TY - THES

T1 - Methodenentwicklung zur Charakterisierung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln in Babyflaschen

AU - Heider, Katharina

N1 - nicht gesperrt

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Babyflaschen aus Polypropylen setzen bei deren Nutzung nachweislich Mikroplastik frei, welches das Potential hat gesundheitliche Probleme zu verursachen. Nach aktuellem Wissensstand sind Nanoplastikpartikel womöglich als noch gefährlicher für unsere Umwelt und die menschliche Gesundheit einzuschätzen. Die Charakterisierung von Partikeln im Submikrometerbereich ist jedoch bereits für anorganische Partikel eine Herausforderung. Im Fall von Nanoplastikpartikeln ergeben sich zusätzliche Herausforderungen, die den Einsatz herkömmlicher Charakterisierungstechniken praktisch unmöglich machen. In Zusammenarbeit mit dem Start-up-Unternehmen „Brave Analytics“ wurden mithilfe des opto-fluidischen Kraftinduktionsverfahrens Nanoplastikpartikel analysiert, die bei der Verwendung von Babyflaschen entstehen. Zusätzlich wird der Einfluss von Hitze und allgemeiner Handhabung der Flasche auf die Menge der freigesetzten Partikel qualitativ beschrieben. Für die Analyse von Mikroplastik in Babyflaschen konnte auf bereits etablierte Charakterisierungsmethoden wie Raman Spektroskopie zurückgegriffen werden. Babyflaschen aus Polypropylen wurden mit 95 °C heißem hochreinem Wasser sterilisiert und anschließend erneut mit 70 °C heißem hochreinem Wasser befüllt und geschüttelt. Nachfolgend wurde der Inhalt der Babyflaschen abfiltriert. Die beladenen Filter wurden daraufhin mittels Lichtmikroskopie und Raman Spektroskopie untersucht. Es konnte eine durchschnittliche Partikelkonzentration von 3,2*107 Partikeln pro Liter, in den Babyflaschen bestimmt werden. Untersuchungen mittels Rasterelektronenmikroskopie zeigten zudem in welchem Maße sich die Oberfläche der Babyflaschen Innenseite über die Nutzungsdauer der Flaschen verändert. Nach der Sterilisation der Flaschen konnten Schuppen auf der Oberfläche gefunden werden, die jedoch mit jedem weiteren Gebrauch der Babyflaschen immer kleiner und weniger wurden. Es kann angenommen werden, dass durch die Sterilisation die Flaschen thermisch so stark beansprucht werden, dass die innere Oberfläche beschädigt wird und Plastikpartikel in die Nahrung gelangen können. Durch diese Untersuchungen können Empfehlungen zur Handhabung der Babyflaschen erarbeitet werden, um die Freisetzung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln zu reduzieren.

AB - Babyflaschen aus Polypropylen setzen bei deren Nutzung nachweislich Mikroplastik frei, welches das Potential hat gesundheitliche Probleme zu verursachen. Nach aktuellem Wissensstand sind Nanoplastikpartikel womöglich als noch gefährlicher für unsere Umwelt und die menschliche Gesundheit einzuschätzen. Die Charakterisierung von Partikeln im Submikrometerbereich ist jedoch bereits für anorganische Partikel eine Herausforderung. Im Fall von Nanoplastikpartikeln ergeben sich zusätzliche Herausforderungen, die den Einsatz herkömmlicher Charakterisierungstechniken praktisch unmöglich machen. In Zusammenarbeit mit dem Start-up-Unternehmen „Brave Analytics“ wurden mithilfe des opto-fluidischen Kraftinduktionsverfahrens Nanoplastikpartikel analysiert, die bei der Verwendung von Babyflaschen entstehen. Zusätzlich wird der Einfluss von Hitze und allgemeiner Handhabung der Flasche auf die Menge der freigesetzten Partikel qualitativ beschrieben. Für die Analyse von Mikroplastik in Babyflaschen konnte auf bereits etablierte Charakterisierungsmethoden wie Raman Spektroskopie zurückgegriffen werden. Babyflaschen aus Polypropylen wurden mit 95 °C heißem hochreinem Wasser sterilisiert und anschließend erneut mit 70 °C heißem hochreinem Wasser befüllt und geschüttelt. Nachfolgend wurde der Inhalt der Babyflaschen abfiltriert. Die beladenen Filter wurden daraufhin mittels Lichtmikroskopie und Raman Spektroskopie untersucht. Es konnte eine durchschnittliche Partikelkonzentration von 3,2*107 Partikeln pro Liter, in den Babyflaschen bestimmt werden. Untersuchungen mittels Rasterelektronenmikroskopie zeigten zudem in welchem Maße sich die Oberfläche der Babyflaschen Innenseite über die Nutzungsdauer der Flaschen verändert. Nach der Sterilisation der Flaschen konnten Schuppen auf der Oberfläche gefunden werden, die jedoch mit jedem weiteren Gebrauch der Babyflaschen immer kleiner und weniger wurden. Es kann angenommen werden, dass durch die Sterilisation die Flaschen thermisch so stark beansprucht werden, dass die innere Oberfläche beschädigt wird und Plastikpartikel in die Nahrung gelangen können. Durch diese Untersuchungen können Empfehlungen zur Handhabung der Babyflaschen erarbeitet werden, um die Freisetzung von Mikro- und Nanoplastikpartikeln zu reduzieren.

KW - microplastic

KW - nanoplastic

KW - baby bottles

KW - polypropylen

KW - Mikroplastik

KW - Nanoplastik

KW - Babyflaschen

KW - Polypropylen

M3 - Masterarbeit

ER -