Wolfgang Arnold

Hair analysis for medicaments - the best proof for a drug career

It is now possible, with improved, more specific and highly sensitive chemical-physical processes, to detect medicinal and illegal drugs in human hair. It is fascinating that successful examinations are possible of the type of medication and illegal drugs consumed, particularly by addicts, over a period of many months and, in certain cases, years. This opens completely new avenues not only for forensic medicine and clinical diagnostics but also for the administration of justice. Previously all this was only applied to inorganic hair analysis.

Massenspektrometrischer Nachweis von Arzneimittelmetaboliten (Barbiturate, Noludar, Pyramidon) im Rahmen der forensischen Analyse

The mass-spectrometric identification of the metabolites isolated from biological material is discussed by means of the single mass spectra and of fragmentation patterns derived from them. In future, mass spectrography, mainly in combination with gas chromatography, wil certainly more than hitherto contribute to the elucidation of many difficult problems of drug metabolism.ZusammenfassungDie massenspektrographische Identifizierung von aus biologischem Material isolierten Metabolitensubstanzen verschiedener Arzneimittel (Barbiturate, Noludar, Pyramidon) wird an Hand der einzelnen Massenspektren und ihrer daraus abgeleiteten Zerfallsschemata besprochen. In Zukunft wird die Massenspektrographie, vor allem kombiniert mit der Gas-Chromatographie, sicherlich mehr als bisher mit dazu beitragen, viele, häufig sehr differenzierte Probleme des Arzneimittelmetabolismus zu klären.

Die Identifizierung von Barbiturat-Metaboliten mittels Massenspektrometrie und Infrarot-Spektrum

SummaryThe structural elucidation of barbiturate metabolites isolated from biological materials by intoxications with various sedatives (amobarbital, hexobarbital, phenobarbital, heptobarbital, etc.) is only possible to a limited degree using IR-spectroscopy, as appropriate investigations have shown. However, with the help of mass-spectrometry, it is possible to identify structurally the barbiturate metabolites and correlate their respective IR-spectra.ZusammenfassungDie sichere Strukturermittlung von Barbituratmetaboliten, isoliert aus biologischem Material bei verschiedenen Schlafmittelvergiftungen (Amobarbital, Evipan, Luminal, Medomin usw.) ist im allgemeinen an Hand eines IR-Spektrums nur bedingt möglich, wie entsprechende Untersuchungen zeigten. Mit Hilfe der Massenspektrometrie gelang es, diese Barbituratmetaboliten strukturell zu identifizieren und so eine Zuordnung der entsprechenden IR-Spektren zu ermöglichen.

Toxikologische und morphologische Befunde bei Digoxinvergiftung in forensischer Sicht

SummaryCase report. A 82 year old woman died 80 min after accidental ingestion of 5 mg β-methyl-digoxin. The autopsy and the histological examination revealed non-specific alterations due to shock and preexisting coronary heart disease. Digoxin levels in various fluids and tissues were estimated by radioimmunoassay: bloodplasma 20–25ng/ml, liquor 10–13 ng/ml, liver 100–110ng/g, kidney 130–145 ng/g; the gastric fluid contained 0,6 mg. Forensic aspects of glycosid-intoxication, especially of the varying concentrations in different tissues, are discussed.ZusammenfassungAnhand der Kasuistik einer tödlichen Digoxinvergiftung (akzidentelle Einnahme von 50 Lanitop-Tabletten durch eine 82jährige Frau) werden die Maßnahmen diskutiert, die aus forensischer Sicht bei Verdacht einer Herzglykosidintoxikation zu erfolgen haben. Die morphologischen Befunde im beschriebenen Todesfalle entsprachen frühen Schockveränderungen. Die Digoxinwerte lagen im Blutplasma bei 20–25, im Liquor bei 10–13 ng/ml. Im Leberparenchym wurde ein Glykosidspiegel von 100–110, im Nierenparenchym von 130–145 ng/g ermittelt. Im Mageninhalt fand sich noch eine restliche Digoxinmenge von insgesamt 0,6 mg. Die quantitativen Glykosidbestimmungen wurden radioimmunologisch durchgeführt (Tritiumund125J-markierte Assays).

Toxikologische Befunderhebungen an Fäulnisleichen

SummaryAutopsies were conducted on 234 putrefied corpses (exposed to the air, not buried) at the Institute for Forensic Medicine of the University of Hamburg from January 1979 to May 1983. Estimating the time it had taken to reach the respective degree of putrefaction was almost impossible. Only anamnestic clues provided evidence to ascertain the approximate time of death (between 3 days and 46 months ago). The cadavers were found in different locations: outdoors, inside heated or non-heated rooms. Some corpses wore clothes; others were naked; some were covered with blankets or other material.Chemicotoxicological analyses consisted of routine methods and additional modern sophisticated techniques: capillary gas chromatography, combined GC/MS, infrared spectrometry, radio- and enzyme-immunological tests. In organ specimens and body fluids of 47 corpses organic medicaments or poisons could be detected. Nearly all of these 47 forensic autopsies were carried out by request of the legal authorities to rule out legal intoxication as well as the influence of illegal drugs or medicaments.Unlike 20 years ago, today it is possible to detect and quantify organic drugs and poisons as well as their metabolic products, especially minor or major tranquilizers or barbiturates, in highly putrefied specimens. In spite of analytical progress, interpretation of some chemotoxicological results remains difficult. Poor anamnestic data provide insufficient clues. Therefore, pathologicoanatomical and histological results have special significance for the final conclusions. Good cooperation between the pathologist and toxicologist is one of the imperative prerequisites to come to a satisfying result.ZusammenfassungEs wurden die Befunde an 234 Luftfäulnisleichen, die in der Zeit von Januar 1979 bis Mai 1983 im Institut für Rechtsmedizin der Universität Hamburg obduziert worden waren, ausgewertet und kritisch interpretiert.Die Liegezeit der Leichen war fast ausnahmslos nicht genau festzustellen. Nur aufgrund anamnestischer Hinweise gelang es, in den meisten Fällen den Todeszeitpunkt etwas einzuengen, bei einigen Leichen im Zustand hochgradiger Fäulnis war auch dies unmöglich. Die Lagerungsbedingungen waren unterschiedlich: im Freien, in beheizten und unbeheizten Räumen: die Leichen waren teils bekleidet, teils unbekleidet, mit Decken oder ähnlichem bedeckt.Insgesamt 47 der 234 obduzierten Luftfäulnisleichen wurden chemischtoxikologisch überprüft. Fast ausschließlich handelte es sich dabei um gerichtliche Obduktionen, bei denen der Ausschluß einer Intoxikation bzw. einer Rauschgift- oder Medikamentenbeeinflussung im Vordergrund der Fragestellung stand.Im Gegensatz zur Zeit vor ca. 20 Jahren ist es gegenwärtig durchaus möglich, auch bei hochgradigem Fäulniszustand der zu untersuchenden Asservate fast alle organischen Arzneimittel und Gifte, insbesondere Psychopharmaka, Tranquilizer und Schlafmittel einschließlich ihrer Abbauprodukte nachzuweisen und eindeutig zu identifizieren.Neben der üblichen Routineanalytik gelangten bei chemisch-toxikologischen Untersuchungen zusätzlich auch moderne, apparativ aufwendige Verfahren — Kapillargaschromatographie, kombinierte Gaschromatographie-Massenspektrometrie, Infrarotspektroskopie, Radio- und Enzymimmunologie u.a. — zur Anwendung.Trotz dieser analytischen Fortschritte kommt es bei der Interpretation einzelner chemisch-toxikologischen Befunde zu erheblichen Schwierigkeiten, da vielfach anamnestische, für eine präzise Auswertung notwendige Anhaltspunkte fehlen. Es ist in der Vielzahl solcher Fälle erforderlich, alle zu Verfügung stehenden Befunde und Erkenntnisse, vor allem auch die pathologisch-anatomischen und histologischen Ergebnisse, soweit letztere verwertbar sind, für die abschließende Beurteilung heranzuziehen und zu interpretieren. Eine gute Zusammenarbeit zwischen Pathologen und Toxikologen ist hier eine unabdingbare Voraussetzung.Autopsies were conducted on 234 putrefied corpses (exposed to the air, not buried) at the Institute for Forensic Medicine of the University of Hamburg from January 1979 to May 1983. Estimating the time it had taken to reach the respective degree of putrefaction was almost impossible. Only anamnestic clues provided evidence to ascertain the approximate time of death (between 3 days and 46 months ago). The cadavers were found in different locations: outdoors, inside heated or non-heated rooms. Some corpses wore clothes; others were naked; some were covered with blankets or other material. Chemicotoxicological analyses consisted of routine methods and additional modern sophisticated techniques: capillary gas chromatography, combined GC/MS, infrared spectrometry, radio- and enzyme-immunological tests. In organ specimens and body fluids of 47 corpses organic medicaments or poisons could be detected. Nearly all of these 47 forensic autopsies were carried out by request of the legal authorities to rule out legal intoxication as well as the influence of illegal drugs or medicaments. Unlike 20 years ago, today it is possible to detect and quantify organic drugs and poisons as well as their metabolic products, especially minor or major tranquilizers or barbiturates, in highly putrefied specimens. In spite of analytical progress, interpretation of some chemotoxicological results remains difficult. Poor anamnestic data provide insufficient clues. Therefore, pathologicoanatomical and histological results have special significance for the final conclusions. Good cooperation between the pathologist and toxicologist is one of the imperative prerequisites to come to a satisfying result.

Todesfälle nach nasaler Applikation von Heroin

SummarySniffing of heroin could be demonstrated in four acute deaths of drug addicts by radioimmunological analysis of the nasal mucosa. In addition, the influence of other drugs (benzodiazepines, barbiturates) or chronic diseases (hepatitis, cardiomyopathy), and acute alterations (pneumonia, myocarditis) were responsible for the fatal course. Different routes of application of drugs, especially heroin, are cited from literature and discussed.ZusammenfassungDurch gezielte radioimmunologische Analyse von Nasenschleimhautgewebe konnte bei 4 Todesfällen von Drogenkonsumenten das Schnupfen von Heroin bewiesen werden. Mit unterschiedlichem Stellenwert waren jeweils mitursächlich für den tödlichen Ausgang entweder zusätzliche Beeinflussung durch Medikamente oder chronische Organveränderungen (Hepatopathie, Kardiomyopathie) bzw. akute Erkrankungen (Myocarditis, Pneumonie). Die unter Drogenkonsumenten derzeit gebräuchlichen, zum Teil ungewöhnlichen Applikationsformen von Rauschmitteln, insbesondere von Heroin, werden umrissen.

Untersuchungen zum Arsenstoffwechsel

ZusammenfassungEin Vergleich quantitativer Arsenbefunde in Organen und Körperflüssigkeiten von drei Arsenvergiftungsfällen (zwei Selbstmorde, ein tödlicher Salvarsanzwischenfall) in Verbindung mit einer Überprüfung der Arsenausscheidung bei Mensch und Tier zeigt, daß zugeführtes Arsen vom Organismus verhältnismäßig schnell wieder ausgeschieden und praktisch nur kurze Zeit durch die SH-Gruppenreichen Proteine einzelner Organe (Leber, Nieren, Milz u.a.) zurückgehalten wird. Eine Arsendepotbildung ist nicht anzunehmen. Die experimentellen Ergebnisse weisen weiter daraufhin, daß die nach Aufnahme von therapeutischen Arsenmaximaldosen bzw. größerer, alimentär bedingter Arsenmengen (Fische, Krebse und andere Meerestiere) resultierende Arsenausscheidung im Kot und Urin maximal so hoch sein kann, um eine subakute bzw. chronische Vergiftung vorzutäuschen. Sind Anamnese und klinische Erscheinungen dann nicht bekannt, sind diagnostische Fehler in der Beurteilung durchaus möglich.SummaryA comparison of the amount of arsenic found in the organs and body fluids of three cases of human arsenic poisoning (2 suicides, 1 fatal case of Salvarsan therapy) in addition to a re-examination of the arsenic excretion in man and animals indicates that consumed arsenic is relatively rapidly excreted and retained for only a brief period bei proteinSH-binding in individual organs, e.g., liver, kidney, spleen. Deposition of arsenic does not seem probable. Experimental findings indicate that following consumption of maximal therapeutic doses of arsenic or of large amounts of foodstuffs containing high levels of arsenic (fish, crabs, and other sea foods) excretion of arsenic in the urine and feces can reach such high levels that a state of subacute or chronic poisoning may be suspected. If the clinical history and symptoms are unknown, diagnostic mistakes in evaluation are quite possible.

Die Aufklärung der Noludarzwischenfälle im Hamburger Hafenviertel (St. Pauli) mit Hilfe kombinierter Analysenmethoden

ZusammenfassungIn den Jahren 1965/66 kam es vermehrt zu Beraubungsdelikten im Hamburger Hafenviertel (St. Pauli). Nach den Tatumständen war anzunehmen, daß wahrscheinlich den meist mehr oder weniger alkoholisierten Opfern unbeobachtet ein schnell wirkendes Schlaf- oder Betäubungsmittel beigebracht wurde. Die chemische Untersuchung polizeilich sichergestellter Urinproben der Geschädigten führte zur Isolierung eines Fremdstoffes aus einzelnen dieser Harnasservate, der mit Hilfe kombinierter Analysenmethoden (präparative Dünnschichtchromatographie, IR- und Massenspektrographie) als ein neuer Noludar-Metabolit (2,4-Dioxo-3,3-diäthyl-5-methyl-6-hydroxypiperidin) identifiziert wurde.SummaryIn 1965/1966 the deprivation delicts in the port-quarter of St. Pauli, Hamburg, increased. According to the facts of these cases one could suppose that instantly effective sleeping-drugs or narcotics were given to the more or less alcoholized victims without their knowledge. By chemical investigations of portions of urine of these persons, secured by the police, an unknown substance was isolated. This substance was identified by aid of combined analytical methods (preparative thin-layer chromatography, IR-, and mass-spektrography) as a new Noludar metabolite (2,4-Dioxo-3,3-diethyl-5-methyl-6-hydroxypiperidine).