Drogenscreening mittels Enzym-Immunoassays: Möglichkeiten und Grenzen

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1 Drogenscreening mittels Enzym-Immunoassays: Möglichkeiten und Grenzen
Dr. Christian Vidal Medizinische Hochschule Hannover, Klinische Chemie 2. Februar 2006, Gelsenkirchen Dr. Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover, Klinische Chemie Drogenscreening: Gegenwärtiger Stand, Fehlermöglichkeiten und Verbesserungsvorschläge Zusammenfassung Immunoassays zum Drogenscreening sind weit verbreitet, gelten als leicht durchführbar und Ihre Ergeb­nisse als leicht interpretierbar. Jedoch müssen viele Aspekte berücksichtigt werden, um einen aussagekräftigen Befund zu erhalten, z.B. Präanalytik, Spezifität und Empfindlich­keit des Verfahrens oder Qualitätssicherung. Die mechanisierten Messverfahren liefern na­turgemäß quantitative Ergebnisse. Allerdings empfiehlt es sich in der Regel, qualitative Befunde zu erstellen. Ein Vorteil instrumenteller Verfahren ist, dass im Gegensatz zu Streifentests die Entscheidungsgrenze (cut-off) der je­weiligen Fragestellung angepasst werden kann, z.B. bei akuter Intoxikation, chronischem Abusus oder zur Überwachung des Drogenentzugs. Problematisch wirkt sich beim Einsatz von Immunoassays - etwa beim Nachweis von Amphetaminen, Benzodiazepinen und Opiaten - aus, dass die Kreuzreaktivität des Antikörpers gegenüber pharmakologisch wenig wirksamen Substanzen stark sein kann, während stark wirksame Substanzen der Gruppe, die in entspre­chend niedriger Konzentration vorliegen, wegen geringer Kreuzreaktivität ein vergleichs­weise kleines analytisches Signal erzeugen und so dem Nachweis entgehen können. Zur Erfassung glukuronidierter Metabolite, die beim Nachweis von z.B. Morphin und Benzodiazepinen eine wichtige Rolle spielen, muss dem Messverfahren ein Hydrolyseschritt vorausgehen, da die Kreuzreaktivität der Antikörper gegenüber den überwiegend ausgeschie­denen Konjugaten äußerst gering ist. Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

2 Das toxikologische Notfall-Labor der MHH
Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

3 Das toxikologische Notfall-Labor der MHH
24 h-Betrieb Einzugsgebiet: Norddeutschland 8 TAs, je 1 Wissenschaftler in Rufbereitschaft Drogenscreening spezielle toxikologische Analysen (Amanitin, Cyanid, ...) systematische Suchanalyse (GC/MS) Bestätigungsanalysen Ther. Drug Monitoring (z.B. Clozapin, Thiopental, Midazolam) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

4 Der Vortrag im Überblick
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Der Vortrag im Überblick Einsatzgebiete für Drogenscreening Technik des Drogenscreenings Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

5 Einsatzgebiete für Drogenscreening: Der Problemkreis
Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Einsatzgebiete für Drogenscreening: Der Problemkreis Gesunde und Kranke nehmen eine Vielzahl von Pharmaka ein, die unterschiedlich stark metabolisiert und eliminiert werden Drogennachweis: - verschreibungspflichtige Arzneimittel (Benzodiazepine, Opiate) - illegale Drogen (nicht verkehrsfähige, nicht verschreibungsfähige Pharmaka) ca. 200 verschiedene Substanzen (+ Abbauprodukte/renal eliminierte Metabolite: besondere Rolle beim Drogennachweis im Urin!) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

6 Drogenscreening im Urin
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Drogenscreening im Urin Amphetamine Barbiturate Benzodiazepine Cannabinoide (THC) Cocain/-metabolit (Benzoylecgonin) LSD Methadon/-metabolit (EDDP) (Methaqualon) Opiate, 6-Acetylmorphin (Phencyclidin) (Propoxyphen) Trizyklische Antidepressiva Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

7 Drogenscreening im Serum
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Drogenscreening im Serum Trizyklische Antidepressiva Benzodiazepine Barbiturate Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

8 Wo wird Drogenscreening eingesetzt?
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Wo wird Drogenscreening eingesetzt? in stationären Einrichtungen: ZNA, Psychiatrie, Intensivmedizin bei niedergelassenen Ärzten/ambulanten Einrichtungen, z.B. Methadon-Substitutionsprogramm: Erkennung von Beigebrauch, Überwachung der Entzugsbehandlung) im Strafvollzug bei Verkehrskontrollen Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

9 Technik des Drogenscreenings: Instrumentelle Verfahren
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Technik des Drogenscreenings: Instrumentelle Verfahren CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay) FPIA (Fluoreszenz- polarisations- immunoassay) KIMS (kinetic inter- action of micro- particles in a solution) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

10 Drogenschnelltests („Streifentests“)
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Drogenschnelltests („Streifentests“) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

11 Funktionsprinzip fehlt vorhanden vorhanden vorhanden
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Funktionsprinzip qualitativer immunchromato- graphischer Test Kompetition um Gold-Anti- körper-Konjugat zwischen membrangebundener Droge und Droge im Urin Urin wird in Testkarte ge- sogen Droge bindet an Konjugat ist Konzentration > Cut-off, verbleibt kein Konjugat, um an membrangebundene Droge zu binden  Testlinie fehlt Kontroll-Linie: spezifischer membrangebundener Anti- körper bindet Konjugat fehlt vorhanden vorhanden vorhanden Hersteller nur exemplarisch! Quelle: Mahsan Diagnostika Vertriebsgesellschaft mbH, Produktinformation Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

12 Drogenschnelltests fehlerhaft - Polizei nutzt sie aber weiter
Drogenschnelltests fehlerhaft - Polizei nutzt sie aber weiter Leipziger Volkszeitung, Drogenschnelltests müssen dringend zur Ausrüstung der Polizei gehören  Gesamtverband der Dt. Versicherungswirtschaft, „Drogenschnelltests sollen flächendeckend eingeführt werden.“ Drogenbeauftragte der Bundesregierung, Juli 2003 Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

13 Verfügbarkeit von Drogenschnelltests
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Verfügbarkeit von Drogenschnelltests Teststreifen, die offizielles EU-Genehmigungsverfahren durchlaufen haben daneben im Internet erhältlich: Schnelltests ohne offizielle Zulassung, lückenhafte Informationen über Eigenschaften und Qualität, vom Einsatz abzuraten Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

14 Drogenschnelltests: „schnell“, aber auch „gut“?
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Drogenschnelltests: „schnell“, aber auch „gut“? Nachweis von Pharmaka mit Schnelltests scheinbar leicht durchführbar ABER: falsch-positive und falsch-negative Befunde vermeiden! Präanalytik? Entscheidungsgrenze? Empfindlichkeit gegenüber Metaboliten? Qualitätssicherung der Resultate? Auswertung und Beurteilung? Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

15 Beispiel: TCA-Schnelltest
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Beispiel: TCA-Schnelltest „kalibriert“ auf Imipramin, Cut-off: 750 µg/l, abgelesen nach 10 min 1000 µg/l µg/l µg/l Blindprobe positiv? 5x „keine Linie“ 1x „schwache Linie“ ? 4x „keine Linie“ 2x „schwache Linie“ negativ? 1x „keine Linie“ 5x „schwache Linie“ negativ „Selbst wenn die Testlinie auch nur schwach erkennbar ist, ist der Urin negativ.“ Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

16 Schnelltests: Auswertung
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Schnelltests: Auswertung überwiegend subjektiv-visuell positive Befunde bei Fehlen einer Bande ABER: auch bei schwach gefärbten Banden: „negativ“  an unerfahrenen Untersucher hohe Anforderungen gestellt Feldeinsatz mit ungenügender Beleuchtung (Verkehrskontrollen): Fehlablesungen möglich Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

17 Schnelltests: Qualitätssicherung
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Schnelltests: Qualitätssicherung Kontroll-Linie: Auftreten zeigt, dass Analysenvorgang regelrecht abgelaufen ist Kontrollmaterial: arbeitstägliche Verwendung empfohlen, aber vom Untersucher selbst zu beschaffen (Kosten!) richtig-positive Kontrolle bedeutet lediglich, dass aktuell eingesetzter Streifen in Ordnung war nicht überprüfte Streifen könnten dennoch fehlerhafte Befunde ergeben (Produktionsmängel, unsachgemäße Lagerung) Ergebnis-Dokumentation: keine „Datenspeicherung“ möglich Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

18 Instrumenteller Immunoassay
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Instrumenteller Immunoassay CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay) FPIA (Fluoreszenz- polarisations- immunoassay) KIMS (kinetic inter- action of micro- particles in a solution) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

19 Instrumenteller Immunoassay
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Instrumenteller Immunoassay liefert quantitatives Mess-Signal (Rohwert dokumentiert) Wert oberhalb der Entscheidungsgrenze (Cut-off-Wert)  Probe gilt als verdächtig Verdachtsbereich („fraglicher“ Bereich): Messwert zwischen Cut-off und Nachweisgrenze Cut-off kann an die jeweilige Fragestellung angepasst werden: Akut-Toxikologie, Überwachung Drogenentzug, ... nach Rücksprache mit dem behandelnden Arzt weitere Untersuchung (Bestätigungsanalyse, Differenzierung) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

20 EDV-gestützte maschinelle Auswertung
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen EDV-gestützte maschinelle Auswertung z.B. TCA aus Serum Cut-off: 20 ng/mL (Imipramin) 9986/04 (Blindprobe) 9987/04 dotiert: 10 ng/mL 9988/04 dotiert: 20 ng/mL 9989/04 dotiert: 50 ng/mL Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

21 Instrumentelle Verfahren: Qualitätskontrolle
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Instrumentelle Verfahren: Qualitätskontrolle quantitatives Mess-Signal, Impräzision ca. 7-11% Richtigkeit mit Kontrollmaterial prüfen externe Qualitätskontrolle (Ringversuche): DGKL INSTAND GTFCh Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

22 Verfahren im Vergleich
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Verfahren im Vergleich Schnelltests Instrumentelle Tests Bestätigungs-analysen (GC/MS) feldtauglich ortsgebunden keine Geräte nötig medizin. Labor Speziallabor kein Hydrolyseschritt Hydrolyse möglich subjektiv-visuelle Auswertung maschinelle Auswertung Auswertung über Datenbank Dokumentation? EDV-Dokumentation kurze Einarbeitungszeit MTA, CTA speziell geschulte CTA/MTA Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

23 Analytische Aspekte: Möglichkeit der Probenverfälschung
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Analytische Aspekte: Möglichkeit der Probenverfälschung Möglichkeit der Probenverfälschung in Betracht zu ziehen bei: Drogenabhängigen arbeitsmedizinischen Untersuchungen Verkehrskontrollen Verfälschungs-“Techniken“: Verdünnung des Urins (Kreatinin < 2,7 mmol/l !?)  Kreatin-Zusatz (enzymat. Nachw. unspezif.; Jaffe-Rkt.!) Zusatz von Fremdsubstanzen, die Analytik stören Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

24 Möglichkeit der Probenverfälschung
Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

25 Nachweis von Verfälschungsstoffen
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Nachweis von Verfälschungsstoffen „Sample Check“ (microgenics) Nachweis von Verfälschungsstoffen, die mit Testverfahren interferieren (Bleich-/Oxidationsmittel, Tenside, ...) Test, ob immunchemische Reaktion in der Probenmatrix ablaufen kann. Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

26 Präanalytik: Markersubstanzen
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Präanalytik: Markersubstanzen Identifikation der Probe durch orale Gabe von Marker- substanzen (Polyethylenglykole) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

27 Analytische Aspekte: Entscheidungsgrenzen
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Analytische Aspekte: Entscheidungsgrenzen Entscheidungsgrenze (Cut-off)  Nachweisgrenze Cut-off : mehr falsch-positive Ergebnisse Cut-off : mehr falsch-negative Ergebnisse Cut-off ist je nach Indikation adaptierbar: akute Intoxikation? chronischer Abusus? Überwachung des Drogenentzugs? z.B. Opiatnachweis: üblich bisher 300 µg/L, in der Diskussion: 2000 µg/L (Verzehr von Mohnsamen kann zu positivem Opiatnachweis führen) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

28 Entscheidungsgrenzen
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Entscheidungsgrenzen Orientierung an Vorgaben von SAMHSA (Substance Abuse and Mental Health Services Administration, USA) ABER: Vorgaben häufig nur für eine bestimmte Substanz der Gruppe realisiert Empfindlichkeit für andere Vertreter der Substanzgruppe (und Metabolite!) oft schlechter Unterschiede auch bei Tests verschiedener Hersteller! Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

29 Spezifität: Mono-/Gruppentests
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Spezifität: Mono-/Gruppentests nur wenige Immunoassays erfassen spezifisch nur eine Substanz, z.B. Benzoylecgonin (Kokain-Metabolit) Monotest überwiegend „Gruppentests“: erfassen verschiedene Vertreter einer Gruppe (z.B. Benzodiazepine) und deren Metaboliten Gruppentest  hohe Anforderungen an Tests und an Untersucher! Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

30 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Kreuzreaktivitäten Kreuzreaktivität von Substanzen aus einer Gruppe kann sehr viel geringer (oder größer) sein als die der kalibrierten Substanz stark wirksame Substanzen in niedriger Konzentration können dem Nachweis leicht entgehen Kreuzreaktivität steht nicht in Beziehung zur Pharmako- dynamik einer Substanz: wenig wirksame Substanz kann ein hohes Mess-Signal erzeugen und umgekehrt Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

31 Beispiel: Benzodiazepine
Schnelltest Mahsan® BENZO Cut-off: 300 µg/l „positiv“ ab Konzentration im Urin: Oxazepam (Durazepam®) 300 µg/l Diazepam (Valium®) µg/l Nordazepam (Tranxilium®) 300 µg/l Prazepam (Demetrin®) µg/l therapeut. Bereich (Serum) µg/l µg/l µg/l µg/l Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

32 Beispiel: Europäische Besonderheiten
amerikanische (!) Vorgaben  Europa: vielfach neuere Benzodiazepine mit viel stärkerer Wirkung eingesetzt z.B. Flunitrazepam: niedrig dosiert!  niedrige Konzentration im Urin  entgeht leicht dem Nachweis Urinkonzentrationen  „positiv“ Oxazepam (Durazepam®) 300 µg/l Diazepam (Valium®) µg/l Nordazepam (Tranxilium®) 300 µg/l Flunitrazepam (Rohypnol®) 700 µg/l therapeut. Bereich (Serum) µg/l µg/l µg/l µg/l Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

33 Hydrolyse: Erfassung von Glukuroniden
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Hydrolyse: Erfassung von Glukuroniden z.B. Morphin, Benzodiazepine: überwiegend als Glukuronide ausgeschieden, automatisierte Hydrolyse empfohlen! viele Tests unempfindlich für Glukuronide Beispiel: Instrumenteller IA mit/ohne enzymatische Hydrolyse CEDIA Benzodiazepine, Cut-off 300 µg/l ohne Glukuronidase mit Glukuronidase Probe A: 189 µg/l „negativ“ 588 µg/l „positiv“ Probe B: 12 µg/l „negativ“ 395 µg/l „positiv“  Entscheidungsgrenzen gelten stets für die unkonjugierte Muttersubstanz Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

34 Substanzgruppen: Amphetamine
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Substanzgruppen: Amphetamine Nachweisbarkeit: Ecstasy – Urin: ca. 1-4 Tage, Serum: ca. 1 Tag Speed – Urin: ca. 2-4 Tage, Serum: ca. 2-4 Tage IA sollte spezifisch Amphetamine und Ihre gefährlichsten und am meisten genutzten Derivate erfassen (Amphetamin, Methamphetamin, „Ecstasy“ (MDA, MDMA, ...), ...) weitere Tests nützlich für weniger gefährliche Substanzen aus der Amphetamingruppe (z.B. Fenfluramin, Ephedrin) CAVE: einige Pharmaka (z.B. Selegilin, M. Parkinson) metabolisieren zu Methamphetamin Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

35 Beispiel: Test auf Amphetamine
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Beispiel: Test auf Amphetamine Ringversuch Drogenscreening DS1/05 der DGKL Probe A: dotiert 1300 µg/l Amphetamin Probe B: dotiert 1300 µg/l 3,4-Methylendioxymethamphetamin MDMA Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

36 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Benzodiazepine Assays sollten missbräuchlich eingesetzte Benzodiazepine erfassen (z.B. Rohypnol® (Flunitrazepam)) Messmethoden mit höherer Sensitivität erforderlich, z.B. für Flunitrazepam und renal eliminierte Metabolite (z.B. 7-Amino-Flunitrazepam) Assays sollten Hydrolyseschritt beinhalten, um Konjugate zu erfassen Antagonisten (z.B. Flumazenil/Anexate®) sollten nicht-reaktiv sein Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

37 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Cannabinoide Nachweisbarkeit: Urin – ca Tage, (häufiger Konsum: bis 8 Wochen) Serum – ca. 6 h, THC-COOH 2-3 Tage IA für Cannabinoide kommerziell verfügbar mit verschiedenen Cut-offs: 25, 50, 100 µg/l positiver Befund in der Regel nur für Raucher, nicht für Passivraucher Assays nicht geeignet für Entscheidung zwischen akutem und chronischem Missbrauch THC/Kreatinin-Quotient zur Verlaufskontrolle einsetzen Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

38 Cocain und Cocainmetabolit
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Cocain und Cocainmetabolit Nachweisbarkeit: Urin – ca. 2-4 Tage, Serum – ca. 1 Tag bevorzugt Assay einsetzen, der spezifisch einen Cocainmetaboliten (z.B. Benzoylecgonin) in Urin detektiert Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

39 LSD (Lysergsäure-Diethylamid)
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen LSD (Lysergsäure-Diethylamid) Nachweisbarkeit: Urin – bis ca. 3 Tage Serum – bis ca. 12 h LSD-Konzentrationen eher niedrig verfügbare Assays bieten ausreichende Sensitivität, sind aber relativ unspezifisch Kreuzreaktivität mit anderen Drogen muss ausgeschlossen werden, da Bestätigungsanalyse im entsprechenden Konzentrationsbereich schwierig ist CAVE: z.Zt. sind positive Befunde eher auf eine Interferenz mit Ambroxol (auch Bromhexin, Fentanyl) zurückzuführen, da LSD-Missbrauch selten ist Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

40 Methadon & Methadonmetabolit
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Methadon & Methadonmetabolit positiver Befund durch einen spezifischen Assay für einen Methadonmetaboliten (z.B. EDDP) ist ein starker Hinweis auf die Einnahme von Methadon spezifischer Assay für Methadon kann in die Irre führen: positiver Befund kann durch Zusatz einer kleinen Menge Methadons zur Urinprobe vom Probanden erzeugt werden, während der Hauptanteil in der Szene verkauft wird nur L-Methadon ist aktiv: Enantiomeren-Gemisch verabreicht? Unterschiedliche Kreuzreaktivität zwischen L- und D-Form im verwendeten Test? Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

41 Opiate/Opioide verfügbare IA erfassen nur Opiate, nicht Opioide
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Opiate/Opioide verfügbare IA erfassen nur Opiate, nicht Opioide positiver Opiatassay sollte gefolgt werden von spezifischem Assay für 6-Acetylmorphin (Heroinmissbrauch?) CAVE: falsch-positiv bei hoher Morphinkonzentration Antidote (Naloxon, Naltrexon) sollten keine positiven Befunde liefern Opioide, die zur Behandlung von Süchtigen eingesetzt werden (z.B. Buprenorphin), sollten mit speziellen Assays nachgewiesen werden Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

42 Tri-/Tetrazyklische Antidepressiva
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Tri-/Tetrazyklische Antidepressiva Assays für Serum und Urin kommerziell erhältlich Konzentrationen dieser Pharmaka meist gering, Assays sollten positiven Befund für viele Pharmaka mit sehr unterschiedlicher Struktur liefern  Assays stark anfällig für Interferenzen Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

43 Barbiturate toxikologische Bedeutung der Barbiturate stark gesunken
Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Barbiturate toxikologische Bedeutung der Barbiturate stark gesunken Cut-off-Konzentration von 200 µg/l für alle Substanzen der Barbituratgruppe ist angemessen für die meisten Einsatzzwecke Hexobarbital, Methohexital und Thiopental werden nicht detektiert, da im Urin ausgeschiedene Menge gering und Kreuzreaktivität der gebräuchlichsten IA schwach Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

44 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen weitere Pharmaka Pharmaka, für die Screeningtests dringend benötigt werden: Beta-Blocker (z.B. Metoprolol, Propanolol) Clozapin (Neuroleptikum, z.B. Leponex®) Diphenhydramin (Sedativum) Fentanyl (Narkotikum, Opioid) Tilidin (Opioidanalgetikum) Tramadol (Opioidanalgetikum) Zolpidem, Zopiclon (Hypnotika) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

45 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Schlussfolgerungen leichte Durchführbarkeit von IA, dennoch: aussagekräftiger Befund bedarf umfassenden Know-Hows! Präanalytik? Verfälschungen ausschließen! Kreuzreaktivitäten? keine quantitativen Befunde! Verhalten von Metaboliten? Hydrolyseschritt! Indikation? Cut-off adaptieren! Qualitätssicherung? instrumentelle Verfahren Schnelltests vorziehen! Bestätigungsanalysen? Zusammenarbeit mit kompetentem Labor suchen! Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

46 Einsatzgebiete Technik Analytische Aspekte Substanzgruppen Schlussfolgerungen Literatur Külpmann, W.-R.; Deutsches Ärzteblatt 100 (17): A1138-A1140 (2003) ( Külpmann, W.-R.; J. Lab. Med. 28 (4): (2004) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

47 Drogenscreening mittels Enzym-Immunoassays: Möglichkeiten und Grenzen
Dr. Christian Vidal Medizinische Hochschule Hannover, Klinische Chemie 2. Februar 2006, Gelsenkirchen Dr. Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover, Klinische Chemie Drogenscreening: Gegenwärtiger Stand, Fehlermöglichkeiten und Verbesserungsvorschläge Zusammenfassung Immunoassays zum Drogenscreening sind weit verbreitet, gelten als leicht durchführbar und Ihre Ergeb­nisse als leicht interpretierbar. Jedoch müssen viele Aspekte berücksichtigt werden, um einen aussagekräftigen Befund zu erhalten, z.B. Präanalytik, Spezifität und Empfindlich­keit des Verfahrens oder Qualitätssicherung. Die mechanisierten Messverfahren liefern na­turgemäß quantitative Ergebnisse. Allerdings empfiehlt es sich in der Regel, qualitative Befunde zu erstellen. Ein Vorteil instrumenteller Verfahren ist, dass im Gegensatz zu Streifentests die Entscheidungsgrenze (cut-off) der je­weiligen Fragestellung angepasst werden kann, z.B. bei akuter Intoxikation, chronischem Abusus oder zur Überwachung des Drogenentzugs. Problematisch wirkt sich beim Einsatz von Immunoassays - etwa beim Nachweis von Amphetaminen, Benzodiazepinen und Opiaten - aus, dass die Kreuzreaktivität des Antikörpers gegenüber pharmakologisch wenig wirksamen Substanzen stark sein kann, während stark wirksame Substanzen der Gruppe, die in entspre­chend niedriger Konzentration vorliegen, wegen geringer Kreuzreaktivität ein vergleichs­weise kleines analytisches Signal erzeugen und so dem Nachweis entgehen können. Zur Erfassung glukuronidierter Metabolite, die beim Nachweis von z.B. Morphin und Benzodiazepinen eine wichtige Rolle spielen, muss dem Messverfahren ein Hydrolyseschritt vorausgehen, da die Kreuzreaktivität der Antikörper gegenüber den überwiegend ausgeschie­denen Konjugaten äußerst gering ist. Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

48 Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie
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49 Bestätigungsanalysen
Bestätigungsanalyse unterbleibt oft aus Kostengründen  verlässliche Daten aus Feldversuchen über Zuverlässigkeit von Schnelltestbefunden fehlen! negative Befunde werden prinzipiell nicht überprüft, keine Angaben über Häufigkeit falsch-negativer Befunde negatives Screeningergebnis sollte in Zweifelsfällen ebenfalls bestätigt werden (kein juristischer Bestand alleiniger Ergebnisse von Schnelltests) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –

50 Umgang mit Messergebnissen
Untersucher häufig analytisch unerfahren  blindes Vertrauen auf Schnelltests  falsch-negative Ergebnisse („Proband clean“) falsch-positive Ergebnisse („Proband drogenabhängig“) messtechnische Grenzen der Tests bewusst machen! (mangelnde Kreuzreaktivität gegenüber Konjugaten, mangelnde Verfügbarkeit von Kontrollmaterial für Konjugate, ...) positive Ergebnisse begründen lediglich einen Verdacht!  Bestätigungsanalyse: Absicherung, Mängel erkennen! muss empfindlicher/spezifischer als Screeningtest sein beruht auf anderem Messprinzip (GC/MS, nicht IA vs. IA!) Christian Vidal, Medizinische Hochschule Hannover – Klinische Chemie Carl-Neuberg-Str. 1 – Hannover –