Analyse von Ethylenoxid in pharmazeutischen Produkten und in Lebensmitteln
Hintergrund zu Ethylenoxid (EO)
- EO ist sehr entzündlich, toxisch, krebserregend und sehr korrosiv
- Gasförmig (SP ~ 10°C), MW 44g/mol
- Hauptmetabolit in Lebensmitteln 2-Chlorethanol (MW 80,5 g/mol) muss miterfasst werden
- Wird weltweit zur Desinfektion von hitzelabilen Produkten (Plastikbesteck im Krankenhaus, Fußböden, Atemmasken, etc.) eingesetzt
Analytische Lösungen:
- Ethylenoxid als Desinfektionsmittel (Oberflächen, Atemmasken, OP-Besteck, etc.)
Einfache Headspace-GCMS oder GC-FID Applikation - Ethylenoxid als Pflanzenschutzmittel
Nahrungsmittel muss extrahiert werden, Flüssiginjektion mit GCMS/MS Detektion
Ethylenoxid als Desinfektionsmittel
- In der Regel handelt es sich um eine einfache Headspace-GC Analytik, z.T. nach Extraktion
- Fertige Methoden / Gerätekonfigurationen
- Höchstes Level an Datenintegrität möglich
Hierzu sind eine Reihe von Applikationsschriften verfügbar:
Ethylenoxid als Pflanzenschutzmittel
Sesam-Skandal in 2020 in Indien:
- Ethylenoxid wird als Sprüh-Fungizid genutzt
- Es wurden vermutlich > 300 Tonnen kontaminierter Sesam in Umlauf gebracht und auch in der EU vertrieben
- Das EU Limit von 0,5mg/kg wurde um 1.000 überschritten und z.T. verkauft als Bio-Ware
Analytisch:
Sesam-Extraktion erforderlich (QuEChERS),
hohe Matrixbelastung, daher GCMS TQ für Nachweisgrenze sinnvoll
2-Chlorethanol muss miterfasst werden, Angabe als Summe der beiden Komponenten erlaubt
Chromatographie anspruchsvoll, da wegen der Flüchtigkeit die Peakform schnell breit wird
GCMS-TQ8050 NX mit höchster Sensitivität
Das einzige GCMS TQ mit Noise-cancelling Detektor.
- IDL 0.5fg
- MRM: S/N>40000:1, 0.1pg OFN
- Scan: S/N>2000, 1pg OFN
Einziges GCMS TQ mit 3 unabhängigen Systemen (patentiert) zur Rauschunterdrückung
MRM-Übergänge für Ethylenoxid - Die Verwirrung kam von offizieller Seite
In der Publikation vom EURL wird EO mit 3 MRM Signalen gemessen 44-29, 44-28 und 44-14 Der Übergang 44>28 ist aber ein pseudo-Übergang, der nur erfasst wird wenn Q3 Auflösung auf low gestellt wird.
Das wird ersichtlich aus dem Spektrum von Ethylenoxid:
Der Übergang 44>28 müsste also ein Signal liefern, dass nur ca. 20% Intensität vom 44>29 hat.
Selbst in staatlichen Publikationen sind beide Übergänge aber gleich hoch!
Ebenfalls wichtig:
Probleme entstehen bei der Verwendung von Stickstoff als Kollisionsgas
Shimadzu nutzt Argon, was essentiell ist zur Erfassung dieser Übergänge
Ethylenoxid-GCMS-Paket
Shimadzu bietet ein fertiges Paket für diese Analytik
- GCMS-TQ8050 NX Triplequadrupol Gerät mit hochempfindlicher Ionenquelle (BEIS)
- Semi-polare Dickfilmsäule für optimale Peakform
- Kaltaufgabe mit Optic 4 Injektor
- Optimierte Transferzeit optimierte Temperatur für Injektion
- Injektionsgeschwindigkeit ist kritisch wegen Peakform
- Höheres Injektionsvolumen möglich
- Autosampler AOC-30 oder AOC-6000
MRM Übergänge
Ethylenoxid: 44>29, 44>14, 44>28
2-Chlorethanol: 80>31, 80>44, 82>31
2-Chlorethanol-d4: 84>33, 86>33
Realprobe aus QuEChERs Extrakt
- Standard extrahiert in Acetonitril
- ISTD ist 2-Chlorethanol–d4
- 10ng/ml
- 1µl Injektion bei Split 1:5
- Gemessen auf TQ8050 NX mit hoch-empfindlicher Ionenquelle (BEIS)
Beispielreport aus GCMS Insight
Gemessen auf GCMS TQ8050 NX mit Standard Ionenquelle
Interner Standard – deuteriert
