BAM-Pressemitteilung 2/2014
21. März 2014

Neuer Schnelltest für Fluorid-Nachweis im Trinkwasser

Der Zusatz von Fluorid zum Trinkwasser oder
Zahncreme ist weit verbreitet und dient vor allem der Zahngesundheit und
als vorbeugende Maßnahme gegen Kno­chenkrankheiten.
Doch eine zu hohe Konzentration an Fluorid kann zu gesundheit­lichen
Problemen führen. Markantes Zeichen dieser Fluorose, die vor allem in
Ent­wicklungsländern auftritt, sind bräunlich-gelbe Flecken auf den
Zähnen. Nicht über­all ist das fluorierte Trinkwasser
auch unter ständiger Überwachung, so dass be­sonders Kinder zu viel
Fluorid zu sich nehmen können. Ein von der BAM Bundesan­stalt für
Materialforschung und -prüfung entwickelter sehr einfacher
Farbschnelltest kann in Zukunft helfen, die Fluoridkonzentration
leichter festzustellen.

Ähnlich wie der Lackmustest zur Bestimmung
des pH-Wertes sieht man auf einem Papierstreifen mittels
Farbveränderung, ob und wie viel Fluorid im Wasser gelöst
ist. Die Konzentration wird durch gelb-grüne Punkte angezeigt. Je
dunkler der Spot ist, desto mehr Fluorid liegt vor. Zum Einsatz kommt
ein von der BAM entwickelter Farbstoff. �Dieser
BODIPY-Amidothioharnstoff-Farbstoff wird als kleiner Punkt auf einen
Streifen
Nitrocellulose aufgebracht�, berichtet Pichandi Ashokkumar, der
zu­sammen mit Knut Rurack den Test entwickelt hat.

Der Papierstreifen wird dann zum Beispiel in
ein Wasserglas getaucht. Anhand der Veränderung des Farbeindrucks kann
der Tester die Konzentration ablesen.
Auf­grund des gewählten chemischen Farbstoffes ist der Teststreifen
auch wiederver­wendbar. Doch so einfach das klingt, so schwierig
gestaltete sich die Umsetzung. Denn das Fluorid lagert sich mittels
Wasserstoffbrückenbindung an den Thioharn­stoff an. Durch
die Bindung kommt es zu einem Elektronentransfer, der die Fluores­zenz
des Farbstoffs abschwächt, das heißt, der Farbstoff erscheint dann
dunkler. �Der Trick war nun, ein Verfahren zu entwickeln, dass trotz der
wässrigen Umge­bung das Fluorid immer noch an
den Thioharnstoff bindet und nicht der Sauerstoff des Wassers�, sagt
Projektleiter Knut Rurack. Wie Tests zeigen, ist dies den
Wissenschaftlern gelungen.  Um das Ablesen der Farbveränderung noch
besser als mit dem menschlichen Auge auswerten zu können, kann
der Teststreifen auch mit der eingebauten Kamera eines Mobiltelefons
erfasst werden.

Die Fluorierung von Trinkwasser ist eine
verbreitete Praxis. In Europa wird dies bei­spielsweise in
Großbritannien, Irland und der Schweiz praktiziert.
Auch die USA fluoriert ihr Trinkwasser. Erst im Jahr 2011 hatte die US
Environmental Protection Agency (EPA) den Richtwert für Fluorid in
Trinkwasser von 1 auf 0,7 Parts per Million (ppm) reduziert und sich
damit anderen Ländern angeschlossen. Die Nach­weisgrenze
des neuen Fluoridtests liegt bei 0,2 ppm. Der Test wurde mit
verschie­denen Wasserproben getestet, unter anderem mit Leitungs- und
Meerwasser. �Der Test wird durch andere Ionen, die im Leitungs- oder
Salzwasser vorkommen, nicht gestört�, berichtet Rurack.
Probleme können allerdings zu hohe Phosphatkonzent­rationen bereiten,
wie sie beispielsweise in einigen Zahncremes zu finden sind. Ein
mögliches Einsatzgebiet ihres Testes sehen die Wissenschaftler vor allem
in Asien und Afrika.

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