ArchivDeutsches Ärzteblatt17/2004Immunchemische Tests im Urin zur Verlaufsbeurteilung von Drogenabusus

MEDIZIN

Immunchemische Tests im Urin zur Verlaufsbeurteilung von Drogenabusus

Dtsch Arztebl 2004; 101(17): A-1168 / B-963 / C-939

Degel, Fritz

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LNSLNS Zusammenfassung
Immunoassays für den Nachweis von Drogen im Urin haben grundsätzlich qualitativen Charakter. Der Einsatz der kommerziell verfügbaren Immunoassays zur quantitativen/semiquantitativen Bestimmung von Drogen im Urin als Grundlage der Verlaufsbeurteilung des Drogenabusus ist daher kritisch zu hinterfragen. Die Konzentration der Drogen und Medikamente im Urin ist sowohl von den pharmakokinetischen Eigenschaften der Substanz als auch vom Konzentrierungsgrad und pH-Wert des Urins abhängig. Hinzu kommt die unterschiedlich sensitive Erfassung von Muttersubstanz und Metaboliten durch die Immunoassays. Bei den Gruppentests besteht eine stark unterschiedliche Erfassbarkeit der einzelnen Substanzen einer Gruppe mit dem im Test verwendeten Antikörper. Eine semiquantitative Messwertangabe kann generell nicht empfohlen werden, sie ist ohne Kenntnis der zugrunde liegenden Substanz sogar irreführend. Aber auch bei immunchemischen Tests auf Einzelsubstanzen kann zu einer semiquantitativen Messwertangabe nur bedingt geraten werden. Sie kann nur Hinweise geben zur Beantwortung klinischer, keinesfalls rechtlich relevanter Fragestellungen, etwa in Form einer Trendbeurteilung durch den Befundzusatz, ob der aktuelle Messwert im Vergleich zum vorangegangenen angestiegen oder abgefallen ist. In jedem Falle ist der ermittelte Messwert auf eine Bezugsgröße zu beziehen, die den Konzentrierungsgrad der Urinprobe zu berücksichtigen erlaubt. Im Befundbericht ist darauf hinzuweisen, dass zur Verlaufsbeurteilung die Bestimmung des Wirkstoffs im Blut mittels spezifischerer Methoden erforderlich ist.

Schlüsselwörter: Drogentest im Urin, Verlaufsbeurteilung, semiquantitative Messwertangabe, Gruppentest, Kreuzreaktivität

Summary
Use of Immunoassays for Detection of Drug Abuse in Urine for Trend Control in Substitution Therapy
Basically, immunoassays for detection of drugs in urine are designed to produce qualitative results. So, the use of commercially available immunoassays for quantitative/semiquantitative determination of drugs of abuse in urine as a basis for trend control of drug-abuse has to be critically reflected. The concentration of drugs in urine depends on their pharmacokinetic behaviour as well as on the concentration status and the pH of the urine. In addition, test responses of mother substance and metabolites are often different. There is often a great difference in the group assays in test response between different members of the drug-group with the antibody used in the test. In those analyte groups, quantitative/semiquantitative reporting of results is generally not recommended; without knowledge of the pertinent substance this is even misleading. In the immunochemical assays for definite substances semiquantitative reporting of results can only be accepted with limitations. With reference to the limitations of the statement the result can be interpreted, for example in form of a trend report whether the actual result is higher or lower in comparison with previously analysed samples. In any case, the actual result should be corrected with respect to a quantity, which is related to the concentration status of the
urine sample. In the report it should be pointed out, that for a reliable trend control quantitative determination of the pertinent substance should be carried out in blood by specific methods.

Key words: drug-test in urine, trend control, semiquantitative reporting, immunochemical group test, cross reactivity


Von in der Drogenentzugsbehandlung tätigen Ärzten wird häufig der Wunsch nach einer zumindest semiquantitativen Auswertung der mit immunologischen Verfahren im Urin durchgeführten Drogensuchtests geäußert. Drogensuchtests sind nach den Substitutionsrichtlinien (5) zur Erkennung eines Beigebrauchs von Drogen oder Medikamenten vorgeschrieben. Die heute meist eingesetzten immunchemischen Testverfahren liefern bei instrumenteller Messwerterfassung im Gegensatz zu Drogenschnelltests (Streifentests) ein primär quantitatives Ergebnis, das aus im Folgenden noch zu erläuternden Gründen sinnvollerweise in einen qualitativen Positiv-/Negativ-befund umgewandelt wird. Diese Aussage ist jedoch für den behandelnden Arzt bei bestimmten Fragestellungen ungenügend. Bei einer Drogenentzugsbehandlung soll mittels Drogenscreening erkannt werden, ob die Aufnahme von Droge(n) tatsächlich eingestellt, heimlich fortgesetzt oder aber durch die Einnahme anderer Drogen oder Medikamente substituiert wurde (Beigebrauch). Seitens der klinischen Kollegen besteht der Wunsch nach (semi-)quantitativer Messwertangabe beziehungsweise zumindest nach Ergänzung qualitativer Befunde durch den Hinweis, ob der aktuelle Messwert im Vergleich zum vorangehenden angestiegen oder abgefallen ist (Trendbeurteilung). Abhängig von der Substanzgruppe ist eine semiquantitative Auswertung immunchemischer Verfahren im Urin jedoch problematisch (3). Die bereits häufig zu beobachtende Praxis einer quantitativen Messwertangabe im Befundbericht unspezifischer Gruppentests (zum Teil mit Nachkommastelle) ist analytisch nicht fundiert und muss als unseriös bezeichnet werden.
Die Aussagekraft quantitativer/semiquantitativer Drogenanalysen im Spontanurin ist ohnehin gering. Abhängigkeit von der Diurese, von der
Tageszeit, vom Trinkverhalten und der Nierenfunktion, Abhängigkeit der Drogenausscheidung vom Urin-pH (betrifft hauptsächlich basische Substanzen, zum Beispiel Amphetamine) sowie die Möglichkeit zur Probenmanipulation beeinträchtigen die Verwertbarkeit der Resultate erheblich.
Problematik semiquantitativer Auswertung von Gruppentests
Die beim Drogenscreening im Urin eingesetzten immunchemischen Verfahren sind je nach Analyt(-gruppe) und Hersteller mehr oder weniger unspezifisch. Dies ist beabsichtigt, um möglichst viele verschiedene Mitglieder einer Substanzgruppe zu erfassen. Leider ist in der Regel die Empfindlichkeit der Assays gegenüber den chemisch verwandten Derivaten mehr oder weniger stark unterschiedlich (je nach Hersteller und Analytgruppe) (4). So kann selbst nach überdosierter Einnahme von Flunitrazepam am darauf folgenden Tag der Benzodiazepingruppentest negativ ausfallen, wohingegen eine bereits eine Woche zurückliegende Einnahme von Diazepam aufgrund der starken Kreuzreaktivität mit dem Antikörper des Assays noch einen positiven Ausfall des Tests verursacht.
Der Nachweis des Beigebrauchs weiterer Benzodiazepinderivate ist unter einer in Drogenentzugsabteilungen häufig durchgeführten Therapie mit Diazepam mittels Immunoassay nicht möglich.
Über die Kreuzreaktivität von Drogenmetaboliten liegen häufig keine oder nur sehr unvollständige Angaben vor. Oft übersteigt deren Konzentration in Urinproben die der Muttersubstanz erheblich. Daher setzt sich das Messsignal aus der Summe der Einzelsignale von Muttersubstanz und ihrer Metaboliten zusammen. Darüber hinaus ändert sich die Kreuzreaktivität in Abhängigkeit von der Konzentration des Analyten zum Teil erheblich (3). Daraus folgt, dass aus der Höhe des Signals praktisch nicht auf die tatsächlich vorliegende Konzentration eines Wirkstoffs geschlossen werden kann. Nur wenn Kalibrationssubstanz und Analyt in der Probe identisch sind und keine sonstigen mit dem Antikörper reagierenden Substanzen im Urin enthalten sind (wie Metaboliten) wäre eine Konzentrationsbestimmung möglich. Sie würde aufgrund der teilweise nur geringen Steigung der (nicht linearen) Kalibrationskurve in weiten Konzentrationsbereichen eine sehr schlechte Präzision aufweisen.
Daraus folgt, dass bei Gruppentests (zum Beispiel Opiate, Barbiturate, Amphetamine, Benzodiazepine, Trizyklische Antidepressiva) zu einer semiquantitativen Messwertangabe generell nicht geraten werden kann. Sie ist ohne Kenntnis des vorliegenden Wirkstoffs und dessen pharmakokinetischer und pharmakodynamischer Daten sogar irreführend. Daher muss das vom Analysengerät ausgegebene „quantitative“ Messresultat in eine qualitative Positiv-/Negativ-Aussage umgewandelt werden. Die Beurteilung orientiert sich an einem Cut-off-Wert oder an der so genannten matrixbereinigten Nachweisgrenze (1).
Allenfalls kann der qualitative Befund bei sicherer Kenntnis der Verbindung und Ausschluss von Beigebrauch unter Berücksichtigung von Diuresemarkern (zum Beispiel Kreatinin oder Osmolalität im Urin) durch den Hinweis ergänzt werden, dass der aktuelle Messwert im Vergleich zum vorangehenden angestiegen oder abgefallen ist (Trendbeurteilung). Geringe Unterschiede lassen keine Trendbeurteilung zu. Im Befundbericht muss dringend darauf hingewiesen werden, dass zur zuverlässigen Verlaufsbeurteilung die spezifische Bestimmung
des Wirkstoffs im Serum (meist mittels chromatographischer Verfahren) erforderlich ist.
Verlaufsbeurteilung bei immunchemischen Tests für Einzelsubstanzen
Bei den zumindest weitgehend monospezifischen immunchemischen Tests (zum Beispiel Methadon, EDDP [Methadonmetabolit], Cocainmetabolit [Benzoylecgonin]) ist eine Messwertangabe aus den genannten Gründen nur bedingt vertretbar. Sie kann unter Berücksichtigung aller einschränkender Bedingungen gegebenenfalls zur Beantwortung klinischer, aber keinesfalls rechtlich relevanter Fragestellungen erfolgen. Auch bei klinischer Fragestellung ist naturgemäß die sichere Identifizierung des zugrunde liegenden Wirkstoffs unbedingte Voraussetzung, ebenso der möglichst sichere Ausschluss von Störsubstanzen, beziehungsweise von Probenverfälschungsmitteln, die das Messsignal beeinflussen können.
Die Methadonbestimmung im Urin in Fällen eines so genannten „Turboentzuges“ sollte mit spezifischen (chromatographischen) Verfahren erfolgen, die eine getrennte Bestimmung der L- und D-Form erlauben. Gleichzeitiger Gebrauch von Levomethadon und Methadon-Racemat kommen in der Praxis vor. Immunoassays ermöglichen keine getrennte Erfassung der optischen Isomeren von Methadon, Angaben zur Kreuzreaktivität der L- und D- Form fehlen.
Aufgrund bekannter Unspezifität (Kreuzreaktivität mit Substanzen außerhalb der Gruppe, Beispiel: Ambroxol) kann beim Immunoassay für LSD zu einer semiquantitativen Messwertangabe generell nicht geraten werden.
Gleiches gilt auch für die weniger gebräuchlichen Immunoassays für die Einzelsubstanzen Methaqualon, Dextropropoxyphen und Phencyclidin (PCP).
Beim Nachweis von Cannabinoiden im Urin ist zu berücksichtigen, dass sich das Metabolitenmuster mit zunehmendem zeitlichen Abstand von der THC-(Tetrahydrocannabinol-)Aufnahme ändert. Ebenso ändert sich auch der Anteil an glucuronidierter THC-Carbonsäure. Je nach Kreuzreaktivität mit dem verwendeten Antikörper kann so trotz Abstinenz bei Überprüfung in kurzem zeitlichen Abstand eine scheinbar erhöhte Ausscheidung vorgespiegelt werden. Sie könnte zu dem Schluss verleiten, dass der Proband sich erneut THC zugeführt hat.
Diuresemarker und Probenverfälschungsmittel
Zum Ausgleich von Konzentrationsschwankungen in Urinproben und zur Erkennung von Probenverdünnungen (Zumischung oder übermäßiges Trinken) ist der ermittelte Messwert in jedem Fall auf eine Bezugsgröße zu beziehen, die den Konzentrierungsgrad der Urinprobe widerspiegelt (Kreatinin beziehungsweise Osmolalität). Beispielweise kann bei simultaner Kreatininbestimmung die Wirkstoffkonzentration in der Form: µg Wirkstoff/g Kreatinin (oder nmol/mmol Kreatinin) angegeben werden. Diese Darstellungsweise stellt eine wesentlich bessere Beurteilungsgrundlage dar. Zu beachten ist allerdings, dass in letzter Zeit vermehrt Kreatin als Verfälschungsmittel zugesetzt wird, das bei der enzymatischen Bestimmungsmethode für Kreatinin miterfasst wird. Kreatin wird vielfach auch in der Bodybuilderszene verwendet. In dem Fall kommt es zu falsch hohen Ergebnissen bei der Kreatininbestimmung, sodass eine artifizielle Probenverdünnung verschleiert wird. Die Bestimmungsmethode nach Jaffe wird von Kreatin nicht beeinflusst.
Der Befundbericht muss deutlich auf die Einschränkungen der Aussage hinweisen. So ist dem klinischen Kollegen zu vermitteln, dass es sich bei dem semiquantitativen Resultat auch bei weitgehender Spezifität des Tests um ein summiertes Signal von Kreuzreaktivitäten der Stammsubstanz und ihrer Metaboliten handelt. Das Ausmaß der Erfassung von Metaboliten durch den Immunoassay muss definiert werden, deren pharmakologische Wirksamkeit benannt werden, und es muss auf die Verschiebung des Anteils von Stammsubstanz zu Metaboliten im zeitlichen Verlauf nach der Substanzaufnahme hingewiesen werden. In jedem Fall muss der Hinweis enthalten sein, dass eine sichere Verlaufsbeurteilung nur über die Bestimmung des Wirkstoffs im Serum möglich ist (2). Diese erfolgt üblicherweise mittels chromatographischer Verfahren (Textkasten).
Hinweise zur zusätzlichen Blutentnahme
Da in Drogenentzugsabteilungen häufige Blutentnahme das Vertrauensverhältnis zum Patienten belasten kann, beziehungsweise wegen schlechter Venen die Punktion in dieser Patientengruppe erschwert ist, wird zu folgendem Vorgehen geraten:
Blutentnahme und Asservierung (einfrieren) von Serum oder Plasma im Rahmen der Aufnahmeuntersuchung (hier ist die Blutentnahme klinisch vertretbar und ohnehin im Rahmen von Eingangsuntersuchungen üblich). Zeigt sich eine Diskrepanz zwischen der nach Aussagen des Patienten zu erwartenden Entzugscompliance und den im Urin gefundenen immunchemischen Testergebnissen, so wird eine zweite Blutprobe entnommen und die entsprechenden Wirkstoffe und deren Konzentrationsverlauf werden in den beiden Serumproben bestimmt.

Der Text wurde mit Unterstützung der Arbeitsgruppe „Klinisch-toxikologische Analytik“ der Vereinigten Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL) erarbeitet. Mitglieder: Dr. rer. nat. Fritz Degel (Nürnberg); Frau Prof. Dr. med. Dr. phil. nat. Marika Geldmacher von Mallinckrodt (Erlangen); Dr. med. Hans Jörg Gibitz (Salzburg); Dr. rer. nat. Jürgen Hallbach (München); Prof. Dr. rer. nat. Herbert Käferstein (Köln); Dr. rer. nat Harald König (Schwerin); Prof. Dr. med. Wolf-Rüdiger Külpmann (Hannover); Prof. Dr. rer. nat. Ludwig von Meyer (München).

Manuskript eingereicht am: 3. 12. 2003; revidierte Fassung angenommen am 15. 1. 2003

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2004; 101: A 1168–1170 [Heft 17]

Literatur
1. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Senatskommission für Klinisch-toxikologische Analytik. Mitteilung XXIII: Einfache toxikologische Laboratoriumsuntersuchungen bei akuten Vergiftungen. Weinheim: VCH Verlagsgemeinschaft; 1995; 232–279.
2. Kottenhahn B, v. Meyer L, Drasch G, Roider G, Hofbauer B: Direct detection of drugs of abuse in whole hemolysed postmortem blood and qualitative measurement in EDTA - plasma using the CEDIA DAU urine assays. Toxichem + Krimtech 2002; 69: 62–72.
3. Külpmann WR: Nachweis und Bestimmung von Drogen im Urin mittels Immunoassay. Dtsch Arztebl 1996; 93: A 2701–2702 [Heft 42].
4. Külpmann WR: Nachweis von Drogen und Medikamenten im Urin mittels Schnelltests. Dtsch Arztebl 2003; 100: A 1138–1140 [Heft 17].
5. Richtlinien der Bundes­ärzte­kammer zur Durchführung der substitutionsgestützten Behandlung Opiatabhängiger (Stand 22. März 2002). Dtsch Arztebl 2002; 99: A 1458–1461 [Heft 21].

Anschrift des Verfassers:
Dr. rer. nat. Fritz Degel
Klinikum Nürnberg
Institut für Klinische Chemie
und Laboratoriumsmedizin
Prof.-Ernst-Nathan-Straße 1
90419 Nürnberg

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