Untersuchungsmethoden

Die moderne Toxikologie ist eine analytische, physikalisch-chemische Disziplin. Sie nutzt unterschiedliche Verfahren, um Stoffe anhand ihrer Eigenschaften nachzuweisen und gegebenenfalls auch quantitativ zu bestimmen, also eine tatsächliche Konzentration zu messen.

Je nach Fragestellung kommen verschiedene Methoden zum Einsatz:

  • hinweisgebende Methoden: immunchemische Tests
  • nachweisende Methoden, mit denen Substanzen zweifelsfrei identifiziert werden können: Massenspektrometrie oder Photometrie

Bei klinisch-toxikologischen Untersuchungsaufträgen aus dem Bereich der Notfall- und Intensivmedizin oder der Substitutionsbehandlung Schwerstabhängiger sind möglichst kurze Bearbeitungszeiten oftmals wichtiger als eine justiziable Absicherung. Immunchemische Testverfahren sind in diesen Fällen nach wie vor unverzichtbar und mitunter sogar als alleinige Methode bereits ausreichend.

Prinzipiell gilt bei klinischen und forensischen Aufträgen jedoch: auf eine differenzierte Bestätigung der Ergebnisse der immunchemischen Verfahren durch nachweisende Verfahren in Form der Massenspektrometrie sollte oder darf nicht verzichtet werden.

Hinweisgebende Methoden

Immunchemische Testverfahren beruhen auf einer immunologischen Reaktion. Hierbei reagiert ein Antikörper mit einem Antigen – eine ähnliche Reaktion läuft im Körper bei der Immunabwehr von Krankheitserregern ab. Beim Drogentest ist der Wirkstoff selbst oder sein Stoffwechselprodukt das Antigen – der Antikörper ist ein biochemisch gewonnenes Molekül, das in der Lage ist, Molekülstrukturen zu erkennen und daran zu binden. Bildet sich ein Komplex, lässt er sich photometrisch anhand einer Farbreaktion nachweisen.

In der Regel erfolgt die immunchemische Vortestung direkt aus den mit Barcodes gekennzeichneten Urinprobenröhrchen, sodass keine zusätzlichen manuellen Arbeitsschritte erforderlich sind. Die Zuordnung der Messwerte zu den Patienten erfolgt vollautomatisch, was Fehlermöglichkeiten von vornherein ausschließt. Das Labor Dr. Wisplinghoff setzt für die Drogenanalyse Tests und Laborautomaten ein, die äußerst zuverlässig und mit einer hohen Empfindlichkeit (Sensitivität) arbeiten.

Entscheidungsgrenzen (cut-offs): Bei immunchemischen Testverfahren werden mithilfe bestimmter Messungen, den Validierungen, sogenannte cut-off-Werte festgelegt, die als Entscheidungsgrenze dienen. Bleibt ein Messwert unterhalb des cut-offs, gilt er als negativ (die Droge wurde nicht nachgewiesen). Oberhalb der Entscheidungsgrenze wird die untersuchte Probe als positiv bewertet.

Die Höhe des cut-offs richtet sich nach den Erfordernissen der Praxis:

  • In der klinischen Anwendung setzt man eher höhere Entscheidungsgrenzen an;
  • bei der Abstinenztestung gelten niedrige Grenzen.

Die Antikörper können so ausgelegt sein, dass sie spezifisch nur auf eine Art von Molekül reagieren, also nur einen Wirkstoff oder sein Abbauprodukt (Metabolit) erkennen. Diese spezifischen Immunoassays zeichnen sich durch eine hohe Zuverlässigkeit aus und sind häufig sogar quantitativ sehr gut auswertbar.

In der Drogenanalytik muss ein immunchemischer Test (Immunoassay) in der Lage sein, nicht nur einen Vertreter einer Stoffklasse zu identifizieren, sondern möglichst viele Wirkstoffe einer Wirkstofffamilie und deren Metabolite. Man spricht in diesem Fall von Kreuzreaktivität: Der Antikörper erkennt unterschiedliche, aber strukturell ähnliche Stoffe. Dies führt allerdings auch dazu, dass vermehrt falsch positive Reaktionen auftreten können (Testergebnis spricht für den Konsum einer bestimmten Droge, es hat aber keiner stattgefunden). Der Immunoassay reagiert unter Umständen auf natürliche (biogene) Stoffe, Inhaltsstoffe aus Nahrungsmitteln oder Getränken oder auf andere Medikamente.

Insbesondere stoßen die immunchemischen Tests bei sehr niedrigen Konzentrationen an ihre physikalisch-chemischen Grenzen. Bei der Überwachung der Abstinenz im Rahmen der Fahreignungsdiagnostik kommen sehr niedrige cut-offs zum Einsatz, die zu einer erhöhten Anzahl falsch positiver Befunde führen können. Daher sind gerade in der Fahreignungsdiagnostik chromatographisch-massenspektrometrische Nachweisverfahren unverzichtbar.

Nachweisende Verfahren

Eine im Vergleich zu den immunologischen Methoden wesentlich höhere Nachweissicherheit lässt sich mit den deutlich aufwändigeren chromatographischen Verfahren in Kombination mit der Massenspektrometrie oder der Photometrie erreichen. Bei der Kombination aus Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und Gaschromatographie (GC) zur Trennung von Stoffgemischen sowie die nachfolgende massenspektrometrische (GC-MS, LC-MS) oder photometrische Detektion (HPLC-DAD) handelt es sich um nachweisende Verfahren. Es ist äußerst störunempfindlich und liefert selbst im Spurenbereich noch quantitative Ergebnisse.

Das Labor Dr. Wisplinghoff kann auf derzeit 7 LC-MS/MS, je ein GC-MS und GC-MS/MS sowie ein HPLC-DAD-System zurückgreifen, um justiziabel sichere Untersuchungsergebnisse zu gewährleisten. Als eines der führenden Labore für massenspektrometrische Analytik betreiben wir eine eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung, um auf neue Entwicklungen im Drogenmarkt schnell reagieren zu können und den aktuellsten Richtlinien für die Drogenanalytik stets gerecht zu werden.

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