Printausgabe als PDF - GIT

D 30 121 E
54. Jahrgang
Januar 2010
1
Schwerpunkt: Chromatographie
Kopplungstechniken
Pharma
LIMS/Labor IT
Nanopartikel
Sonderteil Life Sciences
LaborFachzeitschrift
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Editorial
Impulse zur rechten Zeit
Der Countdown läuft – die Analytica 2010, internationale Leitmesse für
­Instrumentelle Analytik, Labortechnik und Biotechnologie, wird vom
23. – 26. März 2010 wieder das Who-is-Who der Branche in München
­zusammenführen. Die Zahl der Aussteller wird sich stabil auf dem Niveau
der Vorveranstaltung im Jahr 2008 bewegen, mit einem wachsenden Anteil
internationaler Unternehmen. Dies ist besonders erfreulich vor dem Hintergrund deutlich rückläufiger Ausstellerzahlen anderer nationaler wie auch
internationaler Veranstaltungen sowie anhaltender Fusionen im Markt.
Gleichzeitig – gestatten Sie diese Bemerkung pro domo – zeigt sich am
Ausstellerinteresse die Wertschätzung, die die Analytica als Informationsund Business-Plattform genießt. Genau dieses Forum benötigt eine Branche
offenbar, die mit ihrer Innovationskraft für viele Themenfelder mit globaler
gesellschaftlicher Relevanz von immer größerer Bedeutung wird – Umweltschutz, Erneuerbare Energien, Medizin, Lebensmittel.
Seit 1986 begleite ich die Branche wie jetzt wieder als Projektleiter der
Analytica oder als naher Beobachter. Nie war das Potenzial größer als heute: die Fortschritte in der Analysen- und Labortechnik, in der Biotechnologie, das Zusammenwachsen des Labor- und Gesundheitsmarktes, die Globalisierung. Die Analytica 2010 wird den aktuellen Stand abbilden. Die
mehr als 1.000 Aussteller können wieder gute Geschäfte erwarten – „real
business“.
Gleichzeitig schlägt die Analytica Conference die Brücke zwischen Wissenschaft und Industrie. Sie wird vom „Forum Analytik“ organisiert, den
drei führenden deutschen Gesellschaften GDCh (Gesellschaft Deutscher
Chemiker), GBM (Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie) und
DGKL (Deutsche Vereinte Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin). Unter dem Motto „Talking science - Today‘s knowledge for
tomorrow‘s applications“ informieren namhafte Forscher aus aller Welt,
was moderne analytische Methoden leisten, wo sie eingesetzt werden können und welche neuen Entwicklungen sich abzeichnen.
Aktuelle Anwendungen und marktfähige Produkte aus dem Labor- und
Analysenmarkt stehen mit praxisorientierten Ausstellervorträgen im Mittelpunkt des Forums „Laboratory & Analytics“ in Halle B2. Der wachsenden
Bedeutung der Biotechnologie trägt das neue „Biotech Forum“ in Halle A3
Rechnung. Auch hier liegt der Fokus auf Ausstellervorträgen und Diskussionsrunden. Neben klassischen Life Sciences-Themen rücken hier die Themen Industrielle Biotechnologie sowie Personalisierte Medizin (PHC) in den
Vordergrund.
Zum weiteren Rahmenprogramm zählen der „Finance Day“ mit Informationen rund um Förderungs- und Finanzierungsmöglichkeiten für junge
Unternehmen, sowie der „Job Day“, der Unternehmen und Jobsuchende
zusammenführt. Die „InnovationArea“ bietet jungen Unternehmen die ideale Plattform, um erste Geschäftskontakte zu knüpfen und neue Produkte
vorzustellen. Zum zweiten Mal wird auf der Analytica 2010 außerdem der
„Analytica Forschungspreis“ vergeben.
Sollten Sie als Besucher der Analytica 2010 noch unentschlossen sein:
Bei dieser Veranstaltung können Sie nur durch Ihren Besuch gewinnen.
Die Impulse, die von der Analytica ausgehen werden, sind Impulse zur
rechten Zeit!
▶ ▶K o n t a k t
Thomas Rehbein
Projektleiter Analytica
Messe München GmbH
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 3
©Anlutro/Pixelio.de
Inhalt
Editorial
Chromatographie
Thermische Analyse
Impulse zur rechten Zeit
HPLC-MS/MS in der Wasseranalytik
TG-IR-Untersuchungen
T. REHBEIN
3
Dr. W. SEITZ ET AL.
22
DR. A. NEUMANN ET AL.
43
Elektrochemie: EC-(LC)-MS zur
Magazin
Vorhersage metabolischer Prozesse
Interview: Der Zukunft verpflichtet
J.-P. CHERVET, R. BECKER
E. DITTRICH, K. KREUZER
12
Zellbiologie und Melanomforschung
15
Hygiene und Mikrobiologie
Jahrestagung der DGHM und VAAM
M. SINGER
26
RFIC-ESP für die automatisierte
16
Startklar? GIT InnovationsAward 2010
DR. K. HABERMÜLLER
17
Innovative Arzneimittel
18
PD Dr. D. J. WEISS
Persistente Umweltschadstoffe
DR. R. SIETMANN, PROF. DR. F. SCHAUER
­Probenvorbereitung in der IC
Gemeinsame Jahrestagung
K. TAEPKE
Life Sciences
Alles Bio! – Kardiovaskuläres
30
Tissue Engineering
Kompaktphasen optimierte Flüssig­
PD DR. MED. M. H. WILHELMI
chromatographie
Titelstory
DR. G. J. EPPERT, I. SCHINKE
34
Humanplasma mittels MRM
­chromatographischer Trennsysteme
J. LANGRIDGE ET AL., WATERS
LIMS
Eine neue Nanopartikel-SyntheseLIMS – Aktueller Stand und
Technologie
Prof. Dr. W. J. Stark et Al.
4 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
20
zukünftige Trends
52
36
News
Nanopartikel
49
Quantifizierung von Chitotriosidase in
Modellierung und Simulation
DR. E. VON LIERES
46
39
5
Produktprofil
51
Labormarkt
54
Index/Impressum
3. US
News
Messung molekularer Reaktionszeiten
Die Moleküle in unseren Zellen bilden ein komplexes Netzwerk aus Wechselwirkungen, deren zeitliche Abläufe bislang nicht gemessen werden konnten. Biologen untersuchen stattdessen die Geschwindigkeit einzelner molekularer Reaktionen außerhalb der Zelle. Fraglich ist aber, wie aussagekräftig
diese Analysen sind, weil die Moleküle der Zelle in meist höherer Konzentration vorliegen und alle Interaktionen gleichzeitig ablaufen. Ein Team um den
LMU-Biophysiker Prof. Dieter Braun untersuchte nun mit ­einem optischen
Verfahren die Reaktionszeiten für die Kopplung zweier Stränge des Erbmoleküls DNA direkt in der Zelle. Und wurde überrascht: Erwartet wurde, in der
Zelle schnellere Reaktionen zu finden. Die Kopplung lief aber abhängig von
der Länge des DNA-Stranges manchmal sogar langsamer ab als außerhalb
der Zelle. Mithilfe dieser Methode können nun auch Daten aus lebenden
Zellen in Modelle einfließen, die komplexe Vorgänge in biologischen Zellen
abbilden – und möglicherweise helfen, Krankheiten zu erforschen.
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Wassertropfen als Miniaturbeschleuniger
Physiker des Max-Born-Instituts haben Tröpfchen eines feinen Wasserstrahls
mit ultrastarken Laserblitzen beschossen und konnten dadurch ­erichtete
Protonenstrahlen erzeugen. Laserinduzierte Protonenstrahlen ­haben eine
hervorragende Strahlqualität und könnten deshalb für bestimmte Anwendungen in der Medizin oder der Materialanalytik eine Alternative zu den
herkömmlichen Beschleunigern darstellen. Dr. Thomas Sokollik wollte in
seiner Doktorarbeit herausfinden, ob sich durch Beschuss von Wassertröpfchen überhaupt gerichtete Protonenstrahlen erzeugen lassen und welche
physikalischen Vorgänge sich dabei abspielen. Dazu wurde der Laserstrahl
aus ihrem 30-Tera-Watt-Laser in zwei Strahlen geteilt. Der eine wurde auf
die Tröpfchen gerichtet, mit dem anderen wurde durch Beschuss einer dünnen Titanfolie ein Untersuchungs-Protonenstrahl erzeugt. Mit diesem sog.
„Protonen Imaging“ gewannen die Physiker beeindruckende Bilder von der
Form des elektromagnetischen Feldes, welches sich rund um das Wassertröpfchen bildete. Es konnte gezeigt werden, dass die Protonen hinter dem
Wassertröpfchen in Richtung des Laserpulses beschleunigt werden.
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Neue Materialien mit flüssigen Salzen
Am Institut für Chemie der Universität Potsdam beschäftigt sich Juniorprofessor Andreas Taubert mit der Herstellung, den Eigenschaften und der
­Anwendung neuer Hybridmaterialien. Das sind Materialien, die typische
Eigenschaften von mineralischen Materialien, wie Härte oder Undurchlässigkeit, mit denen organischer Makromoleküle, wie elektrische Isolation
oder Zähigkeit, kombinieren. Konkret werden dort Glaskörper mit Poren,
deren Durchmesser nur wenige Nanometer betragen, mit ionischen Flüssigkeiten, organischen Salzen, kombiniert. Ionische Flüssigkeiten können
elektrischen Strom oder Ionen, kleine geladene Teilchen, transportieren. Sie
können Licht aussenden oder weisen spezielle magnetische Eigenschaften
auf. Ihr flüssiger Zustand macht sie als Bauteil für technische Anwendungen allerdings ungeeignet. Durch den Einbau der ionischen Flüssigkeit in
das Spezialglas entstehen jedoch makroskopische Bauteile, die beispielsweise elektrisch leitfähig sind, Licht aussenden können und daneben noch
magnetisch sind. Die Potsdamer Chemiker können solche komplexen Materialien bereits erfolgreich herstellen. Sie untersuchen nun, wie man jede
einzelne Funktion gezielt ansteuern kann, ohne die anderen Funktionen zu
stören. Solche multifunktionalen Materialien könnten in neuen Datenspeichermedien oder in der Elektronik Anwendung finden.
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News
Bochumer Physik-Dekan erhält Plasma-Innovationspreis
Führungswechsel bei Hahnemühle FineArt
Prof. Dr. Uwe Czarnetzki, Dekan der Fakultät für
Physik und Astronomie der Ruhr-Universität
­Bochum, wird für die Entdeckung des „Elektrischen Asymmetrie-Effekts“ von der Europäischen
Physikalischen Gesellschaft (EPS) mit dem „Innovationspreis für Plasmaphysik“ ausgezeichnet.
Seine Entdeckung führte letztlich zu einem innovativen Verfahren zur Kontrolle von industriellen
Plasmen. Das Anwendungsspektrum der aufgrund dieser Entdeckung entwickelten Techno­
logie reicht von der Solarzellenproduktion über
Prof. Dr. Uwe
Oberflächenfunktionalisierung bis zum Halblei- Czarnetzki
terätzen in der Mikroelektronik. Der mit 3.000 €
dotierte Preis wird im Juni 2010 bei der EPS Konferenz verliehen.
www.rub.de
Nach acht Jahren Tätigkeit als Geschäftsführer verlässt Jörg Adomat (49) auf eigenen Wunsch zum
Jahresende die Hahnemühle FineArt in Dassel.
Sein Nachfolger wird Udo Hollbach (46). „Mit der
engagierten Belegschaft ist es in den letzten Jahren gelungen, das Traditionsunternehmen Hahnemühle für den globalisierten Markt fit zu machen“,
sagt Adomat. „Nun suche ich eine neue Herausforderung.“ Hollbach verfügt über mehr als 20
Jahre Erfahrung in der Papierbranche und ist seit
Jahren in leitender Stellung tätig. „Hahnemühle ist
eine starke Marke, und ich bin sicher, dass sich das
bereits Erreichte noch ausbauen lässt“, freut sich
der Marketingexperte auf seine neue Aufgabe.
www.hahnemuehle.com
Sanofi Aventis und KNF Flodos kooperieren
Herr Alexander Bozic
und sein Team bei Sanofi
Aventis in Frankfurt haben bei der Entwicklung
der neuen Dosierpumpe
mitgewirkt. Einen Großteil seiner Bemühungen
hat KNF Flodos bei der
Entwicklung der neuen
Simdos auf das User Interface und die Funktionen gelegt, um eine Alexander Bozic, Lab Manager bei Sanofi Aventis
möglichst einfach be- in Frankfurt, und Jean Delteil, Marketing Manager bei KNF Flodos, mit der neuen Simdos
dienbare ­Dosierpumpe
auf den Markt zu bringen. Während der Entwicklung wurde diese neue
Pumpe mehrfach von Sanofi Aventis getestet und anhand der Erkenntnisse
weiterentwickelt. Die enge Kooperation mit Herrn Bozic und seinem Team
haben KNF Flodos geholfen, eine sehr intuitive Dosierpumpe mit
­benutzerfreundlichem Interface und von Labor-Anwendern gewünschten
Funktionen zu entwickeln. Alexander Bozic ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden: „Eine klasse Pumpe! Die Pumpe ist für Dosieranwendungen aller Art
sehr vielseitig einsetzbar. Insbesondere als eine genaue und sichere Alternative zu Tropftrichter. Auch die kontinuierliche Zugabe von variablen und fixen
Lösungsmengen ist dank der einfachen Bedienung ein Kinderspiel.“
www.knf-flodos.ch
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6 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Udo Hollbach, neuer
Geschäftsführer bei
Hahnemühle FineArt
Bargmann übernimmt Verantwortung für die Analytica
Zum 1. Januar 2010 hat Norbert Bargmann die
Verantwortung für die Analytica übernommen. Er
folgt damit auf Klaus Dittrich, der zeitgleich zum
Vorsitzenden der Geschäftsführung der Messe
München berufen wurde. Mit Norbert Bargmann,
der bereits seit Oktober 2001 Mitglied der
­Geschäftsführung der Messe München ist und
zum 1. Januar 2010 zum Stellvertretenden Vorsitzenden der Geschäftsführung berufen wurde,
übernimmt ein ausgewiesener Messeprofi mit
­engen Kontakten in Politik und Wirtschaft die LeiNorbert Bargmann
tung der internationalen Fachmesse Analytica. In
den vergangenen Jahren zeichnete Bargmann unter anderem für den Erfolg
und das Wachstum einiger Weltleitmessen der Investitionsgüterindustrie am
Standort München verantwortlich, darunter die BAU oder die Drinktec. Mit
dem Geschäftsbereich „Neue Technologien“ übernimmt Bargmann ab sofort
neben der Analytica, auch die Verantwortung für internationale Leitmessen
wie die Productronica, Electronica oder die Laser World of Photonics. Aus seinem bisherigen Verantwortungsbereich verbleiben die Automatica und die
Führung des Internationalen Congress Center München (ICM) sowie der
­Bereiche Gastveranstaltungen und Internationale Standortberatung.
www.analytica.de
Memmert zweimal a­ usgezeichnet
Mehr als 200 Teilnehmer aus ganz Europa wählten während der LLG Sales
Convention 2009 am Nürburgring erstmals in den fünf Kategorien Best
Website, Best After Sales Service, Best New Product, Best Cooperation und
Best Supplier ihren Favoriten des Jahres 2009. Voller Stolz konnte Alexander Gronner, Leiter des Memmert Außendienstes für Deutschland, während
der offiziellen Preisverleihung am 8. November gleich zweimal die Glückwünsche von Lab-Logistics-Group-Geschäftsführer André Meise entgegennehmen, denn Memmert gewann sowohl in der Kategorie Best Coopera­
tion als auch in der Kategorie Best Supplier. Alexander Gronner versicherte
anschließend, dass das gesamte Memmert-Team alles daransetzen werde,
diese hohe Wertschätzung vonseiten des Handels auch im Jahr 2010 zu
behalten. Man habe immer offene Ohren für Anregungen der Handelspartner und sähe in dieser Auszeichnung keinen Grund, sich zufrieden zurückzulehnen. Im Gegenteil, die Bemühungen für einen noch engeren persön­
lichen Kontakt, schnellere Reaktionszeiten und herausragende
Produktqualität würden ständig intensiviert.
www.memmert.com
News
Hach Lange ist Preisträger des Deutschen
­Nachhaltigkeitspreises 2009
Hach Lange erreicht die TOP 3 und überzeugt die Jury in der Kategorie
„Deutschlands nachhaltigste Produkte und Dienstleistungen“. Die Jury
würdigt die Nachhaltigkeit der Küvetten-Tests zur Wasseranalytik aus mehr
als 400 Bewerbern. Die ­Küvetten-Tests zur Wasseranalytik zeichnen sich
durch eine besondere Nachhaltigkeit aus. Vorbildlich ist die gesamte Abdeckung des Produktlebens­zyklus der Küvetten-Tests: Benutzte Küvetten-Tests
werden beim Kunden abgeholt und im eigenen Umweltzentrum einem
ökologisch hochwertigen Recycling zugeführt. Die Rückführung ins
­Umweltzentrum erfolgt aus Deutschland sowie 12 europäischen Ländern.
Dadurch kann eine hohe ­Recyclingquote der eingesetzten Chemikalien
­erreicht werden. Gegenüber vergleichbaren Verfahren bieten die Küvetten-
Tests von Hach Lange eine
hohe Anwendungssicherheit
infolge ­einer vergleichsweise niedrigen Kontaminations- und Verletzungsgefahr
mit
­gefährlichen
Chemikalien. Gleichzeitig
konnte die Menge der eingesetzten Rohstoffe, bezogen auf Chemikalien, um den Faktor 16 (z. B. beim CSB) gegenüber den
DIN-Verfahren verringert werden. Ebenfalls signifikant verringert werden
konnte die Menge an Verpackungsmaterial (z. B. Papier, Glas).
www.hach-lange.de
Leibniz-Preis für ­
Lübecker Hormon- und
Gehirnforscher
Prof. Dr. rer. nat. Jan Born, Direktor
des Instituts für Neuroendokrinologie der Universität zu ­Lübeck, wurde mit dem Leibniz-Preis ausgezeichnet. Der Preis wurde ihm von
der Deutschen Forschungsgemeinschaft für seine richtungsweisenden
Arbeiten auf dem Gebiet der Schlafforschung zuerkannt. Prof. Dr. Jan
Born untersucht vor allem, wie im
Schlaf Gedächtnis gebildet wird.
Dabei konnte er zeigen, dass im
Schlaf nicht nur Gedächtnis gefestigt wird, sondern auch kognitive
Prozesse wie Problemlösungsstrategien stattfinden. Damit war er zugleich der erste Forscher, der einen
kausalen Zusammenhang zwischen
Schlafen und Lernen belegte. In
­Untersuchungen zu einzelnen
Schlafphasen wandte sich Born vor
allem der Rapid-Eye-MovementPhase (REM) zu, von der bis dahin
angenommen wurde, dass sie sich
positiv auf das prozedurale
­Gedächtnis auswirke. In einer weithin beachteten experimentellen
Studie, in der er die REM-Phase mit
Medikamenten unterdrückte, konnte Born diese Annahme widerlegen.
Schließlich untersucht Born auch
die ­Gedächtnisbildung durch Schlaf
in anderen organischen Systemen,
so im metabolischen System und im
Immunsystem. Seine Arbeiten sind
bedeutende Beiträge zur Grund­
lagenforschung, sie greifen auch
wichtige medizinische Fragen auf
und sind gesundheitspolitisch von
großem Interesse. Hohe Relevanz
haben sie für die Lernforschung.
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 7
News
Ein Besen aus Licht soll Farblaser billiger machen
Optische Reinheit genau Messen
Mit einem Besen aus Licht lassen sich bestimmte Materialien, die in grünen Lasern zum
Einsatz kommen, effektiv und
vor allem preiswerter als bisher möglich reinigen. Ersonnen
wurde die neue Methode von
Physikern der Universität
Bonn. Mit ihr lassen sich beispielsweise bestimmte Farblaser weit preiswerter als bislang
herstellen. Was Silizium für die
Entwickler von Computerchips,
ist für Laserphysiker eine Substanz namens Lithiumniobat.
Diese Stellung verdanken die
durchsichtigen Kristalle vor al- Die Schemazeichnung verdeutlicht, wie
lem ­einer schönen Eigenschaft: der Lichtstrahl Elektronen (schwarz) und
Wasserstoff-Ionen (rot) aus dem Kristall
Sie können die Farbe von La- kehrt.
Quelle: odenthal-illustration.de
serlicht verändern. Dazu müssen sie allerdings ausreichend sauber sein. Und diese Reinigung war bislang ein schwieriges und teures Unterfangen. Es sind vor allem durch Licht
umverteilbare Elek­tronen im Lithiumniobat, die die Farbumwandlung behindern. Sie zerstreuen das eingestrahlte Laserlicht und verringern so die
Ausbeute. Die Forscher um den Bonner Physiker Professor Dr. Karsten Buse
konnten diese freien Elektronen nun mit einem Besen aus Licht aus dem
Kristall kehren. Dazu bewegten die Forscher das Lithiumniobat durch einen
schmalen, sehr intensiven Lichtstrahl. Dieser Lichtstrahl regt die störenden
Elektronen im Material an und erzeugt einen gerichteten Strom. Die Elektronen werden vom Lichtstrahl auf eine Seite des Kristalls gebürstet und
häufen sich dort an. Die Forscher konnten die Zahl der störenden Elektronen so unter die Nachweisgrenze senken. Das Verfahren wurde inzwischen
zum Patent angemeldet und an einen der weltgrößten Hersteller von Lithiumniobat lizenziert. Die Methode ist besonders interessant, weil es bislang
im Gegensatz zu roten und blauen keinen vernünftigen grünen Halbleiterlaser gab. Grüne Laser sind beispielsweise für medizinische und biologische
Anwendungen wichtig. Die Hauptinteressenten sitzen jedoch in der
Unterhaltungsindus­trie. Denn mit farbigen Lasern lassen sich beispielsweise winzig kleine kostengünstige Mini-Beamer herstellen, die sich etwa in
Handys oder Digitalkameras einbauen ließen. Erste Prototypen derartiger
Laser-Projektoren gibt es bereits.
www.uni-bonn.de
Sowohl in der Entwicklung
innovativer Produkte in der
Optikindustrie als auch bei
der Fertigung von Laseroptiken ist es notwendig, die
Reinheit optischer Materialien mit höchster Genauigkeit
bestimmen zu können. Bei
verschiedenen Quarzgläsern,
Kristallen und zahlreichen
weiteren optischen Gläsern
sind die Anforderungen an
Genauigkeit und Empfind- Das am LZH entwickelte Laserkalorimeter:
lichkeit extrem gestiegen. im Bild die variable Optikhalterung, die
Messungen von vielen verschiedenen
Dazu zählen auch Optiken, ­Geometrien ­ermöglicht
die als Trägermaterial für
hochwertige optische Beschichtungen dienen. Zur Bestimmung der optischen Güte von Laseroptiken und anderen optischen Materialien hat das
Laser Zentrum Hannover (LZH) ein Laserkalorimeter entwickelt, das die
­Absorption von Licht im Material misst. Die besonderen Vorteile des Geräts
sind die hohe Empfindlichkeit, die absolute Kalibrierbarkeit und ein breiter
Spektralbereich der Testwellenlänge. Mittels einer hochpräzisen Temperaturmessung am Material kann mittlerweile in Abhängigkeit von der Wellenlänge eine Absolutabsorption von < 1 ppm nachgewiesen werden. Diese Genauigkeit gestattet die Detektion kleinster Absorptionswerte, die von
Oberflächen, Beschichtungen oder von Unreinheiten im Material stammen
können. Messungen sind bei prominenten Laserwellenlängen zwischen
193 nm und 2.200 nm möglich. Zusätzlich ist der Bereich zwischen 670 nm
und 2.200 nm lückenlos zugänglich. Die Messwerte können so zugeordnet
werden, dass sie zu Optimierungen innerhalb der Materialien und Bearbeitungs- bzw. Vergütungsprozesse beitragen. Somit wird eine kontinuierliche
Verbesserung der entsprechenden Charakteristika der Laseroptiken möglich.
www.lzh.de
Komplexe molekulare Strukturen sichtbar machen
Bei der Aufklärung der Strukturen von transparenten Festkörpern sind Prof.
Dr. Jürgen Köhler und Prof. Lothar Kador von der Universität Bayreuth
­gemeinsam mit einem Forscherteam des Instituts für Spektroskopie an der
Russischen Akademie der Wissenschaften einen bedeutenden Schritt vorangekommen. Ein von ihnen entwickeltes, auf der Einzelmolekülspektro­
skopie beruhendes Verfahren ist imstande, die Strukturen eines Festkörpers,
z. B. eines polykristallinen Materials, unter dem Mikroskop sichtbar zu
­machen. Die Proben des Festkörpers werden „klar wie ein Kristall“ – prinzipiell bis hinunter zu molekularen Strukturen, die weit unter der von Abbe
definierten Beugungsgrenze liegen. Das Verfahren verwendet eine avancierte Lasertechnik in Kombination mit einer außerordentlich leistungsfähigen Software zur Speicherung und Weiterverarbeitung von Bilddaten.
www.uni-bayreuth.de
8 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Kürzeste Kohlenstoff-Chlor-Einfachbindung entdeckt
Chemiker um Prof. Thomas M. Klapötke von der Ludwig-Maximilians-Universität München haben ein Molekül analysiert, das einen extrem kurzen
Bindungsabstand aufweist. Das Kohlenstoff- und Chloratom im Chlortrinitromethan-Molekül weisen lediglich einen Abstand von 1,69 Å auf. Die
nachgewiesene Distanz zwischen den Atomen ist der kürzeste je beobachtete Abstand für vergleichbare Chlor-Kohlenstoff-Einfachbindungen. Alle
bisher gemessenen Abstände liegen im Bereich zwischen ca. 1,71 und
1,91 Å. Durch theoretische Berechnungen konnten die Forscher in
­Kooperation mit der US-amerikanischen Universität von New Orleans
­zudem die Verteilung der elektrischen Ladungen innerhalb des Moleküls
nachvollziehen. Dabei stellte sich heraus, dass das Chloratom ein gänzlich
positives elektrostatisches Potential aufweist – ein seltener Fall, da Chlor
ansonsten meist negativ polarisiert vorliegt. Zusammen mit der
­Ladungsverteilung der übrigen Atome erklärt dieser Befund jedoch, warum
Chlor- und Kohlenstoffatom so eng miteinander verbunden sind. Die Ergebnisse zeigen eindrucksvoll, dass elektrostatische Wechselwirkungen von
benachbarten Atomen einen signifikanten Einfluss auf die Bindungslänge
haben können, selbst wenn diese Atome nicht direkt an einem der beiden
Atome gebunden sind, die die Bindung aufbauen. Laut Dr. Michael Göbel,
aus dessen Doktorarbeit die neuen Ergebnisse hervorgegangen sind, ist ein
besseres Verständnis dieser Wechselwirkungen hilfreich in ­allen Bereichen,
in denen molekulare Erkennung und Selbstaufbau eine Rolle spielen.
www.uni-muenchen.de
News
Hochempfindlicher Arsennachweis
Etwa 140 Mio Menschen weltweit trinken möglicherweise Wasser, das
­Arsen-Konzentrationen oberhalb des von der WHO empfohlenen Grenzwerts von 10 ppb enthält. Vor allem Länder wie Indien, Bangladesh und
Thailand sind von stark arsenhaltigem Grundwasser betroffen. Aber auch in
einigen Gegenden Nord- und Südamerikas wurden hohe Arsenkonzen­
trationen festgestellt. Das Problem kann, wo es bekannt wird, relativ einfach behoben werden. Heutige Analysenmethoden sind allerdings zeitaufwendig und benötigen eine Reihe von Anreicherungsschritten. Forscher von
der Jackson State University (MS, USA) haben einen neuen Ansatz für einen
raschen, einfachen und dabei hochempfindlichen Arsentest entwickelt. Wie
das Team um Paresh Chandra Ray berichtet, basiert ihre Methode auf ­einem
Zusammenklumpen von Goldnanopartikeln und weist Arsen selektiv noch
bis zu Konzentrationen von 3 ppt in Trinkwasser nach. Die Wissenschaftler
knüpfen dazu spezielle organische Moleküle an die Oberfläche von Goldnanopartikeln, die als Liganden für Arsen wirken: Sie gehen eine Komplexbindung mit Arsen ein. Jedes Arsenion kann drei dieser Liganden binden,
dadurch verbrückt es bis zu drei Goldteilchen untereinander. Je ­höher die
Arsenkonzentration in der Probe, desto stärker verklumpen die Goldpartikel, die Anzahl größerer Aggregate steigt. Die Farbe von feinst in einer Flüssigkeit verteilten Goldnanopartikeln hängt aber von deren Größe ab. Während die arsenfreien Goldnanopartikel in der Lösung rot erscheinen, ist bei
Aggregation durch Arsen ein Farbumschlag nach blau erkennbar. Konzentrationen bis hinunter zu 1 ppb lassen sich anhand der Farbänderung mit
dem bloßen Auge noch erkennen. Arsen bindet wesentlich stärker als andere Metalle an die Liganden. Diese Selektivität erhöhten die Forscher noch
weiter, indem sie drei verschiedene Liganden an das Gold knüpfen. Eine
sehr genaue Methode zur Bestimmung minimaler Änderungen von Partikelgrößen ist die dynamische Lichtstreuung (DLS), bei der das Streulicht eines
Lasers an den Partikeln analysiert wird. Mithilfe der DLS gelang es, noch
Arsen-Konzentrationen bis zu 3 ppt nachzuweisen und zu quantifizieren.
www.gdch.de
http://presse.angewandte.de
Auf dem Weg zur „künstlichen Nase“
Selbst einzelne Moleküle müssen in chemischen Analysen aufgespürt werden. Für diesen hochempfindlichen Nachweis wurden in der ­Nanoforschung
winzige Saiten entwickelt, die charakteristische Schwingungen zeigen.
Dockt das gesuchte Molekül an eine der Saiten an, wird diese schwerer
und schwingt messbar langsamer. Bislang fehlte es allerdings an der praktischen Umsetzung solcher „Nano-Elektromechanischer Systeme“, kurz
NEMS. Quirin Unterreithmeier, Dr. Eva Weig und Prof. Jörg Kotthaus vom
Center for NanoScience (CeNS) und der Fakultät für Physik der LudwigMaximilians-Universität München und dem Exzellenzcluster „Nanosystems Initiative Munich (NIM)“ gelang in diesem Bereich jetzt ein Durchbruch: Sie konstruierten aus einem nichtleitenden Material Nanosaiten,
die elektrisch einzeln angeregt werden und zu Tausenden auf einem Chip
gefertigt werden können. So ließe sich etwa eine hochempfindliche
Höchstleistungsrechner in Hamburg in Betrieb
­genommen
Die Ansprüche der Klimaforscher an ihre Rechner steigen rasant. Die Wissenschaftler brauchen deshalb die leistungsstärksten Computer der Welt.
Ein neuer Rechner der Superlative steht jetzt in Hamburg den Klimawissenschaftlern zur Verfügung. Bundesforschungsministerin Annette Schavan
und Hamburgs Erster Bürgermeister Ole von Beust haben den neuen
Höchstleistungsrechner am Donnerstag in Betrieb genommen – gemeinsam mit 200 hochkarätigen Gästen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Außerdem wurde bei der Inbetriebnahme des Supercomputers das neue
Gebäude des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ) feierlich eingeweiht.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert mit
35 Mio. € den neuen Rechner, die Freie und Hansestadt Hamburg trägt mit
26 Mio. € die Kosten für die neuen Räumlichkeiten. Vor dem Hintergrund
zahlreicher strittiger Fragen im Rahmen der internationalen Klimaverhandlungen werden auch zukünftig wissenschaftlich fundierte Antworten zum
Umgang mit dem Klimawandel aus der Forschung kommen müssen. Hier
bietet das DKRZ mit seinem Höchstleistungsrechner und der dazugehörigen Infrastruktur der deutschen Forschungslandschaft exzellente Bedingungen. Um diese Bedeutung zu untermauern, startete Bundesministerin
Annette Schavan gemeinsam mit dem Ersten Bürgermeister Ole von Beust
die Berechnung neuer Klimasimulationen, die die Basis für den im Jahr
2014 erscheinenden Fünften Sachstandsbericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) sind.
www.bmbf.de
„künstliche Nase“ realisieren, um unterschiedliche Moleküle – etwa
Schadstoffe – einzeln nachzuweisen. Die neuartigen NEMS könnten aber
auch als winzige Taktgeber in Handy-Uhren und in einer Vielzahl von
­anderen ­Anwendungen zum Einsatz kommen.
www.lmu.de
www.nano-initiative-munich.de
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News
Neue Einblicke in polymere Solarzellen
Grüner Zement
Ein interdisziplinäres Forscherteam von Chemikern,
Physikern und Mathematikern der TU Eindhoven und
der Universität Ulm haben
zum ersten Mal hochauf­
lösende dreidimen­sio­nale
Bilder vom Inneren einer
­polymeren Solarzelle erzeugt. Bisher war es nicht
möglich, solche 3-D-Darstellungen herzustellen. Mit
Elektronentomografisches Bild ­einer Polymerdem Einsatz von 3-D-Elekt- Metalloxid-Solarzelle. Die 3-D-Darstellung
ronentomografie konnte je- der Morphologie im Nanometerbereich zeigt
doch eine bisher nicht er- ein komplexes Netzwerk aus Metalloxid
(gelb) unterhalb einer Aluminiumkontaktreichte Detailgenauigkeit schicht (grau) in einer Polymermatrix.
der Darstellung der Nanostruktur erreicht werden. Mithilfe dieser dreidimensionalen Bilder konnten
die Forscher des Instituts für Stochastik der Universität Ulm geometrische
Kenngrößen der Nanostruktur der Solarzellen bestimmen, die sie mit der
Leistungsfähigkeit der Solarzellen korrelieren konnten. Dies liefert wichtige
neue Informationen über die Nanostruktur von polymeren Solarzellen und
deren Bedeutung für die Leistungsfähigkeit der Zellen. ­Obwohl die hier betrachteten polymeren Solarzellen zu den leistungsstärksten ihrer Art gehören, werden nur 2 % der Energie des Sonnenlichts in elektrische Ladungen
umgewandelt. Deshalb ist es das Ziel, diesen Anteil stark zu vergrößern.
Dies soll zum einen durch die bessere Kontrolle der Morphologie der fotoaktiven Schicht erreicht werden, indem z. B. neue Polymere synthetisiert werden, die sich kontrollierter mit Metalloxid ­mischen lassen. Zusätzlich sollen
neue Polymere oder Moleküle entwickelt werden, die ­einen größeren Anteil
des Sonnenlichts absorbieren können. Erst wenn diese Probleme gelöst sind,
werden die Vorteile von Hybrid-­Solarzellen, also die niedrigen Herstellungskosten und die thermische Stabilität der Nano­struktur, vollständig zum Tragen kommen.
www.uni-ulm.de
Die Zementherstellung ist ein
energieintensiver Prozess. Jährlich emittieren ­Zementwerke
mehr als 1 Mrd. t des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) –
dies sind 5 % der weltwei­ten
CO2-Emissionen. Wissenschaftlern um Dr. Peter Stemmermann vom Karlsruher Institut
für Technologie ist es gelungen, mit Celitement ein neues,
mit Portlandzement vergleichbares zementäres Bindemittel
zu entwickeln, das auf bisher Ein Beitrag, den „ökologischen Fußabunbekannten, hydraulisch akti- druck“ zu verringern: Celitement spart
bei der Herstellung Ressourcen und setzt
ven Calciumhydrosilikaten ba- weniger CO2 frei.
Quelle: Dauthkaun
siert. Als Rohstoffe für das
zweistufige Verfahren bei Celitement dienen im einfachsten Fall gebrannter
Kalk und Sand. Die Herstellung von Celitement erfolgt bei Temperaturen
unter 300 °C – im Vergleich zu den etwa 1.450 °C, die üblicherweise für die
Zementherstellung notwendig sind, also in relativ „kühlem“ Umfeld. So
lassen sich im gesamten Herstellungsprozess im Vergleich zur Produktion
von herkömmlichem Portlandzement bis zu 50 % der Energie einsparen.
Auch der Bedarf des Rohstoffes Kalk konnte stark reduziert werden. Neben
der Einsparung an Energie ist vor allem auch die Emissions-Bilanz wegweisend: Bei der Herstellung von Celitement wird im Vergleich zu bisherigen
Verfahren zur Produktion von Portlandzementklinker nur halb so viel CO2
an die Umwelt abgegeben. Möglich wurde diese Entwicklung durch den
Einsatz der Synchrothronstrahlung, die es erlaubte, den Zement im Nanometerbereich zu erforschen. Um den neuen Zement nach und nach zur
Marktreife zu bringen, haben die Erfinder und das KIT gemeinsam mit dem
Industriepartner Schwenk ein Unternehmen namens Celitement gegründet.
Der nächste Schritt ist der Bau einer Pilotanlage auf dem KIT-Campus Nord.
Baubeginn ist für das kommende Jahr angesetzt.
www.celitement.de
www.kit.edu
EML Research wird zu HITS
Die EML Research GmbH, das Forschungsinstitut der Klaus Tschira Stiftung, firmiert zum Jahresende um und trägt ab 1. Januar 2010 den Namen
HITS (Heidelberger Institut für Theoretische Studien). HITS wird nach wie
vor Grundlagenforschung auf Forschungsfeldern betreiben, die große
­Datenmengen verarbeiten und strukturieren. Es wird aber größer und thematisch breiter aufgestellt sein. Insgesamt werden zehn Forschungsgruppen angestrebt. Sie sollen sich neben den bestehenden Gebieten
Lebenswissenschaften (Theoretische Biochemie und Theoretische Biophysik), Wissenschaftliche Datenbanken und Computerlinguistik auch mit
Theoretischer Astrophysik, statistischen Methoden und Computerwissenschaften befassen.
Die erste neue HITS-Gruppe unter der Leitung des Astrophysikers Dr. Volker
Springel wird im Frühjahr 2010 ihre Arbeit aufnehmen. Springel, der kürzlich den mit 100.000 € dotierten, renommierten Klung-Wilhelmy-Weberbank-Preis erhielt, wird dann auch Professor für Astrophysik an der Universität Heidelberg. Die HITS gGmbH wird als Forschungsinstitut der Klaus
Tschira Stiftung von den Geschäftsführern Dr. h. c. Klaus Tschira und Prof.
Andreas Reuter geleitet werden.
www.h-its.org
10 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Analytik Jena in Frankreich
Analytik Jena hat mit der Université de Franche-Comté in Besançon einen
Neukunden im wichtigen Wachstumsmarkt Frankreich gewinnen können.
Über den Vertriebspartner Serlabo Technologies wurde an die französische
Hochschule für den Einsatz in der biotechnologischen Forschung das 100.
Spektralfotometer Specord verkauft. „Frankreich bietet der Analytik Jena
wachsendes Absatzpotential. Auf diesem Markt werden wir uns in Zukunft
stärker engagieren“, sagte Klaus Berka, Vorstandsvorsitzender von Analytik
Jena. „Mit unserem Vertriebspartner Serlabo Technologies arbeiten wir in
dieser Region bereits seit 2005 erfolgreich zusammen.“ Als Ein- und Zweistrahlfotometer für den Spektralbereich vom UV bis zum NIR bietet die
Specord-Serie – von der Routineanalytik bis hin zum Spezialeinsatz in Chemie, Pharmazie, Medizin, Lebensmittelkontrolle, Umwelt, Life Science und
vielen anderen Bereichen – für unzählige Anwendungen die passende
­Lösung. Unter mehr als 150.000 weltweit installierten Fotometern aus Jena
ist das Specord ein Klassiker und geht mittlerweile auf eine 50-jährige Tradition zurück.
www.analytik-jena.com
News
Wie Gifte im Körper entstehen
Sonnenschutzmechanismus in Algen
Wie ein nicht oder nur wenig giftiges Element im menschlichen Körper
durch Reaktionen toxisch werden und so große Schäden anrichten kann,
das untersuchten Wissenschaftler um Prof. Alfred Hirner an der Universität
Duisburg-Essen anhand des Elements Bismut, das grundsätzlich eine
­geringe Giftigkeit aufweist. Bismut wird in der Medizin beispielsweise als
Anti-Ulcus-Medikament, also zum Bekämpfen von Magen- und Darm­
geschwüren eingesetzt. Auch in manchen Medikamenten gegen Reisedurchfälle ist Bismut enthalten. Der großflächige Gebrauch der Bismuthaltigen Präparate führte in der Vergangenheit zu pandemieartigen
Ausbrüchen von krankhaften Veränderungen des Gehirns z. B. in Frankreich und Australien. Als Erklärung wird im Allgemeinen eine Umwandlung
des „harmlosen“ anorganischen Bismuts in eine potentiell toxische Spezies angenommen – wie diese Reaktion vor sich geht, wurde allerdings bisher nicht untersucht. Im Projekt der Umweltanalytiker wurde in Kooperation mit dem Uni-Klinikum Essen eine mögliche Umwandlung von
Leberzellen in die potentiell toxischen Bismutspezies untersucht, die die
Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Durch massenspektrometrische
Techniken konnte die Metabolisierung belegt werden, sodass erstmalig die
Umwandlung des Metalls Bismut durch menschliche Leberzellen nachgewiesen wurde. Nach Aussagen eines Experten kann der Nachweis der Bismutmethylierung zu neuen toxikologischen Einsichten führen. Die Technik
ebnet den Weg zur Speziesanalytik von anderen flüchtigen metallhaltigen
Metaboliten in biologischen Proben.
www.uni-due.de
Die Verwendung von
Lichtenergie zum Aufbau von Biomasse,
sprich die Fotosynthese, ist für Pflanzen eine
Gratwanderung. Die
Aufnahme von Licht
durch zelluläre Pigmentmoleküle,
z. B.
durch den grünen Algenzucht im Miniatur-Maßstab: Im Labor
Blattfarbstoff Chloro- ­wachsen die Mikroalgen in ­Glaskolben. Quelle: WWU – G­rewer
phyll, kann zur Produktion von Sauerstoffradikalen und damit zu Schäden in Pflanzen führen.
Um sich vor solch oxidativer Zerstörung – ­gewissermaßen vor „Sonnenbrand“ – zu schützen, haben Pflanzen Mechanismen entwickelt, die überschüssige Lichtenergie in Wärmeenergie umwandeln. Obwohl Algen einen
großen ­Anteil an der weltweiten Produktion von Biomasse haben, war
über diesen Schutzmechanismus in Algen bislang wenig bekannt. Ein internationales Team von Wissenschaftlern um Prof. Hippler und Prof. Kris
Niyogi von der „University of California“ in Berkeley, USA, hat diesen
Sonnenschutz­mechanismus in der einzelligen Grünalge Chlamydomonas
reinhardtii aufgeklärt. Der Sonnenschutzfaktor ist ein bestimmtes Lichtsammler-Protein („LHCSR3“). Im Allgemeinen sammeln solche Proteine
Licht und machen es für die Fotosynthese nutzbar. In diesem besonderen
Fall erlaubt das Protein allerdings die Umwandlung von Licht- in Wärmeenergie. Dadurch macht es überschüssige Lichtenergie unschädlich. Im
Vergleich zu den herkömmlichen Lichtsammler-Proteinen hat „LHCSR3“
einen sehr alten ­Ursprung. Es stammt wahrscheinlich direkt vom Urahn
aller Lichtsammler-Proteine ab. Wird die Herstellung dieses Proteins verhindert, sind die Algen nicht mehr in der Lage, den Sonnenschutzfaktor zu
produzieren. Sie bekommen dann „Sonnenbrand“, der sogar zum
­Absterben der Algenzellen führen kann. Blütenpflanzen hingegen haben
diese Eiweißmoleküle im Laufe der Evolution verloren und einen anderen
Sonnenschutzmechanismus entwickelt, bei dem ebenfalls Licht- in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die Entdeckung des Sonnenschutzfaktors
in Algen erlaubt tiefe Einblicke in die Regulation der aquatischen Fotosynthese, die für 50 % der weltweiten Primärproduktion an Biomasse verantwortlich ist. Zudem könnten die ­Erkenntnisse dazu genutzt werden, die
Anzucht von Mikroalgen in Bioreaktoren zu optimieren. So könne die biotechnologische Produktion von ­Algenbiomasse, z. B. zur Herstellung von
Biokraftstoffen, verbessert werden.
www.uni-muenster.de
Schlicht mit Licht
Im Zuge der Klimadiskussionen besteht eines der bedeutendsten Ziele für
Chemiker darin, Sonnenenergie zur Erzeugung von Energieträgern wie
Wasserstoff zu nutzen. Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse in
Rostock und seinem Team ist es gelungen, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Frankreich ein neues Katalysatorsystem zu entwickeln. Die
wesentlichen Komponenten für das effektiv arbeitende System sind ein Fotosensibilisator, ein Elektronendonor und der eigentliche Wasserreduktions­
katalysator. Der Fotosensibilisator nimmt das eingestrahlte Licht auf und
fängt so die Lichtenergie ein. Anschließend überträgt der Elektronendonor
ein Elektron auf den angeregten Fotosensibilisator. Der nunmehr negativ
geladene Fotosensibilisator gibt sein überschüssiges Elektron an den Wasserreduktionskatalysator ab. Der Katalysator nutzt das Elektron, um Protonen des Wassers zu Wasserstoff zu reduzieren. Damit der gesamte Pro­
zess abläuft, müssen die einzelnen Komponenten gut aufeinander
abgestimmt sein. Das Team wählte einen bekannten Fotosensibilisator, der
das Metall Iridium enthält, und Triethylamin als Elektronendonor. Während
man sich bisher meist auf teure Edelmetalle als Wasserreduktionskatalysatoren konzentrierte, setzte man in dem Fall auf eine kostengünstige Alternative: einfache, leicht verfügbare Eisencarbonyle. Um diese Reaktion
zukünftig auch in größerem Maßstab durchführen zu können, wird aktuell
an Verbesserungen des Fotosensibilisators und der Verwendung von Wasser als Elektronendonor gearbeitet.
www.catalysis.de
http://presse.angewandte.de
DNA unter Spannung
Mit seiner extrem feinen Nadelspitze kann ein Rasterkraftmikroskop (AFM)
ein einzelnes Molekül aufnehmen und untersuchen. Dies nutzten Biophysiker des Exzellenzclusters Nanosystems Initiative Munich (NIM) am Lehrstuhl von Prof. Hermann Gaub, LMU, um zu messen, wie fest DNA-Moleküle
auf bestimmten Oberflächen haften. Dabei stellten sie fest, dass elektrische
Spannung beeinflussen kann, ob ein Molekül auf einer Oberfläche haftet
oder ob es abgestoßen wird. Die Wechselwirkung zwischen Oberfläche und
DNA-Molekül lässt sich so per Knopfdruck steuern, was für viele Methoden
in der Bioanalytik eine interessante Perspektive darstellt. Die spannungs­
abhängige Adhäsion gilt zudem nicht nur für DNA-Moleküle, sondern auch
für andere Biopolymere wie Proteine oder Polysaccharide.
www.lmu.de
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 11
Magazin
Der Zukunft verpflichtet
Die Laborwelt rückt zusammen
Die Laborwelt rückt zusammen und
gründet die „Europäische Gesellschaft für Nachhaltige Labortechnologien e.V.“, genannt Egnaton. Ziel
ist es, ­nachhaltige Konzepte
­bewusst zu machen und die drei
Säulen der Nachhaltigkeit, nämlich
Ökologie, Ökonomie und sozio-­
kulturelle Aspekte zu etablieren.
22 Konrad Kreuzer,
Präsident Egnaton
22 Egbert Dittrich,
Geschäftsführer Egnaton
E. Dittrich: Unsere Gesellschaft ist keine Mogelpakung, das würden unsere Mitglieder aus dem
universitären Raum gar nicht zulassen. Ich
möchte aber klar stellen, dass die Nachhaltigkeit
gleichrangig Ziele ökologischer Verträglichkeit,
eine Verpflichtung zur Ökonomie und zu soziokulturellen Positionen vertritt. Ökologie und
Ökonomie sind kein Widerspruch. Wer Energie
oder andere Ressourcen einspart, tut nicht nur
der Umwelt etwas Gutes, sondern eben auch
seinem Geldbeutel.
gestalten. Der Trend der Nachhaltigkeit ist global und nachhaltig gebaute Forschungsstätten
mit nachhaltigem Management sind für viele
Forscher ein Gebot, wenn sie ihre Arbeit aufnehmen.
Unsere Standorte befinden sich in einem
Wettbewerb um die klügsten und innovativsten
Köpfe, denn nur diesen wird es gelingen Verfahren, Wirkstoffe oder Energieträger für unser aller
Wohl zu entwickeln. Moderne Forscher legen
­jedoch größten Wert darauf, dass neben den
wirtschaftlichen Faktoren eben auch Ethik und
Einbetung der Unternehmensziele in die Gesellschaft stimmen. Der Arbeitsplatz und die Forschungsziele müssen nachhaltig sein, sonst können sie heute keine erstklassigen Mitarbeiter
gewinnen
Diesbezüglich sprach GIT mit Konrad
Kreuzer, dem Präsidenten und
­Egbert Dittrich, dem Geschäftsführer von Egnaton. Die Fragen stellte
Dr. Margareta Dellert-Ritter.
GIT Labor-Fachzeitschrift: Wie kam es zur
Gründung des Vereins Egnaton?
K. Kreuzer: Ein konservativer werterhaltender
Ansatz, die Umwelt zu schonen und die Ressourcenknappheit in Europa die treibende Kraft
und letztlich der Motor für die Entwicklung
nachhaltigen Wirtschaftens gewesen. Wir wissen heute, dass die Forderung nach Nachhaltigkeit das ­alles beherrschende Thema ist. In der
Gesellschaft haben sich alle in und um das ­Labor
Schaffenden auf europäischer Ebene zusammengefunden, um sich über das Thema „Nachhaltigkeit“ zu solidarisieren und an einer neuen
Laborwelt zu arbeiten.
E. Dittrich: Die Gründung unseres Vereins ist in
der Tat ein historischer Schritt. Erstmalig sind
Universitäten, Industrie, Betreiber, Planer und
Hersteller, d. h. alle relevanten Gruppen der
­Laborwelt in einer Organisation vertreten und
nutzen diese als Netzwerk mit der gemeinsamen
Klammer der Nachhaltigkeit, um alle Laboratorien zukunftsfähig aufzustellen.
Inwieweit werden da nicht handfeste
­Geschäftsinteressen in einen ökologischen
Mantel verpackt?
12 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
K. Kreuzer: Es geht uns allen darum, mit Hilfe
der Nachhaltigkeit zu verhindern, dass die Krise
die derzeit noch ganz gut laufende Laborwelt
gar nicht erst erfasst. Im Übrigen gilt: Nachhaltige Prozesse, Produkte, Wirkstoffe, Energieträger,
alles was das zukünftige Wirtschaftsleben prägt,
braucht für die Entwicklung Laboratorien. Ich
kann aber keine nachhaltigen Produkte in nicht
nachhaltig aufgestellten Laboren und Arbeitsstätten herstellen.
E. Dittrich: Vergessen wir die Menschen nicht.
Unsere Wissenschaftler gehören einer Bildungsschicht und Generation an, die zunehmend ihre
Potenziale in den Dienst der Menschheit stellt.
Sie arbeiten unter immer transparenteren Bedingungen, jeder weiß in Echtzeit, an was der
andere arbeitet. Es gibt kein Wirken im Geheimen mehr, weil es da keine Anerkennung geben
kann und gerade die Wissenschaften fühlen sich
verpflichtet, eine lebenswerte Zukunft mit zu
Herr Dittrich, sind Sie etwa vom Saulus
zum Paulus geworden?
E. Dittrich: Wirtschaftsethik und Firmenphilosophien sind niemals losgelöst von gesellschaftlichen Strömungen und Forderungen, also unterliegt auch der Einzelne einem Wertewandel.
Jeder kann am Besten in seinem individuellen
Umfeld etwas bewirken, was die Gesellschaft
weiter bringt. Natürlich müssen wir alle auch
weiterhin Geld verdienen, in unseren Firmen
­Gewinne erzielen, Budgets einhalten usw. Wir
müssen heute und jetzt Maßnahmen ergreifen,
damit die Laborwissenschaft eben mit nachhaltigen Prozessen an einer nachhaltigen Zukunft
forschen kann.
K. Kreuzer: Unser Schulterschluss macht deutlich, dass es in unserem Laborumfeld Kräfte gibt,
die in der Nachhaltigkeit die einzige Alternative
für eine positive Entwicklung für zukünftige
­Generationen sehen.
Auf welche Weise wollen Sie nun die
­Zukunft fördern, welches sind die
­konkreten Arbeitsinhalte?
K. Kreuzer: Die Mitglieder haben sich im Rahmen
einer Satzung eine Struktur gegeben, die unmissverständlich Ziele formuliert und professionelle
Strukturen anlegt. Der Verein schafft Netzwerke,
die vor allem dem Zweck dienen, einschlägiges
Wissen zu bündeln, Experten aus der Laborwelt
zusammen zu bringen und eine sozio-kulturelle
Plattform zu bilden. Wir haben Programme aufgelegt, die Konzepte, Verfahren und Innovationen
beschreiben, die Standorte nachhaltig verbessern,
ihre Zukunft sichern und sie vor Allem ökonomisch günstiger betreiben lassen.
E. Dittrich: Die Qualität und der Nutzen der
­ ktivitäten steigen natürlich mit der Anzahl der
A
Mitglieder und der Expertise derer, die sich für
eine Mitarbeit in den Fachausschüssen begeistern lassen. Wenn der Verein eines Tages die
Meinungsführerschaft über nachhaltige Labortechnologien erreichen will, dann geht das nur
mit Hilfe all jener, die europaweit in diesem
­Umfeld arbeiten und sich engagieren.
Wenn Sie Mitglieder gewinnen wollen,
dann muss sich das aber auch lohnen. Was
macht den Verein also attraktiv, um ihm
beizutreten?
E. Dittrich: In vielen Unternehmen, deren Abteilungen, Universitäten und Laboratorien gibt es
heute Nachhaltigkeitsbeauftragte, die ihre Aufgabe meist „aus dem Bauch raus“ erfüllen. Fragen sie heute zehn Experten, was Nachhaltigkeit
konkret bedeutet, bekommen sie zwanzig Meinungen.
Egnaton baut das benötigte Handwerkzeug
auf und erarbeitet einen Empfehlungskatalog
mit Hilfe eines europäischen Netzwerkes. Es sollen die Universität in Spanien, genauso wie das
pharmazeutische Unternehmen in Schweden
Handlungsempfehlungen bekommen können,
wie sie mit Hilfe nachhaltiger Konzepte ihre
Standorte betreiben. Wir werden nach Bedarf individuelle Szenarien entwickeln, um in einem
Labor die Betreiberkosten zu senken und sich
zugleich zukunftsfähig aufzustellen.
K. Kreuzer: Es geht uns sozusagen um Handlungs- und Ausführungsempfehlungen, d. h. um
die zielgerichtete Umsetzung von Gesetzen,
Richtlinien und Vorschriften, die es zum Teil
­etwas verborgen auf vielen europäischen Ebenen gibt. Aber auch um deren Weiterentwicklung. Dabei setzen wir auf Eigenhilfe und Eigeninitiative. Es wir z. B. ein „Members advice
Members“- Programm geben. Wir werden u. a.
auch Bildungsmaßnahmen anbieten und Experten ausbilden.
Nun gibt es ja diverse weltweite Initiativen, die eine Zertifizierung zum Inhalt
­haben, ich nenne Leed in USA, Breeam in
Großbritannien und auch die DGNB in
Deutschland, die Nachhaltigkeit von
­Laboratorien zertifizieren. Ist dabei Egnaton ein weiterer Zertifizierer und zersplittert die Kräfte?
E. Dittrich: Gute Ideen und Entwicklungen geschehen oft zeitgleich an verschiedenen Orten.
Einige Mitglieder arbeiten aktiv an den Zertifizierungsrichtlinie der Arbeitsgruppe „Laborgebäude“ bei der DGNB mit Egnaton und wird
sich auch an der Entwicklung derartiger Kriterien in weltweiten Initiativen einbringen. Die einzelnen Systeme nehmen sich bisher nur die
­Gebäude und teilweise die Technische Gebäudeausstattung vor. Labortechnik im Einzelnen,
Labormanagement oder Laborprozesse mit erheblichen Einsparungspotenzialen oder Sicherheitsaspekte, z. B. Gefährdungsbeurteilungen
liegen bei all den genannten Systemen nicht im
Fokus. ­Genauso wenig findet ein internationaler
Austausch statt.
K. Kreuzer: Hier liegt der wesentliche Unterschied. Egnaton ist von Anfang an grenzübergreifend und weltoffen angelegt. Unsere Geschäftssprache ist englisch. Wir brauchen den
Austausch mit allen europäischen Kollegen und
begreifen uns als europäischen Verein. Die amerikanische Initiative Labs21 agiert mit Unterstützung der EPA (Energy Protection Agency) sehr
erfolgreich weltweit, konzentriert sich aber auf
amerikanische Ansätze. Mit unserer Gesellschaft
gibt es jetzt eine Organisation, die sich auch als
Gesprächspartner von Labs21 etablieren will.
Die Amerikaner haben uns zur Gründung ermuntert, weil sie sich mit Hilfe eines Partners einen
strukturierten Transfer europäischer nachhaltiger
Labortechnologien erwarten, die wir ja größtenteils schon haben.
Die Industrie und auch öffentlich-rechtliche
Laboratorien arbeiten unter einem hohen
Kostendruck, inwieweit ist hier die Zertifizierung nur ein weiterer Kostentreiber?
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 13
Magazin
▪▪ „BEN“ (Bench Marks) soll für bereits existierende Gruppen und Organisationen zu mehr
Ergebnissicherheit und Vergleichbarkeit führen und das Zahlenwerk der Institute einbeziehen.
▪▪ Und schließlich „MAM“ (Members advice
Members), wo sich die Mitglieder gegenseitig beraten.
Sie sehen, es handelt sich um sehr hoch gesteckte Ziele, die wir mit einer professionellen Struktur erzielen werden. Wir haben zu diesem Zweck
Herrn Egbert Dittrich als hauptamtlichen
­Geschäftsführer gewonnen der den Verein aufbauen wird.
Konrad Kreuzer
E. Dittrich: In der Tat ist „Zertifizierung“ ein
Reizwort und würde die Unterstützung des Vereins durch die Industrie eher bremsen. Wir setzen daher auch viel mehr auf eine beratende
Funktion und Empfehlungen. Vor allem da wo
die Prozesse hinsichtlich Energie- und Materialverbrauch die durch das Gebäude verursachten
Kosten dominieren. Wir müssen allerdings zur
Kenntnis nehmen, dass sich mehrere weltweit
unterschiedliche Zertifizierungssysteme nicht
mehr verhindern lassen. Zertifizierungen kosten
in einer ersten Schätzung ca. 2 – 5 %der Bausumme. Dies ist ein erheblicher Kostenfaktor.
Welche weiteren Dienstleistungen stellt
der Verein seinen Mitgliedern zur Verfügung?
K. Kreuzer: Unser Dienstleistungskonzept besteht aus folgenden Programmen:
▪▪ „RAM“ (Recommendations), ist die Erarbeitung von Empfehlungen in verschiedenen
Expertenarbeitsgruppen.
▪▪ „STAND“ (Standards), Ermittlung und Listung aller einschlägigen Vorschriften und
Normen.
▪▪ „NET“(Networks), baut Netzwerke auf und
etabliert eine Datenbank.
▪▪ „CAT“ (Education and Training), Aus- und
Weiterbildung.
▪▪ „TAC“(Terms and Substances) Anpassung
von Begriffen und Inhalte.
14 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
E. Dittrich: Egnaton wird mit seiner umfangreichen Expertise in Gestalt der Mitglieder aus
ganz Europa andere Mitglieder bei der Umsetzung von Zertifizierungskriterien, und darüber
hinaus bei allen nachhaltigen Konzepten beratend zur Seite stehen. Daraus kann sich ergeben,
dass die Zertifizierung mit Beratung durchaus
günstiger ist oder auf ein höheres Niveau gestellt werden kann.
Für die Realisierung dieses ambitionierten
Programms benötigen Sie Zeit. Wie sieht
der zeitliche Rahmen aus?
E. Dittrich: Entscheidend ist heute, ein
­Momentum zu erzeugen, d. h einen Anfang
­machen und Impulse geben. Es lässt sich derzeit noch nicht absehen, wie lange der Prozess
benötigt, um umfassende belastbare Ergebnisse vorzulegen. Das hängt von einigen Faktoren
ab, wie z. B. Mitgliederentwicklung oder auch
davon, wie sehr sich Experten engagieren.
­Unser Wirkungsfeld ist sehr umfangreich und
lebt, d. h. es unterliegt einer permanenten
­Anpassung.
Vom 1. – 3. November 2010 werden wir einen
ersten internationlen Kongress durchführen, auf
dem wir schon einige Ergebnisse unserer Arbeit
vorlegen werden und wo sich die Fachwelt
­öffentlich austauschen kann. Wir erwarten auf
der Veranstaltung Gäste und Referenten aus der
ganzen Welt, die sich der Nachhaltigkeit in
­Laboratorien verpflichtet fühlen.
K. Kreuzer: Die Dienstleistungen und Ergebnisse
stehen in erster Linie unseren Mitgliedern zur
Verfügung. Mitglieder haben auch den Vorteil,
Sonderpreise für gewisse Beratungsleistungen
zu erhalten.
E. Dittrich: Egnaton ist ein europäischer Verein.
Wir sind neutral und politisch nicht gebunden,
unterliegen also weder auf nationaler noch
Egbert Dittrich
e­ uropäischer Ebene irgendwelchen Behörden
oder Dachverbänden. Egnaton ist somit gelebtes
Europa und Firmen, Planer, Betreiber, nicht zu
vergessen die Universitäten, Institute und Lehrstühle die sich den Zielen der Nachhaltigkeit verpflichten und an Konzepten mitarbeiten wollen,
sind aufgerufen dem Verein beizutreten.
K. Keuzer: Es gibt aber auch die Möglichkeit,
sich für ein Jahr als „Beobachter“ bei Egnaton
zu akkreditieren. So kann man die Leistung und
die Tätigkeiten besser einschätzen und sich dann
eventuell für eine Mitgliedschaft entscheiden.
▶ ▶K o n t a k t
Egbert Dittrich
Europäische Gesellschaft für Nachhaltige
­Labortechnologien e.V., Egnaton
Bensheim
Tel.: 06251/704720
egbert.dittrich@egnaton.com
www.egnaton.com
Magazin
Zellbiologie und Melanomforschung
Gemeinsam mit dem Meeting des deutschen
Netzwerks für Melanomforschung findet vom
10. – 13. März 2010 die Jahrestagung der deutschen Gesellschaft für Zellbiologie statt. Veranstaltungsort ist die Universität Regensburg.
Exellente Sprecher werden in 7 Symposien über
die neuesten Erkenntnisse aus dem Bereich
Zellbiologie referieren. Die Teilnehmer können
sich über die neuesten Forschungsergebisse
aus ­einer Vielzahl von Themenschwerpunkten,
wie z. B. Epigentik, Signalwege in Zellen,
­Tumorentwicklung, miRNA/TUFs (transcripts of
unknown function) oder Zellmigration und
­Metastasis informieren. Daneben wird eine
Reihe von Minisyposien weitere Themenbereiche vertiefen. ­Zusätzlich zum Tagungsprogramm sind verschiedene Preisverleihungen
(Posterpreis, Carl-Zeiss-Award, Binder Innovationspreis, Werner Risau Preis Walther Flemming Medaille) vorgesehen. Außerdem findet
parallel zur Veranstaltung eine Industrie-Aus-
©Christian Nittmann/Pixelio.de
Gemeinsame Jahrestagung
▶ ▶K o n t a k t
stellung statt. Tagungspräsidentin ist Prof. Dr.
Anja Bosserhoff, Institut für Pathologie, Universität Regensburg. Das Programm der Veranstaltung, sowie weitere Informationen finden Sie
unter www.zellbiologie2010.de.
Katrin Taepke
MCI Deutschland GmbH
Berlin
Tel.: 030/2045-924
Fax: 030/2045-950
info@zellbiologie2010.de
Welcome to the world
of Biotechnology
Instrumentelle Analytik l Labortechnik
Biotechnologie l analytica Conference
In Halle A3 dreht sich alles um das Thema Biotechnologie und um neueste Zukunftstrends wie Industrielle
Biotechnologie oder Personalisierte Medizin.
Auszug aus dem Themenprogramm:
• Kein Biolabor ohne Bioanalytik
Online +
• Rot – Grün – Blau: Biotechnologie
ren
regis tr ieichern:
gestern, heute und morgen
ile s
e
rt
o
e/
V
• Bioprozesstechnik in der Praxis
aly tica.d
w w w.an k e ts
• Finanzierung von
tic
Life-Science-Unternehmen
www.analytica.de/besucher
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 15
Magazin
Hygiene und Mikrobiologie
Jahrestagung der DGHM und VAAM
©Birgit Winter/Pixelio.de
I­nfection and Cancer, Innate Immunity, Metabolism, MRSA – Methicillin Resistenter Staphylococcus aureus und Tuberculosis über die
neuesten Forschungsergebnisse referieren. Darüber hinaus wird die Konferenz von einer
­umfangreichen Industrieausstellung sowie verschiedenen Industriesymposien begleitet. Die
Aussteller freuen sich auf Ihren ­Besuch! Weitere
Informationen zum Konferenzprogramm erhalten Sie auf der Website:
www.vaam-dghm2010.de
Die diesjährige gemeinsame Jahrestagung der
Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) und der Vereinigung für allgemeine und angewandte Mikrobiologie (VAAM)
findet vom 28. – 31. März 2010 im Convention
▶ ▶K o n t a k t
Center Hannover statt. Die Konferenzsprache ist
Englisch. Viele hochkarätige Forscher werden zu
den Themenschwerpunkten: Antimicrobial compounds, Genomics an evolution oft pathogenes,
Gene Regulation, Host Microbe Interaction,
Martin Singer
Conventus Congressmanagement &
Marketing GmbH
Markt & Jena
Tel.: 03641/3533-12
Fax: 03641/3533-21
vaam-dghm2010@conventus.de
www.conventus.de
Termine
thema
termin
ort
LabVIEW-2010-Tage
25.1.
München
26.1.
München
27.1.
Nürnberg
28.1.
Stuttgart
Rheologie-Seminarprogramm
2.2.
Stuttgart
4.2.
Erlangen
Seminar: Durchflussmesstechnik
2.2. – 3.2.
Weil a. Rh.
27.4. – 28.4
Hamburg
16.6. – 17.6.
München
9.11. – 10.11.
Hannover
Seminar: Chip Technologies, Sequencing and 4.2. – 5.2.
Frankfurt/Main
Functional Genomics
Seminar: Flüssigkeitsanalyse
11.2. – 12.2.
Weil a. Rh.
29.4. – 30.4.
Hamburg
21.9. – 22.9.
München
11.11. – 12.11. Hannover
Seminar: Makromolekulare Charakterisierung 18.2.
Genf/CH
mittels Feldfluss-Fraktionierung (AF4) und
Mehrwinkel-Lichtstreuungsmessung (MALS) –
Anwendungen in der pharmazeutischen Forschung
22. Deutsche Zeolith-Tagung
3.3. – 5.3.
München
Chemiedozententagung 2010
8.3. – 10.3.
Gießen
12. Workshop: Geruch und Emissionen bei Kunststoffen
15.3. – 16.3.
Kassel
3. Workshop: Energieeffizienz in KMU’s – 25.3.
Erfurt
Von der Analyse zu intelligenten Lösungen
16 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
nähere informationen
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Wyatt Technology Europe, Tel.: 02689/925-0, info@wyatt.eu
Dechema, Tel.: 069/7564-384, megelski@dechema.de
GDCh, Tel.: 069-7917358, www.gdch.de
Institut für Werkstofftechnik, Universität Kassel, Tel.: 0561/804-3687, susanne.wolff@uni-kassel.de
MAT Mess- und Analysentechnik, Tel.: 05675/722790,
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Magazin
GIT Innovations
Startklar?
Award GIT InnovationsAward 2010
2010
Seit 2008 vergibt die GIT Labor-Fachzeitschrift zusammen mit den Publikationen BIOforum, BIOforum Europe, Imaging & Microscopy und GIT Laboratory
Journal den GIT InnovationsAward für herausragende Produkte.
Einse
nd
für P eschluss
rodu
5.2.2 kte:
010
Unsere Leser, die Besucher der Analytica 2010 und eine neutrale Jury können
entscheiden, wer in diesem Jahr die Gewinner sein werden.
Sie als Hersteller oder Entwickler unterschiedlichster Laborprodukte können
sich in verschiedenen Produktkategorien um die begehrte Auszeichnung
­bewerben.
Der GIT InnovationsAward geht mit drei
­Kategorien an den Start
A – Analytische Instrumente und Software
B – Biotechnologie und Life Sciences
C – Laborbedarf und Einrichtung
Anmeldungen sind ab sofort möglich!
Die Produkteinreichung umfasst
▪▪ die Zuordnung in die entsprechende
Kategorie
▪▪ Produktbeschreibung von max. 800 Zeichen
▪▪ Produktfoto mit 300 dpi als jpg oder tif
Sie können die Produktbeschreibung eingeben
und das Produktbild abloaden unter:
http://www.PRO-4-PRO.com/innovations­
award2010
Termine
Die nominierten Produkte und Systeme werden
den Lesern in GIT Labor-Fachzeitschrift 3/2010
und auf PRO-4-PRO.com vorgestellt.
Des weiteren werden Stimmzettel auf der
­Analytica 2010 verteilt.
Leserwahl ist bis zum 30.03.10 möglich.
Sieger werden die Produktlösungen mit den
meisten Leserstimmen in ihrer Kategorie.
Die Bekanntgabe der Sieger und die Preisverleihung erfolgt in der GIT Labor-Fachzeitschrift
4/2010 und auf PRO-4-PRO.com.
Einsendeschluss ist der 5. Februar 2010.
Die Jury, bestehend aus Vertretern aus Wissenschaft und Industrie, nominiert 5 Produkte in
­jeder Kategorie.
Weitere Infos:
Dr. Katja Habermüller
Tel.: 06151/8090-208
katja-carola.habermueller@wiley.com
Die glücklichen Gewinner des GIT InnovationsAwards auf der Analytica 2008
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 17
Magazin
Innovative Arzneimittel
Von der Forschung zum Patienten
Das Kooperationsforum
Erfolgreiche Arzneimittelentwicklung erfordert das rasche Umsetzen wissen-
Bayern Innovativ als Koordinator des Netzwerkes „Life Science“ konzipierte und organisierte
zu diesem Thema das 4. Kooperationsforum
„Drug Development“ gemeinsam mit der Universität Würzburg. Die aktive Einbindung des
Enterprise Europe Networks bot darüber hinaus
neue Chancen für einen transnationalen Wissenstransfer. Als strategischer Partner wurde Roche
gewonnen. Experten aus der Pharma- und Biotech-Industrie sowie der Wissenschaft präsentierten am 3. Dezember in Würzburg Strategien
für Forschungskooperationen und neue Technologieplattformen für die Wirkstoffentwicklung,
ausgerichtet auf Onkologie und Infektionskrankheiten. Dabei standen Themen wie personalisierte Medizin, molekulare Diagnostik, Oligonukleotid-Wirkstoffe, chemische Proteomics und
Wirkstoffsicherheit im Vordergrund.
Einen Schwerpunkt des Forums bildete die
translationale Forschung, also die frühzeitige
Zusammenarbeit von Pharma oder Biotech mit
der Klinik. An der Universität Würzburg wurde
nach US-amerikanischem Vorbild in Deutschland
erstmalig eine hoch spezialisierte Therapieeinheit, die sogenannte Phase-I-Unit, geschaffen.
Sie ermöglicht die schnelle Umsetzung neuester
Forschungserkenntnisse in die klinische Anwendung an Patienten. Die gemeinsame präklinische
Entwicklung eines Wirkstoffes zur Tumorbehandlung mit Novartis ist Basis für weiterführende
klinische Phasen.
Ergebnis einer erfolgreichen Kooperation ist
auch die Entwicklung von Removab der Trion
Pharma, dem ersten zugelassenen Medikament
gegen maligne Aszites. Die sogenannte „Bauchwassersucht“ ist häufig Folge einer Krebserkrankung, vor allem gastrointestinaler Tumoren oder
Ovarialkarzinome.
Die führenden Akteure aus Grundlagenforschung, innovativen mittelständischen Unternehmen und führenden Pharmaunternehmen
auf europäischer Ebene bringt die Innovative
Medicines Initiative (IMI) zusammen. Prof.
­Michel Goldman, Executive Director der IMI,
stellte dar, wie durch neue Konzepte Engpässe
schaftlicher Ergebnisse, vom Labor zum Patienten. Ziel sind ­verbesserte,
18 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
hochspezifische Wirkstoffe für individuell angepasste Therapien. Damit wird
beispielsweise die Behandlung komplexer E
­ rkrankungen – wie bestimmter
Formen von Krebs – ermöglicht.
Die Entwicklung eines neuen Medikamentes einschließlich klinischer ­Testung
dauert derzeit 10 bis 15 Jahre. Um die Effizienz in diesem ­Prozess zu steigern,
ist eine intensive und frühzeitige Zusammen­arbeit der verschiedenen Akteure aus Wissenschaft, Industrie und ­Kliniken erforderlich. Bayern bietet mit
führenden wissenschaftlichen Einrichtungen, innovativen Biotechnologie-­
Unternehmen, einer internationalen Pharma-Industrie sowie herausragenden
Kliniken hierfür eine exzellente Basis. Würzburg ist ein Zentrum für die
­biomedizinische Forschung und Schnittstelle zur klinischen Entwicklung.
Das Forum bot somit eine ideale Plattform zum
Erfahrungs- und Wissensaustausch und zur
­Erschließung neuer Kooperationen und Anwendungsfelder. Im Rahmen der Veranstaltung fand
auch eine Podiumsdiskussion zum Thema „Hightech-Standort Deutschland – Perspektiven für
den Marktzugang innovativer Arzneimittel“
statt. Experten aus Wissenschaft und Politik
­sowie der Pharma- und Biotech-Industrie erörterten die Thematik „Marktzugang innovativer
Arzneimittel“ vor dem Hintergrund begrenzter
Budgets im Gesundheitswesen.
▶ ▶K o n t a k t
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©Rouven Weidenauer/Pixelio.de
der Arzneimittelentwicklung überwunden und
damit effiziente und sichere Arzneimittel dem
Patienten schneller zugänglich werden. Durch
eine Risikostratifikation von Patienten lassen
sich bereits vor Behandlungsbeginn die mögliche Unwirksamkeit bzw. die Nebenwirkungen
einer Therapie aufgrund individueller genetischer Besonderheiten des Patienten ausschließen. Molekulare Diagnostik analysiert genomische und proteomische Interaktionen und ist
entscheidend für die personalisierte Medizin.
Strategien für die Entwicklung neuer Therapien
stellte Roche vor. An der Veranstaltung nahmen
FAchleute aus Deutschland, Frankreich, Belgien,
Dänemark und den USA teil, darunter Unternehmen und Forschungseinrichtungen wie Amptec,
Aurigon Life Science, Boehringer Ingelheim, Cardiac Research, Daiichi Sankyo, Focus Clinical
Drug Development, Fraunhofer-Gesellschaft, GE
Healthcare, Genelux, Invitrogen, Morphosys,
Provendis, Rentschler Biotechnologie, Roche,
Thermo Fischer und die Universität Würzburg.
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Nanopartikel
Innovationen im Gesundheitswesen
durch Nanopartikel
Eine neue Nanopartikel-Synthese-Technologie erlaubt die Einstellung
bestimmter Eigenschaften
22 Norman A. Lüchinger,
CTO Nanograde
22 Prof. Dr. Wendelin J. Stark,
Functional Materials Laboratory,
ETH Zürich
22 Dr. Samuel C. Halim,
Geschäftsführer Nanograde
In den letzten Jahren wurden im B
­ ereich der Nanopartikel-Synthese große
Fortschritte erzielt. Eine potente Technologie, die an der ETH Zürich entwick­
elt wurde, könnte ­dabei vielerlei Produktinnovationen für Anwendungen im
Gesundheitswesen bringen. Die Eigenschaften der Nanopartikel können
­dabei den Anforderungen der Anwendung e
­ ntsprechend angepasst und
­optimiert werden.
Der Begriff „Nanotechnologie“ ist sehr generell
und meist macht es Sinn zu spezifizieren, über
welchen Zweig der Nanotechnologie man
spricht. Ein Zweig in der Nanotechnologie-Branche sind die immer wichtiger werdenden anorganischen Nanopartikel, die selber für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden
können.
Bis vor kurzem konnte nur eine sehr begrenzte
Anzahl Nanopartikel-Verbindungen großtechnisch hergestellt werden. Infolge der bescheidenen Auswahl von Nanopartikel-Zusammensetzungen war auch die Fülle an Anwendungen
beschränkt. Die Nanopartikel-Industrie musste
geeignete Anwendungen basier­end auf den konventionell herstellbaren Nanopartikeln suchen.
Die neu entwickelte Synthese-Technologie
löst diese bestehenden Einschränk­ungen auf
20 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
und erlaubt nun die Wahl der chemischen Zusammensetzung der Nanopartikel und ergo auch
die Einstellung bestimmter Eigenschaften und
dies in ­einer zuvor nicht vorhandenen Breite
(Abb. 1). Dieser Technologie-Sprung ermöglicht
bei Produktentwicklungen einen neuen Ansatz,
nämlich basierend auf den erwünschten Eigenschaften neue Nanopartikel zu entwickeln. Da
bei Nanopartikeln die zunehmende Dominanz
von Ober­flächen- und Grenzflächen-Phänomenen eine wichtige Rolle spielt und so gewisse
Eigenschaften viel effizienter eingebracht werden können, ohne dass bestehende Eigenschaften verloren gehen, werden diese künftig vermehrt in Produkten zu finden sein.
Die riesige verfügbare Oberfläche und die
daraus resultierende erhöhte Reaktionsfähigkeit
ist ein Hauptgrund dafür, dass Nanopartikel
schon seit längerem für Anwendungen in der
chemischen Katalyse untersucht und verwendet
werden. In der Medizinaltechnik und der Biotechnologie hingegen sind Nanopar­tikel noch
selten in Endanwendungen zu finden. Diverse
Applikationen werden teils seit längerer Zeit untersucht, vor ­allem auf dem Gebiet der Hyperthermie (magnetische Eisenoxid-Nanopartikel)
und künstlicher Implantate; im weiteren Sinne
kann auch die Kosmetik aufgeführt werden, wo
Nanopartikel schon lange in bestimmten Sonnencremen als anorga­nische UV-Absorber verwendet werden.
Flammenspraysynthese als Herstellungsverfahren für Nanopartikel
Anorganische Nanopartikel zersetzen sich im
Gegensatz zu organischen Nanopartikeln nicht
unter Hitze. Dies ist ein Grund dafür, dass sich
erstere sehr gut dafür eignen über Hochtemperaturprozesse hergestellt zu werden. Auch die
hier vorgestellte Flammenspraysynthese weist
Prozess-Temperaturen von bis zu 2.000 °C auf
und eignet sich daher hervorragend, um anorganische Nanopartikel herzustellen. Der äußerst
elegante ­Prozess erlaubt im Grunde die Synthese von anorganischen Nanopartikeln mit beliebiger Zusammensetzung, so dass viele neue Anwendungsgebiete zu erschließen möglich
erscheint. Denn wo früher die Synthese sinnvoller Nanopartikel für medizinische Anwendungen
noch ­schwierig oder zumindest sehr zeitraubend
war, scheint mit der Entwicklung der modernen
Flammenspraysynthese eine große Hürde übersprungen.
Ein anschauliches Beispiel ist die Entwicklung hoch antibakteriell wirksamer Nanopartikel. Die antiseptische und somit desinfizierende
Wirkung von Silber ist seit langem bekannt. Bis
Nanopartikel
dahin war es jedoch nicht möglich, das Edelmetall gezielt und dosiert einzusetzen. Moderne
Zusatzstoffe basieren meist auf Silber-Partikeln
im Mikrometer-Maßstab. Diese sind zwar wirksam, aber durch die Verkleinerung dieser Partikel
und die einhergehende Vergrößerung der SilberOberfläche ließe sich die Effizienz stark verbessern. Dies ist jedoch nicht so einfach umsetzbar,
da man das Silber zuerst so klein herstellen und
in einem zweiten Schritt noch stabilisieren muss.
Ließe man den Stabilisierungsschritt weg, wür-
Abb.1: Mit modernen Flammensynthese kann die
chemische Zusammensetzung anorganischer
­Nanopartikel einfach und verlässlich den
­Anforderungen angepasst werden.
Abb. 2: 1 – 2 nm große Silber-Nanopartikel
­verteilen sich während des Syntheseprozesses
homogen über die Oberfläche von Calciumphosphat-Nanopartikeln
den die Silber-Nanopartikel sofort wieder aggregieren und größere Verbunde bilden. Mit der
modernen Flammenspraysynthese konnten nun
beide Schritte in einem Prozessschritt elegant
verwirklicht werden. Die Silberpartikel werden in
kleiner Konzentration gleichzeitig mit Träger-­
Nanopartikeln, z. B. Calciumphosphat, synthetisiert. Dies erlaubt es den Silberpartikeln überhaupt so klein zu bleiben und so die hohe
Effizienz zu bewahren. Aus dem Flammenspraysynthese-Prozess resultieren auf diese ­elegante
Art 1 – 2 nm große Silber-Nanopartikel, die homogen auf 30 – 50 nm ­großen CalciumphosphatNanopartikeln verteilt sind (Abb. 2). Die Wahl
des Trägermaterials (Calciumphosphat) kommt
nicht von ungefähr. Es ist einerseits bioaktiv und
wird von Mikroorganismen als Nährstoff verwertet. Calciumphosphat wird in Gegenwart von
Mikroorganismen zersetzt, was hunderte 1 – 2
Nanometer kleine Silberpartikel freisetzt. So
werden Bakterien extrem effizient abgetötet
und eine Verbreitung verunmöglicht. Aber auch
andere Trägermaterialien kommen je nach Applikation zur Anwendung.
Die antibakterielle Wirkung dieser Nanopartikel wurde bereits ausführlich in Polymerfolien
getestet, die großtechnisch für Lebensmittelund Pillenverpackungen hergestellt und verwendet werden. Die Resultate zeigen, dass die antibakterielle Effizienz durch die Verwendung
dieser Silber-Calciumphosphat-Komposite im
Vergleich zu bestehenden Zusatzstoffen um
­einen Faktor von bis zu 1.000 erhöht werden
konnte [1]. Die endgültige Silberkonzentration in
der Polymerbeschichtung ist im parts-per-million
(ppm)-Bereich und tötet Bakterien immer noch
höchst effizient ab. Die Polymerfilm-Beschichtung ist nur eine von vielen möglichen Anwendungen, die momentan untersucht werden. So
wird auch an einer antimikrobiellen Beschichtung für Spitaloberflächen, für Textilien oder
auch für sanitäre Anlagen gearbeitet. Die Einarbeitung dieser Partikel in Operationstücher
könnte eine andere sinnvolle Anwendung sein.
Knochenersatzmaterialien auf Basis
von Nanopartikeln
Abb. 3: Gebildetes Hydroxyapatit-Knochenmaterial nach Immersion in simulierter Körperflüssigkeit; Die ursprünglichen Fasern der Knochenwolle besteht aus amorphen Tricalcium-PhosphatNanopartikeln und einem abbaubaren Polymer
Neben den antimikrobiellen Anwendungen wurden bereits diverse Arbeiten im Bereich Knochenersatzmaterialien basierend auf Nanopartikeln aus der Flammenspraysynthese publiziert.
So zeigte sich, dass sich amorphe Tricalciumphosphat-Nanopartikel (TCP) äußerst gut als
synthetischer Knochenersatz eignen. Sind
die metastabilen Calciumphosphat-Nanopartikel
nämlich Körperflüssigkeit ausgesetzt, härten sie
zügig als Hydroxyapatit aus, was als Bestandteil
von Knochen und Zähnen bekannt ist. Wo bestehende Produkte Stunden bis Tage benötigen um
auszuhärten, schafft der neuartige Nanozement
dies in einem Bruchteil dieser Zeit [2]. Um die
Anwendbarkeit für Ärzte zu verbessern, wurden
diese TCP-Nanopartikel zusätzlich in abbaubare
Polymere eingearbeitet und zu Fasern gesponnen [3]. Mit dem so entstandenen Material,
„Knochenwolle“ genannt, lässt sich fehlendes
Knochenmaterial optimal auffüllen, ob im Kiefer
oder in einem nicht-tragenden Skelett-Knochen.
Einmal richtig plaziert, wandelt sich das Material
bei gleichzeitiger Auflösung des Polymers in das
Knochenmaterial Hydroxyapatit um (Abb. 3).
In der Reihe der sich nun öffnenden biomedizinischen Anwendungen anorganischer Nanopartikel finden sich auch bioaktive Gläser. Gewisse Zusammensetzungen von bioaktiven Gläsern
sind schon lange bekannt. Die Bioaktivität zeigt
sich durch die Fähigkeit, unter biologischen
­Bedingungen in Knochen umzuwandeln oder
sich daran zu binden. Mittels Flammenspraysynthese besteht jetzt die Möglichkeit, Zusammensetzung und Kristallphase bioaktiver Gläser in
Nanopartikelform an die spezifischen Gegebenheiten anzupassen und so die Eigenschaften
dieser Biomaterialien einzustellen (Einstellung
des pH-Wertes, Bioaktivität etc.) [4, 5].
Die hier aufgeführten Beispiele sollen ansatzweise das Potential für Produktinnovationen
aufzeigen, die basierend auf der Flammenspraysynthese möglich sind. Man merkt schnell, dass
diese Technologie Materialkombinationen zulässt, die nahezu uneingeschränkt sind. Die Flexibilität und Stabilität des Prozesses löst einen
wichtigen Teil der Materialentwicklung und
­ermöglicht so eine beschleunigte Innovation.
Literatur
[1] Loher S. et al.: Small, 4, 824–32 (2008)
[2] Bohner M. et al.: J. Mater. Chem., 18, 5669–75
(2008)
[3] Schneider O.D. et al.: J. Biomed. Mater. Res., 84B,
350–62 (2008)
[4] Vollenweider M. et al.: Acta Biomater., 3, 936–43
(2007)
[5] Gubler M. et al.: International Endodontic Journal,
41, 670–8 (2008)
▶ ▶K o n t a k t
Dr. Samuel C. Halim
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 21
©anlutro/Pixelio.de
Chromatographie
S chwerpu n k t
HPLC-MS/MS in der Wasseranalytik
Anreicherungsfreie LC-MS-Analytik im Ultra-Spuren-Bereich
Die Bestimmung von polaren organi-
Direkt- und Verbundverfahren
schen Spurenstoffen, beispielsweise
Da die Anreicherung der Spurenstoffe aus Wasser zeit- und kostenintensiv ist und sich zudem
bei sehr wasserlöslichen Verbindungen wie im
Falle des Metaboliten Desphenyl-chloridazon [2]
oder des Monomers Acrylamid als schwierig erweist, wurden im Betriebs- und Forschungslaboratorium der Landeswasserversorgung (LW) Verfahren zum anreicherungsfreien Nachweis dieser
Stoffe im Ultraspurenbereich entwickelt. Hierzu
kamen hochempfindliche Triple-Quadrupol-Massenspektrometer (Applied Biosystems/MDS Sciex
Pflanzenschutzmittel, deren Metabolite, pharmazeutische Wirkstoffe,
Röntgenkontrastmittel sowie Haushalts- und ­Industriechemikalien, in
Wasser ­erfolgt im ng/L-Bereich häu-
API 4000 Qtrap, API 5000 bzw. 5500 Qtrap) zum
Einsatz, welche über eine Elektrospray-Ionenquelle an das Flüssigkeitschromatographie-System (Agilent Technologies 1100 Series bzw. 1200
Series oder Dionex UltiMate 3000 RSLC) gekoppelt wurden. Als Eluenten fanden Mischungen
aus Wasser, Acetonitril bzw. Methanol mit Zusätzen von Ameisensäure, Essigsäure oder Ammoniumacetat als Ionisierungshilfsmittel Verwendung. Bei der Flüssigkeitschromatographie
kamen verschiedene Umkehrphasen (z. B. Agilent Zorbax Eclipse oder Dionex Acclaim RSLC)
mit Flussraten von 0,2 – 0,8 ml/min zum Einsatz.
fig mittels Flüssigkeitschromatographie (HPLC) und tandem-massenspektrometrischer D
­ etektion (MS/
MS) nach Anreicherung durch Festphasen- oder Flüssig/flüssig-Extraktion. Alternativ zu derartigen Verbundverfahren kommen zunehmend
anreicherungsfreie Bestimmungs­
methoden [1], d. h so genannte
­Direktverfahren, bei der Überwachung von Abwasser, Oberflächen-,
Grund und Trinkwasser zum Einsatz.
22 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Abb. 1: Vergleich von analytischen Direkt- und Verbundverfahren mittels HPLC-MS/MS
Zur Detektion der Substanzen werden Massenübergänge (MS/MS) aus Vorläufer- und Fragmentionen genutzt, die eine hohe Selektivität
des Verfahrens gewährleisten. Als allgemein
­anerkannt gilt, dass eine Substanz unter Verwendung von zwei Massenübergängen sicher
identifiziert werden kann.
Bei der so genannten anreicherungsfreien
oder auch direkten Analytik wird auf die Probenextraktion verzichtet (Direktverfahren),
wobei die Wasserproben nahezu unmittelbar
nach der Probenahme und dem Transport in
das Labor analysiert werden können. Für eine
Injektion kommen typischerweise 100 µl Wasserprobe zum Einsatz. Abb.1 zeigt die Gegenüberstellung des Direktverfahrens mit dem
Verbundverfahren. Die Vorteile des Direktverfahrens sind:
1.Verkürzte Analysenzeit: Einsparung von ca.
einem Tag für Probenvorbereitung
2.Verbesserte Robustheit aufgrund von weniger notwendigen Analysenschritten
3.Analyse von schwierig zu extrahierenden
Substanzen möglich (Beispiele sind Desphenyl-chloridazon, N,N-Dimethylsulfamid, Acrylamid oder iodierte Röntgenkontrastmittel)
4.Eigenständiges Verfahren ermöglicht die
analytische Absicherung von positiven Befunden
5.Verringerte Transportkosten aufgrund von
geringen erforderlichen Probenvolumina
Ein weiterer Vorteil des Direktverfahrens ist
­neben der Vereinfachung der HPLC-MS/MS-­
Methoden (Verzicht auf die Probenvorbereitung
und dadurch Reduzierung von Kosten), die
­Minimierung von Matrixeffekten bei der Messung, die bei herkömmlichen Verfahren i. d. R.
aufwendig durch eine matrixangepasste Kalibrierung oder Standardaddition kompensiert
werden müssen.
Es handelt sich hierbei um multiplikative
­Effekte, wobei koeluierende Probenbestandteile die Empfindlichkeit der Ionisation der HPLCMS/MS-Messung beeinflussen können. Es sind
signalverstärkende oder signalunterdrückende
­Effekte möglich. Die Konzentrationen der Substanzen, die in ihren chemischen Eigenschaften
den Analyten sehr ähnlich sind, sind in angereicherten Wasserproben meist größer. Die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Beeinflussung dieser Probenbestandteile bei der
Ionisation ist somit erhöht. Beim Direktverfahren wird im ­Unterschied hierzu die gering konzentrierte Wasserprobe untersucht. Es ist jedoch, auch bei der anreicherungsfreien
HPLC-MS/MS-Analytik, empfehlenswert die
Quantifizierung mit einer Aufstockung zu kontrollieren oder interne Standardsubstanzen einzusetzen.
Die Wiederfindungsrate des Gesamtverfahrens ergibt sich im Fall von Verbundverfahren
aus dem Produkt der Wiederfindungsrate der
Anreicherung und der relativen Empfindlichkeit
Abb. 2: Abhängigkeit der Wiederfindungsrate des Verbundverfahrens HPLC-MS/MS nach Festphasen-­
Extraktion von der Wiederfindungsrate der Anreicherung und der relativen Empfindlichkeit der Messung
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 23
Chromatographie
S chwerpu n k t
Abb. 3: Vergleich des Direktverfahrens mittels HPLC-MS/MS mit dem Verbundverfahren GC-MS nach
Festphasen-Extraktion anhand verschiedener Grundwasserproben
der Messung (Abb.2). Die Ursache für eine niedrige Wiederfindungsrate kann somit auch ein
­signalunterdrückender Effekt bedingt durch die
Probenmatrix sein. Lösungen für die geschilderte Problematik sind neben der Möglichkeit einer
matrixangepassten Kalibrierung die Aufreinigung der Probe bzw. des Probenextrakts oder
deren Verdünnung mit matrix- und analytfreiem
Lösungsmittel, was jedoch eine ausreichend
hohe Empfindlichkeit des Analysensystems erforderlich macht.
Anwendungen der anreicherungsfreien
Analytik
Bestimmungsgrenzen von 10 – 25 ng/l sind bei
Direktverfahren häufig möglich, wobei diese
stark von der Ionisierbarkeit der Substanzen
­abhängig sind. In Einzelfällen lassen sich selbst
Konzentrationen im einstelligen ng/l-Bereich
­anreicherungsfrei detektieren. Weiterhin sind
mit Hilfe sehr empfindlicher HPLC-MS/MS-Systeme und einem zusätzlichen Anreicherungsschritt
Bestimmungsgrenzen unterhalb von 1 ng/L prinzipiell möglich.
Die anreicherungsfreie Analytik wurde zur
Bestimmung von Atrazin und seinen Haupt­
abbauprodukten Desethyl- und Desisopropylatrazin sowie den hydroxylierten Abbauprodukten in verschiedenen Grundwasserproben
eingesetzt. Parallel hierzu konnten im Falle der
nicht-hydroxylierten Substanzen die ermittelten
Analysenresultate mit Hilfe des klassischen
Verfahrens ­unter Verwendung der GC-MS-Technik nach Anreicherung bestätigt werden. Die
Ergebnisse des Direktverfahrens und des Verbundverfahrens sind in Abbildung 3 gegenübergestellt.
Mit Hilfe der anreicherungsfreien Analytik
konnte das Vorkommen von Benzotriazolen im
gereinigten Abwasser einer kommunalen Kläranlage überwacht werden (Abb. 4). Üblicherweise handelt es sich bei den Benzotriazolen um
1H-Benzotriazol und um die Tolyltriazole, ein
Isomerengemisch bestehend aus 4-Methyl-1Hbenzotriazol und 5-Methyl-1H-benzotriazol.
Kontaminationen mit Benzotriazolen dürften in
erster Linie durch ihren Einsatz in Farben und
­Lacken als Korrosionsschutzmittel für Kupfer und
dessen Legierungen, in Kühlflüssigkeiten und
Schmierstoffen von Motoren sowie zum Silberschutz in Reinigungs- und Spülmitteln verursacht
sein. Außerdem gelangen sie nach ihrer Verwendung in Frostschutz- und Flugzeugenteisungsmitteln in die Umwelt. Die im gereinigten
­Abwasser ermittelten Konzentrationen von Benzotriazolen liegen typischerweise im Bereich
­einiger Mikrogramm pro Liter [3].
Entsprechend geringere Konzentrationen der
über die Kläranlagen in die Umwelt eingetragenen Substanzen können ebenfalls in Oberflächengewässern mittels anreicherungsfreier Analytik bestimmt werden. Abbildung 5 zeigt
beispielhaft die Ganglinie verschiedener Röntgenkontrastmittel in der Donau. Die Ergebnisse
machen deutlich, dass bestimmte organische
Spurenstoffe auch nach der Abwasserreinigung
und Verdünnung in Fliesgewässern permanent
vorkommen.
Ausblick
Abb. 4: Anreicherungsfreie Detektion von Benzotriazolen in gereinigtem Abwasser mittels HPLC-MS/MS
24 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Die Analytik von polaren organischen Spurenstoffen mittels HPLC-MS/MS hat in den letzten
Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen. Es
wird die Tendenz beobachtet, dass beim Vorhandensein entsprechend empfindlicher Analysensysteme die Direktverfahren den bisher
eingesetzten Verbundverfahren mit einem Anreicherungsschritt vorgezogen werden. Die anrei-
Chromatographie
S chwerpu n k t
[3] Weber W. H. et al.: 1H-Benzotriazol und Tolyltriazole in der aquatischen Umwelt - Vorkommen in
Grund-, Oberflächen- und Abwasser im Gebiet Donauried-Hürbe, Vom Wasser, 107 (4), 16-24 (2009)
Abb. 5: Ganglinie verschiedener Röntgenkontrastmittel in der Donau bei Leipheim (24h-Mischproben)
cherungsfreie Bestimmung von Pflanzenschutzmitteln in Wasserproben mittels HPLC-MS/MS
befindet sich derzeit in der Normung.
Literatur
[1] Seitz W. et al.: Novel applications of highly sensitive liquid chromatography/mass spectrometry/mass
spectrometry for the direct detection of ultra-trace
levels of contaminants in water, Rapid Commun.
Mass Spectrom., 20, 2281–2285 (2006)
[2] Weber W. H. et al.: Nachweis der Metaboliten Desphenyl-chloridazon und Methyl-desphenyl-chloridazon in Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser,
Vom Wasser, 105 (1), 7–14 (2007)
▶ ▶K o n t a k t
Dr. Wolfram Seitz
Dr. Wolfgang Schulz
Dr. Walter H. Weber
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Chromatographie
S chwerpu n k t
Elektrochemie
EC-(LC)-MS zur Vorhersage metabolischer Prozesse
Die online-Kopplung von Elektrochemie (EC) und
Massenspektrometrie (MS) stellt eine vielversprechende Methode für die Simulation und Vorhersage von metabolischen Prozessen wie z. B. dem
oxidativen Metabolismus von Xenobiotika dar.
Die Nutzung von EC/Flüssigchromato­gra­
phie(LC)/MS ermöglicht:
1.Eine gezielte und schnelle Synthese von
­Metaboliten (Stunden gegenüber Tagen oder
Wochen bei der Anwendung von in vivo-­
Methoden).
2.Die Umgehung von Matrixeffekten und komplexen Isolierungsschritten.
3.Die Erkennung oxidativ labiler Stellen in
Wirkstoffmolekülen.
4.Den Ausschluss von Adduktbildungen mit
Zellmaterial.
Instrumentierung
Antec Leyden hat ein für die Simulation oxidativer Metabolismusreaktionen prädestiniertes
System (Roxy EC/LC Analyzer) entwickelt, das
auf zwei LC-Pumpen für die Gradientenelution,
einem Autosampler für die automatische Probenabarbeitung sowie dem Roxy Potentiostaten
mit Reaktorzelle für die elektrochemische
­Umsetzung der Analyten basiert. Abbildung 1
zeigt den Roxy EC/LC-Analyzer, welcher als
„Frontend System“ für das MS verwendet wird;
in Abbildung 2 ist zudem die Reaktorzelle im
­Detail dargestellt.
Schon Ende der 80er Jahre wurden elektrochemische Reaktionszellen ­online
mit Massenspektrometern gekoppelt, um Redoxreaktionen von verschiedensten Substanzen, einschließlich Biomolekülen, zu studieren [1,2]. Es wurde bald deutlich, dass diese Technik interessante Möglichkeiten für die Simulation von oxidativen Metabolismusreaktionen eröffnet. Dies ergibt sich aus
der Tatsache, dass der Phase I-Metabolismus, welcher im Körper normalerweise durch Enzyme der Cytochrom P450-Gruppe (CYP) katalysiert wird,
hauptsächlich Oxidationsreaktionen („Funktionalisierung“) umfasst. In letzter Zeit haben verschiedene Studien die Nützlichkeit der EC für eine solche
Simulation metabolischer Prozesse von Wirkstoffen gezeigt. EC/MS wurde
beispielsweise für die Untersuchung von N,N-Dimethylanilin [1], Dopamin [3],
dem Dopaminagonisten 2-(N-Propyl-N-2-thienylethylamino)5-hydroxytetralin
[4], Paracetamol [5, 6], Zotepin [7], Amodiaquin [8], Clozapin [6], Troglitazon
[9], Diclofenac [10], Tetrazepam [11] und anderen Verbindungen verwendet.
Diese Arbeiten wurden vor kurzem in Review-Veröffentlichungen zusammengefasst [12,13]. Besonders die Kombination der online-EC/LC/MS hat sich als
nützliches Werkzeug für die Untersuchung des oxidativen Metabolismus in
der Wirkstoffentwicklung erwiesen, da durch die Integration eines flüssigchromatographischen Trennsystems zusätzlich Aussagen über die Polarität
der entstehenden Metabolite gemacht werden können, sodass die Möglichkeit ihrer Identifizierung gegeben ist. Im Folgenden wird eine geeignete
Hardware für solche Studien beschrieben.
Abb. 2: Reaktorzelle mit Inlet und Outlet (links)
sowie Elektrodenhalter mit verschiedenen
­Arbeitselektroden (rechts)
Abb.1: Roxy EC/LC-System
26 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
In Abbildung 3 werden zwei typische Hardware-Konfigurationen für eine Simulation des
Phase I-Metabolismus vorgestellt. Abbildung 3a
zeigt die EC/MS-Kopplung, die Anordnung der
Wahl für eine Oxidation des relevanten Pharma-
Chromatographie
S chwerpu n k t
zeutikums mit direkter massenspektrometrischer
Detektion. Durch Verwendung einer Spritzenpumpe wird die Probenlösung in die Reaktorzelle und anschließend in das MS oder MS/MS
­geleitet. Der EC/MS-Ansatz eignet sich hervorragend zur Erzeugung und Detektion reaktiver,
kurzlebiger Metabolite, die in in-vitro- oder
in-vivo-Ansätzen meist durch z. B. Protein- oder
DNA-Adduktbildungen unentdeckt bleiben.
Abbildung 3b zeigt den Aufbau einer onlineEC/LC/MS-Kopplung für das detaillierte und
­automatisierte Metabolismus-Screening. Mit Hilfe eines speziell modifizierten Autosamplers wird
der zu untersuchende Wirkstoff dabei in die
­Reaktorzelle überführt; dessen Oxidationsprodukte werden dann flüssigchromatographisch
getrennt und anschließend mit einem Massenspektrometer detektiert. So sind beispielsweise
Aussagen bezüglich der Polarität und einer möglichen Isomerie der erzeugten Oxidationsprodukte möglich. Für weiterführende Konjugationsreaktionen (Phase II-Metabolismus) kann eine
zusätzliche Spritzenpumpe verwendet werden,
wodurch sich über eine ­Reaktionsschleife Glutathion (GSH) oder andere relevante Reagenzien
zu den Phase I-Metaboliten mischen lassen.
Funktionen des Roxy EC/LC Systems
1.Kompatibilität mit jedem Massenspektrometer: Diese ist durch einen „Contact
Closure“ sowie durch die Clarity Software
zur Datenverarbeitung gegeben.
2.Automatisches Screening: Durch die Verwendung eines speziell modifizierten Autosamplers ist ein einfaches und automatisches
Screening von Xenobiotika möglich.
3.System-Flexibilität: Verschiedene Systemkonfigurationen sind möglich, z. B. für hohen
oxidativen/reduktiven Umsatz, schnelles
Screening von verschiedenen Proben, Phase I- und/oder Phase II-Metabolismus etc.
4.Roxy-Potentiostat: Großer Bereich des Arbeitspotentials möglich: bis +/– 5,0 Volt, wobei zumeist der Bereich +/– 2,5 V ausreicht,
System ist mit bis zu vier Reaktorzellen aufrüstbar (simultanes Nutzen verschiedener
­Arbeitselektroden und/oder Poten­tiale), PulsModus für optimale Reaktorzellaktivierung
und Reinigung der Arbeitselektrode, ScanModus für schnelle Messung und optimales
Umsatz­potential.
4.Reaktionszelle: Patentierte Dünnschicht­
reaktorzelle, die minimale Probenadsorption
gewährleistet, einfacher und schneller
­Arbeitselektrodenwechsel, große Vielzahl
verschiedener Arbeitselektroden z. B. GC,
Au, Pt, MD (Magic Diamond), mikro-präparative Zelle, Verwendung verschiedener
­Abstandshalter.
A
B
Abb. 3: Hardware-Schemata für die Simulation des oxidativen Phase I-Metabolismus.
a) EC/MS-Kopplung für erste Metabo-lismusstudien unter Verwendung des Roxy EC Systems
b) EC/LC/MS-Kopplung für detailierte und automatisierte Analysen der Oxidationsprodukte.
Resultate
(Basierend auf den Arbeiten der Arbeitsgruppe
von Prof. Uwe Karst, Universität Münster wie in
Literaturstelle [5] beschrieben.)
Die online Kopplung von EC/LC/MS wurde für
die Simulation des oxidativen Phase I- und des
konjugativen Phase II-Metabolismus von Paracetamol im menschlichen Körper ausgenutzt.
Paracetamol (PC), auch bekannt unter den Markennamen Panadol, Tylenol etc., wurde in einer
Reaktorzelle mit einer Arbeitselektrode aus Glas-
kohlenstoff (glassy carbon, GC) bei einem Potential von 600 mV zu dem reaktiven Chinonimin
(Phase I-Metabolit) oxidiert. Dieses Chinonimin
reagiert im Weiteren mit der Thiolfunktion von
GSH bzw. von N-Acetylcystein (NAC) zu isomeren Phase II-Addukten. Diese Addukte werden
dann mittels LC/MS getrennt und charakterisiert.
Die Reaktionen sind mit denen vergleichbar, die
zwischen Paracetamol und GSH im menschlichen Körper unter der Katalyse von CYP (Phase I) bzw. von Glutathion-S-Transferasen (Phase II) stattfinden. In Abbildung 4 sind die
Abb. 4: Massenspektren von PC vor und nach der Oxidation bei 600 mV (negativer Ionisationsmodus)
a) In Anwesenheit des 5-fachen Überschusses von GSH (5 % MeOH, 95 % 20 mM aq. NH4Ac Puffer,
pH 7) bei 0 mV und bei 600 mV.
b) In Anwesenheit der 5-fachen Menge an NAC (5 % MeOH, 95 % 20 mM aq. NH4Ac Puffer, pH 7) bei
0 mV und bei 600 mV.
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 27
Chromatographie
S chwerpu n k t
LC/MS-Ansatz erzeugt und nachgewiesen werden und sind ein wichtiger Bestandteil des
­bekannten Entgiftungsweges von NAPQI in der
menschlichen Leber (Phase II-Metabolismus).
Zusammenfassung
Abb. 5: EC/LC/MS-Chromatogramme einer Lösung, die folgende Verbindungen enthält: PC (10–4 M),
GSH (10–4 M) und NAC (10–4 M).
a) Ohne EC (0 mV); gezeigt sind der TIC und die Massenspuren von PC (m/z 150), NAC (m/z 162) und
GSH (m/z 306).
b) Mit EC (600 mV); gezeigt sind der TIC und die Massenspuren von PC (m/z 150), NAC (m/z 162) und
GSH (m/z 306) sowie von dem NAC-PC-Addukt (m/z 311), dem GSH-PC-Addukt (m/z 455), dem NAC-­
Dimer (m/z 323), dem GSH-Dimer (m/z 611) und einem Komplex aus NAC und GSH (m/z 467)
Paracetamol wurde mit Hilfe von EC/MS- und
EC/LC/MS-Experimenten erfolgreich als Modellsubstanz für die Simulation des oxidativen
­Metabolismus eingesetzt. Phase I- und Phase IIMetabolite, welche schon als Stoffwechselprodukte in vivo bekannt waren, wurden in der
elektrochemischen Reaktorzelle generiert sowie
online mittels LC/MS aufgetrennt und identifiziert. Hierzu wurde entweder ausschließlich PC
analysiert, oder dieses mit Glutathion bzw.
N-Acetylcystein umgesetzt. Diese Resultate belegen eindeutig das große Potential der EC/LC/
MS-Kopplung als wertvolles Werkzeug zur instrumentellen Vorhersage metabolischer Prozesse.
Referenzen
[1] Hambitzer G. und Heitbaum J.: anal Chem, 58
1067(1986)
[2] Volk K. J. et al.: Anal Chem, 60, 720 (1988)
[3] Deng H. und van Berkel G. J.: Electroanalysis, 11,
857(1999)
[4] Jurva U. et al.: Rapid Commun Mass Spectom, 14,
529 (2000)
[5] W. Lohmann and U. Karst, Anal Bioanal. Chem,
386, 1701 (2006)
[6] Madsen K.G. et al.: Chem res Toxicol, 20, 9,
821(2007)
[7] Nozaki K. et al.: Mass Spectrom, 41, 606 (2006)
[8] Lohmann W. und Karst U.: Anal Chem, 79, 6831
(2007)
[9] Madsen K.G. et al.: Chem Res Toxicol, 21, 1107
(2008)
Abb. 6: Reaktionsschema für die elektrochemische Oxidation von PC in Anwesenheit von GSH und NAC
Massenspektren der EC/MS-Untersuchung von
PC (m/z 150) unter Zugabe von GSH (m/z 306)
bzw. NAC (m/z 162) vor sowie nach der Oxidation bei 600 mV dargestellt. Die aus der EC-Oxidation resultierenden Phase II-Konjugate werden mit m/z 455 (PC-GSH-Addukt) bzw. mit
m/z 311 (PC-NAC-Addukt) detektiert.
In Abbildung 5 werden die nach EC/LC/MSAnalyse erhaltenen Chromatogramme von PC
gezeigt. Mit abgeschalteter Reaktorzelle (0 mV)
können nur drei Signale detektiert werden
(Abb. 5A). In Abbildung 5B sind zum Vergleich
die Chromatogramme bei der Oxidation mit einer
Spannung von 600 mV dargestellt. Der starke Intensitätsverlust der Massenspur mit m/z 150 (PC)
bei 600 mV Arbeitselektrodenspannung zeigt,
dass PC fast vollständig in verschiedene Oxidati28 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
onsprodukte umgesetzt wurde. Die Massenspuren mit m/z 311 und m/z 455 repräsentieren
­jeweils das GSH- bzw. das NAC-Addukt von PC.
Die elektrochemischen Reaktionen, die in
der Reaktionszelle stattfinden, werden in Abbildung 6 zusammengefasst. Die Oxidation von PC
startet mit dem Verlust eines Elektrons und
­eines Protons, was in der Bildung eines intermediären ­Radikals resultiert. In der folgenden
­Reaktion ­geschieht ein zweiter Elektronen- und
Protonentransfer, welches dann zur Bildung des
toxischen Metaboliten N-Acetyl-p-benzochinonimin (NAPQI) führt. Durch die Anwesenheit von
endogenen, polaren und meist nukleophilen
Molekülen wie GSH oder NAC wird NAPQI durch
Adduktbildung vom Körper ausgeschieden. Diese Addukte konnten sehr einfach durch den EC/
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Chromatographie
S chwerpu n k t
RFIC-ESP
Ein neues Konzept für die automatisierte Probenvorbereitung in der Ionenchromatographie
Lange Zeit galten kleine Einwegkartuschen, die
auf die Injektionsspritze aufgesteckt wurden
und unterschiedlichste Packungsmaterialien enthalten können, als die bequemste Art der Probenvorreinigung. Mit zunehmender Probenzahl
und dem allgemeinen Kostendruck in den Laboratorien ist eine solche Offline-Probenvorbehandlung zu teuer geworden. Zur Senkung der
Betriebskosten werden seit geraumer Zeit Systeme mit vollständig automatisierten Probenvorbehandlungsschritten angeboten. Alle bisherigen Ansätze zur Inline-Probenvorbereitung bzw.
-voranreicherung in der IC erfordern jedoch u. a.
ein zweites Pumpensystem, mit dem der Probenstrom entweder durch entsprechende Probenvorbereitungskartuschen geleitet oder an Konzentriersäulen angereichert werden kann. Die
damit verbundene Gefahr der Probenkontamination stellt seit jeher ein nicht zu unterschätzendes Problem dar. Vor allem bei der Analyse
von Reinstwasser reicht allein der Kontakt der
zu untersuchenden Probe mit den Pumpenkolben aus, die Blindwerte für die zu analysierenden Ionen signifikant zu erhöhen.
Ziel des RFIC-ESP-Konzeptes (ESP, Electrolytic
Sample Preparation) war, Probenvoranreicherung und Matrixeliminierung in einem RFIC-System zu integrieren. Dazu wird die analytische
Pumpe nicht nur zur Förderung der mobilen Phase sondern auch für den Transport der Probe
durch Anreicherungs- oder Vorreinigungssäulen
herangezogen, was die Spurenanalyse stark vereinfacht und die Kontaminationsgefahr innerhalb des Systems beseitigt. Darüber hinaus werden etwaige Probenvorbereitungskartuschen bei
einem Inline-Verfahren nur mit dem Injektionsvolumen belastet und können somit nach Zwischenspülung für eine Vielzahl von Proben verwendet werden.
Der „Electrolytic Water Purifier“
Kernstück des neuen RFIC-ESP-Systems ist der in
Abbildung 1a dargestellte sog. Electrolytic Water
Purifier (EWP). Hierbei handelt es sich um ein
neues Bauteil, das ein Mischbett-Ionenaustauscherharz enthält. An den jeweiligen Enden befindet sich eine Anionen- bzw. Kationenaustauschmembran mit der entsprechenden Anode
bzw. Kathode. Leitet man Wasser mit einer geringen Restkonzentration an Anionen und Kationen durch dieses Bauteil, migrieren diese bei
Anlegen eines elektrischen Feldes zu den entge30 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Unter dem Begriff Probenvorbereitung fasst man alle Operationen zusammen, mit denen die zu untersuchende Probe in eine für die Analyse geeignete
Form gebracht wird. Mehr als 60 % der benötigten Analysenzeit wird heutzutage für Probenvorbereitungsschritte aufgewendet, die somit wesentlich zu
den Analysenkosten beitragen. Auch sollte nicht unerwähnt bleiben, dass
jede Art der Manipulation von Proben das Analysenergebnis verfälschen
kann, die Sorgfalt bei der Probenvorbereitung also die Qualität des Analysenergebnisses unmittelbar beeinflusst. Ziel der Probenvorbereitung ist es,
Überladungseffekte durch entsprechende Verdünnung der Probe zu vermeiden, störende Matrixbestandteile zu entfernen oder Analyt-Ionen, die in sehr
geringer Konzentration vorliegen, durch Anreicherung detektieren zu können.
Chromatographie
S chwerpu n k t
A
B
Abb.1: a) Schematisierte Darstellung eines Electrolytic Water Purifiers (EWP) in der einfachsten Ausführungsform, b) Zweikammer-Ausführung eines EWP für
den Einsatz in der automatisierten Probenvorreinigung
gengesetzt geladenen Elektroden, wodurch das
Wasser entionisiert wird. Dieses auch als Elek­
trodeionisierung (EDI) bezeichnete Verfahren ist
so effektiv, dass selbst bei Anreicherung von 20
ml des auf diese Weise aufgereinigten Wassers
die üblichen Standard-Anionen bzw. -Kationen
nicht nachweisbar sind. Die miniaturisierte Ausführungsform des EWP’s erlaubt zudem den Einbau in integrierte RFIC-Systeme vom Typ
ICS-2100.
EWPs gibt es auch als Zweikammersysteme.
Wie aus Abb. 1b ersichtlich, kann diese zweite
Kammer ein Anionen- bzw. Kationenaustauscherharz enthalten, wobei beide Kammern
durch eine entsprechende Ionenaustauschmem-
bran voneinander getrennt sind. Leitet man
durch diese zweite Kammer die zu untersuchende Probe, werden je nach Austauscherharz entweder die Anionen oder die Kationen durch
­Hydroxid- bzw. Hydronium-Ionen ersetzt. Proben
mit hohen Metall-Gehalten, wie sie beispielsweise in der Galvanik oder in der AluminiumProduktion anfallen, können auf diese Weise für
die ­ionenchromatographische Anionenanalyse
aufbereitet werden.
Der Aufbau eines RFIC-ESP-Systems
Abbildung 2 zeigt schematisch den Aufbau eines RFIC-ESP-Systems. Im Unterschied zu ei-
nem konventionellen RFIC-System [1] mit elektrolytischer Eluens-Erzeugung befindet sich
anstelle der Injektionsschleife eine entsprechende Konzentriersäule oder alternativ eine
große 1,5-ml-Probenschleife. Verwendet man
für die Anionenanalyse Hydroxid und für die
Kationenanalyse Methansulfonsäure (MSA) als
Laufmittel, ist in beiden Fällen Wasser das Produkt der Suppressionsreaktion, das als ­Effluat
die nachgeschaltete Leitfähigkeits-Messzelle
verlässt. Injiziert man nun eine Probe in dieses
System, enthält dieses Effluat letztendlich neben Wasser die entsprechenden Analyt-Ionen
als korrespondierende Säuren oder Basen, die
im nachgeschalteten EWP vollständig entfernt
werden. Das Effluat des EWP’s wiederum leitet
man in ein 10-Port-Ventil, an dem zwei verschieden große Probenschleifen angeschlossen
sind: eine kleine 10-µl-Schleife für die Injektion
konventioneller Proben und Standards sowie
eine große 10-ml-Schleife für die Voranreicherung größerer Probenvolumina. Das hochreine
Wasser aus dem EWP wird ­somit zur Förderung
des jeweiligen Schleifenvolumens zu einer
nachgeschalteten Konzentriersäule herangezogen, an der die Analyt-Ionen aus Probe oder
Standard zurückgehalten werden. Nach Schalten dieses Injektionsventils ist die Konzentriersäule in Reihe mit der analytischen Trennsäule,
an der die Analyt-Ionen schließlich getrennt
werden. Baut man nun zwischen 10-Port-Ventil
und Injektionsventil eine Probenvorbereitungskartusche (InGuard-Kartusche) ein, kann mit
diesem System jede bekannte Form der Matrixeliminierung als Inline-Verfahren durchgeführt und vollständig a­ utomatisiert werden.
Abb. 2: Schematisierte Darstellung des Aufbaus eines RFIC-ESP-Systems.
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 31
Chromatographie
S chwerpu n k t
Abb. 3: Analyse anorganischer Kationen in hochreinem Wasser. Trennsäule:
IonPac CS16 mit Vorsäule; Temperatur: 50 °C; Eluens: MSA (EG); Gradient:
20 – 55 mmol/l in 10 min; Flussrate: 1 ml/min; Detektion: Leitfähigkeit mit
Suppressorsystem; Anreicherungsvolumen: 20 ml, Peaks: Lithium (1), Natrium (2), Ammonium (3), Kalium (4), Magnesium (5) und Calcium (6).
Anwendungen des RFICESP-Konzeptes
Probenvoranreicherung und
Inline-Kalibrierung:
Bei Anwendung der RFIC-ESP für
die Reinstwasser-Analytik [2] wird
die große 10-ml-Injektionsschleife
mit der zu untersuchenden Probe
mit Hilfe eines entsprechenden
­Autosamplers (AS-IV) gefüllt. Nach
Schalten des 10-Port-Ventils transportiert das hochreine Wasser aus
dem EWP diese Probe zur Konzentriersäule, an der die Analyt-Ionen
zurückgehalten und nach Schalten
des Injektionsventils auf der analytischen Säule getrennt werden. Zur
Durchführung der Inline-Kalibrierung füllt man die kleine 10-µlSchleife mit einem 1000-fach konzentrierteren Standard, der in
analoger Weise angereichert und
eluiert wird. Wichtig ist in diesem
Zusammenhang, dass für beide
Vorgänge (Analyse und Kalibrierung) das gleiche Volumen des
Transportmediums (Wasser aus
dem EWP) verwendet wird, um
mögliche Blindwerte zu berücksichtigen. Durch mehrmaliges Hinund-Her-Schalten des 10-Port-Ventils – bei zwischenzeitlichem Füllen
der Schleife mit Standardlösung
(z. B. aus einem unter Druck stehenden Behälter) – lässt sich in
sehr einfacher Weise eine Mehrpunktkalibrierung durchführen. Bezogen auf ein Probenvolumen von
10 mL erzielt man mit diesem Verfahren Nachweisgrenzen für Standard-Anionen und -Kationen im
einstelligen ng/L-Bereich. Kalibriert
wird hingegen bei 1000-fach höherer Konzentration – im µg/L-Bereich.
Abbildung 3 zeigt exemplarisch die
Abb. 5: Analyse anorganischer Anionen in gesalzenem Fisch. Trennsäule: IonPac AS18 mit Vorsäule; Eluens: KOH-Gradient (EG); Flussrate: 1 ml/min; Detektion: Leitfähigkeit mit Suppressorsystem; Injektionsvolumen: 20 µl; Probe: 5 g Fisch / 100 ml entionisiertes Wasser, aufgestockt mit 25 µg/l Nitrit
und membranfiltriert; Peaks: Chlorid (1), Nitrit (2), Sulfat (3) und Orthophosphat (4).
32 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Abb. 4: Gradientelution von Oxalat und anderen Anionen in einem Bayer-­
Liquor nach Inline-Matrixeliminierung. Trennsäule: IonPac AS17 mit Vorsäule; Säulentemperatur: 30 °C; Eluens: KOH (elektrolytisch generiert); Gradient: 6 mmol/l isokratisch für 3 min, dann auf 14 mmol/l in 2 min, isokratisch
für 3 min, dann auf 30 mmol/l in 4 min, dann auf 50 mmol/l für den Rest der
Laufzeit; Flussrate: 1 ml/min; Detektion: Leitfähigkeit mit Suppressorsystem
(ext. Wasserversorgung); Inj.-volumen: 10 µl; Peaks: 34,5 mg/l Chlorid (1),
11,9 mg/l Malonat (2), 44,8 mg/l Sulfat (3) und 16,8 mg/l Oxalat (4).
Analyse anorganischer Kationen in
einem Reinstwasser mit Hilfe eines
MSA-Gradienten an IonPac CS17
nach Anreicherung von 10 ml.
Matrixeliminierung:
Matrixeliminierungstechniken können in folgende Kategorien unterteilt werden:
▪▪ Elektrolytische Entfernung von
Matrixbestandteilen
▪▪ Chemische Entfernung von Matrixbestandteilen
▪▪ Entfernung von Matrixbestandteilen durch Adsorption
▪▪ Entfernung von Matrixbestandteilen durch Fällungsreaktionen
▪▪ Entfernung von Wasserstoffperoxid oder Lösemitteln
Ein klassisches Beispiel für die
Kombination aus elektrolytischer
und adsorptiver Entfernung von
Matrixbestandteilen ist die Analyse
von Oxalsäure in sog. Bayer Liquors
aus der Aluminium-Herstellung [3].
Lösungen dieser Art enthalten große Mengen Aluminiumhydroxid,
Erdalkali- und Schwermetalle
­sowie molekulare Organika. Zur
Entfernung der Metalle und
­Organika positioniert man eine
­InGuard-RP-Kartusche, die ein
nicht-funktionalisiertes DVB-Harz
enthält, zwischen 10-Port-Ventil
und Injektionsventil und leitet das
Effluat dieser Kartusche vor Erreichen der Konzentriersäule durch
die zweite Kammer des EWP’s, der
in dieser Konfiguration ein Kationenaustauscherharz enthält. Auf
diese Weise werden molekulare
Organika entfernt und die zu analysierenden Anionen im EWP in die
korrespondierenden Säuren überführt. Da jeweils nur 10 µl der Probe injiziert werden, kann eine einzige Kartusche für ca. 100 Proben
verwendet werden. Zwischen den
einzelnen Injektionen wird die Kartusche mit hochreinem Wasser aus
dem EWP gespült. Das zugehörige
Chromatogramm ist in Abbildung 4
dargestellt.
Zur Kategorie der chemischen
Entfernung von Matrixbestandteilen zählt beispielsweise die Entfernung großer Mengen gelösten
­Hydrogencarbonats aus Kohlensäure-haltigen Getränken, dass die
Analyse der Standard-Anionen
empfindlich stören kann. Da diese
Getränke meist auch organische
Additive enthalten, leitet man die
Probe wie im obigen Fall zuerst
durch eine InGuard-RP-Kartusche,
anschließend durch die zweite
Kammer eines EWP’s mit dem Kationenaustauscherharz (in der Natriumhydrogencarbonat in Kohlensäure umgewandelt wird) und
schließlich durch eine mit Silikon
Chromatographie
S chwerpu n k t
beschichtete, semi-permeable Kapillare (CRD,
Carbonate Removal Device), durch die Kohlendioxid abgezogen wird. Die übrigen zu analysierenden Anionen werden dadurch nicht negativ
beeinflusst.
Matrixeliminierung durch Fällungsreaktionen
ist bei der Analyse stark Chlorid-haltiger Proben
oft unvermeidbar. In diesem Fall enthält die InGuard-Kartusche einen Kationenaustauscher in
der Ag-Form und einen Kationenaustauscher in
der Na-Form, wobei beide Harzmaterialien durch
eine Fritte getrennt sind. Diese Harzkombination
ist notwendig, um das bei der Chlorid-Fällung
freigesetzte Silber durch Natrium zu ersetzen,
das sonst die Trennsäule nachhaltig schädigen
würde. Ein typisches Beispiel aus der Lebensmittel-Analytik ist die Analyse von Anionen in gesalzenem Trockenfisch; die entsprechenden
Chromatogramme mit und ohne Matrixeliminierung sind in Abb. 5 dargestellt. Für diese Analyse
wurde eine InGuard-Ag- mit einer InGuard-RPKartusche in Serie geschaltet, um Proteine und
andere Organika aus der Probe zu entfernen. Die
Probe wurde zudem mit 25 µg/l Nitrit aufgestockt, um den Fällungseffekt an der üblicherweise kritischen Trennung zwischen Chlorid und
Nitrit deutlich werden zu lassen. Man kann sich
leicht vorstellen, dass eine einwandfreie Auswertung des Nitrit-Signals bei noch höheren
Chlorid-Gehalten ohne Matrixeliminierung
schwierig wird.
Ein typisches Beispiel für eine rein adsorptive
Matrixeliminierung ist die Analyse von Nitrit und
Nitrat in Milch und Milchprodukten. Vor allem
bei Babys und Kleinkindern führen erhöhte Gehalte an beiden Anionen zu Gesundheitsproblemen. Die Offline-Probenvorbereitung für diese
Produkte umfasst in der Regel die folgenden
Schritte:
▪▪ Lösen von 1 g Milchpulver in 20 ml Wasser
▪▪ Filtern mit einem 1,2-µm-Filter
▪▪ Zentrifugieren des Filtrats in einem Centricon 3 Filter bei 5000 x g für 30 min
▪▪ Behandeln des Centricon 3 Filtrats mit einer
OnGuard-RP Kartusche
▪▪ Filtrat kann in den Ionenchromatograph injiziert werden
Wendet man hingegen RFIC-ESP mit einer In­
Guard-RP-Kartusche an, kann auf die vorherige
Entfernung der Caseine durch Ultrafiltration
oder Dialyse verzichtet werden. Die zu untersuchenden Proben werden lediglich mit entionisiertem Wasser in den Arbeitsbereich hinein verdünnt und membranfiltriert.
Zusammenfassung
Konventionelle Ionenchromatographie-Systeme
zur automatisierten Probenvorbereitung erfordern ein zweites Pumpensystem, mit dem der
Probenstrom entweder durch entsprechende
Probenvorbereitungskartuschen geleitet oder an
Konzentriersäulen angereichert werden kann.
Die damit verbundene Gefahr der Probenkontamination wird mit dem neuen RFIC-ESP-Konzept
vermieden. Durch Integration des neu entwickelten Electrolytic Water Purifiers und eines zusätzlichen 10-Port-Ventils in ein RFIC-System werden
jedwede für die ionenchromatographische Analyse notwendigen Probenvorbereitungs- bzw.
Probenvoranreicherungstechniken stark vereinfacht und vollständig automatisierbar.
Literatur
[1] Weiss J.: Handbook of Ion Chromatography, 3rd
edition, Wiley-VCH, 2004.
[2] Dionex Corporation, Application Brief 106: Trace
Anion Analysis Using an ICS-2100 System with
RFIC-ESP and an Electrolytic Water Purifier
[3] Xiao J. B.: J. of the Chilean Chem. Soc. 51 (3),
964–967 (2006)
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PD Dr. Joachim Weiss
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 33
Chromatographie
S chwerpu n k t
Kompaktphasen optimierte
Flüssigchromatographie
Vorteile der Mischbettechnik
Übersicht
Unter „Kompaktphasen (Stationärphasen) optimierter Flüssigchromatographie“, ungenau kurz als
„Phasenoptimierte Flüssigchromatographie“ bezeichnet, versteht
man eine Methode, bei der analog
dem zur Optimierung der mobilen
Phase verwendeten Vermischen
verschiedener Lösungsmittel unterschiedliche Trägermaterialien kombiniert werden, um auf diese Weise
die Selektivität des Gesamtsystems
auf ein Optimum einzustellen [1].
Die Methode wurde im Jahre
2003 in einer grundlegenden ­Arbeit
durch Eppert und Heitmann [2] behandelt, später von Nyredy und
Szücs durch Verwendung kurzer,
seriell gekoppelter Säulen erweitert
[3], und schließlich mit einer für
Das chromatographische Phasensystem besteht aus Kompaktphase und Fluidphase.
Erstere wird meist stationär gehalten und als stationäre Phase bezeichnet, letztere
wird bewegt (mobile Phase). Zum Erreichen der für ein Trennproblem notwendigen
Phasenselektivität ist häufig eine Optimierung der Zusammensetzung beider Phasen
Voraussetzung. Im Artikel werden die derzeitigen Möglichkeiten zur Optimierung der
Kompaktphase (stationären Phase) beschrieben und ein einfaches, t­ ypisches Beispiel
erläutert.
gekoppelte Säulen geeigneten
Hardware durch die Firma Bischoff
kommerziell angeboten [4].
Die Methode wird so durchgeführt [2], dass im
1. Schritt zunächst die Retentionszeiten der Probensubstanzen an
mehreren Säulen unterschiedlicher
Selektivität unter gleichen Elutionsbedingungen und chromatographischen Parametern ermittelt
werden. Im
2. Schritt erfolgt dann die Optimierung und Auswahl der geeigneten
Trennsäule („Targetsäule“) und im
3. Schritt wird die im Schritt 2 für
die Targetsäule ermittelte optimale
Phasenzusammensetzung durch
Kombinieren anteiliger Packungs
(Träger)mengen realisiert.
Letzteres kann prinzipiell nach zwei
Techniken erfolgen [1], [5], indem
man eine neue Trennsäule entweder mit der ermittelten Zusammensetzung der in Frage kommenden
Trägermaterialen als Mischbett fül-
len läßt [2], oder aber eine Reihe
bereits fertig gefüllter Säulensegmente erwirbt und in bestimmtem
Verhältnis miteinander in Serie
koppelt [3], [4].
Die von uns favorisierte Mischbetttechnik [2] ist eine universelle
Technik mit dem Vorteil, dass der
Anwender nicht wie bei der seriellen Technik (s.u.) auf die begrenzte
Anzahl von Trägern eines Segmentkits angewiesen ist, sondern Materialien beliebiger, ihm zum Testen
geeignet erscheinender Trennsäulen miteinander kombinieren kann,
auch solche, die von unterschiedlichen Herstellern stammen. Beim
Ordern der Targetsäule kann er
leicht den Säulendurchmesser und/
oder die Korngröße und natürlich
die Säulenlänge neu festlegen,
1 mm Trennsäulen und Kapillarsäu-
Tab.1: Chromatographische Bedingungen: Trennsäulen: 125 x2 mm,
AN/W=6/4, Fluss 0,2 ml/min, UV 230 nm, 20 °C
Trennsäule A
Abb. 1: Nomogramm zu Tabelle 1
34 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Peak
Retentionszeit
tR (min)
1
14,5
2
16,0
3
22,4
4
23,4
Trennsäule B
∆ tR
1,5
1,0
Targetsäule
Retentionszeit ∆ tR
tR (min)
Retentionszeit
tR (min)
17,3
15,0
16,9
23,2
28,1
0,4
4,9
16,2
22,5
24,3
∆ tR
1,2
1,8
Chromatographie
S chwerpu n k t
Fälle ein leicht erstellbares Nomogramm verwenden [2]. Die schnell durchführbare manuelle
Nomogrammtechnik bietet sich ­gegenüber dem
PC-Verfahren alternativ durchaus an, weil viele
­Optimierungen, obwohl in der Regel mehrere
Trennsäulen getestet werden, auf zwei
­potentielle Kandidaten hinauslaufen [6], ein
Pendant zur mobilen Phase, bei der meist ebenfalls mit binären Mischungen gearbeitet werden
kann.
Beispiel
Abb. 2: Chromatogramm der Targetsäule,
Bedingungen siehe Tabelle 1
len eingeschlossen. Gegebenenfalls wird der
­Anwender die Targetsäule als Refillsäule erwerben und seine Testsäulen zur Verfügung stellen.
Das ist kostengünstig, denn in diesem Fall benötigt er für die Targetsäule weder neues Material
noch eine Leersäule.
Die Mischbetttechnik bietet sich darüber hinaus für präparative Batch- und Moving-Bed-Verfahren (SMB)[5] an.
In der seriellen Technik verwendet man vom
Hersteller in einem Kit bereits vorgefertigte, mit
bestimmten Trägern gefüllte Säulensegmente,
die der Anwender nach den Ergebnissen seiner
durchgeführten Optimierung beliebig zusammenfügen kann. Auf diese Segmente
ist er für die Targetsäule angewiesen.
Andere Korngrößen oder Säulendurchmesser sowie das Einbeziehen
von Trennsäulen verschiedener Hersteller in die Optimierung sind nicht
vorgesehen.
Falls Trennoptimierungen nur gelegentlich anfallen, verdient die Mischbetttechnik schon aus Kostengründen
den Vorzug. Wenn laufend Optimierungsprobleme zu bearbeiten sind,
wird man die Anschaffung eines Kits
mit seriell kombinierbaren Säulen
überlegen. Für immer wiederkehrende
Routineuntersuchungen verursachen
solche Säulen allerdings höhere Kosten als konventionelle (aus einem
Stück bestehende) Trennsäulen.
Trennungen eines Pestizidgemisches an zwei mit
RP18-Trägern1) gefüllten Säulen A und B lieferten die zwei rot gedruckten kritischen Paare von
Tabelle 1. Auf Säule A war das Paar 3,4 ungenügend getrennt, auf Säule B wurde andererseits
das Paar 1,2 gar nicht aufgelöst. Außerdem trat
Peakumkehr auf.
Ein nach den Werten der Tabelle gezeichnetes Nomogramm (Abb. 1) zeigt die gegenseitige
Abhängigkeit der Peakabstände der kritischen
Paare von den zugehörigen Trägermischungen.
Das Verschieben der Separationslinie S von links
nach rechts ergibt (unter visueller Berücksichtigung der retentionszeitabhängigen Peakbreiten)
unmittelbar, dass ein Zusatz von 20 % des zu B
gehörenden Trägers zum Träger von A eine
Grundlinientrennung beider kritischen Paare erwarten lässt (siehe Retentionszeiten in Spalte 3
von Tabelle 1). Abbildung 2 zeigt das Chromatogramm der mit dem ermittelten Trägerverhältnis
80 zu 20 hergestellten Mischbett-Targetsäule.
Literatur
[1] Glajch J. L et al.: Journal of Chromatography, 318,
23–39 (1985)
[2] Eppert G. J. und Heitmann P.: Selectivity Optimization of Stationary Phases, LC GC Europe, 16(10)
698–705 (2003). Download unter www.sepserv.
com
[3] Nyiredy Sz. et al.: Journal of Chromatography A,
1157, 122–130 (2007)
[4] Bischoff K. et al.: Elements for Separating Substances, WO 2006, 125564
[5] Eppert G. J.: Flüssigchromatographie, HPLC – Theorie und Praxis, Vieweg/Springer 1997, 323 Seiten,
ebenda S. 66
[6] Lamotte S. et al.: GIT Spezial Separation 29 (1),
26–27 (2009)
Fußnoten
1) C-18-Alkylketten-Träger, unterschiedlich nach Silikageltextur und Silanmodifizierung
▶ ▶K o n t a k t
Doz. Dr. habil. Günter J. Eppert
Dipl. Chem. Irene Schinke
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Fax: 030/3934925
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Einfach optimieren
Die Trennsäulenoptimierung (Schritt
2) kann man mit Hilfe einer inzwischen kommerziell erhältlichen Software vornehmen oder für einfache
Camag auf der ANALYTICA 2010: Halle A1 · Stand 410
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 35
Chromatographie
S chwerpu n k t
Modellierung und Simulation
­chromatographischer Trennsysteme
Von der „Textaufgabe“ zum Chromatogramm
Modellierung und Simulation entsprechen in gewisser Weise dem Lösen von
Textaufgaben aus der Schule: Anstelle des Textes steht allerdings ein reales
System, hier der Chromatograph, das zunächst in mathematische Formeln
übersetzt werden muss (Modellierung), die dann zu lösen sind (Simulation),
um eine bestimmte Anwenderfrage zu beantworten. Chromatographische
Trennsysteme werden seit vielen Jahrzehnten modelliert, und in der Literatur
22 Dr.-Ing. Dipl.-Math. Eric von Lieres,
Leiter Modellierung und Simulation,
Forschungszentrum Jülich
ist folglich eine große Anzahl unterschiedlicher Modelle zu finden. Ein vollständiger Überblick ist kaum möglich, aber das Buch von Guiochon und Lin gibt
Das Grundprinzip der Chromatographie wird in
der Technik für verschiedenartige Trennsysteme
genutzt. In der Flüssigchromatographie werden
meist feinporöse Kugeln (Beads) in gepackten
Betten, in Batch-Ansätzen oder in expandierten
Betten verwendet. In letzter Zeit gewinnen auch
gestapelte oder spiralförmig aufgewickelte
Membranen an Bedeutung. In allen Fällen, außer
bei der Größenausschlusschromatographie, werden die Porenwände im Inneren der Beads oder
der Membranen so funktionalisiert, dass die zu
trennenden Substanzen zeitweise binden, wobei
die am häufigsten genutzten Bindungsmechanismen auf Affinität, Ionenaustausch oder auf
hydrophoben Interaktionen beruhen.
Modellierung
Ein gutes Chromatographiemodell muss die
­Berechnung der mittleren Durchlaufzeiten verschiedener Substanzen ermöglichen. Darüber hinaus sollen aber auch die Peakformen der Chromatogramme möglichst genau beschrieben
werden. Dabei werden die Verschiebung, die
Verbreiterung und das Verschmieren einzelner
Peaks, aber auch die Überlagerung mehrerer
Peaks, durch das Zusammenspiel mehrerer physikalischer Einzelmechanismen im Chromatographen verursacht. Abbildung 1 verdeutlicht die
wichtigsten Mechanismen am Beispiel der Festbettchromatographie.
Zunächst werden alle gelösten Substanzen
mit dem Strom der Pufferlösung durch das Zwischenkornvolumen, das ist das Volumen zwischen den Beads, transportiert (Konvektion).
36 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
­einen Eindruck [1]. Die Auswahl eines geeigneten Modells hängt maßgeblich
von der geplanten Anwendung und der verfügbaren Simulationssoftware ab.
Durch die unregelmäßige Struktur des gepackten Bettes sind nicht alle Stromlinien vom Säuleneingang zum Säulenausgang gleich lang, so
dass einzelne Moleküle schneller oder langsamer als der Durchschnitt transportiert werden.
Dieser Effekt wird durch unregelmäßige Säulenpackungen verstärkt und führt zu einer unerwünschten aber nicht vollständig vermeidbaren
Verbreiterung aller Peaks (Dispersion).
Die Trennung findet in den Beads statt. Bei
der Größenausschlusschromatographie sind
manche Moleküle zu groß, um in die die Poren
der Beads eindringen zu können. Die kleineren
Moleküle diffundieren für einige Zeit in das eine
oder andere Bead hinein und auch wieder hinaus. Da die Moleküle im Inneren der Beads nicht
von der Konvektion erfasst werden, bewegen sie
sich insgesamt langsamer durch die Säule, und
die entsprechenden Peaks werden getrennt.
Wenn die Moleküle ungefähr gleich groß sind
müssen jedoch andere Mechanismen zur Trennung genutzt werden, und zwar Adsorption und
Desorption.
Abbildung 1 stellt die Situation bei der Ionenaustauschchromatographie dar. Die zu trennenden Moleküle tragen verschiedene Oberflächenladungen und binden deshalb unterschiedlich
stark an den geladenen Porenwänden. Diese
Bindungen sind reversibel, außer bei relativ niedrigen Salzkonzentrationen, und die Durchlaufzeit
einer Substanz wird maßgeblich durch das Verhältnis ihrer Adsorptionsgeschwindigkeit zur
­Desorptionsgeschwindigkeit bestimmt (Gleichgewichtskonstante der Adsorptionsisotherme).
Die Geschwindigkeiten der Adsorption und
­Desorption (Adsorptionskinetik) beeinflussen
darüber hinaus die Verbreiterung und das Verschmieren der Peaks. Wird die Säule voll beladen,
so wirkt sich schließlich auch die Konkurrenz
verschiedener Moleküle um die verfügbaren Bindungsstellen auf das Chromatogramm aus.
Auch wenn es nicht unmittelbar den Anschein hat, ist unsere „Textaufgabe“ an dieser
Stelle schon halb gelöst, denn Abbildung 1 zeigt
bereits ein Modell des Festbettchromatographen. Dieses sogenannte Ersatzmodell reduziert
das reale System auf die für die mathematische
Modellierung wesentlichen Bestandteile und
stellt damit die Schnittstelle zwischen Anwenderfragen und numerischen Methoden dar.
­Anhand des Ersatzmodells können Anwender
die Funktionsweise einer Computersimulation
nachvollziehen und mit Modellierern besprechen, ohne die Formulierung und Lösung der
Modellgleichungen im Einzelnen zu kennen.
Modellvarianten
Die mathematischen Gleichungen können hier
nicht hergeleitet werden, man kann jedoch
25 Jahre PSS
GPC/SEC
Wir bringen‘s
voran!
Hochauflösende
Säulen
Abb. 1: Wichtigste Elementarmechanismen am Beispiel der Festbettchromatographie
s­ agen, dass jeder Term des mathematischen
­Modells einem Mechanismus des Ersatzmodells
entspricht. Beim Festbettchromatographen sind
das Konvektion, Dispersion, Porendiffusion,
­Adsorption und Desorption. Dieses Modell stellt
jedoch nur ein Grundgerüst dar und muss in vielen Fällen an die konkrete Fragestellung angepasst werden.
Einerseits kann der Trennprozess anders geführt werden, zum Beispiel in drei Schritten zum
Laden, Waschen und Eluieren. Die Modellgleichungen bleiben dabei unverändert, aber bei der
Computersimulation müssen die Konzentrationsprofile am Säuleneingang den Prozessschritten entsprechend vorgegeben werden. Andererseits können andere Isothermen oder Kinetiken
verwendet werden, zum Beispiel das sterische
Massenwirkungsgesetz von Brooks und Cramer
[2]. Außerdem ist die Porendiffusion manchmal
vernachlässigbar, insbesondere in relativ kleinen
Beads, was zu einer Vereinfachung der Modellgleichungen führt [1].
Neben den Mechanismen im Inneren der
Säule können auch Rückvermischungen in
­externen Volumen, zum Beispiel in Injektionsschleifen, Leitungen und Detektoren, das Chromatogramm verändern [3]. Darüber hinaus können mehrere Säulen miteinander verschaltet
werden, zum Beispiel in der simulierten Gegenstromchromatographie [4]. Aufgrund der Fülle
an Möglichkeiten besteht die erste Modellierungsaufgabe immer darin, diejenigen Mechanismen zu identifizieren, die einen relevanten
Beitrag zu den untersuchten Effekten liefern.
Erst dann können geeignete Formeln aufgestellt
und berechnet werden.
Simulation
Die Vielfalt der Chromatographiesimulatoren ist
ebenso unübersichtlich wie die der Modelle, und
keine Software wird allen Ansprüchen gerecht.
Deshalb programmieren viele Arbeitsgruppen,
die sich schwerpunktmäßig mit Chromatographiemodellierung beschäftigen, ihren eigenen
Simulator. Dabei ist Matlab besonders beliebt,
da viele numerische Algorithmen bereits fertig
implementiert zur Verfügung stehen. Die Programmierung in C oder Fortran ist wesentlich
aufwändiger, bietet aber mehr Spielraum und
kann die Rechenzeiten erheblich verkürzen.
Es gibt auch kommerzielle Simulatoren bei
denen man sich nicht um die Modellgleichungen
zu kümmern braucht, zum Beispiel Aspen Chromatography oder SuperPro Designer Bei diesen
Programmen muss nur das gewünschte Ersatzmodell gewählt werden, und mehrere Säulen
können in einem Flussdiagramm miteinander
verschaltet werden. Dafür müssen die benötigten Modellvarianten allerdings in den mitgelieferten Modellbibliotheken enthalten sein, und
die Lizenzkosten sind relativ hoch. Die Software
gProms nimmt eine Sonderstellung zwischen der
gleichungsbasierten Programmierung und den
an Flussdiagrammen orientierten Prozesssimulatoren ein.
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Auflösung
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Parameterbestimmung
Jedes Chromatographiemodell hängt von Modellparametern ab, und die Werte dieser Parameter werden vom Simulator benötigt, um Chromatogramme berechnen zu können. Einige
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Chromatographie
S chwerpu n k t
Modellparameter sind gut bekannt, wie zum
Beispiel die Säulenlänge oder die Flussgeschwindigkeit, andere müssen aus Messdaten bestimmt
werden. Darunter fallen insbesondere die Porosität und der Dispersionskoeffizient der Säule,
die Porosität und der Porendiffusionskoeffizient
in den Beads und die Parameter der verwendeten Adsorptionsisotherme oder -kinetik.
Mit geeigneten Batch- und Säulenexperimenten können die Modellparameter teilweise im
Hochdurchsatzverfahren bestimmt werden [5].
Um die Genauigkeit zu erhöhen, sollten die einzelnen Mechanismen so weit wie möglich experimentell isoliert und getrennt untersucht werden. Manche Parameter können durch
Anpassung von Teilmodellen an Messdaten
­bestimmt werden, zum Beispiel der Porendiffusionskoeffizient [6]. Bei der Anpassung werden
die gesuchten Parameter systematisch variiert,
um den Unterschied zwischen Simulationsergebnissen und Messungen zu minimieren. Dafür
muss der verwendete Simulator allerdings mit
einem Optimierungsalgorithmus gekoppelt werden. In jedem Fall sollte die Vorhersagekraft der
gewählten Modellvariante zusammen mit den
bestimmten Parametern durch Validierungs­
experimente geprüft werden.
[3] Jakobsson N. et al.: J. Chrom. A 1138, 109–119
(2007)
[4] Palacios J. et al.: Ind. Eng. Chem. Res. 48,
11148–11157 (2009)
[5] Susanto A. et al.: Chem. Eng. Technol. 31,
1846–1855 (2008)
[6] Schröder M et al.: J. Phys. Chem. B 110, 1429–1436
(2006)
[7] Natarajan V. et al.: Biotech. Bioeng. 78, 365–375
(2002)
[8] Tarafder A. et al.: J. Chrom. A 1183, 87–99 (2008)
[9] Toumi A. und Engell S.: Chem. Eng. Sci. 59,
3777–3792 (2004)
Mehrkomponentengemische aus der biopharmazeutischen Industrie stellt zwar immer noch
eine Herausforderung dar, in der Literatur wird
aber von vielen erfolgreichen Studien mit
­Modellproteinen berichtet, wie zum Beispiel
­Bovines Serumalbumin (BSA), Lysozym, Cytochrom C oder Ribonuclease A [3,5,7]. Bei der
modellbasierten Prozessoptimierung werden
­sowohl Säulenanordnungen [4], als auch Prozessführungsstrategien [7,8] am Rechner ausgelegt. Modelle können aber auch zur Steuerung
laufender Prozesse eingesetzt werden [9].
Da reale Prozesse nicht immer perfekt ablaufen, ist es sinnvoll erwartete Störungen bei
der Prozessauslegung zu berücksichtigen [3].
Trotzdem sollten die Simulationsergebnisse
­immer nur als Vorschläge verstanden und mit
realen Experimenten geprüft werden. Modell­
basierte Methoden haben niemals den vollständigen Ersatz von Experimenten zum Ziel. Vielmehr geht es darum die Anzahl der Experimente
zu verringern und die benötigten Experimente
möglichst gut zu planen. Deshalb sind enge
­Kooperationen zwischen Experimentalisten und
Modellierern meist der Schlüssel zur erfolgreichen Lösung der „Textaufgabe“ Chromatographiemodellierung.
▶ ▶K o n t a k t
Anwendungen
Modellbasierte Methoden können sowohl für
die Untersuchung und Kontrolle bestehender
Prozesse, als auch für die Auslegung zukünftiger
Prozesse sehr nützlich sein. Die Trennung realer
[1] Guiochon G. und Lin B.: Modeling for Preparative
Chromatography, Academic Press, 2003.
[2] Brooks C. und Cramer S.: AIChE Journal 38,
1969–1978 (1992)
®
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Dr.-Ing. Dipl.-Math. Eric von Lieres
Institut für Biotechnologie 2
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Literatur
en
Arbeit
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38 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
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LIMS
LIMS
Aktueller Stand und zukünftige Trends
1.Wohin geht der Trend bei LIMS-­
Systemen Ihrer Meinung nach?
2.Welche Anwendungen stehen dabei
im Fokus?
3.Was war für Sie auf der Tagung
besonders interessant und warum?
Auf dem LIMS-Forum 2009 in Bonn, das Mitte September von Klinkner &
Partner in Kooperation mit Imcor ausgerichtet wurde, stellten Experten den
aktuellen Stand der Technik vor und eröffneten einen Blick in die Zukunft.
Neben Einsatzmöglichkeiten, Kosten- und Nutzenrechnungen wurden Tipps
zur Auswahl und Implementierung von Anwendern und Entwicklern entsprechender Systeme vorgestellt. Nach den Vorträgen boten verschiedene
­Diskussionsrunden Gelegenheit zu einem intensiven Erfahrungsaustausch.
Produktmanagerin Starlims
Axel Semrau GmbH & Co. KG
1. In der aktuellen Laborlandschaft existieren
verschiedene Softwarelösungen für unterschiedliche Aufgaben: LIMS, ELN (Elektronisches
­Laborjournal), DMS (Dokumenten Management
System), SDMS (Scientific Data Management
System), Chromatographie-Daten-Systeme usw.
Dies bedeutet für den Anwender, dass er verschiedene, voneinander unabhängige Datenspeicher handhaben und pflegen muss. Daneben
nutzt er in der Regel zusätzlich papierbasierte
Laborjournale und Protokolle, E-Mails oder
­Excel-Sheets für das Datenmanagement.
Der Trend geht in Richtung einer einheitlichen Labor-IT-Plattform, die die oben genannten
Systeme unter einer Oberfläche anbietet und für
den Systemadministrator und User die tägliche
Arbeit erleichtert: es müssen keine aufwändigen
Schnittstellen mehr unterhalten werden und die
Komplexität für den Anwender wird auf ein
­Minimum reduziert, der Anwender findet sich
schnell zurecht.
Starlims ist Vorreiter auf diesem Weg und
bietet die „Unified Platform“ mit LIMS, SDMS
und ELN Funktionalitäten zur Erfassung, Verwaltung und Speicherung von strukturierten und
unstrukturierten Labordaten an.
2. Das sind LIMS, ELN und SDMS. Ein LIMS wird
typischerweise verwendet, um „strukturierte“
Daten wie z. B. Endergebnisse zu speichern, die
sich dann auch auf Analysenzertifikaten wiederfinden.
Ein ELN dagegen wird verwendet, um sogenannte Rohdaten wie zum Beispiel eingesetzte
Materialien und Geräte, Probenvorbereitungsdaten, Kontrollproben, Berechnungen und Bilder,
die auf dem Weg zum Endergebnis angefallen
sind, zu speichern. Diese Daten sind typischer-
­Einige Stimmen und Resonanzen sind in den nachfolgenden Statements
interessierter Besucher zusammengefasst. Die Fragen stellte Dr. Margareta
­Dellert-Ritter.
weise weniger strukturiert und variieren von
Methode zu Methode. Die Excel-ähnliche
Spreadsheet Struktur von Starlims ELN ist perfekt geeignet, um beliebige Rohdaten zu erfassen und Kalkulationsroutinen in einer Weise zu
nutzen, dass auch die Anforderungen an die
­Dokumentation erfüllt und GMP Richtlinien eingehalten werden.
Ein SDMS ermöglicht die Verwaltung aller
Dokumente egal, ob es sich um Chromatogramme, Spektren, Produktspezifikationen, PDFs,
XLS-Sheets oder Word-Dokumente handelt.
­Relevante Inhalte wie z. B. Ergebnisse können
automatisch extrahiert, gespeichert und über
Datenbankabfragen wieder zugänglich gemacht
werden. Volltextsuche ist möglich. Zur Berichtserstellung lassen sich die Informationen einfach
in MS-Office Dokumente exportieren.
3. Besonders interessant waren aus meiner Sicht
zwei Vorträge: Zum einen die strategische Vorgehensweise zur Ablösung zweier „Altsysteme“
durch ein neues LIMS und zum anderen der Vortrag „WebLIMS – Ein System ohne Grenzen?“
Herr Neitzel vom Ruhrverband Essen hat sehr
detailliert geschildert, wie ausführliche „User
Requirements“ zusammengestellt und die
­Bewertungsschemata zur Auswahl einen LIMSAnbieters definiert wurden.
Herr Marquardt von UCL hat die Vorteile
­eines webbasierten LIMS wie zentrale Administration, hohe Verfügbarkeit, einfache Skalierbarkeit und geringer Administrationsaufwand
­beeindruckend herausgearbeitet. Auch der Einwand, Web-Anwendungen hätten im Vergleich
zu Client Server Anwendungen eine geringere
Performance, wurde mittels einer Grafik klar und
anschaulich widerlegt. Daneben war natürlich
der Austausch in vielen Einzelgesprächen extrem
interessant und ich freue mich sehr, dass der
Trend zur „Unified Platform“ und webbasierten
­Anwendungen sich auch in diesen Gesprächen
widergespiegelt hat.
◾
2 Alexander Degen
LabVantage Solutions Europe Ltd.
1. Gemäß unserer Erfahrung streben viele Unternehmen danach ihre Prozesse intern oder in
der Kooperation mit Partnern zu harmonisieren.
Die meisten betreiben so gesehen bereits
mehr als nur einen Standort. Global agierende
Unternehmen richten ihre Forschung und Produktion weltweit nach gleichen Mustern aus.
Der Markt verlangt daher nach integrierbaren, zentralisierten IT Lösungen, die standortübergreifenden Datenzugriff ermöglichen und
dabei alle Anforderungen vom Labor bis zum
Produktionsumfeld abdecken können.
Lösungen im Umfeld der Laborinformation
werden somit heute als strategische Komponente im Bezug auf die operationale und informationstechnologische Infrastruktur eines Unternehmens evaluiert.
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 39
©Geometrix/Fotolia.com
2 Dipl. Ing. Gabi Koberg
LIMS
2. Obwohl die Anforderungen von Unternehmen
zu Unternehmen variieren, liefern konfigurierbare „Systeme von der Stange“ (COTS) den entsprechenden Mehrwert und dies sowohl heute
als auch für sich ändernde Herausforderungen in
der Zukunft. LabVantage’s Sapphire wurde konzipiert, um genau dem gerecht zu werden und
vereint Funktionalität, Flexibilität und neueste
Technologie in einer Plattform.
Die Kombination von LabVantage’s Sapphire
Quality Management Solution, mit einer garantierten Implementierung innerhalb von 90 Tagen
eliminiert zusätzlich das Risiko einer Systemeinführung.
3. Das Feedback der Teilnehmer hinsichtlich ­ihrer
Anforderungen und Erwartungen an die Anbieter erlaubt korrigierende Eingriffe in die Produktstrategie.
Die interessanten Plenardiskussionen zu Themen wie „zero-footprint Client” und COTS-­
Lösung haben mich ermutigt, daß wir auf dem
richtigen Weg sind. ◾
2 Udo Hanisch
Sales Manager
LabWare Ltd. Niederlassung
Deutschland
1. Durch Automatisierung und Schnittstellen
wird LIMS immer stärker in den Unternehmensprozess eingebunden werden. Durch weitere
funktionale Erweiterung wie ein ELN (Electronic
Laboratory Notebook) in Kombination mit einem
ERP (Enterprise Resource Planning) wird sich
LIMS zu einem ELP (Enterprise Laboratory Platform) entwickeln.
2. Der steigende Kostendruck wirkt sich auf die
Arbeit im Labor und somit auch auf die Funktionalitäten eines LIMS aus. Ressourcenplanung
und Schnittstellen zu anderen Systemen stehen
hier im Fokus.
3. Bei meinen Gesprächen stand die Kosteneffizienz bei vielen Laboren im Vordergrund. Hierfür
muss es möglich sein modulare Erweiterungen
vornehmen zu können um auch Laborprozesse
neu zu konfigurieren. Diese Möglichkeit sollte
auch den eigenen LIMS Administratoren zur Verfügung stehen um externe Kosten zu vermeiden.
Neben dieser Möglichkeit spielen Web Services
und der Zugriff über Browser auf das System
eine wesentliche Rolle.
40 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
dierung des LIMS durch weiterentwickelte
­Software reduzieren. Wird ein LIMS Unternehmensweit in unterschiedlichen Bereichen wie
Forschung, Entwicklung und Produktion eingesetzt, dann rückt die Erweiterbarkeit und Integrierbarkeit in den Vordergrund. Hier wird sich der
Trend zu offenen Standards wie XML fortsetzen.
2 Dr. Joachim Aretz
2 Peter Maier
Erik Lochow
iCD Vertriebs GmbH
1. LIMS haben sich von kundenspezifischen
LIMS-Anwendungen zu universell einsetzbaren
Out-of-the-Box Produkten entwickelt, die über
umfangreiche, modulare Funktionsbausteine
verfügen, dennoch extrem konfigurierbar sind.
Trotzdem sind auch spezifische Anpassungen
kostengünstig möglich.
2. Ein modernes LIMS ist GxP und GAMP5 konform. Es deckt zukünftig ein immer breiteres
­Anwendungsspektrum (F&E, Validierung, Produktion, QK, Umweltschutz) und weitere Einsatzbereiche (von Pharmaindustrie bis Service­
labore) ab. Bedingt durch erforderliche
Kostensenkung und Effizienzsteigerung im Labor
unterstützt ein modernes LIMS durch weitestgehende Automation von Arbeitsabläufen, Direktanbindung und Steuerung von Laborgeräten,
Standardschnittstellen zu CDS und ELN, eine
nahtlose Integration in die Unternehmenssoftware-Umgebung (z. B. ERP, MES, PLS) und
­Berücksichtigung der sich ständig wandelnden
IT Infrastruktur (z. B. Clustering, Virtualisierung).
3. Interessant war die Diskussion über Vorteile
und Nachteile eines webbasierten LIMS, weil sich
hierin die unterschiedlichen Technologien und
Philosophien einzelner Anbieter widerspiegeln. ◾
2. Langfristig wird eine höhere Vernetzung der
IT- Systeme untereinander für eine höhere Transparenz und Planbarkeit sorgen, z. B. in Form eines „Product data Warehouse“. Speziell in Forschung und Entwicklung werden sich Trends wie
beispielsweise „Quality by design“ durchsetzen.
Gleichzeitig werden LIM- Systeme im Labor in
den Hintergrund treten. Das heißt, sie werden
Dienste z. B. zur Messwertaufnahme oder Auswertung zur Verfügung stellen, aber nicht mehr
die zentrale Rolle im Labor spielen.
Da die Integration und Vernetzung den weiteren Weg der LIM- Systeme bestimmen wird,
steht bei der weiteren Entwicklung nicht das
LIMS selbst im Vordergrund. Vielmehr werden
Anwendungen auf Basis von Technologien wie
SOA und SAAS den Weg bereiten. Die Vernetzung kann beispielsweise durch eine Middle­
ware („Labordatenbus“) ermöglicht werden.
Dadurch sinken die Anforderung an die einzelnen Applikationen, lediglich geeignete Schnittstellen müssen zur Verfügung gestellt werden.
Um die oben genannte Qualitätsverbesserung
durch bessere Transparenz und Planbarkeit zu
erreichen, kann ein Data Warehouse integriert
werden, das übergreifende Daten aus Forschung,
Entwicklung und Produktion zur Verfügung stellt
und mit administrativen und betriebswirtschaftlichen Daten verknüpft.
3. Mir persönlich hat der Vortrag „Das papierlose Büro“ von Herrn Fuchslueger sehr gut gefallen, weil das Konzept des papierlosen Büros hier
in der konsequenten Umsetzung dargestellt
wurde. ◾
2 Dr. Martin Lohfink
up to data professional services
GmbH
Geschäftsführer
1. Die Weiterentwicklung der LIM-Systeme wird
durch die Faktoren Wirtschaftlichkeit und Qualität getrieben. Der Trend geht deshalb zu konfigurierbaren, offenen und integrierbaren Systemen.
Überwiegend konfigurierbare Systeme werden sich in spezialisierten Laboren etablieren.
Hier wird sich der Aufwand für die Implementierung, das Upgrade und gegebenenfalls die Vali-
2 André Martins
Siemens AG
1. Im Gegensatz zu vor 10 Jahren oder auch nur
5 Jahren hat sich LIMS, auf Grund der steigenden Nachfrage nach Integration und Zusammenarbeit zwischen Produktionstandorten,
Fachbereichen, etc., von einer reinen Labor-
„Angelegenheit“ zu einer Firmen- bzw. zu einer
Qualitätssache entwickelt. Kurzum: es besteht
Bedarf alle möglichen Barrieren, Engpässe, usw.
zwischen Produktions- und Laborprozessen zu
eliminieren. Um Entscheidungsprozesse zu verbessern und zu beschleunigen und dadurch
auch die Effizienz zu steigern, haben viele Firmen realisiert, dass auf Grund des Bedarfs an
Informationen und Bevollmächtigung auf der
Produktionsebene und/oder im Labor, LIMS
nicht länger aus dem Produktionsumfeld wegzudenken ist. Als solches wurde die bereits umfassende LIMS Funktionalität von Simatic IT
Unilab (z. B. mit einem Stabilitätsmodul für die
pharmazeutische Herstellung), auf eine elektronische Labor-Notebook-Funktion erweitert, welches die Zusammenarbeit effizienter gestaltet
und Informationen von R&D Prozessen sicherstellt. Auf Grund der architektonischen Charakteristika dieser Lösung werden daher R&D- und
Qualitätsdaten nahtlos zur Produktionsebene
weiter geleitet. Diese Daten haben die gleiche
Basis wie das gesamte MES System Simatic IT,
welches dann den tatsächlichen Fertigungsprozess anhand der übermittelten Daten ausführt.
2. Siemens hat sehr früh erkannt, dass LIMS
nicht länger aus dem Produktionsumfeld wegzudenken ist und begonnen das LIMS im MES
Angebot zu integrieren (ISA-95-based), sowie
­weitere Maßnahmen ergriffen, um die Zusammenarbeit einen Schritt weiter zu führen, wie
z. B. die Zusammenarbeit zwischen R&D, Qualitätslaboren und Produktion. Der Bedarf an Effizienzsteigerung hat dazu geführt, dass viele Firmen mehr in Online- und Atline-Analyseverfahren
investieren, zum Beispiel SPC / SPQ, etc. Daher
haben wir auch diese Funktion in das MES Angebot aufgenommen und mit dem LIMS integriert wo notwendig. Wir sind der festen Überzeugung, dass Offline-Tests im Labor niemals
vollständig hinfällig werden; nicht nur um auf
Ausnahmen zu reagieren, sondern auch um in
gewissen Industrien spezielle Analysen durchzuführen.
3. Wir sind seit vielen Jahren auf dem LIMS
Markt vertreten. Angesichts der Tatsache, dass
ein LIMS heutzutage ein eher ausgereiftes Softwareprodukt darstellt, waren wir doch etwas
überrascht, dass viele Teilnehmer bisher noch
gar kein LIMS System einsetzen oder sich erst
überlegen, überhaupt eines einzusetzen. Nur
eine geringe Anzahl an Teilnehmern hatte bereits
ein LIMS installiert und wollten nun mehr über
aktuellere Versionen erfahren. Für uns ist es
schwer nachzuvollziehen, dass es im heutigen
Produktions- und Geschäftsumfeld noch selbstgestrickte Lösungen in Excel oder auf Papier
gibt, die den Anforderungen eines modernen
QA/QC Labors entsprechen sollen. Wir hatten
auch den Eindruck, dass viele Firmen – gleichgültig ob Sie regional oder international agieren
– nach einer speziell auf Sie zugeschnittenen
­Lösung suchen, ohne jedoch zu berücksichtigen
dass ein LIMS heutzutage kein isoliertes System
mehr sein sollte - von der eigentlichen Produktion völlig losgelöst – sondern dass sorgfältige
und standardisierte Schnittstellen zu ERP und
MES notwendig sind, wenn Produktivitätssteigerungen das Ziel solcher Implementierungen sein
sollen. Und wie wir alle heute wissen ist Produktivitätssteigerung nicht mehr nur eine Angelegenheit des Fertigungsbereichs, sondern des
­gesamten Unternehmens, was bedeutet dass
­Arbeitsabläufe und Informationsflüsse angepasst werden müssen. Man muss auch berücksichtigen, dass es viele LIMS Anbieter auf dem
Markt gibt, die sich in speziellen Nischen spezialisiert haben und damit auch sehr erfolgreich auf
dem Markt sind. Viel ist also abhängig davon,
wie ein Unternehmen organisiert ist, welche
Rolle IT-Implementierung im Labor, in der Produktion und in der IT Abteilung spielen.
Als Teilnehmer von Siemens fanden wir es besonders interessant, wie es dem Forum gelungen
ist, verschiedene Themenschwerpunkte zu kombinieren um so den größtmöglichen Nutzen den
Teilnehmern bieten zu können, nämlich allgemeine Informationen durch Vorträge, die Möglichkeit
direkter Gespräche und Informationsaustausch
zwischen Anbietern und Kunden oder Interessenten sowie Praxisbeispiele der Anwender, die mit
dem breiten Publikum geteilt wurden. ◾
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1. Browser- bzw. webbasierte LIM-Systeme werden in Zukunft sicher an Bedeutung gewinnen,
nicht zuletzt deshalb, weil sich dadurch administrative Aufgaben effizienter und straffer bearbeiten lassen werden. Gegenwärtig sind jedoch
„gewachsene“, auf die Besonderheiten der
­Labore zugeschnittene LIMS-Applikationen mit
Client-Server-Architektur klar im Vorteil. Diese
Anwendungen müssen sehr breit aufgestellt sein
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abbilden können.
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 41
... Fortbildung
Lagerung gefährlicher Stoffe
und Güter (AL455)
20.-21.4.2010
Gefährliche Stoffe und
Zubereitungen - Einstufung
und Kennzeichnung (heute und
zukünftig unter GHS)
(AU453) 16.-17.3.2010
Fachkunde für die Erstellung
von Sicherheitsdatenblättern
(AU454) 16.-18.3.2010
"GHS" - Das neue Einstufungsund Kennzeichnungssystem
von Chemikalien
(AU457) 6.5.2010
Grundlagen molekularbiologischer Methoden in der
Lebensmittelanalytik
(BA390) 12.-13.10.2010
Molekularbiologische Nachweismethoden für pathogene Mikroorganismen in Lebensmitteln
(BA392) 22.-23.11.2010
Nachweis von Allergenen in
Lebensmitteln in Theorie und
Praxis (BA394) 24.11.2010
Projektleiter und Beauftragte
für die biologische Sicherheit
(BR380) 28.-29.9.2010
Messtechnische Rückführung,
Kalibrierung, Messunsicherheiten (QL331) 12.3.2010
Interne Audits für akkreditierte
Laboratorien (QL332) 12.3.2010
Qualitätssicherung im
analytischen Labor (QL333)
26.4.2010
Einführung in die „Gute Labopraxis“ (QL334) 27.4.2010
Qualitätssicherung aktuell Gerätequalifizierung und
Computervalidierung
(QL336) 28.4.2010
Akkreditierung und Qualitätsmanagement von Prüf- und
Forschungslaboratorien nach
DIN EN ISO/IEC 17025:2005
(QZ330) 10.-11.3.2010
ICP Emissionsspektrometrie
in Theorie und Praxis
(UC351) 25.-26.10.2010
Aufschlusstechniken für die
anorganische Elementanalytik
(UC352) 5.-6.10.2010
ICP-Massenspektrometrie
in Theorie und Praxis
(UC353) 6.-7.7.2010
Einführung in die KapillarGaschromatographie
(UC360) 22.-24.6.2010
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42 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
2. Große Labore mit mannigfaltigen Aufgaben
sowohl in der Tiefe als auch in der Breite mit den
sehr speziellen Aufgaben der Geräteanbindung,
internen und externen Schnittstellen zu Fachinfo-Systemen oder Pflicht-Melde-Registern werden diese Anforderungen nur mit Client-ServerArchitektur-basierten LIMS realisieren können.
Browser- und webbasierte LIMS werden sich dagegen heute schon in Spezialanwendungen (Forschung, Entwicklung, Life-Science-Unternehmen,
Pharma-Bereich) durchsetzen.
3. Die Veranstaltung hat – vor allem im Hinblick
auf die Browser- und webbasierten LIMS - mehr
Fragen aufgeworfen als momentan beantwortet
werden können: Wir müssen erst sehen, ob man
die üblichen Bedienfunktionen der Tastatur wie
bisher nutzen kann oder wie es mit der Funktionalität auf der Oberfläche des Clients bestellt ist
usw. Es ist für mich von herausragender Bedeutung, dass LIMS-Interessenten sich die Referenzen des LIMS-Anbieters anschauen, um einschätzen zu können, was sich tatsächlich
verwirklichen lässt. ◾
2 Gerd Klein 2 Steffen Roschek
Fkon Consulting GmbH
1. Wir sehen heute und auch in der Zukunft zwei
große Schwerpunkte im LIMS-Bereich. Dies sind
die Integration des QM in die logistischen Prozesse sowie die Automatisierung von Routineprozessen. Der Betrieb eines Labors bewegt sich
heute zunehmend im Spannungsfeld hochflexibler kommerzieller, regulativer und qualitätsbezogener Anforderungen. Steigender Kostendruck,
umfassende Dokumentationspflicht und hohe
Qualitätserwartungen seitens der Kunden sind
unter anderem die Gründe dafür, dass ein isoliertes Qualitätsmanagement den heutigen Anforderungen nicht mehr genügt. Wir befassen
uns schwerpunktmäßig seit über 12 Jahren mit
der Realisierung von SAP-Lösungen für Labor,
Qualitätssicherung und logistische Prozesse und
kennen dieses Marktsegment besonders gut. In
diesem Segment sehen wir den klaren Trend zu
homogenen (SAP-) Systemen. So hat zum Beispiel einer unserer Kunden (internationaler
Großkonzern aus der Lebensmittelbranche) in
den letzten 3 Jahren 260 Subsysteme abgeschaltet und in SAP migriert. Zu diesen Subsystemen
gehörten auch mehrere LIM-Systeme.
Gründe für dieses Vorgehen sind zum einen
die Umsetzung der IT-Strategie (homogene SAPSysteme, strategische Verfügbarkeit von IT-Systemen in unternehmenskritischen Bereichen
­sowie von Systemlieferanten, Schnittstellenreduzierung, usw.) und zum anderen die verbesserte Unterstützung von logistischen Prozessen
zur Ausschöpfung von Kosten- und Wettbewerbsvorteilen. Auf dieser Basis kam die Forderung von deutschen Konzernen nach einer LIMSLösung, die komplett in SAP realisiert ist. fkon
hat diese Anforderung aufgenommen und
­gemeinsam mit Anwendern eine integrierte SAPLIMS-Lösung entwickelt.
2. Es gibt auf dem Markt aktuell eine Vielzahl
hochfunktioneller LIM-Systeme. Diese Systeme
sind hochspezialisiert und decken die internen
Anforderungen der Labore und deren Prozesse
in der Regel sehr gut ab. Die aktuellen Anforderungen an ein effizientes und wirksames
­Qualitätsmanagement in produzierenden Unternehmen gehen aber weit über diese Funktionalitäten hinaus. Die vollständige Abdeckung
der internen Laborprozesse wird praktisch vorausgesetzt, wenn es um die Forderung nach
besserer Unterstützung der logistischen und
Entscheidungsprozesse im Unternehmen geht.
Die Grundvoraussetzungen dafür sind: Die Verfügbarkeit und die Qualität von Informationen
über den gesamten Produktlebenszyklus und
entlang des gesamten primären logistischen
Prozesses. Die Bereitstellung einer redundanzfreien unternehmensweit einheitlichen Datenbasis für Auswertungen und Statistiken. Nur
die Integration des Qualitätsmanagements mit
den administrativen Systemen z. B. des Einkaufs
und Vertriebs, der Planungssysteme (PPS,
­Lagerverwaltung) und der operativen Systeme
(Leitsysteme oder Datenerfassung) bietet die
Basis für eine Abdeckung dieser Anforderungen.
3. Der direkte Kontakt zu Anwendern und das
Feedback sind für uns von größter Bedeutung.
Als spezialisiertes Unternehmen für SAP-LIMSLösungen sind die Anforderungen der Anwender
und die strategische Ausrichtung von Unternehmen für unsere Weiterentwicklung und Ausrichtung ausschlaggebend. Auf der Tagung konnten
wir mit vielen interessierten Anwendern und
Fachleuten diskutieren und sehen uns in unserer
Ausrichtung bestätigt. ◾
Thermische Analyse
Bestimmung carbonathaltiger Verunreinigungen von oxidischen Lanthanverbindungen
La(OH)3 → LaOOH + H2O
2 LaOOH → La2O3 + H2O
Motivation
Die Darstellung und Charakterisierung der durch
thermische Umwandlung entstehenden oxidischen Lanthanverbindungen wird durch Verunreinigungen des Edukts La(OH)3 erschwert. Zur
Überprüfung der Reinheit von kommerziellem
Lanthanhydroxid (XRD) wurden routinemäßig
die Röntgenpulverbeugung und die Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver
Röntgenspektroskopie (EDX) eingesetzt. Beide
Methoden lieferten keine Hinweise auf Verunreinigungen.
Experimentelles
Die gekoppelten thermoanalytischen Untersuchungen wurden mit einer Thermowaage
Netzsch TG209F1 Iris durchgeführt. Diese ist
Lanthanoxid La2O3 findet zunehmend als Katalysatormaterial Verwendung.
Die für die heterogene Katalyse wichtigen Parameter Teilchengröße und
Oberflächenmorphologie lassen sich durch die thermische Dehydratation von
Lanthanhydroxid La(OH)3 optimieren. Bei der thermischen Umwandlung des
hexagonalen Hydroxids La(OH)3 in das trigonale Oxid La2O3 wird zunächst
Lanthanoxidhydroxid LaOOH gebildet, das aufgrund seiner größeren spezifischen Oberfläche als ein im Vergleich zum Lanthanoxid reaktiveres Katalysatormaterial anzusehen ist [1, 2, 3].
s­ imultan über eine beheizte Transferleitung mit
der Gaszelle des Infrarotspektrometers Bruker
Tensor27 verbunden (TG-FTIR, Abb. 1). Die Röntgenpulverbeugungsdaten wurden mit dem Röntgendiffraktometer D5000 der Firma Siemens in
Reflexionsgeometrie (Bragg-Brentano) ermittelt.
Ergebnisse
Thermogravimetrische Untersuchungen an
kommerziellem Lanthanhydroxid zeigen nach
vollständiger Wasserabgabe bei ~650 °C einen
weiteren, nicht durch die Abgabe von Wasser
erklärbaren Massenverlust von 1 – 2 % je nach
Qualität der kommerziellen Probe. Mit Hilfe
von TG-FTIR-Messungen konnte in einem Temperaturbereich zwischen 600 °C und 800 °C die
Abgabe von CO2 nachgewiesen werden (Abb. 2
und 3). Eine anschließende Elementaranalyse
ergab einen Restkohlenstoffgehalt von
~0,15 %. Frühere Untersuchungen lediglich mit
Hilfe der Thermogravimetrie (nicht mit TG-FTIR)
führten Yamamoto et al. zu der irrtümlichen
Annahme, dass die Freisetzung von Wasser die
Massenverluststufe zwischen 600 °C und
850 °C bedingt [4].
Ursache
Abb. 1: TG-FTIR Kopplungsapparatur Netzsch TG209F1 mit Bruker Tensor27
Kommerziell zu erwerbendes Lanthanhydroxid
kann carbonathaltige Verunreinigungen enthalten, die den thermischen Darstellungsprozess
zum Lanthanoxid überstehen.
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 43
©Melissa Schalke/Fotolia.com
TG-IR-Untersuchungen
Thermische Analyse
Lösung – Reinigung der Hydroxide
Abb. 2: TG-FTIR Ergebnisse von kommerziellem carbonathaltigem La(OH)3
Abb. 3: Dreidimensionale Darstellung aller IR-Spektren aus der TG-FTIR-Analyse von carbonathaltigem
La(OH)3
A
B
Abb. 4: (a) nach 1 Stunde (b) nach 10 Stunden Fotografische Dokumentation der Volumenzunahme während der Hydratation von La2O3 zu La(OH)3.
44 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
In einem ersten experimentellen Ansatz wurde
das carbonathaltige Lanthanhydroxid unter
­Argonatmosphäre in verdünnter Salzsäure gelöst und durch Zugabe von carbonatfreier Na­
tronlauge als reines Lanthanhydroxid wieder
gefällt. Anschließend wurde das Hydroxid ebenfalls unter Argonatmosphäre gewaschen und
getrocknet. Allerdings führte diese Vorgehensweise zu einem feinteiligen Produkt (geringe
Partikelgröße), das für eine röntgenkristallographische Charakterisierung nicht geeignet war.
Carbonatfreies und röntgenkristallines Lanthanhydroxid wurde hingegen erhalten, indem das
verunreinigte Hydroxid zur vollständigen Oxidbildung zunächst auf 950 °C erhitzt wurde. Anschließend erfolgte die Rückbildung des Hydroxids unter feuchter Argon-Atmosphäre bei 25 °C
über 24 Stunden. Mit der Hydratation geht eine
Volumenvergrößerung einher, die nach etwa 18
Stunden beendet ist (Abb. 4). Das so dargestellte
carbonatfreie Lanthanhydroxid wurde unter
­Argonatmosphäre gelagert. Die Verwendung
von Schutzgasen während der Synthese und für
die Lagerung von Substanzen dient normalerweise der Vermeidung von unerwünschten
­Reaktionen mit Luftsauerstoff oder Luftfeuchtigkeit. In diesem Falle jedoch wird, was zunächst
unüblich erscheint, Argon als Schutzgasatmosphäre für die Synthese eines Hydroxids verwendet. Die Ursache liegt hier einzig in der Vermeidung einer Reaktion des Lanthanhydroxids mit
dem CO2-Anteil aus der Luft.
TG-FTIR-Messungen im Anschluss an die
­Hydratation belegen, dass ein nahezu carbonatfreies Lanthanhydroxid vorlag, das für die weiteren Untersuchungen eingesetzt wurde (Abb. 5).
Die Elementaranalyse am gereinigten Lanthanhydroxid ergab einen Restanteil an Kohlenstoff von etwa 0,2 %. Das wird von den ResultaC
(c) nach 17 Stunden
Thermische Analyse
Abb. 5: TG-Ergebnisse des unter CO2-reduzierten Bedingungen synthetisierten Lanthanhydroxids
oder La2(OH)4CO3 · xH2O (Lanthanhydroxidcarbonate). Diese Vielzahl von potentiellen Verunreinigungen des Lanthanhydroxids liegen zum
einen jeweils in geringen Konzentrationen vor
und sind zum anderen größtenteils amorph, also
nicht kristallin und somit auch für die Röntgenanalytik nicht detektierbar. Mit der Kombination
aus Thermogravimetrie (TG) und Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) konnten
diese Verunreinigungen in ihrer Summe nicht
nur nachgewiesen und quantifiziert werden,
sondern es gelang darüber hinaus auch die Identifizierung der freigesetzten Gase. Fehler bei der
Zuordnung oder der Interpretationen thermo­
analytischer Daten können so vermieden werden. In der Konsequenz führten diese Ergebnisse
zur Veränderung der Synthese von Lanthanhydroxid. Es hat sich gezeigt, dass sowohl für die
Darstellung von La(OH)3 als auch für dessen
­Lagerung die umgebende Schutzgasatmosphäre
von entscheidender Bedeutung ist.
Literatur
[1] Christensen A. N.: J. Solid State Chem. 4, 46 (1972)
[2] Walter D. und Neumann A.: Z. Kristallogr. Suppl.
24, 31 (2006)
[3] Neumann A. und Walter D.: Thermochim. Acta,
445(2), 200 (2006)
[4] Yamamoto O. et al.: Solid State Ionics 17, 107
(1985)
[5] Beall G. W. et al.: J. Inorg. Nucl. Chem., 39, 65
(1977)
Abb. 6: Ergebnis der Rietveld-Verfeinerung des carbonatfreien La(OH)3; experimentell ermitteltes
­ iffraktogramm (schwarze Kreise); berechnetes Diffraktogramm (rote Linie); Reflexlagen (schwarze
D
Balken); Differenzkurve (schwarze Linie)
ten der thermogravimetrischen Untersuchung
bestätigt, die zwischen 600 °C und 800 °C einen
Massenverlust von 0,5 % für die Freisetzung von
CO2 aus dem Carbonat ausweist. Dieser Carbonatanteil kann durch die Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft beim Einbringen in die Messapparatur erklärt werden.
Aus carbonatfreiem Lanthanhydroxid gelingt
bei 400 °C die Darstellung von Lanthanoxidhydroxid. Abbildung 6 zeigt das Diffraktogramm des
carbonatfreien Lanthanhydroxids. Es kristallisiert
in einer hexagonalen Struktur mit der Raumgruppe P63/m. Aus der Rietveld-Verfeinerung ergeben sich die Gitterparameter a = 652,73(4)
pm, c = 385,47(2) pm und V = 142,23(1) ·
106 pm3 (RBragg = 0,026). Diese Werte stimmen
sehr gut mit den von Beall et al. beschriebenen
Strukturparametern überein [5] und sind mit ­den
Werten der Lanthanhydroxidproben vergleichbar, die aus Lanthannitrat dargestellt wurden.
Zusammenfassung
Lanthanhydroxid bildet aufgrund seiner Eigenschaft, CO2 aus der Luft zu binden, Verunreinigungen der allgemeinen Form La2(CO3)3 ·
xH2O (Lanthancarbonate), La2O(CO3)2 · xH2O,
La2O2CO3 · xH2O (Lanthanoxidcarbonate) und/
▶ ▶K o n t a k t
Dr. Anja Neumann
Dozentin für Anorganische Chemie
Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin
PD Dr. Dr. Dirk Walter
Leiter der Gefahrstofflaboratorien Chemie und
Physik
Institut für Arbeits- und Sozialmedizin,
Justus-Liebig-Universität Gießen
Dr. Ekkehard Füglein
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 45
Mikrobiologie
Lx ife
x x S cie n ces
Persistente Umweltschadstoffe
Detoxifizierung durch Pilze
Unsere Umwelt wird zunehmend durch den Eintrag von persistenten Umweltschadstoffen
­belastet. Dabei handelt es sich um Verbindungen, die lange Zeit in Boden- und Wassersys­
temen verbleiben, ohne einer nennenswerten Transformation, einem Abbau, einer Verduns-
tung oder Auswaschung zu unterliegen und somit eine permanente Gefahr für Mensch und
Umwelt darstellen.
Mikroorganismen und Schadstoffe
Mikroorganismen können Umweltschadstoffe
entweder als Kohlenstoffquellen nutzen (z. B.
­Alkane, Monoaromaten), teilweise oxidieren
bzw. transformieren (z. B. polychlorierte Biphenyle [PCB], höhermolekulare PAK) oder cometabolisch in Anwesenheit eines Wachstumssubstrates oxidativ angreifen. Weiterhin können
während des Schadstoffabbaus akkumulierte
­toxische Produkte teilweise aus der Zelle ausgeschleust und somit von anderen Mikroorganismen weiter oxidiert oder mineralisiert werden.
Die strukturchemische Analyse der akkumulierten Metaboliten erfolgt mittels HPLC, GC, GCMS und NMR (Abb. 1) und gibt wichtige Hinweise auf die realisierten Abbaumechanismen.
Pilze mit hohem Abbaupotential
Mikroorganismen unterschiedlicher Gruppen
wie Bakterien, filamentöse Pilze, Hefen, Diatomeen sowie eukaryotische Algen besitzen die
Fähigkeit, Umweltschadstoffe zu oxidieren. Neben Bakterien sind diesbezüglich Pilze von großer Bedeutung, da sie im Boden, wo Umweltschadstoffe oftmals akkumuliert werden, ca. 50
% der Biomasse der Bodenorganismen ausmachen und auch für viele umweltbiotechnologische Verfahren, z. B. die Kompostierung, eine
große Rolle spielen. Mit gegenwärtig geschätzten 1,5 Millionen Pilzarten nehmen die Pilze
eine bedeutsame Stellung innerhalb der Mikroorganismen ein. Jedoch sind nur 50 – 100 Pilzarten hinsichtlich ihrer Leistungen zum Abbau von
Umweltschadstoffen näher charakterisiert. Be46 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
22 Dr. Rabea Sietmann,
Wissenschaftliche Mitarbeiterin,
Institut für Mikrobiologie,
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
22 Prof. Dr. Frieder Schauer,
Institut für Mikrobiologie,
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
sonders gut untersucht sind Organismen der
Gattungen Aspergillus, Candida, Cunninghamella, Fusarium, Mucor, Paecilomyces, Penicillium,
Pycnoporus, Trametes und Trichosporon (Abb. 2).
xylgruppe in verschiedenen Positionen am Ring
lokalisiert sein kann (Abb. 3). PAK werden zu
­Epoxiden transformiert, die dann durch eine
­Hydrolase zum Dihydrodiol umgesetzt werden.
Pilzliche Abbau-, Transformationsund Detoxifizierungsmechanismen
von Umweltschadstoffen
2) Weitere Oxidations- und
Hydroxylierungsschritte
In den der Primäroxidation folgenden Reaktionsschritten werden Alkohole weiter zu Fettsäuren
und Monoaromaten zu Brenzkatechin-Derivaten
oxidiert. Auch die monohydroxylierten Transformationsprodukte der Biarylverbindungen stellen
Substrate für weitere Oxidationsreaktionen dar.
Dabei werden eine oder zwei weitere Hydroxylgruppen entweder am bereits hydroxylierten,
am unsubstituierten Ring oder jeweils eine Hydroxylgruppe an beiden Ringen eingefügt (vgl.
Abb. 1). Biphenylderivate mit para-ständigen
Hydroxylgruppen an einem Ring werden kaum
1) Primäroxidation und Hydroxylierung
In einer initialen Reaktion werden zahlreiche
Verbindungen unter aeroben ­Bedingungen einer
ersten Oxidation unterzogen, die in Pilzen häufig von Cytochrom-P450-Enzymsystemen katalysiert wird. Alkane werden terminal oder subterminal oxidiert unter Bildung von Alkoholen. Die
initiale Oxidation von Monoaromaten und Biarylverbindungen stellt in Pilzen ebenfalls meist
eine Hydroxylierung dar, wobei die erste Hydro-
Mikrobiologie
L i F e S cie n ces
weiter umgesetzt und stellen in der Regel sogenannte „dead-end“-Produkte dar. Im Gegensatz
zu den unsubstituierten Ausgangsstoffen weisen
die hydroxylierten Derivate oft eine höhere Toxizität auf.
3) Ringspaltung als Detoxifizierungs­
mechanismus
Eine Ringspaltung monoaromatischer ortho-dihydroxylierter Umweltschadstoffe durch Pilze
kann in einer Nutzbarmachung des Schadstoffes
für eine Biomassezunahme resultieren (z. B. Phenole, aromatische Säuren). Auch Biarylverbindungen mit ortho-ständigen Hydroxylgruppen
am substituierten Ring stellen Substrate für eine
Ringspaltung dar, können von Pilzen aber meist
nicht als Wachstumssubstrate genutzt werden.
Im Gegensatz zu den unsubstituierten Biarylverbindungen und den hydroxylierten Derivaten
zeigten die getesteten Ringspaltungsprodukte
keine oder nur eine geringe inhibitorische Wirkung auf das Wachstum der Organismen, so
dass die Ringspaltung der zunächst häufig noch
stärker toxisch wirkenden polaren Hydroxylderivate als Detoxifizierung für diese Umweltschadstoffe gewertet werden kann.
4) Konjugatbildung als Detoxifizierungs­
mechanismus
Ein weiterer und weit verbreiteter Mechanismus
der Detoxifizierung hydroxylierter Derivate von
Biarylverbindungen und PAK durch filamentöse
Pilze ist die Bildung von Sulfat- und Zuckerkonjugaten über die Hydroxylgruppe der Oxidationsprodukte. Durch die Anlagerung von Zuckermolekülen werden die Verbindungen hydrophiler
und können aktiv aus der Zelle ausgeschleust
werden. Die Toxizität wird dadurch meist vermindert.
5) Oligomerisierung als Detoxifizierungsmechanismus
Einen weiteren Mechanismus der Detoxifizierung stellt die enzymkatalysierte Polymerisierung hydroxylierter Derivate von Umweltschadstoffen, beispielsweise durch extrazelluläre
Laccasen von Weißfäulepilzen, dar. Dieser Prozess der Polymerisierung ist von besonderer Bedeutung, denn die zunächst gebildeten hydroxylierten Derivate von Umweltschadstoffen
werden durch Laccase-katalysierte Reaktionen
wasserunlöslicher und oftmals atoxisch. Weiterhin kann eine Immobilisierung toxischer Verbindungen im Humus verursacht und damit ein
Eintrag dieser Stoffe ins Grundwasser und somit
eine Anreicherung in der Nahrungskette verhindert werden.
Abb. 1: Analyseverfahren zur Strukturaufklärung von Transformationsprodukten, dargestellt am
­Beispiel von 3,4,4’-Trihydroxybiphenyl
6) Dehalogenierung durch Polymerisierung
als Detoxifizierungsmechanismus
Extrazelluläre Enzyme von Pilzen wie Laccasen
und Peroxidasen katalysieren die Oligomerisierung hydroxylierter Derivate von Monoaromaten
und Biarylverbindungen. Darüber hinaus kann
während der oxidativen Kopplung auch eine Dehalogenierung chlorierter aromatischer Verbindungen erreicht werden. Die Abspaltung von
Chloratomen im Zuge der Kopplung aromati-
Abb. 2: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen einiger Pilze mit der Fähigkeit zur Transformation
und Detoxifizierung von Biphenyl und dessen Derivaten. (A) Trichosporon mucoides, (B) Trametes versicolor, (C) Talaromyces helicus und (D) Paecilomyces lilacinus. Aufnahmen vom Laboratorium für Elektronenmikroskopie der FR Biologie, Universität Greifswald
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 47
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48 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Abb. 3: Mechanismen der Transformation und die damit einhergehende Detoxifizierung von Umweltschadstoffen am Beispiel von Biphenyl und 5-Chlor-2-hydroxybiphenyl sowie anhand ausgewählter
­Mikroorganismen. (1) Trichosporon mucoides, (2) Paecilomyces lilacinus, (3) Talaromyces helicus, (4)
­Pycnoporus cinnabarinus; (1) bis (4) zelluläre Prozesse, (5) durch extrazelluläre Enzyme von Pilzen
bedingt
scher Verbindungen muss daher als weiterer
­Detoxifizierungsmechanismus angesehen werden, da die dechlorierten Produkte eine deutlich
verminderte akute Toxizität aufweisen. Voraussetzung für eine Laccase-katalysierte Polymerisierung oder Dehalogenierung durch Polymerisierung unter aeroben Bedingungen ist aber in
jedem Fall eine Hydroxylierung von aromatischen Umweltschadstoffen, da diese sonst kein
Substrat für Laccasen darstellen.
7) Dehalogenierung durch direkte
Dechlorierung und nach Ringspaltung
Candida maltosa dehalogeniert Monochlorphenol nach ortho-Spaltung des aromatischen Ringsystems im Zuge der Cycloisomerisierung der
gebildeten Muconsäure.
Chlorphenole und hydroxylierte Chlorbiphenyle mit einem Chlorsubstituenten in para-Stellung zur Hydroxylgruppe können jedoch auch
von Laccasen aus Pilzen an dieser Position
­dechloriert werden. Dabei wird das Chloratom
ab­gespalten, indem das Substrat durch die
­Laccasewirkung zu unchlorierten para-Benzochinonderivaten oxidiert wird. Dechlorierungen von
Di- und Trichlorphenolen in ortho-Position zur
Hydroxylgruppe sind hingegen nur für Ligninperoxidase und Manganperoxidase beschrieben.
Zusammenfassend kann festgestellt werden,
dass Konjugatbildung, Oligomerisierung und
­ ehalogenierung durch Polymerisierung TransD
formations- und Detoxifizierungsreaktionen darstellen, die relativ spezifisch für Pilze sind. Somit
sind Pilze nicht nur mengenmäßig, insbesondere
im Boden, von Bedeutung, sie besitzen auch
spezielle Detoxifizierungsmechanismen über die
andere Mikroo­rganismen nach bisheriger Kenntnis nicht verfügen.
Referenzen direkt beim Autor
▶ ▶K o n t a k t
Prof. Dr. Frieder Schauer
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Institut für Mikrobiologie
Greifswald
Tel.: 03834/864204
Fax: 03834/864202
schauer@uni-greifswald.de
Dr. Rabea Sietmann
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Institut für Mikrobiologie
Greifswald
Tel.: 03834/864292
Fax: 03834/864202
sietmann@uni-greifswald.de
Tissue Engineering
L ife S cie n ces
Alles Bio! – Kardiovaskuläres
Tissue Engineering
Entwicklung bioartifizieller Ersatzmaterialien
22 PD Dr. med. Mathias H. Wilhelmi,
Kompetenzzentrum für Kardiovaskuläre
Implantate – Medimplant,
Medizinische Hochschule Hannover
Durch die Entwicklung und Etablierung neuer Konzepte zur Rekonstruktion
und Transplantation terminal geschädigter Gewebe- und Organstrukturen
konnte in den vergangenen Jahren das Spektrum therapeutischer Möglich-
Als wissenschaftliche Reaktion hierauf wurde
daher ein Konzept entwickelt, das als „Tissue
engineerings“ bezeichnet wird und das Ziel verfolgt „durch gezielte Bündelung und Fokussierung von Prinzipien und Methoden von Ingenieurs- und Lebenswissenschaften über ein
besseres Verständnis der Zusammenhänge von
Struktur und Funktion physiologischer und
­pathologisch veränderter Gewebe- und Organfunktionen, die Entwicklung bioartifizieller
­Ersatzmaterialien voranzutreiben, die, in einen
Organismus eingebracht, Gewebefunktionen
wiederherzustellen, zu erhalten oder zu verbessern vermögen“ [1-3]. Die vorliegende Arbeit
skizziert anhand ausgewählter Beispiele die historische Entwicklung, bisherige Erfolge und
­zukünftige Forschungsschwerpunkte auf dem
Wege zur bioartifiziellen Generierung kardiovaskulärer Implantate unter Verwendung ausschließlich biologischer Materialien.
Konzepte der regenerativen Medizin
Prinzipiell werden drei Ansätze unterschieden:
[1] Guided Tissue Regeneration: Eine primär stabile, zumeist azelluläre Matrix, die bereits die
Form der Zielstruktur wie z. B. die eines Blutgefäßes oder einer Herzklappe hat, wird in einen
Empfänger implantiert, sodass die Matrix im
Laufe der Zeit durch die spontane Besiedlung
mit autologen (= patienteneigenen) Zellen zu
einer voll funktionsfähigen Struktur heran reift;
[2] Selective Cellular Transfer: Hierunter versteht
keiten deutlich verbessert werden. Qualitative und quantitative Limitierungen, der in diesem Zusammenhang eingesetzten künstlichen und biologischen ­„Ersatzmaterialien“ führen jedoch dazu, dass auch diese Ansätze nur
als ­„Zwischenschritt“ auf der Suche nach einer Methode „designed and
­constructed to meet the needs of each individual patient“ [1] bezeichnet
werden können.
man die lokale oder systemische Injektion von
Zellpräparationen, um so selektiv die Konzentration eines spezifischen Zelltypus innerhalb des
Blutkreislaufes oder eines Gewebes zu steigern.
Ein Beispiel hierfür ist die Injektion von Stammzellsuspensionen in myokardiale Infarktareale,
um so regenerative Prozesse innerhalb geschädigter Gebiete zu fördern; [3] Das Tissue Engineering im eigentlichen Sinne (= klassischer
­Ansatz): Zuvor in vitro (= im Labor) isolierte und
expandierte Zellen, die unterschiedlichen Typs
und unterschiedlicher Herkunft sein können werden unter Laborbedingungen auf eine Matrix
gegeben, um so bereits vor Implantation ein
morphologisch und funktionell intaktes Gewebe- oder Organsubstitut zu bilden.
Unabdingbare Voraussetzung für die erfolgreiche in vitro Umsetzung eines solchen Ansatzes ist, dass ein umfangreiches organ- und ge-
webespezifisches Repertoire physiologischer
Rahmenbedingungen, wie z. B. der Massentransfer von Sauerstoff und Nährstoffen, aber auch
essentieller chemischer, physikalischer und
­mechanischer Stimuli geschaffen und stetig
­angepasst wird, um so eine möglichst physiologische Mikro- und Makrosphäre zu schaffen.
Die bioartifizielle Generierung
kardiovaskulärer Stukrturen:
Herzklappen:
Der erste klinische Einsatz humaner allogener
Herzklappenprothesen geht auf Ross und BarretBoyes zurück, die in den 1960-er Jahren erstmals
biologische Prothesen implantierten [4, 5]. Insbesondere die im Vergleich zu mechanischen
Herzklappenprothesen angenehmen Eigenschaften einer nur kurzzeitig notwendigen oralen AnGIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 49
Tissue Engineering
L ife S cie n ces
ruktes beobachteten sie einen elektronenmikroskopisch nachweisbaren, geschlossenen luminalen, ­endothelialen Monolayer und wiesen
histologisch die Präsenz von von-WillebrandFaktor nach. Trotz dieses initial viel versprechenden Resultates waren die Prothesen ohne strukturelle Unterstützung durch ein umhüllendes
Dacron-Netz jedoch so labil, das sie physiologischen Druckbelastungen zunächst nicht standhielten [12]. Erst durch Veränderung der Kulturbedingungen gelang es einer Arbeitsgruppe um
Abb. 2: Bioartifizielle Herzklappe: Die Abbildung
zeigt einen bioartifiziell generierten Herzklappenkonduit nach 3monatiger Implantation im
Tiermodell. Die zarten Herzklappen sind deutlich
zu erkennen, Hinweise auf Vorliegen degenerativer Veränderungen zeigen sich nicht.
Abb. 1: Bioreaktorsystem: die beiden dargestellten Bioreaktoren liegen auf einer Rollvorrichtung, um
während der Re-Besiedlung eine gleichmäßige Verteilung der Zellen auf der Matrixoberfläche zu gewährleisten. Bei den abgebildeten Schläuchen handelt es sich um Zu- und Abläufe des Nährmediums.
tikoagulation und das Fehlen störender Klappenschlussgeräusche führten dazu, dass diese
biologischen Prothesen schnell an Ansehen gewannen. Als nachteilig erwies sich jedoch schon
bald, dass die Klappen nach einer Zeit von 8 bis
10 Jahren zunehmend degenerative Veränderungen aufwiesen und schließlich aufgrund zunehmender Destruktion ersetzt werden mussten.
Ursächlich hierfür scheinen heute insbesondere
zwei Faktoren verantwortlich zu sein: [1] immunologische Reaktionen im Sinne unterschwelliger Abstoßungsreaktionen [6, 7], die offenbar im
Wesentlichen auf die Antigenizität residenter allogener Zellen zurückzuführen sind und [2] die
Fixierung des Gewebes mit Glutaraldehyd. Unter
der Zielsetzung zumindest den Einfluss zellulärer
Komponenten zu verringern, besiedelte Gulbins
kryokonservierte humane Allografts ohne vorausgehende Dezellularisierung in vitro mit autologen Endothelzellen und implantierte sie erst
dann in Versuchstiere. Er folgte damit der Überlegung, durch die autologe Endothelzellbeschichtung eine etwaige Immunantwort abzuschwächen und damit Kalzifizierungen und
Degenerationen vorzubeugen [8]. Ein anderer
Ansatz, der gewissermaßen eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens darstellte war die autologe Endothelzell-Besiedlung zuvor dezellularisieter biologischer Herzklappen. Nach guten
Resultaten im Tiermodell konnten zwischenzeitlich auch erste viel versprechende Beobachtungen im Menschen beobachtet werden (human
50 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
autolog re-besiedelte xenogene Herzklappen)
[9]. Vor dem Hintergrund der Überlegung, dass
aber auch dezellularisierte, insbesondere xenogene Matrizes, z. B. durch residuale Zuckerreste
immunogene Reaktionen hervorrufen könnten,
haben wir selbst in Kooperation mit der Universität Chisinau (Republik Moldavien) allogene
(= humane) Herzklappen dezellularisiert, mit autologen Endothelzellen besiedelt und bei Kindern mit schweren angeborenen Herzklappenerkrankungen implantiert. Anders als die zuvor für
dezellulariserte, kryokonservierte und Glutaraldehyd-behandelte Allograftklappen beschriebenen degenerativen Veränderungen zeigen ­unsere
Klappen (allogene Matrix, ohne Glutaraldehydfixierung und autolog re-besiedelt) auch nach
mehreren Jahren echokardiographisch bislang
keinerlei erkennbare Kalzifizierungen oder sonstigen degenerativen Veränderungen [10, 11],
sondern scheinen komplett in den kindlichen
­Organismus integriert, sogar mit diesem mit zu
wachsen.
Blutgefäße:
Die erste rein aus biologischen Materialien generierte Gefäßprothese geht auf Weinberg und
Bell zurück [12]. Sie besiedelten eine aus Kollagen Gel bestehende Matrix mit glatten Muskelzellen, umgaben sie mit einer Schicht von Bindegewebszellen und fügten dem Konstrukt
schließlich Endothelzellen als innerste Schicht
an. In der anschließenden Evaluation des Konst-
L`Heureux auch ohne artifizielle externe Unterstützung eine ausreichende Stabilität zu erreichen [13, 14]. Diese Beobachtung zeigt auf eindrucksvolle Weise, welch essentielle Bedeutung
den in vitro Kultivierungsbedingungen – chemisch, wie auch physikalisch – beigemessen
werden muss.
In Hannover ist es uns gelungen eine native
porcine Aorta enzymatisch zu dezellularisieren
und anschließend mit humanen Endothelzellen
und Myofibroblasten unter pulsatilen Flussbedingungen zu re-besiedeln. In der histologischen
Analyse kamen die Konstrukte nativen Aorten
bereits sehr nahe [15], sodass wir motiviert
durch diese Ergebnisse und, ebenso wie zuvor
für Herzklappen beschrieben, das Konzept der
autologen zellulären Re-Besiedlung dezellularisierter Gefäßgrafts auch hier weiter verfolgt haben. Erste Tierversuche waren sehr erfolgreich,
sodass wir derzeit an einer Optimierung des Verfahrens für zukünftige humane Anwendungen
arbeiten.
Ausblick
Im Laufe der letzten Jahre konnten deutliche
Fortschritte auf dem Gebiet der regenerativen
Medizin erzielt werden. Das ursprüngliche Ziel
erkrankte Gewebe durch bioartifiziell generierte Implantate ersetzen zu wollen scheint erreicht, sodass nun neben klinischen Studien,
zunehmend die Entwicklung komplexerer 3DOrganstrukturen in den Fokus wissenschaftlicher Bestrebungen gerückt ist. Wissenschaftliche Hauptrichtungen zur Umsetzung dieses
Ziels sind dabei insbesondere: [1] die Entwicklung und Anpassung dynamischer in vitro Systeme zur Nachahmung pyhsiologischer Mikround Makrospähren; [2] die Identifizierung und
Tissue Engineering
L ife S cie n ces
A
B
C
Abb.3a – c: Bioartifizielle Gefäßprothesen: (a) bioartifiziell generiertes Blutgefäß unmittelbar vor der Entnahme aus dem Bioreaktor (b) die histologische
Analyse nach 3monatiger Implantationszeit im Tiermodell zeigt neu eingesprossene Gefäße (Vasa vasorum) als Hinweis auf die erfolgte Integration der
­Gefäße in den Organismus (c) elektronenmikroskopische Darstellung der inneren Oberfläche des Gefäßes mit deutlich sichtbarem endothelialem Monolayer.
Etablierung von Mikro- und Nanotechnologien
zur Generierung vaskularisierter Matrizes, um
so die konzeptionelle Basis für höher gradig
strukturierte, komplexe 3D-Gewebe und
­Organsysteme zu schaffen und [3] die selektive
Isolation, kontaminationsfreie Expansion und
Differenzierung verschiedenster, möglichst
multipotenter, primär undifferenzierter Zellen
zur (Re)-Vitalisierung und gerichteten Funktionalisierung von Matrizes.
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 51
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Titelstory
L ife S cie n ces
Quantifizierung von Chitotriosidase in
­Humanplasma mittels MRM
LC/MSE- und LC/MRM-MS/MS-Methoden zur Bestimmung von Plasmaproteinen
Die chronische und progressiv verlaufende Gaucher-Krankheit ist das häufigste Mitglied einer
Gruppe von Erbkrankheiten, die als lysosomale
Speicherkrankheiten bezeichnet werden. Schätzungen besagen, dass etwa 1 von 40.000 – 60.000
Menschen von der Krankheit betroffen ist, die
auf einem Mangel an Glucocerebrosidase beruht,
dem Enzym, das die Umwandlung von Glycosylceramid in Ceramid und Glucose katalysiert.
Zur Diagnostik der Krankheit wird oft die Chitotriosidase verwendet, eine von aktivierten
­Makrophagen produzierte Chitinase, deren Aktivität bei Patienten mit Gaucher-Krankheit deutlich erhöht ist. Die Enzymaktivität ist darüber
­hinaus nützlich zur Überwachung des Fortschreitens der Krankheit und des Behandlungsverlaufs,
da der Chitotriosidase-Plasmaspiegel der Patienten nach Einleiten einer Therapie mit Enzymsupplementierung sehr schnell abfällt.
Die Chitotriosidaseaktivität im Plasma wird
normalerweise mit dem fluorogenen Substrat
4-MU-Chitotriosid bestimmt, wobei der Fluoreszenzfarbstoff an das katalytische Zentrum der
Chitotriosidase bindet. Eine genaue Quantifizierung der Chitotriosidase mit diesem Enzymassay
kann jedoch durch eine offensichtliche Substrathemmung kompliziert werden.
Um die Krankheit bei verschiedenen Patienten zu untersuchen, wurden alternative Quantifizierungsmethoden auf LC/MS-Basis zur Messung
der Menge, der Konzentration und der Aktivität
von Chitotriosidase im Plasma angewandt. Außerdem wurden LC/MSE- und LC/MRM-MS/MSMethoden angewandt, um die Konzentration der
Plasmaproteine auf ungezielte und gezielte Weise zu bestimmen. Die qualitativen Ergebnisse
wurden dann zur Identifizierung eindeutiger, interferenzfreier MRM-Übergänge für die Chitotriosidase genutzt.
Überblick über den Aufbau des
­Experiments
Serumproben von Patienten vor und nach
­Behandlung sowie Proben von Kontrollpersonen
wurden mit 0,1° % Ameisensäure verdünnt und
dann über eine Affinitätssäule gegeben, die die
6 oder 12 häufigsten Serumproteine abreicherte.
Die so behandelten Proben wurden denaturiert,
reduziert, alkyliert und mit Trypsin enzymatisch
52 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Es wurden alternative Quantifizierungsmethoden auf LC/MS-Basis zur
­Messung der Menge, der Konzentration und der Aktivität von Chitotriosidase
im Plasma mehrerer Patienten mit Gaucher-Krankheit angewandt. LC/MSE- und
LC/MRM-MS/MS-Methoden wurden zur ungezielten beziehungsweise g
­ ezielten
Bestimmung der Konzentration der Plasmaproteine verwendet. Die qualitativen Ergebnisse der LC/MSE-Experimente wurden zur Identifizierung eindeutiger, interferenzfreier MRM-Übergänge für die Chitotriosidase genutzt.
verdaut. RapiGest SF wurde entfernt durch
­Zugabe von 2 µl konzentrierter Salzsäure und
anschließendes Abzentrifugieren. Der Überstand
wurde weiter verwendet.
Die Enzymaktivität der Chitotriosidase wurde
biochemisch bestimmt mit dem Substrat
4–Methylumbelliferyl-β–D–N,N‘,N“–triacetyl­chi­
totriose.
Die Experimente zur Quantifizierung mit LC/
MSE wurden als Dreifachbestimmungen angesetzt. Es wurde eine Umkehrphasenchromatographie mit einem 1,5-stündigen Gradienten bei
300° nl/min auf einem Identity High Definition
Proteomics-System (Waters) durchgeführt, mit
einem nanoAcquity UPLC-System (Waters) mit
einer LC-Säule für Trennungen im Nanobereich
des Typs NanoEase Atlantis C18 3 μm, 75 μm x
15 cm. Teil des IdentityE-Systems war außerdem
ein Massenspektrometer Synapt MS (Waters),
das so programmiert war, dass es zwischen normalen und höheren Kollisionsenergien in der
Gaszelle wechselte.
Die MRM-Analyse wurde mit einem TandemQuadrupol-Massenspektrometer durchgeführt,
das an ein wie oben beschrieben konfiguriertes
UPLC-System gekoppelt war. Der Gradient verlief
in diesem Fall von 1° % – 50° % Acetonitril über
30° min. Die Breite der Analysefenster MS1 und
MS2 betrug 1 Da, die Kollisionsenergie etwa
15–20° eV und die Verweilzeit etwa 25° ms.
Die abgereicherten Plasmaproben wurden
mit zwei synthetischen Peptiden dotiert, die ein
13C-markiertes Arginin enthielten und den Fragmenten T26 (SFTLASSSDTR) und T38 (YPLIQTLR)
entsprachen (New England Peptide, Garner,
USA).
Die Daten der LC/MSE-Analyse wurden zunächst verarbeitet. Nach der Peakdetektion wurden sie zeitlich angeglichen und mit speziellen
Algorithmen durchsucht, darunter ein Suchalgorithmus für Protein- und Peptidionen. Anhand
dieser experimentell erhaltenen Suchergebnisse
wurden MRM-Übergänge ausgewählt, die eindeutig für das Protein (proteotypisch) waren.
Es ist erwähnenswert, dass während des
Durchsuchens der datenunabhängigen LC/MSEDaten eine Methode zur Berechnung der molaren
und absoluten Proteinmenge angewendet werden kann. Sie basiert auf der linearen Beziehung
der Stärke des ESI-Signals und der molaren Konzentration eines Proteins. Durch Verwenden eines
internen Standards mit bekannter Konzentration
kann daher ein Signal-Faktor berechnet werden,
mit dem die Konzentration aller identifizierten
Proteine der Probe abgeschätzt werden kann.
Quantitative LC/MSE-Experimente
Die absolute Konzentration und die Enzymaktivität der Chitotriosidase wurde zunächst bei
Plasmaproben von vier Patienten anhand der
LC/MS-Experimente bestimmt und mit den
­Ergebnissen des 4-MU-Assays verglichen, siehe
Abbildung 1. Bei zwei der Patientenproben C
Titelstory
L ife S cie n ces
Abb. 1: Messung der Plasmachitotriosidaseaktivität mit dem 4-MU-Assay
(blau) und absolute Quantifizierung mittels LC/MSE (rot)
und E) stimmten die Ergebnisse der
beiden Methoden nicht überein.
Man könnte daraus schließen,
dass die LC/MSE-­basierten Methode die Enzymkonzentration unter­
bestimmt. Interessanterweise handelte es sich bei diesen beiden Proben allerdings gerade um solche,
bei denen der 4-MU-Assay eine relativ hohe Aktivität anzeigte.
Die Identifizierungsdaten und
quantitativen Ergebnisse der LC/
MS-Experimente wurden weiter validiert durch quantitative MRM-basierte Tandem-Quadrupol-LC/MS/
MS-Experimente. Anhand der qualitativen LC/MSE-Ergebnisse wurden
die am besten geeigneten proteotypischen Peptide der Chitotriosidase und assoziierte MRM-Parameter bestimmt. Kurz gesagt wurden
Peptide mit Cystein-, Methioninund N-terminalen Glutathion ausgeschlossen. Außerdem wurden nur
mehrfach geladene Vorläuferionen
und einfach geladene Produktionen
betrachtet, und nur Peptide einer
gewissen Kettenlänge und Produktionen aus einem gewissen Massebereich.
Die beiden besten MRM-Kandidaten waren die Peptide SFTLASSSDTR und YPLIQTLR. Mit 13C-Arginin markierte Varianten dieser
Peptide wurden synthetisiert und
als interne Standards für die absolute Quantifizierung verwendet.
Die interessierenden Bereiche
der erhaltenen LC/MRM-MS/MSChromatogramme sind in Abbildung 2 gezeigt. Wie erwartet
­koeluieren die 13C-markierten internen Standards mit den interessierenden Peptiden und erlauben
eine absolute Quantifizierung auf
Basis des 13C/12C-Verhältnisses.
Als Nächstes wurden die berechneten Peptidkonzentrationen
Abb. 2: MRM-Chromatogramme der Peptide SFTLASSSDTR (T26), YPLIQTLR
(T38) und der 13C-markierten internen Standards
gemittelt und in eine Chitotriosidase-Enzymaktivität umgerechnet,
siehe Abbildung 3.
Alle drei Methoden zur Messung der Enzymaktivität zeigten bei
den Seren der Patienten B und D
eine gute Übereinstimmung. Die Ergebnisse scheinen aber eher darauf
hinzudeuten, dass der 4-MU-Assay
die Chitotriosidaseaktivität überbestimmt als dass die LC/MSE-Methode die Aktivität unterbestimmt. Es
ist bedeutsam, dass bei verschiedenen Gaucher-Patienten die spezifische Aktivität unterschiedlich ist,
die hydrolytische Aktivität gegenüber dem Substrat pro Mol Enzym
also voneinander abweicht.
Diese Experimente haben zur
Entwicklung eines neuen biochemischen Assays geführt, der im
Mittel um 10 – 20 % niedrigere
Werte für die Enzymaktivitäten der
Chitotriosidase liefert. Allerdings
sind diese Werte patientenabhängig sehr nahe den Konzentrationen,
die mit den LC-MS basierten
­Methoden ermittelt werden.
ty, a novel hallmark of Gaucher disease, J. Clin. Invest. 93, 1288–1292
(1994)
[3] Vissers JPC. et al.: Analysis and
quantification of diagnostic serum
markers and protein signatures for
Gaucher disease, Mol. Cell. Proteomics 6, 755–766 (2007)
[4] Silva JC. et al.: Absolute quantification of proteins by LCMSE, a virtue
of parallel MS acquisition, Mol. Cell.
Proteomics 5, 144-156 (2006)
Autoren
Richard Sprenger, Hans Aerts,
Department of Medical Biochemistry, Academic Medical Center,
University of Amsterdam, Niederlande
Catalin Doneanu, Waters Corporation, Milford, USA
Jim Langridge, Hans Visser,
­Waters Corporation, Manchester,
UK
Literatur
Abb. 3: Messung der Plasmachitotriosidaseaktivität mit dem 4-MU-Assay
(blau), absolute Quantifizierung mittels LC/MSE(rot) und absolute Quantifizierung mittels Triple-Quadrupol-MRM-LC/MS/MS (grau)
[1] Aerts JMFG. et al.: Biomarkers for
lysosomal storage disorders: identification and application as exemplified by chitotriosidase in Gaucher
disease, Acta Paediatrica 97 7–14
(2008)
[2] Hollak CEM. et al.: Marked elevation of plasma chitotriosidase activi-
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Jim Langridge
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GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 53
Labormarkt
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54 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Labormarkt
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Baukastensystem konzipiert ist.
Alle Verschraubungen können
miteinander variabel kombiniert
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zum Einsatz kommen können,
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Analysentechnik, in der Mess- und Regeltechnik oder in der Pharma- bzw. Halbleiterindustrie. Die neu konzipierte Hightech-Schwenkverschraubung besteht aus zwei
schwenkbaren ­variablen Teilen. So lassen sich Dichte und sichere Verbindungen von
Schläuchen und Armaturen mit vorgegebener Einbaulage problemlos einbauen, wobei sich diese beispielsweise bei Wartungsarbeiten mit einem Handgriff leicht wieder
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Erhöhte Spezifität durch zwei Säulenmaterialien
Mit dem neuen Phosphocatch Phosphopeptide Enrichment System der Promega Corporation, Madison/Wisconsin (USA) mit deutscher Niederlassung in Mannheim, können Phosphopeptide direkt nach dem proteolytischen Verdau für die Massenspektrometrie effizient aufgereinigt und aufkonzentriert werden. Das System schafft damit
die optimale Vorbereitung für die stark zunehmende massenspektrometrische Charakterisierung und Identifizierung von Phosphorylierungen, die bei der Übertragung
zellulärer Signale eine wesentliche Rolle spielen. Mono- und multiphosphorylierte
Proteine im nativen Verhältnis aufkonzentrieren. Das t-System vereint die Vorteile
der beiden Säulenmaterialen Zirkoniumdioxid und Titandioxid. Das System bindet
spezifisch an Phosphopeptide und reichert mit hoher Genauigkeit sowohl mono- als
auch multiphosphorylierte Peptide an. Die Phosphopeptide binden innerhalb von
fünf Minuten an die Säule und werden nach einem Waschschritt von der Säule eluiert. Das System ist mit verschiedenen Proteasen (u. a. Trypsin, Chymotrypsin, LysC,
Glu-C, Asp-N und Lys-N) sowie mit gängigen Denaturierungsmitteln (u. a. Harnstoff,
Guanidin-Salzsäure, SDS und Proteasemax) kompatibel.
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Automatischer Zellzähler im Pipetten-Format
Die Millipore Corporation hat auf der Jahresversammlung der
American Society of Cell Biology in San Diego die Einführung
des Scepter Zellzählers, dem ersten automatischen Zellzählgerät im Pipetten-Format, bekannt gegeben. Der Scepter
miniaturisiert die in weitaus größeren Geräten eingesetzte
Coulter Zellzähltechnologie in einem tragbaren Gerät von
der Größe einer automatischen Pipette. Das Gerät verfügt
über eine technisch ausgereifte Elektronik für die Zellerkennung, Signalverarbeitung und Datenspeicherung. Die Zellzahl
und das durchschnittliche Zellvolumen werden ­innerhalb von
20 Sek. nach dem Eintauchen der Spitze in eine Zellkulturprobe auf einem grafischen Display angezeigt. Gegenwärtig
werden Zellen typischerweise mithilfe eines Hämozytometers manuell unter dem Mikroskop gezählt. Das Beladen des
Hämozytometers und die manuelle Zellzählung sind jedoch
monotone Arbeiten, und unterschiedliche Anwendertechniken
können die Genauigkeit und Präzision der Ergebnisse beeinflussen. Neben der Zellzahl und dem durchschnittlichen Zellvolumen
wird zusätzlich die Zellverteilung nach Volumen und Durchmesser in
einem Histogramm dargestellt. Dieses Histogramm gibt einen unmittelbaren Einblick in den Zustand der Kultur. Die Ergebnisse können im
Gerät gespeichert oder auf einen Computer heruntergeladen werden. Der Zellzähler
wird in der zweiten Hälfte des ersten Quartals 2010 erhältlich sein.
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temperieren Probenküvetten exakt auf die gewünschte Messtemperatur. Dank des
großen, übersichtlichen Touchscreens und der intuitiven Menüs können Sie das Autopol VI leicht und sicher bedienen. Netzwerkfähiges Datenmanagement mit elektronischer Signatur gemäß 21 CFR Part 11, Audit-Trail, IQ/OQ/PQ-Kits, 6 Wellenlängen,
TempTrol-Messküvette, Quarzkontroll-Platte und v. a. m. gehören zum Lieferumfang.
­Typische Anwendungen finden sich in Qualitäts- und Produktionskontrolle, Forschung
und Lehre, staatlichen Überwachungs- und Prüflaboratorien.
Tec++ Dr. Volker Schmidt GmbH
Tel.: 06154/623050, info@tecplusplus.de, www.tecplusplus.de
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 55
Labormarkt
Signale, Prozesse und Systeme analysieren
DasyLab als Easy-to-Use
Software ist die erste
Wahl, wenn es darum
geht, auf einfache Weise
Messdaten zu erfassen,
auszuwerten und grafisch darzustellen. Dieses
„Easy-to-Use“-Prinzip
kennzeichnet das gesamte Programm. Alle
Funktionen, werden auf
diese Weise vorgenommen: Funktionsblöcke werden im grafischen Userinterface
über Datenkanäle verbunden und über klar strukturierte Konfigurationsdialoge an
die jeweilige Aufgabenstellung angepasst. Diese Eigenschaften des Programms
macht sich auch der Autor des im Springer-Verlag jetzt in der 5. Auflage erschienenen
Standardwerks zur Signalanalyse „Signale, Prozesse und Systeme“ Ulrich Karrenberg zunutze. Auf multimediale Art und Weise erklärt er in seinem Buch die Grundlagen der Signalanalyse. Unterstützt wird er dabei von einer dem Buch beiliegenden
DasyLab-Version, die es erlaubt, über eine Standard-Soundkarte, wie sie heute in
fast jedem Rechner zu finden ist, Messsignale zu erfassen. Diverse Filterfunktionen,
Korrelationsfunktionen, FFT-Funktionen, Analyse von Harmonische Schwingungen
oder auch Terz-/Octave-Analysen sind nur einige der in DASYLab als fertige Funktionsblöcke verfügbaren Analyse-Tools, die, wie man es von DASYLab gewohnt ist,
ohne Programmierkentnisse über einfache Dialogboxen vom Anwender konfiguriert
werden können.
FTIR-Spektrometer speziell für Halbleiter
Das QS1200 FTIR-Spektrometer ist von Nanometrics speziell für die Vermessung von
Wafern konzipiert worden. Besonderes Augenmerk wurde auf die Bestimmung von
Sauerstoff- und Kohlenstoff-Verunreinigungen in Silizium gelegt, eine der komplexesten Messungen für ein FTIR im Halbleiterbereich. Eine weitere verbreitete Anwendung ist die Bestimmung von Fluor in FSGs und Bor/Phosphor in BPSGs. Da neben
Transmissions- auch Reflektionsmessungen möglich sind, lassen sich mit dem Gerät
ebenfalls Schichtdicken mit hoher Genauigkeit bestimmen. Hoher optischer Durchsatz
und hohe Messgenauigkeit werden u. a. durch den großen 2″-Strahlteiler garantiert,
mehr Licht auf dem Detektor bedeutet ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis bei
gleicher Messdauer. Die optionale GEM/SECS-Software erleichtert im Bedarfsfall die
Integration des Gerätes in einen Produktionskreislauf. Mit der Mapping-Funktion lassen sich vollständige Waferkarten automatisch erstellen.
L.O.T. Oriel GmbH & Co. KG
Tel.: 06151/88 06-499, appel@lot-oriel.de, www.lot-oriel.de
MeasX GmbH Co. KG
Tel.: 02166/95200, info@measx.com, www.dasylab.com
Neue Aufschlussmethode für Schwermetalle mit geringen
­Gehalten
Neue Säulen für die Biochromatografie
Wer heute in der Biochromatografie mit analytischen Edelstahlsäulen trennt, kommt schnell an
seine Grenzen, denn viele Assays
verlangen mehr Substanz, als eine
analytische Säule bereitstellt. Die
­Bereiche von der analytischen
über semipräparative bis zur
präparativen Gelchromatografie
oder Gelfiltration von Proteinen
laufen unter zu unterschiedlichen
Bedingungen wie Flussraten und
Drücken ab. Hier hat sich ganz
klar das Knauer-Bioline-System mit High-Resolution-Glassäulen und einer biokompatiblen Oberfläche durchgesetzt. Diese Säulen aus chemisch inertem Borosilikatglas
haben eine hohe Druckbelastbarkeit bis 100 bar und einen Temperiermantel für ­einen
Temperaturbereich von 4 °C bis 60 °C. Größter Vorteil aber ist, dass diese druckbeständigen Säulenrohre höhere Flussraten und schnellere Trennungen ermöglichen.
Die mit nur einer Gewindeumdrehung drucksicher verschließbaren Säulen verfügen
über eine lineare Kolbennachführung mit integriertem Schnellspannverschluss und
erlauben die Kompression des Säulenbetts mit bis zu 120 mm Stellweg. Die Säulen
mit dem kühlmittelbeständigen Temperiermantel sind aber auch bei umgekehrter
Flussrichtung durch spezielle „Uniform Flow“-Verteiler in beiden Adaptern einsetzbar. Durch die zur Verfügung stehenden Innendurchmesser von 10, 20, 30 mm und
Längen von 30, 60, 100 cm können die unterschiedlichsten Applikationen und „Up­
scaling“ vom analytischen bis zum technischen Maßstab angeboten werden.
CEM hat mit den drucklosen
Mikrowellen-Aufschlussgeräten
der Star-Serie ein Aufschlussverfahren für Proben mit sehr
geringen Schwermetallgehalten
entwickelt. Hintergrund dieser
neuen Aufschlussmethode ist
die aktuelle Studie zur Nano­
partikeln und hier speziell Nanosilber, welches in vielen Lebensbereichen anzutreffen ist und
deshalb analysiert werden muss.
Nanosilber wird nicht nur in der Medizin als wichtigstes Antibiotikum verwendet,
sondern ist zudem das häufigste Nanomaterial in Alltagsprodukten. Eine Studie des
Bundes für Umwelt und Naturschutz in Deutschland (BUND) hat nun nachgewiesen,
dass dieser massive ­Gebrauch eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen und Tieren darstellt. Aufgrund der geringen Gehalte an Nanopartikeln muss eine Probeneinwaage von mehreren Gramm verwendet werden, um dann in der Aufschlusslösung
mittels ICP-OES oder AAS die gewünschten Elemente wie Silber zu messen. Mit herkömmlichen Mikrowellen-Druckaufschlussgeräten können derart hohen Probeneinwaagen nicht realisiert werden. Die fokussierte Mikrowellentechnik des Star-Plus-Systems ist weltweit einzigartig, um Proben für die Elementanalyse in offenen Gefäßen
drucklos aufzuschließen. Kein anderes Produkt bietet die berührungslose patentierte
Temperaturkontrolle in jeder Aufschlusskammer bei gleichzeitigem Aufschluss von
verschiedensten Proben mit fokussierter Mikrowelle. Der hohe Automatisierungsgrad
und die Fähigkeit, Proben mit großer Einwaage von mehreren Gramm aufzuschließen,
erlaubt jedem Labor, seine Anwendungsmöglichkeiten zu verbessern.
Wissenschaftliche Gerätebau Dr. Ing. Herbert Knauer GmbH
Tel.: 030/809727-0, info@knauer.net, www.knauer.net
CEM GmbH
Tel.: 02842/96440, info@cem.de, www.mikrowellen-aufschluss.de
56 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Labormarkt
25 HPLC-Säulen in einem
180-W-Tischnetzgerät
Bei den ersten Versuchen zur POPLC
wurde noch mit herkömmlichen HPLCSäulen der Säulenlänge 2 cm bei einem
Innendurchmesser
von 4,6 mm gearbeitet. Die Optimierung der statio­nären
Phase funktionierte,
leider konnte die
Peakform und die übliche Trennleistung einer am Markt befindlichen StandardHPLC-Säule nicht erreicht werden. Damit ist jetzt Schluss, denn es kann nun eine
neue Säulenhardware vorgestellt werden. Die POPLink Säule ist ein flexibles Werkzeug, um Analysengeschwindigkeit und/oder Auflösung einer jeden Trennung zu
­optimieren. Dabei ist es möglich, jede Säulenlänge zwischen 10 und 250 mm sofort
zusammenzubauen und einzusetzen. Sie haben quasi 25 Säulen in einem. Die dazugehörige Software berechnet die entsprechende Trennung, die geforderte Auflösung
und die benötigte Säulenlänge, die sich dann umgehend sofort zusammenstellen
lässt. Ein zusätzlicher Vorteil des Säulendesigns ist, dass bei der Verschmutzung der
Säule nicht die komplette Säule weggeworfen werden muss, sondern lediglich das
oberste Säulensegment, bei dem die Verschmutzung auftritt. Die Software ist unter
http://www.poplc.de frei verfügbar und kann unentgeltlich heruntergeladen werden.
Pewatron stellt mit der neuen PUP180-Serie CEC und
Energy Star Level IV konforme, verbrauchsarme und
leistungsfähige AC/DC-Tischnetzgeräte vor,
die eine in der Industrie führende Leistung
von 180 W erbringen. Das luftgekühlte
Leichtgewicht (860 g) im kompakten
Gehäuse (170 x 85 x 41 mm) eignet
sich für heutige Hochleistungsanwendungen, wie zum Beispiel Monitore, Computer, Netzwerkzubehör,
Test- und Prüfgeräte, Drucker und vieles
mehr. Die PUP180-Serie spezifiziert einen
universellen 90–264-V-PFC-Eingang und einfache Ausgangsspannungen. Die innovative Schaltungsgestaltung garantiert umfassenden Schutz gegen
Überspannung, Kurzschluss und Überhitzung. Die Stromversorgungen verbrauchen
im Leerlauf weniger als 0,5 W Leistung und erreichen durchschnittlich einen Wirkungsgrad von 85 %–87 %. Die Schaltnetzgeräte sind nach den weltweit gültigen
­Sicherheitsstandards (TÜV/UL/CSA) zertifiziert, CE-gekennzeichnet und RoHS-konform. Die hohe Qualität in technischem Design und Fertigung, der hohe Wirkungsgrad
und die hohe MTBF machen die Serie zur perfekten Wahl auch für kritische Anwendungen. Nicht zuletzt überzeugen diese Geräte auch durch ein ­attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis.
Pewatron AG
Tel.: +41 44 877 35 08, barbara.boss@pewatron.com, www.pewatron.com
Bischoff Chromatography
Tel.: 07152-6064-0, info@bischoff-chrom.de, www.bischoff-chrom.de
Komfort, Funktion, Sicherheit
Mit dem neuen
­Positioner Typ 8791
ergänzt Bürkert die
im ­April 2009 vorgestellten Stellungsregler Sidecontrol 8792
und 8793 um eine
zusätzliche Variante,
die speziell für einfachere Bedienung
konzipiert
wurde.
Der Sidecontrol bietet dennoch das gleiche robuste elektropneumatische Stellsystem für hervorragende
­Regelgenauigkeit und hohe Dynamik. Dank unterschiedlicher Anbauvarianten an
Hub- und Schwenkantriebe nach IEC534-6 bzw. VDI/VDE 3845 (Namur) sowie an
Bürkert Prozessventile ist der 8791 sehr flexibel einsetzbar. Dar­über hinaus eignet
sich der Stellungsregler durch sein kompaktes, robustes Aluminiumgehäuse in Schutzklasse IP65/67 auch für den Einsatz auch in rauen Umgebungen. Durch den Verzicht
auf ein Display und vereinfachte Software empfiehlt sich der Positioner als Alternative für Anwendungen, in denen eine weitere Konfiguration vor Ort nicht ­erforderlich
oder gewünscht ist. Am Gerät selbst sind lediglich vordefinierte Presets abrufbar.
Die Firma setzt auch beim SideControl 8791 auf die 3-Leiter-Technik. ­Dadurch ist der
Regler deutlich kostengünstiger als ein vergleichbares Gerät in 2-Leiter-Technik, aber
dennoch zum Einsatz in den Zonen 2/22 nach ATEX zugelassen.
Innovatives Design bildet
bei Topwave die Schnittstelle zu Komfort und
Funktion. Der runde Ofenraum verteilt die Mikrowellenleistung gleichmäßig,
damit Sie einen präzisen
Aufschluss Ihrer Proben
erzielen. Der druckfeste
Ofen mit elek­trisch verriegeltem Schwenkdeckel
ist mit einer integrierten
Absaugung ausgestattet,
um den Austritt von Reaktionsgasen zu verhindern. ­Robustes Design steht für eine
lange Lebensdauer und konstante Leistung. Der PFA-beschichtete Edelstahl schützt
vor Korrosion, die aus chemisch inertem Material gefertigten Gefäße bieten Kontaminationsfreiheit und eine flexible Handhabung. Das Besondere am System ist das
Top-Loading-Konzept. Durch den Schwenkdeckel können Sie in bequemer Arbeitsposition die Gefäße von oben einsetzen. Sensoren und Gefäße ergänzen sich optimal:
Die Sensor-Technologie überwacht in allen Behältern berührungslos Temperatur und
Druck, wobei diese jeweils einzeln entnommen werden können. Das System erfüllt
hohe Sicherheitsanforderungen. Insbesondere bei reaktiven Proben ist die Kontrolle
der Reaktionsparameter unerlässlich. Die Sensoren überwachen die Probentemperatur und den Innendruck jedes einzelnen Gefäßes in Echtzeit. Die Smart-Reaktionskontrolle überprüft kontinuierlich die Reaktionsbedingungen und passt die Mikrowellenleistung an. Die Gefäße sind mit Berstsicherungen ausgestattet und geben
den Überdruck zuverlässig an das integrierte Gas-Sammelsystem ab.
Bürkert Werke GmbH & Co. KG
Tel.: 07940/10-91111, info@buerkert.de, www.buerkert.de
Analytik Jena AG
Tel.: 03641/77-70, marketing@analytik-jena.de, www.analytik-jena.com
Stellungsregler in Basic-Version
GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010 • 57
Labormarkt
Mieten temporärer Kühlunglösungen für die Chemie
Prozessabläufe in der Chemie und Pharmazie durchlaufen in engen Toleranzgrenzen, während gleichzeitig hohe Qualitätsanforderungen, zum Beispiel HACCP und
GMP gelten. Bestimmte Rohstoffe, chemische Halbfabrikate und Endprodukte
müssen ­innerhalb enger Temperaturgrenzen verarbeitet oder gelagert werden.
Coolworld hat sich innerhalb dieses Sektors ein breites Wissensspektrum erarbeitet. Eine zuverlässige Beratung ist daher immer der erste Schritt zur Vermietung
einer temporären Anlage. Die Mietflotte von Coolworld entspricht den aktuellen
Normen im Bereich des Umweltschutzes. Alle Kühl- und Tiefkühlzellen werden
gereinigt und geprüft ausgeliefert und können unter anderem mit Alarm-und
­Datenerfassungssystemen ausgerüstet werden. Coolworld ist in den Sektoren Chemie und Pharmazie zu Hause und bietet ein breites Mietsortiment mit betriebsbereiten HACCP-Zellen von 10 – 100 m³ für die Konditionierung von Rohstoffen,
Halbfabrikaten und Endprodukten. Außerdem liefert das Unternehmen temporäre
Klimaanlagen für jeden Raum, von kleinen Lagerräumen bis zu großen Laboren
und Produktionshallen.
Automatisches Befüllen von Petrischalen
Integra Biosciences erweiterte den automatischen Petrischalenabfüller Mediajet
mit neuen Funktionen und Zubehör, um
einen breiteren Einsatzbereich zu ermöglichen. Als Antwort auf vorhandene Kundenbedürfnisse ermöglicht der neue Abfüller nun auch das Befüllen von Pe­trischalen
mit zwei Kompartimenten. Mit der zusätzlich integrierten Schüttelfunktion kann
zudem das Plattengussverfahren automatisiert werden. Abhängig vom Volumen oder
der Viskosität des verwendeten Nährmediums können verschiedene Schüttelstufen
gewählt werden. Um die automatische Auswertung der inkubierten Petrischalen mithilfe von Bildverarbeitungsprogrammen zu optimieren, z. B. Kolonien zählen, Hemmhöfe ausmessen etc., wurde eine Funktion für die Herstellung von hoch planaren
Nährböden eingeführt. Die in diesem Modus gegossenen Platten ­garantieren eine nahezu konstante Fokusebene für eine schnelle und zuverlässige ­optische Auswertung
der Organismen auf den Nährböden. Der Mediajet verfügt zudem über eine Funktion,
welche eine flächendeckende Verteilung des Nährmediums in der ­Pe­trischale sicherstellt. Dies ermöglicht eine Einsparung von 20 % Nährmedium, zudem kann es auch
bei kleinen Volumina glatt und homogen gegossen werden.
Integra Biosciences
Tel.: +41 81 286 9530, info@integra-biosciences.com, www.integra-biosciences.com
Neue Detektionskartuschen
Proben mit hoher organischer Matrix wie beispielsweise
Abwässer,
Bodeneluate oder Milchprodukte stellen für die Ionenchromatographie eine
Herausforderung dar. Sie
erfordern eine umfangreiche Vorbereitung, um eine
Beschädigung der Säule
zu verhindern. Werden
diese Schritte von Hand
erledigt, geht viel Zeit verloren. Metrohm Inline Sample Preparation (MISP) von Metrohm beantwortet diese
Herausforderung auf elegante Weise. MISP steht für eine Reihe von teilweise patentierten Methoden, die eine vollständige ­Automatisierung der Vorbereitung selbst von
schwierigen Proben ermöglichen. Je nach Applikationsbedarf des Kunden kombiniert
Metrohm die einzelnen Inline-­Methoden zu maßgeschneiderten Komplett-Systemen
und setzt damit in der Ionenchromatographie völlig neue Maßstäbe.
Beckman Coulter gibt die
Einführung vier neuer Detektionskartuschen für den
modularen MikroplattenReader Paradigm bekannt.
Die neuen AlphaScreen,
GeneBlazer und MultiToxFluor Kartuschen bieten
assayspezifische
Einstellungen und Protokolle,
wodurch Einrichtzeiten verkürzt und Tests beschleunigt werden. Bei dem vierten
Produkt handelt es sich um eine neue Filterkartusche für Fluoreszenzintensitätsmessungen. Die AlphaScreen Kartusche ist mit einer 680 nm-Laserdiode ausgerüstet,
die sensitive Messungen bei der Detektion von Proteininteraktionen und RezeptorLiganden-Bindungen sowie bei der cAMP-Quantifizierung und bei Kinase-Assays zulässt. Sie wurde speziell für die Anwendung mit AlphaScreen- und AlphaLisa-Assays
entwickelt und optimiert. Die GeneBlazer Detektionskartusche ist eigens für die Verwendung mit dem GeneBlazer Assay der Invitrogen Corporation konzipiert und wird
für die FRET- bei GPCR-Assays sowie für Ionenkanal-, Nuklear- und Zytokinrezeptor-,
Signaltransduktions- und Kinase-Assays eingesetzt. Die MultiTox-Fluor Kartusche ist
für den Einsatz in MultiTox-Fluor Assays vorgesehen und bietet ein Dual-Label-Fluoreszenzfilter-Detektionssystem, mit dem Multiplex- Zellvitalität/Zytotoxizität-Assays
durchgeführt werden können. Die Kartusche besitzt zwei hochleistungsfähige LEDs
für empfindliche simultane Dual-Label-Messungen und ermöglicht eine effiziente
Durchführung von Assays im Multiplexing-Verfahren. Die Doppelanregungs- und
Doppelemissionstechnologie des Paradigm-Systems gewährleistet höhere Lesegeschwindigkeiten.Die neuen Kartuschen zur Messung der Fluoreszenzintensität
verwenden ein Standard-Doppelemissions-System, das für FRET-Messungen der
zellulären Fluoreszenzproteine CFP-YFP optimiert wurde. Die Kartusche arbeitet mit
einer Energieoptimierungstechnologie, die es dem Benutzer erlaubt, bis zu sieben
Probenkonzentrations-Logs in einem einzigen Arbeitsgang ohne manuelle Int rvention auszulesen, und bietet eine bisher unübertroffene Leistungsfähigkeit.
Deutsche Metrohm GmbH & Co. KG
Tel.: 0711/77088-0, info@metrohm.de, www.metrohm.de
Beckman Coulter Eurocenter
Tel.: +41 22 365 36 62, mjeremaes@beckmancoulter.com, www.beckmancoulter.com
Coolworld Deutschland
Tel.: 0206/460480, willkommen@coolworld-rentals.de, www.coolworld-rentals.de
Vollautomatische Probenvorbereitung in der
Ionenchromatographie
58 • GIT Labor-Fachzeitschrift 1/2010
Firmenverzeichnis
2010
BFI Optilas GmbH
Fluororganische Verbindungen
Forschungschemikalien
Kundensynthesen
Silane und Silicone
A. KRÜSS Optronic GmbH
Dichtemessgerät
Flammenfotometer
Mikroskopie
Polarimeter
Refraktometer
Schmelzpunktmessgeräte
Air Products GmbH
Laborgase
B-Safety Breuell Ing.Büro GmbH
Augenduschen
Hirschmann Laborgeräte
GmbH & Co. KG
Liquid-Handling
ES-Technologien GmbH
Homogenisiergeräte
GEA Lyophil GmbH
Gefriertrocknungsanlagen
BRONKHORST High-Tech BV
Durchflussmess- und Regelgeräte
GFL Ges. für Labortechnik mbH
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Hybridisierungsinkubator
Schüttelapparate
Schüttelinkubatoren
Schüttelwasserbäder
Tiefkühltruhen und -schränke
Wasserbäder
Wasserdestillierapparate
Biochemikalien
Stabile und Radio-Isotope
Umweltstandards
Carbolite GmbH
Hochtemperaturöfen
Laboröfen
Rohröfen
Trockenschränke
CASPAR & CO. LABORA GmbH
ALFA AESAR GmbH & Co KG
Chemikalien, Anorganische- und
Organische-
Abzüge
Augenduschen
Laboreinrichtungen
Notduschen
Martin Christ GmbH
Gefriertrocknungsanlagen
Fertig-Gele
Laboreinrichtungen
Luminometer
Photometer
CS-Chromatographie Service GMBH
BSB-Messung
Leitfähigkeitsmessgeräte
pH-Meter
Photometer
Redox-Messung
Sauerstoffmessgeräte
Trübungsmesser
Wasseranalysen
Chromatographie-Zubehör
DURATEC Analysentechnik GmbH
Laborabzugsprüfungen
Laborabzugsregelungen,
Laborabzugsüberwachungen,
Laborraum-Lüftungstechnik
Sterile Werkbänke
GONOTEC GMBH
Goodfellow GmbH
Keramiken
Polymere
Reinmetalle
Hekatech GmbH
Deuteriumlampen
Elementar Analysensysteme GmbH
HELLMA GMBH & CO. KG
CHNOSElementaranalysatoren
TOC/TNB-Analysatoren
Faseroptische Systeme
Küvetten
Hermle Labortechnik GmbH
BÄHR-Thermoanalyse GmbH
Elga
ELGA Berkefeld GmbH
Thermoanalyse, Systeme zur
Reinstwasser
Bense GmbH
ERETEC ohg
Laboreinrichtungen
Einrichtungsplanung
Laborplanung
GIT VERLAG
Laboreinrichtungen
Dr.K.Hollborn & Söhne
GmbH & Co.KG
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
CHNOSElementaranalysatoren
AVESTIN Europe GmbH
Hochdruck-Homogenisatoren
HOHENLOHER Spezialmöbelwerk
Horiba jobin Yvon gmbh
CHNOS-Elementaranalysatoren
Fluoreszenzspektrometer
ICP-Spektrometer
Mikroröntgenfluoreszenz
Monochromatoren
Prozessanalytik
Raman Spektroskopie
Spektrometer
C + P Möbelsysteme GmbH & Co. KG
anthos Mikrosysteme GmbH
Aqualytic®
Sterilisatoren
Farbstoffe
Mikroskopie
Reagenzien
Molekulargewichtsbestimmung
Osmometer
anamed elektrophorese gmbh
HMC Europe GmbH Labor- und
Sterilisationstechnik
Kühlzentrifugen
Zentrifugen
hps Labor- und Bürositzmöbel OHG
Drehhocker
Laborstühle
Stehhilfen
Peter Huber Kältemaschinenbau
GmbH
Thermostate
ILA Innovative Laborarmaturen
GmbH
Laborarmaturen
Notduschen
ONLINE: www.GITBuyersGuide.de
ABCR GMBH & CO. KG Bildverarbeitung
CDD-Kamerasysteme, gekühlt
Comet-DNA Analyse
Mikroskoptische, motorisiert
JULABO Labortechnik GmbH
Thermostate
Kinematica AG
Hettich-Zentrifugen
Brutschränke und Kühlbrutschränke
Tiefkühlgeräte bis –86 °C
Zentrifugen
Dispergiergeräte
Emulgiergeräte
Homogenisiergeräte
Mischer
Mühlen
Rührwerke
Schüttelgeräte
Viskosimeter
I
Firmenverzeichnis
2010
KNF NEUBERGER GMBH
Dosierpumpen
Pumpen
Vakuumpumpen
LÖWINGER GMBH
Pragmatis GMBH
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
Chromatographie-Zubehör
Laborinformationssysteme
Laborautomatisierung
Photometer
Knick Elektronische Messgeräte
GmbH & Co. KG
Leitfähigkeitsmessgeräte
pH-Messgeräte und Elektroden
Martor KG
Sicherheitsschneidgeräte
LEO KÜBLER GMBH
Refraktometer
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
Deuteriumlampen
FT-IR Spektrometerzubehör
Hohlkathodenlampen
Korngrößenanalyse
Lichtquellen für Forschung und
Entwicklung
Spektrometerzubehör UV-FTIR
Tensiometer
Laborbau systeme Hemling
GmbH & Co. KG
Laborabzugsprüfungen
Reinigungs- und
Desinfektions- Automaten
Memmert GmbH + Co. KG
Brutschränke
Feuchtekammern
Klimaprüfschränke
Konstantklimakammern mit
Peltiertechnologie
Sterilisatoren
Trockenschränke
Vakuumtrockenschränke
Wasserbäder
Wärmeschränke
Sartorius BBI Systems Gmbh
Bioreaktoren
Cross-Flow Filtration/Filtration
Fermenter
TKA – Wasseraufbereitungs­
systeme GmbH
Reinstwassersysteme
Trespa Deutschland GmbH
SCHNEIDER Elektronik GmbH
Labortischbeläge
Laborabzugsregelungen,
Laborabzugs­überwachungen,
Laborraum-Lüftungstechnik
tritec Ges. f. Labortechnik
SIGMA Laborzentrifugen
Roland VETTER Laborbedarf OHG
OHAUS GmbH
Laborzentrifugen
Zentrifugen
Laborhilfsmittel
Feuchtemessung
Waagen
SITA Messtechnik GmbH
Otto nordwald gmbh
Aga-Agar
Desinfektionsmittel
Mikrobiologische Nährböden
OKW Gehäusesysteme GmbH
Tensiometer
Abwasserneutralisation
Klima-Sonderklima
Vötsch Industrietechnik GmbH
Gehäuse
Soliton GmbH
OLYMPUS Deutschland Gmbh
Monochromatoren
Raman Spektroskopie
Spektrographen
Mikroskopie
labexchange
Laborgeräte-Börse GmbH
Systec GmbH
ÖGUSSA EdelMetalle
Autoklaven
Glove-Box (CNS/Acryl)
Laboreinrichtungen
Analysengeräte, gebraucht
Platingeräte
Systemceram GmbH & Co. KG
Westfalen AG
Löser MeSStechnik
PhotoMed GmbH
Laborgase
Kryometer
Molekulargewichtsbestimmung
Osmometer
Fluoreszenzspektrometer
Lichtquellen
Laborbecken
Labortischplatten
Laboreinrichtungen
DIE LABORFABRIK GmbH
Laboreinrichtungen
ONLINE: www.GITBuyersGuide.de
Abzüge, Um-, AbluftRiebesam GmbH & Co. KG
KRÜSS GmbH
Kontaktwinkelmessgeräte
Tensiometer
PSI Grünewald GmbH & Co. KG
TintschL Bioenergie und
Strömungstechnik AG
Laboröfen
Sterilisatoren
Vakuumtrockner
WEIDNER LABORBAU GMBH
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CASPAR & CO. LABORA GmbH
Rottstr. 19, 52068 Aachen
T: 0241/9464930 Fax: 9464913
ABZÜGE, UM-, ABLUFT-
PSI Grünewald GmbH & Co. KG
69514 Laudenbach, T:06201/71343
BRUTSCHRÄNKE und
Kühlbrutschränke
Hettich-Zentrifugen
Föhrenstr. 12, 78532 Tuttlingen
T: 07461/7050 Fax: 705125
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T: 040/4313360 Fax: 43133622
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T: 07475/9514-0 FAX: 9514-44
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Tel: 040/5380921-0, Fax: 538092-84
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T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
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Systec GmbH
Postfach 1101, 35435 Wettenberg
T: 0641/982110 Fax: 9821121
BILDVERARBEITUNG
BFI Optilas GmbH, Puchheim
T: 089/8901350 Fax: 800256
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Köpenicker Str. 10a, D-10997 Berlin
T: +49 (0)30/6290189-0
Fax: +49 (0)30/6290189-89
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T: 06205/9450-0 FAX: 9450-33
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T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
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Hellma GmbH & Co. KG
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T: 07631/182-0 Fax 13545
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Sartorius BBI Systems GmbH
T: 05661/713400 Fax: -3702
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FERTIG-GELE
anamed Elektrophorese GmbH
Ringstr. 4, 64401 Groß-Bieberau
T: 06162/80984-0 Fax: 80984-20
www.anamed-gele.com
Feuchtekammern
A. KRÜSS Optronic GmbH, Hamburg
T: 040/514317-0 www.kruess.com
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Alfa Aesar GmbH & Co KG
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T: +49 (0)721/84007-260 Fax: -300
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T: 0241/9464930 Fax: 9464913
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T: 09733/8140-0 Fax: 8140-20
E-mail: Glas@loewinger.de
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industrie, Mikroeinsätze
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PF 1720, 91107 Schwabach
T: 09122/925-0 Fax: 14585
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Tel. + 49 5101 852-810
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T: 02261/54950 Fax: 549510
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EMULGIERGERÄTE
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Fluororganische Verbindungen
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Tel. 0721/95061-0 Fax: -80
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FT-IR SPEKTROMETERZUBEHÖR
FARBSTOFFE
COMET-DNA ANALYSE
BFI Optilas GmbH, Puchheim
T: 089/8901350 Fax: 800256
Dr.K.Hollborn & Söhne GmbH & Co.KG
T: 0341/2334405 – www.hollborn.de
GIT VERLAG
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Stichwortverzeichnis
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2010
forschungschemikalien
ABCR GmbH & Co. KG
Tel. 0721/95061-0 Fax: -80
info@ABCR.de, www.ABCR.de
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D-50354 Hürth/Germany
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Martin Christ GmbH
PF: 1713, D-37507 Osterode,
T: 05522/50070, Fax: 500712
Gehäuse
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T: +49(0)6281/404-00
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GLOVE-BOX (CNS/ACRYL)
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GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
T: 05139/9958-0 Fax: 995821
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E-Mail: info@GFL.de
Spectro Analytical Instruments
Boschstr. 10, 47533 Kleve
T: 02821/892-0 Fax: 8922200
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KERAMIKEN
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61213 Bad Nauheim
T: 0800 1000 579 (freecall)
F: 0800 1000 580 (freecall)
klimaprüfschränke
Avestin Europe GmbH
T: 0621/7245980 Fax: 5813
www.avestin.com
HOCHTEMPERATURÖFEN
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
T: 07251/962286 Fax: 962285
http://www.carbolite.com
HOHLKATHODENLAMPEN
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
www.lot-oriel.com/de
T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
ONLINE: www.GITBuyersGuide.de
HOMOGENISIERGERÄTE
ES-Technologien GmbH
Tel. 07631/6323 Fax: 173992
www.es-technologien.de
Kinematica AG
T: 0041/41/2501257 Fax: 2501460
Memmert GmbH + Co. KG
PF 1720, 91107 Schwabach
T: 09122/925-0 Fax: 14585
sales@memmert.com, www.memmert.com
KLIMA-SONDERKLIMA
tritec Ges. f. Labortechnik
und Umweltsimulation mbH
Hüttenstr. 8, 30165 Hannover
T: 0511/3523508 Fax: 3521715
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Peltiertechnologie
Memmert GmbH + Co. KG
PF 1720, 91107 Schwabach
T: 09122/925-0 Fax: 14585
sales@memmert.com, www.memmert.com
KONTAKTWINKELMESSGERÄTE
KRÜSS GmbH, Wissenschaftl. Laborger.
Borsteler Chaussee 85-99a,
22453 Hamburg
T: 040/51 44 01-0, F: 514401-98
E: info@kruss.de
http://www.kruss.de
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
www.lot-oriel.com/de
T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
LABORAUTOMATISIERUNG
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
T: 07951/94170 Fax: 5038
Kryometer
LABORBECKEN
Löser Meßtechnik
Kaiserstr. 24, 13589 Berlin
T: 030/8147317-0 Fax: -1
www.loeser-osmometer.de
Systemceram GmbH & Co. KG
PF 11 55, 56425 Siershahn
T: 02623/600-10 Fax: 600-790
www.systemceram.de
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LABOREINRICHTUNGEN
ABCR GmbH & Co. KG
Tel. 0721/95061-0 Fax: -80
info@ABCR.de, www.ABCR.de
KÜHLZENTRIFUGEN
Hermle Labortechnik GmbH
Siemensstr. 25, 78564 Wehingen
info@hermle-labortechnik.de
www.hermle-labortechnik.de
Hellma GmbH & Co. KG
PF 1163, 79371 Müllheim
T: 07631/182-0 Fax:07631/13546
Info@hellma-worldwide.com
http://www.hellma-worldwide.com
Bense GmbH Laborbau
37181 Hardegsen
T: 05505/94520 F: 945290
info@bense-laborbau.de
CASPAR & CO. LABORA GmbH
Rottstr. 19, 52068 Aachen
T: 0241/9464930 Fax: 9464913
C + P Möbelsysteme GmbH & Co. KG
Boxbachstr. 1, 35236 Breidenbach
T: 06465/919-820 Fax: -809
www.cpmoebel.de, labor@cpmoebel.de
HOHENLOHER Spezialmöbelwerk
Schaffitzel GmbH & Co. KG
D-74603 Öhringen, PF 13 60
T: 07941/696-0 Fax: 07941/696-116
www.hohenloher.de/info@hohenloher.de
LABORABZUGSPRÜFUNGEN
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1, 28816 Stuhr
T: 0421/56907-0 Fax: -56
info@gks.eu, www.gks.eu
TintschL BioEnergie und
Strömungstechnik AG
Goerdelerstr. 21, 91058 Erlangen
T: 09131/81249-10 Fax: 81249-19
Laborabzugsregelungen,
Labor­abzugsüberwachungen,
Laborraum-Lüftungstechnik
Laborbau Systeme Hemling GmbH & Co. KG
Siemensstr. 10, 48683 Ahaus
T: 02561/68762-0 Fax: 68762-62
www.laborbau-systeme.de
DIE LABORFABRIK GmbH
T: 0421/43840-0 Fax: -33
www.die-laborfabrik.de
WEIDNER LABOREINRICHTUNGS GMBH
37181 Hardegsen
T: 05505/94799-0 Fax: 94799-20
www.weidner-laboreinrichtungen.de
LABORGASE
Air Products GmbH, 45527 Hattingen
T: 02324/689-215 Fax: 689444
www.airproducts.de
info@apci.com
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1, 28816 Stuhr
T: 0421/56907-0 Fax: -56
info@gks.eu, www.gks.eu
SCHNEIDER Elektronik GmbH
Industriestr. 4, 61449 Steinbach
T: 06171/88479-0 Fax: 88479-99
www.schneider-elektronik.de
Nach- und Umrüstungen nach DIN
EN 14175. Laborabzugswartung.
IV
LABORARMATUREN
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH
T: 06258/9495-0 Fax: 9495-10
info@ila-gmbh; www.ila-gmbh.de
KÜVETTEN
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG
T: 08382/98520 Fax: 985232
Hochdruck-Homogenisatoren
KORNGRÖSSENANALYSE
Westfalen AG
Industrieweg 43, 48155 Münster
T: 0251/695-0, Fax: 0251/695-129
LABORGASE UND ARMATUREN;
REINSTGASINSTALLATION-SERVICE
UND SCHULUNG
AIR LIQUIDE GmbH
T: 0211/6699-0 Fax: 6699-222
labor-analytik@airliquide.de
www.airliquide.de
GIT VERLAG
LABORHILFSMITTEL
ROLAND VETTER Laborbedarf OHG, PF 47
72117 Ammerbuch, T: 07073/6936
www.rvetter.de
Laborinformationssysteme
2010
Laborstühle
hps Labor- und Bürositzmöbel OHG
Tel. + 49 5101 852-810
www.hps-sitzmoebel.de
Pragmatis GmbH
T: +49 (0) 8165 999210
www.pragmatis.de
Labortischbeläge
LEITFÄHIGKEITSMESSGERÄTE
Knick, PF 370415, 14134 Berlin
Beuckestr. 22, 14163 Berlin
T: 030/80191-0, Fax: 80191-200
knick@knick.de, www.knick.de
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
LABORÖFEN
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
T: 07251/962286 Fax: 962285
http://www.carbolite.com
Trespa Deutschland GmbH
Europaallee 27, 50226 Frechen
T: 0800 1860-422 Fax: -733
infodeutschland@trespa.com
Vötsch Industrietechnik GmbH
Umweltsimulation · Wärmetechnik
PF 11 63 · 35445 Reiskirchen
T: 06408/84-73 Fax: 84-8747
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com
Systemceram GmbH & Co. KG
PF 11 55, 56425 Siershahn
T: 02623/600-10 Fax: 600-790
www.systemceram.de
LABORTISCHPLATTEN
LABORZENTRIFUGEN
LABORPLANUNG
eretec OHG
Lichtstr. 1, 51645 Gummersbach
T: 02261/54950 Fax: 549510
eretec@eretec-gmbh.de
www.eretec.de
SIGMA Laborzentrifugen
PF 1713, 37507 Osterode/Harz
T: 05522/50070, Fax: 500712
www.sigma-laborzentrifugen.de
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LUMINOMETER
anthos Mikrosysteme GmbH, Krefeld
Tel.: 02151/37790 Fax 377929
mikrobiologische nährböden
Otto Nordwald GmbH, Hamburg
T: 040/4313360 Fax: 43133622
www.ottonordwald.de
Mikroröntgenfluoreszenz
LICHTQUELLEN
PhotoMed GmbH
Inningerstr. 1
82229 Seefeld
T: 08152/993090 Fax: 993098
Lichtquellen für Forschung
und entwicklung
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
www.lot-oriel.com/de
T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
HORIBA Jobin Yvon GmbH
Neuhofstr. 9, 64625 Bensheim
T: 06251/8475-0 Fax: -20
raman@jobinyvon.de; www.jobinyvon.de
MIKROSKOPIE
A. KRÜSS Optronic GmbH, Hamburg
T: 040/514317-0 www.kruess.com
Dr.K.Hollborn & Söhne GmbH & Co.KG
T: 0341/2334405 · www.hollborn.de
LIQUID-HANDLING
Hirschmann Laborgeräte GmbH & Co. KG
T: 07134/511-0 Fax: 511-90
www.hirschmannlab.de
OLYMPUS Deutschland GMBH
PF 104908, 20034 Hamburg
T: 040/237730 F: 230817
Aviation
Labor- / Biotechnik
Healthcare
Messen, Regeln & Automatisieren
Prozesstechnik
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V
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2010
MIKROSKOPTISCHE, MOTORISIERT
BFI Optilas GmbH, Puchheim
T: 089/8901350 Fax: 800256
MISCHER
Kinematica AG
T: 0041/41/2501257 Fax: 2501460
MOLEKULARGEWICHTSBESTIMMUNG
GONOTEC GMBH
Eisenacher Str. 56, 10823 Berlin
T: 030/7809588-0 Fax: 7809588-88
e-mail: contact@gonotec.com
Internet: www.gonotec.com
Löser Meßtechnik
Kaiserstr. 24, 13589 Berlin
T: 030/8147317-0 Fax: -1
www.loeser-osmometer.de
PH-METER
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
PHOTOMETER
anthos Mikrosysteme GmbH, Krefeld
Tel.: 02151/37790 Fax 377929
TECAN DEUTSCHLAND GmbH
T: 07951/94170 Fax: 5038
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
Pipettier-Roboter
MONOCHROMATOREN
Horiba JOBIN YVON GmbH
Hauptstr. 1, 82008 Unterhaching
T: 089/462317-0 Fax: -99
www.jobinyvon.de, info@jobinyvon.de
Soliton GmbH, 82205 Gilching
T: 08105/7792-0 Fax: 7792-77
info@soliton-gmbh.de
MÜHLEN
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG
T: 08382/98520 Fax: 985232
ÖGUSSA Edelmetalle
T: +43(1)86646-0 Fax: DW 4224
www.oegussa.at
POLARIMETER
A. KRÜSS Optronic GmbH, Hamburg
T: 040/514317-0 www.kruess.com
NOTDUSCHEN
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH
T: 06258/9495-0 Fax: 9495-10
info@ila-gmbh; www.ila-gmbh.de
OPTISCHE TAUCHSONDEN
HELLMA GMBH & CO. KG
PF 1163, 79371 Müllheim
T: 07631/182-0 F:07631/13546
Info@hellma-worldwide.com
http://www.hellma-worldwide.com
OSMOMETER
ONLINE: www.GITBuyersGuide.de
GONOTEC GMBH
Eisenacher Str. 56, 10823 Berlin
T: 030/7809588-0 Fax: 7809588-88
e-mail: contact@gonotec.com
Internet: www.gonotec.com
Löser Meßtechnik
Kaiserstr. 24, 13589 Berlin
T: 030/8147317-0 Fax: -1
www.loeser-osmometer.de
PH-MESSGERÄTE UND ELEKTRODEN
Knick, PF 370415, 14134 Berlin
Beuckestr. 22, 14163 Berlin
T: 030/80191-0, Fax: 80191-200
knick@knick.de, www.knick.de
Dr.K.Hollborn & Söhne GmbH & Co.KG
T: 0341/2334405 · www.hollborn.de
REDOX-MESSUNG
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
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www.aqualytic.de
REFRAKTOMETER
A. KRÜSS Optronic GmbH, Hamburg
T: 040/514317-0 www.kruess.com
LEO KÜBLER GMBH
Thermometer-, Aräometerfabrik,
Stephanienstr. 42/44,
76133 Karlsruhe
T: 0721/22491 F: 27903
REINIGUNGS- UND
DESINFEKTIONS-AUTOMATEN
Riebesam GmbH & Co. KG
T: 03933/9332-39 Fax: 9332-44
info@riebesam.de
www.riebesam.de
REINMETALLE
POLYMERE
Goodfellow GmbH, PF 1343
61213 Bad Nauheim
T: 0800 1000 579 (freecall)
F: 0800 1000 580 (freecall)
Goodfellow GmbH, PF 1343
61213 Bad Nauheim
T: 0800 1000 579 (freecall)
F: 0800 1000 580 (freecall)
REINSTWASSER
PROZESSANALYTIK
HORIBA Jobin Yvon GmbH
Neuhofstr. 9, 64625 Bensheim
T: 06251/8475-0 Fax: -20
raman@jobinyvon.de; www.jobinyvon.de
SAUERSTOFFMESSGERÄTE
AQUALYTIC®
PLATINGERÄTE
Kinematica AG
T: 0041/41/2501257 Fax: 2501460
CASPAR & CO. LABORA GmbH
Rottstr. 19, 52068 Aachen
T: 0241/9464930 Fax: 9464913
REAGENZIEN
ELGA
ELGA Berkefeld GmbH
Lückenweg 5, 29227 Celle
Tel. 05141/803-0, Fax: 803-384
labwater@veoliawater.com
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Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
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Schmelzpunktmessgeräte
A. KRÜSS Optronic GmbH, Hamburg
T: 040/514317-0 www.kruess.com
schulung
AQUALYTIC®
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
verkauf@aqualytic.de
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SCHÜTTELAPPARATE
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
T: 05139/9958-0 Fax: 995821
http://www.GFL.de
E-Mail: info@GFL.de
SCHÜTTELGERÄTE
Kinematica AG
T: 0041/41/2501257 Fax: 2501460
SCHÜTTELINKUBATOREN
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
T: 05139/9958-0 Fax: 995821
http://www.GFL.de
E-Mail: info@GFL.de
SCHÜTTELWASSERBÄDER
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
T: 05139/9958-0 Fax: 995821
http://www.GFL.de
E-Mail: info@GFL.de
SICHERHEITSSCHNEIDGERÄTE
PUMPEN
KNF NEUBERGER GMBH
Membranpumpen + Systeme
Alter Weg 3, 79112 Freiburg
T: 07664/5909-0 Fax: 2124
REINSTWASSERSYSTEME
www.martor.de, info@martor.de
Silane und Silicone
RAMAN SPEKTROSKOPIE
HORIBA Jobin Yvon GmbH
Neuhofstr. 9, 64625 Bensheim
T: 06251/8475-0 Fax: -20
raman@jobinyvon.de; www.jobinyvon.de
Soliton GmbH, 82205 Gilching
T: 08105/7792-0 Fax: 7792-77
info@soliton-gmbh.de
TKA – Wasseraufbereitungssysteme GmbH
Stockland 3, 56412 Niederelbert
T: 02602/106990 Fax: 1069950
http://www.tka.de
ROHRÖFEN
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
T: 07251/962286 Fax: 962285
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ABCR GmbH & Co. KG
Tel. 0721/95061-0 Fax: -80
info@ABCR.de, www.ABCR.de
SPEKTROGRAPHEN
Soliton GmbH, 82205 Gilching
T: 08105/7792-0 Fax: 7792-77
info@soliton-gmbh.de
RÜHRWERKE
Kinematica AG
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VI
GIT VERLAG
2010
SPEKTROMETER
Vötsch Industrietechnik GmbH
Umweltsimulation · Wärmetechnik
PF 11 63 · 35445 Reiskirchen
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www.voetsch.info · info-wt@v-it.com
SPEKTROMETERZUBEHÖR UV-FTIR
TENSIOMETER
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
www.lot-oriel.com/de
T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
KRÜSS GmbH, Wissenschaftl. Laborger.
Borsteler Chaussee 85-99a,
22453 Hamburg
T: 040/51 44 01-0, F: 514401-98
E: info@kruss.de
http://www.kruss.de
Stabile und Radio-Isotope
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Köpenicker Str. 10a, D-10997 Berlin
T: +49 (0)30/6290189-0
Fax: +49 (0)30/6290189-89
info@campro.eu, www.campro.eu
Stehhilfen
L.O.T. – Oriel GmbH & Co. KG
www.lot-oriel.com/de
T: 06151/8806-0, info@lot-oriel.de
SITA Messtechnik GmbH
T: 0351/871-8047 Fax: 871-8464
www.sita-messtechnik.de
THERMOANALYSE, SYSTEME ZUR
hps Labor- und Bürositzmöbel OHG
Tel. + 49 5101 852-810
www.hps-sitzmoebel.de
STERILE WERKBÄNKE
BÄHR-Thermoanalyse GmbH
www.baehr-thermo.de
THERMOSTATE
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH
Werner-von Siemens-Str. 1
77656 Offenburg-Elgersweier
T: 0781/96030 Fax: 57211
http://www.huber-online.com
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG
Max-Planck-Str. 1, 28816 Stuhr
T: 0421/56907-0 Fax: -56
info@gks.eu, www.gks.eu
Labotect GmbH, 37079 Göttingen
T: 0551/50501-0 Fax: 50501-11
JULABO Labortechnik GmbH
Eisenbahnstr. 45, 77960 Seelbach
T: 07823/51-0 Fax: 2491
www.julabo.de
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt
T: 07251/962286 Fax: 962285
http://www.carbolite.com
Memmert GmbH + Co. KG
PF 1720, 91107 Schwabach
T: 09122/925-0 Fax: 14585
sales@memmert.com, www.memmert.com
TRÜBUNGSMESSER
Schleefstr. 12, 44287 Dortmund
T: 0231/94510-755 F: 0231/94510-750
verkauf@aqualytic.de
www.aqualytic.de
Umweltstandards
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH
Köpenicker Str. 10a, D-10997 Berlin
T: +49 (0)30/6290189-0
Fax: +49 (0)30/6290189-89
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VAKUUMPUMPEN
KNF NEUBERGER GMBH
Membranpumpen + Systeme
Alter Weg 3, 79112 Freiburg
T: 07664/5909-0 Fax: 2124
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TIEFKÜHLGERÄTE bis –86°C
Memmert GmbH + Co. KG
PF 1720, 91107 Schwabach
T: 09122/925-0 Fax: 14585
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Heißluftsterilisatoren
TIEFKÜHLTRUHEN UND -SCHRÄNKE
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
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TOC/TNB-ANALYSATOREN
Elementar Analysensysteme GmbH
Donaustr. 7, 63452 Hanau
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GIT VERLAG
WASSERDESTILLIERAPPARATE
GFL Ges. für Labortechnik mbH
Schulze-Delitzsch-Str. 4
30938 Burgwedel
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WÄRMESCHRÄNKE
Memmert GmbH + Co. KG
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zentrifugen
VAKUUMTROCKENSCHRÄNKE
STERILISATOREN
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Sterilisationstechnik
Hafing 21, 84549 Engelsberg
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www.HMC-Europe.com
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AQUALYTIC®
VAKUUMTROCKNER
Hettich-Zentrifugen
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WASSERBÄDER
GFL Ges. für Labortechnik mbH
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Vötsch Industrietechnik GmbH
Umweltsimulation · Wärmetechnik
PF 11 63 · 35445 Reiskirchen
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Hermle Labortechnik GmbH
Siemensstr. 25, 78564 Wehingen
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Hettich-Zentrifugen
Föhrenstr. 12, 78532 Tuttlingen
T: 07461/7050 Fax: 705125
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SIGMA Laborzentrifugen
PF 1713, 37507 Osterode/Harz
T: 05522/50070, Fax: 500712
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VISKOSIMETER
Kinematica AG
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WAAGEN
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HORIBA JOBIN YVON GmbH
Hauptstr. 1, 82008 Unterhaching
T: 089/462317-0 Fax: -99
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TROCKENSCHRÄNKE
Stichwortverzeichnis
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WASSERANALYSEN
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VII
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AMT Analysenmesstechnik 6
Analytik Jena 9, 10, 57
Axel Semrau 26, 39, 54
Dr. Ing. H. Knauer Wissenschaftliche Gerätebau 25, 56
Promega
55
KNF Flodos PSS Polymer Standards Service 37
55
6
KNF Neuberger 13
Reichelt Chemietechnik Bayern Innovativ 18
Köttermann Labortechnik 54
Carl Roth Beckman Coulter 58
Labdicon
12
Ruhr Univers. Bochum Bischoff Analysentechnik & -geräte 57
Labware 4. Umschlagseite
BM f. Bildung und Forschung 9
Laser Zentrum Hannover 8
Bürkert 57
LMU Univers. München 8
Camag 35
LOT Oriel CEM 56
MBI Max- Born- Inst. f. Nichtlineare Optik &
Conventus
16
Kurzzeitspektr. Coolworld Rentals 58
MCI Deutschland 15
MeasX 56
49
Dionex 19, 2. Umschlagseite, 30
56
5
ERC 33
Med. HS Hannover European Media Lab Villa Bosch 10
Med. Univers. zu Lübeck 7
Forschungszentrum Jülich 36
Memmert 6
GDCh Ges. Dt. Chemiker 9
Gerstel 29
Messe München 3, 15
Metrohm 58
41, Beilage
6
Semadeni 38
Sensirion 54
Sepserv Berlin 34
Synotech Sensor- und Messtechnik 54
Tec++ Dr. Volker Schmidt 55
Teclabs Europe 23
Thyracont Vacuum Instruments 54
Tosoh Bioscience 7
Univers. Bayreuth 8
Univers. Bonn 8
Univers. Duisburg-Essen 11
Univers. Greifswald 46
Univers. München 5, 11
Hach Lange 7
Millipore Corporation 55
Hahnemühle FineArt 6
Nanograde Llc. 20
Univers. Münster 11
Julabo Labortechnik 5
Netzsch Gerätebau 43
Univers. Potsdam 5
Karlsruher Institut für Technologie 42
Pewatron 57
Univers. Ulm Katalysis Leibniz- Inst. f. Katalyse
11
Primetek Solutions 58
Waters KIT Karlsruher Inst. f. Technologie 10
Proges-Plus 51
Zweckverb. Landeswasserversorgung Impressum
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Prof. Dr. K. K. Unger, Mainz
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54. Jahrgang 2010
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10
52, Titelstory
22
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