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Münster (upm/jah)

Analyse von Autolacken: Chemiker untersuchen Tattoo-Farben

Forscher nutzen Massenspektrometer, um Substanzen in Tattoo-Farben und Cannabis-Blättern aufzuspüren
Corinna Brungs erläutert die Analyse-Ergebnisse einer Hautprobe.© WWU - Jana Haack
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Corinna Brungs sitzt konzentriert vor einem PC-Bildschirm und schaut auf eine Ansammlung an bunten Pünktchenwolken. Neben ihr steht ein großer brummender grau-blauer Kasten: das „timsTOF fleX“. Hinter dieser Abkürzung verbirgt sich eine Apparatur, mit der sich die Massen von Atomen und Molekülen messen lassen. Kurzum: ein Massenspektrometer, mit dem sich viele bunte, vor allem aber wissenschaftlich aufschlussreiche Bilder produzieren lassen. Corinna Brungs interessiert sich besonders für Farben, konkret für die chemische Zusammensetzung von Tattoo-Farben. Einen Laien erinnert der Bildschirm, den die Doktorandin beobachtet, an eine Wetterkarte – tatsächlich handelt es sich um das Analyse-Ergebnis einer grün tätowierten Hautprobe, die bei einem Patienten eine so starke entzündliche Reaktion auslöste, dass sie entfernt werden musste. Jetzt steht es fest: In dem Gemisch ist auch das Pigment ‚green 7‘ enthalten, das seit 2008 verboten ist. „Eine andere Farbe, die uns immer wieder auffällt, ist das sogenannte ‚undead red‘, in dem wir Nickel feststellen konnten, worauf Menschen allergisch reagieren können“, erklärt sie.

Kein Schild weist an der unscheinbaren Labortür im Institut für Anorganische und Analytische Chemie auf das neuartige Forschungsgerät hin, obwohl es dort bereits seit Januar 2018 von den Forschern getestet wird. Denn neben einem weiteren Institut im US-amerikanischen Nashville waren die Chemiker aus Münster die einzigen, die das Massenspektrometer bereits vor der Markteinführung im Juni 2019 in Kooperation mit der Hersteller-Firma Bruker auf die Anwendbarkeit in der Forschung prüften. Neben der Analyse von Tattoo-Farben untersuchen sie unterschiedliche Cannabissorten mit dem neuen Analysegerät. Das Ergebnis ist durchweg positiv: Ohne die Substanzen vorher mit Lösungsmitteln behandeln zu müssen, erstellt das Massenspektrometer unter Verwendung eines Laserstrahls innerhalb einer Stunde ein Bild der Substanzverteilung in der jeweiligen Probe.

Damit eröffne das Massenspektrometer neue Analysemöglichkeiten, betont Prof. Dr. Uwe Karst sicher. Der Chemiker ist für das Massenspektrometer und seinen Einsatz an der WWU verantwortlich. „Die analytische Chemie versucht die Zusammensetzung unterschiedlicher Substanzen immer genauer zu untersuchen, um wichtige Fragen aus der Biologie und Medizin beantworten zu können“, erläutert er. Um diesen Wissensdurst stillen zu können, werden besonders die Anforderungen an die technischen Geräte immer höher. Daher sei das timsTOF fleX ein echter Gewinn für das Institut. Während seiner Erklärung schaut er Corinna Brungs und ihrem Kollegen Arne Behrens, ebenfalls Doktorand am Institut, über die Schultern. Sie bereiten eine weitere Probe zur Analyse vor, indem sie winzige Hautproben auf einen sogenannten Objektträger kleben und diese in einen Schlitz an der rechten Seite des Geräts hineinschieben. Es sieht nicht viel komplizierter aus als das Auswechseln einer Speicherkarte in einer Kamera. Der eigentliche Analysevorgang bleibt dem Zuschauer allerdings hinter der grauen Verkleidung verborgen.

Apropos verborgen: Möglicherweise wissen viele Deutsche gar nicht, was sie sich mit einem Tattoo unter die Haut spritzen lassen – Farben, die ursprünglich als Autolacke oder Druckerfarben produziert wurden. Der Boom ist jedenfalls ungebrochen. Mittlerweile hat sich fast jeder vierte Deutsche ein buntes Bild, einen Namen oder anderes auf seine Haut tätowieren lassen. Die Kontrolle der Farben und deren Qualität, erläutert Uwe Karst, ist schwierig bis unmöglich. Denn es sind meist Zwischenhändler im Ausland, die die Farben umfüllen, mischen und sie als Tattoo-Farben wieder nach Deutschland exportieren. „Möglich wird dieses Prozedere durch die relativ chaotischen gesetzlichen Regelungen zu Tattoo-Farben. Da die Farben ursprünglich für industrielle Anwendungen gedacht waren, müssen die Pigmente auch keine hohe Reinheit aufweisen. So gelangen schließlich chemische Verbindungen in den menschlichen Körper, die dort nichts zu suchen haben“, fasst der Chemiker das Problem zusammen. „Durch die Analysen können wir eine Datenbank mit den gefundenen Pigmenten aufbauen und anhand einer Negativliste überprüfen, ob ein Pigment für den Einsatz verboten ist“, ergänzt Corinna Brungs.

Die präparierten Hautproben werden zur Analyse in das Gerät geschoben.<address>© WWU - Jana Haack</address>
Die präparierten Hautproben werden zur Analyse in das Gerät geschoben.
© WWU - Jana Haack
Arne Behrens schiebt eine weitere Probe in den Schlitz des Massenspektrometers. Statt Hautproben hat er getrocknete und zerstoßene Blätter auf dem Objektträger fixiert. Es handelt sich um Blätter unterschiedlicher Cannabissorten. Mit dem bloßen Auge lässt sich nicht erkennen, ob es sich um industriellen, medizinischen oder illegalen Hanf handelt. Dafür bedarf es spezieller Werte – CBD und THC -, die das Massenspektrometer zügig liefert. Diese Stoffe sind für die Wirkung von Cannabis verantwortlich, jedoch war die Unterscheidung einzelner Sorten bislang sehr umständlich. Das Gerät schaffe es, unterstreicht Arne Behrens, die Intensitäten der verschiedenen Wirkstoffe zu analysieren und so die Identifizierung der einzelnen Sorten zu erleichtern.

Das könnte für den einen oder anderen Ermittler von großem Interesse sein. Schließlich konsumierten Schätzungen zufolge rund 2,8 Millionen Deutsche im vergangenen Jahr diese Droge – inklusive Dunkelziffer sollen sogar 3,9 Millionen Bürger zugegriffen haben. Behörden, die dem übermäßigen Besitz von Cannabis nachgehen, könnten von dieser Methode profitieren. Kein Wunder, meint Arne Behrens, „denn mit unserer Analysemethode lässt sich schnell feststellen, ob ein Verdächtiger wirklich nur medizinisches Cannabis bei sich trägt“.

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