Rusmiddelanalyser, hurtigtester, forskjell på immunologisk

03.02.2015
Oversikt
• Rusmidler – hva er nå det i 2015?
• Hurtigtester
Rusmiddelanalyser laboratorieanalyser og hurtigtester
Elisabeth Leere Øiestad
Avdeling for rusmiddelforskning og metodeutvikling Folkehelseintituttet
– Urin
– Spytt
• Immunologi
• Kromatografi
Farmasøytisk Institutt
Universitetet i Oslo
Hva er rusmidler?
Amfetamin
Metamfetamin
Ecstasy
Cannabis
Kokain
Heroin
LSD
Fensyklidin
Khat
GHB
Benzodiazepiner
Opioider
Andre legemidler med
ruspotensiale
VG 6/1-2015
(EMCDDA European Monitoring
Centre for Drugs and Drug
Addiction – early warning system)
Økende mengde nye
stoffer
Phenethylamines
Tryptamines
Piperazines
Cathinones
Synthetic cannabinoids
Other
(chemicals, plants, medicines)
1
03.02.2015
Stoff
Stoff
Etanol
THC
Klonazepam
Amfetamin
Metamfetamin
Diazepam
Alprazolam
Oxazepam
Morfin
Nitrazepam
Zopiklon
Kodein
Metadon
6-mam
Buprenorfin
GHB
Pregabalin
Tramadol
Ritalinsyre
MDMA
Fentanyl
Kokain
Ketamin
Metylfenidat
Zolpidem
Oksykodon
Flunitrazepam
Etizolam
Flubromazepam
Metiopropamin
5F-Apinaca
Lorazepam
Diclazepam
Alfa-PVP
Fenazepam
Midazolam
PMMA
Bromazepam
Meprobamat
Etylmorfin
Karisoprodol
LSD
PMA
Mefedron
Pyrazolam
Antall
positive funn
3904
2168
2045
2030
1098
928
515
205
203
180
172
168
168
141
122
114
101
96
92
86
85
80
79
71
63
40
27
v9
v9
vc9
cv7
7
v6
v5
5
5
v5
4
3
2
2
v2
v2
v1
v1
Antall
positive
Prosent
2013
2013
2012
1
Etanol
4826
5081
56 %*
2
THC
1884
1821
35 %
3
Klonazepam
1883
1935
35 %
4
Amfetamin
1712
1486
32 %
5
Metamfetamin
1512
1574
28 %
6
Diazepam
1058
1116
20 %
7
Alprazolam
441
402
8%
8
Oxazepam
263
230
5%
9
Nitrazepam
224
203
4%
10
Morfin
193
217
4%
2014
Funn av NPS i kjøresaker 2014
Virkning i hjernen
STOFF
-injeksjon
-inhalasjon
-peroralt
Hurtigtester
Laboratorieanalyser
“Narkometer”
Kromatografiske analyser
Totalt n=56
Stoffkonsentrasjon
Lagring i vev
Cmax ofte 12-24 timer etter inntak
STOFF
Blod
PRODUKT
Utskillelse (nyrer)
Urin
Omdannelse (lever)
PRØVETAKING
STOFF
PRODUKT
spytt
Blod
Urin
Timer
Dager/uker
Tid
Inntak
2
03.02.2015
Påvisningstid i forskjellige biologiske medier
NB! Påvisningstid avhenger alltid av
konsentrasjon i mediet og deteksjonsgrense
Blod
Hurtigtester – en immunologisk test
• Baserer seg på reaksjonen med et antistoff og et antigen
(egentlig et kroppsfremmed stoff som danner antistoffer eller i
Spytt
vårt tilfelle et rusmiddel/legemiddel)
Urin
• Gjenkjenner deler av molekylet
Svette
• Gjenkjenner ofte deler som er felles for mange stoff
Hår og negler
Minutes
Hours
Days
Weeks
Years
Months
Tilpasset fra: Caplan YH, Goldberger BA. Alternative specimens for workplace drug testing. J
13
Anal10.02.2011
Toxicol 2001;25:396-9.
14
Immunologisk metode
Direkte
«Sandwich»
Konkurranse
• gjenkjenner deler av
molekylet
• gjenkjenner deler
som er felles
innenfor
stoffgruppen
Benzodiazepiner: ulike BENZO
stoffer
IMM
•
•
Diazepam (Valium)
Oxazepam (Sobril)
•
•
•
•
Alprazolam (Xanor)
Bromazepam
Midazolam (Dormicum)
Lorazepam
•
•
•
•
Nitrazepam (Apodorm)
Flunitrazepam (Flunipam, Rohypnol)
Klonazepam (Rivotril)
Fenazepam
•
•
Zopiklon (Imovane)
Zolpidem (Stilnoct)
Hvilket stoff er blitt inntatt?
Et immunologisk resultat kan ikke skille mellom
benzodiazepiner.
Dersom pasienten står ”lovlig” på Sobril kan
han/hun innta ubegrenset av andre
benzodiazepiner uten at vi ser det på
analyseresultatet.
0
3
03.02.2015
Interaksjoner
Falsk positiv/falsk negativ
• Beslektede stoffer
• Falsk negativ – testen er ikke følsom nok
– Amfetamin : Efedrin (i bl.a.Tuxidrin og andre hostesafter samt noen
• Finner ikke stoff som er i kroppen
naturpreparater). Rinexin /Monydrin. Nesespray(?). Fenfluramin (slankemidler).
• Falsk positiv - testen reagerer på andre stoffer
Selegilin (mot parkinson).
– Opiater : Kodein (Paralgin Forte), Valmuefrø. I «gamle dager» Tuxi hostesaft.
• Helt andre stoffer
20
Hurtigtester
• Teststripsene lages i store ark
– Kan være ujevne, slik at en batch er «bedre» enn
en annen
– Flere leverandører kan ha samme teststripe «i
bunnen»
– Påvisningsgrenser satt ut fra ønske evt. hva som er
«mulig»
Påvisningsgrenser
Amfetamin
Benzodiazepiner
Buprenorfin
Kokainstoffer
Metadon
Kryssreaktivitet
Opiater
Cannabisstoffer
• Testen er laget basert på ett stoff
• Men både inntatt stoff og metabolitter eller
beslektede stoffer gir utslag
Påvisningsgrenser
(ng/ml)
300
300
10
300
300
300
OK for oxazepam (Sobril), ikke for klonazepam (Rivotril)
50
Stoff
Morfin
6-monoacetylmorfin
(6-MAM)
Kodein
Cut-off (ng/ml)
Kryssreaktivitet (%)
20
100
35
25
57
80
Opiatkonsentrasjon (kombinert) =
100% kons (morfin) + 57% kons(6-MAM) + 80% kons(kodein)
4
03.02.2015
Veikanttesting – ”narkometer”
År: 2004
År: 2013
År: 2009
Påvisningsgrenser
Faste grenser for narkotika og sløvende
legemidler i trafikken
• Vegtrafikkloven er endret til å innføre faste grenser for
Amfetamin
Benzodiazepiner
Kokainstoffer
Opiater
Cannabisstoffer
300
300
300
300
50
60
25
20
40
20
andre stoffer enn alkohol
• Et utvalg ledet av Jørg Mørland foreslo
konsentrasjonsgrenser i desember 2010
• 20 stoffer: Både narkotika og sløvende legemidler
• Det ble også åpnet for bruk av hurtigtester for spytt
URIN
Påvisningsgrenser
(ng/ml)
SPYTT
Påvisningsgrenser
(ng/ml)
27
Påvirkning i forhold til konsentrasjon
Number of persons
Konstruert eksempel valiumbrukere blod
Driving under the influence of alcohol, drugs and medicines
Kjøring under påvirkning av alkohol, andre rusmidler og medisiner
Diazepam blood-concentration
www.druid-project.eu
Figur fra H. Gjerde, FHI
5
03.02.2015
Påvirkning i forhold til konsentrasjon
Påvirkning i forhold til konsentrasjon
Valium-brukere: konsentrasjonsfordeling i spytt
Number of persons
Number of persons
Konstruert eksempel: Valium brukere (81 personer)
1 person
Influenced
Possibly influenced
Not influenced
1 person
Influenced
Possibly influenced
Not influenced
Diazepam blood-concentration
Diazepam oral-fluid concentration
Spytt reflekterer ikke nødvendigvis
blodkonsentrasjonen
Figur fra H. Gjerde, FHI
Figur fra H. Gjerde, FHI
Undersøkelse av spytt i forhold til blod
– I Italia, Belgia og Finland for å undersøke tilfeldige bilister
(veikantstudie)
– I Norge for å undersøke bilister som ble mistenkt for ruspåvirket
kjøring i samarbeid med Oslo Politikammer
• Spytt og blod ble analysert med sikre metoder (LC-MS)
– Alle prøver ble analysert uavhengig av mistanke
20,0
Diazepam i spytt (ng/ml)
• I DRUID-prosjektet ble det samlet inn spytt og blodprøver
fra flere hundre bilførere
Valium (diazepam)
15,0
10,0
5,0
0,0
0,0
• Mengden rusmiddel i spytt ble sammenlignet med
mengden i blod
Hurtigtester i spytt
– Mange falskt negative og noen falskt positive prøver
Positive svar må bekreftes
– Spesielt dårlige for påvisning av cannabis
– Kan ikke påvise lav-dose benzodiazepiner unntatt ved
stort inntak
– Enkelte er vanskelige i bruk og lite robuste
100,0
200,0
300,0
400,0
Diazepam i blod (ng/ml)
– Lave cutoff-grenser
(I tillegg 5 personer utenfor skalaen)
Immunologiske screeningmetoder
• Mer nøyaktige enn hurtigtester
• Er rask
• Skiller ut negative prøver
• Gir indikasjon på stoffgruppe
• Kan finne nye stoffer med kryssreaktivitet
6
03.02.2015
Immunologiske screeningmetoder
• Positiv screening betyr ikke nødvendigvis at
prøven er positiv
• Tar ofte lang tind å inkludere nye stoffer
• Kan ha problemer med følsomhet
• Kan være dyr ved stort repertoar
Analyseprogram
•
•
•
•
•
•
•
•
pH og kreatinin
• pH (surhetsgrad) påvirker utskillelse av visse
stoffer f.eks amfetamin
•
•
•
•
•
•
•
Amfetaminer
Opiater
Kokain-stoffer
Cannabis
Benzodiazepiner
Buprenorfin
Kreatinin
pH
Urinmanipulering
• Før prøvetaking:
– Fortynning av urin ved inntak av store
væskemengder.
– Inntak av sure stoffer (sitron etc)
• pH kan påvirke noen analysemetoder
• Under prøvetaking:
• kreatinin måles for å kunne korrigere for
• Etter prøvetaking:
vanninnhold i urinen
• kontroll av evt. manipulering
– Annens urin.
– Tilsetting av diverse, fortynning med vann.
• Kun fantasien setter grenser!
Rettssikker analyse
Manipulering av spytt?
• Ikke så aktuelt med kjemikalier
• Finnes også produkter å få kjøpt for å forstyrre
spyttanalyser
• Lettere å ta prøvene under observasjon gir mindre risiko
for manipulering
• Nytt spytt dannes kontinuerlig
– Kan skylle munnen og vente en stund ved mistanke
Metadon
Oxycodon
6-MAM
Barbiturater
Etylglukronid
PCP, LSD
Syntetiske
cannabinoider
• 2 uavhengige analysemetoder
• 2 uavhengige prøveuttak
Kromatografi
pos
Mottak
Registrering
Screening
negativ
Immunologi
Ikke påvist
pos
Bekreftelse
Vurdering
påvist stoff(er)
negativ
Ikke påvist
7
03.02.2015
Kromatografiske analyser
Kvalitetskrav FHI
• Akkrediterte analyser
• Ønsker å skille mellom alle de ulike
• Standard prosedyrer
stoffene = ønsker spesifikk metode
• Standarder og kontroller analyseres sammen med reelle
prøver
• Strenge krav til resultatene på kontrollprøvene (både
positive og negative kontroller)
• Intern og ekstern kvalitetskontroll
• Reanalyse
1001_34417_03
3.70
%
100
3.81 4.01
0
1.00
1001_34417_03
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
100
%
Eksempel fra opiat/kokainbekreftelse Cosylan - hostesaft
0
1.00
1001_34417_03
1.50
2.00
100
Ved kromatografi koblet til MS kan man se flere stoffer
4.14
samtidig
2.50
3.00
3.50
4.00
%
2 3
5
6
789
1.00
10
11 12 13
1001_34417_03
14
1.50
2.00
2.50
3.00
3.78
3.50
5.00
5.50
6.00
4.50
5.00
5.50
6.00
4.50
5.00
5.50
6.00
4.50
5.00
5.50
6.00
5.00
5.50
6.00
5.00
5.50
6.00
5.00
5.50
6.00
5.00
5.50
6.00
4.05
4.00
Bromazepam
3.65
%
100
6-MAM – fra heroin
4.50
Klonazepam
3.70
- ett signal per stoff
0
1
4.14
4.00
3.77
Paralgin forte 0– smertestillende
1.00
1001_34417_03
3.72
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Flunitrazepam
3.78
%
100
0
1.00
1001_34417_03
4
1.50
2.00
%
1.0
1.5
2.0
2.5
0
3.0
3.5
1.00
1001_34417_03
2.50
3.00
3.50
Ikke mulig med en FID eller UVdetektor
100
4.0
1.50
2.00
2.50
3.00
4.00
4.08
4.00
4.50
Alprazolam
%
4.01
0
Oksymorfon 9. Dihydrokodein
13.
Acetylkodein
1.00
1.50
1001_34417_03
6-mam
10. Folkodin
14. Kokain
100
Kodein
11. Oksykodon
0
Hydrokodon 12. Etylmorfin
3.67
2.00
2.50
3.00
1.00
1.50
4.12
3.76
3.50
4.00
3.93
%
5.
6.
7.
8.
Metadon
4.01
3.50
Retention time (min)100

1.Benzoylecgonin
2.Norkodein
3.Morfin
4.Hydromorfon
4.50
3.78
3.69
2.00
2.50
3.00
3.76
3.50
4.50
Oksazepam
4.03
4.17
4.00
4.50
Analyse av isomere
BHB
• Jevnlig saker med mulig
ketoacidose
• Beta-Hydroxy butyrsyre er et “ketonlegeme” slik
som aceton eller acetoacetate
• Kunne vi separere GHB og BHB i
GHB-metoden?
• Mye ketonlegemer indikerer diabetisk eller
alkoholisk ketoacidose
• Eller kunne BHB gi falsk positiv
GHB i obduksjonssaker?
• For alkoholisk ketoacidose er det høyest
konsentrasjon av BHB
– Kvantisere BHB
GHB
BHB
8
03.02.2015
43040_103_2_03
2: MRM of 2 Channels ES+
111.242 > 93.231 (GHB-d6)
4.77e6
1.09
%
100
0
0.60
43040_103_2_03
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
1.97
100
2.20
2.40
5: MRM of 4 Channels ES+
166.13 > 148.12 (Pregabalin-d6)
1.32e7
Relativt lett å inkludere nye stoffer
• For å inkludere et nytt stoff må man
%
– Ha renstoff
0
0.60
43040_103_2_03
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
1.98
100
– Bestemme retensjonstid (og evt. MS-overganger/UV-
2.20
2.40
6: MRM of 3 Channels ES+
160.13 > 142.12 (Pregabalin)
5.95e6
spekter)
%
– Sjekke om prøveopparbeidelsesmetoden får med stoffet
0
0.60
43040_103_2_03
100
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.43
GHB
1.80
2.00
BHB
– Sjekke mulige forstyrrelser
2.20
2.40
3: MRM of 3 Channels ES+
105.242 > 87.231 (GHB/BHB)
1.85e6
– NB! Mer validering ved akkreditering
%
1.12
1.52
0
Time
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
• 2.5I-NBOMe i standard
http://www.deadiversion.usdoj.gov/drug
_chem_info/nbome.pdf
• 2.5I-NBOMe i spyttprøve fra
Oslos uteliv
Mescalin
Syntetiske cannabinoider – hva skal man
lete etter i urin?
Bruke flere kromatografiske kolonner for forskjellig
selektivitet
UPLC-MS/MS analyse
1
2
3
4
5
6 7 8
9 10 11 12 13
14
Compound:
2.6
Enklere med blod eller spytt hvor stoffet selv kan
analyseres
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0 Time (min) =>
UPC2-MS/MS analyse
6
14
1.25
13
1.50
10 8
1.75
2.00
2.25
5 11 9 7 12 4
2.50
2.75
3
2
3.00
3.25
3.50
1
1. JWH-073 N-butanoic acid
2. JWH-018 N-pentanoic acid
3. UR-144 N-5-OH-pentanoic
acid-degradant
4. UR-144 N-5-OH-pentanoic acid
5. RCS-4 N-5-OH-pentyl
6. Diazepam-D5
7. JWH-073 N-4-OH-butyl
8. AM-2201 N-4-OH-pentyl
9. JWH-018 N-5-OH-pentyl
10. MAM-2201 N-4-OH-pentyl
11. JWH-122 N-5-OH-pentyl
12. AM-2233
13. UR-144 N-5-OH-pentyl
14. MAM-2201
Time (min) =>
9
03.02.2015
Kromatografiske analyser
Ukjente rusmidler….
5F-APINACA
RT = 6.36
Ion ratio 9
Men hva er dette?
RT = 6.41
Ion ratio 28
• Spesifikk metode
• Kan gi kvantitative svar
– Vurdering av påvirkning
– Vurdering av nye inntak
• Relativt lett å legge til stoffer
• Finner vanligvis bare det vi ser etter
Spørsmål ?
10