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Fresenius Z Anal Chem (1982) 311:333 - �9 Springer-Verlag 1982

Chemische Bestimmungsmethoden von Pharmaka in Lebensmitte|n

H.-J. Stan

Institut f. Lebensmittelchemie der Techn. Universit~t, StraBe des 17. Juni 135, D-1000 Berlin 12

Chemical Methods for the Determination of Pharmaceuticals in Food

In den letzten Jahren wurden in der Tierproduktion in grogem, aber im einzelnen nicht bekanntem Umfang Pharmaka einge- setzt, die nicht der Behandlung akuter Krankheiten, sondern der Erleichterung der Massentierhaltung und der Erh6hung der Futterausnutzung dienen. Neben den bekannten Ostrogenen werden Antibiotica, Thyreostatica, Tranquilizer und ]3-Rezep- torenblocker unerlaubterweise angewandt.

Diese Anwendung stellt ein aktuelles Rtickstandsproblem dar, das erhebliche Anforderungen an den Analytiker stellt. Die verwendeten Stoffe entfalten ihre physiologische Wirksamkeit noch in kleinsten Konzentrationen, so dab ihr sicherer Nachweis noch bei 1 ppb und weniger im Lebensmittel m6glich sein sollte.

Es wird eine vergleichende Llbersicht fiber die Leistungsffihig- keit verschiedener Methoden und die bisher untersuchten Sub- stanzklassen gegeben, wobei der Schwerpunkt auf Bestimmungs- methoden gelegt wird, mit denen eigene experimentelle Erfahrun- gen vorliegen.

1. Capillar-Gas-Chromatographie/Massenspektrometrie von Ostrogenen als Trimethylsilylether [4]:

10 m SE 54 - Temperatur 9 0 - 250 ~ C; Elektronenstol3ioni- sation; Substanzen: 17fl-Ostradiol (OST), Diethylstilbtstrol

(DES), Hex6strol (HEX), Dientstrol (DIEN), Stilb6strol (STI), Zeranol (ZER), Ethinyl6stradiol (E-OST); Nachweisgrenze : 1 - 5 ppb

2. HPLC yon Ostrogenen mit RIA und Ostrogen-Receptor- Test (0RT) [2]:

25 cm Kieselgel LiChrosorb Si60; Elutionsmittel: .CH2CI 2 + i-CsHls + CHgOH = 80 + 20 + 1,7; RIA ffir DES ; ORT f~ir alle 0strogene; Nachweisgrenze : 0 ,1 -1 ppb.

3. HPLC yon DES mit off-line Massenspektrometrie mit Chemischer Ionisation (CI) und negativer Ionenregistrierung [5]: HPLC wie oben; CI: He/H2/NzO eingestellt auf optimale OH- - Ausbeute; Nachweisgrenze: 0,1 ppb.

4. Capillar-Gas-Chromatographie/Massenspektrometrie yon Tranquilizern [3]:

15m SP 2100 Fused silica - Temperatur: 100-220~ Chemische Ionisation mit CH,; Positive und Negative Ionenre- gistrierung; Substanzen: Phenothiazine, Butyrophenone, Xyla- zin, Diazepam; Nachweisgrenzen: 1 - 10ppb.

5. Gas-Chromatographie von Chloramphenicol [1]: 2 m 3 ~o OV 101 - Temperatur: 240~ isotherm; Nachweis-

grenze: 1 ppb mit Elektroneneinfangdetektor; 1 ppb mit GC/MS (negative Ionenregistrierung).

Literatur

1. Gerull A, Kellner G, Stan H-J (1982) Fresenius Z. Anal Chem, dieses Heft (A 50)

2. Grohmann HG, Jordan S, Stan H-J (1982) Fresenius Z Anal Chem, dieses Heft (A 49)

3, Scheutwinkel-Reich M, Grohmann HG, Jordan S, Preig AM, Stan H-J (1982) Fresenius Z Anal Chem, dieses Heft (A 48)

4. Stan H-J, Abraham B (1980) J Chromatogr 195:231 5. Stan H-J, Hiibschmann H-J, unver6ffentlicht

Fresenius Z Anal Chem (1982) 311:333-334 - �9 Springer-Verlag 1982

Untersuchung yon Lebensmitteln auf pharmakologisch wirksame Stoffe im Rahmen der amtlichen l]berwachung

P. H. Binnemann, U. Sandmeyer, K. Kypke, M. Eichner und R. Malisch

Chemische Landesuntersuchungsanstalt Offenburg, Gerberstrage 24, D-7600 Offenburg, Bundesrepublik Deutschland

Determination of Pharmacologically Efficient Substances in Food in the course of Official Supervision

In den letzten Jahren ist in erheblichem Umfang eine miBbrfiuch- liche Anwendung verschiedener Arzneimittel bei der Aufzucht von Nutztieren zu beobachten. Zum Einsatz kommen u.a. Anabolica, Tranquilizer und Antibiotica.

Ffir den Nachweis yon Rtickst/inden im Rahmen der amtli- chen Lebensmitteliiberwachung eignen sich besonders folgende physikalisch-chemische Methoden: Gas-Chromatographie auf Capillar- und gepackten S~iulen, gekoppelte Gas-Chromatogra- phie-Massenspektrometrie mit Ein- oder Mehrfachionendetek- tion und Hochdruckfifissigkeits-Chromatographie (HPLC).

Diese Methoden wurden mit Erfolg beim Nachweis der in der Tabelle (siehe Poster A47) genannten Wirkstoffe angewandt.

Methoden und Ergebnisse Anabolica. Zahlreiche synthetische oder natfirlich vorkommende Anabolica werden mil3br~iuchlich zur Erh6hung des Schlachtge- wichtes bzw. Verktirzung der Mastzeit bei Kfilbern, Puten und H~ihnchen eingesetzt [1]. Zum Nachweis werden die in der Tabelle (siehe Poster A47) angegebenen Lebensmittel nach Verbeke [2] aufgearbeitet und durch Extraktion und s~ulen- chromatographische Reinigung isoliert. Die H~ilfte der gereinig- ten Extrakte wird anscblief3end mk Heptafluorbuttersfiureanhy- drid derivatisiert und mittels CapiUar-GC mit Elektronenein- fangdetektor (ECD) geprfift. Die andere H/ilfte der Extrakte wird silyliert und massenfragmentographisch dutch Mehr- oder Einfachionendetektion untersucht. Nachweisgrenzen und Er- gebnisse siehe Tabelle (Poster A 47).

Tranquilizer. Die heute gehaltenen Schweinerassen sind zum Teil augerordentlich sensibel und streBanffillig. Um m6gliche Verlu- ste durch Herzinfarkt - z. B. beim Transport - gering zu halten, werden bisweilen Beruhigungsmittel ohne Einhaltung der vorge- schriebenen Wartezeiten injiziert. Es ist deshalb trotz teilweise rascher Metabolisierung (z. B. Azaperon zu Azaperol) mit Rfick- st/inden in Schweinefleisch und Innereien des Schweines zu rechnen.

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Die Aufreinigung der Fleischproben erfolgt durch Kombina- tion bereits beschriebener Extraktions- und sgulenchromatogra- phischer Reinigungsmethoden [3, 4]. Der Nachweis wird Capillar- gas-chromatographisch unter Verwendung des Flammenionisa- tionsdetektors durchgeftihrt.

Zwar konnten bei Erzeugnissen im Einzugsbereich der Che- mischen Landesuntersuchungsanstalt Offenburg bisher keine der aufgeffihrten Tranquilizer nachgewiesen werden, doch sind ver- einzelt positive Befunde aus anderen Regierungsbezirken Baden- Wtirttembergs bekannt (siehe Tabelle Poster A47).

Antibiotica

Tetracycline werden in emigen Lfindern gegen die Faulbrut bei Bienen angewandt. Dadurch kann es zu Rfickst/inden in Honigen kommen. Extraktion der Honige und Bestimmung der Tetra- cycline mittels HPLC erfolgte nach Jtirgens [5].

Im Einzugsbereich der Chemischen Landesuntersuchungsan- stalt Offenburg konnten derartige Riickst/inde nicht festgestellt werden. Aus anderen Regierungsbezirken Baden-Wiirttembergs und anderen Bundeslfindern wurden jedoch einzelne positive Befunde bei Honigen aus Lfindern des COMECON bekannt.

Chloramphenicolriickstdnde sind als gesundheitlich bedenklich anzusehen. Sie werden auch nur unempfindlich durch mikrobio-

logische Nachweismethoden erfal3t. Demgegenfiber sind physi- kalisch-chemische Methoden wegen ihrer Spezifitfit und Emp- findlichkeit von Vorteil.

Die Aufreinigung der Proben erfolgt nach einer modifizierten Methode yon Allin [6]. Der Nachweis wird mittels HPLC durchgeffihrt. An der simultanen Miterfassung von 11 Sulfona- miden nach einem Verfahren von Holtmannsp6tter [7] wird gegenwgrtig gearbeitet.

Literatur

1. Bergner-Lang B, K/ichele M (1981) Deut Lebensmittel-Rdsch 77: 305

2. Verbeke R (1979) Method of analysis for detecting anabolic substances in tissues of slaughter animals. Document no 2582/VI/79 der EEC-Kommission

3. Rauws AG, Olling M, Freudenthal J, Ten Ham M (1976) Toxicol Appl Pharmacol 35:333

4. Laitem L, Bello J, Gaspar P (1978) J Chromatogr 156:327 5. Jfirgens U (1982) Z Lebensm Unters Forsch (im Druck) 6. Allin K (1976) Diss TU Berlin 7. Holtmannsp6tter H (198 I) Lebensmittelchem Gerichtl Chem

35:105

Anwendung stabiler Isotope in Biochemie und Medizin sowie ihre massenspektrometrische Messung Application of Stable Isotopes in Biochemistry and Medicine. Mass Spectrometric Measurement

Fresenius Z Anal Chem (1982) 311 : 334- 335 - �9 Springer-Verlag 1982

Isotopen-Massenspektrometer fiir Gase und Festk6rper im Hinblick auf Einsatz- m/iglichkeiten in Medizin und Biochemie

K. Habfast

Finnigan MAT GmbH, Postfach 144062, D-2800 Bremen 14, Bundesrepublik Deutschland

Isotope Mass Spectrometer for Gases and Solids with a view to Application Possibilities in Medicine and Biochemistry

Die Anwendung der Isotopen-Massenspektrometrie ist in der Vergangenheit wenigen Spezialgebieten vorbehalten geblieben, wenn man yon einigen wenigen pionierartigen, erfolgreichen Ausbrfichen in nicht traditionelle Anwendungen absieht. Natur- gem/il3 sind deshalb auch die zur Verftigung stehenden Massen- spektrometer ffir die Anweudung in diesen Spezialgebieten optimiert, besonders im Hinblick auf die geforderte Genauigkeit und Richtigkeit der MeBresultate, die in der Gr6f3enordnung 0,01-0,001% liegt.

In langjfihriger Entwicklung sind im Rahmen dieser Spezial- anwendungen (Geologie, Geochemie, Bodenforschung, Kern- technologie) praktisch alle prinzipiell notwendigen analytischen Verfahren so welt entwickelt worden, dab einer breiten Anwen- dung der Isotopen-Massenspektrometrie ffir analytische Zwecke methodisch nichts im Wege stehen dtirfte.

Ganz anders ist die Situation auf der apparativen Seite. Traditionell wird der Einsatz der Isotopen-Massenspektrometrie als zu teuer und zu kompliziert ffir die meisten aller m6glichen Anwendungen erachtet.

Das mul3 nicht so sein, wenn man einerseits die in den letzten Jahren erzielten Fortschritte in der Automatisierung der MeBver- fahren beachtet und andererseits bedenkt, dab ffir sehr viele Anwendungen die derzeit prinzipiell erreichbaren Genauigkeiten gar nicht ben6tigt werden. Dies hat dann sowohl Einflul3 auf die tatsfichlichen Kosten wie auch auf die Frage der einfachen Bedienbarkeit eines Massenspektrometers im Routine-Einsatz.

Bei den sog. Stabilisotopen-Massenspektrometern ffir die Messung der Isotope des Stickstoffs, Sauerstoffs, Wasserstoffs und Schwefels stehen inzwischen Ger/ite zur Verftigung, die bei vollautomatischem Betrieb ffir einen breiten Anwenderkreis in Medizin und Biologie durchaus erschwinglich sind und dabei alle Erfordernisse in bezug auf Genauigkeit erfiillen.

Diese Gerfite benutzen, fihnlich wie die Pr/izisionsger/ite, die Methode des Probe/Standard-Vergleichs und ben6tigen zur Messung der lsotopenzusammensetzung Gase: N2, CO2 (ffir 13C und 180), H 2 bzw. SO2. Liegt die Probe nicht in dieser Form vor, so mul3 der eigentlichen Isotopenmessung eine Probenaufberei- tungsprozedur vorgeschaltet werden. Organisches Probenmate- rial wird daftir zu CO2 und H20 (fiber CuO) bzw. N2 (Kjehldal und NaOBr) oxidiert und anschliel3end fiber eine Gasreini- gungsapparatur vollautomatisch dem Massenspektrometer zu- geffihrt. H20 wird zuvor katalytisch fiber U oder Zn zu Hz reduziert.

Ffir die Messung des 13C/lZC-Verhfiltnisses im COz des Atemgases werden Proben des Atems nach Ausfrieren des Wasserdampfes direkt dem Massenspektrometer zugeftihrt. Die Proben selbst werden in sog. Vacutainers gesammelt und k6nnen auch auf dem Postwege an ein Massenspektrometer-Labora- torium verschickt werden.

Festk6rper-Isotopenmassenspektrometer ftir die routine- mfil3ige, kostengfinstige Anwendung in der Spurenanalytik der