Omega‐3‐Fettsäuren  – Herkunft,  Nutzen und  Analyse –

Dr. Jörn Schmidt-LassenK.D. Pharma Bexbach GmbH

Bruker AnwendertreffenEttlingen, 11.11.2015

KD  Pharma  – Geschichte  und  Erfolg

1988 1989 1990 1993 1994 1996 1999 2006 2008 2013 2014

Gegründet von R. Krumbholz& M. Dorscheid

Kommerzionalisierungvon Lactulose

Start von hochkonz.Omega-3EPA/DHA

Erstes Patent fürKD-pür Technologie®

(SFE & SFC)

Pilotanlage

Konstruktion der ersten SFC Produktionsanlagein Tarragona (Spanien)

Eröffnung von Homburg / Saar

Konstruktionvon Bexbach I

Verkauf anBioseutica Group

Verkauf an CAPITON AG

5mt 20mt 30mt 100mt250mt

700mt

2000mt

Konstruktionvon Bexbach II

2

2015

KD  Pharma  – Globale Präsenz und  Support

Asien – VerkaufSeoul, Korea

USA –VerkaufWilmington, Delaware

Canada – VerkaufHalifax, Nova Scotia Deutschland

Bexbach –Hauptsitz + Verkauf (EU) Bexbach I Bexbach II Homburg Saar

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Fischöle  und  Omega ‐3 ‐Fettsäuren  – Herkunft

Omega-3-Fischöl aus Kaltwasserfischen (Sardinen und Sardellen, Thunfisch, Tintenfisch, Seelachs)

Nebenprodukte aus Ölproduktion für Futtermittelindustrie

Pflanzliche Omega-3-Fettsäuren

Mikroalgen

Plankton

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• Grönland ca. 1850• Entdeckung der positiven Eigenschaften des Fischkonsums

bei Eskimos (Dr. Posch, deutscher Arzt) • niedrige Blutgerinnung

weniger Herzinfarkte trotz hohem Fettverzehr (Fisch, Robben, Walfleisch)

Fischöle  und  Omega ‐3 ‐Fettsäuren  – Entdeckung

Omega-3 Fettsäuren als Ursache für geringe Herzinfarktrate (Dr. Dyerberg und Dr. Bang, dänische Wissenschaftler)

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Du  bist was  Du   isstGesamtfett

mehrfach ungesättigte Fettsäuren : gesättigte Fettsäuren

25% 30% 35% 40%

1:1 0.9:1 0.75:1 0.5:1

Vor 4,000,000 Jahren Vor 100,000 Jahren 1850 1950 2000

Evolution der menschlichen Ernährung

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Du  bist was  Du   isst – Auswirkungen

Omega-6-Fettsäuren : Omega-3-Fettsäuren

1:1 10:1 20:1

Vor 4,000,000 Jahren Vor 100,000 Jahren 1850 1950 2000

Anstieg von chronisch-entzündlichen Erkrankungen

Maßnahmen: a) Omega-6 Zufuhr reduzierenb) Omega-3 Zufuhr erhöhen

Zufuhr durch z. B. Omega-3-Fischöl

Optimales VerhältnisOmega-6 : Omega-3 5 : 1

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Zusammensetzung von  Fischölen

gesättigt

einfach-ungesättigt

Omega-3 (EPA, DPA, DHA)

Omega-6 Fettsäuren

Cholesterol

32%

10%

28%

28%

2%

EPA 20:5 n-3

essentielle mehrfach ungesättigte Fettsäuren

Wirkung: • Verbesserte Durchblutung, Schutz der Blutgefäßwände• Entzündungshemmende Effekte auf unsere Gelenke Haut• Positive Entwicklung, Erhaltung, und Leistung unseres Gehirns,

des Sehvermögens und der Nerven

Empfehlung (European Food Safety Authority): ~250 mg EPA und DHA (Herzinfarktrisiko ca. 1g)/ pro Tag

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kd ‐pür®  Technologie

DPA

EPA

einfach-ungesättigt

gesättigt

DHA

CO2

CO2

FischöloderEthylester

Rückstandz.B. Kontaminanten, Farbe,

Oxidationsprodukte, Polymere, etc.

Löslich

Unlösliche Bestandteile

Deodorisiertes & gereinigtes Fischöl oder Ethylester

SupercriticalFluidExtraction

gesättigteinfach-

ungesättigt EPA DPA DHA

Fraktionen von gereinigten Ethylestern

• Keine Hitzbehandlung• Verhinderung von

Isomerenbildung• Sauerstoffausschluss • Keine Lösungsmittel-

verwendung

Leichte Abtrennung von Nebenstand-teilen

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SupercriticalFluidChromatography

Analyse  von  Fischölen  – Reinheit  und  Konzentrat ion  USP- und EP-Methoden für API (Omega-3 > 90 EE)• Peroxidzahl (POZ)• Anisidinzahl (AZ)• Säurezahl (SZ)• Absorption • Polymergehalt • Gaschromatographie (GC)

Fettsäurezusammensetzung und Gehalt der einzelnen Fettsäuren (EPA, DHA, DPA)

Weitere Analytik von Umweltkontaminaten (z. B. Schwermetalle, PCBs, Pestizide)durch zertifizierte externe Labore

Umfangreiche Analytikparameter

Hochreines EPA (> 95%)

Fragestellung für NIR: Möglicher Ersatz der GC-Analytik bei IPC für bestimmte Omega-3-Fettsäuren?

10IPC = In Process Control

GC  und  NIR  von  Fischölen  – Vergleich

GC Schritte NIREinwaage, Verdünnung Probenvorbereitung Pipettieren in 8 mm VialsSequenzprogrammierung Gerätvorbereitung Temperieren auf 50 °C8 min Messzeit 30 sAuswerten, Prüfen Messergebnisse Direkt verwendbares Messergebnis20 min Gesamtaufwand 2 min- Sehr genaue Methode Vorteile - Einfache Probenvorbereitung

- Schnelle Messzeit- Simultane Bestimmung

verschiedener Komponenten- Aufwendigere

Probenvorbereitung- Längere Messzeit- Laufende Kosten

(Gase, Lösungsmittel)

Nachteile - Indirekte Messmethode - Matrixeffekte beeinflussen das

Messergebnis (Fettsäurezusammensetzung)

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NIR  von  Omega ‐3 ‐Fischölen  

Markante Absorptionen8528-7918 cm-1 C-H 2.Oberton 7683-6623 cm-1 Obertöne von C-H Kombinationen6156-5994 cm-1 C-H 1.Obertöne5747-5504 cm-1 C-H 1.Obertöne

Wellenzahlen / cm-1

Abs

orpt

ions

einh

eite

n

12

83008350840084508500855086008650Wavenumber cm-1

0.00

0.05

0.10

0.15

Abso

rban

ce U

nits

NIR  – Ausschnitt  für  die  Kalibration  von  EPA    

0

100

200

300

400

500

600

700

1 2 3 4 5 6 7 8

EPA

GC NIR

Wellenzahlen / cm-1

Abs

orpt

ions

einh

eite

n

GC [mg/g]

NIR [mg/g]

583 581

554 552

524 527

472 478

389 389

227 239

13E

PA [m

g/g]

Anzahl der Proben

Genauigkeit  der  Kalibrierung

KreuzvalidierungAnzahl der Spektren: 256 Bereich: 50 - 900 mg/g Bestimmtheitsmaß: 99,8%Vorhersagefehler: 9,9 mg/g

Test-Set Validierung Kal (Test) Min Max Rank R2 RMSEV

[mg/g]EPA (20:5 n-5) 256 (118) 50 916 10 99,55 16,9DHA (22:5 n-3) 249 (120) 0,1 816 10 99,71 12,6SDA (18:4 n-3) 231 (123) 0 249 2 84,2 10,8

Vorläufige Ergebnisse der Methodenentwicklung 14

Vorh

ersa

ge

GC-Messung

Gehalt an EPA [mg/g]

Zusammenfassung

• Omega-3 Fischöle/-konzentrate als positive Ergänzung zur täglichen Ernährung(EPA, DHA und DPA)

Kaltwasserfisch oder Fischölkapseln?

• Komplexe Analyse von Omega-3-Fischölen Ersatz von GC-Analytik durch NIR im Bereich der IPC

• Erste Kalibrationsergebnisse von EPA und DHA zeigen sehr gute Anwendbarkeit von NIR

Ausblick: • Methodenentwicklung für die quantitative Anlayse von weiteren Fettsäuren• Ersatz von weiteren nasschemischen Methoden im Bereich der IPC

(z.B. Anisidinzahl, Peroxidzahl)

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Fragen?& nächsteSchritte

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