Aerosolforschung und Bio- und Umweltanalytik

Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

Bio- und Umweltanalytik

Bio- und Umweltanalytik

Die Schwerpunkte der Arbeitsgruppe liegen auf den Gebieten Bio-, Umwelt- und Strukturanalytik.

In der Umweltanalytik werden Methoden entwickelt und angewendet, um Schadstoffe in Luft, Wasser und Boden, zum Beispiel im Zusammenhang mit Altlasten, zu bestimmen. Seit vielen Jahren gehören auch Untersuchungen zur Ermittlung von Innenraumluftverunreinigungen im häuslichen und beruflichen Umfeld (Arbeitsplatzmessungen) zu den Forschungsthemen der Arbeitsgruppe. Dabei spielen Messungen von Bioziden eine besondere Rolle. Auch die Charakterisierung von Automobilabgasen wird im Rahmen von Projektarbeiten durchgeführt.

In der Bioanalytik konzentrieren sich die Arbeiten auf die Identifizierung und Quantifizierung von Metaboliten und anorganischen Elementen in Körperflüssigkeiten und Organen. Weitere Aktivitäten bestehen auf dem Gebiet der Isolierung und Strukturaufklärung von Wirkstoffen aus Naturstoffextrakten. Dabei spielen moderne Kopplungstechniken wie GC-MS, LC-MS und LC-NMR-MS sowie ICP-MS eine herausragende Rolle. Mit diesem Know-how bearbeitet die Arbeitsgruppe Forschungsaufträge von industriellen und öffentlichen Auftraggebern.

Ein hoher wissenschaftlich-technischer Standard wird durch Publikationen, die Mitarbeit in Arbeits- und Normungskreisen sowie die Teilnahme an Ringversuchen gewährleistet. Ein internes Qualitätsmanagementsystem garantiert die Qualität der durchgeführten Untersuchungen.

Weitere Informationen

Expertise und Studien

Umweltanalytik:

  • Entwicklung von Methoden zur Untersuchung von Trink- und Grundwasser
  • Entwicklung von Methoden zur Analyse von industriellem Abwasser
  • Altlasten, insbesondere Rüstungsaltlasten
  • Non-Target-Analytik komplexer Umweltproben
  • Charakterisierung von Motorabgasen
  • Bestimmung von Schadstoffen in Innenräumen und an Arbeitsplätzen
  • Bestimmung von Bioziden in Innenräumen
  • Emissionen von Innenraummaterialien 


Bioanalytik:

  • Isolierung und Strukturaufklärung von Wirkstoffen aus Naturstoffextrakten (Phytopharmaka)
  • Entwicklung von Screeningverfahren für Naturstoffextrakte
  • Bioverfügbarkeitsstudien
  • Isolierung, Strukturaufklärung und Quantifizierung von Arzneimittelmetaboliten in Körperflüssigkeiten und Organen
  • Biomonitoring

Projekte

Umweltanalytik:

  • Chemische Charakterisierung von Bitumendämpfen
  • Charakterisierung der Zusammensetzung von Biozidprodukten (Stoffgemischen)
  • Untersuchung zur Freisetzung von Formaldehyd aus Formaldehyddepotverbindungen
  • Untersuchungen zur Bestimmung der Exposition bei Anwendung biozidhaltiger Sprays
  • Untersuchung von Wasserproben auf sprengstofftypische Verbindungen und Pestizide
  • Charakterisierung des polaren Schadstoffspektrums in Grundwasserproben von Rüstungsaltlasten und Entwicklung neuer Analyseverfahren
  • Konzentrationsbestimmung von Pharmaka in Expositionsatmosphären und Formulierungen
  • Entwicklung von Methoden zur Non-Target-Analytik komplexer Gemische
  • Bestimmung spezifischer anorganischer Tracer für die Erstellung von Ausbreitungs- und Verteilungsmodellen
  • Gehaltsbestimmung toxischer Elemente in Verbraucherprodukten
  • Zytostatika-Monitoring (Arbeitsplatzüberwachung) bei der zentralen Zubereitung von Zytostatika in Kliniken und Apotheken
  • Vergleichende Bewertungen von Dosiersystemen (Pulverinhalatoren) zur inhalativen Verabreichung von Pharmaka (z. B. Antiasthmatika)
  • Chemische Charakterisierung von ultrafeinen Partikeln 


Bioanalytik:

  • Identifizierung von Industriechemikalien und ihren Metaboliten in Körpergeweben und Flüssigkeiten 
  • Entwicklung von validierten Methoden zum Biomonitoring ausgewählter Metaboliten
  • Strukturaufklärung von Nebenprodukten und Verunreinigungen in Pharmaka mittels LC-NMR- und LC-MS-Untersuchungen
  • Identifizierung von Inhaltsstoffen von Naturprodukten
  • Bestimmung von anorganischen Spurenelementen in biologischen Matrices

Instrumentelle Methoden

  • GC / MS
  • HPLC / DAD
  • HPLC / MS
  • HPLC / NMR mit Kryotechnologie und Peaktrapping-Einheit
  • HPLC / NMR/MS
  • AMD-DC
  • ICP / MS
  • AAS
  • IR
  • IC

Ausgewählte Publikationen

2008

  • Berger-Preiss, E.; Gerling, S.: Organophosphates (chlorpyrifos, diazinon, fenitrothion, fenthion, malathion)
    In: DFG / Commission for the investigation of health hazards of chemical compounds in the work area: The MAK-collection for occupational health and safety. Pt. 4, Biomonitoring methods : Vol. 11. Weinheim : Wiley-VCH, 2008, p. 167-188.
  • Reineke, A.K.; Preiss, A.; Elend, M.; Hollender, J.: Detection of methylquinoline transformation products in microcosm experiments and in tar oil contaminated groundwater using LC-NMR
    In: Chemosphere 70 (2008), No.11, p. 2118-2126

2007

  • Barr, D.B. ; Leng, G. ; Berger-Preiß, E. ; Hoppe, H.-W. ; Weerasekera, G. ; Gries, W. ; Gerling, S. ; Perez, J. ; Smith, K. ; Needham, L.L. ; Angerer, J.: Cross validation of multiple methods for measuring pyrethroid and pyrethrum insecticide metabolites in human urine.
    In: Analytical and bioanalytical chemistry 389 (2007), No.3, pp.811-818
  • Berger-Preiß, E. ; Gerling, S.: Organophosphate im Vollblut (Chlorpyrifos, Diazinon, Fenitrothion, Fenthion, Malathion).
    In: Henschler, D. ; Deutsche Forschungsgemeinschaft -DFG-, Arbeitsgruppe Analytische Chemie: Analytische Methoden zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. Bd.2: Analysen im biologischen Material. Loseblattausgabe
    Weinheim: Wiley-VCH, 2007, 19 pp.
  • Fuhst, R. ; Creutzenberg, O. ; Ernst, H. ; Hansen, T. ; Pohlmann, G. ; Preiss, A. ; Rittinghausen, S.: 24 months inhalation carcinogenicity study of bitumen fumes in Wistar (WU) rats.
    In: Journal of occupational and environmental hygiene 4 (2007), Supplement 1, pp.20-43
  • Koch, R. ; Knispel, R. ; Elend, M. ; Siese, M. ; Zetzsch, C.: Consecutive reactions of aromatic-OH adducts with NO, NO2 and O2: Benzene, naphthalene, toluene, m- and p-xylene, hexamethylbenzene, phenol, m-cresol and aniline.
    In: Atmospheric chemistry and physics 7 (2007), No.8, pp.2057-2071
  • Levsen, K. ; Schiebel, H.-M. ; Terlouw, J.K. ; Jobst, K.J. ; Elend, M. ; Preiß, A. ; Thiele, H. ; Ingendoh, A.: Even-electron ions: A systematic study of the neutral species lost in the dissociation of quasi-molecular ions.
    In: Journal of mass spectrometry 42 (2007), No.8, pp.1024-1044
  • Preiss, A. ; Elend, M. ; Gerling, S. ; Berger-Preiß, E. ; Steinbach, K.: Identification of highly polar nitroaromatic compounds in leachate and ground water samples from a TNT-contaminated waste site by LC-MS, LC-NMR, and off-line NMR and MS investigations.
    In: Analytical and bioanalytical chemistry 389 (2007), No.6, pp.1979-1988
  • Reineke, A.-K. ; Göen, T. ; Preiss, A. ; Hollender, J.: Quinoline and derivatives at a tar oil contaminated site: Hydroxylated products as indicator for natural attenuation?
    In: Environmental science and technology 41 (2007), No.15, pp.5314-5322

2006

  • Berger-Preiß, E.; Koch, W.; Gerling, S.; Kock, H.; Klasen, J.; Hoffmann, G.; Appel, K.E.: Aircraft disinsection: Exposure assessment and evaluation of a new pre-embarkation method
    In: International journal of hygiene and environmental health 209 (2006), Nr.1, S.41-56
  • Berger-Preiß, E.; Gerling, S.; Kock, H.; Appel, K.E.: Analytische Untersuchungen in der Flugzeugkabine während der Anwendung von Bioziden in Rahmen von Desinfektionsmaßnahmen
    In: Gefahrstoffe, Reinhaltung der Luft 66 (2006), Nr.3, S.116-119
  • Pohlmann, G.; Preiß, A.; Levsen, K.; Raabe, M.; Koch, W.: Collection, validation and generation of bitumen fumes for inhalation studies in rats. Pt.2: Collection of bitumen fumes from storage tanks
    In: The Annals of occupational hygiene 50 (2006), Nr.8, S.805-812
  • Pohlmann, G., Preiss, A., Koch, W., Kock, H., Elend, M, and Raabe, M. (2006): Collection, Validation and Generation of Bitumen Fumes for Inhalation Studies in Rats Part 3: Regeneration of Bitumen Fumes, Inhalation Setup, Validation. Annals of Occupational Hygiene Advance Access published in September 23, 2006. Ann Occup Hyg 50: 813-819; doi:10.1093/annhyg/mel055
  • Preiß, A.; Koch, W.; Kock, H.; Raabe, M.; Pohlmann, G.: Collection, validation and generation of bitumen fumes for inhalation studies in rats. Pt.1: Workplace samples and validation criteria
    In: The Annals of occupational hygiene 50 (2006), Nr.8, S.789-804