Nuevas tendencias para la toxicología forense

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“Todas las sustancias son venenos; no hay ninguno que no sea un veneno. La dosis justa diferencia un veneno de un remedio.” Esta declaración, atribuida al médico suizo Paracelso del siglo XVI, se considera uno de los principios básicos de la toxicología moderna, incluso hasta el día de hoy. 1 Paracelso quiso decir que una sustancia puede producir el efecto dañino asociado con sus propiedades tóxicas SÓLO si llega a un sistema biológico susceptible dentro del cuerpo humano en una dosis excesiva. Y esto vale para cualquier sustancia, incluso aquellas que consideramos vitales y esenciales. 1 Por ejemplo, el agua potable generalmente se considera un líquido seguro que todos los organismos vivos necesitan para sobrevivir. Sin embargo, si se ingiere H2O en exceso, puede interferir con la química del cuerpo e incluso crear un ambiente tóxico. El efecto tóxico de una sustancia aumenta a medida que aumenta la exposición (o la dosis) al sistema biológico susceptible. 1 Para todos los productos químicos, existe una curva de dosis-respuesta: un rango de dosis que da como resultado un efecto graduado entre los extremos de ningún efecto y 100% de respuesta (efecto tóxico). Todas las sustancias químicas exhibirán un efecto tóxico dada una dosis suficientemente grande. 1 Más de 500 años después de Paracelso, los laboratorios de toxicología forense seguían buscando una técnica analítica que permitiera medir con precisión y eficacia el “veneno” o las “dosis” en cuestión. La técnica analítica debe cumplir con los requisitos de los laboratorios modernos y tener la capacidad de actualizarse con la creciente lista de «venenos». Finalmente, la búsqueda parece haber terminado. Las técnicas y la tecnología de análisis modernas han estado a la altura del desafío, evolucionando para volverse más sólidas y satisfacer las necesidades de los laboratorios de toxicología forense sobrecargados de trabajo. En los Estados Unidos, la toxicología forense se puede dividir en tres disciplinas: toxicología post mortem, toxicología del desempeño humano y pruebas forenses de drogas (FDT). Las 3 disciplinas de la toxicología forense en los EE. UU.
  1. La toxicología post mortem es el análisis y la interpretación de especímenes de personas fallecidas.
  1. La toxicología del desempeño humano implica tomar muestras de individuos vivos, detectar las drogas en ellos y calcular los efectos probables sobre el deterioro individual.
  1. La prueba forense de drogas (FDT, por sus siglas en inglés) es un sistema de prueba de drogas en el lugar de trabajo administrado por el gobierno federal para áreas de empleo delicadas que requieren pruebas de drogas.
Los toxicólogos forenses determinan la presencia o ausencia de drogas o venenos y luego buscan interpretar el hallazgo dentro del contexto del asunto que se investiga. 2 Para comprender mejor algunas de las tendencias que se han establecido para los laboratorios de toxicología forense, se deben comprender los métodos de detección actuales y las adaptaciones en el campo.

Sensibilidad por LC/MS/MS

La espectrometría de masas junto con la cromatografía suele ser el enfoque analítico utilizado por los laboratorios de toxicología forense. 3 La cromatografía se utiliza para la separación del fármaco o sus metabolitos de tejidos o fluidos corporales seleccionados en una columna, y el espectrómetro de masas detecta el fármaco o el metabolito del fármaco. La separación cromatográfica se realiza con mayor frecuencia mediante cromatografía de gases (GC), aunque la cromatografía líquida (LC) se está volviendo cada vez más popular. La espectrometría de masas de cromatografía líquida (LC/MS) permite el análisis de compuestos que son polares y menos volátiles, mientras que la espectrometría de masas de cromatografía de gases (GC/MS) se usa comúnmente para analizar compuestos que son volátiles. Al mismo tiempo, LC/MS ofrece mayor selectividad y sensibilidad. En los últimos años, las nuevas sustancias psicoactivas se han vuelto más frecuentes. Los laboratorios necesitan determinar qué nuevos compuestos detectar, con un conocimiento muy limitado de su composición química. Como resultado, lo que se prueba hoy en día ha crecido significativamente, así como la mayor necesidad de límites de detección más bajos para una técnica analítica. La importancia de la espectrometría de masas por cromatografía líquida se hizo cada vez más evidente a medida que los laboratorios tenían que determinar formas de analizar las nuevas sustancias psicoactivas y los opioides. Antes de LC/MS, muchas drogas no podían detectarse porque las tecnologías anteriores no cumplían con la sensibilidad requerida para la detección. Con la espectrometría de masas en tándem de cromatografía líquida (LC/MS/MS), los laboratorios pueden adoptar un enfoque más específico mientras se benefician de la selectividad, la especificidad y la sensibilidad de la técnica. LC/MS/MS puede acomodar una variedad más amplia de compuestos en una sola plataforma en una sola ejecución analítica, ahorrando tiempo y dinero. La alta sensibilidad de LC/MS/MS también lo hace ideal para la detección analítica de fármacos como las benzodiazepinas, que suelen estar presentes en concentraciones bajas. Un instrumento como el sistema LC/MS/MS PerkinElmer QSight ofrece la sensibilidad requerida para este tipo de análisis de toxicología forense.

La importancia de una preparación y un análisis de muestras eficientes

Para cualquier laboratorio, la preparación de la muestra es un paso crítico del flujo de trabajo analítico, que afecta significativamente los resultados del análisis. Sin embargo, también es el paso que consume más tiempo y es el más difícil de estandarizar, considerando la diversidad de la muestra. La extracción líquido-líquido (LLE) se ha utilizado ampliamente para el análisis de toxicología forense. Desafortunadamente, este proceso de varios pasos requiere relativamente mucho trabajo y los laboratorios han recurrido a alternativas para promover la eficiencia del laboratorio. La extracción líquida asistida (SLE) funciona mejor con análisis LC/MS/MS. SLE elimina posibles interferencias y aísla una amplia gama de compuestos. La extracción ocurre utilizando solventes inmiscibles en agua durante el paso de elución debido a la partición efectiva en la fase orgánica. Esto da como resultado una eliminación más eficiente de sales, proteínas y fosfolípidos en comparación con los métodos de «diluir y disparar» o de precipitación de proteínas. SLE también es un proceso más simple que la extracción en fase sólida (SPE), ya que no requiere muchos de los pasos de preacondicionamiento o lavado. Además de la eficiencia del rendimiento de muestras, SLE normalmente ofrece una alta recuperación de analitos.

Normalización en Toxicología Forense

La presión por estándares amplios y documentos de mejores prácticas para la toxicología forense demuestra la necesidad de que los laboratorios se aseguren de cumplir con las capacidades requeridas no solo para detectar clases específicas de drogas, como las benzodiazepinas, que se encuentran comúnmente en el trabajo de casos forenses, sino también para garantizar el método. validez. Para obtener más información, vea un seminario web informativo presentado por la profesora de la Universidad de Boston, Sabra Botch-Jones, sobre un método para la cuantificación del desarrollo de benzodiazepinas y otras ventajas para los análisis de toxicología forense mediante QSight LC/MS/MS.   NOTAS 1. http://learn.caim.yale.edu/chemsafe/references/dose.html 2. Wagner, Jarrad R. (2020), “Introducción a la toxicología forense”, Introducción a la toxicología interdisciplinaria, Elsevier, págs. 445–459, doi:10.1016/b978-0-12-813602-7.00032-6, ISBN 978-0-12-813602-7, S2CID 213092492 3. Rodger L. Foltz, David M. Andrenyak, Dennis J. Crouch, (2017), “Ciencia Forense, Aplicaciones de Espectrometría de Masas, Enciclopedia de Espectroscopia y Espectrometría (Tercera Edición), Academic Press, Páginas 707-711, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803224-4.00152 -7 Otro: https://abcnews.go.com/GMA/jury-rules-radio-station-jennifer-strange-water-drinking/story?id=8970712
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