L-Carnitin

Bestimmung von freiem und gebundenem L-Carnitin in Lebensmitteln mittels HPLC-MS/MS

Die Aminosäure L-Carnitin spielt eine essentielle Rolle im Energiestoffwechsel menschlicher, tierischer und pflanzlicher Zellen. Sie fungiert als Rezeptormolekül für aktivierte Fettsäuren im Cytosol und in Zellorganellen wie den Mitochondrien.

Der menschliche Körper kann L-Carnitin aus den Aminosäuren Methionin und Lysin bilden, nimmt es jedoch hauptsächlich über Fleisch auf. L-Carnitin wird in Arzneimitteln und Produkten zur Nahrungsergänzung verwendet.

Prinzip der Bestimmung:
L-Carnitin wird aus dem Probenmaterial (z. B. Kindernahrung auf Basis von Milchpulver) mit einem Acetonitril/Wasser-Gemisch bei 60°C extrahiert. Für die Bestimmung des gebundenen L-Carnitins wird das Probenmaterial zusätzlich einem alkalischen Aufschluss unterzogen. Nach Auftrennung mittels HPLC an einer Umkehrphase wird der L-Carnitin-Gehalt nach Elektrospray-Ionisation mittels Massenspektrometrie (MS/MS) anhand charakteristischer Zerfälle der Quasimolekülionen bestimmt. Die Quantifizierung erfolgt über isotopenmarkiertes D3-Carnitin, das dem zu extrahierenden Probenmaterial vor Beginn der Extraktion zugesetzt wird.

Abb.1: Standardlösung (Gehalt entspricht 3 mg / 100 g Probe):
Die zwei charakteristischen Massenübergänge (Quantifier 162 → 85 und Qualifier 162 → 103) des L-Carnitin (oben) und die zwei charakteristischen Massenübergänge (165 → 85 und 165 → 105) des isotopenmarkierten D3-L-Carnitin (unten)

Abb.2: Probe Kindernahrung auf Basis von Milchpulver (Gehalt: 3,9 mg / 100 g):
Die zwei charakteristischen Massenübergänge (Quantifier 162 → 85 und Qualifier 162 → 103) des L-Carnitin (oben) und die zwei charakteristischen Massenübergänge (165 → 85 und 165 → 105) des isotopenmarkierten D3-L-Carnitin (unten)