Bewertung erwarteter und unbekannter anthropogener Spurenstoffe im aquatischen System (STOFF-IDENT)

Klassische Verfahren zur Abwasserbehandlung sind manchmal unwirksam in der Entfernung von Arzneimitteln, die somit in die aquatische Umwelt gelangen können. Ihre Anwesenheit und Umsetzung in Gewässern erfahren wachsendes Interesse, seit Arzneimittel als eine Klasse von neu aufkommenden Umweltschadstoffen identifiziert worden sind. Vor kurzem rückten sog. Advanced Oxidation Processes (AOP) in den Fokus die als effektive und umweltfreundliche Technologien persistente Schadstoffe abbauen können. Zur gleichen Zeit wird die Untersuchung ihrer Abbauprodukte (TPs) von primärer Wichtigkeit erachtet, weil sie teilweise eine höhere Gefahr als die Stammverbindungen darstellen können. TPs resultierend durch AOP sind in der Regel kleiner und polarer als Muttersubstanzen und in den meisten Fällen sind Referenzstandards nicht verfügbar. In diesem Zusammenhang sind vielseitige und zuverlässige Analyse-Tools für die gleichzeitige Screening von Arzneimitteln und ihren erwarteten und unbekannten TPs in einer breiten Palette von Polaritäten noch erfasst.

Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) ist eine Technik zur Trennung von hydrophilen Molekülen, während Umkehrphasen-Flüssigchromatographie (RPLC) ideal ist für die Trennung von hydrophoben Molekülen. Wir haben vor kurzem eine serielle Kopplung RPLC und HILIC mit hochgenauen massenspektrometrischer Detektion (Flugzeit Massenspktrometrie) für die Analyse komplexer Mischung entwickelt. Diese Technik wurde danach für die Überwachung erfolgreich angewendet so dass die Umsetzung von Arzneimitteln, wie Diclofenac und Sulfamethoxazol im Abwasser während AOP-Behandlungen beobachtet werden konnten. Gleichzeitig wurden mehrere polare und unpolare erwartete TPs auf der Grundlage ihrer chromatographischen Verhaltens und Massendaten identifiziert.

Weitere Experimente werden die Verwendung von RPLC/HILIC Kopplung mit Tandem-Massen-Spektrometrie für die Identifikation von unbekannten TPs zum Ziel haben. Alle identifizierten anthropogene Spurenstoffe werden in der Datenbank ("STOFF-IDENT") abgelegt um dem Fachpublikum zur Verfügung zu stehen.

Projektleiter	Prof. Dr. rer. nat. habil. Thomas Letzel
Sachbearbeiter	Andrea Boltner
Finanzierung	BMBF