Zielgerichtete Profilanalyse zur Identifizierung von Carbonsäuren im Zuckerabbau

Abstract

Peritonealdialyselösungen (PD) enthalten typischerweise Glukose als osmotisch wirksame Substanz. Die zur mikrobiologischen Sicherheit notwendige Flitzesterilisation führt jedoch zu einem Abbau der Glukose [1]. Ein Indikator dieses Abbaus ist die pFI-Wert-Absenkung nach der Sterilisation, die auf die Bildung von Glukoseabbauprodukten mit Carboxygruppen (carboxylGDPs) zurückgeführt werden könnte.

Ziel der vorliegenden Studie war es, carboxylGDPs in PD-Lösungen zu identifizieren. Flierzu wurde eine gezielte Profilanalyse durchgeführt, bei der Carbonsäuren durch Derivatisierung mit 3-Nitrophenylhydrazin analysiert werden [2]. Die Analyse der Lösungen erfolgte mittels Ultrahochleistungsflüssigchromatographie in Kombination mit Tandem-Massenspektrometrie. Zur Verbesserung der Selektivität wurde die Fragmentierung der derivatisierten Carbonsäuren durch kollisionsinduzierte Dissoziation genutzt. Dabei entstand ein charakteristisches Fragmention mit m/z von 137, mit dem Carbonsäurederivate im Vorläuferionen-Modus (precursor ion Scan) der Massenspektrometrie gezielt erfasst wurden. Produktionenspektren unterstützten die strukturelle Charakterisierung der unbekannten Verbindungen. Die Identifizierung erfolgte durch Vergleich der chromatographischen und massenspektrometrischen Parameter mit authentischen Referenzsubstanzen. Insgesamt konnten fünf Carbonsäuren in kommerziellen PD-Lösungen eindeutig identifiziert werden: Gluconsäure, Metasaccharinsäure, Glycerinsäure, Ameisensäure und Essigsäure.

Die Ergebnisse zeigen, dass in hitzesterilisierten, glukosehaltigen PD-Lösungen Carbonsäuren entstehen, welche vermutlich zur beobachteten pH-Wert-Absenkung beitragen.