CLB Chemie in Labor und Biotechnik - Grenzen der HPLC Frische von Fischen Enantioselektive Fluorierung
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CLB
Analytik
Biotechnik
Optimierte Prozesse
Komplexe Materialien
Maßgeschneiderte Moleküle
Menschen und Chemie
Chemie in Labor und Biotechnik Aus- und Weiterbildung
Grenzen der HPLC
Frische von Fischen
Enantioselektive Fluorierung
12 / 2005 D 2046 E
CLB-Geschichte
Wir begrüßen jetzt das Jahr 2006 – auch mit „chemischem“
Humor, den CLB-Autor Dr. Walter Gellendien 50 Jahre zuvor
niederschrieb, recherchiert in noch weit älteren Quellen...
U2 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005
Liebe CLB-Leserin, lieber CLB-Leser,
eine katholische Schule in New York hat eine BASF berichten und aufzeigen,
junge Lehrerin gefeuert, weil sie schwanger und zu welchen Ergebnissen die je-
nicht verheiratet ist. Der Papst lud die brasiliani- weilige Forschung gekommen
sche Star-Sängerin Daniela Mercury aus, weil sie ist bzw. welche Strategien man
im Rahmen einer Anti-Aids-Kampagne Reklame für die Forschung in den Un-
für Kondome machte. In den USA ist es Mode, ternehmen entwickelt.
den Weihnachtsbaum mit dem Fuß an die Decke
zu hängen – nur einige Beispiele für eine verkehr- Auch wenn Sie den Artikel
te Welt, die auch unsere Zeichnerin Ans de Bruin über die Bestimmung von Frische-Indikatoren
in dem Comic auf der hinteren Umschlagseite bei Fischen auf den Seiten 421 bis 423 gelesen
innen karikiert. Die CLB bleibt auf dem Boden haben denke ich, dass Ihnen der Silvesterkarp-
der Tatsachen. In dieser Ausgabe zeigt Dr. Vero- fen schmeckt...
nika Meyer beispielsweise die Grenzen der HPLC
auf (s. S. 418 ff). Ein besonderer Schwerpunkt Bleibt zu hoffen, dass der Weltpolitik (bzw.
dieser Ausgabe liegt allerdings in der Vermittlung den vielen unreflektierten Einstellungen in der
von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die Gesellschaft) im kommenden Jahr die Puste für
zu neuen Pharmaka führen können. den Kopfstand ausgeht. Freuen Sie sich weiter-
hin auf spannende Themen und kritische Anre-
Um Ihnen aber auch einen Anreiz für die Aus- gungen in der CLB.
einandersetzung mit der Chemie in Deutschland
zu geben sei auf den Artikel des langjährigen Ich wünsche Ihnen einen guten Rutsch in das
InCom- und LifeCom-Organisators Werner Gün- neue Jahr und alles Gute für 2006!
ther hingewiesen: Innovation, Stillstand oder
Rückschritt? fragt er auf den Seiten 429 und Ihr
430. Antworten dazu stecken teilweise in den
Editorial
Artikeln auf den Seiten 433 bis 436, die von
aktuellen Veranstaltungen der Degussa und der
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 411
INHALT
Die Grenzen der HPLC
Aufsätze
Eine Million Trennstufen kaum machbar_________________________ 418
Amine in Fischen
Frische-Indikatoren schnell bestimmt ___________________________ 421
Katalytische enantioselektive Fluorierung in der metallorganischen Chemie
Neue Substanzeigenschaften durch Fluor _______________________ 424
Denkansätze zur Chemie in Deutschland
Innovation – Stillstand – Rückschritt ___________________________ 429
Chemische Elemente im Alltag, Teil 10: Kupfer Zum Titelbild:
Schmuckmetall mit Patina ____________________________________ 431 Das Bild zeigt die „Moun-
tains of Creation“ und weist
auch polyzyklische aromati-
sche Kohlenwasserstoffe nach
(siehe auch Seite 443; Bild:
NASA/JPL-Caltech/L. Allen).
Editorial __________________________________________________ 411
Rubriken
Impressum ________________________________________________ 413
F & E im Bild _______________________________________________ 413
Unternehmen ______________________________________________ 414
Personalia _________________________________________________ 416
Förderungen / Preise ________________________________________ 417
Messe / Kongress / Ereignisse _________________________________ 433
Umschau
Eine neue Klasse zytotoxischer Mikrotubuli-Depolymerisationshemmer
Spindelgifte zur Bekämpfung von teilungsfähigen Tumorzellen______ 437
Umfeld Wissenschaft ________________________________________ 440
Forschung und Technik _______________________________________ 442
Neue Produkte _____________________________________________ 446
Bezugsquellenverzeichnis ____________________________________ 449
Schadstoffbelastung von Getreide deutlich rückläufig
CLB-Memory
Weniger Schwermetalle und Insektizide im Brot __________________ M89
Nun auch in Arzneimitteln keine FCKW mehr
Deutschland nimmt Vorreiterrolle ein___________________________ M90
Chemieunfall in China
Wirkung der Benzenbelastung ________________________________ M90
Nützliche Ratgeber 55 – 58
Turbulenzen in Zeit und Raum zur Jahreswende __________________ M92
Große Unterschiede zwischen einzelnen Studienangeboten, aber:
Studiendauer in Deutschland sinkt laut WR ______________________ M94
Aus der Bildungslandschaft ___________________________________ M95
Bodenchemie, -physik und -biologie
Es kann mehr als eine Antwort richtig sein ______________________ M96
Diese CLB enthält in der Heftmitte um das CLB-Memory herum
auf den Seiten I bis VIII das Autoren- und Sachwortverzeichnis 2005.
412 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005
F & E im Bild
Radikal trifft Quantenflüssigkeit: Eine unterkühlte Begegnung
In einem fünf Nanometer kleinen Ball Im winzigen Tröpfchen supraflüssigen
aus supraflüssigem Helium haben Heliums kann das NO-Molekül
Bochumer Chemiker bei -272,78°C reibungslos rotieren (Abb: Uni Bochum/
Havenith-Newen).
ein Stickstoffoxid-Molekül eingefan-
gen. Mittels eines hochauflösenden
Infrarotlasers, der einen charakteristi-
schen chemischen Fingerabdruck lie-
fert, konnten die Forscher erstmals
Informationen über die Wechselwir-
kung zwischen dem NO-Molekül und
seiner Umgebung herausfinden. Das
Heliumnanotröpfchen besitzt bei ultra-
kalten Temperaturen seltsame Eigen-
schaften: Es ist supraflüssig, das heißt
es hat keine Reibung. Ein Molekül
kann daher reibungslos in dem Heli-
umnanotröpfchen rotieren. Während
in normalen Molekülen nur gepaarte
Elektronen auftreten, handelt es sich
beim NO um ein „Radikal“: Es hat
ein einzelnes ungepaartes Elektron,
was typisch ist für besonders reak-
tive Moleküle. Erstmals konnten die
Chemiker detailliert untersuchen, wie
das Heliumnanotröpfchen die Elek-
tronen beeinflusst, nämlich fast gar
nicht: Der infrarote Fingerabdruck des NO-Moleküls im Vakuum. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Zukunft: Supraflüssige
NO im Heliumnanotröpfchen ist fast Heliumnanotröpfchen sind Erfolg versprechende Nanolaboratorien, womit man chemische Reaktio-
identisch mit dem Fingerabdruck des nen bei ultrakalten Temperaturen untersuchen kann.
Impressum
CLB Dr. Maren Bulmahn (MB, CLB-Memory, Abonnentenbetreuung: Erfüllungsort ist Heidelberg. Mitglieder
Chemie in Labor und Biotechnik E-Mail: bulmahn@clb.de), Natalia Khilian des VDC sowie des VBTA erhalten die
Dr. Christiane Soiné-Stark E-Mail: service@clb.de CLB zu Sonderkonditionen.
Verlag: (CS, E-Mail: stark@clb.de).
Agentur & Verlag Rubikon Layout und Satz: Anzeigenpreisliste:
für technische und wissenschaftliche Ständige Mitarbeiter: Agentur & Verlag Rubikon Nr. 45 vom 01. 01. 2006.
Fachinformation – Rolf Kickuth Ans de Bruin (Grafik), Heidelberg; Druck: Printec Offset, Ochshäuser Straße
Anschrift: Werner Günther, Düsseldorf; Prof. 45, 34123 Kassel Bei Nichterscheinen durch Streiks oder
CLB, Agentur & Verlag Rubikon Dr. Wolfgang Hasenpusch, Hanau; Störung durch höhere Gewalt besteht kein
Bammentaler Straße 6–8 Dr. Mechthild Kässer, Diekholzen; Hans Anspruch auf Lieferung.
69251 Gaiberg bei Heidelberg Dietrich Martin, Köln; Dr. Röbbe Wün-
Deutschland schiers, Köln. CLB erscheint monatlich. Die Zeitschrift und alle in ihr enthalte-
E-Mail: redaktion@clb.de nen einzelnen Beiträge und Abbildungen
VBTA-Verbandsmitteilungen: Bezugspreise: sind urheberrechtlich geschützt. Jede
Gründungsherausgeber: Thomas Wittling, CLB Chemie in Labor und Biotechnik mit Verwertung außerhalb der engen Gren-
Dr. Dr. h.c. Wilhelm Foerst (†) Raiffeisenstraße 41, 86420 Diedorf der Beilage „CLB-MEMORY“. Einzelheft zen des Urheberrechtsgesetzes ist oh-
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Dr. J. Schram, Krefeld · Prof. Dr. Georg CLB, Agentur & Verlag Rubikon Euro zuzüglich Versandkosten, inkl. 7% Für die Rückgabe unverlangt eingesand-
Schwedt, Clausthal-Zellerfeld · Dr. Bammentaler Straße 6–8 MWSt. Ausland sowie Firmenabonne- ter Buchbesprechungsexemplare kann
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G. Werner, Leipzig. Telefon (0 62 23) 97 07 43 Anfrage. Bezug durch den Buchhandel
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Redaktion: E-Mail: anzeigen@clb.de längert sich jeweils um ein weiteres Jahr,
Rolf Kickuth (RK, verantwortlich; falls nicht 8 Wochen vor Ende des Be-
E-Mail: kickuth@clb.de), zugsjahres Kündigung erfolgt.
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 413
Unternehmen
NACHRICHTEN & NOTIZEN febit biotech erwirbt zwei Lizenzen vom DKFZ
Wyatt Technology, weltweit führender Herstel-
ler von Detektoren und Software für die Charakteri- Kunden fertigen ihr DNA-Array
D
sierung von Makromolekülen und Proteinen, hat den ie febit biotech gmbh, die alternative chemische Substanz im
R&D Award für das Optilab rEX erhalten. das auf DNA-Chip-Technik Syntheseprozess. Hierauf bauen
Bayer Technology Services GmbH (BTS) und der basierende Analysegerät Ge- Anwendungen unter Verwendung
Siemens-Bereich „Automation and Drives“ haben ver- niom vertreibt und das Deut- enzymatischer Detektionsverfah-
einbart, kundenspezifische Automatisierungslösungen sche Krebsforschungszentrum ren auf, die der Polymerase-Ket-
für Anlagen der Prozessindustrie gemeinsam zu ver- (DKFZ) in Heidelberg haben ein tenreaktion (PCR) ähnlich sind. Die
markten. Die Kooperation entspricht dem wachsenden Lizenzabkommen abgeschlos- zweite Lizenz betrifft die Nutzung
Bedarf der chemischen und pharmazeutischen Indus- sen. eines speziellen Lösungsmittels in
trie, ihre Produktionsprozesse mit Hilfe von Manufac- febit erwirbt die weltweiten der lichtkontrollierten DNA Syn-
turing Execution Systems (MES) zu optimieren. Rechte an einer am DKFZ entwi- these, bei dessen Verwendung die
Die Sartorius AG wurde vom US-Pharma- und ckelten Substanz und an einem Qualität der Synthese signifikant
Medizintechnikhersteller Baxter Inc., Geschäftsbe- verbesserten Verfahren für ihre gesteigert wird.
reich Bioscience, für herausragende Leistungen bei der Anwendung, einschließlich des Die Plattform, bestehend aus
Optimierung eines Produktionsprozesses ausgezeich- Rechts zur Unterlizenzierung. Die dem Gerät und dem Biochip DNA
net. Sartorius, Zulieferer von Baxter im Bereich Steril- einlizenzierten Einsatzstoffe ver- processor, ermöglicht schnelle und
filtration erhielt den „Outstanding Performance Award setzen febit in die Lage, für ihre flexible Genanalysen. Es ist erst-
for Total Cost Mangement“. Zuvor hatte Sartorius für Produkt-Plattform Geniom eine mals möglich, dass die Anwender
zwei Prozessschritte von Baxter Bioscience technolo- alternative Synthesechemie einzu- selbständig eigene high-density
gisch und wirtschaftlich überlegene Lösungen erarbei- setzen und die Effizienz des DNA- Oligonukleotid-Mikroarrays ent-
tet, validiert und implementiert. Syntheseprozesses zu steigern. Im werfen und im Labor durch in situ
JPK Instruments AG, führender Hersteller von Ras- Gegenzug erhält das DKFZ Lizenz- Synthese herstellen. Dazu werden
ter Sonden Mikroskopen (RSM, im englischen SPM) gebühren für die Nutzung der zum die Sequenzdaten direkt in das
für Life Science Anwendungen, gibt die Gründung der Patent angemeldeten Substanzen. Gerät geladen, die Synthese wird
nAmbition GmbH mit Sitz in Dresden bekannt. Die Mit der ersten Lizenz erwirbt gestartet und nach wenigen Stun-
Tochterfirma ist auf die Entwicklung von Nanoinstru- febit die Rechte an einem lichtab- den ist der individuell produzierte
menten für biologische Anwendungen spezialisiert. hängig verwendbaren DNA-Syn- DNA-Array fertig für den Einsatz
Die Capsulution Nanoscience AG aus Berlin und thesebaustein für den Einsatz als im biologischen Experiment.
der japanische High-tech-Anlagenbauer EBARA haben
einen Lizenzvertrag über die Entwicklung, Herstellung
sowie den gemeinsamen Vertrieb von Anlagen zur voll-
automatisierten Verkapselung verschiedenster Wert- BASF entwickelt bioabbaubaren Kunststoff
und Wirkstoffe vereinbart. EBARA hat bereits den
ersten Anlagen-Prototypen (LBL-Unit) zur Herstellung
von Capsulutions LBL-Kapseln in Betrieb genommen.
Mais als Grundstoff
B
LBL steht für Layer-By-Layer. Es handelt sich dabei um ASF hat erstmals einen bio- Aus Ecovio lassen sich einerseits
ein Verfahren zur Herstellung polymerer Nanokapseln. abbaubaren Kunststoff auf flexible Folien herstellen, aus de-
Zinsser Analytic hat seit Oktober 2005 den Ver- Basis nachwachsender Rohstof- nen bioabbaubare Tragetaschen
trieb des gesamten Produktprogramms in Deutschland, fe entwickelt. Der Kunststoff oder anderen Verpackungen ge-
Österreich und der Schweiz von Genomic Solutions Ecovio besteht zu 45 Prozent macht werden. Durch Einarbei-
übernommen. Damit sind nun alle Produktbereiche aus Polymilchsäure. Dabei han- tung von weiteren Komponenten
Cartesian, GeneMachines, BioRobotics und Investiga- delt es sich um ein, die aus Mais können aber auch Handy-Gehäuse
tor aus einer Hand lieferbar. gewonnen wird. oder Joghurtbecher hergestellt wer-
Die Cognis Deutschland GmbH & Co. KG und Die andere Komponente ist der den. Gerade durch die Kombination
Golden Hope Plantations Berhad haben vereinbart, ihr bereits existierende bioabbaubare mit Ecoflex ergeben sich besonders
bestehendes Joint Venture auszuweiten. Cognis wird Kunststoff Ecoflex auf petroche- vielseitige Produkteigenschaften
dazu sein weltweites Oleochemie-Geschäft, bestehend mischer Basis. Mit der Vermark- und Einsatzmöglichkeiten.
aus den Bereichen Fettsäuren, Glycerin, Oilfield Che- tung von Ecovio in Europa soll im Biologisch abbaubare Kunststoffe
micals, Azelainsäure und Pelargonsäure, sowie Plastics kommenden Frühjahr begonnen werden unter Kompostbedingungen
Technology auf das Joint Venture übertragen. werden, ebenso die Markteinfüh- innerhalb weniger Wochen vollstän-
Crucell N.V., holländisches Biotechnik-Unternehmen, rung in Asien und Nordamerika. In dig abgebaut. Unter dem Aspekt
hat ein Forschungs-Lizenzabkommen mit dem deut- den kommenden fünf Jahren geht der Nachhaltigkeit bietet Ecovio
schen Impfstoffhersteller Vakzine Projekt Management die BASF von einem Wachstum des den Vorteil, dass die bei der Her-
(VPM) GmbH vereinbart. Das nicht-exklusive Abkom- weltweiten Marktes für bioabbau- stellung eingesetzte Polymilchsäure
men erlaubt VPM, die PER.C6 Zelllinie zu benutzen. bare Kunststoffe um jährlich mehr bei der Kompostierung weitgehend
als 20 Prozent aus. CO2-neutral abgebaut wird.
414 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005
Unternehmen
Prominent-Gründer feiert Siebzigsten – und kauft zwei weitere Firmen
Viktor Dulger zieht positive Bilanz
A m 18.Dezember 2005 wur-
de Professor Dr. h.c. Viktor
Dulger 70 Jahre alt. 1960 grün-
weiteren Geschäftsführern weiter
erfolgreich leiten.
Viktor Dulger hat an zahlreichen
dete er als Fünfundzwanzigjäh- Stellen und Einrichtungen die
riger in Heidelberg ein kleines schönen Künste in Heidelberg ge-
Unternehmen und baute es von fördert. Sein Credo: Die Kunst und
Jahr zu Jahr aus. Seine Idee: ei- damit die Fantasie sind der beste
ne Magnet-Dosierpumpe. Nährboden für dringend notwendi- Viktor Dulger
Nach 45 Jahren beschäftigt er ge Innovationsfähigkeit.
heute rund 500 Mitarbeiter in Hei- Die Universität und die Fach- Zwei weitere Unternehmen ver-
delberg und weitere 1250 Men- hochschule fördert er nicht nur größern seit kurzem die ProMinent
schen in 42 Niederlassungen auf durch finanzielle Zuwendungen, Firmengruppe: Proshield Ltd. in
allen Kontinenten. Damit hat er im sondern auch mit Beiträgen und Schottland und Tomal AB in Schwe-
Laufe seines Lebens für 1750 Fa- Ideen. Das Deutsche Zentrum für den. Die mit nunmehr 43 auslän-
milien den Lebensunterhalt durch Musiktherapieforschung trägt sei- dischen Niederlassungen weltweit
Arbeitsplätze geschaffen. Noch nen Namen. Seine Frau gründete operierende Unternehmensgruppe
nicht mitgerechnet sind Zulieferer, mit ihm zusammen eine Stiftung ist Lösungspartner für die Wasserauf-
Anwender und Dienstleister, die für den akademischen Nach- bereitung sowie Hersteller von Kom-
mit dem Unternehmen ProMinent wuchs. ponenten und Systemen im gesamten
Dosiertechnik GmbH zusammen Viktor Dulger ist Träger zahlrei-Umfeld der Fluid-Dosiertechnik.
auf dem Gebiet der Umwelt- und cher Ehrungen und Anerkennun- Mit der Firma Proshield Ltd. in
Wassertechnik in der ganzen Welt gen als Professor, Ehrendoktor, Schottland akquiriert ProMinent
kooperieren. Senator, Ehrenbürger, Orden, Ver- eine Wasseraufbereitungsfirma, die
Viktor Dulger nimmt als Auf- dienstkreuzen und Ehrenämtern in überwiegend als Zulieferer für öf-
sichtsratsvorsitzender noch Ein- zahlreichen Einrichtungen. Seine fentliche Wasserversorger tätig ist.
fluss auf die entscheidenden internationale Orientierung, die Proshield Ltd. wurde im Jahr 1983
Fragen. Das operative Geschäft er in die Arbeit der Unterneh- gegründet und erweitert mit seinen
hat er vor fünf Jahren auf seine mensgruppe einbringt, wird noch 14 Mitarbeitern das Servicenetzwerk
beiden Söhne übertragen, die die unterstützt durch das Amt des der ProMinent-Gruppe.
mit einer Eigenkapitalquote von Honorargeneralkonsul und den Bei der zweiten Akquisition han-
über 60 % ausgestattete Unterneh- damit verbundenen Zugang zum delt es sich um die Firma Tomal AB
mensgruppe zusammen mit zwei diplomatischen Parkett. in Schweden mit über 50-jähriger
Firmengeschichte. Das stark export-
Zum zweiten Mal Materialeffizienz-Preis orientierte Unternehmen entwickelt
und produziert mit 54 Mitarbeitern
Der „Deutsche Materialeffizienz- Aus dem Bereich Chemie erhielt Dosier- und Polymeransetzstationen.
Preis“ des Bundesministeriums für den Preis die Firma CB Chemie und Die Produkte werden u.a. in der
Wirtschaft und Technologie (BM- Biotechnologie aus Gütersloh, die Trink- und Abwasseraufbereitung,
Wi) wurde am 8. Dezember 2005 ein Reinigungsgerät BIO CIRCLE der Papierindustrie und der chemi-
zum zweiten Mal vergeben, denn zur lösungsmittelfreien, anwen- schen Industrie eingesetzt.
effizienter Materialeinsatz hat we- derfreundlichen, umweltgerechten
sentliche positive Effekte sowohl und wirtschaftlichen Teilereini-
für die Unternehmen als auch für gung von Werkstücken, Kugella-
„Kids Aids“ Sponsoring
die Volkswirtschaft: die Abhängig- gern, Schrauben etc. entwickelte. Die Eppendorf AG hat auf den
keit von Rohstoffimporten nimmt Die Entwicklung der technischen Messen Biotechnica und Medi-
ab; sinkende Produktionskosten Grundlagen wurden im Rahmen ca Charity-Aktionen für die von
erhöhen die Wettbewerbsfähig- des Programms PRO INNO des Unicef geförderte „Kids Aids“-Kam-
keit der Wirtschaft. Dabei sollen BMWi gefördert. pagne mit Erfolg durchgeführt. Das
die ausgezeichneten Aktivitäten Der Preis ist Teil des „Impulspro- Spendenergebnis von 10 000 Euro
der Unternehmen als Best-Practise- gramms Materialeffizienz“ des geht an die neue Unicef-Kampag-
Beispiele insbesondere kleine und BMWi. Die VDI/VDE-IT GmbH aus ne „Du und ich gegen Aids“, die
mittlere Unternehmen anregen, Teltow wurde mit der Durchfüh- am 10. November bundesweit ge-
die Kostensenkungspotentiale ei- rung des Programms beauftragt. startet wurde. Aids betrifft heute
ner verbesserten Materialeffizienz Die Förderrichtlinien werden An- vor allem Kinder, Jugendliche und
zu erkennen und zu nutzen. fang 2006 veröffentlicht. Frauen.
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 415
Personalia
CLARIANT (Muttenz, Schweiz) HIS (Hochschul-Informations- Professor Harald zur Hausen,
hat die Ernennung von Patrick Ja- System GmbH) Nachfolger von ehemaliger Vorstandsvorsitzender
ny (37), derzeit Leiter Corporate Geschäftsführer Dr. Ederleh, der und Wissenschaftlicher Stiftungs-
Development, zum neuen Chief aus Altersgründen seine mehr als vorstand des Deutschen Krebsfor-
Financial Officer angekündigt. Ja- 35-jährige Tätigkeit bei HIS been- schungszentrums, wird mit dem
ny ersetzt den derzeitigen CFO Ro- det, wurde ab dem 01.12.2005 Prince Mahidol Award ausge-
land Lösser, der das Unternehmen Prof. Martin Leitner, Leiter des zeichnet, der mit 50 000 US-Dollar
verlässt. Fachbereichs Informatik und Ma- dotiert ist. Die thailändische Prin-
thematik an der TU München. ce Mahidol Award Stiftung wählte
DEGUSSA AG Im Rahmen der den 69-jährigen Spezialisten für
Umstrukturierung der Führungs- IPB Prof. Dierk Scheel ist neu- Papillomaviren für seine Beiträge
struktur wird der Degussa Vorstand er geschäftsführender Direktor zum „Öffentlichen Gesundheits-
um zwei auf sechs Mitglieder ver- des Leibniz-Institutes für Pflan- wesen“ aus. Die Preisverleihung
stärkt. Der Aufsichtsrat bestellte zenbiochemie (IPB) in Halle. Die findet am 26. Januar 2006 in der
als neue Mitglieder Dr. Bernhard Huber Übernahme der geschäftlichen und Ananta Samakhom Throne Hall im
Hofmann, derzeit den Unterneh- wissenschaftlichen Leitung des In- Dusit Palast in Bangkok statt.
mensbereich Fine & Industrial stitutes erfolgte am 18. November
Chemicals, sowie Dr. Manfred 2005 für zunächst zwei Jahre. Der Der Hygiene-Preis 2005 der
Spindler, der den Unternehmens- Leiter der Abteilung Stress- und Rudolf Schülke Stiftung ist einer
bereich Specialty Polymers führt. Entwicklungsbiologie folgt damit Arbeitsgruppe von Wissenschaft-
Die fünf Unternehmensbereiche auf Prof. Toni M. Kutchan, die die- lern des Robert Koch-Instituts ver-
werden als Führungsebene der De- se Position seit November 2004 liehen worden. Karin Lemmer,
gussa entfallen, die Geschäftsberei- innehatte. Martin Mielke, Georg Pauli und
che berichten in Zukunft direkt an Michael Beekes werden ausge-
den Vorstand. Damit stärkt Degus- JACOBS STIFTUNG Die von dem zeichnet für eine Veröffentlichung
sa das Grundprinzip der dezentra- schweizerischen Unternehmer zur Inaktivierung und Entfernung
len Unternehmensstruktur. Klaus J. Jacobs gegründete Jacobs von Prionen bei der Aufbereitung
Stiftung hat den Stellvertretenden von chirurgischen Instrumenten.
FIZ CHEMIE Richard Huber Generalsekretär der Max-Planck- Prionen sind Erreger von Trans-
übernimmt mit Wirkung vom 1. Ja- Gesellschaft, Dr. Bernd Ebersold, missiblen Spongiformen Enzepha-
nuar 2006 die Position des Leiters ab 1. März 2006 zum neuen Di- lopathien (TSE).
Marketing und Kommunikation bei rektor (CEO) der in Zürich ansäs-
der Fachinformationszentrum Che- Rapoport sigen Stiftung bestellt. Die Jacobs Dr. Arno Rauschenbeutel, Quan-
mie GmbH (FIZ CHEMIE Berlin). Stiftung, eine der großen gemein- ten-Physiker der Universität Bonn,
Der 39jährige Diplom-Ingenieur, nützigen Privatstiftungen in Euro- hat in Dublin den mit 50 000 Euro
Fachrichtung Technische Informa- pa, unterstützt schwerpunktmäßig dotierten europäischen „Marie
tik, ist seit sechs Jahren beim FIZ Projekte zur Jugendentwicklung in Curie Exzellence Award“ für sei-
CHEMIE Berlin beschäftigt. Zuletzt einer vom gesellschaftlichen Wan- ne Forschungen am Quantencom-
verantwortete er als Gesamtpro- del geprägten Welt. puter erhalten. Insgesamt vergab
jektleiter die Koordination der Ent- die Jury fünf dieser Auszeichnun-
wicklungsarbeiten zum Vernetzten gen an Naturwissenschaftler aus
Studium Chemie, einem Leitpro- ganz Europa.
jekt des Bundesministeriums für
Bildung und Forschung (BMBF) Prof. Joachim Hauber vom Hein-
zur Erstellung digitaler Lehr- und rich-Pette-Institut für Experimen-
Lerninhalten für die universitäre EHRUNGEN telle Virologie und Immunologie
Chemieausbildung. der Universität Hamburg (HPI) ist
Für seine grundlegenden Arbeiten von der Zeitschrift Scientific Ame-
GI Dr. Jörn Erselius (44) über- über den Transport von Proteinen rican als „Research Leader“ des
nahm zum 1. Dezember 2005 die ist der Biochemiker Prof. Tom Ra- „2005 Scientific American 50“
Geschäftsführung der Garching poport von der Harvard Medical Preises geehrt worden. Der Preis
Innovation GmbH (GI), dem Tech- School aus Boston, USA, in Berlin belohnt außergewöhnliche Füh-
nologie-Transferunternehmen der mit der diesjährigen Max-Del- rungsaktivitäten in Wissenschaft
Max-Planck-Gesellschaft. Der Bi- brück-Medaille geehrt worden. und Technik, Wirtschaft und Poli-
ologe arbeitet bereits seit 14 Jah- Prof. Rapoport ist es gelungen, die tik. Joachim Hauber wurde in der
ren für GI, zuletzt als Leiter des Strukturen in einer Zelle zu ent- Kategorie „New offensives against
Lizenzbereiches. Er folgt auf den schlüsseln, welche die von der Zel- AIDS“ für seine Beiträge zur Ent-
Physiker Dr. Bernhard Hertel (65), le produzierten Proteine zu ihren wicklung eines Medikaments ge-
Rauschenbeutel
der in den Ruhestand geht. Einsatzorten bringt. gen HIV ausgewählt.
416 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005
Förderungen / Preise
Neue Energietechnik Preis für humanmedizinische Forschung
Unter dem Motto „Mit neuer En- Der mit 15 000 Euro dotierte sind, können sich bis zum 30. Juni
ergie in die Zukunft“ schreibt das Eppendorf Young European In- 2006 bewerben unter: Eppendorf
Bayerische Staatsministerium für vestigator Award wird für außer- AG, Dr. Günter Bechtler, 22331
Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr ordentliche Leistungen in der Hamburg. Bewerbungen sollen
und Technologie bereits zum fünf- biomedizinischen Forschung mit den Lebenslauf, die Publikations-
ten Mal den Bayerischen Energie- molekularbiologischen Methoden liste und maximal drei Artikel zur
preis aus. Interessierte Entwickler, ausgelobt. Experimentelle Ergeb- Beurteilung in englischer Sprache
Planer, Hersteller und Betreiber nisse der Molekularbiologie sollen enthalten. Der Preis wird in einer
aus der Energiebranche aber auch in die Praxis umgesetzt werden. Feierstunde anlässlich der MEDI-
Hochschulen und Forschungsein- Die Forschung soll langfristig zu CA 2006 in Düsseldorf überreicht.
richtungen, Unternehmen, Städte, besseren Methoden der Diagnose Weitere Informationen bei: Eppen-
Landkreise sowie Einzelpersonen und Therapie von humanmedi- dorf AG, Dr. Günter Bechtler, Bark-
und Teams können sich noch bis zinischen Erkrankungen führen. hausenweg 1, 22339 Hamburg, Tel
zum 20. Januar 2006 bewerben. Wissenschaftler, die in Europa ar- +49 40 538 01 242, Fax + 49 40
Diese mit insgesamt 25 000 Euro beiten und nicht älter als 35 Jahre 538 01 662.
dotierte Auszeichnung würdigt
innovative Produkte und Verfah-
ren, anwendungsorientierte For-
schungs- und Entwicklungsprojekte, Materialwissenschaft in die Praxis umsetzen
richtungsweisende technische und
bauliche Energiekonzepte oder Die Degussa AG aus Düsseldorf len damit junge Wissenschaftler
auch besondere Aktionen sowie lobt erstmals den mit 100 000 ermutigt werden, Unternehmer-
hervorragende organisatorische Euro dotierten neuen europäischen geist zu zeigen. Es können sich al-
Leistungen. Vergeben werden ein „Science-to-Business Award“ aus, le Wissenschaftler bewerben, die
Hauptpreis und bis zu 10 Anerken- zusammen mit der europäischen an einer Forschungseinrichtung in
nungspreise. Die Preisverleihung Business School INSEAD sowie Europa arbeiten. Das Höchstalter
wird im Rahmen des Symposiums dem Handelsblatt. Mit dem Preis beträgt 35 Jahre. Die eingereich-
„Energie Innovativ“ am 1.Juni 2006 soll dazu beigetragen werden, in ten Arbeiten sollten in den letzten
in Nürnberg stattfinden. Näheres Europa ein innovationsfreundliches zwei Jahren entstanden sein und
unter www.bayerisches-energie- Klima zu schaffen. Gleichzeitig sol- einen interdisziplinären Charakter
forum.de. haben. Thema des Preises 2006
sind Materialwissenschaften und
Preis für kulturell-humanitäre Leistungen verwandte Technologien. Neben
dem Preisgeld erhält der Gewin-
Im Jahr 2006 wird die Internati- nitäre Verdienste für den Frieden. ner oder das Gewinner-Team ein
onale Balzan Stiftung für wissen- Weitere Informationen: Interna- umfangreiches Management-Coa-
schaftliche Leistungen jeweils tional Balzan Foundation, Luisa ching durch INSEAD. Die Preisver-
eine Million Schweizer Franken Bürkler-Giussani, Postfach 2448, leihung findet im Sommer 2006
auf folgenden Gebieten vergeben: CH-8022 Zürich, Tel +41 (0)1 201 statt. Interessenten finden weitere
Geschichte der abendländischen 48 22, Fax +41 (0)1 201 48 29, Informationen unter www.degussa-
Musik seit 1600, Geschichte der www.balzan.com. award.com.
Theorie des politischen Denkens,
Beobachtende Astronomie und
Astrophysik und Molekulargene-
tik der Pflanzen. Kulturelle und
wissenschaftliche Institutionen Wir leben in einem gefährlichen Zeitalter.
weltweit sind aufgefordert bis
Mitte März 2006 Kandidaten Der Mensch beherrscht die Natur,
zu nominieren. Dabei ist zu be-
rücksichtigen, dass die Hälfte der bevor er gelernt hat,
Balzan Preisgelder, also 500 000
Schweizer Franken, zurück in die sich selbst zu beherrschen.
Forschung der jeweiligen Preisträ-
ger fließen sollen. Die Stiftung mit (Zitat: Albert Schweitzer (1875 - 1965)
Sitz in Zürich und Mailand fördert dt. Arzt und evang. Theologe)
weltweit wissenschaftliche und
kulturelle Leistungen sowie huma-
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 417
Die Grenzen der HPLC
Eine Million Trennstufen kaum machbar
Veronika R. Meyer, St. Gallen
Alle chromatographischen Techniken in der Säule oder Kurve ein Minimum: dort ist die Trennstufenhöhe am
Kapillare (HPLC, GC, SFC) werden durch die van Deemter- kleinsten und dadurch die erzielbare Trennstufenzahl
Kurve beherrscht. Das heißt, es gibt eine optimale Fließ- pro Längeneinheit oder pro Säule am größten. Deshalb
geschwindigkeit der mobilen Phase, auch wenn man oft spricht man vom van Deemter-Optimum. Der steile Ab-
schneller als optimal arbeitet. Im Optimum ist die erzielbare fall der Kurve bei kleinen Fließgeschwindigkeiten (links
Trennstufenzahl am höchsten, man erreicht dort die besten vom Optimum) rührt vom Diffusionskoeffizienten des
Trennungen. Für die HPLC wurden Nomogramme entwickelt, Analyten her, der viel weniger steile Anstieg oberhalb
Abbildung 1: Eine welche für das van Deemter-Optimum gelten und zeigen, des Optimums vom Stoffaustausch und die absolute
mit Gleichung (1) wie Trennstufenzahl, Korngrösse der stationären Phase, Höhe der Kurve über der x-Achse von der Qualität der
berechnete van Druck, Säulenlänge und Totzeit voneinander abhängen. Säulenpackung.
Deemter-Kurve. Sie Die Form der Kurve ist empirisch, und empirisch sind
gilt für normale auch die Gleichungen, die sie beschreiben. Eine mögli-
Phase und eine
Korngröße von
Die van Deemter-Kurve che Formulierung ist die folgende:
5 µm. und andere Zusammenhänge H = a ⋅ d p + b / u + c ⋅ d p2 ⋅ u (1)
dp ist die Korngrösse der stationären Phase.
Daneben gibt es Zusammenhänge zwischen der Länge
der Säule
S Lc, dem benötigten Druck ∆p, der Totzeit t0,
der Viskosit
Viskosität der mobilen Phase η, der Porosität der
SSäulenpackung , dem Volumenstrom der mobilen
Phase F bzw. ihrer linearen Fließgeschwindigkeit u und
dem Säulendurchmesser
S dc. Mit diesen Parametern lässt
sich die spezifische Permeabilität K0 (mit der Einheit m2,
wenn man im SI-System rechnet) auf verschiedene Wei-
se darstellen:
L2c ⋅ η ⋅ ε
K0 = (2)
∆pp ⋅ t0
Chromatographische Verfahren werden ganz entschei-
dend vom Diffusionskoeffizienten der Analyten in der K 0 = 4 ⋅2F ⋅ η ⋅ Lc (3)
mobilen Phase und von der Geschwindigkeit ihres dc ⋅ π ⋅ ∆p
Stoffaustausches zwischen mobiler und stationärer Pha-
se geprägt. An diesen Tatsachen führt kein Weg vor- u ⋅ η ⋅ Lc ⋅ ε
K0 = (4)
bei, weshalb man eine Trennung nicht beliebig schnell ∆p
durchführen kann. Sie finden ihren Ausdruck in der
van Deemter-Kurve (gefunden von J.J. van Deemter, F.J. d p2
0
Zuiderweg und A. Klinkenberg im Jahr 1956), welche K ≈ (5)
700
die Höhe einer theoretischen Trennstufe H als Funkti-
on der linearen Fließgeschwindigkeit der mobilen Pha- Die ersten drei Gleichungen sind rational, die letzte ist
se u darstellt (Abbildung 1). Wie man sieht, hat diese empirisch und eine Näherung. Der Wert 700 im Nenner
gilt für gut gepackte Säulen mit kugelförmiger Packung.
Bei irregulären Teilchen beträgt er etwa 1000, d.h. die
Die Autorin Säule bietet der Strömung einen höheren Widerstand
Dr. Veronika R. Meyer ist Projektleiterin an der EMPA St. Gallen (Ma- und ∆p ist größer. Selbstverständlich muss man beim
terials Science and Technology) auf den Gebieten Chromatographie Rechnen mit den Gleichungen die Einheiten beachten
und Messunsicherheit. Sie ist Autorin von zwei Büchern über HPLC und darf nicht einfach die Korngrösse in µm und die
und veröffentlichte diesen Artikel bereits in der SLZ, Basel. Säulenlänge in cm einsetzen.
418 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005im Optimum ihrer van Deemter-Kur-
ve betrieben werden. Werden zwei
Parameter gewgewählt, beispielsweise
N und ∆p oder Lc und t0, so sind die
anderen drei unter dieser Vorausset-
zung festgelegt. AUFSÄTZE
a, b und c hängen von der ge-
nauen Form der jeweiligen van De-
emter-Kurve ab, das heißt, von der
Viskosität der mobilen Phase, dem
Viskosit
Diffusionskoeffizienten des Analyten
und seinem Stoffaustauschverhalten
zwischen mobiler und stationärer
station
Phase. Zudem kommt noch die Po-
rosität ins Spiel, die bei Silicagel
rosit
etwa 0,8 betr
beträgt (80% der Säulen-
packung sind mit Flüssigkeit
Fl gefüllt)
und bei Umkehrphasen etwa 0,65
Abbildung 2: Optimale Parameter für normale Phase. x-Achse: Korngröße (linear); (weil die chemisch gebundene Phase
y-Achse: Trennstufenzahl (logarithmisch); ausgezogene Linien: Druck; gestrichelte Platz beansprucht). Die empirischen
Linien: Säulenlänge; punktierte Linien: Totzeit. Konstanten haben für Normalphasen-
Trennungen die Werte:
Die Halász-Diagramme a = 1,5, b = 6, c = 1/16
Durch die oben erwähnten Beziehungen angeregt, ha- (gültig für Viskosität η =η 0,4 bis 0,6 mPa s)
ben I. Halász und G. Görlitz vor mehr als 20 Jahren Für Umkehrphasen-Trennungen gelten andere Zah-
dargestellt, wie die Zusammenhänge zwischen Trenn- len:
stufenzahl, Korngrösse der stationären Phase, Druck, a = 2, b = 3, c = 1/8
Säulenlänge und Totzeit sind. Es geht dabei immer um (gültig für Viskosität η = 0,7 bis 1,5 mPa s)
HPLC-Trennungen, die im Optimum der van Deem- Die Einheiten dieser Konstanten müssen mit Sorgfalt
ter-Kurve durchgeführt werden. In der Praxis arbeitet den Einheiten der anderen Parameter angepasst werden,
man meistens schneller, und ein wichtiges Kennzei- aber im SI-System ist a dimensionslos, b hat die Eigen-
chen einer guten stationären Phase ist der Anstieg der schaft m2/s und c hat s/m2.
Trennstufenhöhe rechts vom Optimum. Heutige Phasen, Nun lassen sich die Gleichungen (6) bis (8) für kon-
auch chemisch gebundene, zeigen oft einen schwachen krete Fälle berechnen.
Anstieg, das heißt, einen guten Stoffaustausch. Wenn Normale Phase (η = 0,4 mPa s, z.B. Hexan/THF,
man dann schneller als im Optimum arbeitet, steigt die = 0,8):
Trennstufenhöhe nur wenig (die Trennstufenzahl und
die Auflösung sinken dementsprechend auch wenig), N = 16, 7 ⋅ d p2 ⋅ ∆p Abbildung 3:
(9) Optimale Parame-
aber der Druck nimmt natürlich zu.
ter für normale
Mit mathematischen Umformungen, Minimumsuche N = 3670 Lc (10) Phase, erweiterter
(durch Ableiten und Null setzen) und geeigneter Auflö- dp
Bereich. Beide
sung der Gleichungen erhielten Halász und Görlitz die Achsen sind
folgenden Beziehungen: logarithmisch.
c/b
Nopt = ⋅ d p2,opt ⋅ ∆popt (6)
(
700 ⋅ η ⋅ ε a + 2 bc )
(Die Originalpublikation verwendet den Zahlenwert
1000, weil damals die irregulären stationären Phasen
weit verbreitet waren.)
1 L
Nopt = ⋅ opt (7)
a + 2 bc d p,opt
bc t
Nopt = ⋅ 0,opt (8)
a + 2 bc d p2,opt
Der Index opt bei den HPLC-Parametern bedeutet,
dass sich die Gleichungen auf Systeme beziehen, die
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 419HPLC
relativ hochviskosen Eluenten, zeigen. Je eine Grafik
umfasst den Korngrössenbereich
Korngr vonAmine in Fischen
Frische-Indikatoren schnell bestimmt
AUFSÄTZE
Rahel Oechslin, Gwendolyn Steil, Theo Kübler und Kurt Seiler, Schaffhausen
Fische und die daraus hergestellten Erzeugnisse sind Verkauf bleiben. Für eine gute Qualität der Fische
sehr nahrhafte Lebensmittel. Sie liefern viel Eiweiss, Fett, ist die Lagertemperatur von zentraler Bedeutung.
zahlreiche Vitamine (A-, B- und D-Vitamine), Mineralien Bereits bei wenigen Grad über Null beschleunigt
(Kalium, Phosphor usw.) und Spurenelemente (zum sich der Fischverderb deutlich.
Beispiel Iod und Selen in Meerfischen). Traditionell zu Die Untersuchungsaktion umfasste nebst ande-
Silvester ist mit einem starken Verkauf von Karpfen zu ren Meeresfischarten 14 Dorschproben (siehe dazu
rechnen. Wie es in einer Stichprobe um die Frische von auch Abbildung 1). Die Dorschfilets waren über-
Meeresfischen – der Karpfen ist ein Süßwasserfisch – in durchschnittlich oft von inakzeptabler Qualität (5
der Schweiz aussah und welche analytischen Entwicklun- Proben = 38%). Es ist bedauerlich, dass mit diesem
gen sich daraus ergeben haben beschreibt dieser Artikel. kostbaren Gut nicht sorgfältiger umgegangen wird,
dies insbesondere auch unter dem Aspekt, dass die
Wir vom Amt für Lebensmittelkontrolle der Kanto- Dorschbestände als überfischt gelten. Inakzeptable
ne AR, AI, GL und SH und Umweltschutz des Kantons Qualität ist ein Hinweis auf einen falschen Umgang
SH untersuchten im Sommer 2004 stichprobenwei- mit Fischen. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass
se Meeresfische aus der gesamten Ostschweiz. Ins- sowohl bei Großverteilern als auch bei Fischhänd-
besondere prüften wir die Fische auf ihre Frische lern schlechte Fische im Verkauf waren. Einzig die
hin. Dabei haben alle Ostschweizer Kantone Proben Metzgereien haben gut abgeschnitten.
an verschiedensten Verkaufsstellen erhoben und Der Grund dafür mag darin liegen, dass sie meis-
anschließend nach Schaffhausen in unser Labor zur tens nur an einem Wochentag Fische im Angebot ha-
Untersuchung gebracht. Von 51 im Detailhandel ben. An diesem Tag werden die Fische am Morgen
erhobenen Fischfilets wies jede fünfte Probe eine früh und frisch angeliefert. Die Resultate des Som-
inakzeptable Qualität auf und war somit für den mers 2004 sind zwar besser ausgefallen als diejeni-
Konsum ungeeignet. gen des Hitzesommers 2003 (damals waren nur 35%
Eine inakzeptable Qualität hat zwar noch nicht der Proben einwandfrei); aber deutlich schlechter
eine direkte Gesundheitsgefährdung zur Folge; als diejenigen des Winters 2003 (69% einwandfrei).
Konsumentinnen und Konsumenten werden aber In der warmen Jahreszeit wirkt sich eine nicht ein-
getäuscht, weil sie den Preis für eine einwandfreie wandfrei funktionierende Kühlkette eben besonders
Qualität bezahlt haben. Weitere 15 Proben wiesen schnell auf die Fischqualität aus. Unserer Meinung
eine gerade noch akzeptable Qualität auf, und nur nach kann nur über eine intensivere Schulung des
jede zweite Probe konnte als frisch bezeichnet wer- Verkaufspersonals und über die Etablierung eines
den. Die Ursache für dieses schlechte Resultat wird griffigen Lagerbewirtschaftungssystems eine deutli-
primär auf den Umgang mit dem Fisch in der Ver- che Verbesserung erzielt werden.
kaufsstelle zurückgeführt, da dort die Fische oft zu
wenig konsequent eingeeist werden und zu lange im „Frische-Indikatoren“
Der Verderb von Fischen ist insbesondere vom
Fett- und Eiweißgehalt abhängig. Der Fettgehalt der
Fischarten ist sehr unterschiedlich. Generell weisen
Kübler
Abbildung 1: Die Autoren
Dieser Dorsch mit
Dr. Rahel Oechslin ist Leiterin der Lebensmittelüberwachung beim
rund sieben Kilo-
Amt für Lebensmittelkontrolle der Kantone AR, AI, GL und SH und
gramm Gewicht
ist garantiert Umweltschutz des Kantons SH (Appenzell Ausserrhoden, Appen-
frisch (Foto: www. zell Innerhoden, Glarus, Schaffhausen). Kurt Seiler ist Amtsleiter,
angelfuehrer- Theo Kübler führt als Chemielaborant die Lebensmittelanalytik Oechslin
strelasund.de). aus, und Gwendolyn Steil war Praktikantin im Labor.
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 421Frische von Fischen
Vom Standpunkt des Analytikers
gibt es drei Gruppen von Substan-
zen, die als „Frische-Indikatoren“
besonders interessant sind:
• Gesamtgehalt an flüchtigen N-
Basen (total volatile nitrogenous
bases – TVB-N)
• Gehalt an Trimethylamin-N-oxid
(TMAO)
• Gehalt an biogenen Aminen (in
Fischen vor allem Histamin, Pu-
trescin und Cadaverin).
Innerhalb der EU gilt für den
zulässigen Gehalt an TVB-N in
verschiedenen Meeresfischen die
Richtlinie 95/149/EC. TVB-N-Kon-
zentrationen im Bereich 5 bis 100
mg/100 g Meeresfisch können
bestimmt werden. Die angewen-
Abbildung 2: Standardchromatogramm mit den sechs Aminen. Standard 3: DMA-N 2,08 ppm; TMAO-N dete Titrationsmethode ist aber
13,6 ppm; TMA-N 9,98 ppm; Putrescin-N 2,39 ppm; Cadaverin-N 2,18 ppm; Histamin-N 2,06 ppm. zum einen zeitaufwendig, zum
anderen wird lediglich ein Sum-
menparameter bestimmt. Dabei
tragen verschiedene Komponen-
ten zum „Verderbnis-Parameter“
für Fisch bei. Dies ist erstens
der mikrobiologische Abbau von
TMAO (dieses dient zur Regulie-
rung des osmotischen Druckes
in Fischen) zu Trimethylamin
(TMA) und Ammoniak. Weitere
Substanzen, die ebenfalls beim
Abbau von Fischeiweiss durch
Mikroorganismen entstehen,
werden unter dem Begriff „bioge-
ne Amine“ zusammengefasst. Es
sind dies Histamin, Putrescin und
Cadaverin. Da Histamin zu Vergif-
tungserscheinungen führen kann,
ist eine genaue Bestimmung für
Produzenten und Konsumenten
von großem Interesse.
Um die „Frische-Indikatoren“ in
Abbildung 3: Bei der Analyse von frischem Goldbutt erhaltenes Chromatogramm. Resultate: DMA-N
Meeresfischen präzise bestimmen
10,5 mg/kg Fisch; TMAO-N 3,85 mg/kg Fisch; TMA-N 130 mg/kg Fisch; Putrescin-N 7,12 mg/kg Fisch;
zu können, entwickelten wir im
Cadaverin-N 5,38 mg/kg Fisch (Abbildungen: Metrohm).
kantonalen Labor Schaffhausen
eine neue ionenchromatographi-
Fischfette einen hohen Anteil an ungesättigten es- sche Methode. Diese erlaubt die gleichzeitige Be-
sentiellen Fettsäuren auf, was ebenso wie der ho- stimmung von Dimethylamin (DMA), Trimethylamin
he Eiweißgehalt (ca. 20%) einen schnellen Verderb (TMA), Trimethylamin-N-oxid (TMAO), Histamin,
begünstigt. Die Aufrechterhaltung der Frische des Putrescin und Cadaverin und ist für Stickstoffkon-
Fanges innerhalb der Kette Fanggrund – Verarbei- zentrationen von 5 bis1500 mg/kg Fisch anwend-
tung – Verkauf – Konsument stellt deshalb für die bar (siehe Abbildungen 2 und 3). Hieraus entstand
Fischereiindustrie eine große Herausforderung dar. in Zusammenarbeit mit der Sigma-Aldrich Chemie
Da verdorbener Fisch keinen kommerziellen Nutzen GmbH (vormals Fluka) in Buchs, Schweiz, und der
mehr hat, sind verlässliche Methoden zur Überprü- Metrohm AG in Herisau [1] ein Analysen-Kit für die
fung der Frische für Produzenten und Konsumenten Untersuchung von zehn Meeresfischproben (Fluka
von großer Bedeutung. Nr. 53851). Dieses enthält neben der erforderlichen
422 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005IC-Vorsäule die Reagenzien für den Eluenten, den konzentrationen erfolgt stets durch Kalibrierung
Puffer und die Standardlösungen. Erfolgreich ana- mit externen Standards (7-Punkt-Kalibrierung). Um
lysiert wurden bislang unter anderem Dorsch, See- Veränderungen infolge von Abbauprozessen zu ver-
teufel, Goldbutt, Scholle, Rotzunge und Rotbarsch. hindern, sollten die Proben bis zur Analyse kühl
Bei Heilbutt und Thunfisch wird die Auswertung gelagert und möglichst noch am Tag der Probenah-
der Komponenten Cadaverin und Histamin durch me weiterverarbeitet werden. Die IC-Messungen AUFSÄTZE
Störpeaks beeinträchtigt. Hier müsste der Eluent erfolgten im Applikationslabor der Metrohm AG auf
entsprechend angepasst werden. einem automatisierten Advanced IC System. Ge-
arbeitet wurde mit der Trennsäule Metrosep C 2
Beschreibung der ionen- – 150 (6.1010.220) und der Vorsäule Metrosep C
2 Guard (6.1010.200). Als Eluent diente 6 mmol/L
chromatographischen Analysenmethode HNO3 mit einer Flussrate von 1,0 mL/min. Die Stan-
dardlösungen wurden jeweils zweimal, die Proben
5 g Meeresfisch werden mit 50 mL Acetatpuffer fünfmal injiziert.
pH = 4,8 versetzt und mittels Dispergiergerät homo-
genisiert. Diese Probenlösung wird zunächst durch Ergebnis
ein 5-µm-, dann durch ein 0,45-µm-Filter filtriert
und anschließend unter Verwendung eines IC Samp- Die vorgestellte ionenchromatographische Methode
le Processors automatisch injiziert. In gleicher Weise ermöglicht die gleichzeitige und schnelle Bestim-
stellt man jeweils drei aufgestockte Proben her, in- mung der verschiedenen „Frische-Indikatoren“ und
dem man den Fisch vor der Probenvorbereitung mit eignet sich damit sehr gut für die Qualitätskontrolle
300, 500 bzw. 700 µL eines Amin-Mischstandards von Meeresfischen. CLB
versetzt. Zur Überprüfung des Systems und der IC-
Methode dienen verschiedene Standardlösungen Literatur
sowie eine erst nach der Probenvorbereitung auf- [1] Wie frisch ist der Fisch? Die Ionenchromatographie gibt Auf-
gestockte Probenlösung. Die Ermittlung der Amin- schluss; Metrohm Information 2/2005, S. 22-23.
Preisausschreiben-Lösungen
Mehrere Leser haben uns darauf aufmerksam gemacht, dass wir zwar das Lösungswort aus dem Rätsel von Ausgabe Juni und Juli 2005
genannt haben (WISSEN), aber nicht die gesamte Kreuzworträtsel-Lösung veröffentlicht hätten. Das reichen wir hiermit nach. Das Rätsel ist
dem Buch „Alles Repetitio – oder was???“ entnommen (siehe hintere Umschlagseite). Darauf können sich jetzt auch freuen:
Michael Dienz, Neuss; Hartmut Rothfuß, Eberstadt sowie Elke Hilscher, KWS Saat AG, Einbeck. Sie wussten nämlich das
Lösungswort des Preisrätsels von Reinhold Ellmer aus der Ausgabe Oktober 2005 (siehe Kasten unten).
C A K C D M M E 1. Buchstabe von Escherich
H O L O G R A P H I E I L A M i 3. Buchstabe von Beilstein
n 1. Buchstabe von Nernst
X E K Y R I K N R s 4. Buchstabe von Watson
M A T R O L E O N I S C H t 10. Buchstabe von Mandelbrot
e 2. Buchstabe von Delbrück
Z I N N O H M E N O
i 2. Buchstabe von Wittig
S E S A N S A T Z D N S n 7. Buchstabe von Feynman
M A K U T A A I
D U R O O I L U M E N A
S O P U S P I T L
Der Hauptpreis,
H G C H E M N I T Z K das hier abgebil-
A L K A N H T A U N I dete gediegene
Gold aus Trans-
A U Z E I T U N G N
sylvanien, geht
L A C H G A S R I E an Hildegard
O P A O B U Freundl, Cla-
E I S E N H U E T T E N W E R K
riant, Burgkir-
chen. Herzlichen
R E R T U L O Glückwunsch!
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 423Katalytische enantioselektive Fluorierung in der metallorganischen Chemie
Neue Substanzeigenschaften durch Fluor
Barbara Brauckmann, Zürich
Fluor-Atome oder fluorierte Gruppen wie CF3 in Die Bedeutung von fluorierten organischen Ver-
bioaktiven organischen Molekülen bewirken im bindungen in der technischen Anwendung ergibt
Vergleich zu den nichtfluorierten Verbindungen wegen sich vor allem aus der Austauschbarkeit von Was-
der beträchtlichen C-F-Bindungsenergie eine Erhöhung serstoff oder der Hydroxygruppe gegen Fluor, wobei
der Lipophilität, Polarität und metabolischen Stabilität. die molekularen Abmessungen beibehalten bleiben.
Weil aber Wasserstoff- und Fluoratom eine ähnliche Bei sterisch ähnlichen Verhältnissen vermag eine
Größe aufweisen, bleiben trotz der Änderungen der Fluor-Substitution oder Einführung einer fluorier-
Reaktivität die molekularen Abmessungen im Wesent- ten Gruppe wie beispielsweise CF3 über den star-
lichen erhalten. Medizinalchemische Verbindungen ken induktiven Effekt die Reaktivität benachbarter
mit einem oder mehreren Fluoratomen sind daher Reaktionszentren deutlich zu beeinflussen. Einge-
befähigt, selektiv in den Stoffwechsel einzugreifen. Um fügte Fluor-Atome können eine außergewöhnlich
das Fluor gezielt in Wirkstoffverbindungen einbauen hohe thermische und chemische Stabilität sowie
zu können, bedarf es jedoch geeigneter Syntheseme- Veränderungen der Dielektrizitätskonstante und
thoden, insbesondere für die Erzeugung derartiger des Brechungsindexes hervorrufen. Gegenüber ih-
C-F-stereogener Zentren. Die Entwicklung solcher
Fluorierungsmethoden ist ein wichtiges Anliegen einer Abbildung 1: Etliche medizinische Wirkstoffe wie auch etwa
Metallorganik-Arbeitsgruppe des Laboratoriums für Agrochemikalien enthalten heute Fluor:
Anorganische Chemie der ETH Zürich. Einen der For- a) das Schädlingsbekämpfungsmittel Prosulfuron:
schungsschwerpunkte stellte dabei die asymmetrische 1-(4-Methoxy-6-methyltriazin-2-yl)-3- [2-(3,3,3-
Homogenkatalyse dar. Den Wissenschaftlern gelang es, trifluorpropyl)phenyl- sulfonyl]harnstoff);
die erste katalytische enantioselektive Fluorierung von b) das Antidepressivum Prozac: Fluoxetine Hydrochlorid,
ß-Ketoestern mit Hilfe von elektrophilen fluorierenden auch (±)-N-Methyl-3-phenyl-3-[(α,α,α-trifluoro-p-
Agenzien wie Selectfluor (1-chloromethyl-4-fluoro-1,4- tolyl)oxy]propylamin-Hydrochlorid (unten), beides Kalotten-
modelle).
d iazoniabicyclo[2,2,2]octan bi(tetrafluoroborat)) in der
Gegenwart von Katalysatoren wie [TiCl2(TADDOLato)]-
Komplexen durchzuführen.
Katalytische stereoselektive
Fluorierung für eine C-F-Bindung
Fluor ist stark elektronegativ und reaktiv, weil ihm
wie allen anderen Halogenen ein Elektron auf der
äusseren Elektronenhülle fehlt. Dadurch geht es mit
nahezu allen anderen Elementen Verbindungen ein
und reagiert mit den meisten Metallen, Nichtme-
tallen und sogar mit Chlor, Brom und Iod zu den
entsprechenden Fluoriden.
Die Autorin:
Dr. Barbara Brauckmann ist Diplombiologin. Sie promovierte
über „Low grade ore leaching by microorganisms“, bearbeitete
dann umweltmikrobiologische Forschungsthemen im Zentraltech-
nikum der Preussag AG. Journalistisch arbeitete sie als Redaktorin
bei der „Chemischen Rundschau“. Es folgten Aufbau und Betrieb
der Science Communications bei Hoffmann-La Roche. Sie ist Leite-
rin der Öffentlichkeitsarbeit des Departements Chemie und ange-
wandte Biowissenschaften der ETH Zürich.
424 CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005ren nichtfluorierten Verbindungen werden in bio- toester als Modellverbindung. Zur asymmetrischen
aktiven organischen Molekülen Lipophilität und elektrophilen Übertragung eines Fluor-Atoms ste-
metabolische Stabilität durch verlangsamten Abbau hen jetzt steuerbare Wechselwirkungen zwischen
und verbesserte Bioverfügbarkeit erhöht und damit einem chiralen enantiomerenreinen Metallkomplex
eine veränderte Reaktivität erreicht. Bisher weisen und Donorfunktionen eines achiralen Substrates im
jedoch erst wenige medizinalchemische Verbindun- Mittelpunkt. AUFSÄTZE
gen ein C-F-stereogenes Zentrum auf. Bei einer ersten enantioselektiven und kataly-
Der Trend, fluororganische bioaktive Moleküle tischen Fluorierungsreaktion mit einem chiralen
einzusetzen, erhöht sich mit der steigenden Verfüg- Titankomplex als Katalysator wurde ein Produkt
barkeit dieser Komponenten. Daher existiert eine in hoher Ausbeute und hoher Stereoselektivität
zunehmende Nachfrage für effiziente Syntheseme- erhalten (siehe auch Abb. 3). Die Reaktionen stel-
thoden zum stereochemisch kontrollierten Einbau len formell einen H+/F+-Austausch dar. Die For-
partiell fluorierter funktioneller Gruppen in organi- scher gingen jeweils von einem Racemat aus und
sche Wirkstoff-Moleküle. Insbesondere besteht ein erzielten eine Enantiomeren-Ausbeute von etwa
Bedarf an sicher handhabbaren, stabilen und sehr 95 Prozent. Wahrscheinlich handelt es sich um ei-
reaktiven elektrophilen Fluorierungsreagenzien wie nen SN2-Prozess am F-Atom. Das Katalysatorsystem
beispielsweise das Selectfluor, die in der industri- konnte auch für weitere elektrophile Reaktionen
ellen Produktion als Alternative zum hochgiftigen wie Hydroxilierung, Sulfonylierung sowie geminale
gasförmigen korrosiven Fluor eingesetzt werden Dihalogenierung verwendet werden. Mittlerweile
können. befasst sich die Forschungsgruppe auch mit der
Früher wurde die asymmetrische elektrophile Entwicklung neuer Reagenzien für Trifluormethy-
Fluorierung von Enolaten nicht-katalytisch mit N-F- lierungsreaktionen. Eine Katalyse der asymmetri-
Reagenzien durchgeführt. Das Fehlen einer kataly- schen elektrophilen Halogenierung symbolisiert
tischen Variante zur stereoselektiven Fluorierung Abbildung 2.
veranlasste die ETH-Chemiker, eine Studie zur
Entwicklung geeigneter Reaktionen in Angriff zu Fluor in der Medizinalchemie
nehmen. Neuere Arbeiten hatten nämlich gezeigt,
dass solche N-F-Reagenzien in Acetonitril Ketone
erhöht die Wirksamkeit
in der alpha-Stellung fluorieren können, wobei ak-
tivierte Ketone, insbesondere beta-Ketoester und Während es Tausende von natürlich vorkommenden
beta-Diketone, schon bei Raumtemperatur reagier- organohalogenierten Verbindungen gibt, sind noch
ten. Die Forscher begannen nun eine systematische heute nur wenige bekannt, die fluoriert sind. Bis in
Untersuchung mit dem monosubstituierten beta-Ke- die 1970er Jahre hinein kamen nur wenige Fluor-
Abbildung 2: Die Halogene und die Katalyse der asymmetrischen elektrophilen Halogenierung (Illustration: Reto Togni)
CLB Chemie in Labor und Biotechnik, 56. Jahrgang, Heft 12/2005 425Sie können auch lesen
