Blickpunkt


<p>Das höchste Gebäude der Welt, der Burdsch Chalifa in Dubai, ist ohne Chemie kaum vorstellbar: Zusatzmittel, die Fließeigenschaften von Beton optimieren, oder Pulverbeschichtungen, die Aluminiumfassaden vor Sonne und Sand schützen, haben deutsche Spezialchemieproduzenten am Golf dazu beigetragen. Aber werden Unternehmen Spezialchemie dort künftig nicht nur einsetzen, sondern auch verstärkt produzieren?</p>
<p>Die Chemieindustrie in der Golfregion hat sich stark entwickelt. Allein in Saudi-Arabien produzieren heute 24 petrochemische Megakomplexe, nachdem dort der erste staatliche Komplex im Jahr 1983 angefahren wurde. Anstrengungen zum weiteren Ausbau und zur Diversifikation sind erkennbar von Oman bis Iran.</p>
<p>Gerade die Länder der arabischen Halbinsel (Bahrain, Katar, Kuweit, Oman, Saudi-Arabien, Vereinigte Arabischen Emirate (VAE)) haben in den letzen Dekaden mit ihren Petrodollar ihre Volkswirtschaft entwickelt. Dies hat den regionalen Markt für Chemieprodukte wachsen lassen, sei es den für Basiskunststoffe oder für Spezialchemikalien. Einige europäische Chemieunternehmen erwarten für dieses Jahr hohe Absatzsteigerungen im Nahen Osten.</p>


<h2>Dynamische Region, viele Facetten</h2>
<p>Die acht Anrainerstaaten des Golfs (die Länder der arabischen Halbinsel sowie Irak und Iran) haben eine junge, rasch wachsende Bevölkerung von etwa 140 Mio. Menschen, die im Jahr 2008 ein Bruttoinlandsprodukt von etwa 1,3 Mrd. US-Dollar erwirtschafteten. Kulturell, religiös und sprachlich unterscheiden sich die Länder der arabischen Halbinsel von ihren nördlichen Nachbarn wie Irak. Auch das Handelsabkommen des Golfkooperationsrats, bestehend aus den Ländern der arabischen Halbinsel, verknüpft diese Staaten wirtschaftlich enger.</p>
<p>Saudi-Arabien ist mit Abstand die wichtigste Wirtschaftsmacht der Golfregion, doch hat der Iran mehr als dreimal so viele Einwohner (71 Mio. im Jahr 2008 gegenüber 23 Mio. in Saudi-Arabien). Diese ergänzen als schlummerndes Wirtschaftspotenzial die enormen Öl- und Gasreserven des Iran.</p>


<h2>Breiteres Portfolio an Grundchemikalien</h2>
<p>Die wirtschaftliche Entwicklung der Golfregion beruht auf Öl und Gas. Die daran geknüpfte Petrochemie wird konsequent ausgebaut. So wird im Sommer die verdreifachte Polyolefinkapazität von Borouge im Emirat Abu Dhabi in Betrieb gehen; für das Jahr 2013 ist bereits eine Verdoppelung der dann bestehenden Kapazität geplant. Weitere Komplexe, die Raffinerien und Petrochemie verzahnen, sind unterschiedlich weit entwickelt, die meisten davon in Saudi-Arabien wie Petro Rabigh und Ras Tanura. Sukzessive werden darüber hinaus neue Vorräte an nicht mit der Ölgewinnung assoziiertem Erdgas erschlossen.</p>
<p>Die Petrochemie am Golf wächst nicht nur, sondern sie wird auch entlang der Wertschöpfungsketten ausgebaut und diversifiziert. Die breitere petrochemische Rohstoffbasis am Golf ermöglicht immer mehr Produktgruppen, wie z. B. die Aromatenchemie.</p>
<p>Ein herausragendes Beispiel ist der unter Führung des Staatsfonds von Abu Dhabi entstehende Chemiestandort Chemweyaat. Die saudische Industriepolitik zur Diversifikation stimuliert zudem die Privatwirtschaft vor Ort. Dennoch überraschte es, als im Januar Saudi Aramco — und kein internationales Konsortium, geführt von einem privaten saudischen Unternehmen — mit der ersten Ausbaustufe des Raffinerie-Petrochemie-Komplexes in der Economic City Jazan am Roten Meer betraut wurde.</p>
<p>Die Kostenvorteile auf der Rohstoff- und Energieseite werden für großvolumige Chemieprodukte mehrere Stufen hinter dem Cracker genutzt werden, sofern sie materiell und energetisch verknüpft sind. Dies umfasst auch Chemikalien, die unmittelbar als Inhaltsstoffe in Verbraucherprodukte gelangen. Allerdings steigen die Transportkosten bei Produkten, die nicht in großen Tonnagen und mit den langen Laufzeiten der Seeschifffahrt zu bewegen sind. Hier hat die Golfregion kaum ökonomische Transportwege in Richtung der traditionellen Absatzmärkte Europäische Union und Nafta oder der aufstrebenden Volkswirtschaften Asiens. Der Logistikaufwand frisst die Vorteile der nahen Petrochemie, je näher am Verbraucher die Chemie ist und je kleinteiliger sie wird, je mehr Spezialitätencharakter sie hat und je mehr Volatilität in den Absatzmärkten sie meistern muss. Allerdings sind Rohstoff- und Energiekosten sowie Transportaufwände nicht die alleinigen Faktoren, die eine erfolgreiche Spezialchemie fördern.</p>


<h2>Breite, nachhaltige Grundlage erst im Aufbau</h2>
<p>Märkte in der Nähe der Produktion sichern eine Grundauslastung. Daher gehen die Anstrengungen beispielsweise der saudischen Regierung zur Diversifizierung der Chemieproduktion Hand-in-Hand mit Programmen, welche die industrielle Basis im Land verbreitern. Dort werden in Economic Cities industrielle Cluster vorangetrieben, Ansiedlungen über mehrere Industrien hinweg und rund um bereits existierende wirtschaftliche Aktivitäten. Sie sollen die Abhängigkeit vom Rohöl als Einkommensquelle abtragen und Arbeitsplätze für die rasch wachsende Bevölkerung schaffen. Wirtschaftsförderung sowie attraktive rechtliche und steuerliche Rahmenbedingungen sind Eckpfeiler dieses Programms zur Entwicklung der Wettbewerbsfähigkeit. Das Programm dürfte aber eher auf Jahrzehnte, denn auf Jahre zum Tragen kommen.</p>
<p>Ein in die globale Wirtschaft integrierter Iran könnte dagegen mit seiner Bevölkerung, sie macht etwa 50 % der Region aus, und der vorhandenen Industriebasis wie Automobilproduktion und Maschinenbau dynamischer sein.</p>
<p>Es bleibt abzuwarten, inwieweit beispielsweise der avisierte saudische Cluster Kunststoffverarbeitung eher eine regionale oder aber eine globale Wettbewerbsfähigkeit entwickelt. Prognosen zum damit einhergehenden Aufbau einer regionalen Spezialchemie — wie Additive oder Prozesschemikalien — scheinen spekulativ. In den Planungen der Economic City Jazan ist allerdings bereits perspektivisch eine materiell und energetisch verknüpfte Produktion von Spezialchemikalien ins Auge gefasst [Nachr. Chem. 2009, 57, 1109].</p>
<p>Weitere, darüber hinausgehende Erfolgsfaktoren in der Spezialchemie gilt es erst aufzubauen: tiefes Verständnis heterogener Käufermärkte, Meistern von Volatilitäten im Verbrauch, technisches Anwendungswissen zum Lösen von Kundenproblemen. Alles Fähigkeiten, die der Arbeitsmarkt weiterentwickeln muss — ein Arbeitsmarkt der seit Jahrzehnten auf beachtliche Anteile ausländischer Fachkräfte angewiesen ist, um den wachsenden Personalbedarf der Petrochemie sowie der Öl- und Gasindustrie qualifiziert zu bedienen.</p>


<h2>Punktuelle Chancen für Spezialchemie kraftvoll ergreifen</h2>
<p>Initiativen wie die elitäre saudische King Abdullah University of Science and Technology (Kaust) sind notwendige Bausteine in der Entwicklung der Arbeitskräfte [Nachr. Chem. 2009, 57, 762]. Solche Initiativen fördern gleichzeitig Forschung und Entwicklung bei Themen wie Photovoltaik und unterirdischer CO2-Speicherung oder Bio- und Nanotechnik.</p>
<p>Auch die vollständig durch erneuerbare Energien zu versorgende, klimaneutrale Masdar City in Abu Dhabi ist ohne Chemie kaum realisierbar. Als Pilotprojekt, das den hohen Energieverbrauch im subtropischen Klima reduziert, genießt es internationale Aufmerksamkeit.</p>
<p>Während sich kundennah arbeitende Systemhäuser der Polyurethananbieter stärker in der Golfregion ansiedeln, dürfte das beispielsweise für die Produktion der in innovativen Dämmstoffen enthaltenen Schaumstabilisatoren weniger der Fall sein.</p>
<p>Um die auf der arabischen Halbinsel vorhandenen Rohstoffe Silicium und Sonnenstrahlung bei Photovoltaik zu nutzen, scheinen Beteiligungen an Innovationszentren am Golf realistisch, gegebenenfalls als globale Forschungsaktivitäten von Spezialchemiefirmen. Sie mögen lokale Fertigungen nach sich ziehen.</p>
<p>In Hinblick auf die Förderung technischer Durchbrüche stehen die Länder der arabischen Halbinsel auch im Wettbewerb mit anderen aufkommenden Volkswirtschaften: China und Indien wollen bei nachhaltigen Techniken führen und setzen ihre Finanzkraft sowie ihr zahlreiches, gut ausgebildetes technisch-wissenschaftliches Personal ein. Für internationale Spezialchemieunternehmen ist der Schutz geistigen Eigentums in der Golfregion wichtig, der sich erst langsam entwickelt, beispielsweise mit einem über die Länder des Golfkooperationsrats hinweg harmonisierten Anmeldeverfahren.</p>
<p>Der Absatzmarkt für Spezialchemie am Golf wird wachsen. Punktuell werden sich Chancen für die Spezialchemie ergeben: materiell und energetisch sinnvolle Ergänzungen der sich diversifizierenden Petrochemie. Möglicherweise entwickelt sich die Spezialchemie mit der lokalen Produktion heute noch importierter Chemieprodukte oder im Kontext konzertierter Forschungsanstrengungen. Eine breitere Synthesechemie ist demgegenüber nicht absehbar.</p>
<p>Der promovierte Chemiker <b>Marcus Hübel</b> ist Executive Director und Leiter Chemieindustrie bei Scopein Management Consultants in Düsseldorf. <a href="mailto:marcus.huebel@scopein.de">marcus.huebel@scopein.de</a></p>


<h2>— — — Nachhaltigkeit von Chemieunternehmen</h2>
<p>BASF, Air Liquide und Bayer arbeiteten in den Jahren 2004 bis 2007 nachhaltiger als sechs weitere untersuchte Chemieunternehmen. Dies geht aus der Studie ”Sustainable Value Creation by Chemical Companies“ des Instituts für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (IZT) hervor. Neben wirtschaftlichen Aspekten flossen ökonomische und soziale Aspekte in die Studie ein wie der Wasserverbrauch, die Menge gefährlicher Abfälle und Emissionen, sowie die Zahl der Arbeitsplätze und -unfälle. Danach wirtschafteten der französische Industriegashersteller Air Liquide und BASF in allen Untersuchungsjahren am nachhaltigsten. Im Jahr 2007 arbeitete Air Liquide 1,7 Mal effizienter als der Markt. Bei BASF lag dieser Wert zwischen 1,2 und 1,4. Bayer wirtschaftete im Jahr 2004 um das 1,3-fache weniger effizient als die Konkurrenz. Im Jahr 2007 stieg das Unternehmen auf Platz zwei, den es sich nun mit BASF teilt.</p>
<p>Auf die Unternehmensgröße umgerechnet erwirtschafte Air Liquide 2007 einen nachhaltigen Mehrwert, den Sustainable Value, in Höhe von 888 Mio. Euro. BASF schloss hierbei im gleichen Jahr mit 1,1 Mrd. Euro ab. Am Ende des Rankings steht das US-Unternehmen Dow Chemical. Es setzte seine Ressourcen im Jahr 2007 nur etwa halb so effizient ein wie der Durchschnitt.</p>
<p>Das IZT bewertete außerdem Akzo Nobel, DSM, Du Pont, Reliance und Shell Chemicals. Das Institut wählte für die Studie nur Chemieunternehmen, deren Nachhaltigkeitsberichte seinen Kriterien in Hinsicht auf Inhalt und Ausführlichkeit entsprachen.</p>
<p>Jessica von Ahn, Frankfurt</p>


<p>— — — Thomas Seuß beantwortet Fragen zum Patentrecht</p>


<h2>Reduzierung der Erfindervergütung</h2>
<p>Thomas Seuß Patentanwalt</p>
<p>Frage 39: </p>
<p>Wir vertreiben ein Produkt, welches durch mehrere Patente geschützt ist. Für jedes Patent haben wir eine Regelung mit den Arbeitnehmererfindern getroffen, wonach sie in Lizenzanalogie mit einem bestimmten Lizenzsatz am Nettoumsatz beteiligt werden. Im konkreten Fall ist uns jetzt aufgefallen, dass wir durch die Vergütung mehrerer Patente das Produkt unverhältnismäßig hoch mit Erfindervergütungskosten belasten, ohne dass wir den Kaufpreis entsprechend erhöhen könnten. Unsere Frage ist nun: Können wir den Lizenzsatz in diesem Fall reduzieren?</p>
<p>Antwort:</p>
<p>Grundsätzlich kennen die Richtlinien zur Arbeitnehmererfindervergütung dieses Problem bereits: Nach der Richtlinie Nr. 19 werden bei mehreren Schutzrechten, welche ein Produkt betreffen, die Schutzrechte zu einem Schutzrechtskomplex zusammengefasst. Auf diesen Schutzrechtskomplex werden die Vergütungen aufgeteilt, wobei eine Deckelung der Gesamtzahlungen zulässig ist, damit die Produkte nicht über alle Maßen mit Vergütungszahlungen belastet werden. Bei der Aufstellung eines solchen Schutzrechtskomplexes können und müssen die einzelnen Schutzrechte entsprechend ihrer Bedeutung für den Schutz des Produktes gewichtet werden. Einen derartigen Fall hatten wir bereits in unserer Serie behandelt [Nachr. Chem. 2009, 55, 762]. Im damaligen Fall waren zu einem bereits patentierten Produkt weitere Schutzrechte hinzugetreten, so dass sich die Umstände nachträglich geändert hatten.</p>
<p>In Ihrem Fall scheint es so zu sein, als ob Sie die Vergütungsverträge mit Ihren Arbeitnehmern schon abgeschlossen hatten, bevor Ihnen das eingangs geschilderte Problem auffiel. Daher ist fraglich, ob Sie nachträglich die Verträge zu Ungunsten der Erfinder verändern können. In Ihrem Fall haben sich die Umstände nach Vertragsabschluss nicht geändert, es sind auch insbesondere keine Schutzrechte nach Vertragsabschluss hinzugetreten. Sie waren lediglich im Irrtum, entweder hinsichtlich des tatsächlichen Schutzes durch die Patente oder hinsichtlich der Gesetzeslage, die eine ”Deckelung“ der Vergütungszahlung ermöglicht. Derartige Irrtümer sind aber kein Grund für eine nachträgliche Vertragsänderung zu Ungunsten der Arbeitnehmer. Eine nachträgliche Veränderung der Vergütungsregeln, so wie sie in § 12, Abs. 6 Arbeitnehmererfindungsgesetz vorgesehen ist, kann daher nicht erfolgen. Darüber hinaus könnte eine solche nachträgliche Vertragsänderung auch die Beziehung zum Arbeitnehmer belasten. Anders wäre der Fall unter Umständen zu beurteilen, wenn sie durch die Arbeitnehmererfinder arglistig getäuscht worden wären. In einem solchen Fall hätten Sie gegebenenfalls die Möglichkeit, den Vertrag nach den allgemeinen vertragsrechtlichen Grundsätzen anzufechten, zur Not mit Hilfe der Gerichte. In einem solchen Fall dürfte die Beziehung zum Arbeitnehmer ohnehin stark angespannt sein.</p>
<p>Fragen für Thomas Seuß bitte an: nachrichten @<a href="https://gdch.de" target="_blank">gdch.de</a>. Alle Beiträge dieser Serie in MyGDCh und: <a href="http://va.gdch.de/spez_" target="_blank">http://va.gdch.de/spez_</a> angebote/my_recht/patentrecht.asp</p>



Artikel

Spezialchemie am Golf

Das höchste Gebäude der Welt, der Burdsch Chalifa in Dubai, ist ohne Chemie kaum vorstellbar: Zusatzmittel, die Fließeigenschaften von Beton optimieren, oder Pulverbeschichtungen, die Aluminiumfassaden vor Sonne und Sand schützen, haben deutsche Spezialchemieproduzenten am Golf dazu beigetragen....

Prof.Dr.


<p>Basis der Analyse nicht-flüchtiger Verbindungen in Gemischen ist oft die Trennung mit Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) mit massenspektrometrischer Detektion. Die Wahl des Trennsystems geht von den Eigenschaften der zu analysierenden Verbindungen aus, insbesondere von deren Polarität (Abbildung 1).</p>
<p>Am weitesten verbreitet und Mittel der Wahl bei hydrophoben Analyten ist die Umkehrphasen-Chromatographie (reversed phase, RP) an modifiziertem Kieselgel (in der Regel Octadecyl- oder Octylreste). Diese Phasen retardieren hydrophile und ionische Verbindungen nur unzureichend.</p>
<p>Der Zusatz von Ionenpaarreagenzien (z. B. Tetramethylammoniumsalze für starke und schwache Säuren oder Alkysulfonate für starke und schwache Basen) in der mobilen Phase erhöht die Retention der geladenen Verbindungen (Ionenpaarchromatographie). Mischungen von Säuren, Basen und neutralen Analyten lassen sich hiermit jedoch oft nur schwer trennen, und durch die Ionenpaarreagenzien altert das Säulenmaterial schnell. Zudem behindert die hohe Ionenfracht die massenspektrometrische Detektion.</p>
<p>Mit zusätzlichen polaren funktionellen Gruppen, z. B. Amiden, auf der unpolaren Umkehrphase (polar modifizierte C18- oder C8-Phasen), erhält man HPLC-Säulen, die mit rein wässrigen Eluenten betrieben werden können. Diese erreichen auch für polarere Verbindungen eine ausreichende Retention. Geladene Spezies werden jedoch nur wenig retardiert oder eluieren in der Durchflusszeit. Der hohe Wassergehalt ist ein Nachteil bei der Kopplung der LC-Trennung mit der Elektrospray(ESI)-MS.</p>
<p>Geladene Substanzen lassen sich mit Ionenaustauschchromatographie (IC) an Anionen- oder Kationenaustauschersäulen trennen, die geladene funktionelle Gruppen auf der Oberfläche tragen und Ionen reversibel austauschen. Die Methode eignet sich jedoch kaum zur Trennung von Gemischen, die sowohl Ionen als auch neutrale Analyten enthalten. Der zur Elution erforderliche hohe Salzgehalt bereitet zudem Schwierigkeiten bei der Kopplung mit der Massenspektrometrie.</p>
<p>Hydrophile Verbindungen sind über die Normalphasenchromatographie (NP) zugänglich. Diese arbeitet mit einer polaren stationären Phase (in der Regel SiO2, Al2O3 oder MgO) und einer unpolaren mobilen Phase. Im Vergleich zur RP-Chromatographie, die wesentlich auf einer Verteilung der Analyten beruht, ist die Retention in der NP-Chromatographie auf Adsorption zurückzuführen. Allerdings hat NP-Chromatographie einige Nachteile: Polare hydrophile Substanzen lösen sich schlecht in den NP-Lösungsmitteln, in der Regel muss wasserfrei gearbeitet werden, teilweise sind die Äquilibrierungszeiten der Säule bei Gradientenelution lang und die Ionisationseffizienz und damit die Sensitivität der ESI-MS-Detektion gering.</p>
<p>Um hochpolare Verbindungen zu trennen, ist die Hydrophile Interaktionschromatographie (Hydrophilic interaction liquid chromatography, Hilic) eine attraktive Alternative zu konventionellen flüssigchromatographischen Methoden. Für Hilic verwendet man eine wässrig-organische mobile Phase mit verbesserter Löslichkeit der Analyten und eine Trennsäule, die hydrophile Wechselwirkungen mit den Analyten eingehen kann. Der hohe Acetonitril-Anteil bei Hilic-Trennungen hat den Vorteil, dass die vergleichsweise niedrige Oberflächenspannung der mobilen Phase die Spraybildung im ESI-Prozess begünstigt, so dass eine gute Ionenausbeute erzielbar ist.<sup>1</sup> Folglich ist für polare Substanzen die ESI-MS-Detektion nach Hilic-Trennung deutlich empfindlicher als nach RP-Chromatographie. Dies ist auch ein Grund für die steigende Beliebtheit der Technik, die sich nicht nur durch den Anstieg der Hilic-Applikationen zeigt, sondern auch durch die Zahl der neuen Hilic-Phasen auf dem Markt.</p>


<h2>Trennprinzip</h2>
<p>Die hydrophile Interaktionschromatographie gibt es schon seit langem, die Bezeichnung Hilic ist jedoch erst seit wenigen Jahren gebräuchlich.<sup>2</sup> Typische Analyten für die Hilic sind sehr hydrophile Verbindungen, beispielsweise polare Metaboliten, Kohlenhydrate oder Peptide.</p>
<p>Hilic lässt sich als Erweiterung der Normalphasenchromatographie mit wässrigen Eluenten betrachten. Vereinfacht beruht der Trennmechanismus auf der Verteilung zwischen einer stark wasserhaltigen stationären Phase und einer weniger polaren mobilen Phase (üblicherweise mit einem hohen Anteil an Acetonitril) (Abbildung 2). Daraus resultiert für hydrophile Substanzen eine stärkere Retention als für hydrophobe Stoffe, also eine umgekehrte Elutionsreihenfolge wie bei der RP-Chromatographie.</p>
<p>Zusätzlich zum reinen Hilic-Mechanismus treten je nach den chemischen Eigenschaften der stationären Phase weitere Wechselwirkungen auf und beeinflussen die Selektivität.</p>
<p>Die am längsten verwendete Hilic-Phase ist reines Kieselgel. Diese birgt aber die Gefahr, dass polare Analyte irreversibel auf der stationären Phase adsorbieren — insbesondere bei biologischen Proben. Im Hilic-Modus schirmt die wasserreiche Schicht zwar die Oberfläche der stationären Phase ab; sie kann aber die Aktivierung von Silanolgruppen nicht vollständig verhindern. Somit entstehen Kationenaustauscherzentren für basische Analyte. Um diese Nachteile zu überwinden und bessere Selektivitäten zu erreichen, wurden gebundene Trennphasen auf Kieselgelbasis eingeführt.</p>
<p>Die Eigenschaften dieser Phasen und deren Anwendungen haben Hemström und Irgum in einem Artikel umfassend zusammengestellt.<sup>3</sup></p>


<h2>Stationäre und mobile Phase</h2>
<p>Die in der Hilic verwendeten stationären Phasen lassen sich in drei Gruppen einteilen: neutrale Phasen, geladene Phasen und zwitterionische Phasen. Neutrale stationäre Phasen (z. B. Diol- oder Cyanopropylphasen) zeigen nur schwache oder gar keine ionischen Wechselwirkungen und oftmals eine geringere Selektivität. Stationäre Phasen mit geladenen Funktionalitäten tragen über elektrostatische Wechselwirkungen (Abbildung 2) zur Retention bei und sorgen so für eine modifizierte Selektivität. Zwitterionische stationäre Phasen enthalten sowohl kationische als auch anionische funktionelle Gruppen. So bewirkt beispielsweise eine Betain-Struktur (positiv geladene quarternäre Ammoniumgruppe, negativ geladener Sulfonsäurerest) eine in Summe nach außen ungeladene, aber hochpolare Oberfläche. Im Gegensatz zu einer Phase mit ausschließlich positiv oder negativ geladener Oberfläche wie in der Ionenaustauschchromatographie, treten nur schwach-ionische Wechselwirkungen auf, so dass geringere Pufferkonzentrationen erforderlich sind (&lt; 100 mM).</p>
<p>Die mobilen Phasen sind in der Regel binäre Gemische aus Wasser und Puffer (&lt; 40%) und organischen Lösungsmitteln. Mindestens 3 % Wasser sind erforderlich, um die stationäre Phase ausreichend zu benetzen. Analyten können durch den Anstieg der Polarität, also durch Erhöhung des Wassergehalts der mobilen Phase oder auch durch höhere Pufferkonzentration eluiert werden.4,5) Im Gegensatz zur RP-Chromatographie hat bei Hilic Wasser die höchste Elutionskraft. Die elutrope Reihe einiger Lösungsmittel unter Hilic-Bedingungen ist: Tetrahydrofuran &lt; Aceton &lt; Acetonitril &lt; Isopropanol &lt; Ethanol &lt; Methanol &lt; Wasser.</p>
<p>In der Regel ist die Trenneffizienz mit Acetonitril und einem wässrigen Puffer (meist basierend auf Essigsäure/Ammoniumacetat oder Ameisensäure/Ammoniumformiat) am besten.<sup>6</sup> Die Gradientenbedingungen im Hilic-Modus sind umgekehrt zu denen des RP-Modus: Gradienten beginnen mit einem hohen organischen Anteil, typischerweise 95 %, und fahren dann mit einem stetig wachsenden Anteil der wässrigen Komponente fort. Daher wird die Technik auch als ”umgekehrte Umkehrphasenchromatographie“ bezeichnet.</p>


<h2>Anwendungen</h2>
<p>Ein Beispiel für die Umkehr der Elutionsreihenfolge der Hilic im Vergleich zur RP-Chromatographie ist die Trennung der Aminosäuren Phenylalanin, Tyrosin und Glutaminsäure (Abbildung 3). Die Substanzen wurden an einer zwitterionischen Hilic-Phase (ZIC-Hilic, Sequant) mit einem binären Gradienten aus Acetonitril und wässrigem Ammoniumacetat-Puffer (pH 5,8) getrennt und anschließend mit ESI-MS detektiert. Die aromatischen Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin unterscheiden sich nur durch die Hydroxylierung am Phenylring. Tyrosin ist daher polarer als Phenylalanin und zeigt im Hilic-Modus folglich stärkere Retention. Die saure Glutaminsäure trägt eine negative Gesamtladung und wird noch stärker retardiert.</p>
<p>Neben der Trennung von Aminosäuren dient Hilic zur Trennung von komplexen Peptidgemischen, wie sie in der Proteomik nach tryptischem Verdau von Proteinen anfallen.7,8) Darüber hinaus ist die Hilic-Technik in der Analytik von Pharmazeutika und deren oft sehr polaren Metaboliten9) sowie in der Metabolomik10) verbreitet.</p>
<p>Insbesondere in der Speziationsanalytik hat die Hilic in jüngster Zeit wichtige Beiträge geliefert. Hier gelten oft besondere Anforderungen an das Trennsystem. So kommt es etwa bei der massenspektrometrischen Untersuchung von Metallkomplexen darauf an, die — vielfach labilen — Komplexe während der Trennung nicht zu verändern, also Speziestransformationen zu verhindern. Die Hilic-Trennung bietet hier den Vorteil, dass sie durch die relativ schwachen Verteilungswechselwirkungen auf schonenden chromatographischen Bedingungen beruht — etwa im Gegensatz zum Ionenaustausch mit starken elektrostatischen Wechselwirkungen, die bis zur Dissoziation von Metallspezies führen.</p>
<p>Beispiele für die Speziationsanalytik mit Hilic sind Phytosiderophore, die der Aufnahme von Eisen in Getreidepflanzen (Weizen, Mais, Reis) dienen und über Hilic-MS identifiziert werden konnten.11,12) Auch Gadolinium-Kontrastmittel aus der Kernresonanz-Tomographie (MRT) lassen sich mit der Kopplung von Hilic und ESI-Massenspektrometrie analysieren.<sup>13</sup> Dabei ist die Detektion auch mit der Elementmassenspektrometrie (ICP-MS) möglich.<sup>14</sup></p>
<p>Des Weiteren gibt es Anwendungsmöglichkeiten der Hilic überall dort, wo polare Analyten eine Rolle spielen, so in der Lebensmittelanalytik, beispielsweise Acrylamid, wasserlösliche Vitamine oder Pflanzenschutzmittelrückstände.</p>


<h2>Ausblick</h2>
<p>Neue stationäre Phasen mit neuen Selektivitäten erweitern heute das Gebiet der Trennung polarer und ionischer Analyten. Dieser Trend ist bei der Hilic am deutlichsten: Jeder größere Säulenanbieter erweitert sein Repertoire an Hilic-Materialien: von Kieselgel (klassisch bis vernetzt) bis hin zu polaren oder zwitterionischen Phasen. Dies gibt dem Anwender Flexibilität bei der Methodenentwicklung. Auf dem Gebiet der Flüssigchromatographie ist die Hilic zur Zeit einer der dynamischsten Bereiche. Sie ist eine attraktive Alternative für Trennungen von polaren bis ionischen Substanzen und erobert vor allem immer mehr solche Anwendungsgebiete, die Massenspektrometrie als Detektionsmethode erfordern.</p>
<p><b>Heiko Hayen </b>ist promovierter Lebensmittelchemiker und wissenschaftlicher Angestellter am Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften — ISAS in Dortmund. Er beschäftigt sich mit der LC-MS-Methodenentwicklung zur Analyse von Metaboliten und Lipiden.</p>


<h2>— — — QUERGELESEN</h2>
<p>Hydrophile Interaktionschromatographie (Hilic) verwendet eine wässrig-organische mobile Phase und eine Trennsäule, die hydrophile Wechselwirkungen mit den Analyten eingeht.</p>
<p>Der Trennmechanismus beruht auf der Verteilung zwischen einer stark wasserhaltigen stationären Phase und einer weniger polaren mobilen Phase mit hohem Acetonitrilanteil.</p>
<p>Zu den typischen Anwendungsgebieten der Hilic zählen Proteomik, Metabolomik, Speziations- und Lebensmittelanalytik.</p>


<h2>— — — Kurz notiert</h2>


<h2>Merck kauft Millipore</h2>
<p>Der Darmstädter Chemie- und Pharmakonzern Merck hat angekündigt, das US-Unternehmen Millipore für 5,3 Mrd. Euro inklusive Nettoverschuldung zu übernehmen. Millipore bietet Produkte und Dienstleistungen für die biowissenschaftliche Forschung und biopharmazeutische Produktion, darunter Laborausrüstung, Reagenzien, Filtersysteme und Testgeräte. Mit etwa 5900 Mitarbeitern in circa 30 Ländern erwirtschaftete das Unternehmen im letzten Jahr einen Umsatz von 1,7 Mrd. US-Dollar. Millipore hatte in den letzten Jahren den Life-Science-Bereich durch Akquisitionen und Kooperationen erweitert, unter anderem durch die Übernahme des englischen Serviceanbieters für die biopharmazeutische Industrie Bioanalab.</p>
<p>Der Unternehmensbereich Chemie von Merck stellt bisher ebenfalls Produkte und Dienstleistungen für die biopharmazeutische Forschung bereit, etwa Chemikalien oder stationäre und mobile Phasen für die Chromatographie. Durch die Übernahme von Millipore baut Merck das Life-Science-Geschäft nun so aus, dass der Unternehmensbereich Chemie 35 % der Konzernumsätze erzielt, derzeit sind es 25 %. Im Jahr 2009 setzte Merck 7,8 Mrd. Euro um.</p>
<p>Den Unternehmenssitz von Millipore in Billerica, Massachusetts, USA, will Merck erhalten und zu seinem Chemiehauptsitz in den USA machen. Das Top-Management von Millipore will Merck mitübernehmen. Insgesamt soll der Zusammenschluss Kosten in Höhe von 100 Mio. US-Dollar jährlich senken.</p>
<p>Vor dem Abschluss der Transaktion im zweiten Halbjahr dieses Jahres müssen noch die US-Kartellbehörden sowie die Millipore-Aktionäre zustimmen. Den Aktionären bietet Merck 107 US-Dollar pro Aktie und hat damit wohl Thermo Fisher Scientific überboten.</p>


<h2>Einheitlicher Standard für Labore</h2>
<p>Seit Anfang des Jahres gibt es die Europäische Gesellschaft für Nachhaltige Labortechnologien (Egnaton), ein ein Netzwerk von Laboratorien, Laborplanern, Forschungsinstituten, Hochschulen, Industrieunternehmen und Herstellern. Ziel der Gesellschaft ist ein einheitliches Zertifizierungssystem, um so Laboratorien effizienter zu gestalten. <i>Jessica von Ahn, Frankfurt</i></p>
<p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.egnaton.com" target="_blank">www.egnaton.com</a></ext-link></p>


<h2>Terahertz-Spektroskopie für die industrielle Anwendung</h2>
<p>Ein Terahertz-System für die Qualitätssicherung in der Kunststoffverarbeitung haben Thomas Hochrein und Karsten Kretschmer vom Süddeutschen Kunststoff-Zentrum (SKZ) in Würzburg sowie Norman Krumbholz vom Instutut für Hochfrequenzetechnik der TU Braunschweig entwickelt. Das System lässt sich auf andere Anwendungen übertragen, etwa in der Lebensmittelherstellung oder in der Pharmaindustrie.</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.skz.de" target="_blank">www.skz.de</a></ext-link>; <a href="mailto:t.hochrein@skz.de">t.hochrein@skz.de</a></p>


<h2>Spektroelektrochemie in Dresden</h2>
<p>Das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) in Dresden hat Ende 2009 sein Zentrum für Spektroelektrochemie eingeweiht. Die Forscher analysieren hier Materialien für die Elektrochemie wie organische Strukturen in Bauelementen, leitfähige Polymere, Lithiumspeicher- und Kohlenstoffnanostrukturen. Das Zentrum verfügt unter anderem über In-situ-Raman- und Infrarotspektroskopie, Massenspektrometrie, Elektronenspinresonanzspektroskopie und Leitfähigkeitsmessungen sowie über präparative Methoden, beispielsweise zur Fullerensynthese. Das IFW wünscht sich internationale Kooperationspartner aus Forschung und Industrie. <i>Kathrin Dörr, Frankfurt</i></p>
<p> <ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.ifw-dresden.de" target="_blank">www.ifw-dresden.de</a></ext-link></p>



<ul>
<li>
<sup>1 </sup>

 
H. P. Nguyen, 
K. A. Schug, 
<article-title>”The advantages of ESI-MS detection in conjunction with H<sc>ilic</sc> mode separations: Fundamentals and applications“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci., 
(2008), 
31, 
1465–<lpage>1480.</lpage>
</li>
<li>
<sup>2 </sup>

 
A. J. Alpert: 
<article-title>”Hydrophilic-interaction chromatography for the separation of peptides, nucleic acids and other polar compounds“</article-title>, 
<source>J. Chromatogr., 
(1990), 
499, 
177–<lpage>196.</lpage>
</li>
<li>
<sup>3 </sup>

 
P. Hemström, 
K. Irgum: 
<article-title>”Hydrophilic interaction chromatography“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci. 
(2006), 
29, 
1784–<lpage>1821.</lpage>
</li>
<li>
<sup>4 </sup>

 
Z. Hao, 
B. Xiao, 
N. Weng: 
<article-title>”Impact of column temperature and mobile phase components on selectivity of hydrophilic interaction chromatography“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci., 
(2008), 
31, 
1449–<lpage>1464.</lpage>
</li>
<li>
<sup>5 </sup>

 
B. Dejaegher, 
D. Mangelings, 
Y. V. Heyden: 
<article-title>”Method development for H<sc>ilic</sc> assays“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci. 
(2008), 
31, 
1438–<lpage>1448. </lpage>
</li>
<li>
<sup>6 </sup>

<i>”A Practical Guide to H<sc>ilic</sc>“, A Tutorial and Application Book, SeQuant AB, Umeå, Schweden, 2006 </i>
</li>
<li>
<sup>7 </sup>

 
T. Yoshida: 
<article-title>”Peptide separation by hydrophilic-interaction chromatography: a review“</article-title>, 
<source>J. Biochem. Biophys. Methods 
(2004), 
60, 
265–<lpage>280.</lpage>
</li>
<li>
<sup>8 </sup>

 
P. J. Boersema, 
S. Mohammed, 
A. J. R. Heck: 
<article-title>”Hydrophilic interaction liquid chromatography (H<sc>ilic</sc>) in proteomics“</article-title>, 
<source>Anal. Bioanal. Chem. 
(2008), 
391, 
151–<lpage>159.</lpage>
</li>
<li>
<sup>9 </sup>


Y. Hsieh: 
<article-title>”Potential of H<sc>ilic</sc>-MS in quantitative bioanalysis of drugs and drug metabolites“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci., 
2008, 
31, 
1481–<lpage>1491.</lpage>

</li>
<li>
<sup>10 </sup>


S. Cubbon, 
C. Antonio, 
J. Wilson, 
J. Thomas-Oates: 
<article-title>”Metabolomic applications in H<sc>ilic</sc>-LC-MS“</article-title>, 
<source>Mass Spec. Rev., 
2009, DOI 10.1002/mas.

</li>
<li>
<sup>11 </sup>


Y. Xuan, 
H. Hayen, 
E. Scheuermann, 
N. von Wirén, 
G. Weber: 
<article-title>”Separation and identification of phytosiderophores and their metal complexes in plants by zwitterionic hydrophilic interaction liquid chromatography coupled to electrospray-ionization mass spectrometry“</article-title>, 
<source>J. Chromatogr. A, 
2006, 
1136, 
73–<lpage>81</lpage>.

</li>
<li>
<sup>12 </sup>

 
G. Weber, 
N. von Wirén, 
H. Hayen: 
<article-title>”Hydrophilic interaction chromatography of small metal species in plants using sulfobetaine and phosphorylcholine type zwitterionic stationary phases“</article-title>, 
<source>J. Sep. Sci. 
(2008), 
31, 
1615–<lpage>1622.</lpage>
</li>
<li>
<sup>13 </sup>

 
J. Künnemeyer, 
L. Terborg, 
S. Nowak, 
A. Scheffer, 
L. Telgmann, 
F. Tokmak, 
A. Günsel, 
G. Wiesmüller, 
S. Reichelt, 
U. Karst: 
<article-title>”Speciation analysis of gadolinium-based MRI contrast agents in blood plasma by hydrophilic interaction chromatography/electrospray mass spectrometry (H<sc>ilic</sc>/ESI-MS)“</article-title>, 
<source>Anal. Chem. 
(2008), 
80, 
8163–<lpage>8170.</lpage>
</li>
<li>
<sup>14 </sup>

 
J. Künnemeyer, 
L. Terborg, 
B. Meermann, 
C. Brauckmann, 
I. Möller, 
A. Scheffer, 
U. Karst: 
<article-title>”Speciation analysis of gadolinium chelates in hospital effluents and wastewater treatment plant sewage by a novel H<sc>ilic</sc>/ICP-MS method“</article-title>, 
<source>Environ. Sci. Technol. 
(2009), 
43, 
2884–<lpage>2890.</lpage>
</li>
</ul>


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