Analytik von Drogen und Alkoholmissbrauch - labors.at · qualitativer immunchromato-graphischer Test. Kompetition um Gold-Antikörper-Konjugat zwischen membrangebundener Droge und

GruppenpraxisFachärztInnen für Medizinische undChemische Labordiagnostik

Analytik von Drogen und AlkoholmissbrauchUniv. Doz. Dr. Georg EndlerGruppenpraxis Labors.at

Wien, 1.April 2017

Gruppenpraxis FachärztInnen für Medizinische und Chemische Labordiagnostik | Telefon_(01) 260 53-0 | Fax_(01) 260 53-500 | [email protected] www.labors.at 2

Conflict of interests

• Partner in einer Gruppenpraxis für Labormedizin

• Vortragshonorare/Reisekosten− MSD− Pharmacia/Phadia/ThermoFisher− Siemens− Roche− Menarini

• Keine Aktienoptionen etc. mit Ausnahme von 2 genetischen Start Ups


Einsatzgebiete für Drogenscreening:Der Problemkreis

Gesunde und Kranke nehmen eine Vielzahl von Pharmaka ein,die unterschiedlich stark metabolisiert und eliminiert werdenDrogennachweis: - 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!)


Drogenscreening im Urin

AmphetamineBarbiturateBenzodiazepineCannabinoide (THC)Cocain/-metabolit (Benzoylecgonin)LSDMethadon/-metabolit (EDDP)(Methaqualon)Opiate, 6-Acetylmorphin(Phencyclidin)(Propoxyphen)Trizyklische Antidepressiva


Warum Urintests

• Nicht invasiv• Konzentrationen deutlich

höher als im Blut • Drogen meist länger

nachweisbar

• Vom Patienten leichter manipulierbar

• Nicht quantitativ


Was zahlt die Kasse?

Nicht gezahlt werden • Marker für Alkoholabusus

• Alkohol im Serum/Harn• CDT (Carboxydefizientes Transferrin)• ETG im Harn (Ethylenglukuronid)

• Drogennachweise im Haar• Forensische Drogentests mit Massenspektrommetrie


Drogentests

• Immunologische Screeningtests• Substanzen und Metabolite werden erfasst• Nur strukturell ähnliche Moleküle werden

erkannt• Kreuzreaktionen sind möglich (und erwünscht)

Sensitivität ~90%Spezifität: 50%-90%


Vor und Nachteile immunologischer Tests

Vorteile• Billig• Schnell (Minuten-Stunden)• Etabliert• Auch ähnliche Substanzen und

Metaboliten werden erfasst

Nachteile• Kein forensischer

Substanznachweis• Nur eingeschränkt quantitativ• Wenig sensitiv (Problem:

Rohypnol)• Synthetische Substanzen mit

ähnlicher Wirkung werden nicht erfasst z.B.

• Tramadol • Fentanyl• Synthetische Cannabinoide


Drogenschnelltests („Streifentests“)


Funktionsprinzip

qualitativer immunchromato-graphischer TestKompetition um Gold-Antikörper-Konjugat zwischen membrangebundener Droge und Droge im UrinUrin wird in Testkarte gesogen 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 Quelle: Mahsan Diagnostika Vertriebsgesellschaft mbH, Produktinformation

fehlt vorhanden

vorhandenvorhanden

Vorführender

Präsentationsnotizen

Hersteller nur exemplarisch!


Technik des Drogenscreenings: Instrumentelle VerfahrenCEDIA (ClonedEnzyme DonorImmunoassay)FPIA (Fluoreszenz-polarisations-immunoassay) KIMS(kinetic inter-action of micro-particles in a solution)


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, ...

Achtung der Quantitative Wert bezieht sich immer auf die Referenzssubstanz!


Princip der CEDIA Tests


EDV-gestützte maschinelle Auswertung

» z.B. TCA aus SerumCut-off: 20 ng/mL (Imipramin)

9986/04 (Blindprobe)9987/04 dotiert: 10 ng/mL9988/04 dotiert: 20 ng/mL9989/04 dotiert: 50 ng/mL

EinsatzgebieteTechnikAnalytische AspekteSubstanzgruppenSchlussfolgerungen


Instrumentelle Verfahren:Qualitätskontrolle

quantitatives Mess-Signal, Impräzision ca. 7-11%Richtigkeit mit Kontrollmaterial prüfen

externe Qualitätskontrolle (Ringversuche):

DGKLINSTANDGTFCh


Verfahren im Vergleich

Schnelltests Instrumentelle Tests Bestätigungs-analysen (GC/MS)

feldtauglich ortsgebunden ortsgebunden

keine Geräte nötig medizin. Labor Speziallabor

kein Hydrolyseschritt Hydrolyse möglich Hydrolyse möglich

subjektiv-visuelle Auswertung

maschinelle Auswertung

Auswertung über Datenbank

Dokumentation? EDV-Dokumentation EDV-Dokumentation

kurze Einarbeitungszeit

MTA, CTA speziell geschulte CTA/MTA

EinsatzgebieteTechnikAnalytische AspekteSubstanzgruppenSchlussfolgerungen


Analytische Aspekte:Möglichkeit der Probenverfälschung

Möglichkeit der Probenverfälschung in Betracht zu ziehen bei: Drogenabhängigenarbeitsmedizinischen UntersuchungenVerkehrskontrollenVerfälschungs-“Techniken“:

Verdünnung des Urins (Kreatinin < 20 mg/dl) Kreatin-Zusatz (enzymat. Nachw. unspezif.; Jaffe-Rkt.!)

Zusatz von Fremdsubstanzen, die Analytik stören (Augentropfen)


Möglichkeit der Probenverfälschung


Tricks bei der Harnabgabe

12.09.2018

http://www.google.at/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=tMIglOEqHIdo-M&tbnid=Vw0XfS9PzBOiLM:&ved=0CAgQjRw4Pg&url=http://shop.cleanu.de/CleanUrin-OnePack&ei=enKkUrDiLsjPhAeRzIDIBw&psig=AFQjCNEMJ4qNi49r3fT-8vOP4gegAbesNA&ust=1386595322820312


Verdünnung durch exzessives Trinken– Kreatinin <20mg/l (Profis nehmen daher Kreatin extra zu

sich)Zugabe von Bleichmitteln/SäureHydrolyse speziell von THCBenzalkonium

Verfälschung bei der Harnabgabe

12.09.2018


Analytische Aspekte:Entscheidungsgrenzen

Entscheidungsgrenze (Cut-off) ≠ NachweisgrenzeCut-off : mehr falsch-positive ErgebnisseCut-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)


Entscheidungsgrenzen

Orientierung an Vorgaben von SAMHSA (Substance Abuseand Mental Health Services Administration, USA)

ABER:Vorgaben häufig nur für eine bestimmte Substanz der Gruppe realisiertEmpfindlichkeit für andere Vertreter der Substanzgruppe (und Metabolite!) oft schlechterUnterschiede auch bei Tests verschiedener Hersteller!


Spezifität: Mono-/Gruppentests

nur wenige Immunoassays erfassen spezifisch nur eine Substanz, z.B. Benzoylecgonin (Kokain-Metabolit), CannabisMonotestüberwiegend „Gruppentests“: erfassen verschiedene Vertreter einer Gruppe (z.B. Benzodiazepine) und deren MetabolitenGruppentest


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


Beispiel: Benzodiazepine

therapeut. Bereich (Serum)200-1500 µg/l200-2000 µg/l20- 800 µg/l

200- 700 µg/l

„positiv“ ab Konzentration im Urin:

Oxazepam (Durazepam®) 300 µg/l Diazepam (Valium®) 700 µg/lNordazepam (Tranxilium®) 300 µg/lPrazepam (Demetrin®) 100000 µg/l


Beispiel:Europäische Besonderheiten

therapeut. Bereich (Serum)200-1500 µg/l200-2000 µg/l20- 800 µg/l5- 15 µg/l

amerikanische (!) Vorgaben → Europa: vielfach neuere Benzodiazepine mit viel stärkerer Wirkung eingesetztz.B. Flunitrazepam: niedrig dosiert! → niedrige Konzentration im Urin → entgeht leicht dem Nachweis

Urinkonzentrationen → „positiv“Oxazepam (Durazepam®) 300 µg/l Diazepam (Valium®) 700 µg/lNordazepam (Tranxilium®) 300 µg/lFlunitrazepam (Rohypnol®) 700 µg/l


Amphetamine

• Umfasst die meisten Amphetamine/Metamphetamin

• Geringe Kreuzreaktion mit Phencyclidin (PCP, Angel Dust)

• Cut Off: 500 ng/ml• Nachweisdauer 1-3 Tage• Kreuzreaktionen: einige

Nasentropfen, Cyclamat, Colofac, Selegin, Tradozom, Chlorpromezon, Metformin

• Senstivität: 90%• Spezifität: 60-90%


MDMA (3,4-Methylendioxy-N-methylamphetamin )

• Ecstasy, Adam, XTC, E, M&M aber auch Phantasienamen wie Smiley, Batman, Flintstone etc.

• Nachweisbarkeit: 1-4 Tage• Kreuzreaktivitäten mit Amphetamin-Assays


Benzodiazepine

• Referenzsubstanz Nitrazepam• Cut Off: <300 ng/ml• Nachweisdauer je nach Halbwertszeit und Dosierung 8 Stunden – 1

Woche• Problem: Flunitrazepam, Triazolam, Lormetazepam (Rohypnol,

Noctamid, Halcion, in normaler Dosierung unter der Nachweisgrenze)

• Kreuzreaktion mit Sertralin beschrieben


Cannabis

• Umfasst alle natürlichen und viele synthetische Cannabinoide• Cut Off: 50 ng/ml• Nachweisdauer: 1 Woche bis mehrere Monate (im Schnitt 3

Wochen)• Akuter und chronischer Missbrauch nicht unterscheidbar• Kreuzreaktionen: keine bekannt (nach Konsum großer Mengen

Hanfhältiger Produkte theoretisch möglich)

Sensitivität: >95%Spezifität: >90%


Beliebte Ausreden

• Ich war nur in einem Lokal in dem geraucht wurde• Mein Freund hat geraucht …. • Ich habe nur Hanftee getrunken

-> Passivrauchen macht keinen positiven Cannabis Drogentest


Kokain

• Umfasst Kokain & Derivate (Kokain, Crack)• Cut Off: 300 ng/ml• Nachweisdauer: 2-4 Tage• Kaum Kreuzreaktivität anderen Substanzen

Sensitivität: >95%Spezifität: 90%


LSD (Lysergsäure-Diethylamid)

Nachweisbarkeit:Urin – bis ca. 3 TageSerum – bis ca. 12 h

LSD-Konzentrationen eher niedrigverfügbare Assays bieten ausreichende Sensitivität, sind aber relativ unspezifischKreuzreaktivität 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


Opiate

• Reagiert mit den meisten natürlichen Morphinen (Morphin, Heroin, Codein)

• Keine Kreuzreaktion mit synthetischen Morphinen (Fentanyl, Tramal, Methadon)

• Cut Off: 300 ng/ml• Nachweisdauer: 3-6 Tage• Kreuzreaktionen: Mohn, Codein (!), Ciprofloxazin, Ovofloxazin,

Rifampicin

Sensitivität: 86%Spezifität: 76%


Methadon / Methadonmetabolit

positiver Befund durch einen spezifischen Assay für einen Methadonmetaboliten (z.B. EDDP) ist ein starker Hinweis auf die Einnahme von Methadon

Kreuzreaktivitäten: keine bekannt

Nachweisdauer: 2-3 Tage.


6-Acetylmorphin (Heroin)

• Heroin (3,6-Diacetylmorphin) wird synthetisch aus Morphin durch chemische Modifizierung hergestellt. Heroin kann nicht durch körpereigene Modifikation aus Morphin entstehen

• Heroin wird im Körper zu 6-Acetylmorphin (6AMH) abgebaut• 6AMH Nachweis im Harn ist Beweis für Heroineinnahme• 6AMH Nachweis schließt Einnahme mohnhältiger Speisen oder

codeinhältiger Medikamente als Ursache eines positiven Harn-Opiattests aus

• Nachweisdauer <1 Tag


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

• Referenzsubstanz: Amitryptylin

Assays stark anfällig für Interferenzen

• Keine Reaktion mit neuen Antidepressiva: SSRI, SNRI Mao-Hemmern etc.


• Synthetische Opioide• Synthetische Cannabinoide• Ketamin• GHB (GammaHydroxy Buttersäure) = KO Tropfen, Liquid Ecstasy• Lachgas etc.

Substanzen, die im Screening nur schwer erfasst werden

12.09.2018


Liquid Ecstasy/ GHB/k.o. Tropfen

12.09.2018

- Gamma Hydroxy Buttersäure- Wirkung: euphorisierend, verstärkte Sinneseindrücke, Steigerung der sex.

Leistungskraft, Aphrodisiakum- Risiko: motorische Beeinträchtigungen, Übelkeit, Erbrechen, sinkender

Blutdruck, neurologische Ausfälle, erhöhte Herzfrequenz, Panikattacken- Gefahr: Überdosierung- Sehr kurze Halbwertszeit daher nur schwer nachweisbar


Häufig in Räuchermischungen enthalten (z. B. Spice, SMOKE, RedLava,Chill-out)Z. T. noch legaler ErwerbHöhere pharmakologische Potenz als THCErstkonsumenten haben häufig Probleme mit DosierungNachweisbarkeit in gängigen Drogen- Schnell-Tests nicht möglichWird häufig als Ausweichdroge konsumiert in beschützenden Umgebungen (auch in Therapieeinrichtungen), wenn Nachweisbarkeit umgangen werden soll

Synthetische Cannabinoide

12.09.2018


Alkoholabusus

• Indirekte Marker• MCV: Sensitivität: 40-50%

• Cave: Langzeittherapie mit Protonenpumpenhemmen• GGT: Sensitivität: 40-95% (?)• AST (GOT): Sensitivität: 25-60% • ALT (GPT) : Sensitivität: 15-40%

• Vorteile: sind noch 2-6 Wochen nach Alkoholkonsum nachweisbar• Nachteil: geringe Sensitivität, nur chronischer exzessiver

Alkoholkonsum Nachweisbar


CDT Carbohydrate-deficient Transferrin

• Üblicherweise hat Transferrin im Serum 4 oder mehr Sialokettenterminal, CDT misst die atypischen Formen (0-2 Sialoketten)

• Nur bei chronischem Alkoholkonsum erhöht (60-80g Alkohol/Tag über 7-14 Tagen)

• Nicht bei Binge Drinkern, oder bei minimalem Alkoholkonsum• Halbwertszeit 2 Wochen

• Vorteile: Sehr spezifisch• Nachteil: wird von der Kassa nicht übernommen (27€), nur

starkem Alkoholkonsum erhöht


ETG (Ethylglucuronid) im Harn

• Direkter Metabolit von Ethanol (1% wird als ETG verstoffwechselt)• Nachweisbar bis zu 3 Tage nach Alkoholkonsum• Cut Off: >500 ng/ml

• Vorteil: keine Störreaktionen bekannt, Nachweis von Alkoholkonsum

• Nachteil: nur bis zu Tage nachweisbar, nicht quantitativ, wird von der Kassa nicht bezahlt (22€)


Fazit Alkohol

• Spezifische Marker (CDT, ETG) werden von der Kassa nicht übernommen.

• Immer in Zusammenschau mit GGT MCV und Klinik sehen

• CAVE: bis zu 30% der Bevölkerung haben eine NAFDL (Non Alcoholic Fatty Liver Disease) als Ursache moderat erhöhter Leberwerte


Fazit immunologische Drogentests

• Schnell, Billig• Gute Sensitivität• Moderate Spezifität• Problembären: neue Designerdrogen, GHB,

kurzwirksame Benzodiazepine




Analytik von Drogen und Alkoholmissbrauch - labors.at · qualitativer immunchromato-graphischer Test. Kompetition um Gold-Antikörper-Konjugat zwischen membrangebundener Droge und

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