The Chemist | Journal of the American Institute of Chemists

The Chemist Volume 91 | Number 1
ISSN 1945-…0702
Fałszywie pozytywny test na metamfetaminę Dr. David M. Manuta & Deborah F. Cate Manuta Chemical Consulting, Inc. (MC2), 431 Gordon Avenue, Waverly, OH 45690-1208 (E-mail: )
Publiczne zrozumienie chemii: Chemia i jej kontekst społeczno-polityczno-ekonomiczny wciąż się zmieniają. Chemia i technologie oparte na chemii, które wpływają na nasze życie, przyczyniają się do złożoności i kontrowersyjności życia i wyznaczają scenę dla myślenia o publicznym zrozumieniu chemii. Sekcja Public Understanding of Chemistry będzie starała się odnieść do chemii w kontekście rzeczywistego życia poprzez oryginalny wkład (artykuły/pozycje/policy briefs) i/lub opublikowane artykuły i kolumny w renomowanych źródłach (używane za zgodą). Założyciel Redaktor Sekcji: David Devraj Kumar, Współredaktor Sekcji: David M. Manuta

Abstract: A possible false-positive test result for methamphetamine occurred during the laboratory testing of a parolee’s urine. Porównanie struktur chemicznych metamfetaminy i pseudoefedryny, składnika leku bez recepty, Sudafed®, jak również zawodność samego testu sprawia, że wniosek ten, do rozsądnego stopnia naukowej pewności, nie jest nieprawdopodobnym wynikiem.
Kluczowe słowa: immunoassay (IA), metamfetamina, dekstroamfetamina, pseudoefedryna, Sudafed®

Wprowadzenie

W dniu 22 grudnia 2015 r. pobrano próbkę moczu (UA) od byłego skazańca podejrzanego o zażywanie metamfetaminy. Kiedy test dał wynik pozytywny, został on następnie oskarżony. Mając w perspektywie naruszenie jego istniejącego zwolnienia, dotarł do konsultującego chemika, dr Davida Manuty w Manuta Chemical Consulting, Inc. w celu zbadania jego sprawy. Twierdził on, że od czasu zwolnienia warunkowego nie miał wcześniej pozytywnych testów na obecność narkotyków. Przesłuchanie zostało przeprowadzone przez The Colorado Department of Corrections (CDOC) w dniu 12 stycznia 2016 r.

Informacje ogólne

W dokumencie przesłanym faksem do dr Manuty przez pozwanego, opisał on leki, które przyjmował w tamtym czasie, w tym leki na receptę. Oskarżony wskazał również, że odczyt testu na metamfetaminę wynosił 377 ng/mL (nanogramów na mililitr). Odczyt testu na amfetaminę również został podany jako 275 ng/mL. Nanogram jest metryczną jednostką masy równą jednej miliardowej części jednego grama (10-9 g), czyli masie typowej ludzkiej komórki .

Oskarżony zidentyfikował laboratorium testowe jako Redwood Toxicology Laboratory (RTL). RTL znajduje się w Santa Rosa, CA. Przy badaniu zlokalizowanym w Kalifornii, próbki moczu muszą być zebrane i zakonserwowane zgodnie z przyjętymi protokołami i standardami przed wysłaniem do placówki. Personel CDOC musi odpowiednio zapakować te próbki moczu, zgodnie z przyjętymi metodologiami, aby uzyskane wyniki badań można było uznać za znaczące.

W raporcie medycznym z dnia 14 grudnia 2015 r. odnotowano, że lekarz pozwanego przepisał FLONASE spray do nosa, neo-synefrynę spray do nosa oraz Adderall XR. Inne leki odnotowane przez lekarza Pozwanego obejmują Albuterol, Advair i Lisinopril.

Pozwany zauważył również, że on i niektórzy z członków jego rodziny przyjmowali ostatnio Sudafed® na choroby nosa i zatok. Aktywnym składnikiem Sudafedu® jest pseudoefedryna.

Fig 1. Struktura dekstroamfetaminy (C9H13N)

Fig 2. Struktura metamfetaminy (C10H15N)

Fig 3. Struktura pseudoefedryny (C10H15NO)

Dyskusja

RegulacjeCDOC zatwierdzają stosowanie metodologii immunoassay (IA) i chromatografii gazowej ze spektrometrią mas (GC-MS) do identyfikacji narkotyków w moczu. Według ImmunoChemistry Technologies, LLC , metodologie immunoassay oferują szybką identyfikację specyficznych cząsteczek. Zaletą technologii ImmunoChemistry jest to, że wiele próbek może być analizowanych w ciągu jednego dnia za pomocą tych technik. Fałszywie dodatnie wyniki testów mogą być uzyskane za pomocą technik szybkiej identyfikacji, takich jak IA. Sprawdzenie próbki pozytywnej za pomocą GC-MS pozwala mieć większe zaufanie do wyniku testu .

Redwood Toxicology Laboratory (RTL), laboratorium używane do badania moczu, wskazuje, że około 85 000 analiz moczu jest wykonywanych każdego tygodnia na obecność narkotyków. Ten poziom przepustowości sugeruje, że w RTL stosowane są metody immunoassay . Ta ogromna przepustowość odpowiada 12,000 próbek na dzień, 500 próbek na godzinę i ponad 8 próbek na minutę. Mniej niż 10 sekund na próbkę wydaje się być zwykłym czasem analizy. Przegląd wyników analitycznych może nie być dokonany przed wysłaniem ich do CDOC.

RTL posiada dwie metody oznaczania metamfetaminy w moczu. Pierwsza metoda ma granicę odcięcia 500 ng/mL, a druga metoda ma granicę odcięcia 1000 ng/mL. Granica wykrywalności dla metamfetaminy została podana na poziomie 250 ng/mL.

Kluczową kwestią jest to, że widoczny poziom metamfetaminy w moczu pozwanego wynosił 377 ng/mL. Poziom ten jest niższy niż poziom odcięcia, który mogą wykryć metody RTL odnotowane w poprzednim akapicie. Nie ma pewności co do tego, co faktycznie zostało zmierzone w pozytywnym teście zgłoszonym pozwanemu przez personel CDOC.

Oprócz Sudafed®, wiadomo było, że pozwany zażywał również Adderall XR. Jednym ze schorzeń, w których przepisuje się Adderall XR, jest kontrolowanie objawów zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD). U pozwanego wcześniej zdiagnozowano ADHD. Zgodnie z zaleceniami lekarza, pozwany przyjmował raz dziennie 20 mg w kapsułkach.

Jednym ze składników Adderall XR jest dekstroamfetamina (C9H13N). Metamfetamina (C10H15N) wykazuje podobieństwo do dekstroamfetaminy w swojej strukturze chemicznej, podobnie jak pseudoefedryna (C10H15NO) .

Fig 4. Widmo masowe metamfetaminy

Fig 5. Mass Spectrum of Pseudoephedrine

Podobieństwa pomiędzy tymi trzema strukturami chemicznymi są uderzające. W rezultacie, istnieje, w rozsądnym stopniu naukowej pewności, pewna wątpliwość dotycząca tego, czy metodologia testów immunologicznych stosowana przez personel RTL jest wystarczająco czuła, aby konsekwentnie i niezawodnie rozróżniać te bardzo podobne cząsteczki.

Narodowe Instytuty Zdrowia dostarczają danych na temat biologicznego okresu półtrwania pseudoefedryny, aktywnego składnika Sudafed®. Okres półtrwania pseudoefedryny wynosi około sześciu (6) godzin. W zależności od pH moczu, eliminacja pseudoefedryny u dorosłych może trwać do 16 godzin. Oznacza to, że, w rozsądnym stopniu naukowej pewności, w moczu pozwanego istniałyby pozostałości pseudoefedryny w ciągu 6-godzinnego biologicznego okresu półtrwania.

Biorąc pod uwagę te informacje, jest z pewnością możliwe, że gdyby pozwany został zobowiązany do złożenia próbki moczu w czasie zbliżonym do tego, kiedy ostatnio zażył Sudafed®, pozostałości pseudoefedryny mogłyby zostać wykryte. Rozsądnie jest więc uznać, że pozostałości pseudoefedryny z Sudafedu® mogły zostać znalezione, a nie metamfetamina, w ostatniej pozytywnej próbce. Kompleksowy test narkotykowy moczu RTL na obecność 22 narkotyków nie obejmuje wykrywania pseudoefedryny .

W oparciu o podobieństwa w strukturze chemicznej pomiędzy metamfetaminą i pseudoefedryną, można by się spodziewać, że ich widma masowe będą wyglądały podobnie. Widma masowe wzorców Narodowego Instytutu Norm i Technologii (NIST) potwierdzają to, co widać na rysunkach 4 i 5. Rozróżnienie tych cząsteczek, na podstawie dokładnego przeglądu danych z testów immunologicznych, wymagałoby doświadczonego chemika. Ze względu na dużą przepustowość w laboratorium kontraktowym CDOC, subtelne różnice widma masowego między metamfetaminą a pseudoefedryną najwyraźniej nie były dalej badane.

Myślenie końcowe

CDOC współpracuje z RTL w zakresie szybkiej identyfikacji prawdopodobnie nielegalnych substancji znalezionych w moczu. Oskarżony dostarczył próbki moczu na żądanie. Był to najwyraźniej pierwszy przypadek, kiedy jedna z próbek moczu pozwanego zawierała potencjalnie nielegalną substancję.

W oparciu o 6-godzinny biologiczny okres półtrwania pseudoefedryny, możliwe jest, że pozwany miał pozostałości pseudoefedryny w moczu jednocześnie z produkcją tej próbki testowej. W tym przypadku, identyfikacja metamfetaminy przy obecności pozostałości pseudoefedryny daje wynik fałszywie dodatni.

Podobnie, lek na receptę Adderall XR zawiera amfetaminę. Spektrum masowe amfetaminy powinno być uzyskane podczas analizy próbki moczu. W tym przypadku obecność amfetaminy nie jest prawdziwym wynikiem fałszywie dodatnim; jest to raczej to, czego można się spodziewać po leku, w którym amfetamina jest jednym ze składników.

Zważywszy na podobne struktury chemiczne dekstroamfetaminy (w Adderall XR), metamfetaminy i pseudoefedryny, technika testu immunologicznego obecnie używana może nie być konsekwentnie i niezawodnie wystarczająco czuła, aby odróżnić subtelne różnice w tych cząsteczkach. W rezultacie, wynik fałszywie dodatni dla metamfetaminy nie jest nieprawdopodobny.

Wraz z pojawieniem się zautomatyzowanych systemów zawierających „bibliotekę” widm masowych, nowoczesne oprzyrządowanie wykonuje dopasowanie widma masowego nieznanego lub próbki ze znanym lub referencyjnym widmem masowym w „bibliotece”. Dopasowanie widma masowego nieznanego lub próbki ze znanym lub referencyjnym widmem masowym w „bibliotece” często, ale nie zawsze, działa dobrze. Ponieważ widma masowe metamfetaminy i pseudoefedryny są prawie nie do odróżnienia, byłby to przykład, w którym mógłby wystąpić wynik fałszywie dodatni.
Jeśli widmo masowe pseudoefedryny nie znajduje się w „bibliotece”, zautomatyzowany system nadal próbuje znaleźć dopasowanie. Widmo masowe metamfetaminy jest, do rozsądnego stopnia naukowej pewności, tym, co może wyniknąć z tego procesu dopasowania. Opierając się wyłącznie na „bibliotece” bez pozytywnej identyfikacji przez doświadczonego chemika, prawdopodobnie uzyskano wynik fałszywie pozytywny.

Ogromna przepustowość systemu RTL ma perspektywiczne konsekwencje związane z niekompletnym oczyszczaniem systemu między seriami/próbami. Może to spowodować zanieczyszczenie krzyżowe w oparciu o szczątkową ilość metamfetaminy nadal obecnej w systemie z poprzedniego badania/próby.

Również, standardowa dawka pseudoefedryny dla osoby dorosłej wynosi 60 mg. Pomiędzy mg a ng jest sześć rzędów wielkości. W rezultacie, nawet po wielu biologicznych półtrwaniach, stężenie pseudoefedryny, wykrytej jako metamfetamina, w moczu warunkowo zwolnionego byłoby w zakresie mikrogramów na mililitr (μg/mL). Takie stężenie, z uzasadnioną naukową pewnością, spowodowałoby nasycenie czułego detektora. Co więcej, gdyby warunkowo zwolniony był nałogowym użytkownikiem metamfetaminy, z uzasadnioną naukową pewnością, test na metamfetaminę byłby pozytywny częściej niż ten jeden raz.

Po przeczytaniu ze zrozumieniem wszystkich przedstawionych tu informacji, jasne jest, że uzyskano wyniki fałszywie dodatnie dla metamfetaminy i amfetaminy w pobranej próbce moczu.

Pozwany został uznany za niewinnego na rozprawie w dniu 12 stycznia 2016 roku. Jego godzina policyjna została zakończona, a jego urządzenie monitorujące na kostce zostało usunięte w tym czasie. CDOC odwołał się od początkowego uniewinnienia. Zwolniony warunkowo został zwolniony z aresztu, gdy odwołanie okazało się bezskuteczne.
On jest teraz wolnym człowiekiem.

1. Cell (biologia). Science Daily. Retrieved 3/10//2017 from https://www.sciencedaily.com/terms/cell_(biology).htm
2. Administrative Regulation (Regulation Number 300-20 effective October 15, 2014) for Offender Drug Screening. Retrieved 1/11/2016 from http://www.doc.state.co.us/sites/default/files/ar/0300_20_101514.pdf
3. Co to jest test immunologiczny? ImmunoChemistryTechnologies, LLC. Retrieved 1/11/2016 from https://www.immunochemistry.com/resource/what-immunoassay/
4. Prescribed Medications and Potential False-Positive Urine Drug Screens. Retrieved 1/11/2016 from http://www.medscape.com/viewarticle/726897
5. Urine Testing Services/Lab Services. Redwood Toxicology Laboratory. Retrieved 1/11/2016 from https://www.redwoodtoxicology.com/services/urine_testing
6. Reditest Panel-Dip/Test Devices. Redwood Toxicology Laboratory. Retrieved 1/11/2016 from https://www.redwoodtoxicology.com/devices/doa_panel-dip
7. Adderall XR – Advanced Patient Information. Drugs.com. Retrieved 1/11/2016 from http://www.drugs.com/cons/adderall-xr.html
8. Dextroamphetamine structure – Structural Biochemistry/Adderall. Wikibooks. Retrieved 1/11/2016 from en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Adderall#/media/File:Dextroamphetamine_structure.png
9. Struktura chemiczna metamfetaminy. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Retrieved 3/10/2017 from http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.10379.html
10. Pseudoephedrine Chemical Structure. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Retrieved 3/10/2017 from http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.6761.html
11. Pseudoefedryna – C10H15NO – PubChem. National Institutes for Health. Retrieved 1/11/2016 from pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/pseudoephedrine#section=Absorption-Distribution-and-Excretion
12. Comprehensive Drug Testing. Redwood Toxicology Laboratory. Retrieved 1/11/2016 from https://www.redwoodtoxicology.com/docs/services/comprehensive_drug_testing.pdf
13. NIST Chemistry WebBook. National Institutes of Standards and Technology. Retrieved 1/11/2016 from http://webbook.nist.gov/chemistry

.