Abstract
Im Kontext von Dopingkontrollen konnten sich Urin‐ und Blutproben für den Nachweis
von leistungssteigernden Substanzen etablieren. Dennoch sind diese Matrices
insbesondere hinsichtlich ihrer Probengewinnung sowie logistischer Prozesse mit
Nachteilen verbunden. Aus diesem Grund stieg das Interesse für komplementäre Matrices
in den letzten Jahrzehnten stetig an. Die hier dargelegte Doktorarbeit beschreibt in Form
von drei publizierten wissenschaftlichen Artikeln Untersuchungen zur Nutzbarkeit von
Atemluft und getrockneten Blutstropfen (DBS) in der Dopinganalytik sowie die
Entwicklung von Nachweismethoden mittels Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit
Tandem‐Massenspektrometrie (LC‐MS/MS).
Im Fokus des ersten Projekts stand die Entwicklung einer umfassenden LC‐MS/MS
Methode für ein breites Spektrum an niedermolekularen dopingrelevanten Substanzen
für Atemluft. Der Ansatz wurde hinsichtlich der Selektivität, Nachweisgrenzen,
Identifizierungsgrenzen, Robustheit, Verschleppung, Matrixeffekte und Wiederfindung
charakterisiert und Ausscheidungsstudien mit verschiedenen dopingrelevanten
Modellsubstanzen demonstrierten die prinzipielle Anwendbarkeit. Die Publikation
beschreibt darüber hinaus die erstmalige Anwendung eines Systems für die Simulation
des Atemaerosols, mithilfe dessen das Probensammelgefäß ExaBreath der Firma
SensAbues® hinsichtlich ausreichender Effizienz und Robustheit für die Dopinganalytik
charakterisiert wurde.
Im Rahmen des zweiten Projekts wurden exemplarische Ausscheidungsstudien mit den
dopingrelevanten Substanzen Propranolol und Pseudoephedrin durchgeführt, bei denen
Atemluft‐ und DBS‐Proben gesammelt und im Anschluss mittels einer hochauflösenden
LC‐MS/MS Methode analysiert wurden. Die Datenauswertung erfolgte unter
Einbeziehung des Geschlechts der Studienteilnehmer*innen sowie des
Zigarettenkonsums als mögliche Einflussfaktoren auf die Nachweisbarkeit in Atemluft. Die
Matrix erwies sich als robust gegenüber den untersuchten Parametern, doch es wurden
inter‐ und intraindividuelle Fluktuationen hinsichtlich der ermittelten Konzentrationen in
Atemluft detektiert.
Zusammenfassung
Das dritte Projekt ging aus der Veröffentlichung eines technischen Dokuments der Welt
Anti‐Doping Agentur (WADA) hervor, das die Anwendung von DBS offiziell in das Doping‐
Kontroll‐System etablierte. Um dem daraus resultierenden Beitrag von DBS‐Proben zur
Routineanalytik nachzukommen, wurde ein umfangreiches Nachweisverfahren für
insgesamt 233 niedermolekulare dopingrelevante Verbindungen entwickelt. Das
Verfahren zeichnet sich dabei durch eine vollautomatisierte Probenvorbereitung mit
anschließender adaptiver LC‐HRMS/MS Analyse aus. Die Methode wurde konform mit
den Richtlinien der WADA validiert und erfolgreich in die Routineanalytik implementiert.
Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnten wichtige Kenntnisse zur Nutzbarkeit von
Atemluft und DBS in der Dopinganalytik gewonnen werden. Es wurde gezeigt, dass der
Nachweis verschiedener Modellsubstanzen in Atemluft grundsätzlich möglich ist und
wertvolle ergänzende Informationen liefern kann, doch zukünftig ist die Durchführung
weiterer Applikationsstudien erforderlich. Das entwickelte Nachweisverfahren für DBS
findet erfolgreich Anwendung in der Routineanalytik und zeichnet sich durch die
Adaptivität für neueste Entwicklungen in diesem Bereich aus.
von leistungssteigernden Substanzen etablieren. Dennoch sind diese Matrices
insbesondere hinsichtlich ihrer Probengewinnung sowie logistischer Prozesse mit
Nachteilen verbunden. Aus diesem Grund stieg das Interesse für komplementäre Matrices
in den letzten Jahrzehnten stetig an. Die hier dargelegte Doktorarbeit beschreibt in Form
von drei publizierten wissenschaftlichen Artikeln Untersuchungen zur Nutzbarkeit von
Atemluft und getrockneten Blutstropfen (DBS) in der Dopinganalytik sowie die
Entwicklung von Nachweismethoden mittels Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit
Tandem‐Massenspektrometrie (LC‐MS/MS).
Im Fokus des ersten Projekts stand die Entwicklung einer umfassenden LC‐MS/MS
Methode für ein breites Spektrum an niedermolekularen dopingrelevanten Substanzen
für Atemluft. Der Ansatz wurde hinsichtlich der Selektivität, Nachweisgrenzen,
Identifizierungsgrenzen, Robustheit, Verschleppung, Matrixeffekte und Wiederfindung
charakterisiert und Ausscheidungsstudien mit verschiedenen dopingrelevanten
Modellsubstanzen demonstrierten die prinzipielle Anwendbarkeit. Die Publikation
beschreibt darüber hinaus die erstmalige Anwendung eines Systems für die Simulation
des Atemaerosols, mithilfe dessen das Probensammelgefäß ExaBreath der Firma
SensAbues® hinsichtlich ausreichender Effizienz und Robustheit für die Dopinganalytik
charakterisiert wurde.
Im Rahmen des zweiten Projekts wurden exemplarische Ausscheidungsstudien mit den
dopingrelevanten Substanzen Propranolol und Pseudoephedrin durchgeführt, bei denen
Atemluft‐ und DBS‐Proben gesammelt und im Anschluss mittels einer hochauflösenden
LC‐MS/MS Methode analysiert wurden. Die Datenauswertung erfolgte unter
Einbeziehung des Geschlechts der Studienteilnehmer*innen sowie des
Zigarettenkonsums als mögliche Einflussfaktoren auf die Nachweisbarkeit in Atemluft. Die
Matrix erwies sich als robust gegenüber den untersuchten Parametern, doch es wurden
inter‐ und intraindividuelle Fluktuationen hinsichtlich der ermittelten Konzentrationen in
Atemluft detektiert.
Zusammenfassung
Das dritte Projekt ging aus der Veröffentlichung eines technischen Dokuments der Welt
Anti‐Doping Agentur (WADA) hervor, das die Anwendung von DBS offiziell in das Doping‐
Kontroll‐System etablierte. Um dem daraus resultierenden Beitrag von DBS‐Proben zur
Routineanalytik nachzukommen, wurde ein umfangreiches Nachweisverfahren für
insgesamt 233 niedermolekulare dopingrelevante Verbindungen entwickelt. Das
Verfahren zeichnet sich dabei durch eine vollautomatisierte Probenvorbereitung mit
anschließender adaptiver LC‐HRMS/MS Analyse aus. Die Methode wurde konform mit
den Richtlinien der WADA validiert und erfolgreich in die Routineanalytik implementiert.
Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnten wichtige Kenntnisse zur Nutzbarkeit von
Atemluft und DBS in der Dopinganalytik gewonnen werden. Es wurde gezeigt, dass der
Nachweis verschiedener Modellsubstanzen in Atemluft grundsätzlich möglich ist und
wertvolle ergänzende Informationen liefern kann, doch zukünftig ist die Durchführung
weiterer Applikationsstudien erforderlich. Das entwickelte Nachweisverfahren für DBS
findet erfolgreich Anwendung in der Routineanalytik und zeichnet sich durch die
Adaptivität für neueste Entwicklungen in diesem Bereich aus.
Originalsprache | Deutsch |
---|
Erscheinungsort | Köln |
---|---|
Verlag | Deutsche Sporthochschule Köln |
Seitenumfang | 165 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2023 |