Industrie & Technik

<h2>Mehr Milchsäure für Kunststoffe</h2><p>Die größte Milchsäure- und Polylactid(PLA)-Anlage Chinas bauen für 2 Mrd. Yuan (etwa 300 Mio. Euro) das Unternehmen Central Beijing Taihang Biotechnology und eine Beteiligungsgruppe in Huixian, Provinz Henan. Um 1 Mio. t pro Jahr zu produzieren, braucht die Anlage 1,5 Mio. t Mais und Maisstroh. Dazu müssen 600 000 Bauern mehr als 670 km<sup>2</sup> (67 000 ha) bearbeiten.</p><h2>Mehr Forschung und neue Produkte</h2><p>Bis zum Jahr 2020 sollen in China nach dem Willen des Staatsrats die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung von jetzt 2,2 % auf 2,5 % des Bruttoinlandsprodukts (BIP) steigen. In Deutschland liegt der Anteil am BIP bei 2,8 %. Zudem soll sich der Beitrag neuer Produkte an der Wirtschaftsleistung erhöhen. Im Innovationsranking der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften, Acatech, und des Bundesverbands der Deutschen Industrie steht China auf Platz 26, Deutschland auf Platz 5; es führt die Schweiz.</p><h2>Mehr Antikörper</h2><p>Einem Mitglied der Chinese Academy of Engineering zufolge sind 22 therapeutische Antikörper in China zugelassen, 10 davon aus chinesischer Entwicklung. Mehr als 100 Unternehmen entwickeln solche Antikörper, und der chinesischen Behörde für Lebens- und Arzneimittel liegen 400 Zulassungsanträge vor. Im Jahr 2014 wurden therapeutische Antikörper für 6 Mrd. Yuan (etwa 800 Mio. Euro) verkauft, bis zum Jahr 2025 könnte sich der Umsatz auf 30 Mrd. Yuan verfünffachen. Therapeutische Antikörper dienen hauptsächlich der Krebstherapie.</p><p>Rolf Schmid, <a href="mailto:rolf.schmid@asia-tech.eu">rolf.schmid@asia-tech.eu</a></p>

Meldung

Blick nach China

Mehr Milchsäure für KunststoffeDie größte Milchsäure- und Polylactid(PLA)-Anlage Chinas bauen für 2 Mrd. Yuan (etwa 300 Mio. Euro) das Unternehmen Central Beijing Taihang Biotechnology und eine Beteiligungsgruppe in Huixian, Provinz Henan. Um 1 Mio. t pro Jahr zu produzieren, braucht die Anlage 1...

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<p>Eine Methode auf dem LCMS-8060 Shimadzu erfasst 23 Mykotoxine. Als Beispiel werden Säuglingsmilchpulver, Mehl, Reis oder Tapioka mit Lösemitteln unter Schütteln extrahiert.<sup>1)</sup> Nach dem Zentrifugieren wird der Überstand mit Wasser verdünnt und die Lösung mit einer spezifischen SPE-Kartusche (Isolute Myco, Biotage, Schweden) gereinigt. Die Wiederfindungen liegen beispielsweise bei den Aflatoxinen zwischen 101 und 118 %. Bei der Bestimmung der Wiederfindung wurde das Probenmaterial vor der SPE-Aufreinigung gespiked. Die finale Konzentration wurde mit einer Kalibrierung in Lösemittel bestimmt. Hier werden Abweichung aus der Kalibration und Matrixeffekt berücksichtigt.</p><p>Die Quantifizierung aller Mykotoxine in einem Lauf mit LC-MS/MS stellt Anwender vor Schwierigkeiten: Fumonisine haften an Stahloberflächen der LC und verursachen Verschleppungen von bis zu 7 %.<sup>2)</sup> Diese lassen sich durch Trennsäulen minimieren, die von innen mit PEEK beschichtet sind (GLC Mastro). Die Verschleppungen sinken auf 0,06 %, wenn zudem die Nadelinnenseite und der Injektionsport mit Citrat gespült werden. Citrationen scheinen Metallionen auf diesen Metalloberflächen zu maskieren, sodass diese Bindungsstellen für Carboxylgruppen der Fumonisine nicht mehr zur Verfügung stehen.</p><p>Das Spülprogramm des Autosamplers SIL-30A von Shimadzu sieht externe wie interne Spülung der Nadel vor. Zwei Lösungen können angeschlossen werden und unabhängig voneinander die Nadelinnenseite spülen. Eine dritte steht für die externe Nadelspülung zur Verfügung und eine vierte für die externe Nadelspülung unter hohem Fluss. Auch der Injektionsport kann gespült werden, ohne die Analysenzeit zu verlängern; die Spülprogramme laufen während der Chromatographie.</p><h2>Getrennte Peaks</h2><p>Eine weitere Schwierigkeit ist, die isobaren 15-Acetyldeoxynivalenol und 3-Acetyldeoxynivalenol zu unterscheiden. Auf konventionellen C18-Säulen koeluieren sie und werden im Massenspektrometer zu den gleichen Produkt-Ionen fragmentiert. Eine Unterscheidung ist zwar über die unterschiedlichen Intensitätsverhältnisse zwischen Precursor- und Produkt-Ionen möglich, durch die Koelution aber unsicher. Dies ist vermeidbar, wenn beide Isomere mit einer PEEK-ummantelten PFP-Säule getrennt werden (Abbildung, S. 876).</p><figure><img src="https://media.graphcms.com/9wo9H3JlR5CXAcbfdjY2"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Mais gespiked mit 100 µg·kg<sup>–1</sup> je Mykotoxin. Nivalenol (NIV), Deoxynivalenol (DON), Fusarenon-X (FUX), 15-Acetyldeoxynivalenol (15-ADON), 3-Acetyldeoxynivalenol (3-ADON), Neosolaniol (NEO), Diacetoxy-scirpenol (DAS), Zearalenon (ZEN), α/β-Zearalanol (α/β-ZAL), α/β-Zearalenol (a/b-ZEL), Fumonisin B1/B2/B3 (FB1/ FB2/FB3), HT-2-toxin (HT-2), T2-toxin (T-2). Die Methode eignet sich auch für die Aflatoxine M1, G1, G2, B1 und B2 sowie für Ochratoxin A, in Mais wurden sie aber nicht bestimmt. Die kalibrierten Bereiche liegen zwischen 0,0125 und 1000 ng·mL<sup>–1</sup>. Die relativen Standardabweichungen der Peakflächen liegen zwischen 0,24 und 3,94 %, α-Zearalanol 8,14 % (n=3, 100 ng·mL<sup>–1</sup>). Tabelle mit dem Methodenparametern unter <ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.nachrichtenausderchemie.de" target="_blank">www.nachrichtenausderchemie.de</a></ext-link> unter Downloads.</figcaption></figure>
<p>Peaks wie die von Fusarenon-X und Neosolaniol überlappen. Wird Neosolaniol im ESI-positiv-Modus detektiert, so benötigt die Detektion von Fusarenon-X den ESI-negativ-Modus. Bei langsamen Polaritätswechseln ist eine Injektion pro Polarität erforderlich, um genügend Datenpunkte pro Peak und eine gute Datenqualität zu erhalten. Beim LCMS-8060 wechselt die Polarität bis zur Signalkonstanz in fünf Millisekunden, sodass alle Mykotoxine in einem Lauf detektiert werden.</p><h2>Leichte bis starke Kontaminationen</h2><p>Die Aflatoxingehalte in den Proben können sich deutlich unterscheiden. Für eine Bestimmung ober- und unterhalb der Höchstgehalte und Quantifizierung über bis zu 4,5 Zehnerpotenzen dient der lineare Bereich des LCMS-8060. Das untere Kalibrierlevel liegt bei 62,5 Femtogramm on-column. Bei der Bestimmung in Mais liegen die relativen Standardabweichungen der Peakflächen je nach Mykotoxin zwischen 0,21 und 8,14 %.</p><p>Acht Mykotoxine lassen sich mit überkritischem CO<sub>2</sub> als Löse- und Laufmittel bestimmen. Dazu wird die verwendete (U)HPLC zu einem SFC-System erweitert, das über die Chromatographie mit superkritischem Kohlendioxid und Zugabe von Modifiern über einen weiten Polaritätsbereich trennt.</p><p>Die Kopplung mit dem LCMS-8060 erfolgt nach der Säule und einem totvolumenarmen Rückdruckregulator (0,7 µL). Wenn das Kohlendioxid verdampft, wird die Probe konzentriert. Bei der SFC lässt sich die Polarität des überkritischen Kohlendioxids durch Zugabe von organischem Lösemittel anpassen. Wird kein Lösemittel zugesetzt, ist die Ionisierung mit Elektrospray möglicherweise nicht stabil. In dem Fall wird das Lösemittel vor dem MS zugegeben. Dieses Lösemittel kann mit Additiven wie Ammoniumacetat versetzt werden, um beispielsweise die Detektion als Acetataddukt zu ermöglichen.</p><p>Mit Kohlendioxid als mobiler Phase lässt sich die LC online mit der SFE koppeln. Dies eignet sich besonders für oxidationsempfindliche Substanzen und erlaubt die Extraktion von jeder in Methanol oder weniger polarem Lösemittel löslichen Verbindung. Zerkleinert und vermischt mit einem Wasseradsorbens wird die Probe in ein Extraktionsgefäß gefüllt. Ab hier laufen Extraktion, Chromatographie und Detektion vollautomatisch.</p><h2>Fetthaltige Matrices</h2><p>Bei der Bestimmung von Mykotoxinen in fetthaltigen Matrices wie Erdnussbutter mit LC-MS/MS mit der Nexera UC muss das Fett in der Probenvorbereitung nicht mehr entfernt werden: Acht Mykotoxine wurden nach Zugabe des Adsorbens online extrahiert und quantifiziert.<sup>3,4)</sup> Die mit der SFE extrahierte Probenmatrix wird über den Gradienten von den Analyten abgetrennt, sodass Ionensuppression minimiert wird. Optional kann der SFE-Extrakt vor der analytischen Säule gesplittet werden, um einer Kontamination des MS-Detektors vorzubeugen.</p><p>Gekoppelt mit dem LCMS-8060 werden Sensitivitäten erreicht, die eine Quantifizierung im Bereich der Höchstgehalte erlauben. Verbindungen, die sich nicht für ESI oder APCI eignen, können in Fraktionen gesammelt und separat mit GC oder GC-MS analysiert werden.</p><p>Jan Stenzler studierte Lebensmittelchemie in Bonn und Wuppertal. Nach der berufspraktischen Ausbildung für das 2. Staatsexamen Lebensmittelchemie beim Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW ist er seit dem Jahr 2013 Applikationsspezialist für LCMS bei Shimadzu Deutschland. <a href="mailto:info@shimadzu.de">info@shimadzu.de</a></p>
<ul><h2>Literatur</h2><li>
<sup>1 </sup>S. Moreau, M. Levi, Shimadzu Poster MP 345, 62nd ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, 15.–19. Juni 2014, Baltimore, MD, USA: <ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.shimadzu.com/an/journal/selection/" target="_blank">www.shimadzu.com/an/journal/selection/</a> selection2–4_01.pdf</ext-link></li><li>
<sup>2 </sup>K. Matsumoto, J. Watanabe, M. Naoki, Shimadzu Poster, WP 232, 64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, 5.–9. Juni 2016, San Antonio, TX, USA, erhältlich über info@ <a href="https://shimadzu.de" target="_blank">shimadzu.de</a>.</li><li>
<sup>3 </sup>G.Schad, T. Ogura, The Column, 2016, 3, <ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.chromatographyonline.com/extraction-and-quantification-mycotoxins-peanut-butter-using-sfe-sfc-ms" target="_blank">www.chromatographyonline.com/extraction-and-quantification-mycotoxins-peanut-butter-using-sfe-sfc-ms</a></ext-link></li><li>
<sup>4 </sup>K. Tanaka, W. Hedgepeth, T. Ogura, Shimadzu Poster TP 235, 64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, 5.–9. Juni 2016, San Antonio, TX, USA, erhältlich über <a href="mailto:info@shimadzu.de">info@shimadzu.de</a></li></ul>


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