ Zugabe von jeweils 300 µl Wasser (PCR-Qualität) zur Positivkontrolle (grüner Deckel) und
zur Internen Kontrolle (gelber Deckel)
▪▪ Fünfminütige Inkubation bei Raumtemperatur
zur vollständigen Rehydratisierung
▪▪ Rehydratisierte Lösungen kurz mit VortexMixer mischen und herunterzentrifugieren
▪▪ Zusammensetzung des Mastermix: Pro Reaktion 49 µl Primer/Sonden/Nukleotid-Mix (roter
Deckel) und 1 µl der Internen Kontrolle (gelber
Deckel) in ein 1,5 ml Reaktionsgefäß pipettieren und mischen
▪▪ Jeweils 50 µl des Mastermix plus 50 µl Probe
oder Positiv- oder Negativ-Kontrollmaterial
(z. B. Elutionspuffer, PCR-Wasser oder 10 mM
Tris-Puffer) in 200 µl PCR-Gefäße pipettieren und in den vorprogrammierten Realtime
Thermoycler stellen
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 sowie in
Abbildung 1 dargestellt. Verglichen wurden stets
die Ct-Werte (Cycle Threshold) der aufkonzentrierten Proben mit den Proben, die keinen Konzentrierungsschritt erfahren hatten. Der Ct-Wert ist
der Amplifikationszyklus, bei dem ein bestimmter
Fluoreszenz-Schwellenwert überschritten wird.
In Tabelle 1 sind die Einzel-Ct-Werte aufgelistet
und Tabelle 2 zeigt einerseits den sich aus Tab. 1
ergebenden, gemittelten Delta-Ct-Wert und anderseits die Ct-Differenz, die sich mit bzw. ohne
die Verwendung des Coating Buffers ergibt. Der
Delta-Ct-Wert wird wie folgt ermittelt:
Δ Ct = Ct (Probe ohne Vivaspin Aufkonzentrierung) – Ct (Aufkonzentrierte Probe)
Durch Konzentrierung in Kombination mit
dem Coating Buffer konnte ein Delta-Ct-Wert
von Δ Ct > 7 für Mycoplasma fermentans erreicht werden. Wurde auf den Coating Buffer verzichtet (Einzelwerte nicht aufgeführt),
konnte man zwar von kürzeren Zentrifugationszeiten der Vivaspin-Einheiten profitieren, jedoch
wurde hierfür ein geringerer Delta-Ct-Wert von
Δ Ct ~ 6 ermittelt, der aber dennoch eine deutliche Sensitivitätssteigerung bedeutet.
Für die Überprüfung von MykoplasmenKontaminationen sind Parameter wie Sensitivität und Zeitersparnis essentiell. Diese Anforderungen werden mit dem vorgestellten PCR-Kit
in Verbindung mit dem Konzentrierungsschritt
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/GIT-PCR
Fluores­
zenzfarbstoff
Schwellenwert [RFE]
CtWert
FAM
2000
No Ct
FAM
2000
No Ct
FAM
2000
No Ct
FAM
2000
24,60
FAM
2000
24,87
FAM
2000
17,16
FAM
2000
17,02
FAM
2000
16,72
FAM
2000
17,18
FAM
2000
16,91
FAM
2000
16,25
FAM
2000
16,91
FAM
2000
16,25
Tab. 1: Ct-Werte der Proben mit bzw. ohne
Konzentrierungsschritt; RFE = Relative Fluoreszenzeinheiten
Membran
Behandlung
Vivaspin
20
(VS20)
Probenvolumen
Δ Ct
VS20 + 18 ml
Probe → 10 min
3.500 x g
18 ml
6,07
VS20 + 18 ml
Probe + 2 ml
Coating Buffer →
20 min 3.500 x g
18 ml
7,90
Tab. 2: Δ Ct - Werte mit und ohne Einsatz von
Coating Buffer
erfüllt. Durch den Einsatz der Vivaspin 20
konnte eine Ct-Verbesserung von Δ Ct > 7 erreicht werden, was einer Erhöhung der Sensitivität um etwa 2 Log-Stufen entspricht. Dies
macht den Microsart AMP Mycoplasma Detection Kit und die Vivaspin 20 Einheit zu einem
kosteneffizienten und praktischen Schnelltest
für Mykoplasmen.
Kontakt |
Stephanie Schweizer
Alxeandra Scholz
Dominic Grone
Sartorius AG
Tel.: 0551/308-0
info@sartorius.com
www.sartorius.com
Zur Bestellung:
http://bit.ly/SartoriusMycoplasmaDetectionKits
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 549
Quo Vadis
PAKs in Lebensmitteln
Analytische Methoden und gesetzliche Höchstmengen
Priv.-Doz. Dr. Albrecht Seidel und Prof. Dr. Pablo Steinberg
B
ei der Verarbeitung oder der Zubereitung von Lebensmitteln können
gesundheitlich bedenkliche Begleitstoffe gebildet werden. Gesundheitsgefährdende Polyzyklische aromatische
Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen beispielsweise in Lebensmitteln vorrangig erst
im Zuge einer Hitzebehandlung. Da PAK in
der Regel nur in niedrigen Konzentrationen und als komplexe Gemische auftreten,
sind leistungsfähige und spezifische analytische Methoden zu deren Bestimmung
erforderlich.
Einleitung
Durch den täglichen Verzehr von Lebensmitteln nimmt der Mensch auch eine Vielzahl
unerwünschter Begleitstoffe auf, wenn auch
überwiegend in sehr niedrigen Konzentrationen. Die Bewertung und Kontrolle solcher
Stoffe in Lebensmitteln ist eine permanente Herausforderung für die damit befassten
Kommissionen und die Überwachungslaboratorien. Kontaminanten von Lebensmitteln können aus der Umwelt stammen (z.B.
Mykotoxine, PAK), aber auch erst während
der Verarbeitung entstehen (z.B. Acrylamid,
Acrolein, PAK) [1]. In Anbetracht der Vielfalt
dieser Stoffe und der häufig im niedrigen
ppb-Bereich liegenden Konzentrationen ist
eine Kontrolle in Lebensmitteln nur durch
leistungsfähige und spezifische analytische
Methoden zu gewährleisten. Für PAK sind in
der Europäischen Union seit 2012 neue Regelungen für Grenzwerte in verschiedenen
Lebensmitteln in Kraft getreten.
Entstehung und Vorkommen
in Lebensmitteln
PAK entstehen durch Pyrolyse und unvollständige Verbrennungsprozesse organischen Materials, wie z.B. fossiler Brennstoffe (Kohle, Benzin, Heizöl), Holz (Kaminfeuer) und Tabak, und gelangen mit den
Verbrennungsgasen als Schadstoffe in die
Umwelt [2]. PAK beanspruchen großes gesundheitspolitisches Interesse, da zahlreiche
Vertreter dieser Stoffgruppe nach Verstoffwechselung eine mutagene und kanzerogene Wirkung aufweisen [3]. PAK sind als
550 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
luftgetragene Umweltschadstoffe an feine
Staubpartikel gebunden und treten in der
Regel als komplexe Gemische von mehr als
100 Komponenten auf. Typische Kontaminationen mit PAK aus der Umwelt können
bei großblättrigem Gemüse wie beispielsweise Grünkohl auftreten, die durch Ablagerungen von Staubpartikeln verursacht
werden, sowie bei Miesmuscheln aus belasteten Küstengewässern, wobei PAK-haltige
Sedimente und Mineralölrückstände die Ursache sind. In Industrieländern mit hohen
Umweltstandards sind technische Verarbeitungsprozesse die bedeutendere Ursache für
PAK-Belastungen von Lebensmitteln. Der
direkte Kontakt mit Rauchgasen bei Trocknungsvorgängen, die Konservierung und
Zubereitung von Fleisch und Fisch durch
PAK
CAS-Nr.
herkömmliches Räuchern bzw. Grillen sowie
Rösten bestimmter Produkte kommen als
Quellen für eine PAK-Belastung in Frage.
So werden PAK beispielsweise in manchen
Teesorten, geröstetem Kaffee, Kakaobutter und konventionell geräuchertem Käse,
Fleisch- und Wurstwaren sowie in konventionell gegrilltem Fleisch mit hohem Fettgehalt nachgewiesen. Kommerziell erhältliche
Lebensmittel unterliegen den gesetzlichen
Höchstmengenregelungen für PAK der Europäischen Union (siehe Abschnitt Gesetzliche Regelungen in der EU). Nichtsdestotrotz
ist die Allgemeinbevölkerung einer dauerhaften Exposition gegenüber PAK ausgesetzt, wobei überwiegend niedrig belastete
Lebensmittel und Tabakrauch als die wichtigsten Quellen gelten.
EFSA
EPA
IARC Gruppe
Naphthalin
91-20-3
–
+
2B
Acenaphthylen
208-96-8
–
+
–
Acenaphthen
83-32-9
–
+
3
Fluoren
86-32-7
–
+
3
Phenanthren
85-01-8
–
+
3
Anthracen
120-12-7
–
+
3
Fluoranthen
206-44-0
–
+
3
Pyren
129-00-0
–
+
3
Benzo[a]anthracen *
56-55-3
+
+
2B
Chrysen *
218-01-9
+
+
2B
5-Methylchrysen
3697-24-3
+
–
2B
Cyclopenta[cd]pyren
195-19-7
+
–
3
Benzo[c]fluoren
205-12-9
+
–
2A
2B
Benzo[b]fluoranthen *
205-99-2
+
+
Benzo[j]fluoranthen
205-82-3
+
–
2B
Benzo[k]fluoranthen
207-08-9
+
+
2B
Benzo[a]pyren *
50-32-8
+
+
1
Indeno[1,2,3-cd]pyren
193-39-5
+
+
2B
Dibenzo[a,h]anthracen
53-70-3
+
+
2A
Benzo[ghi]perylen
191-24-2
+
+
3
Dibenzo[a,e]pyren
192-65-4
+
–
3
Dibenzo[a,h]pyren
189-64-0
+
–
2B
Dibenzo[a,i]pyren
50-32-8
+
–
2B
Dibenzo[a,l]pyren
193-39-5
+
–
2A
Tab. 1: Die von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und von der amerikanischen Umweltbehörde (US EPA) als prioritär bewerteten PAK sowie die Bewertung ihrer
Kanzerogenität durch die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) in Lyon.
Lebensmittel
GROW
WITH US
AT
S
U
T
A
VISI ECHNIC
BIOT
,
3
1
20 07/1
th
o
o
b
F
© xiquence | Fotolia
rate
b
e
l
ce
and T Labor- t´s
GI tschrif s
zei
hu
Fach nch wit
relau
IT,
TS
UTF
O
TEN
N
W
O
E
N
&C
ITY
RES
ABIL
S
U
T
U
E
FEA
MOR
H
NEW
C
MU
AND
www.laboratory-journal.com
Quo Vadis
In Industrieländern mit hohen Umweltstandards sind
technische Verarbeitungsprozesse die bedeutendere
Ursache für PAK-Belastungen von Lebensmitteln
PAK4 als Indikator einer Kontamination
Lebenslauf
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Albrecht Seidel
Ist seit 1999 Vorstand und Geschäftsführer der Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene, Prof. Dr.
Gernot Grimmer-Stiftung in Großhansdorf. Er lehrt im
Bereich Toxikologie an der Charité Berlin und an der
Universität Potsdam.
2000 Habilitation in Toxikologie (Uniklinikum der JOGUMainz) „Mechanistische Untersuchungen zur Mutagenität
von Fjord-Region-Dihydrodiolepoxiden polycyclischer
aromatischer Kohlenwasserstoffe“
1989 Promotion in Chemie (Johannes Gutenberg-Universität Mainz) „Die selektive Synthese von potentiellen
Metaboliten polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe mit vorfunktionalisierten Bausteinen“
1979 Hauptdiplomabschluss
1972-1978 Dipl.-Studium der Chemie
(Johannes Gutenberg-Universität Mainz)
552 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Basierend auf dem Vorkommen und der
kanzerogenen Wirkung hat die amerikanische Umweltbehörde (US EPA) bereits in den 1970iger Jahren eine Liste
von 16 prioritären PAK zur Bewertung
einer PAK-Belastung festgelegt (Tab. 1).
Das Benzo[a]pyren wurde dabei als Leitverbindung herangezogen, das die Internationale
Agentur für Krebsforschung (IARC) der WHO
im Jahr 2005 als humanes Kanzerogen in die
Gruppe 1 hochgestuft hat. Die Europäische
Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA)
hat dagegen in ihrer Liste von (15 +1) prioritären PAK [4] zur Bewertung von PAK in Lebensmitteln nur PAK mit kanzerogener Wirkung berücksichtigt. Nach Auswertung einer
umfangreichen Datenbank zu PAK-Gehalten
in verschiedenen Lebensmittelgruppen hat
die EFSA Benzo[a]pyren als ausschließliche
Leitkomponente für die Bewertung verworfen
und neben der Bestimmung des Benzo[a]pyrens einen Summenparameter PAK4, bestehend aus Benzo[a]pyren, Benzo[a]anthracen,
Chrysen und Benzo[b]fluoranthen, zur Bewertung vorgeschlagen, der seitens der Europäischen Kommission in eine neue Verordnung umgesetzt wurde. Die korrekte Bestimmung von PAK4 und der (15 +1)-EFSA-PAK
stellt hohe Anforderungen an die instrumentelle Analytik.
Analytik in Lebensmitteln
Die erhebliche Bandbreite der verschiedenen
Lebensmittelproben erfordert generell für die
Bestimmung der PAK eine jeweils angepasste,
zum Teil sehr zeitintensive Probenvorbereitung vor der abschließenden Quantifizierung
mittels instrumenteller Analytik. Die akkurate
Bestimmung der PAK4 und der (15+1) EFSAPAK stehen derzeit besonders im Blickpunkt.
In den Laboratorien der amtlichen Überwachung, wie auch der freien Anbieter wird zur
Quantifizierung der PAK4 überwiegend die
HPLC mit Fluoreszenzdetektor (FD) oder die
GC-MS im „Selected-Ion-Monitoring“(SIM)Modus eingesetzt.
Durch die Abtrennung der zum Teil komplexen Matrixbestandteile der Lebensmittelproben und die Wahl der Probengröße wird
die Empfindlichkeit der Analytik erheblich
verbessert. Dabei wird die Bestimmungsgrenze
maßgeblich durch die Probengröße bestimmt.
Lebensmittel
Quo Vadis
So werden beispielsweise Fleischproben zunächst mit methanolischer KOH verseift [5]. Anschließend können die PAK mit Cyclohexan extrahiert werden. Bei der
Untersuchung von Obst- und
Gemüseproben erweist sich eine
Soxhlet-Extraktion mit Toluol als
ein geeignetes Verfahren, während beispielsweise Pflanzenöle
anstelle einer initialen Verseifung auch direkt in Cyclohexan
gelöst werden können. Auch eine
beschleunigte Lösungsmittelextraktion, die unter Druck und bei
erhöhter Temperatur stattfindet,
kann zur Extraktion von PAK aus
Fleischproben eingesetzt werden
[6]. Das weitere „clean-up“ richtet sich nach der entsprechenden Matrix und kann aus einer
flüssig-flüssig Extraktion, einer
automatisierbaren Gelpermeationschromatographie oder speziellen Festphasenextraktionen
(SPE, „solid phase extractions“)
bestehen [7]. Bei in Cyclohexan
gelösten Pflanzenölen ermöglicht
eine Komplexierung mit Koffein
eine rasche Anreicherung in der
wässrigen Phase, aus der die PAK
nach Zersetzung ihrer KoffeinKomplexe wieder mit Cyclohexan extrahiert werden können.
Die meistens sehr guten Fluoreszenzeigenschaften der PAK
ermöglichen eine Quantifizierung mittels HPLC-FD mit ausgezeichneter Empfindlichkeit.
Eine zusätzliche Absicherung
der strukturellen Zuordnung der
individuellen PAK kann durch
eine Tandem-Anordung von
FD und Dioden-Array-Detektor
(DAD) erzielt werden, was einen
Vergleich der UV-Spektren mit
einer Bibliothek erlaubt. Als eine
besonders attraktive Anwendung erscheint die DonorAkzeptor-Komplex-Chromatographie (DACC) gekoppelt mit
einer HPLC-FD-Analyse, welche
in der Hochdurchsatzanalytik
bei Pflanzenölen eingesetzt wird
[8]. Als stationäre Phase bei der
DACC kann z. B. ein Tetrachloro­
phthalimidopropyl(TCP)-modifi­
ziertes Kieselgel verwendet werden [7]. Die automatisierbare
Methode läuft in drei Schritten
mit einer komplexen Säulenschaltung ab (Abb. 1). Zunächst
werden die PAK aus der Pflanzenölprobe auf der DACC-Säule
Lebensmittel
angereichert (Abb. 1, a) und von
der Matrix durch deren Rückwärtsspülen abgetrennt (Abb.
1, b). In einem dritten Schritt
wird das PAK-Gemisch von der
DACC-Säule rückwärts eluiert
und an der nachgeschalteten
HPLC-FD-Säule getrennt und
quantifiziert (Abb. 1, c).
Einige Einschränkungen bei
der PAK-Bestimmung mittels
HPLC-FD sind jedoch erwähnenswert. Während die PAK4
prinzipiell empfindlich genug
quantifizierbar sind, lässt sich
von den (15 +1) EFSA-PAK das
Cyclopenta[cd]pyren aufgrund
seiner schwachen Fluoreszenz
nicht mit ausreichender Empfindlichkeit bestimmen, wobei
auch eine Kombination mit
einem UV-DAD keine entscheidende Verbesserung bringt.
Auch wenn die Anregungs- und
Emissions-Wellenlängen auf die
einzelnen PAK optimiert werden können, neigt die HPLCFD-Methode zu „falsch zu
hohen“ Werten, da eine Interferenz mit verbleibenden Matrixbestandteilen grundsätzlich
nicht auszuschließen ist. Auch
eine zusätzliche Charakterisierung mittels DAD zeigt in der
Praxis nicht selten nur eine
mäßige Übereinstimmung mit
den UV-Referenzspektren aus
der Bibliothek. Hinzu kommt
eine um einen Faktor 20 – 30
niedrigere Bestimmungsgrenze
im Vergleich zur Quantifizierung mittels FD.
LUMOS
FT-IR-Mikroskopie leicht gemacht
Eigenständiges FT-IR-Mikroskop
mit Vollautomatisierung
Höchster Komfort in der Bedienung
Motorisierter ATR-Kristall
mit integrierter Druckkontrolle
Messungen in ATR, Transmission
und Reflexion, komplett automatisiert
Hohe Qualität der visuellen und
IR-spektroskopischen Ergebnisse
Das neue LUMOS von Bruker ist ein vollautomatisiertes FT-IR-Mikroskop,
in dem ein FT-IR-Spektrometer integriert ist. Alle beweglichen Komponenten sind im LUMOS motorisiert und vernetzt, um einen maximalen
Komfort in der Bedienung zu erreichen. Das LUMOS genügt höchsten
Ansprüchen bei der visuellen Betrachtung und der IR-spektroskopischen
Analyse. Dabei bietet es eine Qualität, die Bruker seit Jahrzehnten
auszeichnet.
Bruker Optik GmbH
Rudolf-Plank-Str. 27
76275 Ettlingen
Tel. +49 7243 504 2000
Fax. +49 7243 504 2050
E-Mail: info@brukeroptics.de
Weitere Informationen finden Sie unter: www.bruker.de/optik s www.lumos-ir.de
Innovation with Integrity
FT-IR
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 553
Quo Vadis
Quantifizierung durch GC-MS/MS
Lebenslauf
Prof. Dr. Pablo Steinberg
Ist seit 2008 Professor für Lebensmitteltoxikologie und
Ersatz-/Ergänzungsmethoden zum Tierversuch und
Direktor des Instituts für Lebensmitteltoxikologie und
Chemische Analytik (Stiftung Tierärztliche Hochschule
Hannover). Von 1998 bis 2008 war er Professor für
Ernährungstoxikologie an der Universität Potsdam.
1996 Stipendiat im Rahmen des modifizierten Heisenberg-Programms der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(Universität Mainz)
1994 Habilitation (Universität Mainz) „Tumorvorläuferzellen in der Leber: Untersuchungen zur Rolle von ovalen
Zellen in der Entstehung epithelialer Lebertumoren“
Die Analytik von PAK4 und der (15 +1) EFSAPAK mittels GC-MS im SIM-Modus nach dem
Stabil-Isotopen-Verdünnungsprinzip erlaubt
eine selektive und spezifische Quantifizierung
mit überwiegend zu vernachlässigenden Matrixeffekten bis in den sub-ppb-Bereich. Allerdings müssen die eingesetzten GC-Kapillaren
bestimmte Anforderungen erfüllen, die bei der
Bestimmung der PAK4 und (15 +1) EFSA-PAK
eine entscheidende Rolle spielen. Insbesondere müssen eine ausreichende Isomerentrennung von Triphenylen und Chrysen sowie die
Trennung der drei isomeren Benzofluoranthene gewährleistet sein (Abb. 2). Triphenylen
muß zwar nicht quantifiziert werden, kommt
aber als Komponente in nativen Lebensmittelproben vergesellschaftet mit Chrysen vor,
jedoch nicht in konstanten Verhältnissen. Zur
Bestimmung der PAK4 werden einige Kapillaren gezielt angeboten, welche beide Trennprobleme lösen. Dies wird durch eine längere
Kapillare und eine sehr dünne Filmdicke der
Flüssigphase erreicht, was allerdings eine verringerte Kapazität der Kapillare zur Folge hat.
Nicht immer ist bei diesen Kapillaren auch
eine ausreichend gute Selektivität im Bereich
der PAK mit höheren Molekulargewichten
gegeben. Wie die Abbildung 2 zeigt, lassen
sich die oben angesprochenen Trennungen
auch auf einer üblichen für die PAK-Analytik
geeigneten Kapillare mittlerer Polarität durch
angepasste Bedingungen in ausreichendem
Maß erreichen. Die GC-MS wird in Hochdurchsatz-Anwendungen in Kombination mit
einer „on-line“-Festphasenextraktion (SPEGC-MS) zur Analyse verschiedener Lebensmittelproben eingesetzt [9].
1993 Wissenschaftlicher Assistent (Universität Mainz)
1988 Wissenschaftlicher Angestellter (Universität Mainz)
1986 Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung
(Universität Mainz)
1985 Promotion (Universität Buenos Aires) „Effekte des
Diuretikums Triamteren auf katecholaminerge und
serotoninerge Systeme der Ratte“
1982 Diplom
1976-1982 Studium der Biochemie
(Universität Buenos Aires)
554 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Gesetzliche Regelungen in der EU
In der Verordnung (EU) 835/2011 wurden
neue Höchstgehalte für Benzo[a]pyren und
für die Summe PAK4 in Lebensmitteln festgelegt (Tab. 2, siehe http://bit.ly/QuoVadisGIT0913) [10]. Die Verordnung sieht eine
Absenkung von Höchstgehalten für einige
bereits existierende Warengruppen, z. T. versehen mit bestimmten Übergangsfristen, vor.
Zusätzlich wurden Höchstgehalte für wärmebehandeltes Fleisch und wärmebehandelte
Fleischerzeugnisse sowie für Kakaobohnen
und Folgeerzeugnisse festgesetzt.
Direktes Räuchern wird derzeit zunehmend
durch die Anwendung von Flüssigraucharomen ersetzt. Der für Flüssigraucharomen noch
zulässige Gehalt an PAK ist europaweit durch
die Verordnung (EG) 2065/2003 geregelt [11].
Es dürfen nur Raucharomen mit einem maximalen Gehalt von 10 µg/kg Benzo[a]pyren und
20 µg / kg Benzo[a]anthracen zur Anwendung
kommen. In dem mit Raucharomen versetz-
Lebensmittel
Quo Vadis
DISPERGIERTECHNOLOGIE MADE IN SWITZERLAND
Als weltweit führender Hersteller in der Dispergier- und Mischtechnologie setzen wir seit über 60 Jahren Standards für
feinste Ergebnisse in LABORPROBEN und INDUSTRIEPRODUKTEN. Unser Sortiment garantiert Homogenität in Pulversuspensionen, Ölemulsionen, Gaseinträgen und anderen Dispergieraufgaben. Überzeugen Sie sich von unserem breiten
Anwendungswissen aus CHEMIE, PHARMAZIE, KOSMETIK und aus dem LEBENSMITTELBEREICH.
KINEMATICA SCHWEIZ | Tel + 41 41 259 65 65 | Fax +41 41 259 65 75 | info@kinematica.ch | www.kinematica.ch
Abb. 1: Flussdiagramm für eine „on-line“-Probenvorbereitung und
Analyse von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstofen (PAK) in
Speiseölen mittels einer DACC-HPLC mit Säulenschaltung; a) Position
der Ventile für die Probenaufgabe auf die DACC-Anreicherungssäule; b)
Position der Ventile für das Ausspülen der Matrix und Isopropanol aus
der Anreicherungssäule im Rückfluss-Modus; c) Position der Ventile
für die Elution der PAK auf die analytische Säule (DACC = DonorAkzeptor-Komplexierungschromatographie).
Abb. 2: GC-MS(Selected Ion Mode)-Chromatogramm eines Referenzmaterials bestehend aus 11 verschiedenen PAK dargestellt als Totalionenchromatogramm (A) mit drei deuterierten internen Standards (IS); Ionenspur m/z = 226 für Cyclopenta[cd]pyren (3); m/z = 228 für Benzo[a]
anthracen (2), Triphenylen (4) und Chrysen (5) (siehe B); m/z = 252 für
Benzo[b]fluoranthen (7), Benzo[k]fluoranthen (8), Benzo[j]fluoranthen
(9), Benzo[e]pyren (10), Benzo[a]pyren (12) (siehe C) und Perylen (13)
(A); m/z = 278 für Dibenzo[a,h]anthracen (14) (A); IS: m/z = 240 für
[D12]-Benzo[a]anthracen (1) (siehe B); m/z = 264 für [D12]-Benzo[b]
fluoranthen (6) und [D12]-Benzo[a]pyren (12) (siehe C); Verhältnis von
Triphenylen : Chrysen = 1 : 1,5 und Benzo[b]fluoranthen : Benzo[k]fluoranthen : Benzo[j]fluoranthen = 1 : 0,77 : 1. Als GC-Kapillare wurde
eine mit mittlerer Polarität, äquivalent zu (35 %-Phenyl)methylpolysiloxan, und mit Abmessungen von 30m x 0,25mm ID x 0,25 µm Filmdicke
verwendet.
Lebensmittel
ten Lebensmittelerzeugnis darf
der Gehalt an Benzo[a]pyren 0,03
µg / kg nicht überschreiten.
In der Verordnung (EU)
231/2012 wurden Höchstgehalte für Benzo[a]pyren in den
Lebensmittelzusatzstoffen E 153
(Pflanzenkohle) und E 905 (mikrokristallines Wachs) festgelegt
[12]. Für beide Zusatzstoffe gilt
ein Benzo[a]pyren-Grenzwert
von 50 µg / kg, der sich beim
Wachs direkt auf das Produkt
bezieht, bei der Pflanzenkohle
jedoch auf einen herzustellenden Cyclohexanextrakt.
Fazit
PAK sind als Kontaminanten in
Lebensmitteln lange bekannt.
Der in der Europäischen Union
neu eingeführte Summenparameter PAK4 zur Bewertung
einer PAK-Belastung von Lebensmitteln sowie die Bestimmung der EFSA-PAK haben in
der letzten Dekade starke Impulse zur Weiterentwicklung
der PAK-Profilanalyse gesetzt.
Zur Bestimmung von PAK4 in
bestimmten Lebensmittelproben
stehen heute zum Teil vollautomatisierte Hochdurchsatz-Analyseverfahren zur Verfügung.
Literatur
[1] Seidel A. und Steinberg P.: GIT
Labor-Fachzeitschrift, 57, 231–
233 (2013)
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/GIT-GCMS
[2] Jacob J. und Seidel A.: GIT Labor-Fachzeitschrift, 44, 570–
573 (2000)
[3] Seidel A. et al.: BIOforum, 23,
(2000)
[4] Wenzl T. et al.: Trends in Analytical Chemistry, 25, 716–725
(2006)
[5] Grimmer G. and Böhnke H.: J
Assoc Off Anal Chem, 58, 725–
733 (1975)
[6] Jira W. et al.: Food Addit Contam Part A Chem Anal Control
Expo Risk Assess, 25, 704–713
(2008)
[7]Moret S. und Conte L. S.: J
Chromatogr A, 882, 245–253
(2000)
Weitere Literatur
bei den Autoren erhältlich.
Kontakt |
Priv.-Doz. Dr. Albrecht Seidel
Biochemisches Institut für
Umweltcarcinogene
Prof. Dr. Gernot Grimmer-Stiftung
Großhansdorf, Deutschland
Tel.: 04102/62-155
albrecht.seidel@biu-grimmer.de
Prof. Dr. Pablo Steinberg
Institut für Lebensmitteltoxikologie
und Chemische Analytik
Stiftung Tierärztliche Hochschule
Hannover
Hannover, Deutschland
Tel.: 051/856-7545
pablo.steinberg@tiho-hannover.de
Zusatzmaterial: Tab. 2
unter http://bit.ly/
QuoVadisGIT0913
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 555
Schwerpunkt
Metabolomics in der Lebensmittelforschung
Ein Fall für GCxGC/MS?
Christoph H. Weinert, Björn Egert, Prof. Dr. Rolf Geisen, Dr. Bernhard Trierweiler, Prof. Dr. Gerhard Rechkemmer, Prof. Dr. Sabine E. Kulling
M
© thomasklee - Fotolia.com
etabolomics hat sich in den letzten
Jahren zunehmend zu einer Schlüsseltechnologie in den Lebenswissenschaften entwickelt. Ziel dieses Ansatzes
ist es, ein biologisches System, sei es eine
Einzelzelle, ein Organismus oder auch ein
Lebensmittel, auf der Ebene der Metaboliten möglichst umfassend zu beschreiben.
Unter dem Begriff des Metaboloms wird dabei die Gesamtheit aller niedermolekularen
Verbindungen in dieser biologischen Einheit
verstanden. Das Metabolom repräsentiert
zum einen den Phänotyp, zum anderen
beschreibt es den aktuellen Stoffwechselzustand des betrachteten Systems und ist
zugleich die Effektorebene, auf der sich
Reaktionen dieses Systems auf äußere und
innere Einflüsse ablesen lassen [1].
Dieser Artikel gibt einen Einblick in die Facetten von Metabolomics und die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der GCxGC/
MS in der Lebensmittelanalytik.
Ungerichtete Metabolom-Analytik
Metabolomics-Verfahren haben das Ziel,
einen möglichst großen Teil des jeweiligen
Metaboloms, i. d. R. mehrere Hundert Verbindungen analytisch zu erfassen, ganz unabhängig davon, ob es sich um bekannte oder
unbekannte Metaboliten handelt. Die umfangreiche Metabolitenerfassung einerseits
und die ergebnisoffene Analyse andererseits
sind die größten Stärken von Metabolomics.
Sie ermöglichen es, bisher nicht bekannte
oder nicht beachtete Unterschiede zwischen
Proben zu erkennen. Wie lässt sich diese
Technologie in der Praxis nutzen? Beispielsweise ermöglicht Metabolomics ein besseres
Verständnis der Auswirkungen unterschiedlicher Anbauweisen oder Lagerungsbedingungen auf die Qualität eines Lebensmittels, mit
dem Ziel, diese zu verbessern. Im Bereich der
Lebensmittelsicherheit kann Metabolomics
zur Sicherheitsbewertung neuer Technologien beitragen oder helfen, verfahrenstechnologische Prozesse zu optimieren. In der
Pflanzenzüchtung ermöglicht Metabolomics
eine umfassende Phänotypisierung unter verschiedenen Bedingungen - und ist z. B. bereits
auf dem Wege, ein wichtiges Werkzeug für
die Selektion von Resistenzen zu werden.
556 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Lebensmittel
Schwerpunkt
Metabolomics ermöglicht ein besseres Verständnis der
Auswirkungen unterschiedlicher Anbauweisen oder
Lagerungsbedingungen auf die Qualität eines Lebensmittels.
Vorteile der GCxGC / MS
Für Metabolomics-Anwendungen wird generell eine universelle und robuste Plattform
mit hoher Trennleistung benötigt. Mittels eindimensionaler Kapillarsäulen-GC lassen sich
– zumindest innerhalb akzeptabler Analysenzeiten – kaum mehr als etwa 150 Analyten
rein chromatographisch trennen [2]. Metabolomics-Analysen konfrontieren den Analytiker jedoch mit deutlich komplexeren Proben.
Zwar lassen sich koeluierende Analyten zum
Teil mittels mathematischer Dekonvolution
der Fragmentspektren rechnerisch separieren,
jedoch arbeiten die entsprechenden Algorithmen nicht fehlerfrei [3]. Für ungerichtete
Metabolomics-Analysen ist somit ein System
mit optimaler chromatographischer Trennleistung wie die umfassende zweidimensionale
Gaschromatographie (GCxGC) eine hervorragende Wahl. Das Prinzip der GCxGC besteht
in der Anwendung zweier hintereinander
geschalteter Kapillarsäulen. Während bei der
sog. Multidimensionalen GC (MDGC) jeweils
nur ein Teil des Eluats der ersten Säule auf
die zweite Säule gelangt, wird bei der GCxGC
die gesamte Probe zweidimensional analysiert. Klassischerweise werden die Analyten
zunächst auf einer langen, konventionellen
ersten Säule mit einer apolaren Phase (z. B.
DB-5, 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm) nach ihrem
Abb. 1: 2D-Chromatogramm der GCxGC-Analyse einer Tomatenprobe. Die Trennung auf der
ersten und der zweiten Säule werden auf der x-Achse bzw. der y-Achse dargestellt. Jeder Punkt
steht für eine Verbindung; die Signalintensität wird farblich codiert. Oben rechts eingefügt:
3D-Plot eines Ausschnitts des 2D-Chromatogramms.
Siedepunkt getrennt. Am Kopf der zweiten
Säule befindet sich der sog. Modulator, ein
kontinuierlich arbeitenden Fraktionssammler, der die von der ersten Säule eluierenden
Analyten mittels heißer und kalter Gasströme abwechselnd arretiert und wieder mobilisiert. Dadurch gelangen die Analytbanden
in konzentrierter Form auf die kurze, meist
polare oder mittelpolare zweite Säule (z. B.
DB-17, 1-2 m x 0,1 mm x 0,1 µm), wo eine
Trennung der isovolatilen Analyten auf Ba-
sis von polaren Wechselwirkungen innerhalb
von 4-8 s erfolgt. GCxGC-Rohdaten bestehen
also aus einer Serie von vielen Kurz-Chromatogrammen, die jeweils einer durch den
Modulator erzeugten Fraktion entsprechen.
Zur adäquaten Erfassung der sehr schlanken
GCxGC-Peaks (Peak-Basisbreiten von ca. 50500 ms) sind schnelle, Strukturinformationen
liefernde Detektoren nötig, üblicherweise
TOF-MS- oder alternativ schnelle QuadrupolMS-(qMS)-Detektoren [4].
Assistent® – Präzision & Qualität.
®
Entdecken Sie ... die
Assistent®-Vielfalt im
Internet - und auf der
MEDICA in Düsseldorf.
Tausende Apparate & Geräte stehen zur Wahl.
Fragen Sie Ihren Labor-Fachhändler – oder besuchen Sie uns auf der MEDICA in Düsseldorf.
Karl Hecht
Glaswarenfabrik
GmbH & Co KG
Präzisions -Instrumente und -Geräte für Arzt und Labor
D-97647 Sondheim/Rhön . Tel. (0 97 79) 808 -0 . Fax (0 97 79) 808 -88
Niederlassungen in Frankreich, Österreich und in der Schweiz
Alle Assistent®-Produkte im Internet: http://www.hecht-assistent.de
E-Mail: info@ hecht-assistent.de
Auf der MEDICA in Düsseldorf (20.-23.11.2013) finden Sie uns in Halle 1, Stand C 26
Lebensmittel
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 557
Schwerpunkt
Detektoren effektiv einsetzen lassen, eignen sich im Fall von GCxGC auch schnelle
qMS-Detektoren, die deutlich preiswerter
und z. T. robuster als TOF-MS-Geräte sind
▪▪ Zwar ist die Auswertung von GCxGCDaten aufwendig und erfordert spezielle
Softwares; jedoch steht dem ein großer
Informationsgewinn gegenüber.
Aufzeichnung des
Metabolitenprofils von Tomaten
Abb. 2: Workflow einer Metabolom-Analyse mittels GCxGC/MS.
Die Vorteile von GCxGC im Hinblick auf
Metabolomics-Anwendungen liegen auf der
Hand:
▪▪ Die hohe Trennleistung des Systems ermöglicht es, mehrere Hundert Verbindungen innerhalb einer Analysenzeit von etwa 40-60
min chromatographisch zu separieren
▪▪ Bedingt durch die Bandenfokussierung im
Modulator werden mittels GCxGC bis zu 25fach niedrigere Nachweisgrenzen erreicht
▪▪ Die chromatographische Methodenentwicklung ist bei GCxGC zwar zunächst
aufwendiger, jedoch müssen für Metabolomics-Fragestellungen etablierte Methoden
im Hinblick auf vergleichbare Matrices oft
nur geringfügig angepasst werden
▪▪ Aufgrund des Phänomens der sog. strukturierten Retention lassen sich anhand der
558 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Position eines Analyten im 2D-Chromatogramm unabhängig vom MS-Spektrum
erste Aussagen über dessen chemische
Struktur ableiten
▪▪ Aufgrund der besseren Chromatographie
erzielen Algorithmen zur Dekonvolution
auf Basis von GCxGC-Rohdaten verlässlichere Ergebnisse
▪▪ Mittels der robusten Standard-Säulenkombination (apolar x mittelpolar/polar) lässt
sich die Mehrheit der typischen Primärmetaboliten in biologischen Proben trennen;
für schwer trennbare Analyten wie isomere Monosaccharide lassen sich alternative
Säulenkombinationen einsetzen
▪▪ Während sich für ungerichtete Metabolomics-Analysen hochkomplexer Proben mittels eindimensionaler GC/MS nur TOF-MS-
Die Eignung einer mit einem schnell scannenden qMS-Detektor ausgerüsteten GCxGCPlattform (z. B. Shimadzu GCMS QP2010 Ultra; max. Scangeschwindigkeit 20000 Da/s)
für Food Metabolomics-Anwendungen wurde
im Rahmen eines Pilotprojektes mit Tomaten
bewertet. Verglichen wurden die Früchte von
vier Genotypen, die an zwei Standorten, Hohenheim und Göttingen, im Freiland biologisch angebaut wurden. Die Früchte wurden
in reifem Zustand geerntet. Aus dem Fruchtfleisch (Pericarp) mehrerer Früchte wurde
jeweils eine gemischte Probe hergestellt, gefriergetrocknet und vermahlen. Nach Zugabe
von internen Standards und methanolischer
Extraktion des Pulvers wurden die Extrakte
eingeengt und derivatisiert (Methoximierung
und Trimethylsilylierung). 1 µl der Lösung
wurde mittels eines OPTIC4-Kaltaufgabesystems injiziert. Die Trennung erfolgte auf einer optimierten Säulenkombination (1. Säule:
Rxi-5SilMS, 15 m x 0,25 mm x 0,25 µm; 2.
Säule: BPX-50, 1 m x 0,15 mm x 0,15 µm).
Ein Druckluft-betriebener ZX2-Modulator
(ZOEX Corp.) kam zum Einsatz, die Modulationszeit betrug 4,5 s. Die Scangeschwindigkeit
des Detektors betrug 20.000 Da/s bei einem
Scanbereich von m/z 60-550 (Datenaufnahmerate: 33 Hz). Parallel zu den Studienproben
wurden gepoolte Qualitätskontrollproben, die
bei Metabolomanalysen unerlässlich sind, injiziert. Die Datenauswertung erfolgte mittels
der kommerziellen Gerätesoftware (GCMS Solution, Shimadzu) sowie verschiedener selbst
entwickelter R-Module.
Die Plattform war geeignet, im Falle von
Tomaten 267 Analyten pro Lauf zu trennen
und stabil zu quantifizieren (Abb. 1). Die
GCxGC-Peaks wurden mit mindestens 10-12
Datenpunkten pro Peak erfasst. Durch die hohe
Scangeschwindigkeit wurde das sog. spectral
skewing minimiert. Der gewählte Scanbereich
genügte, um bei fast allen Analyten ein vollständiges Fragmentspektrum aufzunehmen.
Während der gesamten Messserie mit insgesamt 102 Läufen traten nur minimale Retentionszeitverschiebungen auf, sodass keine spezielle Retentionszeitkorrektur erforderlich war.
Die durch hohe Matrixbelastung der Proben
bedingte Signalintensitätsdrift konnte mittels
der Messwerte der begleitend injizierten Qua-
Lebensmittel
Schwerpunkt
litätskontrollproben und eines
dafür entwickelten Algorithmus
korrigiert werden. Bei randomisierter Messweise und Doppelbestimmung jeder Probe konnte das
Metabolitenprofil so reproduzierbar bestimmt werden. Der Workflow für die beschriebene Metabolom-Analyse ist in Abb. 2 illustriert.
Auf Basis der GCxGC-Analysen wurden sowohl Standort- als
auch Genotyp-spezifische Unterschiede festgestellt. An beiden
Standorten unterschied sich das
Metabolitenprofil der Früchte
des Genotyps Schmucktomate
(kleine, gelbliche Früchte) signifikant von dem der drei anderen Genotypen (mittelgroße, rote
Früchte) ab. Mithilfe statistischer
Analysen wurde ermittelt, dass
der Genotyp Schmucktomate an
beiden Standorten u. a. höhere
Konzentrationen an Chlorogensäure aufwies. Zugleich ließ sich
in Inkubationsversuchen mit dem
für Tomaten relevanten Schadpilz Alternaria alternata eine
höhere Resistenz der Schmucktomate gegenüber Pilzbefall
sowie eine geringere Bildung des
Mykotoxins Alternariol nachweisen. In weiteren Untersuchungen konnte dieser Effekt direkt
auf eine inhibitorische Wirkung
der Chlorogensäure zurückgeführt werden, welche die Besiedlung der Tomatenfrüchte durch
A. alternata sowie die Biosynthese der Alternariatoxine
hemmt.
burg (Universität Göttingen) für
die gute Zusammenarbeit und
die Bereitstellung des Probenmaterials.
Literatur
[1]Dunn W.B.: Physical Biology
5(1), 1–24 (2008)
[2] Ramos L. (Hrsg.) und Brinkman
U.A.T.: Multidimensionality in
Gas Chromatography, General
Concepts, in Comprehensive
Analytical Chemistry, Elsevier
(2009)
Mehr Informationen zum Thema:
http://bit.ly/Lebensmittelforschung
Das Max-RubnerInstitut:
www.mri.bund.de
Im neuen Westfalen-Katalog finden Sie alles, was Sie für
die Gasentnahme brauchen: Druckminderer, Regelstationen,
Schläuche, Behälter, Sicherheitsausstattung, Rohre,
Armaturen ...
Herstellerunabhängig zusammengestellt, in exzellenter
Qualität, zu fairen Preisen, Beratung inklusive. So wird
aus Einzelteilen eine richtig runde Geschichte, mit der Sie
Zeit, Geld und Nerven sparen.
Gase, Service
und Know-how
Lebensmittel
Christoph H. Weinert
Max Rubner-Institut, Karlsruhe
Institut für Sicherheit und Qualität
bei Obst und Gemüse
Karlsruhe
Tel.: 0721/6625-526
christoph.weinert@mri.bund.de
Seitenweise Höhepunkte: Der neue Westfalen-Katalog
für Gase-Anwender.
Die höhere Trennleistung sowie
die nie­drigeren Nachweisgrenzen bei GCxGC-Analysen erhöhen die Sicherheit der Er­kennung und Identifizierung von
potentiellen Biomarkern. Damit hat GCxGC/MS einen
Vorteil gegenüber eindimensionaler GC/MS, auch bei Anwendung von qMS-Detektoren.
Wir danken Frau Prof. Dr. Graeff-Hönninger (Universität Hohenheim) und Herrn Dr. Horne-
Kontakt |
Bestseller-Liste.
Zusammenfassung
Danksagung
[3] Lu H. et al.: Trends in Analytical Chemistry 27(3), 215–227
(2008)
[4] Mondello L. et al.: Mass Spectrometry Reviews 27(2), 101–
124 (2008)
Das hätten Sie gern Bunt auf Weiß zum Umblättern? –
Fordern Sie direkt den Westfalen-Katalog an!
Westfalen AG · Gase · Industrieweg 43 · 48155 Münster
Fon 0251 695-480 · Fax 0251 695-73 480
equipment@westfalen-ag.de · www.westfalen-services.eu
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 559
Schwerpunkt
Süß, aber auch sauber?
Neue UHPLC-Methode zur Analyse von Stevia
Dr. Brigitte Richrath
© viperagp - Fotolia.com
Z
u wenig Bewegung und zu viel kalorienreiche Nahrung vor allem in
der westlichen Welt werden dafür
verantwortlich gemacht, dass ein erheblicher Teil der Bevölkerung an Übergewicht leidet. Die Nahrungsmittelindustrie
sucht daher nach Stoffen, die Kalorien
reduzieren, dennoch den Genussfaktor der
Lebensmittel beibehalten. Die UHPLC ist
dabei ein wichtiger Begleiter in der Spurenanalytik, um Produkt- und somit Verbrauchersicherheit zu gewährleisten.
Es wird heutzutage immer mehr Wert auf
eine kalorienarme und gesunde Ernährung
gelegt. Hierbei spielt Zucker eine große Rolle, weil er in vielen Getränken und Speisen
vorkommt, durchaus auch in herzhaften Gerichten, wo man ihn eher nicht vermutet. Der
handelsübliche kalorienreiche Zucker (Brennwert: 4 kcal/g) kann durch eine Vielzahl von
Süßstoffen ersetzt werden. Im Gegensatz zu
den synthetisch gefertigten Substanzen wie
Aspartam oder Saccharin gibt es auch eine
natürliche, pflanzliche Alternative. Die Stevia-Süßstoffe sind seit Dezember 2011 auch
in der EU als Zusatzstoff E960 zugelassenen
und versprechen einen kalorienarmen Genuss
von süßen Speisen. Stevia ist eine in Süd-
Abb. 1: Steviolglykoside vermessen mit
HPLC und DAD (Beispiel der Fa.
ChromaDex). Messparameter s. Tabelle.
Säule
Phenomenex Luna C18(2)
5 µm; 250 x 4,6 mm
Mobile Phase
10 mM NaH2PO4, pH 2,6
in H2O:ACN (68:32)
Flussrate
1 ml/min (isokratisch)
Temperatur
40 °C
Injektionsvolumen
5 µl
Probenkonzentration
0,2 mg/ml jeder Komponente
in MeCN/H2O (30:70)
560 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Lebensmittel
Schwerpunkt
Abb. 2: Steviolglykoside vermessen mit
einer Nexera SR und der StandardMesszelle 1 µl. Messparameter s. Tabelle.
amerika beheimatete Pflanze, welche eine bis
zu 450-fach höhere Süßkraft als herkömmlicher Zucker besitzen kann. Verantwortlich
für diese enorme Süße sind Steviolglykoside,
die Hauptbestandteile der Stevia-Pflanze.
Schnellere und empfindlichere Analyse
Die neue UHPLC-Methode für die Analyse
von Steviolglykosiden basiert auf einer etablierten HPLC-Methode (> 30 min Laufzeit)
zur Analyse einer Standardlösung von neun
Steviolglykosiden (Abb. 1). Die Neuentwicklung erfolgte aufgrund des Bedarfs nach einer schnelleren, empfindlicheren Methode für
die quantitative und qualitative Analyse der
Steviolglycoside. Neben der Zeitersparnis für
eine Analyse sowie geringeren Kosten durch
geringeren Ressourcenverbrauch kann auch
die Zahl der Analysen deutlich erhöht werden. Diese Methode wurde mit Hilfe der neuen
Nexera SR von Shimadzu entwickelt. Durch
die Integration des sehr empfindlichen Photodiodenarray-Detektors SPD-M30A bildet das
Gerät eine gute Plattform für Anwendungen,
die höchste Empfindlichkeiten erfordern, etwa
Analysen von Kontaminationen im Spurenbereich oder gefährliche Substanzen in Nahrungs- oder Arzneimitteln. Somit können die
Steviolglycoside in einem sehr großen Bereich
von minimalen Mengen bis hin zu hohen
Konzentrationen nachgewiesen werden.
Empfindlicher Detektor ermöglicht
verbesserte Qualitätskontrolle
Die Kombination aus UHPLC und Photodiodenarry-Detektor bietet effektive Trenn-
Unsere neuen Abzüge für hohe
thermische Lasten und Säurearbeiten
Säule
ACE Excel 2 Super C18,
150 x 2,1 mm
Mobile Phase
A: 10 mM NaH2PO4, pH 2,8 in H2O
B: 10 mM NaH2PO4, pH 2.8 in
MeCN/H2O (80:20 v/v)
Gradient
39.5 – 48 % B in 4 min
(7 min Gesamtlaufzeit)
Flussrate
0.6 ml/min
Temperatur
50 °C
Injektionsvolumen
1 µl
Probenkonzentration
0,04 mg/ml jeder Komponente
in MeCN/H2O (6:94)
leistung bei hoher spektraler Auflösung und
Empfindlichkeit. Dies bildet die Voraussetzung für den korrekten quantitativen und
qualitativen Nachweis der Inhaltsstoffe und
ist im Bereich der Qualitätskontrolle von
äußerster Wichtigkeit. Im Detektor wurde
die optische Einheit für den Einsatz von
Kapillar-Durchflusszellen optimiert. Des
Weiteren ist die komplette optische Einheit
thermostatisiert. Dadurch ist das Gerät nach
dem Einschalten schneller betriebsbereit und
wesentlich unempfindlicher gegen Schwankungen der Umgebungstemperatur.
Die Analyse derselben Steviolglykoside
wie in Abbildung 1 zeigt bei nur einem
Fünftel des Injektionsvolumens (1 µl) und
einem Fünftel der Probenkonzentration (0,04
mg/ml) für alle Signale annähernd die gleiche Peak-Höhe wie bei 5 µl Injektionsvolumen und einer Konzentration von 0,2 mg/ml
Sicheres und wirtschaftliches Arbeiten
auch unter besonderen Bedingungen.
WALDNER Laboreinrichtungen GmbH & Co. KG · Haidösch 1 · 88239 Wangen
Telefon +49 7522 986-0 · Fax +49 7522 986-280 · info@waldner-lab.de · www.waldner-lab.de
Lebensmittel
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 561
Schwerpunkt
Abb. 3: Steviolglykoside vermessen
mit einer Nexera SR und der HighSensitiv Messzelle 8,5 µl
jeder Komponente. Durch die Verwendung
einer kleineren Trennsäule mit 2 µm Partikelgröße wurde in kürzerer Laufzeit eine bessere Auflösung erzielt. Bei einem kleineren
Fluss ermöglicht dies die Kosten pro Analyse
deutlich zu reduzieren (Abb. 2).
HS-Zelle für extrem
hoch-empfindliche Messungen
Die neue Kapillar-Durchflusszelle hat eine
optische Weglänge von 1 cm und erfüllt damit den Standard. Besonders jedoch ist, dass
diese Zelle ein Volumen von lediglich 1 µl
hat und wegen der besonders effektiv reflektierenden Kapillare und dem Einsatz moderner Lichtleitertechnologie die Streulicht und
Brechungsindexeffekte auf ein Minimum
reduziert werden. Für hochempfindliche
Messungen steht die optionale HS-Zelle mit
einer Schichtdicke von 85 mm und einem
Volumen von nur 8,5 µl zur Verfügung.
Das Chromatogramm dieser Messzelle zeigt
Peak-Höhen der Steviolglykoside, welche im
Vergleich zur Standardmesszelle ca. 6-8-mal
höher sind (Abb. 3).
Diese deutlich höhere Empfindlichkeit
wird in Abbildung 4 noch weiter veranschaulicht und verdeutlicht, wie niedrig die
Nachweisgrenzen von Substanzen oder Verunreinigungen mit der Nexera SR und der
HS-Zelle sind.
sonders durch die gute Auflösung der Einzelsubstanz-Peaks bei gleichzeitig schneller
Laufzeit aus. Darüber hinaus lassen sich
mit der empfindlichen Detektortechnik des
neuen Photodiodenarray-Detektors kleinste Konzentrationen oder Verunreinigungen
erfassen.
Zusammenfassung
Dr. Brigitte Richrath
Shimadzu Europa GmbH
Duisburg
shimadzu@shimadzu.eu
Die entwickelte UHPLC-Methode zur Analyse der Steviolglycoside zeichnet sich beMehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/GIT-Stevia
Kontakt |
Firmeninformationen:
www.shimadzu.eu
Abb. 4: Vergleich der Steviolglycoside mit 1-µl-Messzelle (schwarz) und 8,5-µl-Messzelle (rosa)
562 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Lebensmittel
Schwerpunkt
Wasserbestimmung
Einfluss des Wassergehaltes auf die Verarbeitbarkeit von Polyestern
Dr. Kerstin Dreblow
D
ie Anwesenheit von Wasser in Kunst­stoffen hat einen großen Einfluss
auf die Qualität und Verarbeit­
barkeit der Endprodukte vor allem im
Verbraucherbereich. Für die Qualitätskontrolle sind somit Verfahren notwendig, die
die schnelle und unkomplizierte Wassergehaltsbestimmung ermöglichen.
Kunststoffe sind aus dem täglichen Gebrauch nicht mehr wegzudenken und finden
in vielfältigen Bereichen Anwendung. Neben
dem technischen Einsatz für die Herstellung
von CD-Rohlingen oder Verpackungsmaterialien finden die Polymere auch im Bereich
der Sportbekleidung (Funktionswäsche) oder
für Getränkeflaschen Verwendung.
Der Wassergehalt der Kunststoffe ist dabei
ein ausschlaggebendes Qualitätskriterium, das
die Materialeigenschaften nachhaltig beeinflusst.
Wassergehalt als Qualitätskriterium
Der Vorteil von Thermoplasten liegt in der
Möglichkeit diese unter Temperatureinwirkung z. B. durch Spritzguss beliebig zu
verformen. Zu den im Spritzguss meist verwendeten Polymeren gehören Polyolefine,
Polyester und Polyamide.
In Zusammenarbeit mit einem namhaften Kunststoffverarbeiter wurde der Wassergehalt in Polyestergranulat bestimmt. Polyester sind Polymere welche durch funktionelle
Estergruppen im Molekül charakterisiert sind.
Diese Polymere können mit Wasser über DipolDipol Wechselwirkungen interagieren, was in
Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, zu
einer relativ raschen Änderung des Wassergehaltes führen kann. In Gegenwart von Wasser
kann es zur Ausbildung einer monomolekularen Bedeckungsschicht sowohl am Granulat als
auch am fertigen Produkt kommen, was Einfluss sowohl auf das Spritzgussverhalten, als
auch auf alle nachgeschalteten Prozesse hat.
Die Absorption von schon geringen Wassermengen aus der Umgebung, z. B. durch
Lagerung oder während der Verarbeitung,
kann beim Spritzgießen zu einer hydrolytischen Spaltung der Esterbindungen und
somit zu veränderten Materialeigenschaften
wie z. B. Materialversprödung, reduzierte
Bruchfestigkeit, einer veränderten Fließge-
Lebensmittel
Abb. 1: Wasserbestimmungsgerät easyH2O one
schwindigkeit oder auch zu Problemen bei
nachgeschalteten Prozessen wie beim Bekleben oder Bedrucken führen. Hierbei stehen
Hydrolysegeschwindigkeit und Wassergehalt in direktem Zusammenhang. Für einen
optimalen Prozessverlauf ist somit die Kontrolle der Ausgangsstoffe von übergeordneter Bedeutung. Um optimale Materialeigenschaften zu gewährleisten, werden deswegen
die Polymere meist vorgetrocknet.
Anforderungen an die
Wasser­bestimmung
Im Rahmen der Qualitätssicherung wurde
besonderen Wert auf eine zuverlässige Methode zur Schnellkontrolle der Ausgangsmaterialien gelegt. Da Polyester hygroskopisch
sind, wird einerseits angeliefertes Material
sofort nach der Anlieferung geprüft und
kontrolliert aber andererseits auch gelagerte
Materialien überwacht. In Abhängigkeit des
Wassergehaltes ist eine anschließende Vortrocknung vor der Verarbeitung notwendig.
Um einen reibungslosen Prozessablauf zu gewähren sind Methoden gefordert,
die schnell reproduzierbare Ergebnisse liefern. Darüber hinaus sollte die Handhabung
unkompliziert sein und das System einfach in
den Routinebetrieb integriert werden können.
Selektiver Thermo-Coloumetrischer
Wassernachweis
Das Wasserbestimmungsgerät easyH 2O
one (Berghof) kombiniert die thermische
Verdampfung von Wasser mit einem selektiven, elektrochemischen Wassersensor
aus hygroskopischem Phosphorpentoxid
(P2O5). Das Wasser wird in einem programmierbaren Ofen aus der Probe verdampft
und mit einem Trägergasstrom dem Sensor
zugeführt (Abb. 2). Dabei werden die Wassermoleküle vollständig von P2O5 absorbiert. Das Wasser wird elektrolysiert und
anschließend über den Trägergasstrom aus
dem System abgeführt. Die Wassermenge
ist der für die Elektrolyse benötigten elektrischen Ladungsmenge proportional und
wird mit Hilfe des Faradayschen Gesetzes
bestimmt.
= Ladungsmenge pro Zeit,
z = Anzahl der freigesetzten Elektronen,
F = Faraday Konstante
Durch die Selbstregeneration des Sensors
bleibt das Gerät jederzeit betriebsbereit.
Der gesamte Prozess läuft automatisch und
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 563
Schwerpunkt
Tab. 1: Wassergehalt verschiedener Polymere
Tab. 2: Getrocknetes vs. ungetrocknetes Polyerstergranulat
Probenname
EW-1 Wassergehalt
Karl Fischer Wassergehalt
Polyester
0,11 %
0,10 %
Aramid Pulver
1,16 %
1,20 %
Hochleistungspolyester
0,08 %
0,08 %
Polymerharz
0,05 %
0,05 %
Polyethylen
0,13 %
0,14 %
Probenname
Einwaage
[mg]
EW-1 Wassergehalt [ppm]
Standardabweichung
[ppm]
Ungetrocknetes
Polyester
1000 mg
160
2,4
Getrocknetes
Polyester
1000 mg
80
5,7
Es sind Methoden
gefordert, die schnell
reproduzierbare
Ergebnisse liefern.
Abb. 2: Messprinzip
Abb. 3: Messkurve ungetrocknetes Polyestergranulat bei T = 30 °C
softwarekontrolliert ab. Als Trägergas wird
Umgebungsluft angesaugt und getrocknet
wodurch auf spezielle Chemikalien verzichtet werden kann.
Wassergehalt von Polyestern
Da der Wassergehalt von Polyestern entscheidend für dessen Verarbeitbarkeit ist,
564 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
sind Lagerungsbedingungen und Handhabung vor der Weiterbearbeitung ausschlaggebend. Um kostenintensive Produktionsausfälle aufgrund fehlerhafter Teile
zu vermeiden, werden die Polymere in der
Regel vorgetrocknet. Im Hinblick auf einen
ökonomischen und energieeffizienten Prozessablauf sind auch Trocknungsprozesse
hinsichtlich der Trocknungszeiten zu optimieren.
Beispielhaft wird nachfolgend der Wassergehalt von ungetrocknetem und getrocknetem Polyestergranulat verglichen. Das
Granulat wird zu Getränkeflaschen weiterverarbeitet, wobei das Aufbringen von
Motiven durch die Anwesenheit von Wasser behindert wird. Für die Bedruckung ist
lediglich oberflächlich anhaftendes Wasser
entscheidend. Deswegen wurden die Untersuchungen bei 30 °C durchgeführt.
Zunächst wurde frisch angeliefertes
(ungetrocknetes) Polyestergranulat untersucht. Das adsorbierte Wasser der monomolekularen Bedeckungsschicht wird bereits bei
geringen Temperaturen freigesetzt. Somit
kommt es bereits zu Beginn (< 1 min) zu
einer raschen Wasserfreisetzung (Abb. 3). Im
weiteren Kurvenverlauf aber werden Tailing­
effekte deutlich, die daraufhin deuten, dass
noch Restwasser stärker absorbiert ist. Solches Restwasser wirkt sich störend auf den
weiteren Produktionsprozess aus und muss
mit Hilfe einer Vortrocknung abgetrennt
werden.
Im Vergleich dazu wurde Polyestergranulat vorgetrocknet und im Anschluss auf dessen Wassergehalt hin untersucht. Die Wassergehalte unterscheiden sich signifikant.
Ebenso weißt getrocknetes Polyestergranulat keine Tailingeffekte auf (Abb. 4).
Mit Hilfe des Wasserbestimmungsgerätes
wurde somit ein Gerät eingesetzt, das eine
schnelle und zuverlässige Wareneingangskontrolle ermöglicht. Darüber hinaus konnte
ebenfalls der Prozessablauf hinsichtlich der
Notwendigkeit und Dauer der Trocknungsprozesse optimiert werden.
Schnellkontrolle
Generell weisen Polymere hygroskopische
Eigenschaften auf. Neben dem beispiel-
Lebensmittel
Schwerpunkt
haft betrachteten Polyestergranulat gibt es
eine Reihe anderer Kunststoffe, die in Verbrauchsgütern eingesetzt werden und im
Produktionsprozess hinsichtlich des Wassergehaltes überwacht werden müssen. In der
dargestellten Tabelle sind Beispiele aufgelistet deren Wassergehalt mit dem easyH2O
und vergleichend mit Karl Fischer Titration
bestimmt wurden.
Kontakt
|
Abb. 4: Messkurve getrocknetes Polyestergranulat bei T=30 °C
Dr. Kerstin Dreblow
Berghof Products + Instruments
Eningen
laboratorytechnology@berghof.com
Workshop:
http://bit.ly/Herbstseminar
DIN 50450-1:1987-08
http://bit.ly/DIN-Norm
DAS NEUE SYSTEMLABOR
EXPLORIS® – SICHER, INNOVATIV, EFFIZIENT.
Entdecken Sie mit EXPLORIS® die nächste Generation des Systemlabors von Köttermann.
Das modulare Konzept beweist höchste Flexibilität, die perfekt auf Ihre Bedürfnisse ausgerichtet ist.
Innovative Technologien eröffnen Ihnen neue Dimensionen von Sicherheit und Effizienz.
KÖTTERMANN GMBH & CO KG
Und das ausgereifte, vielfach optimierte Design trägt zur bestmöglichen Ergonomie aller Arbeitsabläufe bei.
Industriestraße 2-10
D-31311 Uetze/Hänigsen
systemlabor@koettermann.com
www.koettermann.com
Dies alles bietet Ihnen EXPLORIS® in kompromissloser Qualität.
Wir geben Ihnen eine Garantie auf unsere Produkte: bis zu 20 Jahre.
Janus
Ionenchromatographie
Gestern, Heute und Morgen
Wolfgang Frenzel und Markus Läubli
Zudem wird durch kommerziell angebotene
IC-Systeme ein hoher Automatisierungsgrad
der Analyse erzielt, der sich nicht nur auf
die Trennung und Datenauswertung, sondern inzwischen auch auf die Integration
von Probenvorbereitungsschritten bezieht.
Beginnend mit diesem Beitrag wird in der
GIT Labor-Fachzeitschrift in nicht festgelegten Abständen die Entwicklung der IC von
ihren Anfängen bis hin zum heutigen Stand
nachgezeichnet und einer kritischen Bewertung unterzogen. Dazu werden die Anforderungen und Entwicklungsphasen der einzelnen Komponenten von IC-Systemen sowie
von Trennphasen beschrieben und verschiedene Konfigurationen vorgestellt, die für spezifische Fragestellungen Anwendung finden.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere auch auf die Bedeutung unterschiedlicher Detektionsmöglichkeiten für die Ionenbestimmung eingegangen und es werden die
sich dadurch ergebenden analytischen Spezifikationen diskutiert. Theoretische Grundlagen
der Ionentrennung sowie sich daraus ergebenden Wege zur Optimierung bezüglich Trennleistung, Auflösung (Selektivität) und Analysenzeit werden ebenfalls erörtert.
Anhand von Applikationsbeispielen aus
diversen Bereichen der analytischen Praxis
werden die Möglichkeiten der IC aufgezeigt,
aber auch Probleme beschrieben und die
Grenzen markiert.
Frühe Anwendungen der
Ionenchromatographie
Die erste Erwähnung der Anwendung eines
Ionenaustauschprozesses findet sich in der
Bibel, wo darüber berichtet wird, dass Moses
aus bitterem Wasser (vermutlich magnesi-
566 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
„Wasser von Marah“
Stich von Gérard Jollain, 1670
umhaltig) süßes Wasser erzeugt hat, indem er
Holz in das Wasser gegeben hat. Zahlreiche
weitere historische Quellen liegen über die
Entsalzung von Wasser durch Ionenaustausch
vor, ohne dass die zugrunde liegenden chemischen Prozesse bekannt waren. Erste gezielte
experimentelle Versuche zum Ionenaustausch
an natürlichen Böden wurden in der Mitte des
19. Jahrhunderts durchgeführt [2,3], die auch
die Grundlage für das chemische Verständnis
lieferten und bereits im ausgehenden 19. Jahrhundert zu ersten industriellen Anwendungen
führten. Die erste analytische Anwendung
von Ionenaustauschern wurde 1917 von Folin und Bell [4] beschrieben, die synthetische
Zeolithe für die Abtrennung von Ammonium
von Aminosäuren nutzten und das Ammonium nach Elution mit Natronlauge dann mit
Neßlers Reagenz kolorimetrisch bestimmten.
In den 1920er Jahren wurden erstmals mit
Ionenaustauschmaterialien gefüllte Trennsäulen für die Trennung und Bestimmung
von Aminen in biologischen Proben [5] sowie
von Sulfat in natürlichen Wässern [6] eingesetzt. Ein Meilenstein in der Entwicklung
der Ionenaustausch­chromato­graphie war die
Synthese organischer Ionenaustauschmaterialien (Harze), die insbesondere im Zusammenhang mit dem über längere Zeit geheim
gehaltenen Manhattan-Projekt (Trennung
von Seltenen Erden und Transuranen) synthetisiert und für diverse Fragestellungen im
Umfeld der Nuklearforschung angewendet
wurden. Die allerdings erst nach 1947 publizierten Forschungsergebnisse [7,8] waren der
Auslöser für eine Flut von Publikationen, in
denen immer neue organische Polymere mit
unterschiedlichen funktionellen Ionenaustauschergruppen entwickelt wurden, um eine
verbesserte Stabilität der stationären Phasen
sowie eine erhöhte Trennleistung zu erreichen.
Besonders hervorzuheben sind auch bereits in
den Anfängen der 1950er Jahre publizierte Arbeiten zur Trennung von Aminosäuren
mit Ionenaustauschchroma­tographie in Verbindung mit Nachsäulenderivatisierung und
photometrischer Detektion. Dies war für die
Aufklärung des Zusammenhangs der Struktur
und katalytischen Aktivität von Proteinen und
Peptiden von essentieller Bedeutung und hat
letztlich den Autoren Moore und Stein [9] den
Nobelpreis für Chemie von 1972 gebracht.
Technische Hindernisse
Wenngleich die erwähnten und zahlreiche
weitere Arbeiten aus dieser Zeit in vielen Fällen zu bemerkenswerten Ergebnissen führten,
gab es doch erhebliche Defizite, insbesondere
bezüglich der notwendigen Analysenzeit und
der Detektion der getrennten Komponenten.
Trennungen haben oftmals mehrere Stunden
gedauert und die Bestimmung erfolgte häufig erst nach fraktionierter Sammlung des
Eluenten mit unterschiedlichen Methoden.
Die kontinuierliche Detektion mittels eines
im Auslauf der Trennsäule angeschlossenen
Durchflussdetektors war zu dieser Zeit nur bedingt realisierbar, da entweder die Empfindlichkeit der verfügbaren universellen Detektionsmethoden (z.B. Brechungsindexmessung)
zu gering war oder nur wenige Ionen durch
direkte Messung mittels spektrometrischer
Methoden (z.B. Photometrie oder Atomspektrometrie) zugänglich waren. Ähnliches galt
für elektroanalytische Methoden wie Voltammetrie und Potentiometrie. Die Messung der
elektrischen Leitfähigkeit wurde als universelle Detektionsmethode für Ionen diskutiert
(und in Einzelfällen auch angewandt) aber
wegen der relativ hohen Ionenstärke typischer
mobiler Phasen war eine Diskriminierung
zwischen Grundleitfähigkeit und der Leitfähigkeit der eluierenden Analytionen nur bei
relativ hohen Anaytkonzentrationen möglich.
© JRB - Fotolia.com
D
ie Einführung der (modernen) Ionenchromatographie (IC) in der Mitte der
70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts markiert den Anfang einer neuen Ära
der Ionenbestimmung. Mit den heute zur
Verfügung stehenden Methoden der IC lassen sich nahezu alle anorganischen und organischen Anionen und Kationen (inklusive
mehrfach geladener Biomoleküle) in allen
denkbaren Probenmatrizes meist mit hoher
Selektivität und Empfindlichkeit in relativ
kurzer Zeit bestimmen.
Chromatographie
Intelligent
Destillieren
Höchste Sicherheit
Bester Bedienkomfort
Unser Service für Sie:
Kurze Lieferzeiten von 7 Tagen
Kostenfreie 14-tägige Probestellung
3 Jahre Garantie
Dauerhafte Kostenreduzierung
Janus
D
ie Publikation einer Arbeit mit dem
Titel „Novel Ion Chromatographic
Method with Conductometric Detection“, die 1975 von Small erschien
[10], wird oftmals als Einschnitt in der
Entwicklung der IC und auch als die Geburtstunde der modernen Ionenchromatographie betrachtet.
In dieser Arbeit von Small et al. werden
zwei bemerkenswerte Entwicklungen präsentiert, die zu einer deutlichen Verbesserung der analytischen Spezifikationen bei
der Bestimmung von Anionen und Kationen geführt haben und in konzeptioneller
Hinsicht die rasante Entwicklung der IC als
weitreichende Möglichkeit der Ionenanalyse
eingeleitet haben.
Zum einen wurde dort ein neuartiger
Weg zur Herstellung von Ionenaustauschern mit hoher Trennleistung vorgestellt,
zum anderen die Leitfähigkeitsdetektion als
setzt, was zu einer geringeren Trennstufenhöhe (oder bei gegebener Säulendimension
zu einer höheren Anzahl von Trennstufen)
führt. Das Problem der hohen Grundleitfähigkeit der mobilen Phase wurde durch
die ursprünglich als Stripper-Column oder
Suppressor bezeichneten Säule gelöst,
die zwischen der Trennsäule und dem
Leitfähigkeitsdetektor platziert wurde.
Im Fall der Anionenaustauschchromatographie wurde ein stark saurer Kationenaustauscher in der H+-Form als Suppressor eingesetzt, sodass z.B. mit NaOH als mobiler
Phase Wasser entsteht, dass nahezu keine
(Grund)Leitfähigkeit aufweist. Die Anionen von starken Säuren liegen hinter dem
Suppressor als freie Säuren vor und führen zu einer starken Zunahme der Leitfähigkeit. Diese kann mit deutlich besserer Empfindlichkeit als die Leitfähigkeitsänderung,
die ohne Suppressor (also direkt hinter der
Trennsäule) auftritt, gemessen werden.
die Ionentrennung wurden hier sehr niedrig kapazitive Ionenaustauschermaterialien
in Verbindung mit Eluenten geringer Ionenstärke (meist organische Säuren und Salze)
und dementsprechend niedriger Grundleitfähigkeit eingesetzt. In zahlreichen nachfolgenden Arbeiten konnte gezeigt werden, dass dieser Weg bezüglich Empfindlichkeit der IC mit
Suppressortechnik in vielen Anwendungen
kaum nachsteht. Wegen der höheren Flexibilität bei mobilen Phase und diversen Detektoren aber durchaus Vorteile aufweist. Durch
die Kommerzialisierung der damals als Einsäulen-IC bezeichneten Variante durch die Firmen
Metrohm und Alltech hat die IC einen weiteren Aufschwung erlebt und sich in den Folgejahren zu dem entwickelt, was sie heute ist:
die mit Abstand wichtigste und vielseitigste
Methode zur Ionenbestimmung.
Die „moderne“
Ionenchromatographie
Aus Sicht der Forschung und Entwicklung
Wolfgang Frenzel, TU Berlin
universeller Detektor für Ionen in spezieller Weise eingesetzt. Die hohe Trennleistung der stationären Phasen wurde durch
sogenannte agglomerierte Ionenaustauscher erzielt, die aus heutiger Sicht den
Core-Shell-Materialien zugerechnet werden können. Aufgrund der kurzen Diffusionswege innerhalb der stationären Phase
wird die Bandenverbreiterung im Vergleich
zu vollständig porösen Materialien herabge-
Trinity-Explosion, 0,016 Sekunden nach der
Explosion, 16 Juli, 1945.
568 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Die Technologie am Markt
Dow Chemical hat diese Technik patentiert
und eine Lizenz an Durham Instruments
erteilt aus der die Firma Dionex hervorgegangen ist (die seit 2011 zu Thermo Scientific gehört). Aufgrund der patentrechtlichen
Situation war die kommerzielle Nutzung der
Suppressor­technik für lange Zeit Dionex vorbehalten, die sich damit bis zum Ende der
1970er Jahre eine Monopolstellung verschafft
hat. Mit zahlreichen weiteren Innovationen,
die nicht nur veränderte Suppressoren, sondern auch die Inline-Eluentengenerierung
(„Inline“ gemäss American Chemical Society
und Chicago Style Guide) sowie die Miniaturisierung durch Einführung der Kapillar-IC
beinhalten, wurde die Grundlage für die bis
heute anhaltende Marktführung der Firma
auf dem Gebiet der Ionenchromatographie
gelegt.
Eine Alternative zur Suppressortechnik,
die ebenfalls die Leitfähigkeitsmessung als
universelle Detektionsmethode verwendet,
wurde in Arbeiten von Fritz et al. Ende der
1970er Jahre erstmals publiziert [11,12]. Für
Der erste Dionex-Ionenchromatograph
Chromatographie
Janus
A
ls die Ionenchromatographie (IC) zu
Beginn des 20. Jahrhunderts ihre
ersten Schritte tat, waren es größtenteils Forscher in den Vereinigten Staaten, die sie dabei begleiteten [2,3,13]. Die
Einführung der Leitfähigkeitsdetektion
im Jahr 1975 durch Small und Kollegen,
ebenfalls in den USA, markiert den Beginn
der modernen IC.
Die Schweizer Firma Metrohm lancierte
schließlich 1981 ihr erstes Produkt für die
IC, einen elektrochemischen HPLC-Detektor.
Aus dem Know-how in der Elektrochemie
und Erfahrungen mit der noch jungen Ionenchromatographie entstand die Idee, einen
eigenen Leitfähigkeitsdetektor zu entwickeln,
der in puncto Empfindlichkeit bessere Leis-
tungen erbringt. 1983 begann die Arbeit. Das
Entwicklerteam produzierte einen thermisch
stabilisierten Messblock, der Leitfähigkeiten
bis in den Bereich von wenigen Nanosiemens pro Zentimeter bestimmte. Allerdings
musste die Messung ohne chemische Suppression auskommen, da diese durch Patente
geschützt war. Schon bald wurde klar, dass
der optimale Detektor alleine nicht ausreichte, um trotz des hohen Leitfähigkeitshintergrunds präzise zu messen. Die angestrebte Präzision erreichten die Entwickler
schließlich, indem sie das gesamte chromatographische System in eine thermisch stabile Umgebung packten. Will heißen: Vom
Injektor bis hin zum Detektor mussten alle
Systembestandteile in einem Schaumstoffgehäuse untergebracht werden. So präsentierte
sich 1987 der erste Ionenchromatograph in
einem Schaumstoffgewand. Darin befanden
sich Injektor, isolierter Säulenraum, Detektorblock und die nötige Steuerelektronik
Suppression gearbeitet werden, weil die einfacheren Systeme hier gleiche oder sogar
höhere Messempfindlichkeiten erzielen. Der
Anwender profitiert dabei von geringeren
Betriebskosten. Ob mit oder ohne chemische
Suppression,– die Leitfähigkeitsdetektion ist
bis heute die wichtigste Detektionsmethode
in der IC.
Inzwischen ist die IC den Kinderschuhen entwachsen. Das Hauptaugenmerk der
Forschung und Entwicklung liegt heute auf
der Benutzerfreundlichkeit. Neben vereinfachter Handhabung der IC-Geräte mittels
verbesserter Software bedeutet das insbesondere die automatisierte Probenvorbereitung. Dieser Trend begann mit der Einführung der Inline-Dialyse, basierend auf der
Forschung von Prof. W. Frenzel [14,15,16].
Nach der Inline-Dialyse kamen weitere
integrierte Arbeitsschritte hinzu, darunter
die Inline-Ultrafiltration und die InlineVerdünnung. Das Ziel ist eine vollautoma-
Die „moderne“
Ionenchromatographie
Aus Sicht der Industrie
Markus Läubli, Metrohm
Der erste Metrohm-Ionenchromatograph
Chromatographie
mit elektronischer Suppression. Dies war
der Beweis: IC geht auch ohne chemische
Suppression.
Als der Patentschutz der chemischen Suppression auslief, entwickelte man auch ein
Suppressormodul. Hierdurch öffnete sich
der Markt schließlich auch für Anwendungen, für die die chemische Suppression unerlässlich ist, wie im Fall der Phosphatbestimmung. In der späteren Geräteentwicklung
fokussierte man sich auf weitere Detektionsmethoden, Probenvorbereitung und CO2Suppression, während der gesamte IC-Prozess zunehmend automatisiert wurde.
Die Einführung der CO2-Suppression stellt
einen wichtigen Fortschritt in der Suppressortechnik dar. Sie entfernt während der chemischen Suppression gebildetes Kohlenstoffdioxid aus der Lösung und reduziert so die
Leitfähigkeit des Eluenten. Die kombinierte
„sequenzielle Suppression“ erzielt tiefere
Nachweisgrenzen und eine verbesserte Proportionalität zwischen Detektionssignal und
Analytkonzentration, was wiederum präzisere Messergebnisse ermöglicht. In der Kationenchromatographie kann bis heute ohne
tische IC, die aus einer Probe ohne weiteres
Zutun des Anwenders zuverlässige Resultate generiert.
Die Schweizer haben es zwar nicht erfunden, aber erheblich dazu beigetragen, das
Verfahren so benutzerfreundlich, präzise und
vielseitig zu machen, wie es heute ist.
Referenzen zum Artikel siehe:
http://bit.ly/JanusGIT0913
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 569
Fachartikel
Erweiterung des Genetischen Codes
Eine Methode mit Potenzial
Liljan Hahn, Svenja Heitmüller, Christoph Lammers und Heinz Neumann
© molekuul.be - Fotolia.com
D
er genetische Code ist
bis auf wenige Ausnahmen universell
konserviert und besteht aus
64 verschiedenen TripletCodons, die allesamt genutzt
werden, um die zwanzig natürlichen Aminosäuren und den
Abbruch der Peptidsynthese zu
codieren. Einige Organismen haben ihren Translationsapparat bereits
ergänzt, z. B. um Selenocystein oder
Pyrrolysin. Dasselbe Prinzip kann genutzt
werden, um die Einschränkungen der kanonischen Aminosäuren in anderen Organismen künstlich zu überwinden und die
Nutzung weiterer Funktionalitäten zu ermöglichen. So wurden u. A. UV induzierbare
Quervernetzer, spektroskopierbare Proben,
funktionelle Gruppen mit bioorthogonaler
Reaktivität, und posttranslationale
Modifikationen selektiv in Proteine eingebaut, und ermöglichen
einen breiten Anwendungsbereich.
Methodik
Entscheidend für
die Strategie zur Erweiterung des
genetischen Codes ist die Modifikation und
Weiterentwicklung (Evolvierung) von Aminoacyl-tRNA Synthetasen (kurz Synthetasen), die spezifisch für nichtnatürliche Aminosäuren (nnAS) und die dazugehörigen
570 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
tRNAs sind. Da dieser
Einbau zusammen mit
der restlichen Translation abläuft, muss das
System orthogonal
zur konventionellen Proteinsynthese
sein. Das bedeutet,
dass die orthogonale
tRNA nicht von den endogenen Synthetasen erkannt
wird und die orthogonale Synthetase keine endogenen tRNAs beladen
darf. Das Anticodon der tRNA ist in
der Regel gegen ein Stopp-Codon
gerichtet, dessen eigentliche Funktion
dadurch supprimiert wird (Abb. 1).
Für die Entwicklung einer neuen Synthetase wird zunächst durch Austausch
von Aminosäureresten im aktiven Zentrum eine Bibliothek von Mutanten erzeugt.
Durch mehrere Runden positiver und negativer Selektion werden spezifische Synthetasen aus der Bibliothek isoliert. Dazu werden E. coli Zellen mit der Plasmidbibliothek
und einem Reporterplasmid transformiert,
welches ein Antibiotikaresistenzgen trägt,
das durch ein Stopp-Codon unterbrochen
ist. Erkennt eine Synthetase in Anwesenheit
der nnAS entweder diese oder eine natürliche Aminosäure und belädt die entsprechende tRNA, wird das Stopp-Codon unterdrückt und die Zellen resistent gegenüber
dem Antibiotikum. Synthetasen, die natürliche Aminosäuren erkennen, werden in der
anschließenden Negativselektion eliminiert.
Hierfür wird das Stopp-Codon in ein toxisches Gen eingebaut. Wenn nun in Abwesenheit der nnAS eine Synthetase aktiv und
das toxische Gen translatiert wird, stirbt die
Zelle. So können orthogonale Synthetasen,
die bestimmte nnAS erkennen, aus der Bibliothek isoliert werden. Mit diesem Ansatz
wurden mittlerweile schon fast hundert
nnAS zum genetischen Code verschiedenster Organismen hinzugefügt [1].
Anwendungen
Proteine mit posttranslationalen Modifikationen können mit dieser Methode ohne die
Kenntnis der beteiligten Enzyme direkt und
homogen hergestellt werden. Dies nutzte die
Bioanalytik
Fachartikel
Gruppe um Chin, um N(ε)-Acetyllysin (Abb.
2) direkt in das Histon H3 an Position 56
einzubauen. Damit konnten sie nachweisen,
dass die Acetylierung dieses Restes die DNAAtmung beeinflusst und auch Effekte auf die
Reorganisation der Mononukleosomen hat.
Quervernetzung
Photocrosslinker, wie z. B. p-Benzoylphenylalanin (BPA), ermöglichen die Aufklärung von Protein-Protein und Protein-DNA
Interaktionen in vivo. Bei Bestrahlung mit
UV-Licht bildet es Diradikale, welche mit
einem sich in der Nähe befindlichen Interaktionspartner eine kovalente Bindung
eingehen. Die Interaktionspartner können
dann mittels Western blot oder Massenspektrometrie detektiert werden. Kahne und Mitarbeiter benutzten den Einbau von BPA an
unterschiedlichen Positionen von Lipopolysaccharid-Transportern, um die Bewegung
des Lipopolysaccharides von der inneren
Membran bis zur Zelloberfläche zu verfolgen. Durch die Quervernetzung konnten
erstmals Zwischenschritte fixiert und somit
die Aufgabe der einzelnen Interaktionspartner ermittelt werden [2].
Isotopenmarkierung
für die NMR-Spektroskopie
Für die Untersuchung von Proteinen mittels
NMR Spektroskopie müssen diese Spin-markiert werden. Dazu werden Zellen normalerweise in 13C-Glucose und 15N-Ammonium
haltigem Medium kultiviert, wodurch das
Protein gleichmäßig markiert wird. Die Markierung einer einzelnen Aminosäure z. B. im
aktiven Zentrum eines Enzyms, erlaubt die
Abb. 1: Erweiterung des genetischen Codes durch Expression eines evolvierten orthogonalen
Aminoacyl-tRNA Synthetase/tRNA Paares in der Zelle. Die nnAS wird durch das endogene
Transportsystem aus dem Nährmedium aufgenommen und von der Synthetase auf die tRNA
geladen. Die tRNA supprimiert das Stopp-Codon auf der mRNA, wodurch die nnAS an der
codierten Position im Protein eingebaut wird.
CANDOR – Erfinder des LowCross-Buffer®
– innovative Lösungen
– höchstmögliche Qualitätsstandards
– individueller Expertenservice
zur Verbesserung der Präzision Ihrer
Ergebnisse
CANDOR Bioscience GmbH
Bioanalytik
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 571
Fachartikel
Untersuchung der chemischen Umgebung
während der Katalyse. Dies kann man erreichen, indem man eine isotopenmarkierte natürliche Aminosäure mit einer Schutzgruppe
einbringt und diese anschließend entfernt
oder direkt eine modifizierte isotopenmarkierte nnAS einbaut. Auch das NMR aktive
19
F konnte schon erfolgreich in Form von fluorierten Derivaten der Aminosäuren Phenylalanin, Tyrosin und Lysin mit dem Stopp-Codon-Suppressionssystem eingebaut werden.
Weitere Spektroskopiemethoden
Unter den nnAS befinden sich auch einige
mit guten Infrarotabsorptionseigenschaften, wie das p-Azidophenylalanin (AzF).
Die Azidogruppe mit seiner asymmetrischen
Streckschwingung konnte bereits benutzt
werden, um schnelle Konformationswechsel
in Rhodopsin zu verfolgen.
Die Fluoreszenzspektroskopie erlaubt die
Untersuchung der Dynamik von Proteinen mit
sehr hoher Auflösung und Sensitivität bis hin
zur Einzelmolekülspektroskopie. Dazu müssen diese mit einem Farbstoff modifiziert werden. Hier eignen sich nnAS mit bioorthogonalen funktionellen Gruppen, die sich z. B.
in einer 3+2 Zykloaddition („Klickreaktion“)
modifizieren lassen. Diese verbindet klassischerweise ein Alkin mit einem Azid, wobei
ein zelltoxischer Cu(I) Katalysator benötigt
wird, der die Reaktion auf in vitro Anwendungen beschränkt. Weiterentwicklungen, die
sich stark gespannter Ringsysteme bedienen,
können auf den Katalysator vollständig verzichten und ermöglichen so auch den Einsatz
in vivo. Der Energietransfer zwischen zwei
Farbstoffen (FRET) mit geeigneten spektralen Eigenschaften wird eingesetzt, um Faltung oder Konformationsänderungen von
Proteinen zu beobachten. Hierbei nutzt man
die Änderung der Fluoreszenz in Abhängigkeit der Distanz zwischen einem Donor und
einem Akzeptor-Fluorophor. Um ein Protein
mit zwei unterschiedlichen Fluorophoren zu
versehen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Ein Farbstoff kann über eine fluoreszierende nnAS oder eine andere nichtnatürliche
Funktion, die dann mit einem Fluoreszenzfarbstoff verknüpft wird, eingebracht werden.
Der Andere kann über natürliche Cysteine, die
gut und effektiv mit Maleimiden reagieren,
konjugiert werden, wobei diese Methode auf
cysteinfreie Proteine beschränkt ist. Alternativ kann der zweite Farbstoff über die Affinität zu einer definierten Peptidsequenz, z. B.
Flash-Tag, oder in Form eines fluoreszenten
Proteins angebracht werden.
Chakraborty et al. benutzten den separaten Einbau von AzF in zwei Untereinheiten
der RNA-Polymerase-Klammer und konnten
so die beiden Untereinheiten mit Hilfe der
Staudinger-Ligation mit unterschiedlichen
Fluorophoren markieren. Nach der Rückfal-
572 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Abb. 2: Oben: Modifikationsschema. Die nnAS mit bioorthogonaler Funktion wird über die Erweiterung des genetischen Codes in ein Protein eingebaut und anschließend z. B. mit einem Fluorophor
markiert. Diese Reaktionen können unter physiologischen Bedingungen durchgeführt werden und
ermöglichen auch Anwendungen in vivo. Unten: Beispiele für nnAS.
tung der Einheiten konnte dann das Öffnen
und Schließen der Klammer über Einzelmolekül-FRET verfolgt werden [3].
Orthogonale Ribosomen
Für den Einbau von zwei oder mehr unterschiedlichen nnAS in ein Protein bedarf es
weiterer Modifizierungen des vorhandenen
Systems. Um der Limitierung durch StoppCodons zu entgehen, werden nicht codierende, so genannte blank codons benötigt.
Die Erweiterung des genetischen Codes von
Triplet- auf Quadruplet-Codons würde theoretisch 256 blank codons bieten, die für den
Einbau ebenso vieler neuer Verbindungen
genutzt werden könnten. Allerdings werden
pro weiterem Codon auch neue Synthetase/
tRNA Paare benötigt, die orthogonal zu den
bereits in der Wirtszelle vorhanden Paaren
sein müssen und den Einbau der jeweiligen
nnAS bewirken. Nicht zuletzt muss das Ribosom so modifiziert werden, dass es mit
den Komponenten eine effiziente Synthese durchführen kann. Außerdem dürfen all
diese Veränderungen nicht mit der Synthese
der zelleigenen Proteine interferieren, was
andernfalls zum Tod der Zelle führen würde.
Durch die Entwicklung eines parallelen
Translationsapparates schufen Chin und seine
Mitarbeiter eine Art Arbeitskopie des Ribosoms, das dadurch von den Zwängen der Proteinsynthese befreit, hin zu neuen Eigenschaften evolviert werden konnte. Sie erreichten dies
durch Mutation der Shine-Dalgarno-Sequenz
auf der mRNA und der entsprechenden komplementären Sequenz in der 16S rRNA der kleinen Untereinheit des Ribosoms. Dadurch entstanden mehrere orthogonale Ribosom/mRNA
Paare, die parallel, aber unabhängig zu ihren
unveränderten Vorgängern in der Zelle arbeiten können. Das heißt, die orthogonalen Ribosomen translatieren ausschließlich die orthogonale mRNA, die wiederrum kein Substrat für
die zellulären Ribosomen ist.
Die Änderung von zwei Basen in der 16S
rRNA der orthogonalen Ribosomen erhöhte
die Effizienz des Einbaus von nnAS gegenüber einem Stopp-Codon deutlich, was vermutlich auf eine verringerte Interaktion des
mutierten Ribosoms mit dem release factor-1, einem Protein, das für die Beendigung
der Translation verantwortlich ist, zurückzuführen ist. Die Mutation zweier weiterer
Basen der 16S rRNA, nahe der Bindungsstelle des Anticodons der tRNAs, verbesserte die Einbaueffizienz von nnAS gegenüber Quadruplet-Codons um ein Vielfaches.
Mit Hilfe dieser evolvierten Ribosomen ist es
nun möglich, verschiedene Kombinationen
von nnAS im selben Protein zu codieren [4].
Chin und Mitarbeiter nutzten diese Komponenten, um eine Azid- und eine AlkinFunktion im selben Protein einzubauen, die
anschließend durch eine Klickreaktion eine
artifizielle redoxstabile Quervernetzung bildeten. Solche Quervernetzungen könnten
z. B. dazu benutzt werden, therapeutisch relevante Proteine zu stabilisieren.
Bioanalytik
Ready-to-use
Reagenzien ...
Abb. 3: Zelluläres und orthogonales Ribosom arbeiten parallel, aber unabhängig, in einer Zelle.
Schwarze Pfeile zeigen starke und gestrichelte, graue Pfeile keine Interaktionen an. Wt-mRNA:
Wildtyp messenger RNA, O-mRNA: orthogonale messenger RNA, Wt-rRNA: Wildtyp ribosomale
RNA, O-rRNA: orthogonale ribosomale RNA.
Ausblick
Bisher konnten mit der Erweiterung des genetischen Codes schon viele neue Funktionalitäten in Proteine eingebaut und für verschiedenste Anwendungsbereiche genutzt
werden. Trotzdem sind noch längst nicht
alle Anwendungsmöglichkeiten erschlossen
und für eine bessere Nutzbarkeit wäre eine
größere Vielfalt an Funktionalitäten wünschenswert.
Zukünftige Arbeiten in diesem Bereich
können auch darauf abzielen, die vorgestellten Techniken zu nutzen, um neue Codons
mit ihren dazugehörigen Synthetase/tRNA
Paaren zu entwickeln und so mit Hilfe der
orthogonalen Ribosomen mehrere nnAS
oder andere Monomere, die nicht mit den
α-L-Aminosäuren verwandt sind, in Proteine einzubauen. Die Rolle der tRNA als
Adapter zwischen der Codierung des Protein
durch die mRNA und der eigentlichen Proteinbiosynthese durch das Ribosom sorgt für
die chemische Unabhängigkeit von Produkt
und Vorlage. Diese Unabhängigkeit sollte es
möglich machen auch beliebige Kombinationen von Monomeren, bis hin zu völlig
nichtnatürlichen Polymeren herzustellen,
ohne dabei die klassische Art der Speiche-
rung der Bauanleitung über DNA / RNA zu
verändern (Abb. 3). Die kombinierte Biosynthese könnte in der Zukunft zur Herstellung
von neuen Materialien und Therapeutika
Verwendung finden.
... und
CHEMIKALIEN
für jeden und
den speziellen Bedarf!
Literatur
[1] Neumann H.: FEBS Lett. 586, 2057–2064
(2012)
[2] Okuda S. et al.: Science 338F 1214–1217
(2012)
[3] Chakraborty A. et al.: Science 337, 591–595
(2012)
[4] Wang K. et al.: Angew. Chem. Int. Ed. 51,
2288–2297 (2012)
Kontakt |
Heinz Neumann
Georg-August Universität Göttingen
Institut für Mikrobiologie und Genetik
Göttingen
hneumann@uni-goettingen.de
Direkt und kostenfrei bestellen
unter 0800/5699 000
oder
bestellungen@carlroth.de
oder
www.carlroth.de
Laborbedarf - Life Science - Chemikalien
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/RNA-Technologie
Bioanalytik
Bioinformatik-Tools:
http://www.expasy.org
Lehrbuch: http://bit.ly/1fgbrZ6
Carl Roth GmbH + Co. KG
Schoemperlenstraße 3-5 - 76185 Karlsruhe
Tel: 0721/5606 0 - Fax: 0721/5606 149
info@carlroth.de - www.carlroth.de
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 573
© Schlierner - Fotolia.com
Fachartikel
Zusammen besser als ein Tierversuch
Testbatterie als Alternativmethode für Allergene
Christian Walczuch, Promega; Dr. Naveed Honarvar und Dr. Robert Landsiedel, BASF
U
m eine allergische Reaktion der Haut
beim Kontakt mit einer chemischen
Substanz möglichst zu vermeiden,
müssen Substanzen vorab untersucht werden. Als Alternative zum Tierversuch wird
hier eine Methode vorgestellt, die drei
physiologisch relevante Methoden in einer
Testbatterie kombiniert: (1) Die Aktivierung von Keratinozyten durch elektrophile
Substanzen oder oxidativen Stress mit Hilfe eines Luciferase-Vektors, (2) die Analyse der Peptidreaktivität in chemico und
(3) die Aktivierung dendritischer Zellen
infolge des Kontakts mit einem Allergen.
Als natürliche Barriere zwischen dem Körper
und der Umwelt wird unsere Haut ständig
verschiedenen Reizen ausgesetzt. Dabei kann
die Exposition mit einigen Substanzen zu einer Sensibilisierung und bei erneutem Kontakt zu einer allergischen Hautreaktion führen [1]. Während der Sensibilisierung binden
allergene Stoffe an Proteine der Haut. Die so
veränderten Proteine können zu Immunogenen werden und von unreifen dendritischen
Zellen (DZ) der Haut aufgenommen werden.
Wird gleichzeitig ein Gefahrensignal in der
Haut gesandt, etwa durch eine Stressreaktion
der Keratinozyten, setzt dies eine immunologische Reaktion in Gang. Die DZ reifen, wandern zu den Lymphknoten und präsentieren
574 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
dort Epitope (Bruchstücke des veränderten
Proteins) naiven T-Lymphozyten. In der Folge
proliferieren und differenzieren die T-Lymphozyten, die speziell auf dieses Immunogen
‚trainiert‘ sind. Damit ist der Organismus sensibilisiert. Bei einem weiteren Kontakt mit der
Substanz greifen diese T-Zellen an und es entsteht die typische Entzündungsreaktion der
Haut, die allergische Kontaktdermatitis.
Derzeit wird das sensibilisierende Potential
von chemischen Stoffen noch in Tierversuchen bestimmt, allen voran der lokale Lymphknotentest (local lymph node assay, LLNA).
Der LLNA bestimmt die Zellproliferation aus
den ableitenden Lymphknoten von Mäusen,
denen die Testsubstanz auf die Haut der Ohren
gebracht wurde [2]. Berücksichtigt man die
Reach-Verordnung 1907/2006, die eine Charakterisierung von bis zu 30.000 Chemikalien
bis 2018 vorsieht und die EU-Kosmetikverordnung 1223/2009, die ein Verbot von Tierversuchen für kosmetische Rohstoffe beinhaltet,
wird der akute Bedarf einer Alternativmethode
in diesem Bereich offensichtlich.
In vitro Testbatterie zur Untersuchung
eines sensibilisierenden Potentials
Die Sensibilisierung ist ein komplexer biologischer Prozess, dessen Gesamtheit sich
Abb. 1: Bei Konflikten zwischen den einzelnen Tests wird der Weight-of-Evidence Ansatz
angewandt (Schematische Darstellung)
nicht in einem einzigen in vitro Testsystem
darstellen lässt. Wichtige Schritte dieses
Prozesses kann man jedoch mit individuellen in vitro Methoden untersuchen. Hierzu
gehören u.a. die Bindung der Testsubstanz
an körpereigene Proteine, die Reifung dendritischer Zellen und die Aktivierung von
Keratinozyten.
Bioanalytik
Luciferase-Vektor als
Indikator für zellulären Stress
Die von der RWTH Aachen zusammen mit
der BASF und dem Unternehmen Promega
entwickelte Reportergenzelllinie „Lusens“
wandelt elektrophilen und oxidativen Stress
in der Zelle in ein Lumineszenzsignal um.
Hierzu wurde ein modifizierter LuciferaseVektor stabil in eine Keratinozyten-Zelllinie
transfiziert. Der Vektor wird von dem antioxidant-response-element (ARE) kontrolliert,
das ARE wird wiederum von Nrf2 aktiviert.
Eine allergieauslösende Substanz kann in der
Zelllinie Nrf2 freisetzen und so zu einer Expression der Luciferase führen [4]. In unserem
Versuchsaufbau wurden die Lusens - Zellen
für zwei Tage unter Standardbedingungen mit
der Testsubstanz im Brutschrank inkubiert.
Darauf folgend wurde die Luciferaseaktivität
durch Zugabe eines Substrats bestimmt, das
durch die Luciferase ein Lumineszenzsignal
erzeugt. Eine ähnliche Methode wurde von
der Schweizer Firma Givaudan entwickelt [5].
Weight-of-Evidence Ansatz
Der DPRA und der Lusens-Assay eignen
sich gut, um Allergene mit hoher Sensitivität zu bestimmen. Daraus folgend kann
man davon ausgehen, dass bei einem negativen Ergebnis im DPRA und dem entwickelten Assay mit hoher Wahrscheinlichkeit
von einer nichtsensibilisierenden Substanz
gesprochen werden kann. Jedoch werden
manchmal auch unbedenkliche Substanzen
als Allergene eingestuft. Deshalb wurde ein
dritter Test, der die Reifung dendritischer
Zellen misst, hinzugenommen.
Stimmen die Ergebnisse der drei Tests
nicht überein, wird ein Weight-of-Evidence
Ansatz angewandt (Abb. 1): Mindestens zwei
von drei Tests müssen positiv sein, um die
Substanz als Allergen einzustufen, beziehungsweise mindestens zwei von drei Tests
müssen negativ sein, um die Substanz als
nicht sensibilisierend zu beurteilen.
Um die Leistungsfähigkeit dieser Kombination der drei Methoden zu prüfen, wurden 54 Substanzen untersucht deren allergenes Potential beim Menschen bekannt ist.
Die Ergebnisse der in vitro Methoden wurden mit der tatsächlichen allergenen Wirkung am Menschen verglichen. Jeder Test
allein hatte eine Vorhersagegenauigkeit um
80%. Der LuSens zusammen mit den zwei
anderen Methoden erreichte eine Vorhersagegenauigkeit von 94 %.
Ausblick
Eine Vielzahl verschiedener in vitro Methoden zur Prüfung der sensibilisierenden
Wirkung wird derzeit entwickelt [1]. Da eine
einzelne Methode den komplexen Prozess
der Hautsensibilisierung nicht ausreichend
abbilden kann, werden Kombinationen verwendet, die die einzelnen Schritte nachbilden. Die vorgestellte Testbatterie konnte für
54 Substanzen die sensibilisierende Wirkung
beim Menschen besser voraussagen als der
gebräuchliche Tierversuch, der LLNA [6]. Sie
ist schon heute einsetzbar und wurde bereits
für einige Substanzbewertungen im Rahmen
der europäischen Chemikalienregulierung,
Reach, verwendet. Die Methoden sollen nun
weiterentwickelt werden, um nicht nur zuverlässig anzeigen zu können, ob eine Substanz ein Allergen ist, sondern auch wie stark
die allergene Wirkung ist.
laboratory-journal.com
Enter
the
Enter the
world
of
world of
Science &&
Science
Industry
Industry
© olly/Fotolia
Die Bindung von Testsubstanzen an Proteine wird mit dem direct peptide reactivity assay (DPRA) untersucht. Hierbei wird
die Bindung der Substanz an Peptide (als
Ersatz für Proteine) gemessen, indem die
Peptide mit der Substanz inkubiert werden und danach das nicht gebundene Peptid bestimmt wird. Die Reifung von DZ wird
mit dem sogenannten h-Clat (human-Cell
Line Activation Test) oder Mmusst (modified
myeloid U937 skin sensitization test) untersucht. Das Prinzip beruht auf der Messung
der Expression bestimmter Oberflächenmarker (CD86 bzw. CD54) auf gereiften dendritischen Zellen THP-1 bzw. U937[3]. Die
Aktivierung von Keratinozyten kann mittels keap1/Nrf2 basierten Methoden ermittelt werden, ein Beispiel ist im Folgenden
beschrieben.
Referenzen bei den Autoren erhältlich.
Kontakt |
Christian Walczuch
Pressereferent
Promega GmbH
Mannheim
Tel.: 0621/8501-183
christian.walczuch@promega.com
www.promega.com
www.gitverlag.com
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/Allergien
Bioanalytik
Zusatzinformationen:
http://bit.ly/Lusens
Fachartikel
Aus zwei Photonen mach eins
Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel eröffnen neue Wege zur optischen Markierung
Andreas Sedlmeier, Hans-Heiner Gorris
P
hotonen-aufkonvertierende Nanopartikel (upconverting nanoparticles, UCNPs)
bieten neue und vielversprechende Möglichkeiten zur optischen Markierung in biologischen und medizinischen Anwendungen. Aufgrund ihrer einzigartigen lumineszenten Eigenschaften lassen sich durch den Einsatz von UCNPs in biologischen Proben
viele Nachteile von üblichen optischen Markierungen wie z. B. organischen Fluorophoren oder Quantenpunkten vermeiden. Diese Nanopartikel werden mit Nahinfrarot(NIR)Licht angeregt und emittieren sichtbares Licht (Anti-Stokes Verschiebung). Durch die
Anregung mit NIR-Licht wird sowohl die Eigenfluoreszenz als auch die Lichtstreuung
von biologischen Materialien drastisch reduziert. Zudem wird NIR-Licht kaum von biologischen Materialien absorbiert, wodurch eine hohe Eindringtiefe der Strahlung und
geringe Photoschäden an der biologischen Probe gewährleistet sind.
© beholdereye – Fotolia.com
576 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Mikroskopie & Bildgebung
Die Emission der
UCNPs ist nur von der
Dotierung abhängig.
Für die Beobachtung biologischer
Strukturen und biochemischer
Prozesse oder für bioanalytische
Anwendungen werden häufig optische Markierungen eingesetzt.
Auf Fluoreszenz bzw. Lumineszenz basierende Methoden haben
den Vorteil, dass sie sowohl eine
relativ geringe Nachweisgrenze
besitzen als auch eine Bildgebung durch Fluoreszenzmikroskopie ermöglichen. Voraussetzung für eine effiziente optische
Markierung ist die Verfügbarkeit
von geeigneten Luminophoren.
Momentan werden hierfür vor
allem organische Moleküle oder
Quantenpunkte verwendet, die
sichtbares Licht emittieren, wenn
sie mit ultraviolettem oder sichtbarem Licht angeregt werden.
Während bei Quantenpunkten
die Emissionswellenlänge von
der Größe abhängt und sich somit Markierungen mit verschiedenen Emissionsfarben herstellen
lassen, ist die Emissionswellenlänge organischer Fluorophore
in einem gegebenen Lösungsmittel weitgehend konstant.
Gemeinsames Merkmal dieser
beiden Markierungstypen ist die
Stokes-Verschiebung, d. h. das
Emissionslicht ist längerwellig
und somit energieärmer als das
Anregungslicht. Die Anregung
mit kurzwelligem Licht führt allerdings zu Eigenfluoreszenz und
Lichtstreuung in biologischen
Proben. Hierdurch wird insbesondere bei empfindlichen Messungen der Signalhintergrund so
stark erhöht, dass es schwierig
ist, das Lumineszenzsignal des
Analyten vom Hintergrund zu
unterscheiden. Zudem verursacht
das energiereichere kurzwellige
Licht stärkere Photoschäden, die
sowohl die Struktur als auch die
Funktion verschiedener biologischer Komponenten beeinträchtigen können.
Vorteile der UCNPs
Die Einschränkungen konventioneller optischer Markierun-
Mikroskopie & Bildgebung
gen lassen sich elegant durch
die Verwendung von UCNPs
vermeiden, die zwei oder mehr
Photonen energieärmeren NIRLichts ( λ = 980 nm) absorbieren und daraufhin sichtbares
Licht emittieren (Anti-StokesVerschiebung). Bei diesen Nanopartikeln handelt es sich um
anorganische Nanokristalle
mit einem Durchmesser von
10 – 100 nm. Im Gegensatz zu
Quantenpunkten ist die Emission der UCNPs aber nicht abhängig von ihrer Größe, sondern von der Dotierung. Sie
bestehen aus einem Wirtsgitter,
z. B. Oxiden oder Halogeniden, das mit genau definierten
Mengen an Lanthanoid-Ionen
dotiert ist. Die höchste bisher
bekannte Aufkonvertierungseffizienz wird durch die Verwendung von NaYF4 mit einer
hexagonalen Kristallstruktur
als Wirtsgitter erreicht (Abb.
1A). Zur Dotierung werden unter anderem Ytterbium (Yb3+),
Erbium (Er3+), Holmium (Ho3+)
und Thulium (Tm3+) verwendet.
Ytterbium, das als sogenanntes
Sensibilisator-Ion dient, absorbiert IR-Strahlung (ca. 980 nm),
wodurch dieses Ion in einen
langlebigen Übergangszustand
angeregt wird. Diese Anregungsenergie wird anschließend
sequentiell auf die sogenannten
Aktivator-Ionen übertragen,
oder die Aktivator-Ionen werden direkt angeregt. Abhängig
von der Wahl des Aktivator-Ions
(z. B. Erbium, Holmium oder
Thulium) emittieren die UCNPs
sichtbares Licht unterschiedlicher Wellenlängen. Durch eine
Dotierung mit Erbium wird die
Emission von grünem und rotem Licht erzielt (Abb. 1B). Holmium-dotierte UCNPs weisen
ähnliche Emissionsbanden auf,
wohingegen Thulium-dotierte
Partikel im blauen und rotem
Wellenlängenbereich emittieren
[1].
Durch die Anregung mit NIRLicht sind praktisch Hintergrund-freie Messungen möglich.
www.markes.com
enquiries@markes.com
TOF Massenspektrometer
Ist nicht gleich TOF Massenspektrometer…
Ein Flugzeitmassenspektrometer für jedes GC- & GC×GC-System
Das platzsparende BenchTOF-dx liefert klassische
bibliothekskompatible Massenspektren, eine
herausragende Empfindlichkeit und so viel mehr Für höchstes Vertrauen in die eigenen Ergebnisse.
Erfahren Sie, was ein TOF MS wirklich leisten kann
Kontaktieren Sie Markes noch heute um mehr darüber
zu erfahren, was das BenchTOF-dx für Sie tun kann…
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 577
Fachartikel
Diesen Effekt macht man sich auch bei der
Zwei-Photonen-Mikroskopie zunutze, allerdings lassen sich die UCNPs unter wesentlich
milderen Bedingungen anregen, sodass auf
teure gepulste Laser verzichtet werden kann.
Die Verwendung dieser Nanopartikel bietet
eine Reihe von weiteren Vorteilen: (a) NIRStrahlung dringt relativ tief (bis zu 5 mm)
in biologisches Gewebe ein, wodurch eine
Untersuchung von ganzen Geweben oder
kleinen Tieren möglich ist [2]; (b) Sie weisen
im Gegensatz zu organischen Fluorophoren
und Quantenpunkten mehrere schmale Emissionsbanden auf, die sich spektral gut vom
Anregungslicht trennen lassen; (c) Sie werden anders als organische Fluorophore selbst
bei längerer oder häufiger Anregung nicht
durch das Anregungslicht zerstört (kein Photobleichen), sodass sie für Langzeitstudien
geeignet sind; (d) Schließlich enthalten diese
Nanopartikel im Gegensatz zu Quantenpunkten keine zytotoxischen Schwermetalle [3].
Abb. 1: A Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel (UCNPs) unter dem Transmissionselektronen­
mikroskop. Die 12 nm-großen Partikel bestehen aus einem hexagonalen NaYF4-Wirtsgitter. Die
Dotierung mit Ytterbium- und Erbium-Ionen ermöglicht die höchste bisher bekannte Aufkonvertierungseffizienz. B: Unter Nahinfrarot-Anregung (980 nm) emittieren diese UCNPs grünes und rotes
Licht (Anti-Stokes-Verschiebung).
Oberflächenfunktionalisierung
von UCNPs
Bevor UCNPs für biologische oder medizinische Anwendungen einsetzbar sind, muss
ihre Oberfläche möglichst einfach, reproduzierbar und schnell funktionalisierbar sein.
Die Nanopartikel lassen sich am effizientesten in organischen Lösungsmitteln synthetisieren. Daher ist ihre Oberfläche häufig mit
hydrophoben Liganden, wie z. B. Ölsäure,
bedeckt. In wässrigen Systemen bilden sie
jedoch nur dann stabile Dispersionen, wenn
sie eine hydrophile Oberfläche besitzen.
Eine Umwandlung der Oberflächeneigenschaften nach der Synthese kann entweder
durch Ligandenaustausch der Ölsäure gegen
hydrophile Oberflächenliganden oder durch
Oxidation der Ölsäure erreicht werden (Abb.
2A). Da die Liganden von der Partikeloberfläche dissoziieren können, sind solche Dispersionen jedoch nicht über längere Zeit
stabil und es kommt leicht zur Aggregation
der Partikel. Eine stabilere Art der Funktionalisierung, bietet die Umhüllung mit einer
Schicht aus hydrophilem Siliziumdioxid,
an dessen Oberfläche je nach Bedarf unterschiedliche funktionelle Gruppen angebunden werden können (Abb. 2B). Das Spektrum an funktionellen Gruppen für die kovalente Anheftung von Biomolekülen ist recht
breit gefächert. Eine der gängigsten Methoden ist die Funktionalisierung der Oberfläche mit Carboxylatgruppen, die alleine
jedoch äußerst reaktionsträge sind. Erst die
Aktivierung der Carboxylatgruppen durch
Bildung eines Succinimidesters ermöglicht
die anschließende kovalente Kopplung an
Aminogruppen z.B. von Proteinen [4] oder
anderen Biomolekülen. Die gleiche Modi-
578 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Abb. 2: Oberflächenfunktionalisierung von UCNPs. A: Nicht kovalente Modifizierung durch Ligandenaustausch von hydrophoben Oberflächenliganden durch hydrophile Liganden, die eine
weitere Kopplung an Biomoleküle wie z. B. Antikörper (blau) oder Enzyme (rot) ermöglichen. B:
Beschichtung von UCNPs mit Siliziumdioxid und Silanisierung mit funktionalisierten Silanen,
die für die Konjugation an Antikörper (blau) oder Enzyme (rot) geeignet sind.
fikation ist auch mit inverser Funktionalität möglich, d.h. bei einer Anbindung von
Amin-funktionalisierten Nanopartikeln an
Proteine über eine Carboxylatgruppe. Eine
weitere Möglichkeit, um Proteine an die
Oberfläche zu binden, besteht in der Oberflächenfunktionalisierung mit Maleimid.
Diese funktionelle Gruppe bindet kovalent
an die Thiolgruppen von Proteinen, die von
den Seitenketten der Aminosäure Cystein
bereitgestellt werden [5].
Darüber hinaus kann die Oberfläche mit
sogenannten bioorthogonalen Gruppen
modifiziert werden. Diese Gruppen spielen
in biologischen Prozessen keine Rolle und
erlauben deshalb eine gezielte Kopplungsreaktion ohne unerwünschte Nebenreaktionen wie zum Beispiel Wechselwirkungen
mit Biomolekülen oder Beeinträchtigungen
von biochemischen Prozessen [6]. Organische Azide und Alkine sind bioorthogonale
Gruppen, die sich durch die Kupfer(I)-katalysierte 1,3-dipolare Cycloaddition (Huisgen-Reaktion) verknüpfen lassen. Diese
Kopplung ist eine der am weitesten verwendete Form der Click-Chemie. Wenn UCNPs
mit einer Azid- beziehungsweise Alkingruppe modifiziert werden, können diese
Partikel nach einem Bausteinprinzip weiter funktionalisiert werden [7]. Diese „Bausteine“ können einfache Moleküle sein, die
die komplementäre funktionelle Gruppe tragen, aber auch verschiedene Biomoleküle
wie Antikörper, Proteine oder Oligonukleotide. Dadurch können sie schnell, einfach
und unter immer gleichen Reaktionsbedingungen für ihre jeweilige bioanalytische
Anwendung angepasst werden.
Mikroskopie & Bildgebung
Fachartikel
Abb. 3: Feineinstellung der Emission von Yb3+/Er3+-dotierten UCNPs zur
Mehrfachmarkierung. A: Die grüne Emission wird in 10 Stufen gelöscht
(Icode), indem der Farbstoff Rhodamin B in unterschiedlichen Konzentrationen an die Oberfläche der UCNPs gebunden wird. Die rote Emission
wird dagegen nicht von Rhodamin B gelöscht und dient als konstanter
Referenzwert (Iref). Der Auftrag von -log (Icode/Iref) gegen die Farbstoffkonzentration ergibt einen linearen Zusammenhang. B: Anstelle der grünen
Emission kann auch die rote Emission durch den Farbstoff S 0378 stufenweise eingestellt werden. In diesem Fall dient die grüne Emission als
Referenzwert. Abbildung modifiziert nach Ref. [11].
UCNPs in der Bioanalytik
und Medizin
UCNPs wurden bereits erfolgreich mit Biomolekülen wie Proteine oder kurze Oligonukleotidsequenzen funktionalisiert. Die
Modifikation mit Antikörpern ist
wichtig für verschiedene biologische oder medizinische Anwendungen, wie zum Beispiel Immunoassays für den Nachweis von
Antigenen oder Pathogenen. Homogene Immunoassays, bei de-
nen alle Reaktionsschritte in Lösung erfolgen, lassen sich durch
Verwendung des sogenannten
Aufkonvertierung-Fluoreszenzenergietransfer (kurz: engl.
UC-FRET) durchführen. Hierbei
fungieren die Nanopartikel als
Donoren, deren Emissionslicht
von organischen Fluorophoren
gelöscht wird, sobald der Analyt
vom Antikörper auf dem UCNP
gebunden wird [8]. Mit Antikörpern modifiziert eignen sie sich
außerdem zur Markierung und
Bildgebung von Zellstrukturen.
Weil NIR-Licht nur geringfügig
von biologischen Materialien
absorbiert wird, ist sogar die Darstellung von vollständigen Gewebestrukturen möglich, wobei
eine gute Unterscheidung vom
Hintergrund bzw. von nicht markierten Strukturen gewährleistet
ist [9]. Eine Mehrfach- bzw. Multiplex-Markierung wird erreicht
[10], indem man die Intensität
einer Emissionsbande gezielt
durch die Beschichtung der Nanopartikel mit einem organischen Farbstoff einstellt, während eine weitere Bande als konstanter Referenzwert dient [11]
(Abb. 3). Aus dem Verhältnis der
Intensitäten beider Emissionsbanden ergibt sich ein „ratiometrischer Wert“, der unabhängig
von Schwankungen in der Intensität des Anregungslichts oder
der Sensitivität der Kamera ist.
Durch Verwendung unterschiedlicher Farbstoffkonzentrationen
können UCNPs synthetisiert
werden, die sich anhand ihres
Emissionsmusters identifizieren
lassen. Außerdem können sie
auch als Nano­thermometer eingesetzt werden, da die Intensität
ihrer Emissionsbanden stark von
der Temperatur abhängt [12].
Diese Temperaturabhängigkeit
der einzelnen Emissionsbanden
ist verschieden stark ausgeprägt,
so dass diese für eine ratiometrische Temperaturbestimmung
einsetzbar sind.
Bevor das Potential dieser
Partikel voll ausgeschöpft werden kann, gilt es noch einige
Hürden zu überwinden. So ist
die kommerzielle Verfügbarkeit
von monodispersen und stabilen
UCNPs begrenzt und es sind noch
keine Messgeräte mit eingebauter NIR-Anregung auf dem Markt
erhältlich. Wenn diese Probleme
erst einmal beseitigt sind, steht
einer weiteren Verbreitung dieser
neuen optischen Markierung in
biologischen und medizinischen
Anwendungen nichts mehr im
Wege.
Danksagung
Wir danken Dr. Stefan Wilhelm
für die Synthese von UCNPs
und die elektronenmikroskopische Aufnahme in Abb. 1A.
Literatur ist unter:
http://bit.ly/Gorris-Referenzen
erhältlich.
Kontakt |
Dr. Hans-Heiner Gorris
Institut für Analytische Chemie,
Chemo- und Biosensorik
Universität Regensburg
Tel.: 0941/943-4015
hans-heiner.gorris@ur.de
Referenzen unter
http://bit.ly/GorrisReferenzen
Weitere Beiträge
www.imaging-git.com
SCHUT ZH A N DSCHUHE
Schützen Sie Ihre Hände wirksam
Semadeni bietet eine grosse Auswahl an Ein- und Mehrweghandschuhen aus diversen Materialien zu günstigen Preisen. Zahlreiche
weitere Schutzartikel finden Sie im Kapitel »Arbeitsschutz« unter
www.semadeni.com/webshop.
Semadeni (Europe) AG
Kunststoffartikel und -verarbeitung
D-40219 Düsseldorf | Telefon + 49 211 3003 423
WWW.SEMADENI.COM
Mikroskopie & Bildgebung
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 579
Fachartikel
Wie sehen Pflanzen blaues Licht?
Die Lichtsensoren der Pflanze
Prof. Dr. Bernhard Dick
Z
eitaufgelöste Spektroskopie ist ein
entscheidendes Hilfsmittel zur Aufklärung der Funktion von Lichtsensoren in Pflanzen und Tieren. Ein neuartiges
Verfahren kann simultan die zeitlich und
spektral aufgelöste Absorption im sichtbaren Spektralbereich messen. Damit werden die Photozyklen von Rezeptorproteinen
aus Pflanzen und Grünalgen untersucht.
Die Erkenntnisse finden Anwendung für
die Entwicklung von Photokatalysatoren.
© S_E - Fotolia.com
Abb. 1: Struktur der LOV1-Domäne aus der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii.
Der Chromophor FMN ist durch Wasserstoffbrücken nicht-kovalent im Protein gebunden.
580 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Spektroskopie
Fachartikel
Wer eine Zimmerpflanze an seinem Fenster
stehen hat, hat es bestimmt schon mal beobachtet: Die Pflanze wächst so, dass nach
einigen Wochen alle Blätter zum Fenster gerichtet sind. Pflanzen haben zwar keine Augen, aber sie besitzen offensichtlich Sensoren für Licht. So können sie ihre Blätter zum
Licht wenden (Phototropismus). Keimlinge
wachsen zunächst unter der Erde bis zur
Oberfläche, sobald sie aber ans Licht kommen, schalten sie um auf die Produktion von
grünen Blättern. Grünalgen und andere Mikroorganismen können ihren Stoffwechsel je
nach den Lichtverhältnissen zwischen Photosynthese und Atmung umschalten. Diese
Funktionen erfordern einen Lichtsensor, der
nach Lichtanregung z. B. ein Enzym aktiviert
oder ein Gen reguliert.
Die Lichtsensoren der Pflanze
Alle diese Sensoren bestehen aus einer Proteindomäne und einem Farbstoff, dem sogenannten Chromophor. Proteine vermitteln
die enzymatische Funktion, die durch Licht
geschaltet werden soll. Da Proteine (wie der
alte Name Eiweiß schon andeutet) sichtbares Licht nicht absorbieren, braucht es einen Farbstoff als Cofaktor. In den Augen
der Tiere ist dies das Retinalmolekül, das
als positiv geladene Schiffsche Base an eine
Aminosäure eines Rhodopsin-Proteins kovalent gebunden ist. Je nach Art und Position
des negativ geladenen Gegenions und der
jeweiligen Protein­umgebung lässt sich die
Absorptionsbande des Retinals über den gesamten sichtbaren Spektralbereich verschieben. Rhodopsine können daher als Sensoren
für Licht aller Farben fungieren.
In den 1990er Jahren wurden in Pflanzen
Lichtsensoren entdeckt, die ganz anders aufgebaut sind [1]. Diese enthalten als Chromophor
ein Flavin-Molekül, meistens in Form eines
Flavinmononukleotids (FMN) oder als FlavinAdenin-Dinucleotid (FAD). Beide Moleküle
waren bereits lange vorher als Redox-Cofaktoren in vielen Proteinen bekannt. Dass sie auch
als Lichtsensoren funktionieren können, war
überraschend. Denn alle bis dahin bekannten
biologischen Lichtsensoren benutzen als photochemische Primärreaktion eine cis / transIsomerisierung einer Doppelbindung. Dies ist
nicht nur bei Retinal so, sondern auch in den
Phytochromen und dem Photoactive Yellow
Protein (PYP), die ebenfalls in Pflanzen vorkommen. Eine cis/trans-Isomerisierung ist
aber in Flavinen nicht möglich.
Flavinhaltige Photorezeptoren
Bisher sind drei Familien von flavinhaltigen Photorezeptoren entdeckt worden, die
als LOV-Domänen, BLUF-Domänen, und
Cryptochrome bezeichnet werden [2]. Von
diesen ist der Reaktionsmechanismus in den
LOV-Domänen bisher am besten aufgeklärt.
Die Abkürzung LOV steht für Light-OxygenVoltage und zeigt an, dass Proteindomänen
dieses Typs auch in Sensoren für Sauerstoff
und elektrisches Potential vorkommen. Die
Proteinstruktur der LOV1-Domäne aus der
Grünalge Chlamydomonas reinhardtii ist in
Abbildung 1 schematisch dargestellt: Jede
LOV-Domäne enthält ein FMN-Molekül, das
nicht-kovalent gebunden ist. Es kann nur
blaues Licht mit Wellenlängen unterhalb von
ca. 470 nm absorbieren, ist also für grünes
und rotes Licht unempfindlich. Deshalb werden diese Sensoren auch als Blaulichtsensoren bezeichnet. Abbildung 2 zeigt den typischen Photozyklus einer LOV-Domäne [3].
Nach Anregung mit blauem Licht geht das
Flavin zunächst in den angeregten SingulettZustand über. Dieser kann die Energie entweder innerhalb von ca. 3 ns durch Abstrahlen
von grüner Fluoreszenz wieder abgeben, oder
er geht in den Triplett-Zustand über, der in
Wasser eine Lebensdauer von etwa 200 µs hat.
In der LOV-Domäne aber bildet er innerhalb
von etwa 800 ns eine kovalente Bindung mit
Das schärfste ICP aller Zeiten
Das Hochleistungs-ICP-Spektrometer SPECTRO ARCOS
Abb. 2: Photozyklus einer LOV-Domäne sowie
die Strukturen von Dunkelzustand und Signalzustand.
dem Schwefelatom eines Cysteins aus. Dadurch wird das π-Elektronensystem des Flavins unterbrochen, und die Absorptionsbande
verschiebt sich von 447 nm nach 390 nm.
Dies ist der Signalzustand der LOV-Domäne,
der thermisch wieder in den Dunkelzustand
zurückkehrt. Dies kann allerdings in einigen
Organismen mehrere Minuten, in manchen
sogar bis zu Stunden dauern.
Das ICP-Spektrometer SPECTRO ARCOS erfasst das zu
messende Spektrum mit nie dagewesenen Leistungsmerkmalen:
Die Auflösung beträgt im gesamten Hauptarbeitsbereich von
130 bis 340 nm durchgehend 8,5 Pikometer – bei höheren
Wellenlängen bis 770 nm 15 Pikometer – und ermöglicht damit
ungewöhnlich scharfe Peaks, eine unerreichte Empfindlichkeit
und höchste Präzision.
Informieren Sie sich über
die ICP-Leistungsklasse
für komplexe analytische
Aufgaben unter
www.spectro.de/arcos
spectro.info@ametek.com
Tel. +49.2821.892-2110
Spektroskopie
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 581
Fachartikel
Datenmatrices messen
Transiente Spektroskopie misst die Absorption A(t,λ) einer Probe als Funktion der Zeit
t und der Wellenlänge λ. Die Analyse dieser
Daten liefert die Spektren der Produkte und
Intermediate und deren zeitliche Abfolge
(Kinetik). Hierfür wird die Probe zunächst
mit einem kurzen Laserpuls angeregt. Misst
man dann für eine festgehaltene Wellenlänge die Absorption als Funktion der Zeit erhält man die Kinetik bei dieser Wellenlänge.
Um auch die spektrale Information zu bekommen, muss man diese Messung für viele Wellenlängen wiederholen. Es gibt auch
Methoden, die ein ganzes Spektrum bei einer festen Zeit messen können. Auch hier
sind viele Messungen nötig, um die volle
Information bei allen Wellenlängen zu allen Zeiten zu erhalten. Wenn die Probe aber
eine sehr lange Zykluszeit hat, oder nur eine
sehr geringe Probenmenge zur Verfügung
steht, sind so viele wiederholte Messungen
nicht möglich. Für diese Situation haben
wir eine Methode entwickelt [4], welche bei
jeder Anregung der Probe die komplette Datenmatrix messen kann. Abbildung 3 zeigt
ein Schema dieser Apparatur. Herzstück ist
die Kombination aus einem Spektrographen
und einer Streakkamera. Der Spektrograph
zerlegt das Messlicht zunächst spektral, so
dass die verschiedenen Farben nebeneinander am Ausgang ankommen. Die Streakkamera zerlegt dieses Licht zeitlich in einer
Richtung senkrecht zur spektralen Zerlegung. Das Ergebnis einer solchen Messung
ist eine rechteckige Datenmatrix, in der die
Zeitachse von oben nach unten und die
spektrale Achse von links nach rechts verläuft. Eine solche Datenmatrix ist in Abbildung 3 in Falschfarbendarstellung zu sehen.
Die Messung wurde an der LOV1 Domäne
der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii
durchgeführt, in welcher vorher das reaktive Cystein C durch ein inaktives Glycin
G ersetzt wurde. Das ursprüngliche Cystein
sitzt in der Aminosäuresequenz der LOVDomäne an der Position 57. Man nennt das
modifizierte LOV Protein daher LOV-C57G
Mutante.
Gelbe und rote Bereiche zeigen in der
Falschfarbendarstellung positive Absorption an, d.h., die Probe absorbiert hier nach
der Laseranregung stärker als vorher. Eine
Abnahme an Absorption ist grün bzw. blau
dargestellt. Sie entsteht durch Verbrauch der
Ausgangsverbindung oder durch Emission
von Fluoreszenzlicht. Man erkennt deutlich
einen schmalen horizontalen Streifen im
Bereich 500 – 600 nm mit negativer Intensität, der nur kurz nach der Laseranregung
(t = 0) existiert. Zu späteren Zeiten (d. h.
weiter unten im Bild) erkennt man posi-
582 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
den Photozyklus zu verändern. Aus den
Messungen an solchen LOV-Mutanten entsteht dann ein Gesamtbild der Abläufe im
natürlichen Protein.
Gibt man z. B. zu der oben genannten LOV-C57G Probe ein Reduktionsmittel, dann bildet sich nach Anregung mit
blauem Licht das Radikal FMNH . Offensichtlich hat das FMN im angeregten Triplett-Zustand dem Reduktionsmittel ein
Elektron entrissen und wurde anschließend
durch ein Proton neutralisiert. Der angeregte Triplett-Zustand des Flavins ist also
ein gutes Oxidationsmittel! Solche Messungen liefern daher nicht nur Erkenntnisse
über biologische Phänomene. Sie haben
inzwischen auch zu der Entwicklung neuartiger Katalysatoren geführt, welche
Lichtenergie in chemische Reaktionen einbringen können [5]. Solche Photokatalysatoren werden in Regensburg in einem
von der DFG geförderten Graduiertenkolleg interdisziplinär erforscht [6].
·
Abb. 3: Schema des experimentellen Aufbaus
mit Streakkamera und eine Datenmatrix in
Falschfarbendarstellung.
tive Absorption bei 500 – 700 nm und 380
nm sowie negative Absorption (grün) bei
450 nm. Die Analyse dieser Daten mit speziellen Computerprogrammen ergibt zwei
Spektren: Das erste, das zu einer Zeitkonstante von ca. 40 ns gehört, hat eine negative
Bande bei 520 nm und entspricht der Fluoreszenz des angeregten Flavin-Singulettzustands. Das zweite gehört zu einer Zeitkonstante von 30 µs und zeigt eine positive
Bande bei 715 nm und eine negative Bande
bei 447 nm. Das bedeutet, dass der angeregte Triplettzustand (715 nm) mit einer
Zeitkonstante von 30 µs zerfällt und dabei
in den Grundzustand (447 nm) zurückkehrt.
Da in dieser Mutante der LOV-Domäne das
reaktive Cystein fehlt, entsteht im Photozyklus sozusagen ein Kurzschluss, und der
Signalzustand wird nicht gebildet. Dies
entspricht der gestrichelten Linie in Abbildung 2. Messungen mit anderen Mutanten,
in denen andere Aminosäuren in der LOV
Domäne ausgetauscht wurden, erlauben es,
Mehr Informationen
zum Thema:
www.git-labor.de
Referenzen
[1] Christie J.M. et al.: Science 1998, 282, 1698–
1701.
[2] van der Horst M. A. und Hellingwerf K. J.:
Acc. Chem. Res., 2004, 37, 13.
[3] Kottke T. et al.:Biophys. J., 2003, 84, 1192.
[4] Kutta R.-J. et al.: Appl. Phys. B. 2013, 111,
203
[5] Megerle U. et al.: Phys. Chem. Chem. Phys.
2011, 13, 8869
[6]http://www.chemie.uni-regensburg.de/
fakultaet/forschung/grk1626/
Kontakt |
Prof. Dr. Bernhard Dick
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Universität Regensburg
Tel.: 0941/943-4487
bernhard.dick@chemie.uni-r.de
www-dick.chemie.uni-r.de
Zusatzinformationen:
http://bit.ly/Spektroskopie
Spektroskopie
Fachartikel
Elementanalyse von Gesteinsproben
Analyse vor Ort mit einem portablen Röntgenfluoreszenzspektrometer
© Anna - Fotolia.com
Dirk Wissmann
D
ie Bestimmung der Elementzusammensetzung in Proben aus Geologie und Prospektion wird durch
verschiedenste Rahmenbedingungen erschwert. Ein wichtiges Anliegen besteht
darin, Analysenergebnisse vor Ort zur Verfügung zu haben. Werden die genommenen
Proben in ein Labor geschickt, kann dies zu
erheblichen Verzögerungen führen. Einige
Vorhaben können dadurch sogar unpraktikabel oder unmöglich werden. Analytische
Ergebnisse in Echtzeit sind für viele Einsätze von signifikanter Bedeutung. Dies ist
das ideale Einsatzgebiet für ein portables
Röntgenfluoreszenz (RFA)-Analysengerät.
Eine typische Aufgabenstellung ist die Untersuchung von Gesteinsproben im Bereich
der Erkundung von Lagerstätten, die unkonventionelle Gas- und Ölvorkommen enthalten. Bei diesen Untersuchungen müssen
häufig viele Proben analysiert werden, um
die Richtung der Bohrung zu steuern. Wich-
tig ist es, auch anhand der Elementzusammensetzung zu entscheiden, ob die Bohrung
sich weiterhin in der interessanten Gesteinsschicht befindet. Dafür werden Diagramme
erstellt, die ähnlich dem in Abbildung 1 wieder gegebenen sind.
Eine schnelle und genaue Aussage vor
Ort kann Kosten sparen helfen und zusätzlich den Einsatz anderer Ressourcen minimieren. Abhängig von der Applikation sind
verschiedenste Elemente im Spurenbereich,
aber auch Haupt- und Nebenbestandteile der
genommenen Proben von Interesse.
Bei den Spurenelementen kommt es dabei
typischerweise auf Unterscheidungen im mg/
kg Bereich an, die üblicherweise nur im Labor
erreicht werden können. Die Entwicklung des
hier vorgestellten portablen RFA Geräts Spectroscout orientierte sich an diesen Bedürfnissen. Nach Trocknung und Aufmahlen der
Gesteinsprobe kann diese direkt vor Ort untersucht werden. Die Genauigkeit der Analysen
ist für viele Proben und viele Elemente mit der
einer Laboranalyse vergleichbar.
Ein portables RFA Gerät
Für eine optimale Anregung der Elemente in
der Probe ist das Gerät mit einer Röntgenröhre (Leistung von max.10 Watt) ausgestattet. Abhängig von den betrachteten Elementen kann die Anregungsstrahlung durch den
Einsatz von Filtern optimiert werden.
Die getrocknete und gemahlene Pulverprobe wird in einer RFA Probenküvette in das
Gerät platziert, dabei wird der Messbereich
zur Analyse der „leichten“ Elemente wie z. B.
Na und Mg evakuiert. Um Effekte durch Inhomogenitäten in der Probe zu reduzieren, wird
diese während der Messung gedreht.
Die Röntgenfluoreszenzstrahlung wird
mit Hilfe eines hochauflösenden SiliziumDrift-Detektors (SDD) erfasst.
Alle Komponenten des Geräts sind in
einem kleinen, robusten Gehäuse mit einem
Footprint von 31 cm x 31 cm und einer
Transporthöhe von 27 cm untergebracht und
das Gerät wiegt ca. 12 kg. Die Messparameter
sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Abb. 1: Beispieldiagramm für die
Elementzusammensetzung einer
GesteinsschichtBohrung.
Mobile Analysesysteme
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 583
Fachartikel
Probenvorbereitung
Für die Analyse unbekannter Proben muss
das Material getrocknet und zu einem Pulver mit einer Korngröße < 60 µm gemahlen werden. Eine Masse von ca. 10,6 g des
Pulvers wird dann zur Untersuchung in
eine RFA-Küvette mit Durchmesser 40 mm
gegeben, alternativ können auch kleinere
Küvetten mit Durchmesser 32 mm und entsprechend weniger Material eingesetzt werden. Die Analysenseite der Küvetten wird
mit einer 4 µm dicken Polypropylenfolie
verschlossen.
Abb. 2: Korrelation Barium in logarithmischer Skalierung (Korrelationskoeffizient: 0,9999).
Kalibration
Zur Kalibration und zur Validierung des Verfahrens werden internationale Referenzmaterialien verschiedenster Anbieten wie NIST,
IRMM, USGS, CRPG, GBW, AMIS, SARM
und anderen verwendet.
Absorptions- und Sekundäranregungseffekte in der Probe werden bei der Berechnung
der Konzentrationen mit einem Fundamentalparameterprogramm korrigiert. Der Einfluss
der für die RFA nicht analysierbaren Bestandteile wie Kohlenstoff, CO2 (z. B. in Kalkstein
und Dolomit) und Kristallwasser werden nach
einer Bestimmung des Massenschwächungskoeffizienten mittels der Compton-gestreuten Röhrenstrahlung berücksichtigt. Mit dem
beschriebenen Analysenverfahren lassen sich
sowohl oxidische als auch sulfidische Proben
untersuchen, ohne dass zusätzliche Angaben
für die Berechnung notwendig sind.
Für das Element Barium (Abb. 2) ist
exemplarisch die Korrelationen der Kalibration dargestellt. Die Korrelation der Kalibration für das Element Chrom (Abb. 3) und
Thorium (Abb. 4) können online unter bit.ly/
GIT-RFA eingesehen werden.
Zur Bestimmung der Nachweisgrenzen
wurde eine reine Quarzprobe 10fach analysiert. Die absolute Standardabweichung der
Intensität wurde in einer „Region of Interest“
(ROI) im Bereich der Fluoreszenzlinie bei
einer Breite von 1.1 FWHM bestimmt. Die
Nachweisgrenzen, in Abbildung 5 wiedergegeben, wurden dann anhand der folgenden
Gleichung berechnet:
NWG =
3 * ASD
tL * S
(Gleichung 1)
Abb. 5: Spectroscout Geo (500/150/150 s). NWG in mg/kg in SiO2 matrix, Messzeit 15 Minuten
pro Probe.
Alternativ kann zur Bestimmung der Nachweisgrenze auch eine geeignete Standardprobe untersucht werden. Dabei sollte die
Konzentration des Elements, für das die
Nachweisgrenze bestimmt werden soll, im
Bereich 10* NWG liegen.
Die angegebenen Nachweisgrenzen gelten für eine reine Quarzmatrix. Konzentrationen anderer Elemente können diese
negativ beeinflussen. Dies gilt insbesondere dann, wenn Fluoreszenzlinien zweier
Elemente nahe beieinander liegen (z.B. Co
neben hohen Gehalten von Fe).
Die Genauigkeit in der Bestimmung der
Konzentrationen der “leichten” Elemente Na,
Mg, Al, Si, P und S ist durch Korngrößenund mineralogische Effekte limitiert.
Validierung
Präzision
ASD :Absolute
Absolute Standardabweichung
Standardabweichung der
in einem ROI
Breite des Geräts
Zur Verifizierung
derder
Kalibration
ASD:
derIntensität
wurde
weiterer
zertifizierter Proben
Intensität
einem ROI
der Breite
(1,1*
(1,1in
* FWHM)
im Bereich
der Fluoreszen
zlinieeine
desReihe
Elements,
bestimmt
analysiert.
Exemplarisch
sind
FWHM)aus
im der
Bereich
der
Fluoreszenzlinie
des
10fach wiederholten Messung einer reinen Quarzprobe in den folgenden
Tabellen die Ergebnisse der Analysen der ProElements, bestimmt aus der 10fach wiedert L : Messung
Livezeit in
s reinen Quarzprobe
be GSP-2, im Vergleich zu den Angaben des
holten
einer
Zertifikats wiedergegeben (Tab. 2). Die Proben
S:
Empfindlichkeit in cps/(mg/kg)
tL : Livezeit in s
GSS-8 (Tab. 3) und AGV-2 (Tab. 4) können onS : Empfindlichkeit in cps/ (mg/kg)
line unter bit.ly/GIT-RFA eingesehen werden.
584 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Elementbereich
Röhrenspannung/kV
Messzeit/s
Na – Cl
11
150
K – Zn; Hf - W
35
150
Ga – Ce; Hg - U
50
500
Tab. 1: Messbedingungen
Die Präzision der Analyse mit dem hier vorgestellten Gerät wurde durch eine 14fach wiederholte Analyse des Referenzmaterials AC-E
untersucht. Tabelle 5 zeigt die Mittelwerte der
Analysenergebnisse, deren Standardabweichung ASD, die relative Standardabweichung
RSD sowie auch den Vergleich zu den Angaben des Zertifikats.
Mobile Analysesysteme
Fachartikel
Element /
Oxid
Analyse
Zertifikat
Element/
Oxid
Mittelwert
ASD
(1s)
RSD
% (1s)
Zertifikat
Na2O
2,6 ± 0,1
2,78 ± 0,09
%
Na2O
6,20 ± 0,06
1
6,54 ± 0,04
MgO
1,36 ± 0,04
0,96 ± 0,03
%
MgO
0,04 ± 0,01
25
0,03 ± 0,01
%
Al2O3
13,6 ± 0,04
14,9 ± 0,2
%
Al2O3
12,80 ± 0,05
0,4
14,7 ± 0,05
%
SiO2
66,3 ± 0,1
66,6 ± 0,8
%
SiO2
67,80 ± 0,2
0,3
70,35 ± 0,07
%
P2O5
0,28 ± 0,01
0,29 ± 0,02
%
P2O5
0,02 ± 0,003
2,5
0,014 ± 0,004
%
%
K2O
5,25 ± 0,04
5,38 ± 0,14
%
K2O
4,29 ± 0,03
0,6
4,49 ± 0,02
%
CaO
2,08 ± 0,04
2,10 ± 0,06
%
CaO
0,38 ± 0,01
3
0,34 ± 0,02
%
Ti
3969 ± 46
4000 ± 100
mg/kg
Ti
500 ± 23,4
4,7
660 ± 120
mg/kg
V
52 ± 12
52 ± 4
mg/kg
V
11 ± 3,3
29
3±1
mg/kg
Cr
27 ± 2
20 ± 6
mg/kg
MnO
583 ± 8,1
1,4
580 ± 20
mg/kg
Mn
323 ± 6
320 ± 20
mg/kg
Fe2O3
2,46 ± 0,03
1,1
2,53 ± 0,06
Fe2O3
4,76 ± 0,02
4,90 ± 0,16
%
Ni
4 ± 0,6
14
1,5 ± 0,5
mg/kg
Co
< 16
7,3 ± 0,8
mg/kg
Cu
2 ± 0,6
26
4 ± 0,9
mg/kg
mg/kg
%
Ni
15 ± 1
17 ± 2
mg/kg
Zn
210 ± 1,5
0,7
224 ± 6
Cu
39 ± 1
43 ± 4
mg/kg
Ga
40,0 ± 0,5
1,3
39 ± 3,7
mg/kg
Zn
116 ± 2
120 ± 10
mg/kg
Br
0,7 ± 0,1
17
0,5
mg/kg
Ga
19 ± 1
22 ± 2
mg/kg
Rb
149 ± 1,4
0,9
152 ± 2,1
mg/kg
Rb
242 ± 1
245 ± 7
mg/kg
Sr
3,8 ± 0,1
3,7
3 ± 0,8
mg/kg
Sr
248 ± 1
240 ± 10
mg/kg
Y
198 ± 1,3
0,7
184 ± 5
mg/kg
Y
28,8 ± 0,6
28 ± 2
mg/kg
Zr
834 ± 6,5
0,8
780 ± 20
mg/kg
Zr
545 ± 1
550 ± 30
mg/kg
Nb
114 ± 0,7
0,6
110 ± 5
mg/kg
Nb
27,6 ± 0,4
27 ± 2
mg/kg
Sn
8 ± 2,4
30
13 ± 4
mg/kg
Mo
< 0,6
2,1 ± 0,6
mg/kg
Ba
59 ± 4,9
8,3
55 ± 5
mg/kg
Cs
<5
1,2 ± 0,1
mg/kg
La
75 ± 5,2
6,9
59 ± 2
mg/kg
Ba
1278 ± 8
1340 ± 44
mg/kg
Ce
213 ± 7,8
3,7
154 ± 4,7
mg/kg
La
155 ± 10
180 ± 12
mg/kg
Hf
21 ± 0,6
2,8
27,9 ± 1,4
mg/kg
Ce
343 ± 10
410 ± 30
mg/kg
Ta
9 ± 2,0
23
6,4 ± 0,3
mg/kg
Hf
9±1
14 ± 1
mg/kg
W
5 ± 1,3
26
1,5 ± 0,4
mg/kg
Tl
1,7 ± 0,4
1,1
mg/kg
Tl
0,7 ± 0,1
13
0,9
mg/kg
Pb
47 ± 1
42 ± 3
mg/kg
Pb
42,1 ± 0,5
1,1
39 ± 3
mg/kg
Th
112 ± 1
105 ± 8
mg/kg
Th
20,9 ± 0,3
1,7
18,5 ± 0,7
mg/kg
U
2,8 ± 1
2,40 ± 0,19
mg/kg
U
5,6 ± 0,3
5,8
4,6 ± 0,46
mg/kg
Tab. 2: Analysenergebnisse mit Angabe des statistischen Fehlers (95 % Vertrauensintervall) der
Analyse für die Probe USGS GSP-2 Granodiorite, Silver Plume, Colorado, kursiv gedruckte
Angaben sind Informationswerte des Zertifikats.
Tab. 5: Ergebnisse der Wiederholbarkeitsuntersuchung anhand des Referenzmaterials CNRS
AC-E Granite kursiv gedruckte Angaben sind Informationswerte des Zertifikats. Konzentrationen
im Bereich < 3*NWG sind in grau gekennzeichnet.
Zusammenfassung
Das portable RFA Spektrometer Spectroscout erreicht für die Aufgabenstellung
der vor Ort Analyse von Gesteinsproben
sehr gute Nachweisgrenzen für wichtige
Spurenelemente. Die Kalibration umfasst
einen weiten Element- und Konzentrationsbereich und die Validierung zeigt das Potential in der Quantifizierung der wichtigen
Elemente.
Da auch die Probenvorbereitung einfach
vor Ort durchgeführt werden kann, ist dieses System gut für eine Analytik vor Ort
Mobile Analysesysteme
geeignet. Dadurch werden zeitnah Analysenergebnisse verfügbar, die dann auch
schnelle Entscheidung über den Fortgang
der Untersuchungen ermöglichen. Durch die
kurze Reaktionszeit kann der Einsatz von
Ressourcen optimiert und Kosten gesenkt
werden.
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/GIT-Spectro
Kontakt |
Dirk Wissmann
Produktmanager RFA-Spektrometer
Spectro Analytical Instruments GmbH
Kleve, Deutschland
dirk.wissmann@ametek.com
www.spectro.com
Zusatzmaterial:
Abb. 3, 4 und Tab. 3, 4 unter:
http://bit.ly/GIT-RFA
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 585
Fachartikel
Tributylzinn in Gesamtwasserproben
Entwicklung eines Referenzverfahrens für die EU-Wasserrahmenrichtlinie
Janine Richter, Ina Fettig, Christian Piechotta, Rosemarie Philipp und Norbert Jakubowski
O
rganozinnverbindungen sind eine
weitverbreitete Klasse von Umweltschadstoffen, die zur Belastung
von Oberflächengewässern und der aquatischen Ökosysteme in den letzten Jahrzehnten beigetragen haben. Dabei weisen
Organozinnverbindungen eine Vielfalt an
physikalischen und chemischen Eigenschaften auf, die verschiedenste Einsatzmöglichkeiten in Industrie und Landwirtschaft ermöglichen.
Der Eintrag in die Umwelt ist hauptsächlich
anthropogenen Ursprungs. Am populärsten
sind die Nutzung als Zusatz in Antifoulinganstrichen für Schiffe, Additive in Polymeren, Holzschutzmittel, Fungizide und
Insektizide. Seit 2003 ist die bedeutendste
Organozinnverbindung Tributylzinn (TBT)
in Antifoulingfarben in der EU zwar verboten und auch andere Anwendungen sind
beschränkt oder rückläufig, dennoch ist
sie weitverbreitet und in Oberflächengewässern, Biota, Schlamm und Sedimenten
nachweisbar.
Folgen des Eintrags von TBT
Es ist bekannt, dass Organozinnverbindungen und insbesondere TBT toxische Wirkung
auf die aquatische Umwelt zeigen. Aufgrund
seines hohen ökologischen Schädigungspotentials zählt TBT zu den stärksten bekannten Umweltgiften. Schon im unteren ppt-
586 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Bereich führt TBT zu akuten Vergiftungen
von Algen, Weichtieren wie Muscheln und
Fischlarven. Als Folge einer TBT-Belastung
kommt es unter anderem zu Schalendeformationen, DNA-Schädigung, Beeinträchtigung der Geschlechtsbildung und des
Wachstums. Auch das Imposex-Phänomen,
bei dem das Geschlecht gegensätzlich zum
bestehenden verändert wird, ist eine Folge
des Kontakts der Weichtiere mit TBT. Das
Umweltgift greift dabei in das Hormonsystem von Schnecken und Austern ein. TBT
ist die bisher einzig bekannte androgen
wirkende Substanz, d. h. es kann zu einer
Vermännlichung von weiblichen Schnecken
kommen.
Für den Menschen stellen die Zinnverbindungen ebenfalls eine Gefahr dar, da sie
durch Akkumulation in den aquatischen
Lebewesen in die Nahrungskette gelangen können. Auch die Kontamination von
Trinkwasser ist eine mögliche Quelle zur
Aufnahme der Schadstoffe. Akute Vergiftungen durch Tributylzinn können beim
Menschen zu Atemnot, Herzversagen und
Gehirnblutungen führen. Als Folge einer
chronischen Aufnahme kann das menschliche Immunsystem geschädigt werden,
dabei werden die Funktionen der Immunzellen gestört. Triorganozinnverbindungen
verursachen bei Säugern zudem hämatologische Veränderungen und haben Effekte
auf verschiedene endokrine Organe. Auch
der Verdacht der Kanzerogenität besteht für
Tributylzinn.
Anforderungen an das Referenzverfahren
Die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
2000/60/EG ist eine gesetzgebende Richtlinie, deren angestrebtes Ziel der Schutz der
Binnen- und Küstenwasserqualität innerhalb
der Europäischen Union ist. Um die Wasserqualität zu überwachen und zu beurteilen,
wurden prioritäre Schadstoffe und zugehörige Grenzwerte festgelegt. Für diese Umweltschadstoffe müssen vergleichbare und
rückführbare Messwerte innerhalb Europas
bereitgestellt werden um eine hohe Wasserqualität nach den Maßgaben der WRRL zu
erreichen. Dies kann aber nur durch Referenzmethoden ermöglicht werden, die als
Referenzpunkte für die Umsetzung einer
rückführbaren Infrastruktur dienen.
In einem europäischen Forschungsprojekt des European Metrology Research Programmes (EMRP) sollen solche analytische
Methoden für die quantitative Bestimmung
ausgewählter prioritärer Stoffe entwickelt
und validiert werden. Diese müssen in der
Lage sein, die geforderten geringen Umweltqualitätsnormen (UQN) der WRRL in Gesamtwasserproben von Grund-, Oberflächenund Küstenwasser bestimmen zu können.
Das gemeinsame Forschungsprojekt ENV08
„Traceable measurements for monitoring critical pollutants under the European Water
Framework Directive 2000/60/EC” setzt seinen Fokus dafür auf die drei Analyten bzw.
Analytgruppen: Tributylzinn (TBT), polybromierte Diphenylether (PBDE) und ausge-
Element- & Spurenanalytik
Fachartikel
Die Entwicklung einer Referenzmethode zur Analyse
von Tributylzinn […] ist eine große Herausforderung
wählte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH). Die Methodenentwicklung umfasst dabei die Präparation und
Charakterisierung von geeigneten Kalibrier- und isotopenmarkierten Standardsubstanzen, die Entwicklung von Extraktionsund Aufkonzentrationsverfahren, wie der
Flüssig-Flüssig-, der Festphasen- und der
Festphasenmikroextraktion. Die Entwicklung einer Isotopenverdünnungsanalyse zur
Quantifizierung von TBT und der PBDEs ist
ebenfalls ein Ziel des Projekts.
Tributylzinn ist aufgrund seiner toxischen
Eigenschaften einer der prioritär gefährlichen
Stoffe, die in die Wasserrahmenrichtlinie aufgenommen wurden. Die festlegte jährliche
Umweltqualitätsnorm (JD-UQN) liegt für TBT
Element- & Spurenanalytik
bei 0,2 ng l-1 (TBT als Kation). Die Bestimmungsgrenze, die von einer Analysemethode
erreicht werden muss, sollte bei 30 % des
UQN-Wertes liegen um verlässliche Ergebnisse zu produzieren. Die zu entwickelnde
Methode soll eine Bestimmungsgrenze von
0,06 ng l-1 (TBT als Kation) aufweisen. Diese
Werte sind deutlich niedriger angesetzt als
für andere Substanzen, die in der WRRL aufgenommen wurden, daher existieren derzeit
keine geeigneten standardisierten Methoden.
Stabilität und Abbau von TBT
Kenntnisse und systematische Untersuchungen zur Wechselwirkung und Verteilung ei-
nes Schadstoffes in der Umwelt sind neben
der Entwicklung von geeigneten Analyseverfahren ebenfalls zur Erhaltung und zum
Erreichen guter Wasserqualität notwendig.
Eine entscheidende Eigenschaft eines Umweltschadstoffes ist seine Stabilität in unterschiedlichen Medien. In Süßwasser wurden
Halbwertszeiten für TBT von sechs Wochen
bis zu fünf Monaten beobachtet. In Meerwasser hingeben konnte ein Abbau schon
nach sechs Stunden bestimmt werden. Die
Abbauprodukte von Tributylzinn sind nicht
in der WRRL erfasst. Die Abbau- und Transformationsvorgänge sind jedoch von großem Interesse, da diese stark von den gegebenen Umweltfaktoren abhängig sind und
zur Beschreibung der TBT-Stabilität und des
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 587
Fachartikel
Verbleibs in der Umwelt beitragen. Abbauund Transformationsprozesse können chemisch, physikalisch oder biologisch induziert sein. Die Photolyse durch Sonnenlicht
ist einer der schnellsten Wege des Abbaus
von Organozinnverbindungen. Thermische
Zersetzung ist erst ab einer Temperatur von
200 °C möglich, sodass Organozinnverbindungen unter Umweltbedingungen als thermisch stabil gelten. Bakterien können einen
biologisch induzierten Abbau oder eine
Transformation herbeiführen. Mikroorganismen tragen somit zu einem großen Anteil
zum Abbau in aquatischen Systemen bei.
Ein weiterer Umweltfaktor, der die Stabilität und Transformation von Organozinnverbindungen beeinflusst, ist organische Materie. Viele natürliche Wasserproben sind reich
an organischer Substanz. Den Hauptbestandteil des gelösten organischen Kohlenstoffs
(DOC) in Gewässern bilden die Huminstoffe
bzw. Humin- und Fulvinsäuren. Diese können Organozinnverbindungen komplexieren.
Die Affinität zur Adsorption an organischem
Material der Zinnverbindungen steigt mit
abnehmender Anzahl an Butylgruppen. Neben
den starken Wechselwirkungen mit gelöster
oder partikulärer organischer Substanz zeigen
Organozinnverbindungen ein hohes Adsorptionspotential an Sedimenten und Böden. Die
Halbwertszeiten in diesen Umweltkompartimenten können mehrere Jahre betragen.
Im Rahmen des EMRP-Projektes sollen
Wasserproben analysiert werden, die verschiedene Konzentrationen an Huminstoffen und
Schwebstoffen enthalten. Ein weiterer Aspekt
des Projektes ist die Entwicklung von Konzepten für Wasser-Referenzmaterialien, die die
Zielanalyten TBT, PBDEs und PAHs enthalten.
Analyse von Gesamtwasserproben
In den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl von Methoden zur Analyse von Tributylzinn in Wasserproben entwickelt. Bevorzugt genutzt werden Gaschromatographie
(GC) und Flüssigchromatographie (HPLC)
gekoppelt mit selektiven Detektionsmöglichkeiten. Als Detektoren dienen dabei die
konventionelle Massenspektrometrie (MS
oder MS/MS), der Atomemissionsdetektor
(AED), der Flammenphotometrische Detektor (FPD) und die induktiv gekoppelte
Plasmamassenspektrometrie (ICP-MS). Bestehende Analyseverfahren zur Bestimmung
von Tributylzinn erreichen Nachweisgrenzen von 10 ng l-1. Aufgrund des niedrigen
UQN-Wertes der Wasserrahmenrichtlinie für
Tributylzinn besteht der Bedarf einer sensitiveren hochselektiven Analysemethode.
Die Analyse mittels Kopplungstechniken in denen die Gaschromatographie eingesetzt wird, ist das am häufigsten genutzte
588 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Verfahren, da im Gegensatz zur HPLC mittels GC wenige ng l-1 TBT in verschiedenen
Umweltproben nachgewiesen werden können. Für die gaschromatographische Analyse müssen die polaren ionischen Zinnspezies derivatisiert werden. Möglichkeiten zur
Derivatisierung bieten die Umsetzung mit
Grinardreagent oder Natriumtetrahydroborat, -methylborat und -ethylborat, die die
ionischen Verbindungen alkylieren. Letzteres hat sich in den letzen Jahren zur Methode
der Wahl entwickelt, da die Probenvorbereitung schnell und einfach abläuft und eine in
situ-Umsetzung möglich ist. Die ethylierten
thermisch stabilen Organozinnverbindungen werden aus einer wässrigen Probe mittels n-Hexan oder Isooctan extrahiert und
können anschließend direkt analysiert werden. Die höchste Empfindlichkeit wird derzeit mittels GC-ICP-MS erzielt.
Viele Extraktionsmöglichkeiten zur Aufkonzentration des Analyten und Abtrennung
störender Matrix sind bekannt. Die FlüssigFlüssig-Extraktion (LLE) ist eine etablierte
Methode und mit geringem Materialaufwand
und hoher Effizienz durchführbar. Neuere Abwandlungen sind die disperse Flüssig-Flüssig-Mikroextraktion (DLLME) und
die Single-Drop-Mikroextraktion (SDME).
Die Festphasenmikroextraktion (SPME) ist
eine weitverbreitete online-Methode zur
Extraktion der Organozinnverbindungen.
Geringe Reproduzierbarkeiten und die Notwenigkeit einer speziellen Apparatur limitieren die guten Ergebnisse dieses Verfahrens. Auf einem ähnlichen Prinzip wie SPME
basiert die Extraktion mittels eines sorbensummantelten Magnetrührstabes (SBSE). Die
Festphasenextraktion (SPE), bei der ein großes Probenvolumen extrahiert werden kann,
zeigt eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber
Mehr Informationen
zum Thema:
http://bit.ly/16VZhTM
anderen Extraktionsmethoden wie der LLE.
Sie ist jedoch im Vergleich weniger robust.
Für die Zinnanalytik sind SPE-Kartuschen
und Disks mit unterschiedlichen Adsorbermaterialien erhältlich.
Die Entwicklung einer Referenzmethode
zur Analyse von Tributylzinn in einfachen,
aber auch komplexen, Wasserproben ist eine
große Herausforderung. Nicht nur die niedrige geforderte Bestimmungsgrenze, die die
Methode erreichen muss, sondern auch die
Anwendbarkeit auf ungefilterte Gesamtwasserproben macht es schwierig, auf etablierte
Verfahren zurückzugreifen. Die Adsorption
des Analyten an Schwebstoffe und Huminsäuren oder auch Sedimentbestandteile
erschwert die quantitative Bestimmung. Für
diesen Fall bietet die Isotopenverdünnungsanalyse eine sehr gute Möglichkeit, auch in
matrixbelasteten Proben eine korrekte Quantifizierung zu erreichen. Dafür sind geeignete
hochreine Isotopenstandards notwendig. Die
Entwicklung einer Methode bestehend aus
einer Kombination von Extraktions- und
Anreicherungsschritten und die anschließende Analyse mittels hochselektiver empfindlicher Techniken, wie der GC-ICP-MS,
sind das Ziel um die Vorgaben der Wasserrahmenrichtline zu erfüllen.
Danksagung
Das Projekt ENV08 erhält finanzielle Unterstützung durch die Europäische Union und
die am European Metrology Research Programm beteiligten Länder.
Kontakt |
Janine Richter
BAM Bundesanstalt für Materialforschung
und –prüfung
Berlin, Germany
Tel.: 030/8104-5755
janine.richter@bam.de
Informationen zur
BAM:
www.bam.de
Element- & Spurenanalytik
Marktplatz
Anzeige
Laser-Partikelmessgeräte
Eine präzise Messung von Partikelgrößen durch statische Laserstreuung ermöglichen die LaserPartikelmessgeräte Analysette 22
von Fritsch – beispielsweise in
der Produktions- und Qualitätskontrolle sowie in Forschung und
Entwicklung. 26 Positionen für 40
ml-Behälter stehen zur Verfügung
zur vollständigen Probenzuführung, automatischen Dispergierung, Messung und Reinigung.
Dazu kommen die vollständige
Probenzuführung über Kipp-Funktion, programmierbare Ausspülfunktion für jeden Behälter sowie
die automatische SOP-Steuerung
aller Funktionsabläufe und die
Nachrüstbarkeit für die NassDispergiereinheit des Herstellers.
Der Autosampler des Unternehmens kann mit beiden Modellen
des Messgerätes kombiniert wer-
Schaufenster
Polarimeter mit interner Temperierung
den: Die Variante 22 Microtec plus
ist ein Allround-Laser mit einem
Messbereich von 0.08 – 2000 µm.
22 Nanotec Plus ist ein High-endGerät für Messungen bis in den
Nanobereich.
Fritsch GmbH
Tel.: 06784/70-146
koehler@fritsch.de
www.fritsch-sizing.de
Rudolph Research Analytical hat
sein Basismodell Autopol I aktualisiert. Nach dem Einschalten
erscheint auf dem Touch-Screen
eine neue Benutzeroberfläche.
Wie schon lange bei den großen
Brüdern Autopol IV und V gibt
es eine Alternative zu externen
Wasserbad-Thermostaten. Es ist
jetzt auch für das Autopol I eine
„trockene“ interne elektronische Temperierung auf Basis des
patentierten Temptrol-Systems
erhältlich, die die Probenküvette
schnell und bequem auf die gewünschte Messtemperatur, z. B.
20 °C oder 25 °C bringt. Beibehalten wurden die langlebigen Prismenpolarisatoren, preisgünstige Halogenlampen, präzise Temperaturfühler und GLP/
GMP-konforme Druckfunktionen. Der rauscharme Lichtdetektor gewährleistet auch bei dunklen Proben stabile Ergebnisse.
Das sichere Windows embedded
7 bietet viele Schnittstellen, wie
z. B. USB- und Netzwerk-Anschlüsse. Mitgeliefert wird ein
kompletter Satz an Zubehör.
TEC + + Dr. Volker Schmidt GmbH
Tel.: 06154/6230-50
info@tec-plusplus.de
www.tecplusplus.de
|
Anzeige
Kostengünstiges Flowmeter für die Gaschromatographie
Das Ellutia 7000 GC-Flowmeter
ermöglicht genaue und reproduzierbare Gasflussmessungen,
die akurate Ergebnisse von Ihrem
Gaschromatographen gewährleisten. Das neue Gerät macht
Gasflussmessungen
einfacher,
präziser und hilft bei der Vermeidung von Fehlern.
Das leichte Gerät in Hosentaschen-Format (130 x 68 x 30 mm
& 150 g) beinhaltet einen wiederaufladbaren Akku, ein OLED Vollfarbdisplay sowie eine 25-Punkt
Eichung, die zu den UKAS Standards zurückverfolgbar ist. Anwender können die aktuelle Temperatur und den atmosphärischen
Druck in ihrem Labor einstellen
und das Gerät macht eine automatische Kompensation.
Als Standard bietet das Flowmeter Messungen in ml / Min für
acht Gase, die häufig in der Gaschromatographie Anwendung
finden. Darüber hinaus bietet
Produkte
Weitere Eigenschaften
▪▪ Gasdurchflussmessungen für
Stickstoff, Luft, Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff, Argon und Argon / 5 %
Methan
▪▪ Messauflösung von 0,1 ml / min
▪▪ Messbereich von 0,1 bis 500 ml/
min (0,1 – 275 ml / Min für CO2);
Messgenauigkeit 2,5 % oder 0,4
ml / min
▪▪ Eichung zurückverfolgbar zu
den UKAS Standards
das 7000 GC Flowmeter mehrere
Optionen die spezifisch für den
GC-Anwender konzipiert worden
sind. Zum Beispiel kann nach
Einstellung des Säulendurchmessers die durchschnittliche lineare
Gasgeschwindigkeit in cm / s im
Display dargestellt werden.
Ellutia GmbH & Co. KG
Kassel, Deutschland
info@ellutia.com
www.ellutia.com
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 589
Neuheiten auf der Biotechnica
Präsentation auf 260 m2
Auf der diesjährigen Fachmesse „Biotechnica“ in Hannover präsentiert Eppendorf vom 08.-10. Oktober
seine Produktneuheiten ebenso wie das umfangreiche Produktportfolio auf insgesamt 260 m2.
Die Biotechnica ist das Messe- und KongressEvent für Europas Biotechnologie, Life Science
und Labortechnik. Sie zeigt, was moderne Biotechnologie heute und in Zukunft für alle Lebensbereiche leisten kann. Der Schwerpunkt
der diesjährigen Veranstaltung ist das Thema
Bioökonomie.
Eppendorf, der Technologiepartner der LifeScience-Branche stellt in diesem Rahmen fünf
innovative Produktneuheiten vor. Dazu gehört
die Pipette Reference 2, die Multipette M4 sowie
eine neue Mischer Generation bestehend aus
vier Geräten. Auch im Bereich der BioprozessTechnologie präsentiert das Unternehmen aktuelle Innovationen. Der neue ein Liter EinwegBioreaktor Bioblu 1 erweitert die bestehende
Bioblu Familie und das Dasbox Mini-Bioreaktor
System zeigt sich in neuem Design. Als Messehighlight wird das neue 5 ml Tube im kompletten System präsentiert.
Der Missing Link
Wenn Anwender mit Proben im Bereich zwischen 2 und 5 ml arbeiten, haben sie oft keine
andere Wahl, als Gefäße zu verwenden, die ei-
Abb. 1: Das Eppendorf System 5.0 ml System füllt
die Lücke in der Probenvorbereitung und -Lagerung
www.eppendorf.de/5ml
590 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
gentlich für größere Volumina ausgelegt sind,
typischerweise 15 ml konische Schraubdeckelgefäße. Die neuen Eppendorf Tubes 5.0 ml bieten
nun den ‘Missing Link’, eine Lösung für Proben
bis zu 5 ml (Abb. 1). Die Gefäße bieten eine praktische, einfache und ergonomische Einhand-Bedienung durch einen Schnappdeckelverschluss
und eine kompakte, konische Form. So wird
das Kontaminationsrisiko eliminiert, das bei der
Probenverarbeitung kleiner Volumina in großen
Gefäßen entsteht.
Pipettenportfolio erweitert
Die Reference 2 Pipette (Abb. 2) ist neu in der
Auswahl an Liquid Handling Instrumenten eingeführt und ist die Nachfolgerpipette der Reference Pipette; sie erweitert die Serie mit neuem
Design, vermindertem Gewicht und geringen
Bedienkräften sowie mit Multikanalversionen.
Die Pipette erzielt die genauen Ergebnisse bei
gleichzeitig robuster und verlässlicher Bedienung sowie optimalem Anwenderschutz.
Die Multipette M4 kann mit neun verschiedenen Größen der Eppendorf Combitips advanced betrieben werden (Abb. 3). Ein integrierter
Abb. 2: Die Pipette Reference 2 b­ ietet
Genauigkeit und Zuverlässigkeit für wertvolle Untersuchungen
www.eppendorf.com/reference2
Sensor erkennt die Combitips automatisch, zeigt
das eingestellte Dispensiervolumen in einem
leicht ablesbaren Display an und macht manuelle Volumenberechnungen überflüssig. Darüber
hinaus kann der neue zentrale Abwurf mit nur
einer Hand bedient werden, so dass der Spitzenabwurf berührungslos ohne jegliche Kontaminationsgefahr erfolgt.
Da es für jeden der neun Combitips 20 Volumeneinstellungen gibt, kann diese Pipette Volumina von 1 µl bis 10 ml dispensieren und bis zu
100 Dispensierungen ohne Nachfüllen ausführen. Dies ist erheblich mehr als bei vergleichbaren, auf dem Markt erhältlichen Handdispensern.
Ein integrierter Schrittzähler zeigt die Anzahl der
ausgeführten Schritte an, so dass der Anwender
seine Arbeit im Falle einer Unterbrechung beim
Pipettieren zweifelsfrei fortsetzen kann.
Mit vielen Talenten
Bereits seit der Einführung ihrer ersten Mixerund Thermostat-Modelle im Jahr 1964 setzt
Eppendorf Maßstäbe im Bereich der Misch- und
Temperaturkontrolltechnologie für Volumina im
Mikroliterbereich. Dank kontinuierlicher Weiter-
Abb. 3: Die Multipette M4 ist das neueste
Nachfolgemodell in Eppendorfs Handdispenser
Produktpalette für serielles Pipettieren
www.eppendorf.de/m4
Anzeige
Eppendorf auf der Biotechnica Halle 9, Stand F09
entwicklung steht nun eine neue Generation der
Temperatur- und Mischgeräte bereit, die nicht
nur mit ihren Mischresultaten und TemperaturManagement überzeugt sondern auch mit Ergonomie und einfacher Bedienung, die für die
Routine in einem aktiven Labor unabdingbar
sind (Abb. 4).
Die sehr guten Mischresultate der neuen
Eppendorf Thermomixer C, F1.5 und FP („zweiin-eins“ Geräte für gleichzeitiges Mischen und
Temperieren) beruhen auf der 2DMix-ControlTechnologie. Diese Technologie garantiert effizientes und zuverlässiges Mischen in Sekundenschnelle, jetzt auch für das 96- und 384-Well
Plattenformat. Kontrollierte kreisförmige Bewegungen erzielen eine gründliche Durchmischung von Flüssigkeiten, sogar kleinster Volumina, während die Anti-Spill-Technologie eine
Benetzung der Gefäßdeckel und somit Kreuzkontaminationen verhindert.
Für die Temperaturkontrolle führt Eppendorf
das sogenannte Thermotop ein, einen beheizten
Deckel mit condens.protect Technologie. Dieser
einfach zu bedienende Verschluss schützt zuverlässig vor der Entstehung von Kondensation
an Gefäßdeckel und -wand und unterstützt zusätzlich die Temperaturhomogenität der Therm-
oblöcke, um genaue Reaktionsbedingungen zu
gewährleisten. Die einfache, kabellose Handhabung sowie die automatische Erkennung machen das Eppendorf Thermotop unentbehrlich
für optimale Resultate.
Zuwachs in der Einweg-BioreaktorenFamilie
Mit den neuen Einweg-Bioreaktoren Bioblu 1c
für die Zellkultur und Bioblu 1f für mikrobielle
Anwendungen erweitert das Unternehmen die
Bioblu-Familie von gerührten Festwand- Einweg-Bioreaktoren (Abb. 5). Die ein Liter Gefäße
schließen dabei die Lücke zwischen den Bioblu
0.3c/f Mini-Einweg-Bioreaktoren und den 3l
Gefäßen Bioblu 3c. Für Anwender aus der Zellkultur, die die Vorzüge der Einweg-Technologie
mit den bewährten Eigenschaften des Rührkessel-Designs verbinden möchten, steht nun ein
umfassendes Portfolio an gerührten FestwandBioreaktoren mit Arbeitsvolumen von 100 ml –
40 l zur Verfügung.
Die Bioblu 1 c/f Einweg-Bioreaktoren wurden speziell für die Nutzung mit Dasgip parallelen Bioreaktor Systemen entwickelt und eignen
Abb. 4: Eine neue Generation der Temperatur- und Mischgeräte.
www.eppendorf.de/thermomixer-c
Anzeige
sich hervorragend dafür, die vielfältigen Herausforderungen der Bioprozessentwicklung zu
meistern. Mit den Dasgip Systemen können 4,
8 und mehr Bioreaktoren gleichzeitig betrieben
werden. Sowohl bei der Kultivierung von tierischen und humanen Zellen wie auch bei mikrobiellen Anwendungen mit Bakterien und Hefen
profitieren Nutzer von der Parallelisierung ihrer
Prozesse. Zuverlässig vergleichbare Ergebnisse
durch präzise Prozesssteuerung, Zeitersparnis
durch die Kombination von parallelisierten Arbeitsabläufen und minimierten Rüstzeiten der
Einweg-Bioreaktoren sowie effektive Bioprozessplanung beschleunigen die Bioprozessentwicklung nachhaltig.
Kontakt |
Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH
Tel.: 01803/25-5911*
vertrieb@eppendorf.de
www.eppendorf.de
*0,09/Min aus dem Festnetz,
Mobilfunk max. 0,42/Min
Abb. 5: Die Einweg-Bioreaktoren-Familie wächst.
www.eppendorf.de/DASGIP
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 591
Marktplatz
Marktplatz
Anzeige
Wippenventil in Impulsausführung
Schnell im Nahen Infrarot
Basler Ace Gige und die CameraLink CMOS-Kameras mit NIRoptimierten 2 und 4 Megapixel
CMOSIS-Sensoren liefern bis zu
340 Bilder/s und eignen sich besonders bei der Inspektion von
Obst und Gemüse zur Erkennung
von schadhaften Stellen mithilfe
ortsauflösender Spektroskopie.
Durch die CMOS-Technologie ist
eine erhöhte Empfindlichkeit der
Sensoren im Nahen-Infrarot Bereich durch das Aufbringen einer
dickeren Substratschicht deutlich
einfacher und kostengünstiger zu
realisieren als mit der bisherigen
CCD-Technologie. Die Ace NIRKameras liefern im Bereich von
850 nm noch eine Quanteneffi-
zienz von rund 40%. Dies ist im
Vergleich zu den nicht-NIR-optimierten Sensoren eine Verdopplung der Empfindlichkeit für diese
Wellenlänge, so der Hersteller.
Rauscher GmbH
Tel.: 08142/44841-0
info@rauscher.de
www.rauscher.de
Bürkert hat ein Wippenventil in
Impulsausführung (bistabil) auf
den Markt gebracht. Die ImpulsVariante des Typs 6624 ermöglicht
auf kleinstem Bauraum erhebliche Energieeinsparungen gegenüber monostabilen Ventilen und
bietet sehr gute Spülbarkeit. Das
neue Ventil verbraucht nach dem
Schaltvorgang keinen Strom, was
sich durch die Funktionsweise erklärt: Ein Standard-Wippenventil
verfügt über zwei Sitze, die unter
Stromeinwirkung geöffnet oder
geschlossen werden. Sie fallen jedoch in ihren Ursprungszustand
zurück, sobald der Strom abbricht.
Anders bei der Impulsvariante:
Hier wird lediglich ein Stromimpuls genutzt, um einen Sitz z. B. zu
öffnen – danach hält er auch ohne
Stromzufuhr die Position. Dies wird
über einen Permanent-Magneten
ermöglicht, der den Eisenkern des
Wippenventils anzieht.
Bürkert Fluid Control Systems
Tel.: 07940/1091-111
info@buerkert.de
www.buerkert.de
)7,5
)7
,5=
=XE
XEHK
EHKÓU
HKÓUU
Schaufenster
|
Anzeige
Effiziente Bioprozessentwicklung
Der 2mag Bioreactor 48 ist ein
neu entwickelter, sehr platzsparender und bedienfreundlicher
Bioreaktorblock mit 48 parallelisierten Minireaktoren. Die hohe
Parallelisierung und Miniaturisierung ermöglichen eine effiziente
Prozessentwicklung, wodurch sowohl Entwicklungszeiten als auch
Entwicklungskosten deutlich reduziert werden können.
Der Reaktor zeichnet sich besonders durch die präzise Temperaturregelung, den genau
kontrollierbaren Drehzahlbereich
sowie die nicht-invasive Echtzeitmessung von pH und GelöstSauerstoff aus. Die Begasung und
Durchmischung der einzelnen
Reaktionsgefäße erfolgt durch
gasinduzierende, induktiv angetriebene Magnetrührorgane. Die
sterile Kopfraumbegasung mit variablem Volumenstrom verhindert
Kreuz- und Fremdkontaminatio-
592 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
tion in einen Pipettierroboter betrieben werden.
Alleinstellungsmerkmale
▪▪ 48 parallelisierte Bioreaktoren
mit einem Arbeitsvolumen von
8-15 ml
▪▪ Vergleichbare Leistungs- und
Sauerstoffeinträge zu klassischen Rührkesselreaktoren
▪▪ Zuverlässige Skalierung der
Ergebnisse
▪▪ Nicht-invasive pH und DO Messung
nen und ermöglicht die Kultivierung von aeroben sowie anaeroben Mikroorganismen.
Präzise definierte verfahrenstechnische Parameter und der zu
klassischen Rührkesselreaktoren
vergleichbare Leistungs- und
Sauerstoffeintrag gewährleisten
eine einfache und zugleich zuverlässige Skalierung der Ergebnisse.
Neben dem Betrieb als Standalone kann der Bioreactor 48 auch
vollautomatisiert durch Integra-
info@2mag.de
www.2mag.de
Produkte
Anzeige
Verschraubungen für Gewebeschläuche
RCT präsentiert ein neues Standardprogramm von Kunststoffverschraubungen für
gewebeverstärkte Schläuche aus den Werkstoffen PP (Polypropylen) sowie PVDF (Polyvinylidenfluorid).
Die Verbinder wurden ausschließlich für
dickwandige Schläuche entwickelt, um so
den Aufgaben in der Prozesstechnik, der Verfahrenstechnik, der Chemietechnik sowie im
Maschinenbau gerecht zu werden. Die Pro-
duktionswerkstoffe, aus denen
die Fittings produziert werden,
sind chemisch resistent, temperaturstabil und biokompatibel. Die Verschraubungen
werden als gerade Verbinder,
Eckverbinder, T-Verbinder wie
auch Einschraubverbinder mit unterschiedlichen Gewinden angeboten.
Das Gesamtprogramm der Schlauchverbindungstechnik finden Sie in den Handbüchern Thomafluid-II und III.
TecLabS –
Service, der
begeistert.
RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.
Tel.: 06221/3125-0
rct@rct-online.de
www.rct-online.de
TOC-Analytik
Analytik Jena hat einen korrosionsbeständigen
Focus Radiation NDIR-Detektor eingeführt, der
verlässliche Ergebnisse und hohe Stabilität gewährleistet. Im Detektor wird die IR-Strahlung
mithilfe einer hochwertigen Optik auf den Mikrodetektor fokussiert. Die dabei erhaltene Strahlungsdichte übertrifft klassische Detektoren um
ein Vielfaches. Energieverluste wie bei korrosionsanfälligen Reflexionsdetektoren entfallen.
Die hohe Empfindlichkeit und Langzeitstabilität
beruhen auf den korrosionsfreien Materialien
in der Gasküvette – sie bieten Schutz gegen aggressive Proben. Neueste Technologie, wie die
elektronisch gepulste Strahlungsquelle, ermöglicht den Verzicht auf klassische, mechanisch
bewegliche und damit störanfällige Teile. So sind
aufwendige Detektorwartungen überflüssig, die
Lebenserwartung höher und die Betriebskosten deutlich reduziert. Der Weitbereichsdetektor erlaubt das Messen unverdünnter wässriger
Proben im Konzentrationsbereich von 0-30.000
mg/l. Bei Feststoffanwendungen können bis zu
500 mg Kohlenstoff innerhalb des linearen Arbeitsbereichs des Detektors analysiert werden.
Analytik Jena AG
Tel.: 03641/77-70
info@analytik-jena.de
www.analytik-jena.de
Produkte
technische Dienstleistungen
und Lieferung von Ersatzteilen
Temperaturüberwachung in Behältern
Datatrace von CIK Solutions Datenlogger sind
autarke, hochpräzise Edelstahl-Datenlogger die
in kritischen Produktions- und Qualitätssicherungsprozessen eingesetzt werden,
um Verarbeitungstemperaturen lückenlos aufzuzeichnen. Gerade in kritischen
Nahrungsmittel- und pharmazeutischen
Bereichen ist die Temperaturüberwachung von großer Bedeutung, da schon
klein-ste Abweichungen der Temperatur
im Produktionsprozess nachteilige Auswirkungen auf die Qualität der Produkte
haben kann, vom Impfstoff bis hin zur
Dosensuppe. Hierbei ist es sehr wichtig,
die Temperaturen direkt im Produkt und
Herstellerübergreifende
für:
nicht in dessen Umfeld zu bestimmen,
was bedingt, dass der Datenlogger
optimal platziert ist. Um dies
zu erreichen ist vielfältiges
Zubehör verfügbar, um die
Datenlogger in der besten
Weise in oder am Produkt
zu befestigen.
„ HPLC
„ GC
„ Dissolution
„ MS
CiK Solutions GmbH
Tel.: 0721/62690-850
info@cik-solutions.com
www.cik-datatrace.com
www.teclabs.de
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 593
Marktplatz
Lösemittelbeständige Pumpenschläuche
Spetec hat sein Programm an
Pumpenschläuchen erweitert. Ab
sofort sind Schläuche lieferbar,
die sehr gut verträglich mit Kerosin oder Benzin sind. Kerosin
wird meist zur Verdünnung von
Ölproben verwendet,
um diese danach mit
ICP auf Schwermetallgehalte zu analysieren.
Ein weiterer Nutzen ist
die lange Lebensdauer
dieser Schläuche. Als
Material wird Polyurethan
verwendet.
Angeboten
werden
20 verschiedene Innerdurchmesser von
0,3 mm bis 3,2 mm.
Spetec GmbH
Tel.: 08122/99533
spetec@spetec.de
www.spetec.de
Wasseraufbereitung
Thermo Fisher Scientific hat mit
dem Barnstead Genpure xCad
Plus ein Reinstwassersystem
vorgestellt, das eine gleichzeitige Wasserabgabe über drei
Remote-Dispenser ermöglicht.
Damit kann das System von
mehreren Anwendern im Labor
einfacher und flexibler genutzt
werden. Außerdem meldet der Hersteller eine Weiterentwicklung seiner
bisherigen Wasseraufbereitungssysteme. Das System ist sehr einfach
zu bedienen und mit Leckerkennung
sowie integrierter Speisewasserüberwachung ausgestattet. Alle benötigten Verbrauchsmaterialien sind
bereits im Lieferumfang enthalten.
Das System bietet flexible Dispenser,
Speisewasserüberwachung und Leckerkennung sowie mengengesteuerte, voreinstellbare Dosierung im
Bereich von 0,01 bis 65 Liter und eine
anwenderfreundliche Steuereinheit.
Thermo Fisher Scientific
www.thermofisher.com
)7,5
)7
,5=
=XE
XEHK
EHKÓU
HKÓUU
Schaufenster
|
Anzeige
Thermodynamik in Perfektion
Julabo präsentiert die hochdynamischen
Temperiersysteme
Presto A80, W80, A80t und
W80t – sehr gut geeignet für
doppelwandige Reaktionsgefäße,
Autoklaven, organische Synthesechemie, Reaktionskalorimeter,
Destillation, Materialstresstests
und mehr.
Mit Presto A80, W80, A80t
und W80t vereinen hohe Effizienz und unübertroffene Leistungskraft für moderne Labors
und Industrieanlagen, egal ob
für die Reaktortemperierung, für
Materialstresstests oder für die
Temperatursimulation. Die Geräte decken einen Arbeitstemperaturbereich von -80 °C bis
+250 °C ab, bieten 1,2 kW Kälteleistung, sind robust und arbeiten
zuverlässig selbst bei erhöhten
Raumtemperaturen bis +40 °C.
Die Heizleistung vom A80 und
W80 beträgt 1,8 kW. Die Geräte
A80t und W80t heizen mit fast
594 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
sitätsänderungen des Temperiermediums dynamisch ausgleichen.
Die benötigte Pumpenleistung ist
entweder über vier Stufen oder
über einen vorgegebenen Druckwert einstellbar.
Weitere Eigenschaften
▪▪ interaktive Benutzerführung
über den integrierten Touchscreen
▪▪ besonders platzsparend
▪▪ Öffnung zum Befüllen des Temperiermediums leicht zugänglich
an der Oberseite
▪▪ Umfangreiche Schnittstellen
doppelt so viel Heizleistung (3,4
kW) noch rasanter. Hocheffiziente Komponenten in allen Geräten sorgen dafür, dass exo- und
endotherme Reaktionen schnell
kompensiert werden.
Die leistungsstarken, wartungsfreien Pumpen liefern bis
zu 1,7 bar und fördern bis zu
40 l / min. Sie garantieren hohe
Durchflussraten bei gleichbleibendem Druck und können Visko-
Julabo GmbH
Seelbach, Deutschland
info@julabo.de
www.julabo.de
Produkte
Touch me!
Gekühlter Schüttelinkubator
Mit dem gekühlten Schüttelinkubator SI600C
ergänzt Bibby Scientific sein Produktprogramm
an Labortischgeräten von Stuart. Er verfügt
über alle Funktionen des SI600 Schüttelinkubators, besitzt aber zusätzlich einen separaten
Umlaufkühler, um den erreichbaren Temperaturbereich zu erweitern. Das ursprüngliche
Gerät ist ein kombinierter Schüttler und Inkubator, ideal für Zellkulturen. Mit der Eingliederung einer Stuart SRC4 Kältemaschine (oder
eines Geräts mit äquivalenter Spezifikation)
kann der neue Inkubator nun mit 15 ˚C unterhalb der Umgebungstemperatur des Raumes
laufen und eine Mindestinnentemperatur von
5 ˚C erreichen. Der Inkubator ist daher auch für
Anwendungen wie z.B. die zellbasierte ProteinExpression, die oft mit einer Reduzierung der
Kulturtemperatur einhergeht. Während der
Erwärmungs- und Kühlphasen werden die
Miit de
dem
m neue
neeue
uenn Mu
Multlti-i-i-To
Mult
Touc
To
u hh Re
Regl
gleerr 1
gl
gler
1JJMPU
MP
PU
U 0/
0 &®
eerrle
ledi
dige
g n Si
Siee Ih
Ihre
r Tem
empe
ppeeririer
e au
er
aufg
f abbenn eiinnfa
fg
f cher
chher
e
undd sc
un
s hnnellleer al
als
ls je
jema
mals
ma
llss zuv
uvor
or.. Je
or
J tzzt seeririen
eennmä
mäßi
ßig
ßi
ßig
bei al
bei
be
a leen Te
T mp
mper
e iers
er
ieerssys
yste
teeme
teme
men,
n, Umw
n,
wäällzk
zküh
ühle
lern
ern
unnd Thher
und
e moosttatten – ohn
hnee Au
Aufp
f re
fp
r is
is!!
t i
i 5''5555PV
P DI
DITD
ITDDSF
S FO
F
Temperaturen sehr genau kontrolliert. Die USBKommunikation ermöglicht eine langfristige
Überwachung der Inkubator-Temperatur. Der
gekühlte Schüttelinkubator kann bis zu sechs
2-Liter-Glaskolben verschiedener Typen ohne
Klemmen oder Einsatz von Werkzeugen aufnehmen.
t 64
64#
#
-"
-"/
/ "O
" TD
TDIM
I àT
IM
àTTF
TF
t &J
& OG
OGBD
BDIF
BD
IF #FE
FEJF
JFOV
JF
O O
OV
OH
H
t 1M
1MVH
VH 1MB
MBZ
Z5F
Z5F
5FDI
DIOJ
DI
OL
OJ
t 'BBWP
PSJ
SJUF
UFON
UF
ONFO
F à
FO
Bibby Scientific Ltd
Tel.: +44/1785/ 812121
info@bibby-scientific.com
www.bibby-scientific.com
Potential genutzt
Die Cortecs 1,6-µm Säulen bieten als jüngste
Ergänzung der Ultraperformance LC-SäulenFamilie des Herstellers mit Partikelgrößen unter 2 µm Verbesserungen hinsichtlich Effizienz,
Leistungsfähigkeit und Durchsatz. Solid-Core
Partikel verfügen aufgrund ihrer Morphologie
über ein größeres Potenzial zu mehr Effizienz
verglichen mit vollständig porösen Partikeln
ähnlicher Größe. Aktuelle Forschungsergebnisse
deuten darauf hin, dass die Säulenleistung mit
Solid-Core Partikeln verbessert werden kann, da
jeder der drei Terme der van-Deemter Gleichung
verringert wird. Um das theoretische Potenzial
der Solid-Core Partikel ausschöpfen zu können,
müsse man Säulenhardware mit extrem geringem Totvolumen und optimale Packungsverfahren nutzen. Die UPLC-Säulen, so der Hersteller,
ermöglichen die Nutzung des Vorteils der SolidCore-Partikeltechnologie für höhere Effizienz
und Auflösung.
Waters GmbH
Tel.: 06196/400-600
deutschland@waters.com
www.waters.com
Labortechnik
Dunn Labortechnik zeigte auf der Biotechnica in
Hannover u.a. Liquid Handling Systeme von Art
Robbins Instruments für HTS und die Proteinkristallisation, einschließlich des Scorpion Liquid
Handling Systems. Dieser schnelle Dispenser ist
besonders für die benutzerdefinierte Erstellung
von optimierten Screening-Kits sowie für allgemeine Liquid Handling Anwendungen wie z.B.
PCR geeignet. Das Produktportfolio wurde außerdem erweitert um Raft (Real architecture for
3D tissue) von TAP Biosystems. Mit diesem Kit
kann schnell und einfach ein 3D Kollagengerüst
mit Zellen in 96- oder 24-Well Platten hergestellt
werden, sowie um Happy Cell ASM (Advanced
Suspension Medium) für 3D Zellwachstum von
Biocroi. Außerdem; Chip, ein auf Chromatrap ProA Spin-Columns basierendes Kit von Porvair Sciences für schnelle, einfache und effiziente Chromatin-Immunopräzipitations Assays. Außerdem
neu im Programm sind spezielle Sicherheitswerkbänke der Firma Faster für die Handhabung von
Tierkäfigen sowie eine spezielle Werkbank für den
Produkte
Einsatz von Zytostatika in Krankenhäusern (nicht
auf dem Stand); der Probenkonzentrator Mistral
von Porvair Sciences; eine Kipp-Plattform für 49 x
50 ml Röhrchen für den Kreisschüttler Versa-Orb
von Chemglass Life Sciences und spezielle Geräte
für histologische Anwendungen wie z.B. ein Histologie-Wasserbad und ein Rotationsmikrotom.
!
U
E
N
Mehr Informationen unter www.huber-online.com
oder gratis den neuen Katalog 2013/2014 anfordern.
Dunn Labortechnik GmbH
Tel.: 02683/430-94
info@dunnlab.de
www.dunnlab.de
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH
Werner-von-Siemens-Straße 1 t 77656 Offenburg
Telefon +49 (0)781 9603-0 t www.huber-online.com
Beratung: +49 (0)781 9603-123
Sudoku für Dummies
1 2 5
8 5
4
9
© pict r
i
d
e
r
- Fo
toli
a.c
om
3
8
4 6
5 3
9
7
6 4
5 8
5
9
1
4
6 3
3 7 9
© Sudoku für Senioren für Dummies – ISBN 978-3-527-71036-2
15 Minuten
Rätsel 70
Science for Kids
Am 9. November 2013 feiert die KUH – Kinder Uni Hannover – ihr 10-jähriges
Bestehen und lädt deshalb zur Geburtstagsparty in den Lichthof der Leibniz Universität Hannover ein. Auf der Agenda stehen unter anderem ein buntes Bühnenprogramm und spannende Experimentierstationen. www.kinderuni-hannover.de
104
Eine Kinderuni – was ist das? Die erste Kinderuni fand 2002 in Tübingen statt, seitdem wurde das
Konzept von ca. 50 Universitäten und Fachhochschulen übernommen. Die Veranstaltung ist meist
für 8-12 jährige und hat das Ziel Wissenschaft einfach und verständlich zu vermitteln. Die Themen
c03.indd 104
reichen hier zum Beispiel von „Warum brauchen Astronauten
Raumanzüge“ über „Warum sehen
Fledermäuse mit den Ohren?“ bis hin zu „Chemiker sind die besten Köche – Stimmt das?“
Die Kinder-Uni Tübingen hat für dieses tolle Projekt im Jahr 2005 den Descartes Preis der EU in
der Kategorie Wissenschaftskommunikation erhalten und die Initiatoren, Ulrich Janßen und Ursula
Steuernagel, beides Redakteure des Schwäbischen Tagblatt, erhielten das Bundesverdienstkreuz
am Bande. Eine Übersicht von Kinderuniversitäten in Deutschland finden Sie unter:
http://bit.ly/Kinderunis
3 Kuriositäten
haft
aus der Wissenscn kleinsten (37 pm) als auch den
de
Wasserstoff sowohl
beln wurden
☛ Wussten Sie, dass
In interstellaren Ne
t.
sitz
be
ius
ad
mr
Ato
n
ne
ktronen auf
sse
Ele
me
ren
ge
de
,
n
größte
regter Form entdeckt
ge
tan
chs
hö
ches Atom
in
sol
me
Wasserstoffato
0,339 mm bilden. Ein
en Atomradius von
ein
die
n,
ge
flie
en
Bahn
Auge sichtbar.
ist mit dem bloßen
. Ein
ment ist Kohlenstoff
leich das härteste Ele
zug
n
d
ute
un
sol
n
ab
ste
n
ich
de
we
p
☛ Eines der
rteskala nach Knoo
nur die
erreicht auf der Hä
A,
nt
GP
ma
2
Dia
0,1
n
er
vo
llin
rt
sta
kri
ht einen We
GPa. Graphit erreic
Höchstwert von 90
d weicher.
sin
m
siu
Cä
d
un
ium
Alkalimetalle Rubid
itfähigkeit. Es
die höchste Wärmele
auch den Rekord für
lt
angegeben.
hä
ur
off
rat
nst
pe
hle
tem
Ko
um
☛
2000 W/m K bei Ra
er
üb
it
we
n
vo
rte
werden We
von Hans
„Chemie Rekorde“
n Sie in dem Buch
de
fin
ten
Fak
r
H.
che
Mehr sol
en bei Wiley-VC
ger (Hrsg.), erschien
Jürgen Quadbeck-See
596 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Buch zu gewinnen!
03.10.2005 19:29:46 Uhr
Finden Sie das Originalbild zu diesem Bildausschnitt im Heft und teilen Sie uns den Titel des
Beitrags über ☛ team@git-labor.de, Betreff: Lesenswert, mit.
Mit etwas Glück gewinnen Sie “Fluorescence
Microscopy – From Principles to Biological
Applications”, welches wir auf Seite 536 vorstellen. Viel Glück!
Einsendeschluss: 16.10.2013
Bei mehreren richtigen Einsendungen
entscheidet das Los.
© momius/Fotolia
Buyers Guide
www.git-labor.de/buyers-guide
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide
© djama - Fotolia.com
DURATEC Analysentechnik GmbH
Rheinauer Str. 4 · 68766 Hockenheim
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33
www.duratec.de
Deuteriumlampen
1.1 Chromatographie
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
Lichtquellen für Forschung &
Entwicklung, Hohlkathodenlampen
PhotoMed GmbH
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8
Lichtquellen
1.4 Mess-, Prüf- und
Regeltechnik
CS-Chromatographie
Service GmbH
Am Parir 27 · 52379 Langerwehe
Tel.: 02423/40493-0 · Fax: -49
Online-Shop:
www.cs-chromatographie.de
Chromatographie-Zubehör, Trennsäulen
für CE, GC, HPLC und Zubehör
1.2 Instrumentelle Analytik
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
BSB-Messung, Leitfähigkeitsmessgeräte,
Sauerstoffmessgeräte, Wasseranalysen
Knick
PF 370415 · 14134 Berlin
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200
knick@knick.de · www.knick.de
Leitfähigkeitsmessgeräte
KRÜSS GmbH,
Wissenschaftliche Laborgeräte
Borsteler Chaussee 85
22453 Hamburg
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98
info@kruss.de · www.kruss.de
Kontaktwinkelmessgeräte
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
Trübungsmesser
BRONKHORST HIGH-TECH BV
info@bronkhorst.com
www.massflowcontroller.com
Durchflussmess- und Regelgeräte
JULABO GmbH
Eisenbahnstr. 45 · 77960 Seelbach
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491
www.julabo.de
Thermostate
KRÜSS GmbH,
Wissenschaftliche Laborgeräte
Borsteler Chaussee 85
22453 Hamburg
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98
info@kruss.de · www.kruss.de
Tensiometer
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH
Werner-von Siemens-Str. 1
77656 Offenburg-Elgersweier
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211
www.huber-online.com
Thermostate
1.5 Optische Systeme
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
Photometer
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
74564 Crailsheim
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038
Photometer
1.6 Sensorik
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
PH-Meter, Redox-Messung
Knick
PF 370415 · 14134 Berlin
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200
knick@knick.de · www.knick.de
PH-Messgeräte und Elektroden
LEO KÜBLER GMBH
Thermometer-, Aräometerfabrik,
Stephanienstr. 42/44
76133 Karlsruhe
Tel.: 0721/22491 · Fax: 27903
Refraktometer
Löser Meßtechnik
Kaiserstr. 24 · 13589 Berlin
Tel.: 030/8147317-0 · Fax: -1
www.loeser-osmometer.de
Osmometer
598 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Hettich-Zentrifugen
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125
www.hettichlab.com
info@hettichlab.com
Zentrifugen
1.8 Spektroskopie
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
FT-IR Spektrometerzubehöre,
Spektrometerzubehör UV-FTIR
PhotoMed GmbH
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8
Fluoreszenzspektrometer
Soliton GmbH, 82205 Gilching
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77
info@soliton-gmbh.de
IR Spektrometer, Raman Spektroskopie,
Spektrographen
2 Dienstleistungen
1.7 Trenntechnik/Separation
®
Infolabel AG
Grossrietstrasse 7
CH-8606 Nänikon/Uster
Tel.: 0041/44/730-4434 · Fax: -4628
info@funda.ch · www.funda.ch
Filtertechnik
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
Kontaktwinkelmessgeräte,
Korngrössenanalyse
SIGMA Laborzentrifugen
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12
www.sigma-laborzentrifugen.de
Laborzentrifugen, Zentrifugen
anthos Mikrosysteme GmbH
47807 Krefeld
Tel.: 02151/3779-0 · Fax: -29
Luminometer, Photometer
filtration
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
Tensiometer
Hermle Labortechnik GmbH
Siemensstr. 25 · 78564 Wehingen
info@hermle-labortechnik.de
www.hermle-labortechnik.de
Kühlzentrifugen, Zentrifugen
Wiley-VCH Verlag
GmbH & Co. KGaA
Boschstr. 12
D-69469 Weinheim
Tel.: +49 (0) 6201 606 101
Fax.: +49 (0) 6201 606 790
team@gitlabor.de
www.git-labor.de
© peshkova - Fotolia.com
1.3 Lichtquellen
1 Analytik
Buyers Guide 2013
2.1 Laborabzugsprüfung
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56
info@gks.eu · www.gks.eu
Laborabzugsprüfungen, Laborabzugs­
regelungen, Laborabzugsüberwachungen
Buyers Guide 2013
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide
3.2 Kits/Arrays
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG
88142 Wasserburg
Tel.: 08382/9852-0 · Fax: -32
High-Resolution Melt
SCHNEIDER Elektronik GmbH
Industriestr. 4 · 61449 Steinbach
Tel.: 06171/88479-0 · Fax: -99
www.schneider-elektronik.de
Laborabzugsprüfungen, Entwicklung/
Herstellung von Laborabzugsregelungen
und -Überwachungen
3.3 Laborbedarf
TintschL BioEnergie und
Strömungstechnik AG
Goerdelerstr. 21 · 91058 Erlangen
Tel.: 09131/81249-10 · Fax: -19
Laborabzugsprüfungen
2.2 Synthesen
ANALYTICS-SHOP.COM
Tel.: 089/72480590
www.analytics-shop.com
HPLC-Säulen,
Chromatographie Online ordern!
ABCR GmbH & Co. KG
Tel.: 0721/95061-0 · Fax: -80
info@abcr.de · www.abcr.de
Kundensynthesen
anamed Elektrophorese GmbH
Ringstr. 4 · 64401 Groß-Bieberau
Tel.: 06162/80984-0 · Fax: -20
www.anamed-gele.com
Fertig-Gele
3 Laborbedarf/
Verbrauchsmaterial
DIE LABORFABRIK GmbH
Tel.: 0421/43840-0 · Fax: -33
www.die-laborfabrik.de
Laboreinrichtungen
Sartorius AG, Göttingen
Tel.: 0551/308-0
info@sartorius.com
www.sartorius.com
Reinstwasser
TKA
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56
info@gks.eu · www.gks.eu
Sterile Werkbänke
Thermo Fisher Scientific
– Wasseraufbereitungssysteme –
Stockland 3 · 56412 Niederelbert
Tel.: 02602/10699-0 · Fax: -50
info@tka.de · www.tka.de
Reinstwasser
3.6 Zellkultur
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH
Tel.: 06258/9495-0 · Fax: -10
info@ila-gmbh · www.ila-gmbh.de
Laborarmaturen
Medicyte GmbH
Heidelberg
Tel.: 06221/7292-530 · Fax: -531
sales@medicyte.com
www.medicyte.com
Zellkultur
Laborbau Systeme Hemling
GmbH & Co. KG
Siemensstr. 10 · 48683 Ahaus
Tel.: 02561/68762-0 · Fax: -62
www.laborbau-systeme.de
Laboreinrichtungen
4 Laboreinrichtung
ABCR GmbH & Co. KG
Tel.: 0721/95061-0 · Fax: -80
info@abcr.de · www.abcr.de
Fluorganische Verbindungen, Forschungs­
chemikalien, Silane und Silicone
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Darser Str. 2a · 14167 Berlin
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: -89
info@campro.eu · www.campro.eu
Stabile und Radio-Isotope
ROLAND VETTER Laborbedarf OHG
PF 47 · 72117 Ammerbuch
Tel.: 07073/6936 · www.rvetter.de
Laborhilfsmittel
3.4 Qualitätskontrolle
& Standards
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Darser Str. 2a · 14167 Berlin
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: -89
info@campro.eu · www.campro.eu
Umweltstandards
Goodfellow GmbH, PF 1343
61213 Bad Nauheim
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)
Fax: 0800 1000 580 (freecall)
Reinmetalle
3.5 Reinstwassersysteme
Goodfellow GmbH, PF 1343
61213 Bad Nauheim
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)
Fax: 0800 1000 580 (freecall)
Polymere
Westfalen AG, 48136 Münster
Tel.: 0251/695-0 · Fax: -129
www.westfalen-ag.de
Laborgase
ÖGUSSA Edelmetalle
Tel.: 0043/1/86646-0 · Fax: -4224
www.oegussa.at
Platingeräte
© SHOCK.CO.BA - Fotolia.com
© Ioana Drutu - Fotolia.com
Goodfellow GmbH, PF 1343
61213 Bad Nauheim
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)
Fax: 0800 1000 580 (freecall)
Keramiken
3.1 Chemikalien/Gase
VWS Deutschland GmbH / ELGA
Lückenweg 5 · 29227 Celle
Tel.: 05141/803-0 · Fax: -384
labwater@veoliawater.com
www.elgalabwater.de
Reinstwasser
HOHENLOHER Spezialmöbelwerk
Schaffitzel GmbH & Co. KG
74603 Öhringen · PF 13 60
Tel.: 07941/696-0 · Fax: -116
www.hohenloher.de · info@hohenloher.de
Laboreinrichtungen
4.1 Einrichtung
& Medienversorgung
Bense GmbH Laborbau
37181 Hardegsen
Tel.: 05505/9452-0 · Fax: -90
info@bense-laborbau.de
Laboreinrichtungen
CASPAR & CO. LABORA GmbH
Rottstr. 19 · 52068 Aachen
Tel.: 0241/9464-930 · Fax: -913
Abzüge, Laboreinrichtungen
OKW Gehäusesysteme GmbH
Tel.: 06281/404-00
www.okw.com
Drehknöpfe
Siemens Water Technologies
Fahrenberg 8 · 22885 Barsbüttel
Tel.: 040/67086-86 · Fax: -844
globallab.water@siemens.com
www.siemens.de/water
Laborwasseraufbereitung
Systemceram GmbH & Co. KG
PF 11 55 · 56425 Siershahn
Tel.: 02623/600-10 · Fax: -790
www.systemceram.de
Laborbecken, Labortischplatten
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com
Sterilisatoren
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!
Wiley-VCH Verlag
GmbH & Co. KGaA
Boschstr. 12
D-69469 Weinheim
Tel.: +49 (0) 6201 606 101
Fax.: +49 (0) 6201 606 790
team@gitlabor.de
www.git-labor.de
GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
▪▪▪ 599
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide
Buyers Guide 2013
5.3 Pumpen & Vakuumtechnik
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
Tel.: 05139/9958-0 · Fax: -21
www.GFL.de · info@GFL.de
Schüttelapparate, Inkubatoren,
Schüttelwasserbäder,Wasserbäder,
Wasserdestilllierapparate
4.2 Reinigungs - und
Desinfektionsautomaten
Riebesam GmbH & Co. KG
Tel.: 03933/9332-39 · Fax: -44
info@riebesam.de · www.riebesam.de
Reinigungs - und Desinfektions-Automaten
4.3 Sicherheit
B-Safety GmbH
Grützmühlenweg 46 · 22339 Hamburg
Tel.: 040/538092-10 · Fax: -84
Augenduschen
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56
info@gks.eu · www.gks.eu
Laborraum-Lüftungstechnik
CASPAR & CO. LABORA GmbH
Rottstr. 19 · 52068 Aachen
Tel.: 0241/94649-30 · Fax: -13
Augenduschen, Notduschen
OKW Gehäusesysteme GmbH
Tel.: 06281/404-00
www.okw.com
Gehäuse
KNF NEUBERGER GMBH
Membranpumpen + Systeme
Alter Weg 3 · 79112 Freiburg
Tel.: 07664/5909-0 · Fax: -2124
Dosierpumpen, Pumpen, Vakuumpumpen
5.4 Probenvorbereitung
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Darser Str. 2a · 14167 Berlin
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: - 89
info@campro.eu · www.campro.eu
Automatisierte Probenvorbereitungs­
systeme
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com
Vakuumtrockner
5.5 Thermische Geräte
SCHNEIDER Elektronik GmbH
Industriestr. 4 · 61449 Steinbach
Tel.: 06171/88479-0 · Fax: -99
www.schneider-elektronik.de
Laborraum-Lüftungstechnik
5 Laborgeräte
Systec GmbH
Postfach 1101 · 35435 Wettenberg
Tel.: 0641/98211-0 · Fax: -21
Autoklaven
© Marko Subotin - Fotolia.com
5.2 Laborautomation/
Liquid Handling
Hirschmann Laborgeräte
GmbH & Co. KG
Tel.: 07134/511-0 · Fax: -990
www.hirschmannlab.de
www.microglasstubes.de
Liquid-Handling
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG
88142 Wasserburg
Tel.: 08382/9852-0 · Fax: -32
Pipettier-Roboter
5.1 Laborgeräte/Maschine
Avestin Europe GmbH
Tel.: 0621/7245-980 · Fax: -813
www.avestin.com
Hochdruck-Homogenisatoren
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com
Laboröfen
Interessiert?
team@git-labor.de
5.6 Trocknungsgeräte
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
Tel.: 07251/9622-86 · Fax: -85
www.carbolite.com
Hochtemperaturöfen, Laboröfen, Rohröfen
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH
Tel.: 06258/9495-0 · Fax: -10
info@ila-gmbh · www.ila-gmbh.de
Notduschen
Tel.: 0211/16970-15 · Fax: -16
info@nanolytik.com
www. nanolytik.com
Tiefkühlschränke -45 °C / -86 °C / -164 °C
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
Tel.: 07251/9622-86 · Fax: -85
www.carbolite.com
Trockenschränke
Martin Christ GmbH
PF: 1713 · 37507 Osterode,
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12
www.martinchrist.de
info@martinchrist.de
Gefriertrocknungsanlagen
6 LIMS & Labor IT
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
Tel.: 05139/9958-0 · Fax: -21
www.GFL.de · info@GFL.de
Hybridisierungsinkubator, Mini-Inku­ba­
toren, Tiefkühltruhen- und Schränke
Hettich-Zentrifugen
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125
www.hettichlab.com
info@hettichlab.com
Brut- und Kühlbrutschränke,
Tiefkühlgeräte bis –86 °C
© Nmedia - Fotolia.com
WEIDNER Laboreinrichtungs GmbH
37181 Hardegsen
Tel.: 05505/94799-0 · Fax: - 20
www.weidner-laboreinrichtungen.de
GLOVE-BOX (CNS/Acryl), Laboreinrichtungen
Pragmatis GmbH
Tel.: 08165/999-210 · Fax: -218
www.pragmatis.de
Laborinformationssysteme
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
74564 Crailsheim
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038
Laborautomatisierung
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!
Wiley-VCH Verlag
GmbH & Co. KGaA
Boschstr. 12
D-69469 Weinheim
Tel.: +49 (0) 6201 606 101
Fax.: +49 (0) 6201 606 790
team@gitlabor.de
www.git-labor.de
600 ▪▪▪ GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Sichern Sie sich Ihren Platz im Buyers Guide und
präsentieren Sie Ihr Unternehmen in jeder Ausgabe
der GIT Labor-Fachzeitschrift und des BIOforum!
Gerne erstellen wir Ihnen ein individuelles Angebot.
Kontakt:
Dr. Stefanie Krauth – stefanie.krauth@wiley.com
Analytik
und
750
Analytik
und
50
und
ssgeräte,
mbH
750
nalysen
ssgeräte,
nalysen
Sensorik
de
0
.de
und
750
räte
8
eräte
e
8
de
0
.de
H
-qd.de
brik,
H
-qd.de
3
paration
1
Grundeintrag
®
®
®
®
2 Dienstleistungen
2 Dienstleistungen
Grundeintrag
www.lot-
Wiley-VCH
VerlagSie uns an!
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte!
– Sprechen
2 Dienstleistungen
GmbH & Co. KGaA
Wiley-VCH
Verlag
Boschstr. 12
GmbH
& Co.
KGaA
D-69469
Weinheim
Boschstr.
Tel.: +49 12
(0) 6201 606 101
D-69469
Weinheim
Fax.: +49
(0) 6201 606 790
Tel.:
+49 (0) 6201 606 101
team@gitlabor.de
Fax.:
+49 (0) 6201 606 790
www.git-labor.de
team@gitlabor.de
www.git-labor.de
hrift 9/2013
ns an!
.de
www.gitverlag.com
2.1 Laborabzugsprüfung
Sie uns an!
Wiley-VCH Ver
lag
GmbH & Co.
KGaA
Boschstr. 12
D-69469 Weinh
eim
Tel.: +49 (0) 620
1 606 101
Fax.: +49 (0) 620
1 606 790
team@gitlabo
r.de
www.git-labor
.de
2.1 Laborabzugsprüfung
zeitschrift 9/2013
rift 9/2013
: -4628
ch
-0 · info@lot-qd
qd.com/de
Grossrietstrasse 7Kontaktwinke
lmessgeräte,
Korngrössena
® nalyse
CH-8606
Nänikon/Uster
LOT-QuantumDesign
GmbH
Soliton GmbH, 82205 Gilching
Infolabel
AG
Tel.:
0041/44/730-4434
·
Fax: -4628
Tel.:
06151/8806-0
·
info@lot-qd.de
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77
Löser Meßtech
nik
Grossrietstrasse
info@funda.ch ·7www.funda.ch
www.lot-qd.com/de
Kaiserstr. 24 ·
info@soliton-gmbh.de
13589 Berlin
Tel.: 030/814731
CH-8606
Nänikon/Uster
7-0 · Fax: -1
LOT-QuantumDesign
Filtertechnik
Tensiometer
www.loeser-osm
IR Spektrometer, Raman GmbH
Spektroskopie,
ometer.de
Osmometer · Fax: -4628
Tel.: 0041/44/730-4434
Tel.:
06151/8806-0 · info@lot-qd.de
Spektrographen
info@funda.ch · www.funda.ch
www.lot-qd.com/de
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte!
– Sprechen
Sie uns an!
Filtertechnik
Tensiometer
2 ▪▪▪ GIT Labor-Fach
2.1 Laborabzugsp
rüfung
GKS Klima-S
ervice GmbH
& Co. KG
Max-Planck-Str
. 1 · 28816 Stuh
r
Tel.: 0421/56907
-0 · Fax: -56
info@gks.eu ·
www.gks.eu
Laborabzugsprüfu
ngen, Laborabz
ugsregelungen, Labo
rabzugsüberwachu
ngen
2.1 Laborabzugsprüfung
Formatanzeige
90 x &42
GKS Klima-Service GmbH
Co.mm
KG (B x H)
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr
PREISE:
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
info@gks.eu
· www.gks.eu
Sie
liefern uns
die fertig gestaltete Formatanzeige
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr
Laborabzugsprüfungen,
Laborabzugs6Tel.:
Monate
€ 1.450,00
12 Monate € 2.750,00
0421/56907-0
· Fax: -56
regelungen, Laborabzugsüberwachungen
oder
info@gks.eu · www.gks.eu
Inklusive
grafischer
Gestaltung der Formatanzeige
Laborabzugsprüfungen,
Laborabzugs6regelungen,
MonateLaborabzugsüberwachungen
€ 1.600,00
12 Monate € 3.000,00
© momius - Fotolia.com
9e
nsäulen
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
®
labor.de/buyers-g
AQUALYTIC
uide
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125
Photometer12 · 44287 Dortmund 1
Buyers Guide 20
Schleefstr.
Analytik
13
www.hettichlab.com
1.3
Lichtquellen
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
Peter Huber Kält
emaschinenbau
info@hettichlab.com
Gmb
Wer
H
nervon Siemens-Str
verkauf@aqualytic.de
1.8 Spektroskopie
Hermle Laborte
.1
chnik GmbH
77656 Offenbu
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
Siemensstr. 25
Zentrifugen DURATEC Analysentec
rg-E
· 78564 Wehinge
Tel.: 0781/96030 lgersweier
www.aqualytic.de
hnik GmbH
n
info@hermle-lab
Rheinauer Str.
· Fax: 57211
4 · 68766 Hoc
ortechnik.de
74564 Crailsheim
www.huber-onlin
ken
www
Tel.:
heim
e.co
.her
062
mle-labortechn
05/9450-0
m
Photometer
Thermostate
ik.de
Kühlzentrifugen,
www.duratec.de · Fax: -33
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038
Zentrifugen
Deuteriumlamp
en
Photometer
SIGMA Laborze
ntrifugen
1.8 Spektroskopie
PF 1713 · 375
07 Osterode/H
1.5 Optische Sys
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
arz
Tel.: 05522/5007
teme
-0
www.sigma-labo · Fax: -12
74564 Crailsheim
rzentrifugen.de
Laborzentrifugen,
Zentrifugen
anthos Mikrosy
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038
steme GmbH
30SIGMA
Anschläge
bzw. 23 Versalien je Drucksatz
LOT-QuantumD
47807 Krefeld
Laborzentrifugen
LOT-QuantumDesign
esign GmbHGmbH
1.4
Mess-, Prüf- und
®
Tel.: 06151/8806
1.6 Sensorik
Tel.: 02151/3779
AQUALYTIC
Photometer
-0
-0 · Fax: -29
@lo
t-qd.de
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz
www.lot-qd.com/ · info
Lum
Tel.:
06151/8806-0
·
info@lot-qd.de
inom
eter, Photometer
de
Schleefstr. 12 · 44287Regeltechnik
Dortmund
Lichtquellen für
Forschung &
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12
www.lot-qd.com/de
Entwicklung, Hohl
kathodenlampen
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
AQUALYTIC
Hettich-Zentri
fugen
www.sigma-laborzentrifugen.de
(max.
4 Zeilen + max. 3 Stichwörter)
FT-IR
Spektrometerzubehöre,
Schleefstr. 12
Föhrenstr. 12
· 78532 Tuttling
· 442
verkauf@aqualytic.de
®
en
Tel.: 0231/94510 87 Dortmund
Tel.: 07461/705-0
AQUALYTIC
PhotoMed Gm
Laborzentrifugen,
Zentrifugen
LOT-QuantumDesign
GmbH
-755
Spektrometerzubehör
UV-FTIR
· Fax: -1125
bH
· Fax: -750
verkauf@aqualyt
www.hettichlab.
Sensorik
AQUALYTIC
Inningerstr. 1
6www.aqualytic.de
Monate ®
€ 350 12 Monate Schleefstr.
€ 68012 · 442871.6
1.1 Chromatogra
com
ic.de
· 82229 Seefeld
Dortmund
phie 06151/8806-0
www.aqualytic.d
info@hettichlab.
Tel.:
Tel.: 08152/9930 · info@lot-qd.de
com
e
9-0 · Fax: -8
Schleefstr.
12 · 44287
Trübungsmesser
Photometer
Zentrifugen
Lichtquellen
pro
Zusatzzeile
€ Dortmund
80 pro Zusatzzeile
€
160
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
www.lot-qd.com/de
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750
PhotoMed GmbH
verkauf@aqualytic.de
FT-IR Spektrometerzubehöre,
TEC
Gesamtkosten
TSCHLAND Gm
verkauf@aqualytic.de x Anzahl Rubrik
®
Inningerstr. 1 · 82229
Seefeld 74564ANCraDEU
bH
AQUALYTIC
www.aqualytic.de
ilsheim
1.8 Spektroskopi
Spektrometerzubehör
UV-FTIR
1.4 Messe
, Prü
www.aqualytic.deHIGH-TECH BV
und -8 Tel.: 07951/94170 Fax: 5038
BRONKHORST
Tel.: 08152/99309-0
· fFax:
Schleefstr.
12 · 44287 Dortmund
CS-Chromatog
Photometer
PH-Meter, Redox-Messung
Reg
elte
chn
raphie
ik
Trübungsmesser
Service GmbH
info@bronkhorst.com
Fluoreszenzspektrometer
Tel.: 0231/94510-755 · Fax:
-750
Am Parir 27 ·
52379 Langerw
AQUALYGmbH
Hettich-Zentrifugen
ehe PhotoMed
www.massflowcontroller.com
TIC
Tel.: 02423/4049
verkauf@aqualytic.de
3-0 · Fax: -49
Schleefstr. 12
Online-Shop:
· 44287 DorSeefeld
Inningerstr.
1 · 82229
tmund
Föhrenstr. 12 · 78532
Tuttlingen
Durchflussmessund Regelgeräte
Tel.: 0231/94
1.6 Sensorik
www.aqualytic.de
Knick
www.cs-chromat
LOT-QuantumD
510-755 · Fax:
ogra
Soliton
GmbH,
82205
-750 Gilching
esign GmbH
phie.de
verkauf@
BRONKHORST
HIGH-TECH
BV
aqualytic.de · Fax: -8
ChromatographieTel.:
08152/99309-0
Tel.: 06151/8806
Tel.: 07461/705-0
· Fax: -1125
Zubehör, Trennsäu
-0
PH-Meter,
Redox-Messung
PF 370415
· 14134 Berlin
.aqualytic.de
für CE, GC, HPLC
len Tel.:www
www.lot-qd.com/ · info@lot-qd.de
08105/7792-0 · Fax: -77 AQUALYTIC
und Zubehör
de
info@bronkhorst.com
Fluoreszenzspektrometer
Trübungsmesser
FT-IR
www.hettichlab.com
Spektrometerzube
Schleefstr. 12
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin
höre,
· 442
info@soliton-gmbh.de
Spektrometerzube
www.massflowcontroller.com
Tel.: 0231/94510 87 Dortmund
hör UV-FTIR
info@hettichlab.com
-755 · Fax: -750
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200
verk
auf@
BRO
aqualytic.de
IR Spektrometer,
NKHORST HIG Raman Spektroskopie,
Durchflussmessund
Regelgeräte
Knick
H-T
www
ECH
Pho
Zentrifugen
1.2 Instrument
.aqualytic.de
toMed GmbH
BV
info@br
GmbH,
82205 Gilching
onkhorst.co
knick@knick.de · www.knick.de
elle AnalytiSoliton
PH-Meter, Redo
Inningerstr. 1
k Spektrographen
www.massflowco m
x-Messung
· 82229 Seefeld
PF 370415 · 14134 Berlin
ntroller.c
Tel.: 08152/9930
om
Tel.: 08105/7792-0
· Fax:
-77
PH-Messgeräte und Elektroden
Durchflussmess9-0 · Fax: -8
und Regelgeräte
Fluoreszenzspekt
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin
rometer
Knick
info@soliton-gmbh.de
AQUALYTIC
JULABO GmbH
PF 370415 · 141
Tel.: 030/80191-0 · Fax:Sch-200
leefstr. 12 · 442
34 Berlin
Soliton GmbH,
IR Spektrometer, Raman Spektroskopie,
Beuckestr. 22
Tel.: 0231/94510 87 Dortmund
82205 Gilching
Eisenbahnstr. 451.8
· 77960
Seelbach
· 141
-755 · Fax: -750
Spektroskopie
Tel.: 08105/7792
knick@knick.de
www.knick.de
Tel.: 030/80191-0 63 Berlin
verkauf@aqualyt
-0
LEO KÜBLER ·GMBH
Spektrographen
· Fax: -200
ic.de
info@soliton-gm · Fax: -77
knick@knick.de
www.aqualytic.d
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491
bh.de
· www.knick.d
PH-Messgeräte
und
Elektroden
e
IR
Spek
JUL
trometer, Raman
e
ABO GmbH
PH-Messgeräte
Thermometer-, Aräometerfabrik,
BSB-Messung, Leitf
Spektroskopie,
und Elektroden
ähigkeitsmessger
Spektrographen
Eisenbahnstr.
www.julabo.de
Sauerstoffmessge
äte,
45
·
779
60
räte
JULABO GmbH
Seelbach
, Wasseranalysen
Stephanienstr. 42/44
Tel.: 07823/51-0
· Fax: -2491
Thermostate
LEO KÜBLER
www.julabo.d
GM
e
Eisenbahnstr. 45 · 77960 Seelbach
BH
76133
Karlsruhe
Thermometer-,
Thermostate
LEO
KÜBLER
GMBHKnick
Aräometerfabrik
,
Stephanienstr.
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491
42/44
Tel.: 0721/22491
· Fax:
27903
PF 370
415 · 14134 Ber
2 Dienstleist
76133 Karlsruh
Thermometer-,
Aräometerfabrik,
lin
ungen
e
Beuckestr. 22
www.julabo.de
· 14163 Berlin
Tel.: 0721/22491
KRÜSS GmbH,
30
Anschläge bzw. 23 Versalien je Drucksatz
Refraktometer
Tel.:
·
Fax
030
:
279
/801
03
Stephanienstr. 42/44 knic
91-0 · Fax
Refraktometer
KRÜSS
GmbH,
Wissenschaftli
che Laborgerät
k@knick.de · www : -200
Thermostate
e
Borsteler Cha
.kni
ck.d
e
uss
Leitfähigkeitsmes
76133 Karlsruhe
ee 85
Wissenschaftliche
Laborgeräte
sgeräte
22453 Hamburg
LOT-QuantumDesign
GmbH
Tel.: 040/51 44
Tel.: 0721/22491 · Fax: 27903
Borsteler
Chaussee ·85
01-0 · Fax: -98
1.7 Trenntechnik
Tel.: 06151/8806-0
info@lot-qd.de
info@kruss.de
· www.kruss.d
/Separation
KRÜ
(max.
4
Zeilen
+
Logo
+
max.
3
Stichwörter)
SS
e
Refraktometer
GmbH,
Tensiometer
22453
Hamburg
KRÜSS
GmbH,
Wissenschaftli
www.lot-qd.com/de
1.7
Trenntechnik/Separation
che Laborgerät
e
Borsteler Cha
040/51
44
01-0
·
Fax:
-98
uss
ee
85
Wissenschaftliche
Laborgeräte
6Tel.:
Monate
€
450
12
Monate
€
880
FT-IR Spektrometerzubehöre,
22453 Hamburg
info@kruss.de
· www.kruss.de
Tel.: 040/51 44
Borsteler
Chaussee
filtration
01-0 · Fax: -98
Spektrometerzubehör
UV-FTIR
pro
Zusatzzeile
€85
80 pro Zusatzzeile € 160
info@kruss.de
· www.kruss.d
Tensiometer
e
Kontaktwinkelmes
22453 Hamburg
®
sgeräte
Infolabel AG
1.7
Trenntechnik/Separation
LOT-QuantumD
Gesamtkosten
x Anzahl
Rubrik
Grossrietstrasse
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax:
-98
esign GmbH
7
Tel.: 06151/8806
CH-8606 Nän
PhotoMed GmbH
-0
ikon/Uster
www.lot-qd.com/ · info@lot-qd.de
filtration
info@kruss.de
· www.kruss.de
Tel.: 0041/44/730
de
-4434 · Fax: -462
Tensiometer
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld
info@funda.ch
8
· www.funda.c
Tensiometer
h
Filtertechnik
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8
®
Pla
tzie
ren Sie hier
LOT-QuantumD
Ihr
e
esig
Vis
n GmbH
itenkarte! – Spr
Fluoreszenzspektrometer
Tel.:
06151/8806
Infolabel AG
echen
filtration
Buyers Guide 2013
a.com
wehe
nsäulen
H
49
Hettich-Zentrifugen
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125
www.hettichlab.com
info@hettichlab.com
WeiteHettich-Zentrifugen
re Anbieter fin
den Sie ter ww
Zentrifugen
w.gitFöhrenstr.
12 · 78532un
Tuttlingen
anthos Mikrosysteme GmbH
47807
Krefeld ®
AQUALYTIC
Tel.:
02151/3779-0
· Fax:Dortmund
-29
Schleefstr.
12 · 44287
Luminometer,
Photometer· Fax: -750
Tel.: 0231/94510-755
© peshkova - Fotoli
ehe
9
Systeme
Buyers Guide
anthos Mikrosysteme GmbH
47807 Krefeld
1.5 Optische Systeme
Tel.: 02151/3779-0 · Fax: -29
Luminometer, Photometer
© peshkova - Fotolia.com
rgraphie
1
info@hermle-labortechnik.de
www.hermle-labortechnik.de
Kühlzentrifugen, Zentrifugen
Hermle Labortechnik GmbH
Siemensstr. 25 · 78564 Wehingen
SIGMA Laborzentrifugen
info@hermle-labortechnik.de
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz
www.hermle-labortechnik.de
Tel.: 05522/5007-0
· Fax: -12
Kühlzentrifugen,
Zentrifugen
www.sigma-laborzentrifugen.de
Laborzentrifugen, Zentrifugen
SIGMA Laborzentrifugen
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12
www.sigma-laborzentrifugen.de
Laborzentrifugen, Zentrifugen
© peshkova - Fotolia.com
au GmbH
77656 Offenburg-Elgersweier
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211
www.huber-online.com
Peter
Huber Kältemaschinenbau GmbH
Thermostate
Werner-von Siemens-Str. 1
77656 Offenburg-Elgersweier
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211
www.huber-online.com
1.5 Optische Systeme
Thermostate
© djama - Fotoli
a.com
graphie
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
Lichtquellen für Forschung &
Entwicklung, Hohlkathodenlampen
LOT-QuantumDesign GmbH
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de
www.lot-qd.com/de
PhotoMed
GmbH
Lichtquellen für
Forschung &
Inningerstr.
· 82229 Seefeld
Entwicklung, 1Hohlkathodenlampen
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8
Lichtquellen
PhotoMed
GmbH
Hermle Labortechnik
GmbH
Inningerstr.
· 82229
Seefeld
Siemensstr.125
· 78564
Wehingen
Tel.:
08152/99309-0 · Fax: -8
info@hermle-labortechnik.de
1.4
Mess-,
Prüf- und
Lichtquellen
www.hermle-labortechnik.de
Regeltechnik
Kühlzentrifugen, Zentrifugen
© peshkova - Fotolia.com
© djama - Fotolia.com
© djama - Fotolia.com
DURATEC Analysentechnik GmbH
Rheinauer Str. 4 · 1.3
68766
Hockenheim
Lichtquellen
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33
www.duratec.de
Deuteriumlampen
DURATEC Analysentechnik GmbH
Rheinauer Str. 4 · 68766 Hockenheim
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33
www.duratec.de
Deuteriumlampen
www.git-labor.de/buyers-guide
FAX 06201 606 790
❏ Unverbindliche Anfrage
Absender (Bitte in Blockschrift ausfüllen)
Gewünschte Kategorie
❏ Bestellung
❏ 1. Analytik
❏ 1.1. Chromatographie
❏ 1.2. Instrumentelle Analytik
❏ 1.3. Lichtquellen
❏ 1.4. Mess-, Prüf- und Regeltechnik
❏ 1.5. Mikroskopie & Imaging
❏ 1.6. Optische Systeme
❏ 1.7. Partikelmesstechnik
❏ 1.8.Sensorik
❏ 1.9. Separation
❏ 1.10. Spektroskopie
❏ 1.11. Titration
Firma
Straße
Telefon/Telefax
Ansprechpartner
❏ 2. Dienstleistungen
❏ 2.1. Analytik
❏ 2.2. Händler und Vertriebspartner
❏ 2.3. Laborabzugsprüfung
❏ 2.4. Synthesen
PLZ, Ort
E-Mail
❏ 3. Laborbedarf / Verbrauchsmaterial
❏ 3.1. Chemikalien / Gase
❏ 3.2. Kits/Arrays
❏ 3.3. Laborbedarf
❏ 3.4. Qualitätskontrolle & Standards
❏ 3.5. Reinstwassersysteme
❏ 3.6 Zellkultur
Gewünschte Stichworte
❏ 4. Laboreinrichtung
❏ 4.1. Einrichtung & Medienversorgung
❏ 4.2. Reinigungs- und Desinfektionsautomaten
❏ 4.3. Sicherheit
1. Stichwort
2. Stichwort
❏ 5. Laborgeräte
❏ 5.1. Laborgeräte / Maschinen
❏ 5.2. Laborautomation / Liquid Handling
❏ 5.3. Pumpen & Vakuumtechnik
❏ 5.4. Probenvorbereitung
❏ 5.5. Thermische Geräte
❏ 5.6. Trocknungsgeräte
3. Stichwort
❏ 6. LIMS & Labor IT
57. Jahrgang | September 2013
❏ 6 Monate
❏ 12 Monate
❏ bis auf Widerruf
▪ 1 Ausgabe BIOforum
▪ 6 Ausgaben GIT
Auflage 210.000 Expl.
▪ 2 Ausgaben BIOforum
▪ 12 Ausgaben GIT
Auflage 420.000 Expl.
9
30 121
Gewünschte Laufzeit
Schwerpunkt:
Lebensmittel
Datum
Ihre Ansprechpartner
Dr. Stefanie Krauth ▪ Tel.: 06201 606 728 ▪ stefanie.krauth@wiley.com
Claudia Vogel ▪ Tel.: 06201 606 758 ▪ claudia.vogel@wiley.com
www.gitverlag.com
Unterschrift
2mag 592,592
Karl Hecht 557
Reichelt Chemietechnik Beilage, 593
Almsco 577
Heidolph567
Carl Roth 573
Analytik Jena 593
Huber Kältemaschinenbau
595
Sartorius Titelseite, 548
Julabo 594
Semadeni Bundesamt für Materialforschung und -prüfung 586
Kinematica 555
Shimadzu Europa 539, 560
Bayer 538
Klinkner & Partner 544
Shp Steriltechnik 538
Berghof 563
Knauer Wissenschaftliche Gerätebau 535
Bibby Scientific 595
Knick Elektronische Meßgeräte 543
Bruker Optik 553
Köttermann Labortechnik 565
Bürkert 592
Lot-Quantum-Design Candor Bioscience 571
Max Rubner Institut BFI für Ernährung
Asecos 4.Umschlagsseite
Cem 592, 594
592, 594
und Lebensmittel 556
Cik Solutions 595
Memmert 547
Concept Heidelberg 544
Merck Chemicals 545
Metrohm 537
Deutsche Messe 533, 542
579
Spectro Analytical Instruments 581, 583
spetec 594
Tec++ Dr. Volker Schmidt 589
Technische Universität Berlin 566
TeclabS Europe 593
Thermo Fisher Scientific 594
Universität Bonn 536
Universität des Saarlandes 538
Universität Regensburg 576, 580
Dialog 577
Novia Chromatographie und Messverfahren 541
Ellutia 589
Novasep 538
Vdi Verein Deutscher Ingenieure 590, 2.Umschlagsseite
PreSens 540
Waldner Laboreinrichtungen 561
594
Eppendorf 540
Fritsch 589
Prof. Dr. Grimmer-Stiftung Biochemisches Institut 550
Waters Georg-August Universität 570
Promega 574
Westfalen 559
Gerstel 541
Rauscher 592
Wge Dr. Bures 587
Impressum
Tina Schneider (Assistenz)
Tel.: 06201/606-751
tina.schneider@wiley.com
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
Yadigar Manav (Assistenz)
Tel.: 06201/606-752
yadigar.manav@wiley.com
69469 Weinheim
Adressverwaltung/Leserservice
Yadigar Manav
Tel.: 06201/606-752
yadigar.manav@wiley.com
info@gitverlag.com
Director Corporate Sales PSE
Dr. Katja Habermüller
Tel.: 06201/606-719
katja.carola.habermueller@wiley.com
Verkauf
Dipl.-Ing. Oliver Gerber
Tel.: 06201/606-717
oliver.gerber@wiley.com
Commerzbank AG, Darmstadt
Anzeigenleitung
Vanessa Ksionsek
Tel.: 06201/606-721
vanessa.ksionsek@wiley.com
Dr. Stefanie Krauth
Tel.: 06201/606-728
stefanie.krauth@wiley.com
Herausgeber
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
GIT VERLAG
Geschäftsführung
Jon Walmsley, Bijan Ghawami
Director
Roy Opie
Redaktionsleitung
Dr. Martin Friedrich
Tel.: 06201/606-715
martin.friedrich@wiley.com
Redaktion
Dr. Arne Kusserow (Chefredaktion)
Tel.: 06201/606-732
arne.kusserow@wiley.com
Dr. Anja Gaugel
Tel.: 06201/606-716
anja.gaugel@wiley.com
Dr. Birgit Washburn
Tel.: 06201/606-760
birgit.washburn@wiley.com
Dr. Till von Graberg
Tel.: 06201/606-766
till.graberg@wiley.com
Bettina Willnow
Tel.: 06201/606-770
bettina.willnow@wiley.com
Dipl. Betriebswirt Andreas Zimmer
Tel.: 06201/606-763
andreas.zimmer@wiley.com
Herstellung
Christiane Potthast
Kerstin Kunkel (Anzeigen)
Ramona Kreimes (Layout / Litho)
Elke Palzer (Titelgestaltung)
Sonderdrucke
Dr. Stefanie Krauth
Tel.: 06201/606-728
stefanie.krauth@wiley.com
Wissenschaftlicher Beirat
Prof. Dr. R. van Eldik, Erlangen/Nürnberg
Prof. Dr. H. P. Latscha, Heidelberg
Prof. Dr. K. K. Unger, Mainz
GIT VERLAG
Boschstr. 12
Tel.: 06201/606-0
Fax: 06201/606-793
Originalarbeiten:
Die namentlich gekennzeichneten Beiträge
stehen in der Verantwortung des Autors.
Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit
Genehmigung der Redaktion und mit
Quellenangabe gestattet. Für unaufgefordert
eingesandte Manuskripte und Abbildungen
übernimmt der Verlag keine Haftung.
www.gitverlag.com
Bankkonten
Konto Nr.: 01 715 501 00, BLZ: 508 800 50
57. Jahrgang 2013
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 50
vom 1. Oktober 2012
2013 erscheinen 12 Ausgaben von
„GIT Labor-Fachzeitschrift“
plus 2 Sonderausgaben „BIOforum“
Druckauflage: 30.000
(IVW-geprüft, 1. Quartal 2013)
Abonnement 2013
12 Ausgaben 129,50 € zzgl. MwSt.
Einzelheft 14,80 € zzgl. MwSt. und Porto
Schüler und Studenten erhalten unter Vorlage
einer gültigen Bescheinigung 50 % Rabatt.
Abonnementbestellungen gelten bis auf
Widerruf; Kündigungen 6 Wochen vor Jahres­
ende. Abonnementbestellungen können innerhalb einer Woche schriftlich widerrufen werden,
Versandreklamationen sind nur innerhalb von
vier Wochen nach Erscheinen möglich.
Dem Verlag ist das ausschließliche, räumlich,
zeitlich und inhaltlich eingeschränkte Recht
eingeräumt, das Werk/den redaktionellen
Beitrag in unveränderter Form oder bearbeiteter Form für alle Zwecke beliebig oft selbst
zu nutzen oder Unternehmen, zu denen
gesellschaftsrechtliche Beteiligungen bestehen,
so wie Dritten zur Nutzung übertragen. Dieses
Nutzungsrecht bezieht sich sowohl auf Printwie elektronische Medien unter Einschluss
des Internets wie auch auf Datenbanken/
Datenträgern aller Art.
Alle etwaig in dieser Ausgabe genannten und/
oder gezeigten Namen, Bezeichnungen oder
Zeichen können Marken oder einge­tragene
Marken ihrer jeweiligen Eigentümer sein.
Mitglieder der VDI, EGNATON e.V. und AMZ
e.V. sind im Rahmen ihrer Mitgliedschaft
Abonnenten der GIT Labor-Fachzeitschrift. Der
Bezug der Zeitschriften ist für die Mitglieder
durch Zahlung des Mitgliedsbeitrages abgegolten.
Druck
pva, Druck und Medien, Landau
Printed in Germany
ISSN 0016-3538
Gefahrstofflagerung
Sicherheitsschränke
Der moderne Farbklecks inklusive:
Q-LINE Typ 90 Sicherheitsschrank mit 7 verschiedenen
Türfarben. Aufpreisfrei.
Interessiert?
Rundum-Infos finden Sie unter:
www.asecos.com
Q-LINE: auch mit
metallfreier Innenausstattung
100% Schutz
bei 0% Korrosion
asecos GmbH
Sicherheit und Umweltschutz
Weiherfeldsiedlung 16-18
63584 Gründau
Tel. +49 6051 92 20-785
Fax +49 6051 92 20-10
presse@asecos.com
www.asecos.com
Document
Kategorie
Kunst und Fotos
Seitenansichten
90
Dateigröße
9 082 KB
Tags
1/--Seiten
melden