The Chemist | Journal of the American Institute of Chemists

The Chemist Volume 91 | Numero 1
ISSN 1945-0702
Test della droga falso positivo per la metanfetamina Dr. David M. Manuta & Deborah F. Cate Manuta Chemical Consulting, Inc. (MC2), 431 Gordon Avenue, Waverly, OH 45690-1208 (E-mail: )
La comprensione pubblica della chimica: La chimica e il suo contesto socio-politico-economico continuano a cambiare. La chimica e la tecnologia basata sulla chimica che hanno un impatto sulle nostre vite rendono la vita complessa e controversa e pongono le basi per pensare alla comprensione pubblica della chimica. La sezione Public Understanding of Chemistry cercherà di affrontare la chimica nel contesto della vita reale con contributi originali (articoli/position papers/policy briefs) e/o articoli pubblicati e colonne in fonti rispettabili (usati con permesso). Fondatore della sezione: David Devraj Kumar, Co-Editore della sezione: David M. Manuta

Abstract: Un possibile risultato falso positivo per la metanfetamina si è verificato durante l’analisi di laboratorio delle urine di un detenuto. Un confronto delle strutture chimiche della metanfetamina e della pseudoefedrina, un ingrediente del farmaco da banco Sudafed®, così come la fallibilità del test stesso, rende questa conclusione, con un ragionevole grado di certezza scientifica, un risultato non improbabile.
Parole chiave: test immunologico (IA), metanfetamina, destroanfetamina, pseudoefedrina, Sudafed®

Introduzione

Il 22 dicembre 2015, è stato raccolto un campione di urina (UA) da un ex detenuto sospettato di uso di metanfetamina. Quando il test è risultato positivo, è stato successivamente accusato. Con la prospettiva di una violazione del suo rilascio esistente che incombeva, ha contattato un chimico consulente, il dottor David Manuta della Manuta Chemical Consulting, Inc, per rivedere il suo caso. Ha affermato di non essere mai risultato positivo a nessuna droga d’abuso da quando è stato rilasciato sulla parola. Un’udienza è stata tenuta dal Colorado Department of Corrections (CDOC) il 12 gennaio 2016.

Informazioni di base

Nel documento inviato via fax al Dr. Manuta dall’imputato, ha descritto i farmaci che stava prendendo in quel momento, comprese le prescrizioni. L’imputato ha anche indicato che la lettura del test per la metanfetamina era 377 ng/mL (nanogrammi per millilitro). Anche la lettura del test per l’anfetamina è stata riportata come 275 ng/mL. Il nanogramma è un’unità di massa metrica pari a un miliardesimo di un grammo (10-9 g), la massa di una tipica cellula umana.

L’imputato ha identificato il laboratorio di analisi come Redwood Toxicology Laboratory (RTL). RTL si trova a Santa Rosa, CA. Con il test situato in California, i campioni di urina devono essere raccolti e conservati in accordo con i protocolli e gli standard accettati prima di essere spediti alla struttura. Il personale del CDOC deve confezionare correttamente questi campioni di urina, secondo le metodologie accettate, affinché i risultati dei test ottenuti siano considerati significativi.

In un rapporto medico datato 14 dicembre 2015, si nota che il medico dell’imputato ha prescritto FLONASE spray nasale, neo-sinefrina spray nasale, e Adderall XR. Altri farmaci notati dal medico dell’imputato includono Albuterol, Advair, e Lisinopril.

L’imputato ha anche notato che lui e alcuni dei suoi familiari avevano recentemente preso Sudafed® per malattie nasali e sinusali. Il principio attivo di Sudafed® è la pseudoefedrina chimica.

Fig 1. Struttura della destroanfetamina (C9H13N)

Fig 2. Struttura della metanfetamina (C10H15N)

Fig 3. Struttura della pseudoefedrina (C10H15NO)

Discussione

I regolamenti del CDOC approvano l’uso di metodologie di immunodosaggio (IA) e di gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS) per l’identificazione delle droghe d’abuso nelle urine. Secondo ImmunoChemistry Technologies, LLC, le metodologie immunoassay offrono una rapida identificazione di molecole specifiche. Un vantaggio di ImmunoChemistry Technologies è che molti campioni possono essere analizzati in un giorno attraverso queste tecniche. Risultati di test falsi-positivi possono essere ottenuti tramite le tecniche di identificazione rapida come l’IA. Un controllo su un campione positivo con GC-MS permette di avere maggiore fiducia nel risultato del test.

Redwood Toxicology Laboratory (RTL), il laboratorio utilizzato per l’analisi delle urine, indica che ogni settimana vengono effettuate circa 85.000 analisi delle urine per le droghe di abuso. Questo livello di rendimento suggerisce che all’RTL vengono utilizzati metodi immunologici. Questo enorme rendimento corrisponde a 12.000 campioni al giorno, 500 campioni all’ora e più di 8 campioni al minuto. Meno di 10 secondi per campione sembra essere il tempo di analisi abituale. La revisione dei risultati analitici non può essere fatta prima di inviarli al CDOC.

RTL ha due metodi per determinare la metanfetamina nelle urine. Il primo metodo ha un limite di cut-off di 500 ng/mL e il secondo metodo ha un limite di cut-off di 1000 ng/mL . Il limite di rilevamento per la metamfetamina è stato riportato a 250 ng/mL.

Una questione chiave è che il livello apparente di metamfetamina dell’imputato nella sua urina era 377 ng/mL. Questo livello è inferiore al livello di cut-off che i metodi RTL notati nel paragrafo precedente possono rilevare. C’è incertezza su ciò che è stato effettivamente misurato nel test positivo riferito dal personale del CDOC all’imputato.

Oltre al Sudafed®, l’imputato era noto anche per aver preso Adderall XR. Una delle condizioni in cui l’Adderall XR è prescritto è per controllare i sintomi della sindrome da deficit di attenzione e iperattività (ADHD). L’imputato era stato precedentemente diagnosticato con ADHD. Per ordine del suo medico, l’imputato era in regime di capsule da 20 mg una volta al giorno.

Uno degli ingredienti di Adderall XR è la destroamfetamina (C9H13N). La metanfetamina (C10H15N) è simile alla destroanfetamina nella sua struttura chimica, così come la pseudoefedrina (C10H15NO).

Fig 4. Spettro di massa della metanfetamina

Fig 5. Spettro di massa della pseudoefedrina

Le somiglianze tra queste tre strutture chimiche sono impressionanti. Di conseguenza, c’è, con un ragionevole grado di certezza scientifica, qualche dubbio sul fatto che le metodologie di immunodosaggio usate dal personale RTL siano abbastanza sensibili da distinguere in modo coerente e affidabile tra queste molecole molto simili.

Il National Institutes of Health fornisce dati sull’emivita biologica della pseudoefedrina, un ingrediente attivo in Sudafed®. L’emivita della pseudoefedrina è di circa sei (6) ore. A seconda del pH delle urine, la pseudoefedrina può impiegare fino a 16 ore per essere eliminata negli adulti. Questo significa che, con un ragionevole grado di certezza scientifica, ci sarebbe stato un residuo di pseudoefedrina nell’urina dell’imputato entro la finestra di 6 ore di emivita biologica.

Data questa informazione, è certamente possibile che se all’imputato fosse stato richiesto di presentare un campione di urina in un momento vicino a quando aveva preso Sudafed® per l’ultima volta, sarebbe stato possibile rilevare dei residui di pseudoefedrina. È ragionevole quindi considerare che la pseudoefedrina residua di Sudafed® potrebbe essere stata trovata, piuttosto che la metanfetamina, nel recente campione positivo. Il test completo di RTL sulle urine per 22 droghe d’abuso non include la rilevazione della pseudoefedrina.

In base alle somiglianze della struttura chimica tra la metanfetamina e la pseudoefedrina, ci si aspetterebbe che i loro rispettivi spettri di massa si assomiglino. Gli spettri di massa di riferimento del National Institute of Standards and Technology (NIST) lo confermano, come si può vedere nelle figure 4 e 5. Sarebbe necessario un chimico esperto per distinguere tra queste molecole, sulla base di una revisione approfondita dei dati dei test immunologici. A causa dell’alto rendimento del laboratorio a contratto del CDOC, le sottili differenze dello spettro di massa tra la metanfetamina e la pseudoefedrina non sono state apparentemente esaminate ulteriormente.

Pensieri conclusivi

Il CDOC lavora con RTL sull’identificazione rapida delle possibili sostanze illegali trovate nelle urine. L’imputato ha fornito campioni di urina quando richiesto. Questa è stata apparentemente la prima volta che è stato determinato che uno dei campioni di urina dell’imputato conteneva una possibile sostanza illegale.

Sulla base dell’emivita biologica di 6 ore della pseudoefedrina, è possibile che l’imputato avesse dei residui di pseudoefedrina nelle sue urine mentre produceva questo campione. In questo caso, l’identificazione della metanfetamina in presenza di pseudoefedrina residua risulta in un falso positivo.

Anfetamina è presente anche nel farmaco da prescrizione Adderall XR. Lo spettro di massa dell’anfetamina dovrebbe essere ottenuto quando questo campione di urina viene analizzato. In questo caso, la presenza di anfetamina non è un vero falso positivo; piuttosto, è ciò che ci si aspetta di osservare da un farmaco in cui l’anfetamina è uno dei suoi ingredienti.

Viste le strutture chimiche simili di destroanfetamina (in Adderall XR), metanfetamina e pseudoefedrina, la tecnica di analisi immunologica attualmente in uso potrebbe non essere abbastanza sensibile e affidabile per distinguere tra le sottili differenze in queste molecole. Di conseguenza, un falso positivo per la metanfetamina non è un risultato improbabile.

Con l’avvento dei sistemi automatizzati che contengono “la biblioteca” degli spettri di massa, la strumentazione moderna esegue le corrispondenze dello spettro di massa sconosciuto o campione con uno spettro di massa noto o di riferimento nella “biblioteca”. La corrispondenza dello spettro di massa sconosciuto o del campione con uno spettro di massa noto o di riferimento nella “biblioteca” spesso, ma non sempre, funziona bene. Poiché gli spettri di massa della metanfetamina e della pseudoefedrina sono quasi indistinguibili, questo sarebbe un esempio in cui potrebbe verificarsi un falso positivo.
Se lo spettro di massa della pseudoefedrina non si trova nella “libreria”, il sistema automatico cerca comunque di trovare una corrispondenza. Lo spettro di massa della metanfetamina è, con un ragionevole grado di certezza scientifica, ciò che può risultare da questo processo di corrispondenza. Facendo affidamento solo sulla “libreria” senza un’identificazione positiva da parte di un chimico esperto, questo ha probabilmente portato a un falso positivo.

L’enorme produttività della RTL ha conseguenze prospettiche associate a un’incompleta pulizia del sistema tra le corse/trials. Questo può risultare in una contaminazione incrociata basata su una quantità residua di metanfetamina ancora presente nel sistema da una corsa/prova precedente.

Inoltre, la dose standard per adulti di pseudoefedrina è di 60 mg. Ci sono sei ordini di grandezza tra mg e ng. Di conseguenza, anche dopo molteplici emivite biologiche, la concentrazione di pseudoefedrina, rilevata come metanfetamina, nell’urina del detenuto in libertà vigilata sarebbe nell’ordine dei microgrammi per millilitro (μg/mL). Tali concentrazioni avrebbero, con un ragionevole grado di certezza scientifica, saturato il sensibile rivelatore. Inoltre, se il detenuto fosse stato un consumatore abituale di metanfetamina, sarebbe stato, con un ragionevole grado di certezza scientifica, positivo alla metanfetamina più spesso di questa volta.

Quando tutte le informazioni qui presentate vengono lette con comprensione, è chiaro che sono stati ottenuti risultati falsi positivi per metanfetamina e anfetamina nel campione di urina raccolto.

L’imputato è stato trovato non colpevole alla sua udienza del 12 gennaio 2016. Il suo coprifuoco si è concluso e il suo dispositivo di monitoraggio della caviglia è stato rimosso in quel momento. Il CDOC ha fatto appello all’esonero iniziale. L’imputato è stato rilasciato dalla custodia quando l’appello non ha avuto successo.
Ora è un uomo libero.

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