Bestimmung der natürlichen Isotopenverhältnisse der organischen Hauptbestandteile von Urin für die Anwendung in der Sportwissenschaft und Dopinganalytik: Harnstoff (15N/14N), Kreatinin/Kreatin (15N/14N) und Bicarbonat (13C/12C)

Hülsemann, Frank (2007). Bestimmung der natürlichen Isotopenverhältnisse der organischen Hauptbestandteile von Urin für die Anwendung in der Sportwissenschaft und Dopinganalytik: Harnstoff (15N/14N), Kreatinin/Kreatin (15N/14N) und Bicarbonat (13C/12C). PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Die Bestimmung der Isotopenverhältnisse der organischen Hauptbestandteile des Urins: Harnstoff, Kreatin/Kreatinin und Bicarbonat sind für die Sportwissenschaft und/oder Dopinganalytik von Interesse. Mit Hilfe der Isolierung des Harnstoffes durch die quantitative Fällung durch Xanthydrol und Bestimmung der Stickstoffisotopenverhältnisse per EA-IRMS können Aussagen zum endogen Aminosäurestoffwechsel gemacht werden. Im Rahmen einer Fallstudie konnten so bei einem 24-h-Radrennen katabole und anabole Zustände bei körperlicher Belastung identifiziert werden. Die Isolierung von Kreatinin aus humanem Urin per Kationenaustauschchromatographie ermöglicht sowohl die Analyse der Stickstoffisotopenverhältnisse für Kreatinin per EA-IRMS als auch die indirekte Bestimmung der Stickstoffisotopenverhältnisse von Kreatin. Mit Hilfe dieser Methode können exogene Gaben von synthetischem Kreatin-Monohydrat durch Analyse des Stickstoffisotopenverhältnisses von urinärem Kreatinin und Gesamtkreatinin identifiziert werden. Die Kohlenstoffisotopenverhältnisse von urinärem Bicarbonat können durch Fällung mit Barytwasser und anschließender Messung in einem modifizierten EA-IRMS-System bestimmt werden. Die im Rahmen einer Fallstudie bestimmten Kohlenstoffisotopenverhältnisse für humanes Bicarbonat unterscheiden sich signifikant von den Kohlenstoffisotopenverhältnissen des urinären Gesamtkohlenstoffes und weisen auf die Einnahme technischen Bicarbonates hin. Die Methode eignet sich daher grundsätzlich für die Anwendung als Dopingnachweis für exogene Bicarbonatgaben im Pferdesport.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated title:

Title	Language
Determination of natural isotope ratios of the organic main components in urine for the use in sports science and doping control analysis: urea (15N/14N), creatinine/creatine (15N/14N) and bicarbonate (13C/12C)	English

Translated abstract:

Abstract

Language

The determination of the isotope ratios of the urinary main compounds urea, creatine/creatinine and bicarbonate are interesting for sports science and doping analysis. The isolation of urea by quantitative precipitation with Xanthydrol and isotope ratio analysis by EA-IRMS allows recent investigations of the human amino acid metabolism. Within a case study performed during and after a 24-hour bicycle race catabolic and anabolic status could be identified. Isolation of creatinine by means of cation-exchange-chromatography allows the analysis of the nitrogen isotope ratios of creatinine by EA-IRMS and the indirect determination of the nitrogen isotope ratios of creatine. Exogenous administration of creatine-monohydrate can be identified by analysis of the nitrogen isotope ratios of urinary creatinine and total creatinine. The carbon isotope ratios of urinary bicarbonate can be determined by precipitation with saturated barium hydroxide solution and measurement on a modified EA-IRMS-system. Carbon isotope ratios of human urinary bicarbonate indicate administration of technical bicarbonate and differ significant from the carbon isotope ratios of total urinary carbon. The method is basically suitable for the implementation of a new doping test for exogenous bicarbonate administration in equestrian sport.

English

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