Entwicklung einer praxisgerechten Analysenmethode für die Umweltschadstoffgruppe der polychlorierten Terphenyle

Polychlorierte Terphenyle (PCT) sind persistente, lipophile, schwerflüchtige und bioakkumulierende Substanzen, die offenbar ein hohes toxikologisches Schadpotential aufweisen. Sie sind chemisch wie strukturell eng verwandt mit den polychlorierten Biphenylen und werden fortwährend aus zahlreichen Primär- und Sekundärquellen in die Umwelt emittiert. Im Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie (IÖNC) wurde ein Konzept für ein PCT-Analysenverfahren entwickelt, das den Einsatz von 29 Referenzsubstanzen vorsieht. Nach einem gründlichen säulenchromatographischen Clean-Up können diese durch den Einsatz einer Florisil-Säule abgetrennt und mittels GC/MS gemessen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst die fehlenden PCT-Referenzsubstanzen mittels Suzuki-Kupplung erfolgreich synthetisiert und mittels GC/MS, ATR-FTIR- sowie NMR-Spektroskopie charakterisiert. Die experimentell erhaltenen IR-Spektren wurden mit theoretisch berechneten IR-Spektren verglichen. Zudem wurden erste Versuche zur Isotopenmarkierung der Referenzsubstanzen mittels Deuterierung durchgeführt. Im Anschluss erfolgte die Methodenvalidierung mit zum Teil artifiziell hergestellten Brand-, Boden- und Fettproben. Um die Selektivität der Methode zu erreichen, musste zunächst eine GC/MS-Methodenoptimierung vorgenommen werden. Es wurden 2 pg/µL als Nachweisgrenze, 4 pg/µL als Erfassungsgrenze und 6 pg/µL als Bestimmungsgrenze für die PCT-Kongenere in reinem Lösungsmittel mittels der GC/MS-Methode erreicht. Die Messpräzision wurde bestimmt, indem sechsfach GC/MS-Messungen eines 10 pg/µL, 50 pg/µL sowie 100 pg/µL PCT-Mischstandards durchgeführt und jeweils die Variationskoeffizienten ermittelt wurden. Erwartungsgemäß nahm die Messpräzision mit steigender Konzentration zu. Um quantitative Aussagen treffen zu können, wurden insgesamt vier Kalibierreihen genutzt, die alle Kriterien der Linearität erfüllten. Die Analyse der 29 PCT in Gegenwart von analytähnlichen Verbindungen wurde erfolgreich getestet, sodass die Spezifität der Methode gemäß der hier durchgeführten Testreihen gegeben war. Es wurden Wiederfindungsraten zwischen 41% und 139% erzielt mit Variationskoeffizienten zwischen 2,9% und 8,2%. Damit konnte die Methodenvalidierung erfolgreich abgeschlossen werden. Unter den Gesichtspunkten Nachhaltigkeit, Zeit- und Lösemittelersparnis wurde das Abtrennen der 29 PCT durch Verwendung einer Florisil-Säule für die Hochleistungsflüssigchromatographie optimiert.