Bestimmung von Ethylcarbamat in Steinobstbränden mittels Gaschromatographie und Tandem-Massenspektrometrie

Dr. D. Lachenmeier, DR. Th. Kuballa

 

Die herkömmliche Bestimmung von Ethylcarbamat erfolgt nach Flüssig-Flüssig-Extraktion über Extrelut-Säulen mittels Gaschromatographie und eindimensionaler Massenspektrometrie (GC/MS) mit deuteriertem Ethylcarbamat als internem Standard [1]. Dabei werden als Zielmassen die Massenfragmente m/z 62 bzw. m/z 64 und als Qualifiermassen die Massenfragmente m/z 74, m/z 76 und m/z 44 eingesetzt.

Am CVUA Karlsruhe gesammelte Erfahrungen zeigten, dass die Zielmassen in der Regel ungestört sind. Bei den Qualifier-Massenfragmenten m/z 74 und m/z 76 traten jedoch in der Praxis häufig Störungen auf. Auch m/z?44 (CONH2) ist als Qualifier-Massenfragment häufig nicht geeignet, da sowohl Ethylcarbamat selbst als auch der interne Standard dieses Massenfragment liefert sowie Analyt und interner Standard nur selten chromatographisch voneinander getrennt sind. Zudem kann es bei einer chromatographischen Überlagerung durch eventuelle CO2-Abspaltung ebenfalls zu Störungen auf m/z?44 kommen. Eine eindeutige Identifizierung von Ethylcarbamat über die Qualifier-Massenfragmente ist deshalb häufig nicht gegeben.
Aus diesem Grunde wurde das Verfahren auf Gaschromatographie und Tandem-Massenspektrometrie (GC/MS/MS) mit einem Triple-Quadrupol-Gerät ( Bear Instruments, Kodiak 1200) umgestellt, das eine wesentlich verbesserte Selektivität und Sensitivität bietet. Hierbei werden die charakteristischen Zerfälle von m/z 74>44 und m/z 62>44 für Ethylcarbamat und m/z 64>44 für den internen Standard gewählt. Als Kollisionsgas wird Argon und eine energetische Anregung von -20 eV angewandt.

Abb.: Kirschwasserprobe mit 0,63 mg/L Ethylcarbamatgehalt
Der damit erhaltene Variationskoeffizient reeller Probenmatrices unter Berücksichtigung zeitlich versetzter Aufarbeitungstage liegt zwischen 7,9 und 10,1% und die Nachweisgrenze bei 0,014 mg/L. Das Verfahren ist zwischen 0,25 mg/L und 5,0 mg/L linear. Gegenüber herkömmlicher Massenspektrometrie konnte die Empfindlichkeit um den Faktor 10 erhöht werden. Bei der Routineanalytik von Steinobstbränden wurden in allen Fällen störungsfreie Chromatogramme erhalten (s. Abbildung). Durch die vorliegende Arbeit wurde gezeigt, daß die GC/MS/MS-Technik eine empfindliche und robuste Alternative für die Analyse von Ethylcarbamat in Steinobstbränden darstellt. Genauere Informationen können der Zeitschrift "Rapid Communications in Mass Spectrometry" entnommen werden [2].
1. Mildau G, Preuß A, Frank W, Heering W (1987) Dtsch. Lebensm. Rundsch. 83: 69-74.
2. Lachenmeier DW, Frank W, Kuballa T (2005) Rapid Commun. Mass Spectrom. 19: 108-112.

 

 

Artikel erstmals erschienen am 24.11.2008