LCMS-Analytik von Pyrrolizidin- und Tropanalkaloiden
Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, die auf Grund ihres gesundheitsschädigenden Potenzials in Lebens- und Futtermitteln unerwünscht sind. Insbesondere bei Tee, Honig, Wildkräutern, Salat etc. kann eine Verunreinigung mit Pflanzen, wie dem z.B. PA bildenden Jacobskreuzkraut auftreten. In einer Stellungnahme des Bundesinstituts für Risikobewertung (Nr. 020/2018) wurde im Juni 2018 der Gehalt von Pyrrolizidinalkaloiden in Lebensmitteln neu bewertet. Auf Basis der durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) festgelegten Referenzpunktes zur Berechnung von (margin of exposure) MOE-Werten hat das BfR festgelegt, dass auch weiterhin eine hohe Priorität darin bestehen sollte, Maßnahmen zu ergreifen, um die PA-Gehalte in Lebensmitteln zu verringern. Daher empfiehlt das BfR generell die Gesamtexposition mit 1,2-ungesättigten PA aus allen Lebensmitteln so niedrig wie möglich zu halten. In Anbetracht der erbgutverändernden und krebsauslösenden Eigenschaften von PA empfiehlt das BfR außerdem, Nahrungsergänzungsmittel auf Basis von PA-bildenden Pflanzen nicht zu verwenden. Nicht nur PA-bildende Pflanzen können Lebensmittel verunreinigen. Pflanzenteile wie zum Beispiel Stechäpfel enthalten Tropanalkaloide (TA), deren Aufnahme in hoher Konzentration ein akutes Gesundheitsrisiko darstellt. In einer Stellungnahme des BfR (Nr. 035/2014) wird auf das Risiko einer möglichen Verunreinigung von Lebensmitteln mit TA-bildenden Pflanzen hingewiesen.
SFC-LCMS/MS Analytik von Pyrrolizidinalkaloiden
Viele hundert verschiedene Pyrrolizidinalkaloide wurden beschrieben. Durch die z.T. hohe Ähnlichkeit in der chemischen Struktur und die hohe Anzahl an möglichen Isomeren ist die Trennung via HPLC herausfordernd. Insbesondere klassische RP-18 Phasen erledigen den Job nur unzureichend und benötigen lange Laufzeiten. Die Unterscheidung via MS ist ebenfalls nicht immer möglich, da viele Substanzen die selben Massen bzw. MRM-Übergänge haben. Die chromatographische Trennung ist also die Basis für eine gute Analytik. Es zeigt sich, dass überkritisches CO2 als mobile Phase (SFC) diese Herausforderung sehr gut meistert. In nur 8min Laufzeit wurden 34 Pyrrolizidinalkaloide separiert, darunter 5 Isomere von Lycopsamin und 2 Isomere von Senecionin. Mit dieser Methode ist es nun möglich stoffspezifische Höchstwerte für einzelne enantiomere Verbindungen anzugeben um die Verbrauchersicherheit zu gewährleisten.
Weitere Informationen zu der Analytik erhalten Sie hier: Determination of pyrrolizidine alkaloids in plant material using SFC-MS/MS (PDF, 0,8 MB)
Mit dem Shimadzu LCMS-8050 wurde Kamillentee auf 30 Pyrrolizidin- und zwei Tropanalkaloide in einem LCMS-Lauf analysiert und die enthaltenen PA und TA mittels Standardadditionsverfahren quantifiziert. Bei der Probe handelte es sich um einen Kamillentee-Extrakt (Extraktion in Anlehnung an BfR-PA-Tee-2.0/2014), der mit den Pyrrolizidin- und Tropanalkaloiden gespiked wurde.
Abb. 1: Kamillentee-Extrakt gespiked mit 0,01 ng/ml pro Komponente
Zur Ermittlung der Nachweisgrenze wurde der Extrakt auf 0,01 ng/ml pro Komponente verdünnt. Bei dieser Konzentration konnten in der Probe alle 30 Pyrrolizidin- und Tropanalkaloide sicher identifiziert werden. Das Signal-zu-Rausch Verhältnis (S/N) der gemessenen Komponenten bei dieser Konzentration ist in Tabelle 1 angegeben, die Wiederfindung lag jeweils bei 71 % – 128 %.
Tabelle 1: Pyrrolizidin- und Tropanalkaloide in der Elutionsreihenfolge mit S/N bei 0,01ng/ml
Sie wünschen sich noch geringere Nachweisgrenzen ohne aufwändige händische Probenvorbereitungsschritte?
Dann könnte die Kombination der online-SPE mit UHPLC-MS/MS auf unserem LCMS-8060 die Methode der Wahl für Sie sein. Bei dieser Methode werden 50µl Probe injiziert, voll-automatisch extrahiert, via UHPLC getrennt und mit dem Triplequadrupol LCMS-8060 detektiert.
Es wurden 30 PA mit den N-Oxidmetaboliten in 29 verschiedenen Teeproben analysiert. Mit dieser Methode kann die Nachweisgrenze für viele der Analyten auf 1µg/kg gesenkt werden.
Weitere Informationen zu der Analytik erhalten Sie hier: Pyrrolizidin_alkaloide_with_online_SPE_LCMS-8060 (PDF, 0,6 MB)