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Automatisierte Analytik für die Doping-Kontrolle

Doping mit Nikotin?

| Autor / Redakteur: Guido Deußing* / Dr. Ilka Ottleben

Bei Sportarten, in denen es auf Reaktionsschnelligkeit und Konzentration ankommt, könnte der Konsum von Nikotin den Sportlern Vorteile verschaffen.
Bei Sportarten, in denen es auf Reaktionsschnelligkeit und Konzentration ankommt, könnte der Konsum von Nikotin den Sportlern Vorteile verschaffen. (Bild: gemeinfrei)

Das Zentrum für präventive Dopingforschung der Sporthochschule Köln rüstet auf im Kampf gegen Dopingsünder. Für die Bestimmung verdächtiger Substanzen setzt das Institut auf ein vollautomatisiertes hochempfindliches Dried-Blood-Spot-LC-MS/MS-Analysensystem. Damit lassen sich auch Nikotin und seine Metaboliten automatisiert in Blut bestimmen. Die Substanz ist in den letzten Jahren ins Blickfeld der Doping-Kontrollbehörden geraten.

Wenn es um sportliche Höchstleistungen geht, das persönliche Leistungsvermögen ungeachtet hinreichender Trainingseinheiten jedoch unzureichend ist, sucht mancher Athlet sein Heil in der Einnahme leistungssteigernder Präparate. Mit welcher Systematik hierbei vorgegangen wird, zeigt der ARD-Dokumentarfilm „Geheimsache Doping – Wie Russland seine Sieger macht“. Ein Fernsehteam des WDR liefert darin Beweise für flächendeckendes Doping in der russischen Leichtathletik und ein von Trainern und Verbandsfunktionären getragenes korruptes Betrugssystem [1].

Nicht jedes Mittel aber, das die physische und oder mentale Leistungsfähigkeit positiv beeinflusst, gilt als illegal, als Dopingmittel. Dennoch hat die Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) manche Substanz wegen ihrer besonderen physiologischen Wirkung unter Verdacht, im sportlichen Wettkampf zur Leistungssteigerung missbraucht zu werden. Die WADA prüft, ob eine Ächtung und ein Verbot verdächtigter Substanzen auszusprechen sei. Auf der Beobachtungsliste der WADA befanden sich in 2015 u.a. Medikamentenwirk­stoffe wie Bupropion, Phenylephrin, Phenylpropanolamin, Pipradol, Synephrin sowie Stimulanzien wie Koffein und Nikotin, sprich die anregenden Bestandteile von Genussmitteln wie Kaffee und Tee sowie Tabakerzeugnissen.

Doping mit Nikotin? Mehr als ein Verdacht

Im Jahr 2011 berichtete die Süddeutsche Zeitung (SZ), Wissenschaftler an der Universität Lausanne (Schweiz) hätten bei Sportlern unterschiedlicher Disziplinen erhöhte Nikotinwerte im Urin festgestellt [3]. „Es (Nikotin) verbessert nicht die Ausdauer oder Muskelkraft, versetzt aber das Gehirn in einen anderen Zustand“, zitierte die SZ damals den habilitierten Pharmakologen Fritz Sörgel, Leiter des Instituts für Biomedizinische und Pharmazeutische Forschung (IBMP) der Universität Nürnberg und anerkannter Dopingexperte [4]. Bei Sportarten, in denen es auf Reaktionsschnelligkeit und Konzentration ankommt, könne der Konsum von Nikotin den Sportlern Vorteile verschaffen.

Während das Rauchen von Tabakerzeugnissen mit erheblichen gesundheitlichen Risiken verbunden ist, erweisen sich E-Zigaretten, Kau- oder Schnupftabak als durchaus attraktive, weil offenkundig mit weniger negativen Begleiterscheinungen behaftete Alternativen. Gleiches gelte für so genannte Snus, eine in Norwegen und Schweden verbreitete Form oral konsumierten Tabaks. „Snus stehen im Verdacht, zu Dopingzwecken missbraucht zu werden“, berichtet Professor Mario Thevis vom Zentrum für präventive Dopingforschung der Sporthochschule Köln.

In Ermangelung klinischer Studien und fundierter Erkenntnisse über die Einnahme nikotinhaltiger Produkte zur Steigerung der Leistungsfähigkeit sowie generell aufgrund der Tatsache, dass die WADA Nikotin auf die Beobachtungsliste potenziell verdächtiger Dopingsubstanzen gesetzt hat, machte sich Thevis mit Kölner Kollegen sowie einem Wissenschaftler des National Veterinary Institute des Department of Chemistry im schwedischen Uppsala daran, eine „schnelle und kostengünstige“ Analysenmethode zu entwickeln, mit der sich Nikotin und seine Metaboliten nachweisen und Rückschlüsse auf die Art der Nikotinaufnahme ziehen lassen [5]. Bei der Wahl des Analyseverfahrens rückte die Dried-Blood-Spot-Analyse (DBS) in Verbindung mit einer online-geschalteten Festphasenextraktion (SPE) und anschließenden LC-MS/MS-Bestimmung der Analyten in das Blickfeld von Thevis et al. [6].

Ergänzendes zum Thema
 
LP-Tipp – zur Welt-Anti-Doping-Agentur

Doping-Kontrolle – Kosten und Geschwindigkeit entscheidend

Die DBS hat sich laut der Wissenschaftler bereits vielfach bewährt u. a. in der vorklinischen Pharmaforschung, im Monitoring therapeutisch verwendeter Wirkstoffe, der forensischen Toxikologie sowie zur Untersuchung von Stoffwechselerkrankungen. Ebenso gäbe es inzwischen einige Beispiele für den Einsatz der DBS innerhalb der Dopinganalytik.

Laut Mario Thevis et al. biete die DBS eine Vielzahl von Nutzwerten gegenüber herkömmlichen Strategien der Entnahme von Blutproben: Die DBS sei mehr oder minder minimalinvasiv – ein Piek in die Fingerbeere genügt, um eine für die Analyse hinreichende Menge Blut (etwa 20 µL) zu entnehmen; wenige Tropfen Blut, aufgesogen von einem geeigneten zellulosehaltigen, filterpapierartigen Trägermaterial, genügten für eine erfolgreiche Dopingkontrolle für ausgewählte Substanzen. Hinzu komme eine hohe Langzeitstabilität der Blutproben bei Raumtemperatur, wird im Zuge des rasch verlaufenden Trocknungsprozess die Feuchtigkeit entfernt und die Enzymaktivität inaktiviert, schreiben die Wissenschaftler im Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis [5].

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