Lipid-Oxidation

Die elektrochemischen ROXY-Reaktoren werden zur Untersuchung der Oxidation von Lipiden eingesetzt. Der Reaktionsmechanismus beruht auf radikal-induzierten Peroxidationsreaktionen. Mit Bor dotierte Diamanten sind besonders nützlich bei der Erzeugung von Hydroxylradikalen, die auch als die reaktivsten Sauerstoffspezies (ROS) bekannt sind. In einer kontinuierlichen EC/MS-Online-Anlage ermöglicht dies die kontrollierte Oxidation von Fettsäuren und Cholesterin, gefolgt von der sofortigen Analyse der Produkte in der MS.

Die Anwendbarkeit von On- und Offline-Elektrochemie und MS ist breit gefächert und reicht von der Untersuchung der Lebensmitteloxidation bis zu den Auswirkungen der Lipidoxidation auf die menschliche Gesundheit (oxidativer Stress). Darüber hinaus ermöglicht die EC/MS die Untersuchung von Sekundärreaktionen wie der Wirkung von Antioxidantien auf Lebensmittel oder von Querverbindungen mit Nicht-Lipiden wie Proteinen oder DNA.

Eine weitere Anwendung von ROXY für die Erforschung der Lipidoxidation kam aus einem ganz anderen Forschungsbereich, nämlich der Automobilindustrie. Aufgrund der Anforderungen an die Fahrzeugleistung und die Reduzierung der Emissionen wurden neue und effizientere Einspritzdüsen entwickelt. Einspritzdüsen mit mehreren kleineren Löchern schneiden besser ab als solche mit einem einzigen großen Loch. Diese neuen Einspritzdüsen haben jedoch ein höheres Risiko, durch Kraftstoffverunreinigungen und Verkokungen verstopft zu werden. Dies gilt insbesondere für Biokraftstoffe.

Fettsäuremethylester (FAME) sind die Hauptbestandteile von Biodiesel. Bei längerer Lagerung können sie leicht oxidiert werden. Oxidationsprodukte wie Peroxide, Wasserstoffperoxide und Polymere können zu Ablagerungen und Verkokungen in Fahrzeugen führen.

Die elektrochemische Oxidation (EC) wurde als Ersatzsystem für die Überwachung der FAME-Oxidation eingesetzt. Die EC-Zelle ist mit MS gekoppelt und hat sich als hervorragende Technik zur schnellen Überwachung der Oxidationsreaktionen (ca. 10 min) erwiesen, ohne Vorbehandlung der Proben und ohne Notwendigkeit einer chromatographischen Trennung.

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