Aminosäuren voll automatisiert analysieren

Anbieter zum Thema

Gerstel GmbH & Co. KG

Axel Semrau GmbH /Trajan Scientific and Medical

MembraPure GmbH

Redaktionsbüro Guido Deußing

Methodencharakterisierung und Validierung

Dettmer und ihre Kollegen von der Universität Regensburg bestimmten mit ihrer MPS-KAS-GC/MS-Methode 34 Aminosäuren und Dipeptide quantitativ (siehe Hintergrund-Kasten). Die Quantifizierung erfolgte über Kalibrierkurven unter Einsatz einer Reihe interner Standards, bestehend aus einem Mix von uniform 13C- und 15N-markiertem Alanin, Glycin, Valin, Leucin, lsoleucin, Threonin, Serin, Prolin, Asparagin, Aspartat, Methionin, Glutamat, Phenylalanin, Glutamin, Lysin, Histidin, Tyrosin, Tryptophan, Cystin sowie [2H5] Hippursäure und [2,5,5-2H3] alpha-Aminoadipinsäure.

„Die Aminosäuren, für die kein interner Standard zur Verfügung stand, wurden mit der isotopenmarkierten Aminosäure korrigiert, die am nächsten eluierte“, erklärt Dr. Dettmer. Durch die Verwendung stabiler isotopenmarkierter Aminosäuren als interner Standard konnte die Reproduzierbarkeit und der Korrelationskoeffizient der Kalibrierung deutlich verbessert werden. „Die Analyse der 34 Aminosäuren dauerte weniger als zehn Minuten und verlief damit deutlich schneller als auf herkömmliche Weise“, freut sich die Wissenschaftlerin.

Für die meisten Aminosäuren wurde in einem Bereich von 0,3-2000 µM kalibriert; bei dem Einsatz von 50 µL biologischer Flüssigkeit. Der Bereich der Nachweisgrenzen (Limit of Detection, LoD) lag zwischen 0,03 µM für die Aminosäuren Alanin, Glycin oder Tryptophan und 12 µM für Glutamin und Prolin-Hydroxyprolin; die unterste Quantifizierungsgrenze (Limit of Quantification, LoQ) lag zwischen 0,3 und 30 µM. Die Methode wurde laut Dr. Dettmer auf verschiedene biologische Proben erfolgreich angewendet und die Reproduzierbarkeit bestimmt. Untersucht wurde Harn von Menschen und Mäusen sowie Plasma, wobei jeweils eine zehnfache Bestimmung durchgeführt und die relative Standardabweichung (RSD) in Prozent berechnet wurde. Die Standardabweichung lag zwischen 2,0 und 8,8 Prozent für menschlichen Harn, zwischen 0,9 und 8,3 Prozent für menschliches Plasma und zwischen 1,3 und 9,1 Prozent für Mäuseharn.

Blut, Urin und Sojasauce – Anwendungen in der Praxis

„Mit unserer Methode lassen sich biologische Proben wie Urin, Zellkulturen, Zell-extrakte und Plasma mühelos und sicher analysieren“, bestätigt Dr. Dettmer. Eine Anwendung ist die Bestimmung der Aminosäurenkonzentration in Körperflüssigkeiten zwecks Diagnose der bereits erwähnten angeborenen Stoffwechselstörrungen.

Neben der klinischen Diagnostik spielt die Bestimmung von Aminosäuren in der Lebensmittelanalytik eine besondere Rolle, da die essenziellen Aminosäuren bekanntermaßen unter normalen Umständen ausschließlich mit der Nahrung dem Organismus zugeführt werden können. Wie die Praxis zeigte, bestätigt Dr. Dettmer, ließe sich ihre MPS-KAS-GC/MS-Methode auch auf die Analyse von Aminosäuren in Lebensmitteln wie Milch, Bier und Saft anwenden. Um die Anwendbarkeit ihrer Methode in der Lebensmittelanalytik zu demonstrieren, haben Dettmer und Kollegen exemplarisch Apfelsaft, Bier und Sojasoße untersucht.

Die Analyse zeigte, das Sojasoße viele Aminosäuren in zum Teil großen Mengen enthält, wobei Glutamat mit 47,73 mM dominiert. Die Hauptaminosäuren im Apfelsaft sind Alanin, Prolin, Asparagin, Aspartat und Glutamat, wobei Asparagin mit einer Konzentration von 3,16 µM heraussticht. Im Bier sind die Aminosäuren Alanin mit 1,13 mM und Prolin mit 3,56 mM die Hauptkomponenten.

„Die vorliegenden Resultate machen deutlich“, fasst Dr. Dettmer zusammen, „unsere automatisierte MPS-KAS-GC/MS-Methode eignet sich hervorragend zum Nachweis von Aminosäuren in biologischen Matrices, sei es in Blut, Urin oder in Lebensmitteln.“

*G. Deußing, ScienceCommunication, 41464 Neuss

(ID:309767)