Eine GC/MS-basierte Methode zur umfassenden Analyse von Sterolen in Lebensmitteln

• Antragsteller: Professor Dr. Walter Vetter
• Fachliche Zuordnung: Lebensmittelchemie ; Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450537549

Sterole sind bioaktive Lipidkomponenten, die praktisch in allen natürlichen Lebensmittelproben mit Konzentrationen von ~1% zu den Gesamtlipiden beitragen. Dies Substanzklasse umfasst mehr als 250 individuelle Verbindungen. Allerdings sind nur sehr wenige als Vergleichsstandards verfügbar und weniger als 20 können im Routinebetrieb mit den gegenwärtigen Routinemethoden analysiert werden. Daher werden gegenwärtig bei der Analyse von Proben viele Sterole übersehen, als unbekannt gekennzeichnet oder falsch zugeordnet. Zudem ist von der Bestimmung von Minorsterolen bekannt, dass diese oft fehlerhaft ausfällt. Das Ziel des Sachmittelantrags ist daher die Entwicklung einer empfindlichen GC/MS-Methode, die die sichere und umfassende Analyse aller Sterole in Lebensmittelproben ermöglicht. Dazu wird ein neues Konzept basierend auf Kováts Indizes unter Einsatz von selbstsynthetisierten Fettsäurepyrrolidinestern (Pyrrolidide) als Referenzverbindungen entwickelt. In Verbindung mit einer hochempfindlichen GC/MS Methode im Einzelionenregistriermodus (selected ion monitoring, SIM) können Proben untersucht werden und (Sub-)Strukturen von Spurensterolen (Beiträge <0,01% zu den Lipiden) zugeordnet werden. Lediglich tentativ zugeordnete Sterole sollen mittels Gegenstromverteilungschromatographie (countercurrent chromatography, CCC) und anderen Methoden (Hydrierung, Festphasenextraktion) angereichert/isoliert werden, um anschließend ihre Strukturen mittels GC/MS, NMR und Datenbankvergleichen zu ermitteln. Einige Deuterium-markierte Standards sollen synthetisiert und als interne Standards eingesetzt werden. Zur Quantifizierung werden die SIM-Responsefaktoren der SIM-Ionen ermittelt und berücksichtigt. Auch eine alternative Probenvorbereitung mittels CCC im Gleichstrommodus (co-current mode), bei der die gesamte Sterolfraktion direkt aus dem Lipidextrakt gewonnen wird, soll eingeführt werden. Ein verbesserter Probendurchsatz soll durch Einsatz eines Autosampler-Roboters zur online Silylierung und Dosierung aller interner Standards entwickelt werden, wobei die Methodenoptimierung via Design of Experiments erfolgen soll. Alle qualitativen und quantitativen Ergebnisse werden in eine umfassende und offen zugänglich gemachte Datenbank eingespeist, mit der Sterole für verschiedene Aufgabenstellungen verlässlich bestimmt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen