Die Arbeit beschäftigt sich mit einem Fluoreszenzplarisationsassay für die Detektion von Tee und Tee-Extrakten.
Koffein ist ein Xanthinalkaloid, welches natürlich in über 60 verschiedenen Pflanzen vorkommt z.B. in Kakaobohnen, in Teeblättern und in der Kolanuss. Es wurde erstmals 1820 von Friedlieb Ferdinand Runge aus Kaffeebohnen gewonnen und 1895 von Emil Fischer synthetisiert.
Koffein hat eine anregende Wirkung und zählt daher zu den Stimulantien. Es kommt nicht nur natürlich vor, sondern wird außerdem pharmazeutisch in Form von Tabletten und Pulver verwendet z.B. bei der Beseitigung von Ermüdungserscheinungen und zur Behandlung von Migräneanfällen. Auf Grund der stimulierenden Wirkung wird Koffein auch in Getränken (z.B. in Energy Drinks) zugesetzt.
Die Wirkung des Koffeins ist abhängig von der Dosis. In geringen Mengen (ca. 50 -150 mg) kommt es zu einer anregenden Wirkung. Der Blutdruck und der Herzschlag werden erhöht, dadurch werden Ermüdungserscheinungen beseitig und die Konzentration und die Aufmerksamkeit erhöht. In höheren Dosen (ab 150 mg) kommt es zu einer erregenden Wirkung auf die Atmung und des Kreislaufes. Es kann zu unangenehmen Nebenwirkungen wie Händezittern und Druck in der Herzgegend kommen. Die letale Dosis beim Menschen liegt zwischen 5 und 30 g.
Koffein kann mit Hilfe verschiedener chromatographischer Verfahren nachgewiesen werden. Bevorzugt werden die High Performance Liquid Chromatography und die Gaschromatographie, sowie Kopplungen dieser Verfahren mit der Massenspektrometrie. Mittlerweile stehen auch Immunoassays zur Verfügung, deren Grundlage die Antikörper-Antigen-Reaktion bilden.
In dieser Arbeit wurde ein, zu den antikörperbasierenden Screening Verfahren zählender, kinetischer Immunoassays verwendet, welcher zur Detektion die Fluoreszenz-Polarisation nutzt. Dieses Verfahren wurde von der delta AG entwickelt um Mykotoxine in Getreide nachzuweisen. Das Biotechnologie Unternehmen hat sich auf den Nachweis von Mykotoxinen mittels eines Fluoreszenz-Polarisations- Immunoassay spezialisiert und ist auf dem Campus-Buch in Berlin ansässig.
Inhaltsverzeichnis
- EINLEITUNG
- THEORETISCHE GRUNDLAGEN
- GRUNDLAGEN EINES IMMUNOASSAYS
- Aufbau von Antikörpern
- Antigen-Antikörper-Bindung
- Immunoassays
- GRUNDLAGEN ZUR FLUORESZENZPOLARISATIONSSPEKTROSKOPIE
- 2.2.1
- 2.2.2
- 2.2.3
- GRUNDLAGEN ZUR MESSUNG MITTELS DELTA SYSTEM
- Aufbau und Funktionsweise der Liquid Handling Workstation LHW 03
- Aufbau und Funktionsweise des deltaspectrometerFP470
- ZIELSTELLUNG
- GRUNDLAGEN EINES IMMUNOASSAYS
- MATERIAL
- MATERIALIEN UND GERÄTE
- CHEMIKALIEN
- VERWENDETE ANTIKÖPER
- METHODEN
- ALLGEMEINE DURCHFÜHRUNG DES DELTA VERFAHRENS
- Die delta mycontrol Software
- Bestimmung der Konzentration mittels deltamycontrol Software
- TITRATION DER ANTIKÖRPER
- ERSTELLUNG EINER TESTKALIBRIERUNG
- STABILITÄTSTEST DER F-CAF UND A-CAF REAGENZIEN
- UNTERSUCHUNG AUF KREUZREAKTIONEN
- BESTIMMUNG DER KOFFEINKONZENTRATION IN VERSCHIEDENEN TEEPROBEN
- ALLGEMEINE DURCHFÜHRUNG DES DELTA VERFAHRENS
- ERGEBNISSE
- TITRATION DER ANTIKÖRPER
- ERSTELLUNG EINER TESTKALIBRIERUNG
- STABILIÄTSTEST DER F-CAF UND A-CAF REAGENZIEN
- UNTERSUCHUNG AUF KREUZREAKTIONEN
- BESTIMMUNG DER KOFFEINKONZENTRATION IN VERSCHIEDENEN TEEPROBEN
- DISKUSSION
- TITRATION DER ANTIKÖRPER
- ERSTELLUNG EINER TESTKALIBRIERUNG
- STABILITÄTSTEST DER F-CAF UND A-CAF REAGENZIEN
- UNTERSUCHUNG AUF KREUZREAKTIONEN
- BESTIMMUNG DER KOFFEINKONZENTRATION IN DEN TEEPROBEN
- ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
- ZUSAMMENFASSUNG
- AUSBLICK
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Fluoreszenz-Polarisations-Immunoassays (FPIA) zur Detektion von Koffein in Tee und Tee-Extrakten. Ziel ist es, ein schnelles, zuverlässiges und kostengünstiges Verfahren zur Bestimmung der Koffeinkonzentration in Tee zu entwickeln. Die Arbeit konzentriert sich auf die Optimierung der FPIA-Methode und die Validierung des Assays.
- Entwicklung eines Fluoreszenz-Polarisations-Immunoassays (FPIA) zur Koffeindetektion in Tee
- Optimierung der FPIA-Methode durch Titration von Antikörpern und Erstellung einer Kalibrierung
- Untersuchung der Stabilität der verwendeten Reagenzien
- Analyse der Kreuzreaktionen mit ähnlichen Substanzen
- Bestimmung der Koffeinkonzentration in verschiedenen Tee-Proben
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einleitung: Die Einleitung stellt die Relevanz des Themas Koffeindetektion in Tee vor und skizziert den Forschungsstand. Zudem wird die Zielsetzung und Vorgehensweise der Arbeit erläutert.
- Kapitel 2: Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über die theoretischen Grundlagen des FPIA-Verfahrens, darunter die Funktionsweise von Antikörpern, die Prinzipien der Fluoreszenzpolarisation und die Funktionsweise des Delta-Systems.
- Kapitel 3: Material: In diesem Kapitel werden die Materialien und Chemikalien, die für die Durchführung des FPIA-Verfahrens verwendet werden, detailliert vorgestellt. Die verwendeten Antikörper werden ebenfalls beschrieben.
- Kapitel 4: Methoden: Dieses Kapitel beschreibt die methodischen Schritte zur Durchführung des FPIA-Verfahrens, darunter die Titration von Antikörpern, die Erstellung einer Kalibrierung, der Stabilitätstest der Reagenzien und die Untersuchung auf Kreuzreaktionen.
- Kapitel 5: Ergebnisse: Die Ergebnisse der einzelnen methodischen Schritte werden in diesem Kapitel vorgestellt und anhand von Tabellen und Grafiken illustriert. Die Ergebnisse der Koffeindetektion in verschiedenen Tee-Proben werden ebenfalls dargestellt.
- Kapitel 6: Diskussion: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Arbeit diskutiert und in den Kontext des Forschungsstandes eingeordnet. Die Limitationen der Arbeit und mögliche weitere Forschungsansätze werden ebenfalls angesprochen.
Schlüsselwörter
Die Arbeit konzentriert sich auf die Themen Fluoreszenz-Polarisations-Immunoassay (FPIA), Koffeindetektion, Teeanalyse, Antikörper, Kalibrierung, Stabilität, Kreuzreaktionen und Validierung.
- Arbeit zitieren
- Michael Neumann (Autor:in), 2017, Fluoreszenz-Polarisations-Immunoassay für die Detektion von Koffein in Tee und Tee-Extrakten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/383479
