TY - CONF A1 - Piechotta, Christian A1 - Iznaguen, Hassan T1 - Umweltverträglichkeit und -beständigkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Migration von Schadstoffen N2 - Gegenstand des Projekts ist die Prüfung der Umweltbeständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polycarbonat, Polytetrafluorethylen, Polystyrol und Polypropylen zum Einsatz. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden, die es gestatten, Schnellprüfverfahren zu etablieren, die die Simulation der realen Beanspruchungen im Zeitraffermodell anwendbar machen. Somit sollen standardisierbare Schnellbeanspruchungs-verfahren erarbeitet werden, die als Prüfeinrichtungen etabliert werden und von externen Auftraggebern zur Prüfung der Umweltbeständigkeit und -verträglichkeit von neuen Materialien genutzt werden können. Die Umweltwirkungen (chemisch-physikalisch und mikrobiologisch) sollen so definiert eingesetzt werden, dass eine reproduzierbare Prüfung möglich wird. Aus diesen Verfahren und Methoden sollen Normen abgeleitet werden, die eine standardisierte Materialprüfung ermöglichen. T2 - 46. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch-Stutensee, Germany DA - 22.03.2017 KW - Schadstoffe KW - Umweltsimulation KW - Migration PY - 2017 SN - 978-3-9816286-9-2 VL - 46 SP - 263 EP - 271 AN - OPUS4-49800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Axel A1 - Goedecke, Caroline A1 - Eisentraut, Paul A1 - Piechotta, Christian A1 - Braun, Ulrike T1 - Microplastic analysis using chemical extraction followed by LC‑UV analysis: a straightforward approach to determine PET content in environmental samples N2 - Background: The ubiquitous occurrence of microplastic particles in marine and aquatic ecosystems was intensively investigated in the past decade. However, we know less about the presence, fate, and input paths of microplastic in terrestrial ecosystems. A possible entry path for microplastic into terrestrial ecosystems is the agricultural application of sewage sludge and solid bio-waste as fertilizers. Microplastic contained in sewage sludge also includes Polyethylene terephthalate (PET), which could originate as fiber from textile products or as a fragment from packaging products (foils, bottles, etc.). Information about microplastic content in such environmental samples is limited yet, as most of the used analytical methods are very time-consuming, regarding sample preparation and detection, require sophisticated analytical tools and eventually need high user knowledge. Results: Here, we present a simple, specific tool for the analysis of PET microplastic particles based on alkaline extraction of PET from the environmental matrix and subsequent determination of the monomers, terephthalic acid, using liquid chromatography with UV detection (LC-UV). The applicability of the method is shown for different types of PET in several soil-related, terrestrial environmental samples, e.g., soil, sediment, compost, fermentation residues, but also sewage sludge, suspended particles from urban water management systems, and indoor dust. Recoveries for model samples are between 94.5 and 107.1%. Limit of determination and limit of quantification are absolute masses of 0.031 and 0.121 mg PET, respectively. In order to verify the measured mass contents of the environmental samples, a method comparison with thermal extraction-desorption-gas chromatography–mass spectrometry (TED-GC/MS) was conducted. Both methods deliver similar results and corroborated each other. PET mass contents in environmental samples range from values below LOQ in agriculture soil up to 57,000 mg kg−1 in dust samples. Conclusions: We demonstrate the potential of an integral method based on chemical extraction for the Determination of PET mass contents in solid environmental samples. The method was successfully applied to various matrices and may serve as an analytical tool for further investigations of PET-based microplastic in terrestrial ecosystems. KW - Soil KW - Analysis KW - Microplastic KW - PET KW - LC-UV PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-509060 DO - https://doi.org/10.1186/s12302-020-00358-x IS - 32 SP - 85 PB - Springer Open CY - Berlin AN - OPUS4-50906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Fettig, Ina A1 - Seeger, Stefan A1 - Werrel, Martin A1 - Deubel, Jan A1 - Raspe, Tina A1 - Piechotta, Christian A1 - Krüger, Simone T1 - Raumbrände - Teil 2: Versuchsaufbau und Brandspurenanalytik N2 - Der vorliegende Bericht ist der 2.Teil eines Gesamtberichtes und schildert ausführlich die im Kontext des BAM-Innovationsoffensive-Projektes „Chemische Brandspurenanalytik“ durchgeführten Untersuchungen und fasst die gewonnenen analytischen Erkenntnisse zusammen. Der gesamte Bericht gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil beinhaltet den Aufbau, die Durchführung und die brandtechnologische Auswertung der durchgeführten Raumbrandversuche, während in dem hier vorliegenden Teil die analytischen Methoden zum Nachweis des Brandbeschleunigers in den Brandrückständen vorgestellt und ausgewertet werden. Die Beurteilung von Brandspuren und daraus abgeleitet die Rekonstruktion eines Brandverlaufes beruhen auch auf der präzisen chemischen Analyse der Brandprodukte. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine innovative Methodik entwickelt, wie verfügbare Analysetechniken in geeigneter Weise kombiniert werden können, um aus festen, flüssigen und gasförmigen Brandrückständen Rückschlüsse auf den Brandverlauf ziehen zu können. Neben der Untersuchung von Proben von realen Brandorten wurden verschiedene wohnungstypische Materialien unter Laborbedingungen unterschiedlichen Brandszenarien unterworfen. Die dabei entstehenden Brandgase, Aerosole sowie der verbleibende Brandrückstand wurden durch geeignete analytische Verfahren analysiert, um mögliche Brandursachen beurteilen zu können. Der Schwerpunkt dieses Berichtes liegt in dem Nachweis von Brandbeschleunigern. Es zeigte sich, dass mittels der Kombination aus HS-SPME-GC-MS sowohl in den festen Brandrückständen, als auch in den Kondensaten Brandbeschleuniger eindeutig und verlässlich nachgewiesen werden können. Anhand von 5 verschiedenen Zimmerbrandversuchen wurde der Einfluss von Brandbeschleunigern auf den Brandverlauf experimentell untersucht. Es wurden verschiedene brandtechnologische Kennwerte, wie der Massenverlust des gesamten Brandraums, Brandraumtemperaturen, die Wärmefreisetzungen sowie die Rauchgasemissionen ermittelt und beurteilt. Die Rauchgasanalyse erfolgte im Schlot, im Brandraum sowie in der Brandraumöffnung mittels Fourier Transformierte Infrarot-FTIR-Spektroskopie. Neben diesen brandtechnologischen Untersuchungen, die im Bericht Teil 1 enthalten sind, erfolgten auch chemisch-analytische Untersuchungen nach dem Brand, mit dem Ziel, den eingesetzten Brandbeschleuniger nachzuweisen. Im Anschluss an die jeweiligen Zimmerbrandversuche wurden verschiedene Brandrückstandsproben aus dem Brandschutt, Wischproben von den Wänden und den übriggebliebenen Gegenständen genommen und mit Hilfe einer entwickelten HS-SPME-GC-MS-Methode (Headspace-Solid Phase Micro Extraction-Gas Chromatographie-Massenspekrometrie) in Hinblick eines möglichen Brandbeschleunigernachweis analysiert. KW - Raumbrände KW - Rauchgase KW - Wärmefreisetzung KW - Rauchgastemperaturen KW - Analytik PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-301257 SN - 978-3-9815944-8-5 SP - 1 EP - 190 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-30125 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Arroyo-Abad, Uriel A1 - Mattusch, J. A1 - Reemtsma, T. A1 - Piechotta, Christian T1 - Arsenolipids in commercial canned cod liver: An occurence and distribution study N2 - Arsenolipids (AsL) of the type arsenic-containing fatty acids (AsFA) and hydrocarbons (AsHC) are known to occur in seafood and their identification is today a challenge due to the need of data for toxicological assessment. The aim of this investigation was to enhance the data concerning AsL in commercial canned cod liver. Therefore, the present study focuses on the quantification and identification of AsL by LC–ICP-MS combined with ESI-MS. The molecular structure of 17 AsL was elucidated on the basis of their exact mass and their product ion spectra and two new AsFA tentatively identified. The total arsenic concentration in four different canned cod liver analyzed by ICP-MS ranged from 2.6 to 5.5 mg As/kg with an extraction recovery of 98%. The AsL detected by RP-IPC–MS comprise 58–95% of the total arsenic content, indicating that AsL are a major class of arsenic in canned cod liver. Much of the AsL detected in the canned cod liver extracts are, however, not yet identified. Practical applications: The results obtained in the present research show the possibility to apply the current extraction and detection method in different biological samples for the determination of AsL. Additionally, this information can be used for further studies to assess the risk of AsL for consumer health. On the other hand, the MS/MS results could be used for the future identification of AsL without the ICP-MS detection and thus, low the cost of the analysis. KW - Arsenolipids KW - Canned cod liver KW - ESI-MS/MS KW - HPLC-ICP-MS/ESI-Q-TOF-MS KW - Marine fish PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/ejlt.201400144 SN - 1438-7697 SN - 1438-9312 VL - 116 SP - 1381 EP - 1387 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-31070 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Arroyo-Abad, Uriel A1 - Pfeifer, M. A1 - Mothes, S. A1 - Stärk, H.-J. A1 - Mattusch, J. A1 - Reemtsma, T. A1 - Piechotta, Christian T1 - Determination of moderately polar arsenolipids and mercury speciation in freshwater fish of the River Elbe (Saxony, Germany) N2 - Arsenic and mercury are frequent contaminants in the environment and care must be taken to limit their entrance into the food chain. The toxicity of both elements strongly depends upon their speciation. Total amounts of As and Hg as well as their species were analyzed in muscle and liver of 26 fishes of seven freshwater fish species caught in the River Elbe. The median concentrations of As were 162 mg kg-1 w.w. in liver and 92 mg kg-1 w.w. in muscle. The median concentrations of total Hg were 241 mg kg-1 w.w. in liver and 256 mg kg-1 w.w. in muscle. While this level of Hg contamination of the freshwater fish in the River Elbe is significantly lower than 20 years ago, it exceeds the recommended environmental Quality standard of 20 mg Hg kg-1 w.w. by a factor of 5e50. However, the European maximum level of 500 mg Hg kg-1 for fish for human consumption is rarely exceeded. Arsenic-containing fatty acids and hydrocarbons were determined and partially identified in methanolic extracts of the fish by HPLC coupled in parallel to ICP-MS (element specific detection) and ESI-Q-TOF-MS (molecular structure detection). While arsenobetaine was the dominant As species in the fish, six arsenolipids were detected and identified in the extracts of liver tissue in common bream (Abramis brama), die (Leuciscus idus), asp (Aspius aspius) and northern pike (Esox lucius). Four arsenic-containing fatty acids (AsFA) and two arsenic-containing hydrocarbons (AsHC) are reported in freshwater fish for the first time. With respect to mercury the more toxic MeHgþ was the Major species in muscle tissue (>90% of total Hg) while in liver Hg2þ and MeHgþ were of equal importance. The results Show the high relevance of element speciation in addition to the determination of total element concentrations to correctly assess the burden of these two elements in fish. KW - Element species KW - Freshwater fish KW - Metal contamination KW - Arsenolipids PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.envpol.2015.10.015 SN - 0269-7491 VL - 208 SP - Part B, 458 EP - 466 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-35399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Arroyo-Abad, Uriel A1 - Hu, Z. A1 - Findeisen, M. A1 - Pfeifer, Dietmar A1 - Mattusch, J. A1 - Reemtsma, T. A1 - Piechotta, Christian T1 - Synthesis of two new arsenolipids and their identification in fish N2 - Arsenolipids (AsL) of the type arsenic-containing fatty acids (AsFA) and hydrocarbons (AsHC) are natural organoarsenic compounds present in high abundance in seafood. Since little is known about their toxicity, there is a significant concern about their health risk. Here we report the synthesis of two new AsL and their identification in fish by liquid chromatography (LC) coupled simultaneously to inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and to high resolution mass spectrometry (HR-MS). The molecular structure was elucidated on the basis of their exact mass and their product ion mass spectra. One of the synthesized AsL has been already identified in fish samples, meanwhile, the other arsenolipid is reported here as a natural product in fish. KW - Arsenolipids KW - ESI-MS/MS KW - HPLC-ICP-MS/HR-MS KW - Synthesis PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/ejlt.201400502 SN - 1438-9312 VL - 118 IS - 3 SP - 445 EP - 452 PB - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co CY - Weinheim AN - OPUS4-35400 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piechotta, Christian T1 - Alternative Methoden zur Arsenspezies-Analyse in Wasser und Biotaproben T2 - CANAS - Colloquium Analytische Atomspektroskopie CY - Leipzig, Germany DA - 2015-03-08 PY - 2015 AN - OPUS4-33644 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Steinhäuser, Lorin A1 - Piechotta, Christian T1 - A project to deliver reliable measurements of estrogens for better monitoring surveys and risk assessments N2 - EDC WFD project to deliver reliable measurements of estrogens for better monitoring surveys and risk assessments. Collaboration between National Metrology Institutes and advanced research institutes from 6 European countries A Balance of expertise: development and certification of RM, proficiency tests / interlaboratory comparison design, method development and validation, standardisation A 3 years project: September 2019- August 2022 Strong engagement with stakeholders (Advisory Group) T2 - SETAC 2020 CY - Online meeting DA - 03.05.2020 KW - EDC KW - Endocrine disrupting chemicals PY - 2020 AN - OPUS4-51739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Törne, Jannik Wipert A1 - Piechotta, Christian A1 - Karnstedt, L. T1 - Einblicke in das Transformationsverhalten von Warfarin N2 - Warfarin ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung (U. S. Food and Drug Administration) als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin unter umweltrelevanten Bedingungen zu erhalten und um diese Einflüsse zu simulieren, wurde hierzu eine elektrochemische Reaktorzelle in Kopplung mit einem Massenspektrometer verwendet. So können mögliche Phase-I-Metabolite und sogenannte „oxidation products“ vorausgesagt werden. Hinsichtlich des Verhaltens während der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Prozesse wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung in Modellen simuliert, um hier potenzielle Abbauwege und -prozesse aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt und massenspektrometrisch identifiziert, charakterisiert und verglichen. T2 - 49. Jahrestagung der GUS 2020 CY - Stutensee, Blankenloch DA - 24.03.2021 KW - Warfarin KW - Transformationsprodukte KW - Umweltverhalten PY - 2021 SN - 978-3-9818507-6-5 VL - 49 SP - 265 EP - 272 AN - OPUS4-53963 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thinnes, A. A1 - Westenberger, M. A1 - Piechotta, Christian A1 - Letho, L. A1 - Wirth, F. A1 - Lau, H. A1 - Klein, J. T1 - Cholinergic and metabolic effects of metformin in mouse brain N2 - Metformin is widely used as a first-line treatment for type 2 diabetes, but central effects of metformin have received little attention. When metformin (200 mg/kg i.p.) was administered to C57Bl6 mice, metformin concentration in cerebrospinal fluid peaked at 29 μM after 30 min but dropped quickly and was low at 90 min. In mouse hypothalamus sampled by microdialysis, systemically administered metformin caused minor and transient increases of acetylcholine, glucose and lactate while choline levels decreased. When metformin (0.2−10 mM) was locally infused via retrodialysis, there was a short-lasting increase of acetylcholine in the hypothalamus. Extracellular lactate levels in hypothalamus showed a massive increase upon metformin infusion while glucose levels decreased. In isolated mitochondria of mouse brain, metformin inhibited oxygen consumption and the activity of complex I. Inhibition of mitochondrial respiration likely explains lactate formation in the brain during metformin infusion which may cause lactic acidosis during metformin intoxication. The changes of cholinergic activity in the hypothalamus may be associated with appetite suppression observed during metformin treatment. KW - Metformin KW - Blood-brain barrier KW - Lactate KW - Glucose KW - Microdialysis KW - Hypothalamus PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2021.02.018 SN - 0361-9230 VL - 170 SP - 211 EP - 217 PB - Elsevier CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-52189 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -