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Kein Eiertanz

Antibiotika im Ei: Vollständig automatisierte LC-MS-Analyse

| Autor / Redakteur: Guido Deußing* / Dr. Ilka Ottleben

Abb.1: Der Einsatz von Antibiotika im Hühnerstall birgt die Gefahr, dass Rückstände nicht nur äußerlich der Eischale anhaften, sondern ebenso auch in das Innere des Eis gelangen können.
Abb.1: Der Einsatz von Antibiotika im Hühnerstall birgt die Gefahr, dass Rückstände nicht nur äußerlich der Eischale anhaften, sondern ebenso auch in das Innere des Eis gelangen können. (Bild: ©Anatolii - stock.adobe.com_[M]-Kübert)

Für den Nachweis von Antibiotika in der Matrix Ei ist die LC-MS/MS prädestiniert, und zwar nach einer vorangegangenen umfangreichen Probenvorbereitung. Die ist im Grunde einfach, jedoch arbeits- und zeitintensiv. US-amerikanische Applikationsexperten haben eine gängige manuelle Methode kurzerhand vollständig automatisiert.

Sich mit Salmonellen zu infizieren, ist vermutlich eine der größeren Sorgen, die Verbraucher beim Verzehr von Eiern und Eierspeisen plagen. Das kommt vor, allerdings wohl eher selten. Ein wenig offensichtliches, dafür aber nicht zu unterschätzendes Gesundheitsrisiko zeichnet sich für den Eiliebhaber an anderer Stelle ab: Es geht um den Einsatz von Antibiotika in Hühnerställen.

Die Verabreichung der Medikation erfolgt mit dem Ziel, Schadkeime wie Salmonellen zu bekämpfen und den Ausbruch von Epidemien zu verhindern. Dass so etwas im Tierreich vorkommt, also die seuchenartige Ausbreitung von Infektionskrankheiten, unterstreichen Bezeichnungen wie „Schweinepest“ oder „Vogelgrippe“, die allerdings Phänomene begrifflich fassen, die mit der Massentierhaltung eng vergesellschaftet sind.

Antibiotika-Einsatz im Hühnerstall

Der Einsatz von Antibiotika im Hühnerstall, die, lapidar gesagt, im Gießkannenprinzip ausgebracht werden, birgt die Gefahr, dass Arzneimittelrückstände nicht nur äußerlich der Eischale anhaften, sondern ebenso auch in das Innere des Eis gelangen können, indem sie von der Henne über die Atemwege und den Verdauungstrakt aufgenommen werden. Um die Verbraucher vor dem Konsum kontaminierter Eier und folglich vor Gesundheitsbelastungen zu bewahren, die sich als Allergien oder in der Entwicklung von Resistenzen gegenüber bestimmten Antibiotikawirkstoffen darstellen können, sind Eier auf Arzneimittelrückstände hin zu untersuchen.

Manuelle LC-MS-Methode ist effektiv, aber …

Klingt einfach, ist es aber nicht, was mit der Probenmatrix zusammenhängt: Eier enthalten Lezithin, Phospholipide und Fette, damit Stoffe, die den Nachweis von Antibiotika erschweren. Um Arzneimittelrückstände sicher qualifizieren und quantifizieren zu können, sind die Analyten möglichst in toto von der Matrix abzutrennen bzw. umgekehrt. Die Unterschiedlichkeit der verschiedenen Matrixbestandteile bedingt einen nicht unerheblichen Probenvorbereitungsaufwand; das schließt Extraktionsschritte ein, die sich, so man sie von Hand ausführt, mehr oder minder sehr arbeits- und zeitintensiv gestalten.

Mit dem Ziel einer erhöhten Effizienz beim Nachweis von Antibiotikawirkstoffen in der Matrix Ei hat der Applikationsexperte Fred D. Foster gemeinsam mit Kollegen von der in Baltimore/USA ansässigen Gerstel Inc., einem international agierenden Analysegerätehersteller mit Hauptsitz in Mülheim an der Ruhr, ein bestehendes, einfaches wie effektives, jedoch manuelles Analyseprozedere für den LC-MS/MS-Nachweis von Antibiotika [1] mittels eines leistungsstarken Autosamplers erfolgreich automatisiert. Über das Resultat ihrer Methodenentwicklung, die u.a. einen hohen Probendurchsatz zum Ziel hatte, berichteten Foster et al. auf der Pittsburgh Conference im März 2019 in Philadelphia/USA.

Ergänzendes zum Thema
 
LP-Info: Antibiotika in der Tiermedizin

… Automatisierung fördert Effizienz

Will man also die Konzentration der Analyten in der Eierprobe genau bestimmen, ist eine umfangreiche Probenvorbereitung erforderlich, die mehrere Extraktions- und Aufreinigungsschritte beinhaltet: Im Anschluss an eine Flüssig-flüssig-Extraktion etwa sei eine Festphasenextraktion notwendig, „um signifikante Mengen jener potenziell störenden Phospholipide zu entfernen, von denen bekannt ist, dass sie zusammen mit den antibiotischen Verbindungen extrahiert werden“, berichten Foster et. al.

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Die Applikationsexperten machten sich folglich daran, eine bestehende Methode [1] möglichst eins zu eins auf einen geeigneten Autosampler zu übertragen, namentlich einen Multi-Purpose-Sampler (MPS robotic pro) von Gerstel, der u.a. sowohl für die Flüssig-flüssig-Extraktion (LLE) mit einer Mischstation (Gerstel-Quick-Mix), CF-200-Zentrifuge und Universal-Filtrationseinheit, sowie für die Festphasenextraktion (SPE) konfiguriert war. Nach Abschluss der Probenvorbereitung injizierte der MPS ein Aliquot der Probe auf das gekoppelte LC-MS/MS-System. Hierbei handelte es sich um eine Agilent 1260 HPLC-Pumpe mit einer Waters Acquity UPLC BEH C18 (2,1 x 100 mm, 1,7 µm) sowie ein Agilent-Ultivo-Triple-Quadrupole-Massenspektrometer (QQQ-MS) mit Jet-Stream-Elektrosprayquelle.

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