Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe
Lebensmittelüberwachung und Tiergesundheit im Regierungsbezirk Karlsruhe
Schnüffelsubstanzen − Nachweis und Bestimmung von Isobutylnitrit und Isoamylnitrit mit GC/AED
Neben den bekannten Schnüffelsubstanzen wie Lösungsmitteln gelangen zunehmend sogenannte „Poppers” oder „Rush” mit angeblich aphrodisierender Wirkung auf den Markt. Bei derartigen Erzeugnissen handelt es sich um klare, farblose bis gelbliche Lösungen, bestehend aus Isobutylnitrit oder Isoamylnitrit.
Diese in der Synthesechemie häufig verwendeten Chemikalien können damit missbräuchlich als illegale Schnüffelsubstanzen verwendet und oftmals über das Internet bezogen werden. Besonders charakteristisch ist der eigentümliche, zunächst eher abstoßende Geruch, der am besten mit „6-Wochen-Socken-artig” zu beschreiben ist. Isobutylnitrit und Isoamylnitrit sind bei missbräuchlicher Anwendung toxikologisch bedenklich.
Die Substanzen bewirken durch direkten Angriff an der Gefäßmuskulatur eine Blutgefäßerweiterung mit Hitzegefühl und Hautrötung. Durch die Vor- und Nachlast-Reduktion und die dadurch bedingte Verringerung der Herzarbeit sinkt der Sauerstoffbedarf des Herzens, es folgt ein Blutdruckabfall mit vorübergehender Pulserhöhung. Das rasche Anfluten im Gehirn ist offenbar mit den kurzen, rauschartigen Zuständen in Verbindung zu bringen. Als Nebenwirkung können sich auch die Hirngefäße erweitern, wodurch sich der Druck auf das Gehirn erhöht und als Folge Kopfschmerzen auftreten können - in Einzelfällen durch den erhöhten Druck auch auf das Atemzentrum bis hin zum Atemstillstand.
Um einen illegalen Vertrieb solcher Substanzen zu unterbinden, ist eine eindeutige Charakterisierung und Differenzierung notwendig, wie die im Chemischen und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe untersuchten Proben eigen. Bei einem Großteil der untersuchten Proben entsprach die Aufmachung der Erzeugnisse meist der üblichen Kennzeichnung von Chemikalien. Direkte Zweckbestimmungen waren in der Regel nicht angegeben, Warnhinweise und Sicherheitsratschläge waren meist nur in englischer Sprache vorhanden. Zwei der untersuchten Proben trugen als Verwendungshinweis "Remove cap, allow to stand, aroma will develop" (Entferne den Deckel, lass die Flüssigkeit stehen, das Aroma wird sich entwickeln).
Nachweis und Bestimmung
Aufgrund der chemischen Eigenschaften ist die Gaschromatographie für die chromatographische Trennung die Methode der Wahl. Als Detektor hat sich der Atomemissionsdetektor (AED) bewährt. Detektiert werden die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff.
Für die Probenvorbereitung werden die Proben mit Xylol verdünnt und direkt in den Gaschromatographen eingespritzt. Xylol hat sich hier aufgrund der großen Siedepunktdifferenz gegenüber Isobutylnitrit und Isoamylnitrit bewährt, die beide einen sehr hohen Dampfdruck aufweisen und in ihrer Flüchtigkeit den meisten Lösungsmitteln sehr ähnlich sind. Die Siedepunktdifferenz gegenüber Xylol (Kp. 149 °C) beträgt damit 86 °C für Isobutylnitrit (Kp. 63 °C) und 51 °C für Isoamylnitrit (Kp. 98 °C). Xylol eluiert unter den beschriebenen Bedingungen deutlich nach den beiden Nitriten und kann mittels "solvent vent" ausgeblendet werden. Andere laborübliche Lösungsmittel ergaben bei den beschriebenen chromatographischen Bedingungen keine Retentionszeiten-Überlagerungen. Dadurch ergibt sich ein eindeutig interpretierbares Chromatogramm (s. Abb.), eine eindeutige Zuordnung kann deshalb über die Retentionszeit und aufgrund der Elementzusammensetzung getroffen werden.
Die Eichgerade ist über einen Bereich von 5−15% je Substanz linear. Damit lässt sich ein Konzentrationsbereich in den zu untersuchenden Proben je nach Verdünnung über den gesamten relevanten Bereich abdecken. Die Nachweisgrenzen des Verfahrens liegen bei 1,1% für Isobutylnitrit und 0,9% für Isoamylnitrit. Die Bestimmungsgrenzen liegen bei 2,8% für Isobutylnitrit und 2,5% für Isoamylnitrit. Die Nachweisgrenzen und Bestimmungsgrenzen wurden nach DIN 32645 bestimmt. Der Vertrauensbereich − berechnet nach §35 − liegt bei 6,5% relativ für Isobutylnitrit und 4,1% relativ für Isoamylnitrit.
GC/AED-Bedingungen:
Gaschromatograph: 6890, Fa. Agilent; AED: G2350, Fa. Agilent; Trennsäule: 60m HP 5, 0,32 mm ID, 1,0 µm Film; Säulenfluss: Helium, const. flow 1,5 ml; Injektor: PTV KAS4, Fa. Gerstel; Injektionsvolumen: 0,5 µl split 1:100; Injektionstemperatur: 220 °C 0,01 min, 12 °C/s -> 260 °C, 5 min; GC-Temp.Programm: 160 °C 1 min, 15 °C/min -> 220 °C, 5 min. Kopplung zum AED: direkt, 250 °C; Cavity: 280 °C; Emissionswellenlängen: 179 nm (Kohlenstoff), 174 nm (Stickstoff), 171 nm (Sauerstoff); Data rate: 5 Hz
Abb.: GC/AED-Chromatogramm einer 10%igen Lösung von Isobutylnitrit und Isoamylnitrit. Chromatogramm der Emissionslinien 179 nm für Kohlenstoff, 174 nm für Stickstoff und 171 nm für Sauerstoff. Retentionszeiten: Isobutylnitrit 3,4 min, Isoamylnitrit 3,6 min
©2003−2005 CVUA KA
Impressum •
Untersuchungsämter BW
•
