Aromabeitrag von Estragol (p-Allylmethoxybenzol) in Gewürzen und dessen Metabolismus im menschlichen Körper

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1. Verfasser: Zeller, Annette (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Garching Verl. Dt. Forschungsanst. für Lebensmittelchemie (DFA) 2007
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adam_text Titel: Aromabeitrag von Estragol (p-Allylmethoxybenzol) in Gewürzen und dessen Metabolismus im menschliche Autor: Zeller, Annette Jahr: 2007 Inhaltsverzeichnis: 1 EINLEITUNG...................................................................................................................................1 1.1 Allgemeine Informationen zu Estragol...................................................................................1 1.1.1 Biosynthese von Estragol und sonstigen Phenylpropanen.............................................................1 1.1.2 Aromastoffzusammensetzung von estragolhaltigen Gewürzen......................................................3 1.1.2.1 Fenchel..................................................................................................................................................3 1.1.2.2 Anis.......................................................................................................................................................8 1.1.2.3 Estragon...............................................................................................................................................10 1.2 Toxikologische Relevanz von Estragol................................................................................12 1.2.1 Metabolisierungsmechanismen im Körper....................................................................................12 1.2.2 Bisherige Studien zur Toxizität von Estragol................................................................................14 1.3 Analytische Methoden...........................................................................................................18 1.3.1 Methoden zur Identifizierung der Aromastoffe..............................................................................18 1.3.1.1 Isolierung der flüchtigen Verbindungen................................................................................................19 1.3.1.2 Aromaextraktverdünnungsanalyse.......................................................................................................19 1.3.1.3 Verdünnungsanalyse statischer Head-Space Proben..........................................................................20 1.3.1.4 Identifizierung und Quantifizierung von Aromastoffen..........................................................................21 1.3.1.5 Bestimmung von Aromawerten............................................................................................................21 1.3.1.6 Aromasimulation..................................................................................................................................21 1.3.2 Methodenentwicklung zur Bestimmung von Metaboliten in Körperflüssigkelten..........................22 1.3.2.1 StabilisotopenverdOnnungsanalyse(SIVA)..........................................................................................22 1.3.2.2 Optimierung und Oberprüfung der Empfindlichkeit der Methode.........................................................24 1.4 Aufgabenstellung...................................................................................................................25 2 ERGEBNISSE UND DISKUSSION...............................................................................................26 2.1 Methodenentwicklung zur Quantifizierung von Estragol...................................................26 2.1.1 Entwicklung einer Stabilisotopenverdünnungsanalyse für Estragol..............................................26 2.1.1.1 Synthese von [3 ,3 -2H2J-Estragol.........................................................................................................26 2.1.1.2 Synthese von [1 ,1 M -ZH3]-Estragol...................................................................................................29 2.1.2 Vergleich von isotopenmarkiertem Estragol mit verschiedenen internen Standards....................32 2.1.3 Diskussion.....................................................................................................................................37 2.2 Aromarelevanz von Estragol in Fenchel..............................................................................40 2.2.1 Aromastoffe in Fencheltee............................................................................................................40 2.2.1.1 Aromaextraktverdünnungsanalyse und Identifizierungsexperimente...................................................40 2.2.1.2 Head-Space Analyse...........................................................................................................................50 2.2.1.3 Quantifizierung der Aromastoffe und Ermittlung der Aromawerte........................................................51 2.2.1.4 Aromasimulation und Weglassversuche..............................................................................................56 2.2.2 Aromastoffe in Fenchelfrüchten....................................................................................................61 2.2.2.1 Aromaextraktverdünnungsanalyse.......................................................................................................61 2.2.2.2 Quantifizierung der Aromastoffe..........................................................................................................61 2.2.3 Fencheltee und Fenchelfrüchte im Vergleich................................................................................65 2.2.3.1 Aromaextraktverdunnungsanalysen.....................................................................................................65 2.2.3.2 Extraktionsausbeuten...........................................................................................................................65 2.2.3.3 Temperaturabhängige Aromastoffausbeuten in Fencheltee................................................................67 2.2.4 Fencheltee Instantprodukte..........................................................................................................68 2.2.4.1 Sensorische Untersuchungen..............................................................................................................68 2.2.4.2 Quantifizierung der Aromastoffe und Ermittlung der Aromawerte........................................................69 2.2.5 Diskussion.....................................................................................................................................71 2.3 Aromarelevanz von Estragol in Anis....................................................................................80 2.3.1 Aromastoffe in Anisfrüchten..........................................................................................................80 2.3.1.1 Aromaextraktverdünnungsanalyse.......................................................................................................80 2.3.1.2 Quantifizierung der Aromastoffe..........................................................................................................82 2.3.2 Aromastoffe in Anistee..................................................................................................................83 2.3.2.1 Quantifizierung der Aromastoffe..........................................................................................................83 2.3.2.2 Ermittlung der Aromawerte..................................................................................................................84 2.3.3 Diskussion.....................................................................................................................................85 2.4 Aromarelevanz von Estragol in getrocknetem Estragon...................................................88 2.4.1 Aromaextraktverdünnungsanalyse...............................................................................................88 2.4.2 Quantifizierung der Aromastoffe...................................................................................................90 2.4.3 Ermittlung der Aromawerte...........................................................................................................91 2.4.4 Diskussion.....................................................................................................................................93 2.5 Resorption und Metabolismus von Estragol in vivo..........................................................95 2.5.1 Methodenentwicklungen...............................................................................................................95 2.5.1.1 Entwicklung einer Stabilisotopenverdünnungsanalyse für 1 -Hydroxyestragol.....................................95 2.5.1.2 Stabilitätstests und enzymatische Freisetzung von 1 - Hydroxyestragol............................................101 2.5.2 Blutuntersuchungen....................................................................................................................106 2.5.2.1 Migration von V- Hydroxyestragol in Erythrozyten.............................................................................107 2.5.2.2 Nachweisgrenzen von Estragol und 1 -Hydroxyestragol in Blutplasma..............................................108 2.5.2.3 Quantifizierung von Estragol, 1 - Hydroxyestragol, p-Allylphenol und (rans-Anethol in Blutplasma... 110 2.5.3 Urinuntersuchungen...................................................................................................................113 2.5.3.1 Nachweisgrenzen von Estragol und 1 -Hydroxyestragol in Urin.........................................................113 2.5.3.2 Quantifizierung von Estragol, 1 -Hydroxyestragol und p-Allylphenol in Urin......................................115 2.5.3.3 Dosisabhangkje Bildung von V-Hydroxyestragol..............................................................................118 2.5.3.4 Physiologische Studie mit sieben Probanden....................................................................................120 2.5.4 Diskussion..................................................................................................................................123 3 EXPERIMENTELLER TEIL.........................................................................................................131 3.1 Chemikalien und Material....................................................................................................131 3.1.1 Untersuchungsmaterial...............................................................................................................131 3.1.2 Referenzaromastoffe..................................................................................................................131 3.1.3 Isotopenmarkierte Standards......................................................................................................133 3.1.4 Sonstige Chemikalien.................................................................................................................133 3.2 Synthesen.............................................................................................................................135 3.2.1 P ^HJ-Estragol.......................................................................................................................135 3.2.2 [1 ,1 ,1 -2H3]-Estragol................................................................................................................137 3.2.3 r-Hydroxyestragol und I1 M ,1 -2ry-r-Hydroxyestragol..........................................................140 3.3 Identifizierung der Aromastoffe..........................................................................................142 3.3.1 Isolation der Aromastoffe aus Fencheltee und Anistee..............................................................142 3.3.2 Isolation der Aromastoffe aus Fenchelfrüchten, Anisfrüchten und getrockneten Estragon........143 3.3.3 Aromaextraktverdünnungsanalyse.............................................................................................143 3.3.4 Verdünnungsanalyse statischer Head-Space-Proben................................................................143 3.3.5 Identifizierung der Aromastoffe...................................................................................................144 3.4 Quantitative Bestimmung der Aromastoffe.......................................................................144 3.4.1 Aufarbeitung des Fencheltees und Anistees für die quantitative Bestimmung...........................144 3.4.2 Aufarbeitung der Fencheltee-Instantprodukte für die quantitative Bestimmung.........................144 3.4.3 Aufarbeitung von Fenchel, Anis und getrockneten Estragon für die quantitative Bestimmung ..145 3.4.4 Konzentrationsbestimmung der isotopenmarkierten Standards.................................................145 3.4.5 Massenchromatographische Bestimmungen zur Quantifizierung...............................................146 3.4.6 Bestimmung der Enantromerenvertellung chiraler Aromastoffe..................................................148 3.4.7 Quantifizierung von Estragol mit verschiedenen internen Standards in Fencheltee...................148 3.4.8 Aufklärung möglicher Bildungswege von Aromastoffen während der Teezubereitung...............149 3.5 Physiologische Untersuchungen.......................................................................................150 3.5.1 Blutuntersuchungen....................................................................................................................150 3.5.1.1 Untersuchung von Blutplasma...........................................................................................................150 3.5.1.2 Untersuchung der Erythrozyten.........................................................................................................151 3.5.2 Urinuntersuchungen....................................................................................................................151 3.5.3 Massenchromatographische Bestimmungen von Estragol und seinen Metaboliten...................152 3.5.4 Bestimmung der Nachweis- und Bestimmungsgrenzen.............................................................153 3.5.5 OberprüfungderStabilitatvoni -Hydroxyestragol(OHE)..........................................................154 3.5.5.1 Behandlung mit 20%-iger Trichloressigsäure.....................................................................................154 3.5.5.2 Stabilität bei pH 5...............................................................................................................................154 3.5.5.3 Reaktion mit Glutathion......................................................................................................................154 3.5.6 Durchführung der Verzehrsstudie von Fencheltee.....................................................................155 3.6 Analytische Methoden.........................................................................................................155 3.6.1 Hochvakuumdestillation..............................................................................................................155 3.6.2 Kapillargaschromatographie.......................................................................................................156 3.6.2.1 HRGC-FID und HRGC-0...................................................................................................................156 3.6.2.2 HRGC-MS (Sektorfeld)......................................................................................................................157 3.6.2.3 Hochauflösende HRGC-MS (Sektorfeld)............................................................................................158 3.6.2.4 HRGC-MS (lonenfalle Saturn)...........................................................................................................158 3.6.2.5 GC-GC-MS (lonenfalle Saturn)..........................................................................................................158 3.6.2.6 GC-GC-MS (lonenfalle ITD)...............................................................................................................159 3.6.2.7 HRGC-0 von Head-Space-Proben....................................................................................................160 3.6.3 Flüssigchromatographie..............................................................................................................160 3.6.3.1 RP-HPLC-UV.....................................................................................................................................160 3.6.3.2 LC-MS/MS (TSQ)...............................................................................................................................160 3.6.4 Kernresonanzspektroskopie ( H-NMR).......................................................................................162 3.7 Sensorische Untersuchungen............................................................................................162 3.7.1 Dreiecksprüfung..........................................................................................................................162 3.7.2 Prafilprüfung................................................................................................................................163 3.7.3 Weglassversuche........................................................................................................................163 3.8 Statistische Untersuchungen (t-Test)................................................................................164 4 ZUSAMMENFASSUNG..............................................................................................................165 5 LITERATUR................................................................................................................................168
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