HPLC-MS/MS-Massenspektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das LC-MS/MS wurde für den zunächst von der Landesstiftung Baden-Württemberg und danach vom KIT geförderten Forschungsschwerpunkt „Mykotoxine“ im Rahmen des „Karlsruher Zentrums für Lebensmittel und Gesundheit“ beschafft und für Forschungsarbeiten dieses Schwerpunktes eingesetzt. Außerdem wurde es für Untersuchungen im DFG-Projekt „Das Mykotoxin Zearalenon und Masthilfsmittel mit verwandter Struktur: Neue oxidative Metaboliten und ihre toxikologische Relevanz“ genutzt. Bei beiden Forschungsprojekten wurde das LC-MS/MS intensiv für Untersuchungen des oxidativen und konjugativen Metabolismus, der Resorption sowie der toxikologischen Effekte verschiedener Alternaria-Toxine (vor allem Alternariol und Alternariolmethylether) und makrocyclischer Resorcylsäurelaktone vom Typ des Zearalenons verwendet. Bei den Alternariatoxinen gelang die erstmalige Identifizierung zahlreicher neuer Hydroxylierungsprodukte sowie die detaillierte Strukturaufklärung verschiedener Konjugate. Mehrere neuartige Phase I-Metaboliten wurden auch bei Zearalenon und dem strukturverwandten Masthilfsmittel Zeranol identifiziert. Außerdem konnten sechs bisher unbekannte Kongenere von Zearalenon in Pilzkulturen in ihrer Struktur aufgeklärt werden. In einem in vitro-Resorptionsmodell mit humanen Caco-2 Zellen wurde das LC-MS/MS für den empfindlichen Nachweis sowohl der Muttersubstanzen als auch der Metaboliten eingesetzt. Außerdem wurde ein LC-MS/MS-basierter spezifischer und hochempfindlicher Nachweis für 8- Oxo-7,8-dihydro-2’deoxyguanosin als Biomarker für oxidative DNA-Schädigung etabliert und damit das prooxidative Potential verschiedener catecholischer Metaboliten von Zearalenon, Zeranol und Alternariol gezeigt. Für zwei Arbeitskreise des Forschungsschwerpunktes, die vor allem an der Regulation der Bildung von Alternaria-Toxinen interessiert sind, wurde das LC-MS/MS für die eindeutige Charakterisierung der Toxine und ihrer biosynthetischen Zwischenstufen eingesetzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2009). Absorption and metabolism of the mycotoxins alternariol and alternariol-9-methyl ether in Caco-2 cells in vitro. Mycotoxin Res. 25:149-157
Burkhardt B, Pfeiffer E, Metzler M
- (2009). Aromatic hydroxylation is a major metabolic pathway of the mycoestrogen zearalenone. Mol. Nutr. Food Res. 53: 1123-1133
Pfeiffer E, Hildebrand AA, Damm G, Rapp A, Cramer B, Humpf HU, Metzler M
- (2009). Glucuronidation of the mycotoxins alternariol and alternariol-9-methyl ether in vitro: chemical structures of the glucuronides and activities of human UDP-glucuronosyl-transferase isoforms. Mycotoxin Res. 25: 3-10
Pfeiffer E, Schmit C, Burkhardt B, Altemöller M, Podlech J, Metzler M
- (2010). Aromatic hydroxylation and catechol formation: A novel metabolic pathway of the growth promoter zeranol. Toxicol. Lett. 192: 379-386
Hildebrand AA, Pfeiffer E, Metzler M
- (2010). Glucuronidation of zearalenone, zeranol and four metabolites in vitro: formation of glucuronides by various microsomes and human UDP-glucuronosyltransferase isoforms. Mol. Nutr. Food Res. 54: 1-9
Pfeiffer E, Hildebrand AA, Mikula H, Metzler M
- (2010). Identification of an aliphatic epoxide and the corresponding dihydrodiol as novel congeners of zearalenone in cultures of Fusarium graminearum. J. Agric. Food Chem. 58: 12055-12062
Pfeiffer E, Hildebrand AA, Becker C, Schnattinger C, Baumann S, Rapp A, Goesmann H, Syldatk C, Metzler M
- (2011). Absorption and metabolism of the mycotoxin zearalenone and the growth promotor zeranol in Caco-2 cells in vitro. Mol. Nutr. Food Res. 55: 560-567
Pfeiffer E, Kommer A, Dempe JS, Hildebrand AA, Metzler M
- (2011). Oxidative metabolism of the mycotoxins alternariol and alternariol-9-methyl ether in precision-cut rat liver slices in vitro. Mol. Nutr. Food Res. 55: 1079-1086
Burkhardt B, Wittenauer J, Pfeiffer E, Schauer UMD, Metzler M
