The Chemist | Journal of the American Institute of Chemists

The Chemist Volume 91 | Number 1
ISSN 1945-0702
Falsk-positiv lægemiddelprøve for Methamfetamin Dr. David M. Manuta & Deborah F. Cate Manuta Chemical Consulting, Inc. (MC2), 431 Gordon Avenue, Waverly, OH 45690-1208 (E-mail: )
Folkets forståelse af kemi: Kemi og dens social-politiske og økonomiske kontekst ændrer sig fortsat. Kemi og kemibaseret teknologi, der påvirker vores liv, skaber livets kompleksitet og kontroverser og danner grundlaget for overvejelser om den offentlige forståelse af kemi. I afsnittet om offentlighedens forståelse af kemi vil man forsøge at behandle kemi i en reel livssammenhæng med originale bidrag (artikler/positionspapirer/politiske dokumenter) og/eller offentliggjorte artikler og klummer i velrenommerede kilder (anvendt med tilladelse). Grundlæggende redaktør for sektionen: David Devraj Kumar, medredaktør::

Abstrakt: Et muligt falsk-positivt testresultat for methamfetamin opstod under laboratorieundersøgelsen af en prøveløsladt prøveløsladt mands urin. En sammenligning af de kemiske strukturer af methamfetamin og pseudoefedrin, en ingrediens i den håndkøbsmedicin Sudafed®, samt selve testens fejlbarlighed gør, at denne konklusion med en rimelig grad af videnskabelig sikkerhed ikke er et usandsynligt resultat.
Nøgleord: immunoassay (IA), methamfetamin, dextroamfetamin, pseudoephedrin, Sudafed®

Indledning

Den 22. december 2015 blev der indsamlet en urinprøve (UA) fra en tidligere straffet person, der var mistænkt for brug af methamfetamin. Da prøven viste sig at være positiv, blev han efterfølgende sigtet. Med udsigten til en overtrædelse af hans eksisterende løsladelse truende, henvendte han sig til en rådgivende kemiker, Dr. David Manuta fra Manuta Chemical Consulting, Inc., for at få sin sag gennemgået. Han hævdede, at han ikke tidligere var blevet testet positiv for misbrugsstoffer, siden han blev prøveløsladt. Der blev afholdt en høring af Colorado Department of Corrections (CDOC) den 12. januar 2016.

Baggrundsoplysninger

I det dokument, som sagsøgte faxede til Dr. Manuta, beskrev han den medicin, som han tog på det pågældende tidspunkt, herunder recepter. Den tiltalte angav også, at testmålingerne for methamfetamin var 377 ng/mL (nanogram pr. milliliter). En testmåling for amfetamin blev også rapporteret som 275 ng/mL. Nanogrammet er en metrisk masseenhed svarende til en milliardedel af et gram (10-9 g), som er massen af en typisk menneskelig celle.

Den sagsøgte identificerede testlaboratoriet som Redwood Toxicology Laboratory (RTL). RTL er beliggende i Santa Rosa, CA. Da testningen er placeret i Californien, skal urinprøverne indsamles og konserveres i overensstemmelse med anerkendte protokoller og standarder, inden de sendes til laboratoriet. CDOC’s personale skal emballere disse urinprøver korrekt i henhold til de accepterede metoder, for at de opnåede testresultater kan anses for at være meningsfulde.

I en lægeerklæring af 14. december 2015 bemærkes det, at sagsøgtes læge ordinerede FLONASE næsespray, neo-synephrine næsespray og Adderall XR. Andre lægemidler, som sagsøgtes læge har noteret, omfatter Albuterol, Advair og Lisinopril.

Sagsøgtes læge har også noteret, at han og nogle af hans familiemedlemmer for nylig havde taget Sudafed® for næse- og bihulebetændelse. Den aktive ingrediens i Sudafed® er det kemiske stof pseudoefedrin.

Figur 1. Struktur af dextroamfetamin (C9H13N)

Fig. 2. Struktur af methamfetamin (C10H15N)

Figur 3. Struktur af pseudoefedrin (C10H15NO)

Diskussion

CDOC-bestemmelserne godkender brugen af immunoassaymetoder (IA) og gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS) til identifikation af misbrugsstoffer i urin . Ifølge ImmunoChemistry Technologies, LLC , giver immunoassaymetoderne hurtig identifikation af specifikke molekyler. En fordel ved ImmunoChemistry Technologies er, at mange prøver kan analyseres på en dag ved hjælp af disse teknikker. Der kan opnås falsk-positive testresultater via de hurtige identifikationsteknikker som IA . En kontrol af en positiv prøve med GC-MS gør det muligt at have større tillid til testresultatet .

Redwood Toxicology Laboratory (RTL), som er det laboratorium, der anvendes til urinprøverne, oplyser, at der hver uge foretages ca. 85 000 urinanalyser for misbrugsmidler. Dette gennemstrømningsniveau tyder på, at der anvendes immunoassaymetoder hos RTL . Denne enorme gennemstrømning svarer til 12 000 prøver pr. dag, 500 prøver pr. time og mere end 8 prøver pr. minut. Under 10 sekunder pr. prøve synes at være den sædvanlige analysetid. Gennemgang af analyseresultaterne sker muligvis ikke, før de sendes til CDOC.

RTL har to metoder til bestemmelse af methamfetamin i urin. Den første metode har en grænseværdi på 500 ng/mL og den anden metode har en grænseværdi på 1000 ng/mL . Detektionsgrænsen for methamfetamin blev rapporteret til 250 ng/mL.

Et centralt spørgsmål er, at sagsøgtes tilsyneladende niveau af methamfetamin i hans urin var 377 ng/mL. Dette niveau er lavere end det cut-off-niveau, som de RTL-metoder, der er nævnt i det foregående afsnit, kan påvise. Der er usikkerhed om, hvad der faktisk blev målt i den positive test, som CDOC-personalet rapporterede til sagsøgte.

Ud over Sudafed® var det kendt, at sagsøgte også tog Adderall XR. En af de tilstande, hvor Adderall XR er ordineret, er til at kontrollere symptomerne på Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) . Sagsøgte var tidligere blevet diagnosticeret med ADHD. Ifølge sin læges ordination fik sagsøgte en kapselkur på 20 mg én gang om dagen.

Et af ingredienserne i Adderall XR er dextroamfetamin (C9H13N) . Methamfetamin (C10H15N) har ligheder med dextroamfetamin i sin kemiske struktur , ligesom pseudoefedrin (C10H15NO) .

Figur 4. Massespektrum af methamfetamin

Figur 5. Massespektrum af pseudoephedrin

Lighederne mellem disse tre kemiske strukturer er slående. Derfor er der med rimelig videnskabelig sikkerhed tvivl om, hvorvidt de immunoassaymetoder, som RTL’s personale anvender, er følsomme nok til konsekvent og pålideligt at skelne mellem disse meget ens molekyler.

The National Institutes of Health giver data om den biologiske halveringstid for pseudoephedrin, en aktiv ingrediens i Sudafed®. Halveringstiden for pseudoephedrin er ca. seks (6) timer. Afhængigt af urinens pH-værdi kan det tage op til 16 timer for pseudoephedrin at blive elimineret hos voksne . Det betyder, at der med en rimelig grad af videnskabelig sikkerhed ville være rester af pseudoephedrin i sagsøgtes urin inden for det biologiske halveringstidsvindue på 6 timer.

I betragtning af disse oplysninger er det bestemt muligt, at der kunne påvises rester af pseudoephedrin, hvis det var blevet krævet, at sagsøgte skulle aflevere en urinprøve på et tidspunkt i nærheden af det tidspunkt, hvor han sidst havde taget Sudafed®. Det er derfor rimeligt at overveje, at der kunne være fundet rester af pseudoephedrin fra Sudafed® i stedet for methamfetamin i den seneste positive prøve. RTL’s omfattende urintest for 22 misbrugsstoffer omfatter ikke påvisning af pseudoephedrin.

Baseret på lighederne i den kemiske struktur mellem methamfetamin og pseudoephedrin, ville man forvente, at deres respektive massespektrer ville se ens ud. National Institute of Standards and Technology (NIST) referencemassespektre bekræfter dette, som det fremgår af figur 4 og 5 . Det ville kræve en erfaren kemiker at skelne mellem disse molekyler på grundlag af en grundig gennemgang af immunoassay-testdata. På grund af den høje gennemstrømning på CDOC’s kontraktlaboratorium blev de subtile massespektrale forskelle mellem metamfetamin og pseudoefedrin tilsyneladende ikke undersøgt yderligere.

Sluttelige tanker

CDOC samarbejder med RTL om hurtig identifikation af de muligvis ulovlige stoffer, der findes i urinen. Tiltalte afleverede urinprøver, da han blev anmodet om det. Dette var tilsyneladende første gang, at det blev fastslået, at en af sagsøgtes urinprøver indeholdt et muligvis ulovligt stof.

Baseret på pseudoephedrins biologiske halveringstid på 6 timer er det muligt, at sagsøgte havde rester af pseudoephedrin i sin urin samtidig med, at han afgav denne testprøve. I dette tilfælde resulterer identifikationen af methamfetamin, når der er rester af pseudoephedrin til stede, i et falsk positivt resultat.

Det receptpligtige lægemiddel Adderall XR indeholder ligeledes amfetamin. Massespektret af amfetamin bør indhentes, når denne urinprøve analyseres. I dette tilfælde er tilstedeværelsen af amfetamin ikke et ægte falsk-positivt resultat; det er snarere det, man forventer at observere fra en medicin, hvor amfetamin er en af ingredienserne.

I betragtning af de lignende kemiske strukturer af dextroamfetamin (i Adderall XR), methamfetamin og pseudoephedrin er den immunoassayteknik, der anvendes i øjeblikket, muligvis ikke konsekvent og pålideligt følsom nok til at skelne mellem de subtile forskelle i disse molekyler. Som følge heraf er et falsk positivt resultat for methamfetamin ikke usandsynligt.

Med fremkomsten af automatiserede systemer, der indeholder “biblioteket” af massespektrer, foretager moderne instrumenter en sammenligning af det ukendte massespektrum eller prøvens massespektrum med et kendt massespektrum eller et referencemassespektrum i “biblioteket”. Sammenligningen af det ukendte massespektrum eller prøvens massespektrum med et kendt massespektrum eller et referencemassespektrum i “biblioteket” fungerer ofte, men ikke altid, godt. Da massespektre af methamfetamin og pseudoefedrin næsten ikke kan skelnes fra hinanden, ville dette være et eksempel, hvor der kunne opstå et falsk positivt resultat.
Hvis massespektret af pseudoefedrin ikke findes i “biblioteket”, forsøger det automatiserede system stadig at finde et match. Massespektret af methamfetamin er med rimelig videnskabelig sikkerhed det, der kan blive resultatet af denne matchningsproces. Ved at stole på “biblioteket” alene uden en positiv identifikation foretaget af en erfaren kemiker har dette sandsynligvis resulteret i et falsk-positivt resultat.

RTL’s enorme gennemløb har fremadrettede konsekvenser i forbindelse med ufuldstændig rensning af systemet mellem kørsler/forsøg. Dette kan resultere i krydskontaminering baseret på en restmængde metamfetamin, der stadig er til stede i systemet fra en tidligere kørsel/forsøg.

Dertil kommer, at standarddosis for voksne for pseudoephedrin er 60 mg. Der er seks størrelsesordener mellem mg og ng. Som følge heraf vil koncentrationen af pseudoephedrin, der påvises som methamfetamin, i den prøveløsladtes urin selv efter flere biologiske halveringstider være i mikrogram pr. milliliter (μg/mL). Sådanne koncentrationer ville med en rimelig grad af videnskabelig sikkerhed have mættet den følsomme detektor. Hvis den prøveløsladte havde været en sædvanlig bruger af methamfetamin, ville han desuden med en rimelig grad af videnskabelig sikkerhed have testet positiv for methamfetamin oftere end denne ene gang.

Når alle de her fremlagte oplysninger læses med forståelse, er det klart, at der blev opnået falsk-positive resultater for methamfetamin og amfetamin i den indsamlede urinprøve.

Den tiltalte blev fundet ikke skyldig ved retsmødet den 12. januar 2016. Hans udgangsforbud ophørte, og hans ankelovervågningsanordning blev fjernet på dette tidspunkt. CDOC appellerede den oprindelige frifindelse. Den prøveløsladte blev løsladt fra varetægtsfængsling, da appellen ikke blev antaget med held.
Han er nu en fri mand.

1. Celle (biologi). Science Daily. Hentet 3/10//2017 fra https://www.sciencedaily.com/terms/cell_(biology).htm
2. Administrativ forordning (forordning nr. 300-20 gældende fra 15. oktober 2014) om narkotikascreening af lovovertrædere. Hentet 1/11/2016 fra http://www.doc.state.co.us/sites/default/files/ar/0300_20_101514.pdf
3. Hvad er et immunoassay? ImmunoChemistryTechnologies, LLC. Hentet 1/11/2016 fra https://www.immunochemistry.com/resource/what-immunoassay/
4. Prescrimedications and Potential False-Positive Urine Drug Screens. Hentet 1/11/2016 fra http://www.medscape.com/viewarticle/726897
5. Urintestningstjenester/laboratorietjenester. Redwood Toxicology Laboratory. Hentet 1/11/2016 fra https://www.redwoodtoxicology.com/services/urine_testing
6. Reditest Panel-Dip/Test Devices. Redwood Toxicology Laboratory. Hentet 1/11/2016 fra https://www.redwoodtoxicology.com/devices/doa_panel-dip
7. Adderall XR – Avanceret patientinformation. Drugs.com. Hentet 1/11/2016 fra http://www.drugs.com/cons/adderall-xr.html
8. Dextroamfetamin struktur – Strukturel biokemi/Adderall. Wikibooks. Hentet 1/11/2016 fra en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Adderall#/media/File:Dextroamphetamine_structure.png
9. Methamfetamin Kemisk struktur. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Hentet 3/10/2017 fra http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.10379.html
10. Pseudoephedrin kemisk struktur. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Hentet 3/10/2017 fra http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.6761.html
11. Pseudoephedrin – C10H15NO – PubChem. National Institutes for Health. Hentet 1/11/2016 fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/pseudoephedrine#section=Absorption-Distribution-and-Excretion
12. Overfladiske lægemiddelprøver. Redwood Toxicology Laboratory. Hentet 1/11/2016 fra https://www.redwoodtoxicology.com/docs/services/comprehensive_drug_testing.pdf
13. NIST Chemistry WebBook. National Institutes of Standards and Technology. Hentet 1/11/2016 fra http://webbook.nist.gov/chemistry