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Tandem-Massenspektrometrie Vitamin D in Serum effizient und sicher bestimmen

Autor / Redakteur: Guido Deußing* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Vitamin D gehört zu den essenziellen Bestandteilen, die der Mensch zum Leben braucht. Um Mangelerscheinungen auszuschließen, wird der Vitamin-D-Spiegel in Serum bestimmt. Zum Mittel der Wahl hierzu avancierte die HPLC gekoppelt an die Tandem-Massenspektroskopie (MS/MS), insbesondere auch, weil sich die Probenvorbereitung komfortabel und sicher automatisieren lässt.

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1 Vitamin-D-Analyzer: Die MPS-Prep-Station ermöglicht eine vollautomatisierte Bearbeitung der Serum- Proben sowie die anschließende Aufgabe in das LC-MS/MS-System. Bilder: Gerstel
1 Vitamin-D-Analyzer: Die MPS-Prep-Station ermöglicht eine vollautomatisierte Bearbeitung der Serum- Proben sowie die anschließende Aufgabe in das LC-MS/MS-System. Bilder: Gerstel
( Archiv: Vogel Business Media )

Vitamin D (Cholecalciferol) ist ein für den menschlichen Organismus lebenswichtiger Baustein. Er nimmt eine Schlüsselrolle für Wohlbefinden und Gesundheit ein. Fehlt es an Vitamin D, steigt das Risiko zu erkranken. Eine klassische Mangelerscheinung ist die Rachitis, die mit einer mangelhaften oder fehlenden Verknöcherung der Knorpelmatrix des Knochens einhergeht. Zu der Risikogruppe gehören Neugeborene und Kleinkinder; in Deutschland erhalten die meisten Säuglingen im ersten Lebensjahr und eventuell noch in ihrem zweiten Winter täglich eine Rachitis-Prophylaxe.

Bei Schwangeren und älteren Menschen zeigt sich ein Mangel an Vitamin D ebenfalls meist an Veränderungen der Skelettstruktur: Die Knochen verformen sich (Osteomalazie) oder verlieren an Substanz, werden porös und brüchig (Osteoporose). Zurückführen lässt sich dieser wie jener Krankheitsverlauf auf eine wichtige Funktion, die das Vitamin D im Organismus erfüllt beziehungsweise, bei unzureichender Versorgung, nicht erfüllen kann: Es beeinflusst den Knochenstoffwechsel und die Aufnahme strukturstärkenden Kalziums ins Knochengewebe. Zu den wichtigen Vitamin-D-Lieferanten zählen Lebensmittel wie Lebertran, Milchprodukte, Eier und fetthaltige Fische. Jedoch deckt der Mensch seinen Vitamin-D-Bedarf hauptsächlich über die Haut, in der es zu rund 90 Prozent photochemisch, induziert durch natürliches Sonnenlicht (UV-B), aus 7-Dehydrocholesterin gebildet wird, das wiederum ein Stoffwechselprodukt des körpereigenen Cholesterins ist. Bei zu geringer Sonnenexposition steigt folgerichtig das Risiko einer Vitamin-D-Unterversorgung. Hierzu kommt es insbesondere in der dunklen und kalten Jahreszeit, aber auch in sonnenreichen Jahreszeiten und Gefilden, wenn die Haut im Übermaß vor Sonneneinstrahlung geschützt wird.

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Am Rande bemerkt: Inzwischen mehren sich die Belege, dass der Winterblues, eine hierzulande in Herbst und Winter geradezu kollektiv auftretende depressive Stimmung, die sich spontan ins Gegenteil verkehrt, nimmt mit Beginn des Frühjahrs die Sonnenscheindauer zu, ebenfalls mit einer Unterversorgung des Organismus mit Vitamin D zusammenhängt. Naturvölker, heißt es, die sich vornehmlich an frischer Luft und in freier Natur bewegen, kennen keinen Vitamin-D-Mangel. Vitamin-D-Mangel lässt sich somit durchaus als Zivilisationskrankheit bezeichnen.

Sonnenlicht versus Nahrungsergänzungsmittel

Wenn weder die Gelegenheit zur Bewegung an frischer Luft besteht noch die Lust, die Vitamin-D-Speicher der Haut im Solarium aufzutanken, sucht mancher sein Heil in der Einnahme spezieller Präparate und Nahrungsergänzungsmittel, die Vitamin D als Wirkstoff enthalten. Um die Qualität eines solchen Präparats zu bewerten, ist der Blick auf die Liste der Inhaltsstoffe zu lenken. Vitamin D ist nämlich nicht gleich Vitamin D! Im ärztlichen Sprachgebrauch wird Vitamin D synonym für Vitamin D3 (Cholecalciferol) verwendet, wie es bekanntermaßen von Wirbeltieren produziert wird. In Pflanzen und Pilzen entsteht ebenfalls unter Einfluss von Sonnenlicht ein dem Cholecalciferol vergleichbarer Stoff, das Ergocalciferol, welches als Vitamin D2 bezeichnet wird. In einigen Ländern dient Vitamin D2 als wichtigste Ingredienz von Vitamin-D-Präparaten und -Nahrungsergänzungsmitteln. Um sich ein differenziertes, aussagekräftiges Bild vom Vitamin-D-Spiegel eines Patienten zu machen, wird in der Regel die Konzentration des 25-Hydroxycholecalciferol (25-OH-D3) im Serum bestimmt. Dabei handelt es sich, vereinfacht gesagt, um die Speicherform des Vitamin D, die im Verlauf des Leberstoffwechsels entsteht; die mittel- bis längerfristige Vitamin-D-Versorgung eines Organismus lässt sich mit diesem Parameter am besten beschreiben. Am Rande bemerkt: Liegt der Verdacht einer Stoffwechselstörung vor, erweist es sich als sinnvoll, die Konzentration des in der Niere verstoffwechselten, biologisch aktiven 1,25-(OH)2-Vitamin-D3 (Calcitriol) zu bestimmen. Dessen Messung zur Bestimmung der Gesamtmenge des im Blut befindlichen Vitamin D ist ungeeignet, da Calcitriol nur bedarfsabhängig synthetisiert wird.

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