Nitrosaminanalytik – Kleinsten Chemikalien auf der Spur

Im Institut für Sicherheitsforschung (ISF) am Campus Rheinbach der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg widmet sich die Arbeitsgruppe der Nitrosaminanalytik unter der Leitung von Prof. Dr. Michaela Wirtz der Erforschung von gesundheitsgefährdenden Substanzen: den Nitrosaminen.
Nitrosamine gehören zu den sogenannten N-Nitrosoverbindungen. Sie sind giftig und besitzen zum großen Teil ein hohes kanzerogenes Potential, was sie in verschiedenen Bereichen des Arbeits-, Umwelt-, Verbraucher- und Produktschutzes immer wieder zu einem persistenten Problem macht.
Nitrosamine sind häufig bekannt aus öffentlichen Diskussionen im Rahmen von Verbraucher- und Arbeitssicherheit. Großes Aufsehen erregte so zum Beispiel der „Valsartanskandal“ im Jahr 2018, bei dem etliche Blutdrucksenker vom Markt genommen werden mussten, da eine Änderung im Syntheseverfahren des aktiven Wirkstoffes der Medikamente eine Verunreinigung mit dem krebserregenden Nitrosamin N-Nitrosodimethylamin (NDMA) hervorgerufen hatte.
An der Nitrosaminforschung begeistert mich nicht nur der reale Bezug und die reale Notwendigkeit im Rahmen des Arbeitsschutzes, sondern auch die technische Herausforderung, die wir uns mit unseren Zielen gestellt haben.
Doch auch in anderen Industriebereichen, wie etwa der (Ab-) Wasseraufbereitung, der Kosmetik-, Nahrungsmittel- oder Reifenindustrie bilden Nitrosamine im Produkt oder in der Luft am Arbeitsplatz weiterhin einen wichtigen Fragenkomplex. Es gilt, die Exposition gegenüber den überwiegend flüchtigen Schadstoffen, die bereits im Spuren- bis Ultraspurenbereich gesundheitsbeeinträchtigende Wirkungen haben können, verlässlich einzuschätzen und zu überprüfen. Da die Bildung von Nitrosaminen in vielen industriellen Prozessen schnell und vielfältig verläuft, werden sensitive, robuste, kostengünstige und mobile Analysenverfahren benötigt, um eine zeitnahe Überwachung zu gewährleisten.
Ein Ausflug in das Labor der Nitrosaminanalytik
Im Rahmen von zwei Projekten wird intensiv an der Entwicklung von hochsensitiven Systemen für die Nitrosaminanalytik geforscht. Hierbei basieren diese Messsysteme auf einer Kopplung von Gaschromatographie und Ionenmobilitätsspektrometrie, die sich optimal für die Analyse von stickstoffhaltigen Verbindungen eignet und diese hochempfindlich detektieren kann.
Die beiden Projekte „Nitr-O-Zon“ und „NNOccSafe“ werden dabei von Partnern aus verschiedenen Bereichen der Industrie und Forschung tatkräftig unterstützt, darunter die Firmen Schumann Analytics und Restek, sowie das Institut für Arbeitsschutz (IFA) der DGUV und das Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA).
Das IFA ist seit vielen Jahren intensiv mit der Nitrosaminproblematik befasst. Nitrosamine können an bestimmten Arbeitsplätzen auftreten. Es gibt auch heute noch Fertigungsprozesse bei denen Nitrosamine als unerwünschte Reaktionsprodukte entstehen können, außerdem kann es bei Gebäuden nach der Umwidmung ihrer Nutzung z. B. bei ehemaligen Reifenlägern zu einer Altlastenproblematik kommen. Das IFA als Forschungsinstitut der gesetzlichen Unfallversicherer hat großes Interesse die Messung von Nitrosaminen in Arbeitsbereichen. Eine Zusammenarbeit im Rahmen dieses Projekts hält das IFA für sehr zielführend. Wir gehen davon aus, dass die Ergebnisse bei Messungen an Arbeitsplätzen zukünftig genutzt werden können.
Die Vernetzung mit Vertretern aus Industrie, Forschung und Wirtschaft ist ein stetes Ziel in unserer Arbeitsgruppe. Wenn auch Ihre Firma unsere Forschung unterstützen möchte oder einfach Interesse an unserer Analytik besteht, zögern Sie nicht uns mit Ihren Fragen und Ideen zu kontaktieren.
In der Podcast-Serie "Abendteuer Promotion" der H-BRS spricht Eva Tritschler am 27. September 2021 mit Jana Hinz über ihr Promotionsprojekt der Nitrosaminanalytik.
Beispielprojekte aus Nitrosaminenanalytik
Zeitraum: 01.03.2019 bis 31.10.2021
Nitr-O-Zon - Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung und Elimination von Nitrosaminen bei der (Ab-)Wasseraufbereitung mittels Ozon
Zeitraum: 01.02.2021 bis 31.01.2024
NNOccSafe - Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Bestimmung von N-Nitrosaminen in der Luft am Arbeitsplatz im Rahmen der Arbeitssicherheit
Ihre Projektansprechpartner:innen
Prof. Dr. Michaela Wirtz
Dekanin und Professorin im Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften: Chemie insbesondere
Instrumentelle Analytik und Physikalische Chemie
Projekte: NNOccSafe (2021), Nitr-O-Zon (2019)
"Ich forsche an Nitrosaminen weil mich dieses
spannende Thema seit 11 Jahren aus
unterschiedlichsten Positionen beschäftigt und es
darin auch weiterhin Forschungsbedarf gibt."
Jana Hinz, MSc
Wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin
Projekte: NNOccSafe (2021), Nitr-O-Zon (2019)
"An der Nitrosaminforschung begeistert mich nicht
nur der reale Bezug und die reale Notwendigkeit im
Rahmen des Arbeitsschutzes, sondern auch die
technische Herausforderung, die wir uns mit
unseren Zielen gestellt haben."
Hendrik Sakowsky, BSc
Wissenschaftliche Hilfskraft
Projekte: NNOccSafe (2021), Nitr-O-Zon (2019)
"Durch mein großes Interesse an der instrumentellen
Analytik, sowie der Arbeitssicherheit, bin ich schon
während meines Bachelorstudiums als SHK mit der
Nitrosaminanalytik "in Berührung" gekommen. Im
Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich mich mit
em Nachweis von Nitrosaminen im Spuren- bis
Ultraspurenbereich beschäftigt, wodurch mein
Interesse an diesem Bereich zusätzlich bestärkt
wurde. Deshalb freue ich mich besonders als WHK
weiterhin in diesem zukunftsträchtigen
Forschungsfeld mitwirken zu können."
Yannic Schneck, BSc
Wissenschaftliche Hilfskraft
Projekte: NNOccSafe (2021)
"An der Nitrosaminforschung begeistert mich nicht
nur der reale Bezug und die reale Notwendigkeit im
Rahmen des Arbeitsschutzes, sondern auch die
technische Herausforderung, die wir uns mit
unseren Zielen gestellt haben."