Agrarforschung
Untersuchung von Tierhaaren auf Gehalte an illegal eingesetzten Masthilfsmitteln Untersuchungen zum Langzeitnachweis illegaler Produktionshilfsmittel

A. Deißler, C. Lenz, R. Müller-Pfaff und H. U. Wolf, Universität Ulm, Abteilung Pharmakologie und Toxikologie
1995 - 1997

Problemstellung

Die Anwendung illegal eingesetzter Masthilfsmitteln in der Tierhaltung stellt gegenwärtig ein immer größer werdendes Problem dar, da durch die ernährungsbedingte Aufnahme auch die Konsumenten durch die so eingesetzten Pharmaka gefährdet werden. Die betreffenden Substanzen werden zum einen als Leistungssteigerer im Rahmen der Fleischproduktion, zum anderen in der Massentierhaltung zur Vermeidung vielfältiger Erkrankungen der Schlachttiere eingesetzt.

Um die Verbraucher vor den Gefahren, die von einer ungerechtfertigten Anwendung der genannten Pharmaka ausgehen, zu schützen, sind zunehmend empfindlichere, schnellere und insb. aussagefähigere Analysenmethoden zum zweifelsfreien Nachweis der unerwünschten Wirkstoffe erforderlich.

Die Belastung eines Organismus mit Fremdsubstanzen läßt sich im allgemeinen im Urin, dem derzeitigen Standardprobenmaterial bei der Überwachung von Tierbeständen, nur bis zu 4 bis 6, in Grenzfällen bis zu 12 Tage lang nach der Aufnahme nachweisen, da der metabolische Umsatz der Fremdsubstanz im Organismus und die Exkretion innerhalb dieses Zeitraums praktisch abgeschlossen sind. Dies bedeutet, daß zum Langzeitnachweis derartiger Masthilfsmittel Probenmaterialien mit einem sehr geringen Metabolismus wie Haare, Federn oder Knorpel eingesetzt werden müssen, um aussagefähigere Ergebnisse zu erhalten.

Ziel

Gemeinsames Ziel der durchgeführten Arbeiten ist die Etablierung unterschiedlicher flüssig- und gaschromatographischer Bestimmungsverfahren für illegal angewandte Pharmaka in unterschiedlichen Probenmatrices. Als Probenmaterial wurden zunächst Kälberhaare untersucht. Späterhin ist auch die Verwendung von Knorpelgewebe von Kälbern vorgesehen. Beide Matrices sind gut geeignet, um auch eine zeitlich relativ weit zurückliegende illegale Verwendung verschiedener Pharmaka zweifelsfrei nachzuweisen. Zunächst sollte, um einen schnellen Probenumsatz zu garantieren, eine flüssig-chromatographische Methode entwickelt werden. Wenn die dabei erhaltenen Nachweisgrenzen für die in Realproben zu erwartenden Konzentration nicht genügen, sollen die Proben weiterhin auch noch gaschromatographisch mit massenselektivem Detektor untersucht werden.

Untersuchungsmethode

Beim vorliegenden Forschungsprojekt handelt es sich um die Entwicklung von Methoden zum Aufschluß von biologischem Material und zur nachfolgenden quantitativen Bestimmung der in diesem Material abgelagerten Pharmaka, die als Mast-hilfsmittel illegal eingesetzt werden. Zum Einsatz kommen hier Aufschlußmethoden, die so schonend sind, daß sie die gesuchten Substanzen nicht schädigen. Der Nachweis und die quantitative Bestimmung der betreffenden Substanzen erfolgt mit Hilfe der Hochdruckflüssigchromatographie. In beiden Fällen - Aufschluß und quantitative Bestimmung - müssen die methodischen Bedingungen für jede Substanz(gruppe) speziell entwickelt werden. Um einen möglichst breiten Überblick über die Nachweisbarkeit verschiedener Pharmaka aus den häufig eingesetzten Verbindungen der ß-Agonisten, Östrogene und Antibiotika zu erhalten, wurden die folgenden sechs Verbindungen als Testsubstanzen für die hier durchgeführten Untersuchungen ausgewählt: Clenbuterol und Salbutamol (ß-Agonisten), Dienestrol, Diethylstilbestrol und Hexestrol (Östro-gene) sowie das Chloramphenicol (Breitband-Anti-biotikum).

Ergebnisse

1. Im Rahmen der Untersuchungen des hier beschriebenen Forschungsprogramms wurden Methoden zum Nachweis und zur quantitativen Bestimmung von Clenbuterol, Salbutamol, Dienestrol, Diethylstilbestrol, Hexestrol und Chloramphenicol entwickelt. Dies sind Substanzen, die im allgemeinen als Hilfsmittel in der Tiermast eingesetzt werden.

2. Für die genannten sechs Substanzen konnten mehrere Haaraufschluß- und Extraktions-Methoden ausgearbeitet werden, von denen jeweils zumindest eine Methode geeignet ist, die betreffende zugesetzte Standardsubstanz mit einer für die nachfolgende HPLC-Messung erforderlichen Wiederfindungsrate bestimmen zu können.

3. Durch Extraktion der Haaraufschlüsse mit Hilfe der Festphasenextraktion auf ChemElut, BondElut Certify, C 18ec und RP-Select B sowie mit Hilfe der Flüssig-Flüssig-Extraktion unter Anwendung von Petrolether bzw. Petrolether-Ethylacetat-Gemi-schen konnten je nach Wahl der angewandten Methode und Bedingungen für Clenbuterol, Salbutamol, Dienestrol und Diethylstilbestrol Wiederfindungsraten zwischen 81 und 98 % (Festphasen-extraktion) bzw. für Clenbuterol, Dienestrol, Diethylstilbestrol, Hexestrol und Chloramphenicol Wiederfindungsraten zwischen 85 und 98 % ermittelt werden.

4. Die im vorliegenden Bericht beschriebenen Ergebnisse unserer Untersuchungen belegen, daß es möglich ist, mit Hilfe optimierter Methoden des Aufschlusses und der Extraktion von Haarproben sowie der nachfolgenden Abtrennung der Haarmatrix und Aufkonzentrierung zumindest die sechs bislang untersuchten Substanzen mit hoher Empfindlichkeit quantitativ zu bestimmen.

Konsequenzen für die Praxis

Die bislang erarbeiteten Methoden eignen sich grundsätzlich für die Langzeitüberwachung von Masttierbeständen zur Vermeidung einer illegalen Anwendung der sechs genannten Substanzen.

Ein weiterer Schritt zur Lösung der Problematik einer illegalen Anwendung von Masthilfsmitteln ist die Entwicklung einer universell einsetzbaren, schnellen Screeningmethode auf der Basis der Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie (HPLC), die in der Lage ist, mit einem hohen Probendurchsatz illegal eingesetzte Masthilfsmittel verschiedenartiger chemischer Substanzgruppenzugehörigkeit zu identifizieren und quantitativ zu bestimmen. Ein derartiges Verfahren kann als Screeningmethode auf der Basis der heute allgemein verfügbaren HPLC in Kombination mit einer Dioden-Array-Detektion nach dem letzten Stand der Technik ausgelegt werden. Auf diese Weise ist eine weitgehend sichere Identifizierung und gleichzeitig eine quantitative Bestimmung der gesuchten Substanzen möglich.

Literatur
Siehe Abschlußbericht

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