Testosteron - Nachweis

Der Nachweis des körpereigenen Steroidhormons Testosteron erfolgt in zwei Schritten: 
1. GC/MS-Analyse und Bestimmung des Testosteron/Epitestosteron- (T/E-) Quotienten. 
2. Isotopenverhältnis-Massenspektrometerie des Kohlenstoffs
(Gaschromatographie/Combustion/ Isotope Ratio Mass Spektrometry - GC/C/IRMS)

• Das Testosteron-Nachweisverfahren wird seit Ende der 90er Jahre durch ein direktes Bestimmungsverfahren mittels der ¹³C/¹²C -Isotopen-Massenspektrometrie abgesichert. Diese Isotopen-Methode ist als Bestätigungsmethode vorgeschrieben.  
  siehe > Isotopen-Bestimmung 

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Für die GC/MS-Analyse wird Testosteron derivatisiert, wobei quantitativ ein bis-TMS-Derivat erhalten wird (Abb.1 zeigt die entsprechenden Massenspektren des freien und des vollständig trimethylsilylierten Testosterons).

Die GC/MS-Bestimmung kann aber nur zeigen, dass die isolierte Verbindung Testosteron ist, sie kann nicht unterscheiden, ob Testosteron vom Körper selber synthetisiert bzw. von außen zwecks Doping zugeführt wurde. Um den Missbrauch von Testosteron, trotzdem kontrollieren zu können, wurde von Donike und Zimmermann der Testosteron/Epitestosteron-Quotient (T/E-Quotient) bestimmt [1]. Hierbei zeigte sich, dass dieser Quotient bei einer Person relativ konstant ist, und sich erst nach einer Applikation von Testosteron erhöht. Bei dieser Bestimmung kann Epitestosteron, ein Stereoisomeres von Testosteron, als Referenzsteroid benutzt werden, da es kein direktes Stoffwechselprodukt von Testosteron ist, und sich bei einer Testosteronapplikation nicht erhöht. In Abb.2 sind GC/MS-Chromatogramme der Testosteron-Bestimmung wiedergegeben. Die MS-Aufnahme registriert hierbei das Molekülion m/e 432. Abb.2A zeigt das Ergebnis einer negativen Probe mit einem T/E-Quotienten von 1.65 und Abb.2B einen positiven Testosteronfall mit einem Quotienten von 14.5. 

Änderung seit 2016
Seit 2016 werden allerdings die Steroidprofildaten einschließlich der T/E-Quotienten von der Welt Anti-Doping Agentur (WADA) erfasst (Datentransfer der Analysedaten der Dopingkontrollen durch die Laboratorien an das ADAMS System der WADA). Die Daten werden dann den jeweiligen Athleten zugeordnet und Auffälligkeiten effektiver registriert.
Weitere Informationen siehe Athlete Biological Passport - Steroid Module

Abb.2 Bestimmung des Testosteron/Epitestosteron-Quotienten: GC/MS-Chromatogram (Ionenspur m/e 432) A) einer negativen Probe mit einem T/E-Quotienten von 1.65 und B) einer positiven Proben mit einem T/E-Quotienten von 14.5, Gerät: Hewlett-Packard MS 5971/GC 5890, Säule: Hewlett-Packard, Ultra 1, 17m, I.D. 0.2mm, Filmdicke 0.11µm, Trägergas: Helium 1 ml/min split 1:10, Temperatur-programm: 180°C - 3°C/min - 230°C. 

Literatur:

1] Donike M, Bärwald K-R, Klostermann K , Schänzer W, Zimmermann J: Nachweis von exogenem Testosteron. In Sport: Leistung und Gesundheit (Hrsg. Heck H, Hollmann W, Liesen H, Rost R), Deutscher Ärzte Verlag, Köln, 1983, 293.