Succinylcholin und Succinylmonocholin – Methodik und Qualitätssicherung der Analyse instabiler Zielsubstanzen im Rahmen der forensisch-toxikologischen Fallarbeit sowie wissenschaftlicher Studien

Abstract

Trotz großer Fortschritte insbesondere der apparativen Analytik bleiben einige ungelöste Probleme in der forensischen Toxikologie weiterhin bestehen. Der verlässliche Nachweis von Succinylcholin (SUX), einer bisquaternären Ammoniumverbindung die als depolarisierendes Muskelrelaxans sowohl in der Routine-Anästhesie als auch bei (versuchten) Tötungsdelikten sowie Suiziden Anwendung findet, stellt dabei eine solche noch zu lösende Aufgabe dar. Der analytische Anspruch ergibt sich hierbei einerseits aus der im Sekunden- bis Minutenbereich liegenden, d.h. sehr kurzen Halbwertszeit der Muttersubstanz bei einer Metabolisierung über Succinylmonocholin (SMC) in letztlich endogene Stoffe, andererseits auch durch die strukturellen Besonderheiten der beiden Analyten SUX und SMC: eine Extraktion dieser Substanzen aus einer wässrigen Probenmatrix in ein organisches Lösemittel ist aufgrund ihrer ausgeprägten Hydrophilie durch eine bzw. zwei pH-unabhängige positive Ladungen sowie fehlende, für die Extraktion nutzbare, hydrophobe Gruppen nur schwer zu realisieren.<br /> Die gegenständliche Arbeit präsentiert einen hochsensitiven HPLC-MS/MS-Ansatz zum ersten parallelen Nachweis von SUX sowie seinem Metaboliten SMC. Die hochpräzise Quantifizierung der Analyten erfolgte mittels Isotopenmassenspektrometrie unter Verwendung von erstmals nicht interferierenden, weil nicht ineinander konvertierbaren, internen Standards aus Eigensynthese. Die Probenstabilisierung sowie –asservierung wurde systematisch optimiert und in allgemeingültige Empfehlungen umgesetzt.<br /> Entgegen der bisher veröffentlichten Nachweismethoden für SUX bzw. SMC wurde die so entwickelte Methode sowohl für Serum als auch Urin komplett nach internationalen Richtlinien validiert, und ihre Anwendbarkeit anhand forensischer Routinefälle sowie einer klinischen Studie eindeutig belegt.<br /> Bei zwei vermuteten, einer tödlichen und einer überlebten SUX-Intoxikation, konnte basierend auf den durch diese Methode gewonnenen Analysenergebnissen eine unumstößliche Diagnose gestellt werden, die sich darüber hinaus als rechtsverwertbar erwies.<br /> Im Rahmen der klinischen Studie wurde der in vivo-Abbau von SUX und SMC beschrieben, und ein detailliertes pharmakokinetisches Modell für den Metaboliten erstellt. Darauf aufbauend wurden forensisch relevante Nachweisfenster für beide Analyten im Blutkreislauf sowie im Urin definiert. Die Ergebnisse der Studie erlauben eine Abschätzung zu erwartender Analytgehalte in den jeweiligen Probenmatrices, und bilden somit die Basis für eine fundierte Plausibilitätskontrolle bereits durchgeführter aber auch zukünftiger Analysen von forensischen Realproben. <br /> Anhand der vorgestellten Methode wird weiterhin auf mögliche Selektivitätsprobleme in der HPLC-MS/MS, ein bislang zuwenig beachtetes Thema, eingegangen: der Einsatz untergeordneter Ionenübergänge unter Ausschluss des interferenz-belasteten Haupt-MRM stellt eine in diesem Zusammenhang neuartige, aber zugleich elegante und absolut befriedigende Lösung zur zweifelsfreien Identifikation und sensitiven Quantifizierung eines problematischen Analyten dar. <br /> Die Methode wurde schließlich noch auf die Analyse von Gewebeproben sowie Glaskörperflüssigkeit adaptiert. Dies ermöglichte die erfolgreiche Durchführung einer Studie, in deren Verlauf die kürzlich berichtete Existenz von nativem SMC eingehend untersucht und generell widerlegt werden konnte; SMC konnte somit weitgehend, mit Einschränkungen bei stark verwesten Gewebeproben, als aussagekräftiger SUX-Marker bestätigt werden.<br /> Die Ergebnisse dieser Arbeit geben insgesamt nicht nur neue, anwendungsorientierte Impulse für die SUX-Analytik in der forensischen Routine, sondern erweitern darüber hinaus - durch eine systematische Behandlung von Themen wie der Existenz von nativem SMC, den Nachweisfenstern von SUX und SMC sowie möglichen Selektivitätsproblemen in der Tandem-MS - auch das forensische sowie methodische Grundlagenwissen.