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Alternariol
(2010)
In the title compound (systematic name: 3,7,9-trihydroxy-1-methyl-6H-benzo[c]chromen-6-one), C14H10O5, the methyl group is shifted out of the molecular plane due to a steric collision, thus causing a slight twist of the benzene rings. The molecular structure is stabilized by an intramolecular O-H...O hydrogen bond, generating an S(6) ring. In the crystal, molecules are connected by intermolecular O-H...O hydrogen bonds into a three-dimensional network.
Tenuazonic acid (TA) is a major water soluble Alternaria mycotoxin. In the present work, a method for the quantification of TA in beer by liquid chromatography-ion-trap multistage mass spectrometry after derivatization with 2,4-dinitrophenylhydrazine is described. The method is based on a rapid workup procedure and features a LOD of 2 µg/kg without preconcentration using 400 mg of sample. Validation was performed for a working range of 8-500 µg/kg.
A total of 43 beers of different brewing styles (pilsener, wheat beer, bock beer, dark beer and alcohol free beer) was analysed. TA was detected in 37 samples, 16 samples were above the LOQ. An average content of 11 µg/kg was found, the highest incidence being 175 ± 13 µg/kg. To our knowledge, this is the first report on the occurrence of TA in beer and beverages in general.
The degradation kinetics of the Alternaria mycotoxin tenuazonic acid (l-TA) in aqueous buffer were studied over a period of 4 months at different pH levels (3.5 and 7.0) and temperatures (4, 25 and 40°C). l-TA and its degradation products were quantified by newly developed high-performance liquid chromatography methods with UV or electrospray multistage mass spectrometry detection. At pH 3.5, significant degradation occurred at 25 and 40°C, the respective l-TA half-lives being 73.8±0.4 and 14.0±0.1 days. Two degradation processes, epimerization and hydrolysis, were evaluated kinetically. The hydrolytically formed iso-deacetyl TA (iso-DTA, epimeric mixture) was found to be the stable end product of l-TA degradation under the conditions of this study. This indicates that iso-DTA as well as the l-TA epimer u-TA are formed in aqueous beverage matrices.
Überwachung pflanzlicher Rohstoffe - Trichothecen-Analytik in Getreide und Getreideerzeugnissen
(2010)
The title compound (AHTN-OH), C17H26O, was prepared in order to provide standard materials for the qualitative and quantitative analysis of environmental pollutants. The molecule possesses a chiral C atom, although the structure determination was performed on racemic material, expressed in the structure as disordered chiral sites. The asymmetric unit consists of four AHTN-OH molecules containing an hydroxy group and forming a tetrameric cyclic motif built up by four strong hydrogen bonds between these hydroxy groups and additionally by two weak C–H···π interactions. Furthermore, these tetramers are linked via very weak C–H···π interactions, forming chains along the c axis.
Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) geförderten Projektes wird in Kooperation mit dem Verband deutscher Metallhändler (VDM) ein Verfahren zur Quantifizierung der PCB-Kongenere 28, 52, 101, 138, 153, 180 im Gehaltsbereich von 0,1 bis 20 mg in Kunststoffabfällen aus dem Altkabelrecycling entwickelt und validiert. Dazu werden repräsentative Referenzmaterialien für die Laboranalytik aus Granulaten verschiedener Kabelzerlegeprozesse hergestellt und charakterisiert. Die Methodenentwicklung umfasst mahl-, sieb- und schüttguttechnologische Aspekte sowie den Vergleich unterschiedlicher Extraktionsverfahren und chromatographischer Bedingungen. Das validierte Verfahren sieht die Mahlung der technischen Probe auf eine Kornobergrenze von 0,50 mm gefolgt von Extraktion mit einem unpolaren Lösungsmittel bei einer Einwaage von 4 g und gaschromatographischer Bestimmung vor. Die Bestimmungsgrenzen liegen zwischen 0,01 und 0,08 mg/kg. Bei sorgfältiger Wahl der chromatographischen Bedingungen sind Elektroneneinfang- und massenselektive Detektion (MS) gleichwertig. In Gegenwart größerer Mengen bestimmter Komponenten, die in einigen Kabeln enthalten sind, kann der Einsatz eines MS von Vorteil sein. Drei Referenzmaterialien mit Gehalten der genannten Kongenere zwischen 0,1 bis 5 mg/kg werden in einem abschließenden Ringversuch zur Validierung dieser Methode mit 23 ausgewählten Laboratorien eingesetzt. Dabei ergeben sich für die Quantifizierung dieser Kongenere relative Vergleichsstandardabweichungen zwischen 15 und 33 %. Das Verfahren wird in die europäische Normung (CEN 292 „Characterisation of Waste“) eingebracht.
Hexabromocyclododecane enantiomers: microsomal degradation and patterns of hydroxylated metabolites
(2011)
The degradation of the enantiomers of α-, β-, and γ-hexabromocyclododecane (HBCD) by phase I metabolism was investigated using induced rat liver microsomes. HBCD isomers were quantified using HPLC-MS/MS (ESI-) after separation on a combination of a reversed phase and a chiral analytical column. The degradation of all six isomers followed first-order kinetics and the estimated half-lives ranged from 6.3 min for both β-HBCD enantiomers to 32.3 min in case of (+)-γ-HBCD. (+)-α- and (–)-γ-HBCD displayed significantly shorter half-lives than their corresponding antipodes. It could be shown that this degradation led to a significant enrichment of the first eluting enantiomers (–)-α- and (+)-γ-HBCD. Individual patterns of mono- and dihydroxylated derivatives obtained from each α- and γ-HBCD enantiomer were seen to be distinctly characteristic. The patterns of monohydroxylated HBCD derivatives detected in liver and muscle tissues of pollack, mackerel and in herring gull eggs were largely similar to those observed in the in vitro experiments with rat liver microsomes. This enabled individual hydroxy-HBCDs to be assigned to their respective parent HBCD enantiomers.
The design and operation of an observational study on the profiles of volatile organic compounds (VOC) in the breath of 37 lung cancer patients and 23 healthy controls of similar age is outlined. The necessity to quantify each VOC considered as potential disease marker on basis of individual calibration is elaborated and the quality control measures required to maintain reproducibility in breath sampling and subsequent instrumental trace VOC analysis using SPME-GC-MS over a study period of 14 months are described. 24 VOC were quantified on basis of their previously suggested potential as cancer markers. The breath concentration levels of aromatic compounds was expectedly increased in smokers while lung cancer patients displayed significantly increased levels of oxygenated VOC such as aldehydes, 2-butanone and 1-butanol. Though sets of selected oxygenated VOC displayed sensitivities and specificities between 80 and 90% using linear discriminant analysis with leave-one-out cross validation the effective selectivity of the breath VOC approach with regard to cancer detection is clearly limited. Results were discussed against the background of the literature on volatile cancer marker investigations and the prospects to link increased VOC levels in patients’ breath with approaches to employ sniffer dogs. Experiences from this study and the literature suggest that the current state of breath VOC based discrimination between cancer patients and healthy controls is hardly improvable. Observational studies tend to observe significant differences mostly in levels of certain oxygenated VOC but without resolution required for practical application. Any step towards practicable exploitation of VOC profile differences for illness detection would have to solve current restrictions set by the low and variable VOC concentrations. Further challenges are the technical complexity of studies involving breath sampling and possibly the limited capability of current analytical procedures to detect instable marker candidates.
Ziel der vorliegenden Untersuchungen, die im Rahmen einer Diplomarbeit der Fachhochschule Lausitz/Senftenberg an der BAM durchgeführt wurden, war ein Vergleich unterschiedlicher Extraktionsverfahren für die Bestimmung von extrahierbarem organischem Halogen (EOX) in Bodenproben. EOX ist ein für die rasche Bewertung der Organochlor- Belastung kontaminationsverdächtiger Flächen wertvoller Summenparameter, der sämtliche mit organischen Lösungsmittel extrahierbare Organohalogenverbindungen erfasst. Gegenwärtig existiert jedoch kein für die Bodenanalytik genormtes Verfahren für die Durchführung von EOX-Bestimmungen. Daher wird in der Praxis auf das für Schlämme und Sedimente entwickelte Verfahren nach DIN 38414 S17 (1990) zurückgegriffen, so auch in der Bundesbodenschutz- und Altlasten-Verordung (BBodSchV). Literaturangaben und Erfahrungen mit der Wiederfindungsrate polarer Extraktionsmittel und moderner Extraktionsverfahren bei Organochlorpestiziden, die eine bedeutende Quelle für EOX in Schlämmen und Böden darstellen, lassen vermuten, dass das genannte Normverfahren systematisch zu Unterbefunden neigen könnte. Für die Untersuchungen wurden an der BAM entwickelte Boden-Referenzmaterialien mit "natürlicher", über jahrzehntelangen Eintrag entstandener DDT- und Lindan-Belastung verwendet. Neben den klassischen Extraktionsverfahren nach Soxhlet kamen die ultraschallunterstützte Extraktion, die Mikrowellen- und die beschleunigte Lösungsmittelextraktion (ASE) jeweils mit Lösungsmitteln unterschiedlicher Polarität zum Einsatz. Extraktionsausbeuten und Wiederholpräzision der einzelnen Varianten wurden verglichen und vor dem Hintergrund der Ergebnisse unabhängiger Verfahren wie der gaschromatographischen Bestimmung der einzelnen Organochlorverbindungen bewertet. Die Polarität des Extraktionsmittels weist auch bei trockenen Böden den größten Einfluss auf die Extraktionsausbeuten der in den untersuchten Proben enthaltenen Organochlorverbindungen auf. Die Mischung Hexan/Aceton (1:1), die sich für die Extraktion verschiedener organischer Parameter bewährt hat, ist hinsichtlich der EOX-Analytik der existierenden Norm überlegen.
HBCD stereoisomer pattern in mirror carps following dietary exposure to pure Gamma-HBCD enantiomers
(2010)
Feste Referenzmaterialien für die Spurenanalytik umweltrelevanter organischer Schadstoffe erfordern aufgrund der geringen thermischen Belastbarkeit der Analyten besondere Aufarbeitungsstrategien für die Herstellung repräsentativer Teilproben. Das in der Fachgruppe I.2 seit 1994 für diesen Zweck systematisch aufgebaute technologische Instrumentarium wird vorgestellt, und das im Laufe der Jahre angesammelte Know How wird anhand von Beispielen vermittelt. Das im Laboratorium I.21 entwickelte Qualitätssystem für eine optimale Logistik der Arbeitsabläufe der Probenherstellung und -verwaltung sowie für eine bedarfsgerechte Charakterisierung der Materialien wird ausführlich erläutert.
Bezüglich der Verwendung der Referenzmaterialien wird herausgestellt, daß es zwei gleichberechtigte Anwendungsrichtungen gibt: die interne Qualitätskontrolle mit zertifizierten Referenzmaterialien (ZRM, z.B. für die Methodenvalidierung) und die externe Qualitätskontrolle (Proficiency Testing = Kompetenzbewertung von Prüflaboratorien). Referenzmaterialien für das Proficiency Testing, die im Umweltbereich in viel größeren Stückzahlen umgesetzt werden können als ZRM, weisen bezüglich Homogenität und Charakterisierung die gleichen Qualitätskriterien wie ZRM auf. Diese Materialien haben - auch im internationalen Maßstab - stark an Bedeutung gewonnen.
Ein englisches Abstract gibt es nicht, aber eine Grobgliederung zur Vortragsankündigung:
This lecture includes:
· the technological and logistical aspects of reference material preparation and sub-sampling and subsequent sample management,
· appropriate measurement strategies for homogeneity and stability studies,
· the use of relevant statistical tests to evaluate those measurement data,
· the organisation of interlaboratory studies based on traceable measurements