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Cannabiskonsum schnell und sicher ausschließen

12.06.2006 | Autor / Redakteur: GUIDO DEUßING* / Marc Platthaus

Die für den Nachweis von THC-Metaboliten im Urin eingesetzten GC/MS-Methoden sind meist nicht sensitiv genug, um Tetrahydrocannabinol (THC) im Speichel nachzuweisen. GC-Spezialisten ist es gelungen, die Lücke zu schließen – dank der Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE).

Die für den Nachweis von THC-Metaboliten im Urin eingesetzten GC/MS-Methoden sind meist nicht sensitiv genug, um Tetrahydrocannabinol (THC) im Speichel nachzuweisen. GC-Spezialisten ist es gelungen, die Lücke zu schließen – dank der Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE).

Wer in Deutschland eine mit hohen Sicherheitsauflagen reglementierte Position im öffentlichen Dienst bekleiden will, muss sich gegebenenfalls einem Drogentest unterziehen. In den Vereinigten Staaten von Amerika sind solche Tests gesetzlich festgeschrieben. Sie erfolgen nach den Richtlinien der „Federal Drug Testing Programs“ und dürfen seit 1988 ausschließlich von vom US-Department of Health and Human Services (HHS) zertifizierten Laboratorien durchgeführt werden.

Um die Analyse sicherer zu machen, also um Manipulationen während der Probenahme zu verhindern, soll neben Urin nun auch Speichel auf Drogenwirkstoffe hin untersucht werden. Die für den Nachweis von THC-Metaboliten im Urin eingesetzten GC/MS-Methoden erweisen sich allerdings oft als nicht sensitiv genug, um die aktive Wirksubstanz des Cannabis, das D9-Tetrahydrocannabinol (THC), in geringen Mengen Speichel sicher und empfindlich nachzuweisen.Wie aktuelle Messungen zeigen, bietet die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) mit dem Gerstel-Twister einen Weg aus dem Dilemma.

Speichel als Probenmatrix

Der Speichel erweist sich als besonders geeignet, eine akute Aufnahme illegaler Drogen festzustellen; die Zufuhr von Drogen über den Mund, geschluckt oder geraucht, fügt sich in den natürlichen Prozess der Atmung und der Nahrungsaufnahme und hinterlässt zumindest für bestimmte Zeit Rückstände in Mund- und Rachenraum, die mit Schnelltestverfahren erfasst werden können. Auch werden zahlreiche Drogen aus Blut und Gewebe in den Speichel umverteilt.

Darüber hinaus sprechen ethische und schlicht praktische Gesichtspunkte für die Verwendung von Speichel: Zum einen empfinde der Bewerber die Probenahme weniger als Eingriff in die Intimsphäre, als dies bei der Abgabe von Urin der Fall sei, die ebenfalls unter Aufsicht erfolgt, heißt es in einem Schreiben der HHS.

Zum anderen ließen sich Manipulationen bei der Entnahme von Mundflüssigkeit (es hat sich durchgesetzt, bei Proben, die aus dem Mundraum für den Drogennachweis gewonnen werden, von „oral fluids“ zu sprechen, da sie tatsächlich keinen reinen Speichel darstellen) leichter vorbeugen, weshalb die Probe weniger dem Verdacht ausgesetzt sei, sie könne vom Probanden verfälscht oder durch eine unverfängliche Probe ersetzt worden sein.

Letztlich könne ein Speichelschnelltest gegebenenfalls Auskunft darüber geben, ob ein Fahrzeuglenker im Moment der Überprüfung durch die Polizei im berauschten Zustand am Straßenverkehr teilgenommen habe; bei positiven Urintests insbesondere auf Cannabinoide kann der Konsum längere Zeit zurückliegen und keinen Einfluss mehr auf die Fahrtüchtigkeit gehabt haben. Der Grund liegt in der Chemie und dem Metabolismus des THC (s. Kasten).

Im Rahmen von arbeitsmedizinischen Untersuchungen, wie sie in den Mandatory Guidelines for Federal Workplace Drug Testing Programs beschrieben sind, interessiert weniger die akute Drogenwirkung zu einem bestimmten Zeitpunkt, sondern die Feststellung, ob jemand Drogen konsumiert oder nicht.

Aufgrund des Nachdriftens des THC aus dem Fettgewebe und langer Halbwertszeiten lässt sich der Hauptmetabolit des THC, die „THC-Carbonsäure“ (THC-COOH), noch bis zu vier Wochen im Blut detektieren, im Urin sogar noch Monate nach dem letzten Konsum. „Je länger und intensiver eine Person Cannabis konsumiert“, erklärt der Toxikologe Prof. Daldrup „desto bedeutender sind die THC-Depots im Körper und desto länger lässt sich der Hauptmetabolit des THC in Blut und Urin nachweisen.“

SBSE zur Extraktion von THC

Wird THC im Mund nachgewiesen, dann also möglicherweise nur nach unmittelbar vorausgegangenem Drogenkonsum; hierbei kann es sich nur um Anhaftungen an der Mundschleimhaut handeln. Die Richtlinien der HHS, die so genannten Mandatory Guidelines for Federal Workplace Drug Testing Programs, sehen einen Wert von 2,0 Nanogramm THC je Milliliter Mundflüssigkeit vor.

Der relativ niedrige Grenzwert und das im Vergleich zu den entsprechenden Parametern bei der Drogenkontrolle in Urin kleine Probenvolumen erweist sich als Herausforderung: „Die GC/MS-Verfahren, die zertifizierte Laboratorien anwenden, um THC-Metaboliten im Urin nachzuweisen, sind nicht sensitiv genug, um damit den THC-Gehalt von Speichelproben untersuchen zu können“, sagt Ed Pfannkoch, Applikationschemiker bei Gerstel.

Aufgrund bisheriger positiver Erfahrungen beim Nachweis von Drogen, pharmazeutischen Wirkstoffen, Metaboliten, Pheromonen oder PCB aus biologischen Matrices setzten die Gerstel-Applikateure zur Extraktion des THC aus Speichel auf die SBSE mit dem Gerstel-Twister.

Nachweis von unter 1 ng/mL THC

Die Speichelprobe wurde mit einem Gemisch aus Wasser und Methanol verdünnt und mit dem Twister durchmischt. Wie sich zeigte, wurde das THC dabei mit hohem Wirkungsgrad und minimaler Matrixstörung extrahiert, ohne dass eine zusätzliche Probenreinigung erforderlich gewesen wäre: „Nach Thermodesorption des Twisters konnten wir THC sicher und empfindlich mittels GC/MS nachweisen.

Die Nachweisgrenze lag unter 1 Nanogramm THC je Milliliter Speichel und damit deutlich unter den Forderungen der HHS“, erklärt Ed Pfannkoch und ergänzt: „Mit unserer Vorgehensweise können wir die bestätigenden Untersuchungsparameter, also Chromatographie, Auflösung, drei ausgewählte Ionen mit akzeptablen Ionen-Abundanz-Verhältnissen, Erfordernisse der Qualitätskontrolle, LOD/LOQ etc., die mehr als 20 Jahre lang durch das National Laboratory Certification Program für bestätigende Untersuchungen von Drogen in Urin angewendet wurden, auf die anspruchsvollere Analyse von THC in Mundflüssigkeit ausweiten.“

HINTERGRUND: THC-Metabolismus und sein Einfluss auf den Drogennachweis

Über die Pharmakokinetik und Verteilung von Drogen in den Speichel ist bislang noch wenig bekannt. Man weiß, dass Opiate, Amphetamin und seine Derivate, Cocain und die meisten anderen Drogen, einschließlich zentral wirkender Medikamente, durch Diffusion aus dem Blutstrom in den Speichel gelangen.

„Anders das THC, bei dem es sich um eine besonders lipophile Verbindung handelt, die sich innerhalb von kurzer Zeit im Körpergewebe anreichert, verbunden mit einer scheinbaren, schnellen Elimination des Cannabinoids. Folge ist ein zu Beginn rascher Abfall der Wirkstoffkonzentration im Blut“, erklärt Prof. Thomas Daldrup (Bild) vom Institut für Rechtsmedizin der Heinrich- Heine-Universität Düsseldorf. Die Kinetik des THC verläuft nicht linear wie etwa beim hydrophilen Alkohol.

Prof. Daldrup: „THC weist aufgrund seiner starken Verteilung und Verstoffwechslung in der Leber zunächst eine Halbwertszeit von unter einer Stunde auf, bis sich die Konzentration auf einem sehr niedrigen Niveau unter 1 ng/mL einpendelt. Durch Rückdiffusionsprozesse aus den Körperdepots in das Blut beobachten wir in dieser Phase eine deutliche Verlängerung der Halbwertszeit des THC auf etwa einen Tag; dessen Metabolit THC-COOH weist in der Endphase sogar eine Halbwertszeit von fast einer Woche auf.“

Am Rande sei bemerkt, dass es des Nachweises von THC im Blut bedarf, um einen Verkehrsteilnehmer gemäß §24 a (2) StVG ahnden zu können.

*G. Deußing, ScienceCommunication, Uhlandstr. 16, 41464 Neuss

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