Entwicklung einer massenspektrometrischen Methode zur Bestimmung von Cumarin und Metabolite aus Blutplasma und Urin im Rahmen einer Bioverfügbarkeitsstudie

Alemán. Cumarin ist ein Aroma welches seit Jahrtausenden als Bestanteil des kostbarenGewürzes Zimt verzehrt wird. Cumarin gibt dem Cassia-Zimt sein typisch intensiv duftendesAroma. Jedoch hat es auch eine negative Seite. Seit 1954 hat man in tierexperimentellenStudien eine toxikologische Wirkung festgestellt. Es folgten weitere tierexperimentelle Studienzur Toxikologie und zum Metabolismus sowie klinische Studien zur Verträglichkeit vonCumarin als Medikament z. B. zur Behandlung von Ödemen. Aus klinischen Studien, mitEinnahmen der Reinsubstanz bis zu 100 mg, geht Cumarin als verträglich hervor, obwohleinige Patienten mit erhöhten Transaminase-Werten der Leber reagierten, die sich wiedernach zwei Wochen normalisierten. So wurde nach Abschluss der Studien Cumarin (z. B.Venalot®) als freies Medikament zugelassen und kann mit Tagesdosen von 90 mg eingenommenwerden.Studien zum Metabolismus zeigen, dass rund 10% der Bevölkerung einen Polymorphismusim CYP450 A6 aufweisen. Der Polymorphismus führt zur Bildung des Cumarin3,4-Epoxids, welches der Hauptmetabolit bei Ratten ist und eine hepatoxische, jedoch keinegenotoxische Wirkung hat.Ein Lebensmittel muss gesundheitlich unbedenklich sein. Es wird täglich ein Leben langaufgenommen und darf keine Krankheiten verursachen. Wenn Cumarin bei 10 % derProbanden einer klinischen Studie eine hepatoxische Wirkung verursacht, ist das fürLebensmittel nicht vertretbar. Auch wenn sich Leberwerte nach zwei Wochen normalisieren,so stellt eine kurzfristige sehr hohe Dosis ein gesundheitliches Risiko (Leberversagen) dar.Derzeit beträgt die Höchstmenge von Cumarin in Lebensmitteln 2 mg/kg und basiert aufklinische und tierexperimentelle Daten. Zur besseren Einschätzung der Verwendung vonCumarin in Lebensmittel bedarf es Humanstudien, in denen der Stoffwechsel von Cumarin beiAufnahme verzehrsüblicher Mengen mit der Lebensmittelmatrix im Vergleich zur Reinsubstanzuntersucht wird. Bestandteile in Lebensmitteln können eine hemmende oder verstärkendeWirkung auf den Cumarin-Stoffwechsel haben.Zum Nachweis von Cumarin kommt die LC-MS/MS mit der Elektronenspray-Ionisationoder der Atmosphärendruck Chemischen Ionisation zur Anwendung. Für die Massenspektrometriesublimiert Cumarin leicht ohne sich thermisch zu zersetzen und lässt sich leichtin die Dampfphase überführen. Jedoch ist Cumarin ein kleines Molekül mit einer molarenMasse von 146,15 g/mol. Hinzu kommen ein stabiler aromatischer Ring und eineLakton-Verbindung, die kaum Angriffsmöglichkeiten zur Fragmentierung geben. SpezifischeFragmente mit hoher Intensität werden kaum vorhanden sein.