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Nachweis von zentral wirksamen Arzneimitteln im Kopfhaar psychiatrischer Patienten mittels LC-TOF MS

Authors
Publication Date
Keywords
  • Flugzeitmassenspektrometer
  • Flugzeitmassenspektrometrie
  • Flugzeitspektrometrie
  • Quantitative Analyse
  • Kopfhaar
  • Haaranalyse
  • Lc-Ms
  • Ddc:610

Abstract

Es handelt sich bei meiner Arbeit um haaranalytische Untersuchungen, welche häufig zum forensischen Nachweis von illegalen Drogen oder zentralwirksamen Arzneimitteln im Haar eingesetzt werden, was auch noch Monate bis Jahre nach erfolgter Einnahme möglich ist. Eine der Fragestellungen dieser Arbeit war, ob sich die mittlerweile universell eingesetzte Detektionsmethode LC-TOF MS mit der in der Haaranalyse etablierten Methanolextraktionsmethode zu einem Haarscreeningverfahren kombinieren lässt, welches einfach und schnell durchführbar ist und sensitiv viele Substanzen umfasst. Bei speziellen Fragestellungen sind bisher noch zeitintensive Sonderaufarbeitungen nötig, so dass ein breitgefächertes Screening auf die am häufigsten eingenommenen Psychopharmaka und Betäubungsmittel sehr sinnvoll wäre. Weiterhin sollte überprüft werden, ob sich auch hochpotent wirksame Arzneimittel nach therapeutischer Einnahme in ausreichend hohen Konzentrationen ins Haar einlagern. Ausserdem bestand die Frage, ob auch einmalige Einnahmen von Psychopharmaka mit dem TOF zuverlässig erfasst werden können, was z.B. im Fall von KO-Mittelbeibringung von großer kriminalistischer Bedeutung ist, aber bisher nur in Einzelfällen untersucht wurde. Die Dissertation setzt sich aus mehreren Themenbereichen zusammen. Nach der Selektion von 51 zu untersuchenden psychotropen Substanzen habe ich Voruntersuchungen zur Haaraufbereitung gemacht. Um eine optimale Lösung der Substanzen aus der Haarmatrix zu erreichen testete ich die enzymatischen Lyse als Alternative zur methanolischen Extraktion. Dann validierte ich die neu auf dem Markt erschienene und noch wenig beforschte Detektionsmethode des LC-TOF MS und legte nach den statistischen Vorgaben der Gesellschaft für Toxikologische und Forensische Chemie die linearen Arbeitsbereiche und Nachweisgrenzen für jede Substanz fest. Ausserdem verglich ich bei der Auswertung dieser Versuchsreihen die manuelle Integration mit der automatischen Suche mittels MFE hinsichtlich Sensitivität und Spezifität, um die Frage zu klären, ob sich der enorme zeitliche Aufwand bei trotzdem akeptabler Qualität der Ergebnisse reduzieren lässt. Weiterhin wird in der Arbeit die Nachweisempfindlichkeit nach Haaraufbereitung mit und ohne Derivatisierung verglichen. Schliesslich wurde die Zuverlässigkeit der Haaranalyse auf Psychopharmaka anhand einer Patientenstudie untersucht, wozu ich eine klinische Studie an 40 geschlossen-stationären Patienten des Zentrums für Psychiatrie hier an der Uniklinik durchführte. Zusätzlich wurden einige forensische Fälle aufgearbeitet und auch einmalige Medikamenteneinnahmen von stationären Patienten untersucht, um zu sehen, ob das LC-TOF MS empfindlich genug misst zur Detektion dieser wesentlich niedrigeren Haarkonzentrationen. Ergebnisse: Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Analyse von Haaren auf ihren Substanzgehalt mittels LC-TOF MS einige Vorteile gegenüber alternativen Detektionsmethoden aufweist. Die Eignung als Screeningmethode wird von den Untersuchungsergebnissen belegt und der Nachweis der untersuchten 51 Substanzen ist sehr sensibel möglich. Zur Beurteilung eines fraglichen Arzneimittelmissbrauchs ist die Empfindlichkeit voll ausreichend und für Psychiatriepatienten als Überprüfung der Compliance äußerst sinnvoll. Für Fragestellung nach Verabreichung von KO-Mitteln hingegen werden einmalige Einnahmen nicht zuverlässig genug detektiert. Die praktische Relevanz der Detektion mit LC-TOF MS hat zur Etablierung als Routinemethode im toxikologischen Labor der Rechtsmedizin Frankfurt geführt. Die noch sehr zeitaufwändige Datenauswertung der dargestellten Messreihen könnte zukünftig durch Weiterentwicklung der Software sicher deutlich optimiert werden.

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