The Chemist | Journal of the American Institute of Chemists

The Chemist Volume 91 | Number 1
ISSN 1945-0702
Falskt positivt drogtest för metamfetamin Dr. David M. Manuta & Deborah F. Cate Manuta Chemical Consulting, Inc. (MC2), 431 Gordon Avenue, Waverly, OH 45690-1208 (E-mail: )
Offentlig förståelse för kemi: Kemin och dess sociala, politiska och ekonomiska sammanhang fortsätter att förändras. Kemi och kemibaserad teknik som påverkar våra liv skapar livets komplexitet och kontroverser och utgör grunden för att tänka på allmänhetens förståelse av kemi. I avsnittet ”Allmänhetens förståelse av kemi” kommer man att försöka ta upp kemin i ett verkligt livssammanhang med hjälp av originalbidrag (artiklar/positionspapper/policy briefs) och/eller publicerade artiklar och krönikor i välrenommerade källor (som används med tillstånd). Skapande sektionsredaktör: David Devraj Kumar, medredaktör för sektionen:: David Devraj Kumar, medredaktör för sektionen: David Devraj Kumar: David M. Manuta

Abstrakt: Ett möjligt falskt positivt testresultat för metamfetamin inträffade vid laboratorietestning av en villkorligt frigiven persons urin. En jämförelse av de kemiska strukturerna hos metamfetamin och pseudoefedrin, en ingrediens i det receptfria läkemedlet Sudafed®, samt själva testets felbarhet gör att denna slutsats med rimlig grad av vetenskaplig säkerhet inte är ett osannolikt resultat.
Nyckelord: immunoassay (IA), metamfetamin, dextroamfetamin, pseudoefedrin, Sudafed®

Introduktion

Den 22 december 2015 samlades ett urinprov (UA) in från en f.d. fånge som misstänktes använda metamfetamin. När provet visade sig vara positivt åtalades han därefter. Med tanke på att han skulle få en överträdelse av sin befintliga frigivning tog han kontakt med en rådgivande kemist, Dr. David Manuta på Manuta Chemical Consulting, Inc, för att se över sitt fall. Han hävdade att han inte tidigare hade testat positivt för några missbruksdroger sedan han fick villkorlig frigivning. Ett förhör hölls av Colorado Department of Corrections (CDOC) den 12 januari 2016.

Bakgrundsinformation

I det dokument som svaranden faxade till Dr. Manuta beskrev han de mediciner som han tog vid den tidpunkten, inklusive recept. Den tilltalade angav också att testvärdet för metamfetamin var 377 ng/mL (nanogram per milliliter). En provavläsning för amfetamin rapporterades också som 275 ng/mL. Nanogrammet är en metrisk masseenhet som motsvarar en miljarddel av ett gram (10-9 g), massan av en typisk mänsklig cell .

Den tilltalade identifierade testlaboratoriet som Redwood Toxicology Laboratory (RTL). RTL är beläget i Santa Rosa, Kalifornien. Eftersom testningen är belägen i Kalifornien måste urinproverna samlas in och bevaras i enlighet med vedertagna protokoll och standarder innan de skickas till anläggningen. CDOC:s personal måste förpacka dessa urinprover på rätt sätt, enligt de accepterade metoderna, för att de erhållna testresultaten ska anses meningsfulla.

I en läkarrapport daterad den 14 december 2015 noteras att den tilltalades läkare ordinerade FLONASE nässpray, neo-synefrin nässpray och Adderall XR. Andra mediciner som noterades av svarandens läkare var Albuterol, Advair och Lisinopril.

Den svarande noterade också att han och några av hans familjemedlemmar nyligen hade tagit Sudafed® för näs- och bihålebesvär. Den aktiva ingrediensen i Sudafed® är den kemiska substansen pseudoefedrin.

Figur 1. Struktur för dextroamfetamin (C9H13N)

Fig 2. Struktur för metamfetamin (C10H15N)

Fig 3. Struktur för pseudoefedrin (C10H15NO)

Diskussion

CDOC:s föreskrifter godkänner användningen av metoder för immunoassay (IA) och gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS) för identifiering av missbruksdroger i urin. Enligt ImmunoChemistry Technologies, LLC , erbjuder immunoassaymetoderna snabb identifiering av specifika molekyler. En fördel med ImmunoChemistry Technologies är att många prover kan analyseras på en dag med hjälp av dessa tekniker. Falskt positiva testresultat kan erhållas genom snabba identifieringstekniker som IA. En kontroll av ett positivt prov med GC-MS gör att man kan ha större förtroende för testresultatet .

Redwood Toxicology Laboratory (RTL), det laboratorium som används för urinprov, anger att cirka 85 000 urinanalyser görs varje vecka för droger för missbruk. Denna genomströmningsnivå tyder på att immunoassaymetoder används vid RTL . Denna enorma genomströmning motsvarar 12 000 prover per dag, 500 prover per timme och mer än 8 prover per minut. Mindre än 10 sekunder per prov verkar vara den vanliga analystiden. Granskning av analysresultaten får inte göras innan de skickas till CDOC.

RTL har två metoder för att bestämma metamfetamin i urin. Den första metoden har en gräns på 500 ng/mL och den andra metoden har en gräns på 1000 ng/mL . Detektionsgränsen för metamfetamin rapporterades till 250 ng/mL.

En viktig fråga är att svarandens uppenbara nivå av metamfetamin i hans urin var 377 ng/mL. Denna nivå är lägre än den gränsnivå som de RTL-metoder som nämns i föregående stycke kan upptäcka. Det råder osäkerhet om vad som faktiskt uppmättes i det positiva test som CDOC:s personal rapporterade till den tilltalade.

Den tilltalade var känd för att förutom Sudafed® även ta Adderall XR. Ett av de tillstånd där Adderall XR förskrivs är för att kontrollera symtomen på ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) . Svaranden hade tidigare fått diagnosen ADHD. Enligt hans läkares ordinationer fick svaranden 20 mg kapslar en gång om dagen.

En av ingredienserna i Adderall XR är dextroamfetamin (C9H13N) . Metamfetamin (C10H15N) har likheter med dextroamfetamin i sin kemiska struktur, liksom pseudoefedrin (C10H15NO).

Fig 4. Masspektrum av metamfetamin

Fig 5. Masspektrum av pseudoefedrin

Likheterna mellan dessa tre kemiska strukturer är slående. Därför finns det, med en rimlig grad av vetenskaplig säkerhet, ett visst tvivel om huruvida de immunoassaymetoder som används av RTL:s personal är tillräckligt känsliga för att konsekvent och tillförlitligt kunna skilja mellan dessa mycket likartade molekyler.

National Institutes of Health tillhandahåller uppgifter om den biologiska halveringstiden för pseudoefedrin, en aktiv beståndsdel i Sudafed®. Halveringstiden för pseudoefedrin är cirka sex (6) timmar. Beroende på urinens pH-värde kan det ta upp till 16 timmar för pseudoefedrin att elimineras hos vuxna . Detta innebär att det med en rimlig grad av vetenskaplig säkerhet skulle finnas rester av pseudoefedrin i svarandens urin inom den biologiska halveringstiden på sex timmar.

Med tanke på denna information är det förvisso möjligt att om svaranden hade tvingats lämna in ett urinprov vid en tidpunkt som låg nära den då han senast hade tagit Sudafed®, skulle rester av pseudoefedrin ha kunnat påvisas. Det är då rimligt att anta att rester av pseudoefedrin från Sudafed® kunde ha hittats, snarare än metamfetamin, i det senaste positiva provet. RTL:s omfattande urintest för 22 missbruksdroger omfattar inte upptäckt av pseudoefedrin.

Baserat på den kemiska strukturen mellan metamfetamin och pseudoefedrin skulle man kunna förvänta sig att deras respektive masspektrum skulle se likadant ut. Referensmassespektren från National Institute of Standards and Technology (NIST) bekräftar detta, vilket framgår av figurerna 4 och 5 . Det skulle krävas en erfaren kemist för att skilja mellan dessa molekyler, baserat på en grundlig genomgång av testdata från immunoassays. På grund av den höga genomströmningen vid CDOC:s kontraktslaboratorium undersöktes tydligen inte de subtila masspektrala skillnaderna mellan metamfetamin och pseudoefedrin ytterligare.

Slutsatser

CDOC samarbetar med RTL för snabb identifiering av de eventuellt olagliga ämnen som hittas i urin. Den tilltalade lämnade urinprover på begäran. Detta var uppenbarligen första gången som ett av den tilltalades urinprov fastställdes innehålla ett eventuellt olagligt ämne.

Baserat på pseudoefedrins biologiska halveringstid på 6 timmar är det möjligt att den tilltalade hade rester av pseudoefedrin i sin urin samtidigt som han producerade detta testprov. I detta fall resulterar identifieringen av metamfetamin när rester av pseudoefedrin förekommer i ett falskt positivt resultat.

På samma sätt innehåller det receptbelagda läkemedlet Adderall XR amfetamin. Massespektrumet för amfetamin bör erhållas när detta urinprov analyseras. I detta fall är förekomsten av amfetamin inte ett verkligt falskt positivt resultat, utan det är snarare vad man förväntar sig att observera från ett läkemedel där amfetamin är en av ingredienserna.

Med tanke på de liknande kemiska strukturerna hos dextroamfetamin (i Adderall XR), metamfetamin och pseudoefedrin är det möjligt att den immunoassayteknik som för närvarande används inte är tillräckligt känslig på ett konsekvent och tillförlitligt sätt för att kunna skilja mellan de subtila skillnaderna i dessa molekyler. Följaktligen är ett falskt positivt resultat för metamfetamin inte osannolikt.

Med tillkomsten av automatiserade system som innehåller ”biblioteket” av masspektrum, utför modern instrumentering matchningar av det okända masspektrumet eller provets masspektrum med ett känt masspektrum eller referensmasspektrum i ”biblioteket”. Matchningen av det okända massspektrumet eller provspektrumet med ett känt massspektrum eller referensspektrum i ”biblioteket” fungerar ofta, men inte alltid, bra. Eftersom masspektrumen för metamfetamin och pseudoefedrin är nästan omöjliga att särskilja skulle detta vara ett exempel där ett falskt positivt resultat skulle kunna uppstå.
Om massspektrumet för pseudoefedrin inte skulle finnas i ”biblioteket” försöker det automatiserade systemet ändå att hitta en matchning. Massespektrumet av metamfetamin är, med rimlig grad av vetenskaplig säkerhet, vad som kan bli resultatet av denna matchningsprocess. Genom att enbart förlita sig på ”biblioteket” utan en positiv identifiering av en erfaren kemist har detta sannolikt resulterat i ett falskt positivt resultat.

RTL:s enorma genomströmning har framtida konsekvenser i samband med ofullständig rensning av systemet mellan körningar/försök. Detta kan resultera i korskontaminering baserat på en restmängd metamfetamin som fortfarande finns kvar i systemet från en tidigare körning/försök.

Den vanliga vuxendosen för pseudoefedrin för vuxna är dessutom 60 mg. Det finns sex storleksordningar mellan mg och ng. Därför skulle även efter flera biologiska halveringstider koncentrationen av pseudoefedrin, som upptäcks som metamfetamin, i den villkorligt frigivne personens urin vara i storleksordningen mikrogram per milliliter (μg/mL). Sådana koncentrationer skulle med rimlig vetenskaplig säkerhet ha mättat den känsliga detektorn. Om den villkorligt frigivne dessutom hade varit en vanemässig användare av metamfetamin skulle han, med en rimlig grad av vetenskaplig säkerhet, ha testat positivt för metamfetamin oftare än denna enda gång.

När all information som presenteras här läses med förståelse står det klart att falskt positiva resultat erhölls för metamfetamin och amfetamin i det insamlade urinprovet.

Den tilltalade förklarades oskyldig vid sin förhandling den 12 januari 2016. Hans utegångsförbud upphörde och hans ankelövervakningsanordning avlägsnades vid den tidpunkten. CDOC överklagade det ursprungliga frikännandet. Den villkorligt frigivne släpptes från häktet när överklagandet misslyckades.
Han är nu en fri man.

1. Cell (biologi). Science Daily. Hämtad 2017-03-10 från https://www.sciencedaily.com/terms/cell_(biology).htm
2. Administrativ förordning (förordning nummer 300-20 med verkan den 15 oktober 2014) för narkotikascreening av lagöverträdare. Hämtad 2016-11-01 från http://www.doc.state.co.us/sites/default/files/ar/0300_20_101514.pdf
3. Vad är ett immunoassay? ImmunoChemistryTechnologies, LLC. Hämtad 2016-11-01 från https://www.immunochemistry.com/resource/what-immunoassay/
4. Preskriberade mediciner och potentiellt falskt positiva urinprov för narkotikascreening. Hämtad 2016-11-01 från http://www.medscape.com/viewarticle/726897
5. Urintestningstjänster/Labbtjänster. Redwood Toxicology Laboratory. Hämtad 2016-11-01 från https://www.redwoodtoxicology.com/services/urine_testing
6. Reditest Panel-Dip/Test Devices. Redwood Toxicology Laboratory. Hämtad 2016-11-01 från https://www.redwoodtoxicology.com/devices/doa_panel-dip
7. Adderall XR – Avancerad patientinformation. Drugs.com. Hämtad 2016-11-01 från http://www.drugs.com/cons/adderall-xr.html
8. Dextroamfetamin struktur – strukturell biokemi/Adderall. Wikibooks. Hämtad 2016-11-01 från sv.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Adderall#/media/File:Dextroamfetamine_structure.png
9. Methamfetamin kemisk struktur. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Hämtad 2017-03-10 från http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.10379.html
10. Pseudoefedrin kemisk struktur. ChemSpider – Royal Society of Chemistry. Hämtad 2017-03-10 från http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.6761.html
11. Pseudoefedrin – C10H15NO – PubChem. National Institutes for Health. Hämtad 2016-11-01 från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/pseudoephedrine#section=Absorption-Distribution-and-Excretion
12. Comprehensive Drug Testing. Redwood Toxicology Laboratory. Hämtad 2016-11-01 från https://www.redwoodtoxicology.com/docs/services/comprehensive_drug_testing.pdf
13. NIST Chemistry WebBook. National Institutes of Standards and Technology. Hämtad 2016-11-01 från http://webbook.nist.gov/chemistry

.