Institut Kirchhoff Berlin GmbH

Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloiden mittels Online-SPE-HPLC-MS/MS

Stand: 03.2016

Hintergrund

Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, die von einer Vielzahl weltweit vorkommender Pflanzenarten zum Schutz vor Fraßfeinden gebildet werden. Über 600 dieser Verbindungen sind derzeit bekannt. Hauptsächlich kommen sie in den Pflanzengattungen der Boraginaceae, Asteraceae und Fabaceae vor. Kontaminationen tierischer Produkte wie Honig (Eintrag über Nektar von PA-haltigen Pflanzen) sind ebenfalls bekannt.

In den Mittelpunkt des Interesses sind PA in den letzten Jahren insbesondere durch zahlreiche veröffentlichte Untersuchungsergebnisse von Kräutertees und Tees in der Presse gerückt. 

In unserem Institut wurden in den letzten Jahren eine große Anzahl Proben (vorwiegend Kräutertee, Tee und Honig, aber auch pharmazeutische Produkte) auf PA untersucht. Großen Wert legen wir dabei stets auf das kritische Hinterfragen unserer Analyseverfahren, den fachlichen Austausch mit anderen mit der Fragestellung befassten Institutionen und der Optimierung unserer Analytik.

So fand im Februar 2014 ein von uns organisiertes Statusseminar mit dem Thema „Tee und Honig, alte Lebensmittel mit neuen Herausforderungen - Pyrrolizidinalkaloide zwischen Skandalisierung und Bagatellisierung“ mit Vorträgen namhafter Referenten des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR), aus der Lebensmittelüberwachung, aus Forschungsinstituten, Industrie und Laboratorien statt.

Mit Posterbeiträgen zur Analytik von PA beteiligten wir uns beim Deutschen Lebensmittelchemikertag 2014 und 2015 (siehe Downloadbereich). Auch an den diesjährigen Österreichischen Lebensmittelchemikertagen werden wir mit einem Posterbeitrag zu dieser Thematik teilnehmen.

1,2-ungesättigte PA

Toxikologische Einstufung

Aufgrund ihres gesundheitsschädigenden Potenzials sind insbesondere 1,2-ungesättigte PA in Lebensmitteln und pharmazeutischen Erzeugnissen als gesundheitlich bedenklich einzustufen. In hoher Dosierung können sie zu akuten Leberschädigungen führen. Bei der Aufnahme von PA über einen längeren Zeitraum sind diverse Organschäden (insbesondere Leberschäden) zu erwarten.

Rechtliche Einstufung

Derzeit existiert kein Höchstgehalt für PA in Lebensmitteln.

Nach Beschluss des CONTAM Panels der EFSA ist aufgrund der genotoxischen und kanzerogenen Wirkung von 1,2-ungesättigten PA die Angabe eines TDI-Werts nicht sinnvoll. Nach dem Margin of Exposure (MoE)-Ansatz wurde ein Zielwert/Referenzwert für eine noch hinnehmbare tägliche Maximalaufnahme von 0,007 µg/kg Körpergewicht festgelegt.

Für Arzneimittel gilt bei innerer Anwendung eine maximale Dosierung von 1 µg PA täglich für  maximal 6 Wochen im Jahr, jedoch nicht in Schwangerschaft und Stillzeit. Bei einer täglichen Exposition von weniger als 1 µg findet die zeitliche Anwendungsbeschränkung keine Anwendung.

Das BfR empfiehlt bei Kräutertees und Tees zur Beurteilung der PA-Belastung die Summe aus den Gehalten von 21 PA mit erhöhter Relevanz anzugeben. Eine Erweiterung des Untersuchungsspektrums ist anzustreben, sobald entsprechende Standards kommerziell verfügbar sind.

Analytik

Online SPE-Modul mit Kartuschenwechsler

Pyrrolizidinalkaloide werden in der Institut Kirchhoff Berlin GmbH mittels einer Weiterentwicklung der BfR-Methode „Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Pflanzenmaterial mittels SPE-LC-MS/MS“ untersucht, die 28 Analyten umfasst. Diese 28 Analyten beinhalten die vom BfR zur Ermittlung eines Summengehalts empfohlenen 21 PA mit erhöhter Relevanz in Kräutertees und Tees.

Um größere Probenserien kosteneffizient und zügig bearbeiten zu können, wurden in der Institut Kirchhoff Berlin GmbH zeitintensive manuelle Arbeitsschritte (Aufreinigung mittels Festphasenextraktion und anschließendes Einengen des Extrakts) durch ein Online SPE-Verfahren ersetzt. Das Online SPE-System ist in das LC-MS/MS-Analysensystem integriert. Alle Komponenten werden über eine einheitliche Softwareoberfläche gesteuert. Im Rahmen der Validierung konnten wir die Gleichwertigkeit dieses effizienteren Verfahrens zur etablierten Offline-SPE zeigen.

Je nach Fragestellung ist es sinnvoll, statt oder neben den 28 mit der BfR-Methode abgedeckten PA einen PA-Summengehalt zu bestimmen, der weit mehr Einzelverbindungen berücksichtigt. Daher haben wir auch eine PA-Summenmethode etabliert.

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