LEXIKON

Derivatisierung

Derivatisierung ist ein chemischer Vorbereitungsschritt, bei dem ein Analyt vor der Messung gezielt in ein besser messbares Molekül umgewandelt wird. In der Abstinenzanalytik entscheidet dieser Schritt darüber, welche Substanzen mit welchem Gerät überhaupt erfassbar sind – und er ist der praktische Unterschied zwischen GC-MS und LC-MS/MS.

Warum polare Moleküle ein Problem für die Gaschromatographie sind

Die Gaschromatographie trennt Stoffe in der Gasphase. Das setzt voraus, dass sich der Analyt unzersetzt verdampfen lässt. Polare und nicht flüchtige Verbindungen tun das nicht: Sie kleben an der Säule, verbreitern das Signal oder zerfallen. Genau in diese Kategorie fallen die wichtigsten Marker der Abstinenzkontrolle – die saure THC-Carbonsäure und die Glucuronide, zu denen auch Ethylglucuronid gehört. Für GC-Verfahren ist bei diesen Analyten eine Derivatisierung erforderlich. Sie ersetzt die polaren Gruppen durch unpolare Reste und macht das Molekül flüchtig und thermisch stabil.

LC-MS/MS braucht den Schritt nicht

Die Flüssigchromatographie mit Tandem-Massenspektrometrie arbeitet in flüssiger Phase und ionisiert den Analyten unverändert. Polarität stört hier nicht, sondern hilft. Deshalb kommt LC-MS/MS ohne Derivatisierung aus, erreicht über MRM-Übergänge höchste Empfindlichkeit im Pikogrammbereich und gilt als Standard für Haar- und Niedrigkonzentrationsanalytik. Die GTFCh hält für Haaruntersuchungen fest, dass nur eine GC- oder eine HPLC-Methode in Verbindung mit einem massenspezifischen Detektor beziehungsweise einem Tandem-MS-System in Betracht kommt – beide Wege sind also zulässig, sie unterscheiden sich in der Probenvorbereitung.

Wo der Unterschied messbar wird

An der THC-Carbonsäure zeigt sich das besonders deutlich. Gefordert ist eine Bestimmungsgrenze von 0,2 pg/mg – rund 250-fach unter dem THC-Cut-off von 50 pg/mg. Publizierte Verfahrensgrenzen liegen bei GC mit negativer chemischer Ionisierung und Tandem-MS bei einer Nachweisgrenze von 0,02 und einer Bestimmungsgrenze von 0,05 pg/mg; für LC-MS/MS werden dagegen teils erst Nachweisgrenzen um 1 pg/mg berichtet. Für diesen einen Analyten ist das derivatisierende GC-Verfahren also empfindlicher. Bei Glucuroniden wird häufig ein anderer Weg gewählt: Statt zu derivatisieren wird der Zuckerrest über eine Enzymhydrolyse abgespalten – so wird etwa der deutsche CTU-Bestätigungswert für THC-Carbonsäure im Urin von 7,5 ng/ml nach Hydrolyse angegeben.

Was das für die Bewertung eines Befunds bedeutet

Für Betroffene ist der Punkt weniger technisch, als er klingt. Zwei Labore können für denselben Analyten unterschiedliche Bestimmungsgrenzen ausweisen, weil sie unterschiedliche Verfahren einsetzen. Ein Befund ist deshalb nur zusammen mit der Angabe der Methode und der Bestimmungsgrenze interpretierbar. Beide Verfahren müssen vor Gebrauch validiert sein und im Akkreditierungsumfang stehen.

Häufige Fragen

Ist ein derivatisierendes Verfahren schlechter?

Nein, nur aufwendiger. Bei der THC-Carbonsäure liefert es sogar die niedrigeren publizierten Verfahrensgrenzen. Maßgeblich ist, ob die Methode validiert ist und die geforderte Bestimmungsgrenze erreicht.

Kann die Derivatisierung ein falsch positives Ergebnis erzeugen?

Die Identifizierung erfolgt über Retentionszeit und Massenspektrum des Derivats, das eindeutig zugeordnet ist. Fehler dieser Art werden über Validierung, Kontrollproben und Ringversuche abgefangen.

Verwandte Begriffe

  • GC-MS – das Verfahren, das den Schritt benötigt
  • LC-MS/MS – das Verfahren, das ohne ihn auskommt
  • Enzymhydrolyse – der alternative Weg bei Glucuroniden
  • Bestimmungsgrenze – die Kenngröße, die sich mit dem Verfahren ändert
  • Validierung – warum jede Methode vor Gebrauch geprüft sein muss

Synonyme: chemische Derivatisierung, Silylierung als häufige Variante. Stand der fachlichen Angaben: August 2026. Grundlagen: Richtlinien der GTFCh einschließlich Anhang C zur Haaranalytik, Konsenspapiere der Society of Hair Testing, deutsche CTU-Praxis, publizierte Verfahrensgrenzen zur THC-Carbonsäure.

Dieser Text dient der allgemeinen Information und ersetzt keine individuelle Rechts- oder MPU-Beratung. Keine Definition in diesem Lexikon erlaubt eine automatische Zuordnung, Diagnose oder Prognose für Ihren konkreten Fall.

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