Let's talk about lab water
Kampf gegen Doping im Sport – Die Wichtigkeit von Reinstwasser für Dopingtests
4 Nov. 2021
Sport findet nicht immer auf Augenhöhe statt, da manche Sportler illegale leistungssteigernde Substanzen einnehmen. So genanntes „Doping“ kann Sportler:innen nicht nur Vorteile gegenüber anderen verschaffen und potenziell das Ansehen des Sports beeinträchtigen, sondern auch ernsthafte Gesundheitsrisiken bergen.
Aus diesem Grund führen weltweite Anti-Doping-Organisationen Tests auf verbotene Substanzen bei Sportlerinnen und Sportlern durch, die wegen der empfindlichen Analyse solcher Drogentestproben auf der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) basieren. Reinstwasser ist jedoch für den effektiven Betrieb der HPLC unerlässlich. Wie können Labore also eine Wasserverschmutzung verhindern, um den zuverlässigen Nachweis verbotener Substanzen im Sport zu gewährleisten?
Doping im Sport - Der Einsatz ist vielfältig
Illegale leistungssteigernde Medikamente reichen von Stimulanzien wie Amphetamine und Kokain, die den Blutfluss und die Herzfrequenz erhöhen, bis hin zu Hormonen wie Erythropoietin (EPO) und Testosteron, die Muskelmasse, Kraft und sauerstofftransportierende rote Blutkörperchen erhöhen.
Doping wird von vielen Sportorganisationen weltweit als problematisch angesehen, da hieraus unfaire Vorteile entstehen und es schwere Gesundheitsrisiken bergen kann. EPO und Stimulanzien können beispielsweise das Risiko eines tödlichen Schlaganfalls oder Herzinfarkts erhöhen.
Doping im Sport wird weltweit federführend von nationalen Anti-Doping-Organisationen unter der Leitung der Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) bekämpft, die 1999 gegründet wurde. In ihrem Welt-Anti-Doping-Code veröffentlicht die WADA eine Liste verbotener Substanzen in sieben Kategorien: Androgene, Blutdoping, Peptidhormone, Stimulanzien, Diuretika, Betäubungsmittel und Cannabinoide.
Doping bei Sportveranstaltungen erkennen
Anti-Doping-Organisationen führen Tests von konkurrierenden Athlet:innen auf Spuren verbotener Substanzen durch, um Athleten, die verbotene Drogen konsumieren, zu identifizieren und zu disziplinieren, sowie um andere vom Doping abzuschrecken. Bei Wettkampftests werden Urin- und/oder Blutproben der Athlet:innen über einen Zeitraum von 12 Stunden vor einem sportlichen Wettkampf bis zu dessen Ende gesammelt.
Nach der Entnahme werden die biologischen Proben im Labor auf verbotene Stoffe untersucht. Um in Zukunft mit verbesserten analytischen Methoden nicht auffindbare Substanzen nachweisen zu können, werden die Ergebnisse gespeichert. Das führt immer wieder zu rückwirkenden Disqualifikationen, beispielsweise von olympischen Medaillensieger:innen durch das Internationale Olympische Komitee (IOC).
Ein wichtiges Verfahren zum hochempfindlichen Nachweis dieser verbotenen Substanzen in Urin- und Plasmaproben von Sportler:innen ist die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC).
Flüssigkeitschromatographie für Dopingtests
Bei der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) für Sportdopingtests wird die Urin- oder Plasmaprobe von einer unter Druck stehenden “mobilen Phase“ durch eine Trennsäule, auch stationäre Phase genannt, geleitet. Durch die Wechselwirkung der einzelnen Komponenten von der Probe mit den Adsorptionsmittelpartikeln erfolgt die Auftrennung in der Säule.
HPLC kann beispielsweise verwendet werden, um verschiedene verbotene Diuretika wie Acetazolamid und Bumetanid nachzuweisen. Diuretika erhöhen die Häufigkeit des Wasserlassens, was es Dopingsportler:innen ermöglicht, Spuren anderer illegaler Substanzen auszuspülen, um Drogentests fälschlicherweise zu bestehen und ihr Gewicht zu reduzieren, um ihre Geschwindigkeit oder Beweglichkeit zu erhöhen.
HPLC ist eine zuverlässige Methode zum Nachweis von Diuretika und anderen im Sport verbotenen Substanzen, da sie hochempfindlich, effizient, relativ kostengünstig und anpassungsfähig ist. Labore müssen jedoch sicherstellen, dass die mobile Phase frei von Verunreinigungen ist, um einen effektiven HPLC-Betrieb zu gewährleisten.
Gewährleistung der Wasserreinheit für HPLC
Wasserverunreinigungen in der mobilen Phase der HPLC, wie Ionen, Partikel, organische Stoffe und Bakterien, können mehrere Probleme bei der Datenausgabe verursachen, einschließlich: variable Retentionszeiten; Auflösungsverlust; Tailing-, Ghost-, Addukt- oder negative Peaks; und verrauschte Grundlinien oder Grundliniendrift.
Eine Ansammlung von Verunreinigungen kann auch einen Gegendruck im HPLC-System erzeugen, der zum Ausfall oder zur Verstopfung der Säulen führt und letztendlich die Säulenlebensdauer verkürzt und zum Ausfall des Systems führt.
Daher müssen Labore über Verfahren zur Fehlerbehebung verfügen, um eine Wasserkontamination zu verhindern und einen effektiven HPLC-Betrieb für zuverlässige Arzneimitteltests zu gewährleisten. Hier sind einige unserer empfohlenen Best Practices:
- Verwenden Sie frisch aufbereitetes Reinstwasser (Typ I+ Wasser) aus einer hauseigenen Aufbereitungsanlage. Wechseln Sie die Verbrauchsmaterialien regelmäßig.
- Benutzen Sie keine Plastikschläuche oder Vorratsbehälter. Verwenden Sie zur Aufbewahrung spezielle Glasgeräte und reinigen Sie sie regelmäßig mit Lösungsmitteln in HPLC-Qualität (Methanol oder Acetonitril) und Reinstwasser.
- Für eine gründlichere Reinigung Ultraschall mit 10 % Ameisensäure oder Salpetersäure verwenden, dann wiederholt mit Wasser und Lösungsmitteln spülen. Verwenden Sie keine Reinigungsmittel.
- Verhindern Sie, dass Reinstwasser Verunreinigungen aus der Atmosphäre aufnimmt, indem Sie die mobile Phase täglich homogenisieren, entgasen und filtern.
- Wenn eine Kontamination auftritt, autoklavieren Sie alle Behälter, ersetzen Sie alle Filter und Schläuche und spülen Sie das System über Nacht mit Lösungsmitteln.
Weitere Informationen zur sicheren Aufbereitung von Reinstwasser haben wir in unseren Whitepapern für Sie zusammengestellt. Oder Sie wenden sich direkt an unsere Laborwasser-Expert:innen.