Massenspektrometrischer Nachweis und Metabolismus von selektiven Androgenrezeptor-Modulatoren in der präventiven Dopingforschung

In der vorliegenden Dissertation wurden flüssigkeitschromatographische und massenspektrometrische Methoden verwendet um Metabolismus und Ausscheidungsverhalten der Androgenrezeptor-Modulatoren LGD-4033 und RAD140 zu untersuchen. SARMs sind auf Grund ihrer leistungssteigernden Wirkung im Sport von der Welt Anti-Doping Agentur verboten und können als Verunreinigungen in Nahrungsergänzungsmitteln auftreten. Mit den Substanzen wurden Ausscheidungsstudien mit Mikrodosierungen durchgeführt, um die Einnahme von verunreinigten Nahrungsergänzungsmitteln zu simulieren. Mithilfe von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt an hochauflösender Tandem-Massenspektrometrie wurden leistungsstarke Methoden entwickelt und validiert, welche die Substanzen sowie deren Metaboliten nachweisen können. Für LGD-4033 konnte eine Methode entwickelt werden, die die Abschätzung des zeitlichen Abstands von Einnahme der Substanz bis Abgabe der Probe sowie der eingenommenen Dosis ermöglicht. Dies kann über den Zusammenhang eines Metabolitenverhältnisses und der Zeit seit Einnahme erreicht werden. Für die Substanz RAD140 wurde eine Reihe an Metaboliten erstmalig beschrieben. Die Daten zu Ausscheidungsverhalten und -dauer können dazu beitragen, positive Dopingproben mit RAD140 zukünftig besser zu interpretieren. Wie für LGD-4033 wurden Metabolitenverhältnisse von RAD140-Metaboliten auf ihre Aussagekraft zur Vorhersage von Einnahmezeitpunkt und Dosis untersucht. Hierfür wurden Grenzwerte von Metabolitenverhältnissen vorgeschlagen, mit denen positive Dopingproben verglichen werden können, um den Zeitpunkt der Einnahme von RAD140 abzuschätzen.
Zusätzlich wurden verschiedene in-vitro-Techniken verwendet, um deren Eignung für die Herstellung von dopingrelevanten Metaboliten von RAD140 zu evaluieren und zu vergleichen. RAD140 wurde mithilfe von Inkubation mit subzellulären Leberfraktionen, elektrochemischer Oxidation und Leberzellsphäroiden in einer organ-on-a-chip-Plattform umgesetzt und die resultierenden Metaboliten mit einer für Forschungszwecke freigegebenen Dopingkontrollprobe verglichen. Hierbei wurden sechs neue Metaboliten detektiert und beschrieben. Die meisten Metaboliten konnten in den Proben des organ-on-a-chip-Experiments nachgewiesen werden, die Inkubation mit Leberfraktionen zeigte jedoch auch eine große Anzahl von Metaboliten und kann aufgrund des reduzierten Arbeitsaufwands ebenfalls geeignet sein, um Metaboliten von RAD140 herzustellen. Die elektrochemische Oxidation resultierte in der geringsten Anzahl von Metaboliten, könnte aber verwendet werden, um größere Mengen der Metaboliten für zukünftige Studien herzustellen.
Diese Arbeit erweitert das analytische Wissen über den Nachweis und Metabolismus der untersuchten SARMs und legt den Grundstein für weitere Untersuchungen.