Begleitstoffe
Begleitstoffe
Englischer Begriff
congener (alcohols)
Definition
Begleitstoffe sind im forensischen Sprachgebrauch einige aliphatische Alkohole und 2-Butanon, die in den meisten alkoholischen Getränken, insbesondere in Gärungsalkoholika, neben Ethanol in absolut und zu Ethanol in vergleichsweise geringen Mengen vorliegen.
Struktur und Molmasse
Tab. 1.
Tab. 1
Mindestuntersuchungsumfang bei einer Begleitstoffanalyse
Analyt | Synonym(e) | Strukturformel | Molmasse |
|---|---|---|---|
Methylalkohol | CH3-OH | 32,04 g | |
1-Propanol | 1-Propylalkohol | CH3-CH2-CH2-OH | 60,10 g |
2-Butanon | Methylethylketon | CH3-CH2-C(O)-CH3
| 72,11 g |
2-Butanol | 2-Butylalkohol | CH3-CH2-CH(OH)-CH3
| 74,12 g |
2-Methyl-1-propanol | Isobutanol | CH3-CH(CH3)-CH2-OH | 74,12 g |
1-Butanol | 1-Butylalkohol | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 74,12 g |
2-Methyl-1-butanol | CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-OH | 88,15 g | |
3-Methyl-1-butanol | CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-OH | 88,15 g |
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Mit Ausnahme von Methanol sind Begleitstoffe unter physiologischen Bedingungen und Abstinenz von alkoholischen Getränken im Serum des Menschen nicht nachweisbar (Detektionsgrenze >0,05 mg/L). Nach Aufnahme alkoholischer Getränke konkurrieren die Begleitstoffe mit Ethanol um die Alkoholdehydrogenase-Bindungsstellen, wobei Ethanol bevorzugt und die Begleitstoffe entsprechend verzögert abgebaut werden. Ab einer Blutethanolkonzentration von ca. 0,4–0,5 g/L (Promille) tritt eine Akkumulation der Begleitstoffe ein, da faktisch nur noch Ethanol abgebaut wird. Halbwertszeiten und Elimination der Begleitstoffe hängen somit stark von der Alkoholisierung (Ethanolisierung) des Betroffenen ab.
Halbwertszeit
Stark abhängig von der begleitenden Ethanolkonzentration.
Funktion – Pathophysiologie
Begleitstoffe haben keine bekannte physiologische Funktion, klinisch relevante toxische Wirkungen von Begleitstoffen sind vor allem auf die Methanolmetabolite Formaldehyd und Ameisensäure zurückzuführen, die u. a. eine metabolische Azidose auslösen können.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Probenstabilität
Serum nach Separation vom Blutkuchen bei mindestens −18 °C einfrieren, sonst 4 °C.
Präanalytik
Keine besondere Patientenvorbereitung.
Analytik
Untersuchungsprofil siehe Tab. 1, weitere Analyte können anlassbezogen aufgenommen werden. Die Analyse erfolgt in separaten, lösungsmittelfreien Räumen mit Dampfraum-Gaschromatographie (HS-GC) und Flammenionisationsdetektor (FID) oder Massenspektrometer (MS).
Als Bestimmungsgrenzen sind für Methanol ≤1,0 mg/L und für die übrigen Begleitstoffe ≤0,1 mg/L vorgegeben (Jeske et al. 2017). Einzelheiten wie interner Standard (tert-Butanol), Na2SO4-Zugabe zur Verbesserung des Übertritts der Analyte in die Gasphase sowie Probenverdünnung, Kalibration, Chromatographie (Trennung von Methanol/Acetaldehyd, 2-Methyl-1-propanol/3-Methylbutanal (syn. Isovaleraldehyd), 2-Methyl-1-butanol/3-Methyl-1-butanol und Ethylacetat/2-Butanol) und Auswertung sind in der zitierten Literatur (Jeske et al. 2017) bzw. den dort genannten Sekundärquellen geregelt.
Konventionelle und internationale Einheit
mg/L.
Referenzbereich – Erwachsene und Kinder
Methanol 0,5–1,5 mg/L (außer Veganer mit z. T. deutlich erhöhten Werten bis 10 mg/L); alle anderen Begleitstoffe nicht nachweisbar (Detektionsgrenze 0,05 mg/L).
Indikation
Prüfung einer Nachtrunkbehauptung. Begleitstoffanalysen werden gewöhnlich im Auftrag von Behörden oder Institutionen erstellt, in deren Auftrag einem Betroffenen Blut nach § 81a StPO (Strafprozessordnung) entnommen wurde. Dabei geht es gewöhnlich um die Abklärung einer sog. Nachtrunkbehauptung: Von den Betroffenen wird nicht selten ein Nachtrunk, d. h. die Aufnahme von Alkoholika in einer kurzen Zeitspanne nach der Tat oder kurz vor der Blutentnahme behauptet. Dadurch soll eine Blutalkoholkonzentration vollständig, überwiegend oder teilweise erklärt und eine Alkoholisierung zum Tatzeitpunkt relativiert oder ausgeschlossen werden.
Interpretation
Die Konzentrationsprofile der Begleitstoffe im Blut (Serum/Plasma) hängen von der Art und Dosis des alkoholischen Getränks sowie der Zeit zwischen Alkoholaufnahme und Blutentnahme ab. Bei Kenntnis des Begleitstoffprofils des angeblich im Nachtrunk konsumierten alkoholischen Getränks (ermittelt aus Tabellenwerken oder entsprechender Analyse des Produktes) und zu erwartender Begleitstoffkonzentrationsverläufe im Blut, kann eine Nachtrunkbehauptung überprüft werden. Die hierfür erforderlichen Daten zu Begleitstoffprofilen in alkoholischen Getränken stehen in entsprechenden Datenbanken zur Verfügung (Bonte 1987) und werden u. a durch den GTFCh-Arbeitskreis (Jeske et al. 2017) kontinuierlich aktualisiert (GTFCh-Webseite).
Berufsbedingte Expositionen gegenüber den o. g. Stoffen, die zum Teil auch als Industriechemikalien eingesetzt werden, sind ggf. abzufragen.
Methanolintoxikation. Die Bevorzugung von Ethanol durch die Alkoholdehydrogenase macht man sich bei der Behandlung einer Methanol-Vergiftung zunutze, indem man die Bildung der toxischen Methanolmetabolite Formaldehyd und Ameisensäure durch Ethanolgaben von anfangs 0,6 g Ethanol/kg Körpermasse und in der Erhaltungsdosis 0,1 g Ethanol/kg/h (Serum-Ethanolkonzentration 0,5–1,0 g/L) weitestgehend unterbindet und das wenig giftige Methanol über den Urin (bei schwerer Intoxikation mit Methanol >500 mg/L mit Hämodialyse) ausgeschieden wird. Dabei ist zu beachten, dass Patienten mit chronischem Alkoholmissbrauch (Alkoholgewöhnung) höhere Ethanolgaben (0,15 g/kg/h) bedürfen. Eine therapeutisch sichere Serum-Ethanolkonzentration ist ca. 1 g/L (ca. 1 Promille) (Zilker 2008).
Diagnostische Wertigkeit
Die Begleitstoffanalyse ist ein integraler Bestandteil der forensisch-toxikologischen Analytik bei Straftatbeständen unter (vermutlichem) Alkoholeinfluss. Hierzu bedarf es jedoch einer ausgeprägten Expertise.
Anmerkung zur Historie
Begleitstoffuntersuchungen wurden 1979 erstmals von Bonte vor Gericht eingeführt und 1983 von der obergerichtlichen Rechtsprechung (OLG Celle) als objektive Methode zur qualitativen und quantitativen Überprüfung von Nachtrunkangaben anerkannt.
Literatur
Bonte W (1987) Begleitstoffe alkoholischer Getränke. Schmidt-Römhild, Lübeck
Gilg T (2012) Alkohol. Besonderheiten Unfallflucht, Nachtrunk, Begleitstoffanalyse. In: Madea B, Mußhoff F, Berghaus G (Hrsg) Verkehrsmedizin. Deutscher Ärzte-Verlag, Köln, S 480–483
Jeske J, Alt A, Auwärter V, Becker J et al (2017) GTFCh Arbeitskreis Alkoholkonsum und Nachtrunk. Anhang E zur Richtlinie der GTFCh zur Qualitätssicherung bei forensisch-toxikologischen Untersuchungen. Begleitstoffuntersuchungen mit Dampfraum-Gaschromatographie in biologischem Material und Getränkeproben. Toxichem Krimtech 84, 3 oder www.gtfch.org
Zilker T (2008) Vergiftungen durch Methanol. In: Klinische Toxikologie für die Notfall- und Intensivmedizin. Uni-Med, Bremen, S 38–41