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Bericht zur Durchführung des Ringversuchs zur Validierung der Benzolanalytik im Spurenbereich
(2006)
Im Auftrag des Altlastenausschusses (ALA) der Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Boden (LABO) wurde ein Validierungsringversuch für die Bestimmung von leichtflüchtigen monoaromatischen Verbindungen mit Hinweisen auf existierende Prüfwerte, wie BTEX in Boden, im Spurenbereich durchgeführt. 3 Bodenproben mit unterschiedlichen Kontaminationsniveaus der BTEX-Verbindungen, überschichtet mit Methanol, eine Bodenprobe dotiert mit Ottokraftstoff, Super bleifrei, eine BTEX-Standardlösung unbekannter Konzentration, sowie eine BTEX-Standardlösung mit zertifizierten Gehaltsangaben wurden an 21 ausgewählte Teilnehmer verschickt, die überwiegend mit GC-MS analysiert haben. Die Ergebnisse und die Verfahrenskenndaten zeigen, dass die Mehrzahl der Laboratorien mit den angewandten Analysentechniken in der Lage ist, in dem vorgegebenen Kontaminationsbereich empfindlich genug, vergleichbar und richtig messen zu können. GC- FID erweist sich nicht empfindlich und spezifisch genug in dem unteren Spurenbereich, deshalb war schon in dem Aufruf zum Ringversuch auf die Anwendung der GC-MS- Messtechnik verwiesen worden.
ISBN: Im Zuge der Harmonisierung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten der Europäischen Gemeinschaft wurde im September 1996 die Richtlinie 96/59/EG des Rates über die Beseitigung polychlorierter Biphenyle und polychlorierter Terphenyle (PCB/PCT) verabschiedet. Ziel dieser Richtlinie ist die Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die kontrollierte Beseitigung der PCB, die Dekontaminierung oder Beseitigung PCB-haltiger Geräte und die Beseitigung von PCB-Abfall. In der Bundesrepublik Deutschland wurde mit der Verabschiedung der PCB/PCT- Abfallverordnung vom 26. Juni 2000 die EU-Richtlinie umgesetzt. Entsprechend der PCB/PCT-Abfallverordnung wird für PCB-haltigen Abfall ein Grenzwert von 50 mg/kg festgelegt. Beim Haupteinsatzgebiet der PCB - als Isolierflüssigkeiten in Transformatoren - ist die Bestimmung des PCB-Gehaltes durch DIN-Normen geregelt. Polychlorierte Biphenyle wurden auch als Weichmacher in Dichtungsmassen und Kunststoffen, z.B. in Kabelummantelungen, und als Flammschutzmittelanstrich für Holz eingesetzt. Für feste Abfallmatrices gibt es keine verbindliche Prüfvorschrift. Ziel des Projektes war die Erarbeitung und Validierung eines Prüfverfahrens zur Bestimmung von PCB und PCT in organischen Abfallmatrices wie Kabelshredder und Altholz.
Ziel des Vorhabens war die Erarbeitung und Validierung eines standardisierbaren Analysenverfahrens für die Bestimmung von leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen (LHKW) und monoaromatischen Verbindungen wie Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylolen (BTEX) in Boden, die Bereitstellung eines geeigneten Boden-Referenzmaterials dafür und die Durchführung eines Validierungsringversuches. Da die leichtflüchtigen Verbindungen in dem von den kontaminierten Standorten angeschafften Boden schon während des Verarbeitungsprozesses weitgehend verloren gegangen waren, wurde das LHKW- und BTEX-haltige Referenzmaterial durch Einzelflaschendotierung hergestellt. Eine bestimmte Menge eines im Rahmen eines vorhergehenden BMBF-Vorhabens (Förderkennzeichen 07 OTX 20/3) erhaltenen unbelasteten Ackerboden-Referenzmaterials wurde in Glasflaschen eingewogen und unter optimierten Bedingungen mit einer methanolischen Lösung, die ausgewählte leichtflüchtige Substanzen enthält, dotiert. Die anschließende Stabilitätsuntersuchung mit den so hergestellten Proben zeigte, dass es notwendig ist, die Bodenproben mit einem organischen Lösungsmittel (z. B. Methanol) zu überschichten, um Verluste der leichtflüchtigen organischen Substanzen so gering wie möglich zu halten. Die Voruntersuchungen haben gezeigt, dass die Wiederfindungsraten von LHKW und BTEX in Boden ohne Überschichtung sehr schlecht sind. Das erarbeitete Analysenverfahren liegt als Normvorschlag dem Normausschuss ISO/TC 190 - Soil quality vor und wurde im Rahmen eines Ringversuches mit den hergestellten Referenzmaterialien erfolgreich validiert. Das validierte Verfahren mit den Verfahrenskenndaten wurde als ISO DIS 22155 im September 2003 aktualisiert.
The international research project HYCREF, funded by the European Commission in the 5 th Framework programme, aimed to develop methods to prepare homogenous and stable water-, soiland waste reference materials contaminated with mineral oil hydrocarbons and to test certify the mineral oil content by gas chromatographic methods. As mineral oil products are important sources for environmental contaminations a high need exists for certified reference materials for their determination using the new gas chromatographic methods (soil: ISO/FDIS 16703, waste: ENpr 14039, water: ISO 9377-2). The experimental conditions and results for preparation and characterisation of a total of nine reference materials (3 water-, 3 soil- and 3 waste materials) are described and discussed. Target values for the reference materials were defined at the beginning of the project in order to have clear quality criteria, which could be compared with the achieved results at the end of the project. These target specifications were related to the maximum uncertainty from test certification exercises (< 5 % for soil/waste and < 10 % for water), the maximum inhomogeneity between bottles (< 3 %) and minimum requirements for stability (> 5 years for soil/waste and > 2 years for water). The feasibility studies showed that solid materials (soil, waste) could be prepared sufficiently homogenous and stable. The test certified values of the 6 solid materials comprise a wide range of mineral oil content from about 200-9000 mg/kg with expanded uncertainties between 5.7-13.1 % using a coverage factor k (k = 2). The development of new water reference materials –the so-called “spiking pills” for an offshore- and a land-based discharge water represents one of the most innovative aspects of the project. The spiking pill technology facilitates the application and storage and improves the material stability compared with aqueous materials. Additional to the preparation and test certification of the reference materials investigations on the analytical method for the determination of mineral oil hydrocarbons were performed. The results obtained in relation to the optimisation of analytical method (extraction procedure, sample pretreatment, clean-up and measurement) were provided to the respective working group of ISO/TC 190, ISO/TC 147 and CEN/TC 292 and were incorporated into the ongoing standardisation procedures. The new version of ISO/FDIS 16703 (July 2004) includes the improvements based on HYCREF results, for example the increase of the solvent/sample ratio, the removal of acetone from the organic extracts and the use of column technique instead of batch technique for clean-up.
Bilanzierung der Schwefelbelastung im Grundwasser an einem ausgewählten Industriestandort, Berlin
(2004)
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist vom Senat für Stadtentwicklung, Berlin, und von der Bundesanstalt für vereinigungsbedingte Sonderaufgaben (BvS) beauftragt worden, die Bilanzierung der Schwefelkomponenten für ein bis drei ausgewählte Grundwasserproben an einem Berliner Industriestandort vorzunehmen. Es handelt sich bei den Boden- und Grundwasserkontaminationen ausnahmslos um industrielle Altlasten. Da der Gehalt an organisch gebundenen Schwefelverbindungen, kolloidalem Schwefel und gelösten Sulfiden für die Dimensionierung von Grundwasseraufbereitungsanlagen (Aktivkohle, Katalysator) von großer Bedeutung ist und am Standort teilweise sehr hohe Schwefelkontaminationen auftreten, sollen vor einem erneuten Ausschreibungsverfahren zur Grundwassersanierung an drei sehr unterschiedlichen, aber für den Standort typischen Grundwassermessstellen entsprechende Bilanzen für die Schwefelbelastung erstellt werden. Dabei sind sowohl die summarischen Kenngrößen wie Summe Gesamtschwefel, ausblasbare (POS) und extrahierbare leicht- und schwerflüchtige organische Schwefelverbindungen und an Aktivkohle adsorbierbare Schwefelverbindungen (AOS) von Interesse, als auch eine Zuordnung der Hauptkontaminationen über ein halbquantitatives GC-MS-Screening. Im Artikel werden die angewendeten Verfahren vorgestellt. Die Ergebnisse werden diskutiert, gegenübergestellt und ihre Belastbarkeit eingeschätzt.
Ziel des Forschungsprojektes war es, systematische Untersuchungen der Verfahrensschritte für die gas-chromatographische Bestimmung von Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW) in Feststoffen aus dem Altlastenbereich entsprechend der Methode des Fachgremiums Altlastenanalytik (FGAA) sowie des Verfahrens ISO/DIS 16703 durchzuführen, Wege zur Optimierung einzelner Verfahrensschritte aufzuzeigen und beide Verfahren miteinander zu vergleichen. Es wurden Untersuchungen zu den Verfahrensschritten Extraktion, Extraktreinigung, Messung und Integration durchgeführt. Im Ergebnis der Untersuchungen wurde festgestellt, dass die Extraktion von Feststoffproben (20 g) mit einem Extraktionsvolumen von mind. 40 mL Aceton und 20 mL n-Heptan erfolgen muss, um eine zufriedenstellende Extraktionsausbeute zu gewährleisten. Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Rechenprogramm für die Bestimmung der Rest- Aceton-Konzentration in Heptan-Extrakten erstellt. Mit diesem Programm können auch die Wasservolumina ermittelt werden, die für eine gewünschte Rest-Aceton-Konzentration notwendig sind. Anhand von Bodenextrakten, PAK-, Stearylstearat- und Triglycerid-Standardlösungen wurde nachgewiesen, dass die Säulen-Technik eine wesentlich effektivere Extraktreinigung bewirkt als das sogenannte Batch-(Schüttel-) Verfahren. In einem Modellversuch an drei verschiedenen Bodenextrakten wurde gezeigt, dass die zwischen FGAA- und ISO-Verfahren unterschiedliche Art der Peak-Integration eines GC-FID Chromatogramms zwischen n-Dekan (C10) und n-Tetracontan (C40) keinen Einfluss auf das Endergebnis hat. Eine Basislinienkorrektur des Proben-Chromatogramms ist daher nicht erforderlich. Das FGAA-Verfahren enthält in seiner Vorschrift für die Berechnung des MKW-Gehalts im Probenmaterial einen systematischen Fehler von etwa 8 %. Dieser Fehler entsteht durch den Unterschied zwischen dem theoretischen Extraktvolumen von 150 mL und dem realen Extraktvolumen von etwa 139 mL. Dieser systematische Fehler sollte in einer nachfolgenden Fassung des FGAA-Verfahrens vermieden werden.
Entwicklung, Herstellung und Einsatz von Referenzmaterialien für die organische Umweltanalytik
(2000)
Entwicklung, Herstellung und Einsatz von Referenzmaterialien für die organische Umweltanalytik
(2000)
Referenzmaterialien
(1998)
Feasibility and limits in preparation of reference materials for the organic emvironmental analysis
(1995)
Germination induces the glucosylation of the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol in various grains
(2012)
In food, the mycotoxin deoxynivalenol (DON) often occurs in conjunction with its 3-β-D-glucopyranoside (D3G). The transformation of DON to D3G through glucosylation is catalysed by plant enzymes, however, the exact circumstances are not well understood. In order to investigate the role of enzymatic glucosylation in germinating grains, DON treated kernels were steeped and germinated under laboratory conditions. Furthermore, the effect of malting on the DON content of the contaminated barley was investigated. In all cases, DON and its derivatives were quantified by HPLC-MS/MS before, during and after the experiments. Amongst the six tested cereals; wheat, rye, barley, spelt, and millet transformed DON to D3G during germination whilst the oats were inactive. For wheat, barley, and spelt the initial DON content was reduced by 50%, with the loss being almost entirely accounted for by D3G formation. As D3G might be cleaved during digestion, the elevated D3G concentration may obscure the toxicologically relevant DON content in processed food and beer. The germination process has a major influence on the 'masking' of DON, leading to high quantities of D3G that may be missed in common mycotoxin analyses.
A procedure has been developed for the determination of arsenobetaine in fish matrix by HPLC–ESI-MS/MS. Hereby (trimethylarsonium)-1,2-13C-acetate (arsenobetaine) is used as internal calibration standard. Arsenobetaine was determined in a fish material (Sea Bass) with an expanded uncertainty of 3.8%.
Die zuverlässige Überwachung geltender Mykotoxin-Grenzwerte ist elementarer Bestandteil von Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz. Durch die zunehmende Bedeutung der Qualitätssicherung ist auch die Nachfrage an zertifizierten Referenzmaterialien (ZRM) in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Dem steht derzeit jedoch nur eine sehr begrenzte Auswahl geeigneter ZRM gegenüber.
Mycotoxins are important non-anthropogenic food and feed contaminants, which can be present on almost every agricultural commodity. Effective consumer protection therefore essentially depends on food surveillance by reliable quantitative analysis enabled by appropriate quality control. Certified (matrix) reference materials (CRMs) are versatile tools to support Quality assurance. However, in the case of ochratoxin A (OTA), a hepato- and nephrotoxic mycotoxin, which is regulated in various foods, there is a lack of suitable CRMs. This lack has now been overcome by the development of two European Reference Materials (ERM®) for the Determination of OTA in roasted coffee (ERM®-BD475) and red wine (ERM®-BD476). This article discusses the material preparation process as well as the results of homogeneity and stability testing. Furthermore, the results of the inhouse certification studies carried out at BAM Federal Institute for Materials Research and Testing are presented and discussed. Interlaboratory comparison studies involving selected expert laboratories with documented Expertise in the field of mycotoxin analysis were conducted to confirm the certified values determined by BAM. The certified ochratoxin A values and their corresponding expanded uncertainties (k = 2) were assigned in full compliance with the requirements of ISO Guide 35 and are as follows:
(6.0 ± 0.6) µg kg-1 for roasted coffee, ERM®-BD475, and (0.52 ± 0.11) µg L-1 for red wine, ERM®-BD476.
Ergotaminine
(2012)
The title compound {systematic name: (6aR,9S)-N-[(2R,5S,10aS,10bS)-5-benzyl-10b-hydroxy-2-methyl-3,6-dioxooctahydro-8H-oxazolo[3,2-a]pyrrolo[2,1-c]pyrazin-2-yl]-7-methyl-4,6,6a,7,8,9-hexahydroindolo[4,3-fg]quinoline-9-carboxamide}, C33H35N5O5, was formed by an epimerization reaction of ergotamine. The non-aromatic ring (ring C of the ergoline skeleton) directly fused to the aromatic rings is nearly planar [maximum deviation = 0.317 (4) Å] and shows an envelope conformation, whereas ring D, involved in an intramolecular N–H···N hydrogen bond exhibits a slightly distorted chair conformation. The structure displays chains running approximately parallel to the diagonal of bc plane that are formed through N–H···O hydrogen bonds.
The aim of this study was to investigate the distribution of zearalenone in wheat kernels contaminated with this mycotoxin. Kernels from a sample of a wheat harvest affected by Fusarium culmorum were sorted into six groups according to their visual attributes. Milled portions of these groups were analysed by high-performance liquid chromatography with fluorescence and diode array detection. The clean-up was performed with an immunoaffinity column after methanol/water (4:1, v/v) extraction. The zearalenone content of the unsorted kernel fraction was 74 µg/kg. The group of healthy-looking kernels was contaminated with only 6 µg/kg of zearalenone. The groups of kernels that appeared shrunken and chalky white, damage routinely caused by Fusarium, were contaminated with 170 and 117 µg/kg, respectively. A remarkably high level of zearalenone contamination, 2,184 µg/kg, was observed for the group of reddish kernels. An association between the presence of the red pigment aurofusarin and high levels of zearalenone was found. Therefore, this pigment may be used as a marker of high zearalenone content.
A method has been derived to completely recover mineral oil dispersed in water. The method involves three steps: the emulsification of the mineral oil by adding amphiphiles, the breaking of the emulsion by adding salts and the extraction of the mineral oil by a non-polar aprotic solvent. Various amphiphiles and types and concentrations of salts were tested. By using amphiphiles with HLB numbers in the range 4.7 to 40 a complete recovery of the mineral oil could be obtained for a combination of salts Na2SO4 + NaH2PO4 with total ionic strength of 6 mol/L.
Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin produced by Aspergillus ochraceus and Penicillium verrucosum. It has been found and analysed in several foods and feeds. Owing to its toxicity and occurrence in food and feed, the European Community has issued directives and some countries have their own regulations for OTA contents in food, feed and beverages. This work describes a method for the determination of OTA in mulled and red wine. It is based on combined anion exchange/reversed-phase clean-up and was analysed by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (multiple reaction monitoring). The method was validated with natural contaminated and spiked wine samples with OTA contents from 1.34 to 3.48 g kg1. Owing to its accuracy, good reproducibility and repeatability, this easy method is a good alternative to liquid chromatographyfluorescence detection methods.