Das Verfahren

3. Polyethylenglycole als Markersubstanzen für Suchturine

Probenverfälschung ist ein ernst zu nehmendes Problem bei der Analyse von Drogen aus dem Urin. Eine der häufigsten Verfälschungen ist die Vertauschung des Suchturins mit einem „cleanen“ Urin, um falsch negative Ergebnisse bei der Laboranalyse zu erzielen. Die Abgabe von Urin unter strenger Sichtkontrolle stellt in der Praxis oft eine Störung des Praxisablaufs und eine Beeinträchtigung des Vertrauensverhältnisses zwischen Arzt und Patient dar. Eine Lösung dieser Probleme ist die Markierung des Urins mit einer oral verabreichten Substanz, die rasch über die Nieren ausgeschieden wird und nicht im nativen Urin vorkommt.

Prinzip der enteralen Markierung von Suchturinen

1. Eine Substanz, die unschädlich für den Patienten und leicht in Körperflüssigkeiten nachweisbar ist, wird oral aufgenommen.
2. Die Markersubstanz wird aus dem Darmlumen ins Blut aufgenommen und rasch über die Nieren wieder ausgeschieden.

1. Die Substanz wird zusammen mit den Drogen im Labor bestimmt.

Forderung an den klinischen Einsatz der Markersubstanzen

1. Es darf keine aufwendige Patienten oder Probenvorbereitung nötig sein.
2. Es sollten keine langen Wartezeiten auftreten.
3. Die aufgenommene Substanzmenge sollte möglichst gering sein.

1. Die Markersubstanz sollte einen unauffälligen Geschmack haben.

Zucker haben sich aufgrund ihres Vorkommens in nativem Urin bzw. des hohen Aufwands für die Patientenvorbereitung sowie den teilweise sehr langen Wartezeiten als ungeeignet erwiesen (Fordtran et. al. 1967). Als bessere Alternative haben sich Polyethylenglycole (PEG) herausgestellt (Chadwick et. al. 1977). Polyethylenglycole sind als pharmazeutische Hilfsstoffe bereits seit Jahren im klinischen Einsatz und sind werder toxisch noch zeigen sie eine medizinische Wirkung oder Nebenwirkung.
Der Nachweis der Polyethylenglycole erfolgt aus dem Urin nach Proteinfällung und Zentrifugation mittels HPLC. Die Proben werden über einen automatischen Probengeber auf eine Vorsäule aufgetragen, dort erfolgt eine Abtrennung der meisten Urinbetandteile von den Markern, welche dann auf die eigentliche Trennsäule gelangen (Gauchel et. al. 2003). In der bisherigen Erprobungsphase des Verfahrens wurden drei Markerkombinationen eingesetzt. Nach der Trennung ergeben sich z.B. die beiden folgenden Chromatogramme. Jedes Signal im Chromatogramm ist charakteristisch für ein Polyethylenglycol mit einer bestimmten Kettenlänge. Durch die Verwendung unterschiedlicher Kettenlängen lassen sich über 50 verschiedene Markerkombinationen erstellen.
HO-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-OH n = 4
(n = Zahl der Glycolmonomeren im PEG)
HO-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-OH n = 5
HO-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-OH n = 6
... n = 7 usw.

Die linke Abbildung zeigt typische Chromatogramme für die verschiedenen Marker:

Mögliche Manipulationsversuche und deren Erkennung

1. Die Markerlösung wird in einen Fremdurin gespuckt.
– Der Marker wird zusammen mit Saccharose verabreicht, die im Labor bestimmt wird. Saccharose kann in nativem Urin nicht vorkommen.
2. Der Urin wird verdünnt oder vermischt.
– Das Urinkreatinin wird gemessen, in der Regel sinkt die Markerkonzentration unter die Nachweisgrenze bevor die Drogen nicht mehr nachweisbar sind.
3. Der Urin des Vorgängers wird aus der Toilette gezogen.
– Die Zahl der Markerkombinationen wird erhöht.
4. Es werden Chemikalien, Säuren oder Laugen zugesetzt.

– Störungen der enzymatische Drogenbestimmung werden durch Messung des CEDIA Sample-Checks erkannt.

Protokoll der Markeranwendung

1. Die Patienten nehmen den Marker gelöst in süßem Tee oder Kaffee ein.
2. Nach ca. 30 bis 45 Minuten kann die Urinprobe ohne Sichtkontrolle abgegeben werden. Während dieser Wartezeit kann der Patient die Praxis verlassen.

1. Im Labor werden die Drogen zusammen mit dem Kreatinin, der CEDIA-Sample-Check Reaktion und dem Glucosegehalt nach Invertaseabbau zum Nachweis von Saccharose bestimmt. Glucose positive Urine werden erneut auf Glucose ohne Invertasezugabe untersucht.

Fazit:
Die Methode eignet sich, um Urine auch ohne Sichtkontrolle eindeutig einem Patienten zuordnen zu können. Das Verfahren wurde in den letzten zwei Jahren im Zantrallabor der Kliniken der Stadt Köln etabliert und ca. 250.000 mal bei ca. 15.000 Patienten (Stand Januar 2010) eingesetzt. Dabei wurden keine Nebenwirkungen berichtet, auch Nonresponder gibt es nicht. Lediglich 3% der Patienten müssen vor der Urinabgabe ca. 45 min warten. Das patentierte Verfahren erschwert die Probenverfälschung und erlaubt eine Urinabgabe ohne Sichtkontrolle.

Literatur:

• Chadwick VS, Phillips SF, Hofman AF (1977): I. Gastro-enterol. 73, 241-246.
• Fordtran JS, Rector FC, Locklear TW, Ewton MF (1967): J. Clin. Invest. 3, 287-292.
• Gauchel G, Huppertz B, Keller R (2003): J. of Chromat. 787, 271-279

• Maxton DJ, Bjarnason I, Reynolds AP, Catt SD, Peters DJ, Menzies IS (7986): Clin. Sci. 71, 71-77