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Sabine Stein

• Azidothymidin (AZT) wird seit Jahren zur Behandlung der HIV-Infektion im Rahmen von Kombinationstherapien verwendet. Unklar ist, ob Unverträglichkeiten oder Therapieversagen unter AZT auf zu hohe bzw. zu niedrige Medikamenten-konzentrationen im Körper der Behandelten zurückgeführt werden können. Untersuchungen der AZT Serum- und Urinkonzentrationen erfassen nur kurze Zeitfenster. Der Nachweis von Substanzen im Haar erlaubt dagegen die Beurteilung der mittleren Substanzkonzentrationen über längere Zeiträume. Es sollte geklärt werden, ob AZT ins menschliche Haar eingebaut wird und ob damit ein besseres Therapiemonitoring möglich ist. Hierzu wurden die Haare und der Urin von mit AZT behandelten HIV-positiven Patienten untersucht. Die Haare wurden entweder mittel Epilation gewonnen oder post mortem asserviert. In 320 Experimenten wurden zahlreiche Präparationsmethoden sowie chromatographische Verfahren (Flüssig-Flüssig-Chromatographie, Säulenchromatographie, Dünnschichtchromatographie, HPLC) eingesetzt. Während AZT im Urin reproduzierbar quantitativ nachweisbar war, gelang dies in keiner einzigen Haarprobe. Mittels eines AZT-RIA wurde AZT im Haar nachgewiesen (n=15; 16,54 – 461,7 ng/ml (Minimum – Maximum), 108 ± 144 ng/ml (X ± SD), Median 33,1 ng/ml). Da dieses Verfahren aber auch niedrige AZT-Konzentrationen in den Haarproben unbehandelter Kontrollen anzeigte (n=11; 0,77 – 32,6 ng/ml, 8,7 ± 11,9 (x ± SD); Median 1,3), war auch diese Methode ungeeignet. Daraufhin wurden die Haare von 10 HIV-positiven, mit AZT behandelten Patienten nach internationalen Richtlinien entnommen und asserviert. Es erfolgte eine Aufteilung in 4 cm Segemente. Diese wurden 3 mal gewaschen (Wasser, Aceton, Petroleumbenzin). Die Haare wurden im Ultraschallbad bei 50° C methanolisch extrahiert. Die Derivatisierung erfolgte mit N-Methyl-ter-butyldimethyl-silyltrifluor(o)acetamid. Die Proben wurden mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (SIM-Modus) untersucht. Es zeigte sich, dass in allen Proben in den proximalen Segmenten (0-4 cm) AZT quantitativ nachweisbar war (0,11 – 2,0 ng/mg (Minimum – Maximum), 0,8 ± 0,53 ng/ml (X ± SD), Median 0,67 ng/mg). Es fand sich keine Korrelation zwischen der Tagesdosis und der AZT Menge im Haar. Dagegen bestand eine signifikante Korrelation zwischen der AZT-Tagesdosis bezogen auf das Körpergewicht und der AZT Konzentration im Haar (r2=0,55, p=0,0017). Diese Untersuchungen zeigen, dass AZT mittels GC/MS quantitativ im menschlichen Haar nachweisbar ist. In den proximalen 4 Zentimetern besteht dabei ein linearer Zusammenhang zwischen der auf das Körpergewicht bezogenen Tagesdosis (mg/kg) und der AZT Konzentration im Haar (ng/mg). Ob ein Therapiemonitoring möglich ist, könnte durch die Analyse kürzerer Haarsegmente geklärt werden.
• Azidothymidin (AZT) has been used for years for the treatment of HIV infections in the frame of combination therapies. It is unclear whether incompatibility or therapy failure with AZT can be put down to too high or too low concentrations of medication in patients' bodies. Investigations of concentrations of AZT serum and urine only record short time frames. On the other hand, the evidence of substances in hair permits the assessment of medium concentrations of substances over longer periods. It should be clarified whether AZT enters human hair and if, as a result, better therapy monitoring would be possible. In this context the hair and the urine of HIV positive patients treated with AZT were investigated. The hairs were either obtained by epilation or analysed post mortem. In 320 experiments numerous preparation methods and chromatographic procedures (liquid-liquid chromatography, pillar chromatography, thin layer chromatography, HPLC) were used. Whereas AZT could be reproduced in the urine in a quantitatively verifiable way, this was not achieved in one single hair sample. Using a AZT-RIA AZT was verified in the hair (n = 15; 16.54 - 461.7 ng/ml (minimum - maximum), 108± 144 ng/ml (X ± SD), median 33.1 ng/ml). However, since this test also showed apparently low AZT concentrations in the hair samples of untreated controls (n = 11, 0.77 - 32.6 ng/ml, 8.7 ± 11.9 (x ± SD); median 1.3), this method was also unsuitable. Consequently, hairs were removed and tested from 10 HIV-positive patients treated with AZT in accordance with international guidelines. The hairs were divided into 4 cm segments. These were washed 3 times (water, acetone, petroleum petrol). The hairs were extracted in the ultrasound bath at 50º C methanol. Derivation was by means of N-methyl-ter-butyldimethylsllytrifluor(o)acetamide. The samples were examined using gas chromatography/mass spectrometry (SIM mode). It was found that in all samples in the proximal segments (0-4cm) AZT was quantitatively verifiable (0.11 - 2.0 ng/mg (minimum - maximum), 0.8 ± 0.53 ng/ml (X ±SD), median 0.67 ng/ml). There was no correlation between the daily dose and the AZT quantity in the hair. On the other hand, there was a significant correlation between the AZT daily dose related to body weight and the AZT concentration in the hair (r2 =0.55, p=0.0017). These investigations show that AZT is quantitatively verifiable in human hair using GC/MS. In the proximal 4 centimetres there is a linear connection between the daily dose related to body weight (mg/kg) and the AZT concentration in the hair (ng/mg). Whether therapy monitoring is possible, might be clarified by the analysis of shorter hair segments.