Anreicherung und Bestimmung von Arzneistoffspuren in Wässern mit Flüssigmembransystemen und HPLC-MS / von Bedia Kurtulus. 2005
Inhalt
- 1 Einleitung
- 2 Arzneistoffe in der Umwelt
- 2.1 Transportwege der Arzneiwirkstoffe
- 2.2 Auswahl der eingesetzten Arzneiwirkstoffe
- Über diese Wege können Antibiotika über die Nahrungskette wieder vom Menschen aufgenommen werden. Im Zusammenhang mit dem zunehmenden Auftreten von Resistenzen muss dem Eintrag von Antibiotika besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden [55].
- 2.3 Metabolisierung der Arzneistoffe
- 2.4 Toxizitätspotential der Arzneiwirkstoffe in der Umwelt
- Carbamazepin
- Diclofenac
- Ibuprofen
- Sulfamethoxazol
- 3 Analytik der Arzneistoffe
- 4 Membrantypen und Anwendungsbereiche
- Klassifizierung der Membrantrennmethoden
- 4.1 Feste Membrane
- 4.2 Membranverfahren in der Analytik
- 4.2.1 Flüssig-Emulsion-Membrane
- 4.2.2 Bulk-Flüssigmembrane
- 4.2.3 Trägerstützte Flüssigmembrane, SLM
- 4.2.4 Theorie und Prinzipien der Flüssigmembran-Extraktion
- 4.2.4.1 Carrier-freie Flüssigmembrane – Direktes Trapping
- 4.2.4.2 Einfluss der Hydrophobie der Analyten auf die Flüssigmembranextraktion
- 4.2.5 Carrier-beladene Flüssigmembrane - Indirektes Trapping
- 5 Ergebnisse und Diskussion
- 5.1 Untersuchungsmethodik für die ausgewählten Arzneistoffe
- 5.2 Untersuchungen mit Bulk-Flüssigmembranen
- 5.2.1 Experimentelle Bedingungen
- 5.2.2 Durchführung der Versuche
- 5.2.3 Carrier-freie Systeme
- 5.2.3.1 Optimierung der Versuchsparameter
- 5.2.3.1.1 Einfluss der HCl-Konzentration in der Strip-Phase
- 5.2.3.1.2 Vergleich von NaCl- und HCl-Lösungen als Strip-Phase
- 5.2.3.1.3 Langzeitextraktion in Decanol
- 5.2.3.1.4 Einfluss der Rührgeschwindigkeit auf den Membran-Transport
- 5.2.3.1.5 Einfluss der Zellgröße - Volumenverhältnisse der Drei-Phasen
- 5.2.4 Carrier-modifizierte Membransysteme
- 5.2.4.1 Basischer Carrier
- 5.2.4.2 Saurer Carrier
- 5.2.4.3 Metallchelat-Carrier
- 5.2.4.4 Optimierung der Versuchsparameter
- 5.2.4.4.1 Einfluss des pH-Gradienten
- 5.2.4.4.2 Einfluss der NaOH-Konzentration in der Strip-Phase
- 5.2.4.4.3 Vergleich von NaCl- und NaOH-Lösungen als Strip-Phase
- 5.2.4.4.4 Einfluss von Huminstoffe
- 5.2.4.4.5 Langzeitextraktion
- 5.2.4.4.6 Einfluss der Rührgeschwindigkeit auf den Membran-Transport
- 5.2.4.4.7 Einfluss der Zellgröße - Volumenverhältnisse der Drei-Phasen
- 5.2.5 Zusammenfassung der Ergebnisse mit Bulk-Flüssigmembranen
- 5.3 Untersuchungen mit trägergestützten Membranen
- 5.3.1 Octansulfonsäure in DHE als SL-Membran
- 5.3.2 Einfluss der Huminstoffe auf SLM-Extraktion
- 5.3.3 Anreicherungsversuche mit SLM-Systemen
- 5.4 Entwicklung einer Probenvorbereitungsmethode mit SL-Membranen
- 5.4.1 Doppelkamm-Schichtpressmodule – Herstellung der PP-Module
- 5.4.2 Präparation der SLM-Beutelmodule
- 5.4.3 Ermittelte Kenngrößen
- 5.4.4 Einfluss der Eintauchzeit
- 5.4.5 Einfluss der Extraktionszeit
- 5.4.6 Strip-Volumina
- 5.4.7 Variation der Flüssigmembran-Zusammensetzung
- 5.4.8 Vergleich zwischen SPE (Festphasenextraktion) und SLM
- 5.5 Bestimmung der Arzneiwirkstoffe mit der HPLC-UV-MS/MS-Methode
- 5.5.3 Auswahl der Trennsäule
- 5.5.4 Optimierung der massenspektrometrischen Detektion
- 5.5.4.1 Einfluss der Probenmatrix auf die Analyt-Stabilität und chromatographische Trennung
- Einfluss des pH-Wertes auf die Selektivität
- Um die chromatographischen Bedingungen bei allen weiteren Messungen zu stabilisieren, wurden die Messlösungen der Standards im neutralen Medium vorbereitet und saure oder basische Extraktionsproben vor der Injektion in das HPLC-System neutralisiert.
- 5.5.5 Zusammenfassung der Methodenentwicklung
- 5.6 Validierung des HPLC-UV- und des LC-MS/MS-Verfahrens zur Bestimmung der Leitsubstanzen
- 5.6.1 Validierung des HPLC-UV-Verfahrens
- 5.6.1.1 Wahl des Arbeitsbereiches
- 5.6.1.2 Ermittlung der Kalibrierfunktion
- 5.6.1.3 Empfindlichkeit
- 5.6.1.4 Überprüfung der Linearität
- 5.6.1.5 Absicherung der unteren Arbeitsgrenze
- 5.6.1.6 Nachweis- , Erfassungs- und Bestimmungsgrenze
- 5.6.2 Validierung des entwickelten LC-MS/MS-Verfahrens
- Tabelle 26: Verfahrenskenndaten für die Kalibrierfunktionen des ersten und zweiten Grades für die Bestimmung mit der LC-MS/MS-Methode
- 5.6.2.2 Absicherung der unteren Arbeitsgrenze
- 5.6.2.3 Nachweisgrenze und Bestimmungsgrenze
- 5.6.3 Abschließende Beurteilung der Validierungsergebnisse
- 5.7 Anwendung der SLM-Beutelmodule - Analyse von Oberflächenwasser mittels SLM-Extraktion und HPLC-UV-MS/MS
- 6 Zusammenfassung und Ausblick
- 7 Experimenteller Teil
- 7.1 Verwendete Chemikalien
- 7.2 Geräte
- 7.3 Chromatographische Bedingungen
- 7.4 Untersuchungen mit Flüssigmembransystemen
- 7.4.1 Herstellung der verwendeten Lösungen
- 7.4.1.1 Herstellung der mobilen Phase
- 7.4.1.2 Herstellung der Arzneiwirkstoff-Stammlösungen
- 7.4.1.3 Herstellung der Feed-Phase
- Feed Phase 1: 10 mg/L SFM, CBZ, DCF, IBU in bidest. H2O
- Feed Phase 2: 10 mg/L SFM, CBZ, DCF, IBU in 0,1 mol/L HCl
- Feed Phase 4: 1 mg/L SFM, CBZ, DCF, IBU in 0,1 mol/L HCl
- Feed Phase 5: 1 mg/L SFM, CBZ, DCF, IBU in bidest. H2O
- 7.4.1.4 Herstellung der flüssigen Membran-Phasen
- 7.4.2 Extraktionsversuche
- 7.4.3 Probenahme
- 7.4.4 Neutralisation
- 7.4.5 Carrier-freie Systeme
- 7.4.6 Carrier-modifizierte Membransysteme
- 7.4.7 Optimierung der Versuchsparameter
- 7.5 Untersuchungen mit trägergestützten Membranen
- 7.5.1 Octansulfonsäure in DHE als SL-Membran
- 7.5.2 Einfluss der Huminstoffe auf SLM-Extraktion
- 7.5.3 Anreicherungsversuche mit SLM-Systemen
- 7.6 Entwicklung einer Probenvorbereitungsmethode mit SL-Membranen
- 7.6.1 Doppelkamm-Schichtpressmodule – Herstellung der PP-Module
- 7.6.2 Einfluss der Eintauchzeit
- 7.6.3 Einfluss der Extraktionszeit
- 7.6.4 Einfluss der Strip-Volumina
- 7.7 Bestimmung der Arzneiwirkstoffe mit der LC-UV-MS/MS-Methode
- 7.7.1 Aufnahme der UV-Spektren und Ermittlung der Absorptionsmaxima
- 7.7.2 Ermittlung der mobilen Phase - Optimierung des Gradienten
- 7.7.3 Auswahl der Trennsäule
- 7.7.4 Einfluss der Probenmatrix auf die Analyt-Stabilität und Chromatographie
- 7.7.5 Optimierung der massenspektrometrischen Detektion
- 7.8 Validierung des entwickelten LC-UV-MS/MS-Verfahrens
- 7.8.1 Validierung des entwickelten HPLC-UV-Verfahrens
- 7.8.2 Validierung des entwickelten LC-MS/MS-Verfahrens
- 7.9 Anwendung der SLM-Beutelmodule - Analyse von Oberflächenwasser
- 8 Literatur
- ANHANG
- Inhaltsverzeichnis
- Anhang 1: Kalibrierdaten des HPLC-UV-MS/MS-Verfahrens