Optimierung und Validierung einer GC-MS-MS Methode zum Nachweis und zur Bestimmung von N-Nitrosaminen in Kosmetika

Abstract

N-Nitrosamine gehören seit mehreren Jahrzehnten zu den weltweit kanzerogensten Stoffen und bergen immer noch viele Rätsel. Bis heute ist kein Schwellenwert für sie bekannt und eine Vermeidung der Exposition dieser Stoffklasse so gut wie unmöglich, da sie im Körper selbst durch die Aufnahme von Vorläufern entstehen können. Diese Bachelorarbeit hatte zum Ziel, eine Methode zu entwickeln, die eine Bestimmung von 3 μg/kg N-Nitrosaminen in kosmetischen Pflegeprodukten möglich macht und diese Methode anschließend zu validieren. Die Validierung ist ein Teil der Qualitätssicherung und erlaubt, nach erfolgreicher Durchführung, die Übernahme der Methode in die Routine. Die Analysenmethode sowie die Validierung wurde an einer GC-MS-MS der Firma Agilent durchgeführt. Untersucht wurden hierbei folgende Validierungsparameter. • Präzision (Mess-, Methoden-, laborinterne Vergleichspräzision) • Linearität (Kalibrierfunktion, Methode) • Blindwert (Standard, Methode) • Nachweis, Bestimmungsgrenze • Wiederfindung • Stabilität Im ersten Schritt wurde eine intensive Literaturrecherche bezüglich der Geräteeigenschaft sowie der Methoden der Probenaufbereitung betrieben. Basierend auf dieser Recherche und mit Unterstützung der Laborleitung wurde eine Probenaufbereitungsmethode entwickelt. Die besten Resultate wurden durch eine Wasserdampfdestillation der Kosmetikprobe mit anschließender Extraktion mittels Dichlormethan und Eindampfen des Extrakts erreicht. Unter Verwendung des Cold Application System der verwendeten GC-MS-MS war eine Verbesserung der Messmethode möglich. Das CAS zeigte bei der Aufnahme unterschiedlicher Temperaturprogramme des Liners Auswirkung auf die Peakformen der Analyten. Unter Verwendung des optimierten Aufbereitungs- und Messverfahrens wurde die Validierung der Methode durchgeführt.

N-nitrosamines belong to the most carcinogenic materials worldwide and still mystify researchers. To this day no threshold value is known and a prevention of the exposition of this material class is almost impossible as the formation of N-nitrosamines can occur in the body itself from the uptake of their precursors. The aim of this bachelor thesis was to develop, optimize and validate a method to determine N-nitrosamine in personal care products with a quantitation limit of 3 μg/kg. The analysis method and validation was performed on a GC-MS-MS, type Agilent 7000. The following validation parameters were investigated. • Precision (measuring, method and intermediate precision) • Linearity (measuring and method) • Blank value (standard and sample) • Limit of detection • Limit of quantitation • Recovery • Stability As a first step, a literature study on the device features as well as the sample preparation was performed. Based on the literature study and with the assistance of the lab supervisor a method for the sample preparation was developed. The best results were obtained by steam distillation of the cosmetic sample, followed by extraction with dichloromethane and evaporation of the extract. An improvement of the measuring method was found by using the Cold Application System (CAS) of the gear. Four different liner heating programs were performed and based on the ideal chromatographic peak shape, the best program selected. The validation was performed using the optimized preparation and measurement method.