Thema des Forschungsaufenthaltes: Quantitative Bestimmung von Bisphenol A und Cyclo-di-BADGE aus Lebensmitte mit HPLC-FLD und LC-MS

Blechdosen sind meist beschichtet und Schadstoffe in dieser Schicht können theoretisch ins eingedoste Lebensmittel übergehen. BADGE ist die Abkürzung für Bisphenol-A-diglycidylether, eine mit Bisphenol-A verwandte Chemikalie, aus der Epoxidharze für Beschichtungen hergestellt werden. Sie machte bereits in den 90-er Jahren Schlagzeilen, als sie in diversen eingedosten Lebensmittel nachgewiesen wurde. Auch aus Bisphenol A werden Epoxidharze hergestellt. Bei der Herstellung von Epoxidharzen können sich diese beiden Rohstoffe zu einem weiteren Schadstoff verbinden, dem Cyclo-di-BADGE (CdB). Für diesen als hormonell wirksam eingestuften Schadstoff gilt seit 2011 für Lebensmittel ein Grenzwert von 0,05 mg/kg.

Diese Prüfvorschrift legt ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Bisphenol A (BPA) und Cyclo-di-BADGE (CdB) aus Lebensmittel per HPLC-FLD fest. Sie legt ein Verfahren für die Quantifizierung von Bisphenol A und Cyclo-di-BADGE aus Fleischdosen mittels HPLC-FLD fest.

Zunächst wird der Inhalt der Dosen in Glasflaschen überführt, in denen die Proben mit einem Mixer (Ultra-Turrax) homogenisiert werden.10g der Probe werden in ein Schraubzentrifugenglas (45 mL) eingewogen. Es wird 40 microL der verdünnten Lösung des internen Standards (Bisphenol P)100ng/mL hinzugegeben, dann werden 20 mL Ethylacetat hinzugegeben. Das Zentrifugenglas wird verschlossen und für 1h im Tubularschuttler geschüttelt. Anschließend werden 20 mL Cyclohexan hinzugegeben und die Lösung für 1 Minute intensiv geschüttelt. Anschließend wird bei 4'C für 30 min bei 4000 g zentrifugiert. In ein GPC-Röhrchen wird Na2SO4 zum Trocknen der Probe gegeben (Füllhöhe etwa 2 cm), darauf wird ein Aliquot von 10 mL des Probenextrakts gegeben. Es wird 15 min geschüttelt. Aggregiert das Na2SO4 dabei, so ist davon auszugehen, dass sich in der Extraktionslösung noch Wasser befindet. In diesem Fall wird weiteres Na2SO4 hinzugegeben und noch einmal geschüttelt, bis das Wasser aus des Extraktionslösung entfernt ist. Anschließend ist das GPC-Röhrchen zu zentrifugieren, damit sich das Na2SO4 am Boden des Gefäßes absetzt.Die Proben sind nun bereit für die Aufarbeitung durch die GPC (Größenausschlusschromatographie); der Moleküle gelöster Stoffe aufgrund ihrer Größe (genauer: ihres hydrodynamischen Volumens) getrennt werden können. Die Extraktionslösungen müssen wasserfrei und klar sein. Andernfalls wird die GPC-Trennung gestört und die Haltbarkeit der GPC-Säule herabgesetz. Die Probenentnahme des GPC-Systems aus dem GPC Vial muss derart erfolgen, dass keine Verschleppung des Na2SO4 in die Probennahmeschleife erfolgt. Das Eluent, bestehend aus 1: 1 Cyclohexan / Ethylacetat, läuft mit einem Fluss von 5 ml / min durch das System. Aus GPC-Röhrchen wird ein Volumen von 5 ml injiziert und durch Bio-Beads S-X3-Säulen geleitet. In den ersten 20 Minuten geht der Eluent in das Altglas. Von min 21 bis min 37 wird die Probe in Rundkölben (100 ml) gesammelt. Von 38 bis 60 wird das Waschen der Säule durchgeführt.Nach dem Reinigungsschritt während der GPC werden die erhaltenen Proben unter Verwendung eines Rotationsverdampfers eingedampft.

Nach dem Verdampfen bis zur Trockne werden die Proben in 2 ml MeOH rekonstituiert und einer HPLC-FLD-Analyse unterzogen.Die Proben werden durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie in Verbindung mit einem Fluoreszenzdetektor analysiert.Ein Volumen von 20 μL wird mit einem Durchfluss von 0,5 ml / min durch eine C18-Säule (150 x 3 mm) in das System eingespritzt. Am Detektor angekommen, werden Signale bei 230 nm (Signal 1) bzw. 275 nm (Signal2) mit einer Emission bei 315 nm detektiert. Die Temperatur im Ofen beträgt 40 Grad; PMT Gain ist 13.

Auf dem rumänischen Markt (Auchan Romania S.A.) wurden neun Fleischdosenproben von verschiedenen Fleischdosenherstellern gekauft.Die Proben wurden basierend auf dem Fettgehalt, der sich von Probe zu Probe unterscheidet, zwischen 5,7 und 27 g / 100 g Produkt ausgewählt. Alle analysierten Proben enthalten BPA in unterschiedlichen Konzentrationen. Proben mit auffälligen Befunden wurden mittels HPLC-FLD mit einer Normalphasen-Säule (C18) nachuntersucht. Die höchsten Gehalte BPA betrugen 3.5 μg/kg bzw. 1715.2 μg/kg Lebensmittel. Da der CdB-Compound erniedrigt wurde, war dieser auch in allen Lebensmittelkonservenproben mit einem Konzentrationsbereich zwischen 113,3 und 437,1 vorhanden. Sowohl für BPA als auch für CdB konnte eine Korrelation zwischen der beobachteten Konzentration und dem Fettgehalt der Proben hergestellt werden.

In den letzten Jahren befasste sich eine zunehmende Anzahl von Studien mit BPA in Lebensmitteln und Getränken, da es die Wirkung des Östrogenhormons nachahmt und zu männlichen Fortpflanzungsstörungen und Hormonerkrankungen beiträgt. BPA ist eines der Materialien, die üblicherweise als Beschichtung auf der Innenseite von Dosen und Lebensmittelbehältern verwendet werden, um den Verderb von Lebensmitteln und den Abbau von Dosen zu verhindern. BPA könnte aus unvollständig polymerisierten Epoxidharzbeschichtungen und BPA-Restverunreinigung von BPA-Diglycidilether wandern und von der Innenbeschichtung in das Lebensmittel übergehen. Es wurde angegeben, dass Konserven mit hohem Fettgehalt höhere Konzentrationen an BPA und CdB aufweisen. Dies war auch in der vorliegenden Studie der Fall, in der wir bestätigen konnten, dass der Fettgehalt tatsächlich die Migration dieser Verbindungen beeinflusst. Eine der Hühnerpastetenprobe mit einem Fettgehalt von 27 g / 100 g Futter zeigte die höchsten Mengen an BPA und CdB.Von allen neun in dieser Studie untersuchten Proben überschritt die BPA-Konzentration bei nur drei von ihnen den maximal zulässigen Höchstwert von 0,6 mg / kg, und in keiner der Proben überstieg CdB den oben angegebenen maximal zulässigen Höchstwert. Die vorliegende Studie ist auch mit anderen kürzlich durchgeführten Studien im Zusammenhang mit der Migration von BPA und CdB in Lebensmittel vergleichbar.

Aufgrund der technischen Probleme mit HPLC FLD und LC MS / MS konnte die Validierungsmethode nicht erreicht werden. Aus diesem Grund sind weitere Forschungen erforderlich, um die Methode für eine umfassendere Untersuchung eines breiteren Spektrums von Lebensmittelkonservenproben aus rumänischen und deutschen Märkten zu optimieren.