Bestimmung von Stoffwechselmetaboliten des Benzylisothiocyanates in menschlichen Serumproben nach dem Verzehr von Kapuzinerkresse
FSMI 2013
Vortrag von S. Platz, 19.02.2013
Platz, S. 1, Kühn, C. 1, Schiess, S. 2, Schreiner, M. 3 Kemper, M. 3, Pfeiffer, A. 2, Rohn, S. 1
1 Universität Hamburg, HAMBURG SCHOOL OF FOOD SCIENCE - www.hsfs.org
2 Nuthetal/D
3 Großbeeren/D
Die Kapuzinerkresse gehört zur Ordnung der Brassicales und ist seit Jahrhunderten als Arzneipflanze bekannt. Die pharmakologische Wirkung der Kapuzinerkresse ist auf das enthaltene aromatische Glucosinolat (Glucotropaeolin) zurückzuführen, welches nach Gewebsverletzung durch endogene Myrosinasen zu Benzylisothiocyanat (BITC) hydrolysiert werden kann. Aufgrund des lipophilen Charakters wird BITC schnell im menschlichen Darm resorbiert, mit Glutathion konjugiert und schrittweise zur Mercaptursäure (N-Acetyl-S-(N-benzylthiocarbamoyl)-L-cystein) abgebaut und im Urin ausgeschieden. Das BITC wird sowohl im Zell- als auch im Tierversuch durch die Induktion von Phase-II-Enzymen und Einleitung der Apoptose als potentiell antikanzerogen diskutiert.[1] In diesem Zusammenhang stellen sowohl der Verbleib der Isothiocyanate als auch die Pharmakokinetik der verschiedenen Metabolite bedeutsame Fragestellungen dar.
Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung und Validierung einer sensitiven und robusten LC-ESI-MS/MS-Multimethode zur Bestimmung der Glutathion-Konjugate des BITC in menschlichen Serumproben (Urin, Plasma). Es erfolgte zunächst die organische Synthese der verschiedenen Stoffwechselmetabolite BITC-Glutathion, BITC-N-Acetylcystein (BITC-NAC), BITC-Cysteinylglycin sowie BITC-Cystein. Die Syntheseprodukte wurden mit einer durchschnittlichen Reinheit von 93% erhalten; die Strukturaufklärung erfolgte durch NMR-Spektrometrie (1H, 13C-Dept-135). Zudem erfolgte die Optimierung einer geeigneten Probenvorbereitung durch Festphasenextraktion, sowie die Methodenentwicklung und Validierung an einem Triple-Quadrupol-Massenspektrometer mit einer Elektrospray-Ionisations-Quelle im negativen Ionenmodus. Anschließend wurde im Rahmen einer Humanstudie nach dem Verzehr von gefriergetrockneten Blättern der Kapuzinerkresse Blut und Urin zu verschiedenen Zeitpunkten entnommen. In den Urinproben konnte BITC-NAC und BITC-Cys, in den Blutplasmaproben alle BITC-Metabolite bestimmt werden. Der höchste Gehalt an Mercaptursäure wurde in Urin nach 4 h, in Blutplasma nach 3 h nachgewiesen. Diese Erkenntnisse helfen die Relevanz von Glucosinolaten im Bereich der Ernährungsforschung weiter aufzudecken.
Literatur
[1] Srivastava SK, Singh SV (2004), Carcinogenesis, 29(9):1701-1709
