Forscher
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Dr. Walter H. Weber
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HPLC-MS/MS - Bestimmung von Korrosionsschutz-Inhibitoren in Wasser
HPLC-MS/MS - Bestimmung von Korrosionsschutz-Inhibitoren in Wasser
Als Korrosionsschutzmittel werden u.a. Substanzen aus der Gruppe der Benzotriazole verwendet. Üblicherweise handelt es sich hierbei um 1H-Benzotriazol (CAS 95-14-7, molare Masse 119 g/mol) und um die Tolyltriazole (CAS 64665-57-2, molare Masse 133 g/mol, ein Isomer-engemisch bestehend aus 4-Methyl-1H-benzotriazol und 5-Methyl-1H-benzotriazol). Benzotriazole wurden als nicht bzw. schwer abbaubar und mobil im Boden bewertet, [1] sie sind nach gebräuchlicher Definition [2] als wasserwerksrelevant einzuschätzen.Untersuchungen [3] machten deutlich, dass das 1H-Benzotriazol und die Tolyltriazole über das gereinigte kommunale Abwasser in die aquatische Umwelt eingetragen werden und nicht nur im Oberflächenwasser, sondern ebenfalls im Grundwasser nachweisbar sind.
Abb.1 Vergleich der verschiedenen Detektionsmöglichkeiten Für eine weitere Untersuchung der UV-Absorption wurde ein Mehrwellenlängenscan über die Entwicklungsbahn der Probe aufgenommen. Hierbei wird die unterschiedliche Absorption, bei verschiedenen Wellenlängen, der einzelnen Banden sichtbar (Abb. 2).
Die Bestimmung der oben genannten Substanzen in Wasser erfolgt vorzugsweise mittels Flüssigkeitschromatographie und Tandemmassenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS) ohne vorhergehende Anreicherung. Bei der Entwicklung der chromatographischen Methode war es notwendig, dass die beiden Tolyltriazol-Isomere getrennt werden, weil diese mithilfe des Massenspektrometers nicht unterschieden werden können. Die Abbildung 2 zeigt ein Chromatogramm der bisher verwendeten Standardmethode.
Abb.2 Mehrwellenlängenscan (190 bis 300 nm) der ProbenbahnZur weiteren Untersuchung wird die in Abb. 1 orange umrahmte Bande des Chromatogramms mithilfe eines TLC-MS Interface von der Platte extrahiert und einem QTOF-MS zugeführt. Hierzu wird die HPTLC-Platte mithilfe eines Koordinatensystems auf dem Interface positioniert und ein mit Druckluft betriebener Stempel wird auf die Platte gepresst. Mittels einer HPLC-Pumpe wird ein Eluent durch den Stempel geleitet, extrahiert dabei die sich auf der Platte befindliche Substanz und transferiert diese ins MS. Die Elektrospray-Ionisation erfolgte im positiven Modus. Anhand der Messung der exakten Masse und des Isotopenmusters konnte der Verbindung die Summenformel C11H18N6O3 zu-geordnet werden (Abb. 3). Da die extrahierte Bande eine positive Reaktion mit 2,4-DNPH zeigt, lassen sich die möglichen Strukturformeln bei einer Datenbankabfrage auf Carbonylverbindungen beschränken.
Für die optimierte chromatographische Methode wurde deshalb eine Temperatur von 20 °C festgelegt (Tabelle 1).
Abb.1 TLC-MS-Messung mittels TOF-MS
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