Haaranalytik

Mit Hilfe der Haaranalyse können viele Fremdstoffe hinsichtlich ihres Gebrauchs oder Mißbrauchs retrospektiv über einen längeren Zeitabschnitt beurteilt werden. Fast alle endogen aufgenommenen Fremdstoffe gelangen über das Blut in die Haarwurzel, werden dort in das sich bildende Haar eingeschlossen und in der Haarfaser als fixierte Substanzbande entsprechend dem Haarwachstum mittransportiert. Hierdurch ist es retrospektiv möglich, sowohl Informationen über eine Substanzexposition in bestimmten Zeitabschnitten zu gewinnen als auch den zeitlichen Verlauf einer Fremdstoffeinlagerung/-exposition anhand einer Haarprobe zu rekonstruieren.

Dieses relativ einfache Modell der Einlagerung muss allerdings ergänzt werden: In unmittelbarer Nähe eines Haares befinden sich auch Talg- und Schweißdrüsen. Geringe Spuren der Drogen, deren Abbauprodukte und teilweise deren Stoffwechselprodukte sind auch in Talg und Schweiß gelöst und können dadurch zusätzlich an und in das Haar gelangen.
Die Fremdstoffe werden in der anagenen Wachstumsphase ins Haar aufgenommen und Drogenmoleküle lagern sich v.a. in Haarlipiden (Zellmembrankomplex), Haarpigment (Melaningranula) und Haarproteinen des keratinisierten Haares ab.
Eine Segmenthaaranalyse kann somit einen Aufschluß über das Konsumverhalten der vergangenen Monate liefern, während eine Gesamthaaranalyse den Drogenmißbrauch allgemein nachweist.
Im Gegensatz zu einer Blut oder Urinuntersuchung kann eine Haaranalyse allerdings keine akute oder einmalige Substanzaufnahme nachweisen.

Wann ist eine Haaranalyse anzuraten?

Die Notwendigkeit eines Drogenscreenings kann aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten kommen (Suchtkontrolle, Verkehrsmedizin, Notfallanalytik u.a.) und kann forensische oder klinisch-toxikologische Relevanz besitzen.

Grundsätzlich kann man sagen, dass sich Urin besser als Blut zum Nachweis einer akuten Drogeneinnahme und zur Überwachung der Drogenfreiheit eignet, da die Fremdstoffe im Urin länger nachweisbar sind (Bsp. Therapieüberwachung, generelle Fahreignung).

Eine Untersuchung der Haare ist dann anzuraten, wenn es um den Nachweis von Drogen- oder Medikamentenaufnahmen geht, die außerhalb der diagnostischen Fenster der Urin- oder Blutanalytik stattfinden, d.h. mehrere Tage, Wochen oder Monate zurückliegen. Die Größe des diagnostischen Fensters ist dabei von den Konsumgewohnheiten und der Art des konsumierten Fremdstoffes abhängig.

Welche Stoffe lassen sich nachweisen?

Im Prinzip gibt es kaum eine Substanzklasse, die sich nicht in den Haaren nachweisen läßt. Je lipophiler eine Substanz ist, desto besser kann sie die zelluläre Membran durchdringen und in die Haarstruktur eingelagert werden. Basische Substanzen werden im Haar eher angereichert als saure Moleküle.

Ein Problem der Haaranalytik stellt die Labilität einiger Substanzen dar. Durch die Aufarbeitung und Extraktion der Analyte aus dem Haar in extrem saurem oder alkalischem Milieu werden empfindliche Strukturen zerstört, so dass die eigentliche Substanz nicht mehr nachweisbar ist. Vorsicht ist z.B. bei Benzodiazepinen geboten, die zu Aminobenzophenonderivaten hydrolysiert werden können, was eine eindeutige Zuordnung zu den ursprünglichen Wirkstoffen erschwert.

Doch in vielen Fällen genügt der Nachweis der Derivate, der mit den sensitiven immunchemischen oder chromatographischen Verfahren möglich ist.
(Bsp.: Der Cocainnachweis erfolgt über das Hydrolyseprodukt Benzoylecgonin.)

Untersuchungsmaterial

Die Analyse erfolgt normalerweise im Kopfhaar. In besonderen Fällen kann allerdings auch Scham- oder Achselhaar verwendet werden.

Dabei haben Untersuchungen gezeigt, dass die nachgewiesenen Konzentrationen in Achsel- oder Schamhaar höher liegen als im Kopfhaar des gleichen Patienten. Die Ursache liegt in der Ablagerung der Substanzen in einem kleineren Haarvolumen. Deshalb ist bei Verlaufskontrollen die Angabe und Berücksichtigung des Haarursprungs unbedingt erforderlich.

Ferner lassen sich Substanzen in Achsel und Schamhaaren über einen noch weiter zurückliegenden Zeitraum nachweisen, da sie etwas langsamer wachsen als Kopfhaar. Bei der Kopfbehaarung geht man von einem Mittelwert von 10-13 mm Haarwachstum pro Monat aus, Achsel und Schamhaar wachsen etwas langsamer (6-9 mm/Monat).

Allerdings sind Achsel- und Schamhaare nicht für eine zeitliche Zuordnung eines zurückliegenden Drogenkonsums geeignet. An Achsel- und Schamhaare erhobene Befunde erlauben lediglich den Rückschluss, dass über längere Zeit vor der Probennahme Drogen konsumiert wurden.

Für die meisten Fragestellungen wird der über ca. 12 Monate (je nach Haarlänge) im Kopfhaar nachweisbare Drogenkonsum ausreichend sein.

Nachweismethode

Die Haare werden zuerst gewaschen, um anhaftende Substanzen (Staub, Fett, Salze etc.) und eventuelle exogene Ablagerungen zu eliminieren. Die Waschlösung wird routinemäßig untersucht bzw. zumindest zur Kontrolle aufgehoben. Organische Moleküle und Stoffwechselprodukte, die endogen eingebaut und fest gebunden sind, werden durch den Waschvorgang nicht beeinflusst. Nach Zerkleinerung der Haare erfolgt der Aufschluss der Proteinstruktur der Haare (z.B. alkalischer Aufschluss, methanolische Extraktion über Ultraschall etc.). Anschließend folgt eine Festphasenextraktion der eingelagerten Substanzen.

Die Extrakte der Haarproben werden mittels GC-MS bzw. LC-MS untersucht bzw. analog den Urinproben zunächst einem immunologischen Screeningverfahren unterzogen. Bei einem positiven Ergebnis wird eine Bestätigungsanalyse mittels eines anderen, spezifischen Verfahrens (GC-MS, LC-MS) angeschlossen.

Cut-off-Werte

SubstanzklasseHaare [ng/mg]
Ethylglucuronid0.007
Amphetamine/Methamphetamine0.1
Barbiturate0.05
Benzodiazepine0.05
Cannabinoide
THC-COOH
THC
0.02
Cocain
Benzoylecgonin
Cocain
0.1
Methadon0.1
Opiate0.1
LSD0.01

Probleme und Manipulation

Grundsätzlich muss man im Rahmen der forensisch-toxikologischen Analytik sicherstellen, dass ein nachgewiesener Fremdstoff nicht exogener Herkunft ist, sondern aktiv aufgenommen wurde.
Ein exogen aufgenommener Fremdstoff kann häufig durch Waschen der Haare mit Wasser und organischen Lösungsmitteln (Aceton, Alkohol, etc.) entfernt werden.
Weitere Hinweise können durch die Untersuchung von Haaren aus zumeist bedeckten Körperregionen (Scham- oder Achselhaar) oder dem Verlauf der Konzentration einer Segmenthaaranalyse geliefert werden.
In vielen Fällen werden auch endogen entstandene Metaboliten der aufgenommenen Droge nachgewiesen, was einen eindeutigen Hinweis auf einen erfolgten Konsum darstellt.

Eine häufig auftretende Frage ist, wie sich kosmetische Behandlung auf den Drogengehalt im Haar auswirken.
Eine Abnahme der Suchtstoffkonzentration wurde sowohl nach in vitro Blondierung als auch nach Dauerwellbehandlung beobachtet. Oxidationsempfindliche Substanzen sind durch Bleichung und Dauerwelle stärker betroffen als hydrolyseempfindliche Substanzen. Eine chemische Haarbehandlung wirkt sich dabei bei geringeren Suchtstoffbelastungen/ geringerem Konsum stärker aus als bei regelmäßig hohem Konsum. D.h. eine einmalige kosmetische Anwendung kann bereits dazu führen, dass der Drogengehalt im Haar unter die Nachweisgrenze sinkt.
Auch UV-Strahlung und Witterungseinflüssen können sich auf den Drogengehalt in Kopfhaaren auswirken.
Ferner bestehen aufgrund der physikochemischen und pharmakokinetischen Eigenschaften einer Substanz unterschiedliche Affinitäten zu Melanin. Dadurch kann es zu unterschiedlichen Haaranalyseergebnissen abhängig von der Haarpigmentierung kommen. Untersuchungen zeigten, dass mit steigendem Pigmentierungsgehalt die Konzentration an Drogen im Haar anstieg.
Deshalb sollte eine genaue Befragung des Probanden nach kosmetischen Behandlungen der Haare und Dokumentation auf dem Einsendebogen erfolgen.

Generell kann man sagen, dass die Manipulationsmöglichkeiten des Probanden bei Haaren wesentlich geringer sind als bei einer Urinprobe. Es werden allerdings Produkte angeboten, die nach einmaliger Anwendung ein erfolgreiches Herauswaschen von Medikamenten, chemischen Verbindungen und anderen Verunreinigungen versprechen. Allerdings unterscheiden sich die angegebenen Inhaltsstoffe nicht von anderen handelsüblichen Produkten, die pH-Werte der einzelnen Komponenten liegen im neutralen Bereich. Alle Substanzen, die ursprünglich im Haar vorhanden waren, konnten auch nach der Waschprozedur noch nachgewiesen werden. Es kam allerdings zu einer geringen Abnahme des Suchtstoffgehaltes.

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Anleitung zur Haarprobenentnahme

Drogen und Medikamente

Ethylglucuronid (EtG)

 

 

 

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