Direkte Detektion von Silbernanopartikeln in biologischen und Umweltproben - DiDeSiNa

• Antragstellerin: Professorin Dr. Kerstin Leopold
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281446113

Die Nanotechnologie hat im vergangenen Jahrzehnt nicht nur in Forschung und Industrie sondern auch verstärkt in diversen Konsumprodukten breite Anwendung gefunden, wobei etwa ein Fünftel aller Nanotechnologieprodukte Silbernanopartikel enthalten. Diese finden sich hauptsächlich in Kosmetika, Körperpflege- und Hygieneartikel, aber auch in der Nahrungsmitteln, Nahrungsmittelkontaktmaterialien und Ernährungsergänzungsmitteln wieder. Die breite Verwendung und Entsorgung dieser Produkte erfordert eine neue Risikobewertung für Gesundheit und Umwelt. Das deutsche Bundesinstituts für Risikobewertung sieht sich allerdings bislang nicht in der Lage eine abschließende Bewertung zu erstellen. Hierfür müssten umfangreiche Daten erhoben werden können, was die Entwicklung valider und zugleich robuster Methoden für den Nachweis von Silbernanopartikeln vor allem in komplexen Matrices erforderlich macht. Auch die Überprüfung der ab Dezember 2014 geltenden Kennzeichnungspflicht für Nanomaterialien in Lebensmitteln in der EU erfordert geeignete Analysenmethoden. In diesem Zusammenhang gibt es unterschiedliche Ansätze die derzeit verfolgt werden und im Stand der Technik des Projektantrags ausführlich diskutiert werden. Im vorliegenden Antrag soll eine neue Methode entwickelt werden, die ein schnelles und kostengünstiges Screening von großen Probenserien erlaubt. Die Methode soll ohne bzw. nur mit minimaler Probenvorbereitung ein direktes, selektives Detektieren von Silbernanopartikeln in Feststoffproben und in komplexen flüssigen Umweltmatrices ermöglichen. Dies soll im geplanten Projekt mittels direct solid sampling high resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry erfolgen. In Vorversuchen konnte gezeigt werden, dass sich das Atomisierungsverhalten von Silbernanopartikeln deutlich von dem der Silberionen unterscheidet. Dabei haben sich die Atomisierungsverzögerung bzw. die Atomisierungsrate als signifikante Indikatoren für die Anwesenheit von Ag-NP in der Probe bewiesen. Im Projekt soll auf dieser Basis ein Verfahren entwickelt werden das sehr einfach und schnell eine Aussage über die An- bzw. Abwesenheit von Ag-NP in relevanten Feststoffproben erlaubt. Die Vorteile einer solchen Methode liegen auf der Hand: Der analytische Prozess verkürzt sich stark, da sich die Probenvorbereitung auf die Homogenisierung der Probe beschränkt. Eine Extraktion oder Separation der Ag-NP aus der Probenmatrix erübrigt sich. Dadurch wird ein höherer Probendurchsatz erreicht, es werden keine Chemikalien für Aufschluss, Extraktion oder andere Trennoperationen benötigt und es fallen keine Chemikalien als Abfall an. Dies macht die Methode sowohl wirtschaftlicher als auch umweltfreundlich. Darüberhinaus findet keine Manipulation der ursprünglichen Probe statt, was das Risiko der unerwünschten Transformation der Nanopartikel minimiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen