GELFI - Parte 4 Flashcards

1
Q

Cosa studia la TOSSICOLOGIA e cosa sono gli XENOBIOTICI?

A

La TOSSICOLOGIA studia gli EFFETTI INDESIDERATI (es. tossici) delle sostanze chimiche sull’organismo.

Gli XENOBIOTICI sono sostanze chimiche ESTRANEE all’organismo (es. additivi, coloranti, pesticidi)

Questi si DISTRIBUISCONO nell’organismo attraverso il circolo sanguigno legati alle proteine plasmatiche e POSSONO ACCUMULARSI provocando EFFETTI TOSSICI se si supera la SOGLIA di tossicità acuta e cronica.

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2
Q

Cosa indica la LD50 e quali sono i LIMITI di questo indicatore?

A

La LD50 (LETHALE DOSE 50%) indica la dose necessaria per INDURRE la MORTE nel 50% dei soggetti.

Tuttavia, questo indicatore ha dei LIMITI:

  • Non tiene conto dei fenomeni di TOSSICITA’ SUBACUTA da ACCUMULO della sostanza nel tempo
  • NON INFORMA sulla tossicità a LUNGO TERMINE o sugli EFFETTI NON LETALI
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3
Q

Quali sono le SOSTANZE che CAUSANO IPOSSIA CELLULARE e come agisce il MONOSSIDO di CARBONIO (CO)?

A

Il MONOSSIDO di CARBONIO (CO) è una delle principali sostanze che causano IPOSSIA CELLULARE. È un GAS incolore, inodore, insapore prodotto dalla COMBUSTIONE INCOMPLETA dei materiali carboniosi

Il CO agisce nel seguente modo:

1) Si LEGA IRREVERSIBILMENTE con l’emoglobina formando CARBOSSIEMOGLOBINA

2) RIDUCE la quantità di OSSIGENO nel SANGUE e disponibile ai TESSUTI

3) Si lega anche a MIOGLOBINA e CITOCROMO-OSSIDASI, limitando l’utilizzo dell’ossigeno quando la PO2 è molto bassa

–> Causa IPOSSIA TISSUTALE, particolarmente nei tessuti ad alto consumo di ossigeno come CERVELLO e CUORE

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4
Q

Quali sono le METODOLOGIE ANALITICHE per la valutazione del CO e quali sono i VALORI di RIFERIMENTO per la CARBOSSIEMOGLOBINA?

A

Le METODOLOGIE ANALITICHE per la valutazione del CO sono:

1) GAS CROMATOGRAFIA
–> permette un dosaggio più accurato anche a DOSI molto BASSE

2) SPETTROFOTOMETRIA
–> misura INDIRETTA valutando la concentrazione di carbossiemoglobina (COHb). È rapida e accurata per concentrazioni di HbCO > 2-3%

I VALORI di RIFERIMENTO per la CARBOSSIEMOGLOBINA sono:

  • Non fumatori in aree non inquinate: 0.5%
  • Non fumatori in aree urbane: 1-2%
  • Fumatori in aree urbane: 5-6%
  • +3% nei soggetti affetti da anemie emolitiche
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5
Q

Come agisce il CIANURO sull’organismo e come viene MISURATO?

A

Il CIANURO (CN-) agisce sull’organismo nel seguente modo:

1) Viene ASSORBITO rapidamente quando INALATO

2) Si lega all’EMOGLOBINA, e nei MITOCONDRI causa il DISACCOPPIAMENTO della FOSFORILAZIONE OSSIDATIVE

I livelli di CN- sono MISURATI attraverso:

  • SPETTROFOTOMETRIA –> utilizza una cella a due comparti con un setto per microdiffusione
  • ELETTRODI a SELEZIONE IONICA –> rilevano ioni liberi in una soluzione attraverso una MEMBRANA sensibile INSOLUBILE
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6
Q

Cosa è la METAEMOGLOBINA e come viene determinata?

A

La METAEMOGLOBINA si forma quando il ferro nell’EME viene OSSIDATO da Fe2+ a Fe3+, rendendolo incapace di legare O2.

Le CARATTERISTICHE principali sono:

  • NORMALMENTE, l’EMOGLOBINA è mantenuta in stato RIDOTTO dall’enzima NADH-METAEMOGLOBINA REDUTTASI
  • L’ACCUMULO di metaemoglobina può essere CAUSATO da DEFICIENZA di ENZIMA o VARIANTI emoglobiniche (come l’HbM) –> porta ad IPOSSIA e diminuito rilascio di ossigeno

DOSAGGIO –> viene determinata con SPETTROFOTOMETRIA.

VALORI di RIFERIMENTO: < 1.5% dell’emoglobina totale.

  • Livelli elevati possono causare cianosi (>20%), dispnea, fatica, debolezza (20-50%), e possono essere letali (>70%).
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7
Q

Quali sono i principali ALCOLI di interesse TOSSICOLOGICO e come agiscono sull’organismo?

A

I principali ALCOLI di interesse tossicologico sono:

1) ETANOLO:

  • DEPRIME il SNC
  • Effetti associati alla sua CONCENTRAZIONE, da euforia (>50 mg/dl) a coma e morte (>400 mg/dl)
  • Metabolizzato dall’ALCOL DEIDROGENASI ad acetaldeide e poi ad acido acetico
  • ELIMINAZIONE segue una curva di ORDINE ZERO, circa 15mg/dl/ora

2) METANOLO:

  • Usato come SOLVENTE, consumato dagli ALCOLISTI come sostituto dell’etanolo
  • Ossidato nel fegato a FORMALDEIDE e poi ad acido formico

3) ISOPROPANOLO e ACETONE (come metabolita dell’isopropanolo)

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8
Q

Come si effettua il DOSAGGIO degli ALCOLI in laboratorio?

A

Il DOSAGGIO degli ALCOLI in laboratorio si effettua attraverso:

1) GAS CROMATOGRAFIA
–> analisi della parte gassosa sovrastante il campione di sangue

2) VIA ENZIMATICA
–> in campioni di sangue, saliva, urine:

  • Sfrutta l’OSSIDAZIONE dell’etanolo ad acetaldeide mediante NAD/NADH
  • Seguita con SPETTROFOTOMETRIA a 340nm

3) TEST del RESPIRO
–> sfrutta la rapida DISTRIBUZIONE della molecola dai capillari alveolari all’ARIA ALVEOLARE

4) POCT sulla SALIVA
–> utilizza un TAMPONE e una STRISCIA REATTIVA monouso con reagenti in fase solida

5) ETILOMETRI
–> utilizzano SENSORI ELETTROCHIMICI PORTATILI per il dosaggio dell’etanolo nell’ARIA ESPIRATA

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9
Q

Come agisce il PARACETAMOLO in caso di OVERDOSE e come si effettua il dosaggio?

A

In caso di overdose, il paracetamolo causa TOSSICITA’ EPATICA che si manifesta inizialmente con NAUSEA e VOMITO e può evolvere in CIRROSI nei 3-5 giorni successivi.

Il MECCANISMOdi tossicità include:

  • SATURAZIONE delle vie di GLUCURONIDAZIONE e SOLFATAZIONE
  • AUMENTO del METABOLISMO via CITOCROMO P450
  • ESAURIMENTO delle riserve di GLUTATIONE
  • ACILAZIONE che porta a NECROSI EPATICA

Il DOSAGGIO si effettua:

  • Nel SIERO, prelevato ENTRO 4 ore dall’ingestione o PRELIEVI INTERVALLATI di 2 ore se il tempo di ingestione è ignoto
  • Principalmente tramite IMMUNOASSAY per rapidità in situazioni di EMERGENZA

NB: il trattamento con N-ACETIL CISTEINA (NAC) deve essere effettuato ENTRO 8 ore dall’ingestione

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10
Q

Come agiscono l’ASPIRINA e i SALICILATI in caso di SOVRADOSAGGIO e come si effettua il dosaggio?

A

In caso di SOVRADOSAGGIO , l’ASPIRINA e i salicilati causano:

  • Stimolazione diretta del centro del respiro, causando IPERVENTILAZIONE e ALCALOSI
  • DISACCOPPIAMENTO della FOSFORILAZIOONE OSSIDATIVA
  • Alto CONSUMO di OSSIGENO, AUMENTO del METABOLISMO con aumento della glicolisi
  • INIBIZIONE del CICLO di KREBS e delle transaminasi, causando ACIDOSI

Il DOSAGGIO dei salicilati:
- fatto su SIERO per monitoraggio dell’intossicazione
- si fa con SPETTROFOTOMETRIA di TINDER: reazione tra salicilato e Fe3+ con formazione di un COMPOSTO COLORATO che assorbe a 540nm

–> MA richiede la PRECIPITAZIONE delle PROTEINE per diminuire l’interferenza

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11
Q

Come si effettua il TEST per le DROGHE d’ABUSO e quali sono i principali metodi utilizzati?

A

Il TEST per le DROGHE d’ABUSO:

–> Si esegue generalmente sulle URINE

  • NB: NON DISTINGUE tra uso OCCASIONALE e uso CRONICO, e NON CI DICE il GRADO di INTOSSICAZIONE, la DOSE assunta, o il TEMPO di assunzione

I principali METODI utilizzati sono:

1) IMMUNOASSAY
–> per SCREENING iniziale

2) GAS CROMATOGRAFIA e LC-MS/MS
–> per conferma

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12
Q

Come vengono analizzate le ANFETAMINE e METANFETAMINE e quali sono le peculiarità del loro dosaggio?

A

Le ANFETAMINE e METANFETAMINE vengono analizzate nel seguente modo:

1) IMMUNOASSAY
–> metodo utile per il dosaggio ma NON PRECISO, con numerose CROSS-REATTIVITA’

2) CONFERMA tramite GC/MS
–> dopo derivatizzazione (modificazione al fine rilevazione) degli enantiomeri chirali delle molecole di R e S meta-anfetamine

PECULIARITA’ del DOSAGGIO:

1) Il campione POSITIVO all’IMMUNOASSAY viene TRATTATO con periodato per RUMUOVERE eventuali INTERFERENZE

2) ESTRAZIONE a pH alcalino con SOLVENTE organico

3) DERIVATIZZAZIONE con 4-carbossiesafluorobutirilcloruro

4) ANALISI in GC/MS dopo rimozione dell’eccesso di reattivo e dissoluzione in etil acetato

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13
Q

Come vengono analizzati i BARBITURICI e le BENZODIAZEPINE?

A

I BARBITURICI e le BENZODIAZEPINE vengono analizzati nel seguente modo:

1) BARBITURICI

  • Quantizzati nel SIERO tramite HPLC
  • SCREENING primario tramite IMMUNOASSAY in caso di depressione del SNC di origine ignota
  • CONFERMA tramite GC/MS

2) BENZODIAZEPINE
–> Le URINE POSITIVE alle benzodiazepine vengono trattate nel seguente modo:

  • Trattamento con BETAGLUCURONIDASI
  • ESTRAZIONE in fase LIQUIDA
  • EVAPORAZIONE dell’estratto
  • TRATTAMENTO del residuo con N-metilN-trimetilsilil-trifluoroacetamide per formare il trimetil silil derivato delle benzodiazepine
  • ANALISI tramite la tecnica di ION SELECTED MONITORING in GC/MS
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14
Q

Come vengono analizzati i CANNABINOIDI e quali sono le loro caratteristiche principali?

A

I CANNABINOIDI hanno per COMPOENENTE principale il TETRA-IDROCANNABINOLO (THC), metabolizzato poi in numerosi derivati inattivi

  • Il principale METABOLITA URINARIO è l’ACIDO TETRAIDROCANNABINOLO (THC-COOH) e il suo glucuronide coniugato

DOSAGGIO:

1) IMMUNOASSAY per il dosaggio di THC e THC-COOH nelle URINE

2) CONFERMA dei dati da immunoassay tramite GC-MS

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15
Q

Come vengono analizzate la COCAINA, gli OPPIODI e il METADONE?

A

A) COCAINA:

–> rapidamente METABOLIZZATA nel fegato dalle ESTERASI EPATICHE producendo ecgoninametilestere e benzoilecgonina. EMIVITA di ELIMINAZIONE

  • 0.5-1.5 h per la cocaina
  • 3-4 h per le ecgonine metil estere
  • 4-7 h per la benzoilecgonina

DOSAGGIO:

1) IMMUNOASSAY con determinazione di BENZOILECGNONINA (cut off di 300 ng/ml per 1-3 giorni dopo l’assunzione)

2) METODI CROMATOGRAFICI per MONITORAGGIO dell’uso continuo

3) CONFERMA tramite GC/MS utilizzando BENZOIECGONINA-D3 come standard interno

B) OPPIODI:

–> Include MORFINA, CODEINA, EROINA, OSSICODONE, idromorfone. L’EROINA è rapidamente convertita in 6-ACETILMORFINA e poi in MORFINA

DOSAGGIO:

1) IMMUNOASSAY con cut off tra 300ng/ml e 2ug/ml
2) CONFERMA tramite GC/MS dopo idrolisi, estrazione in fase solida, e derivatizzazione. Utilizzo di MORFINA D3 e CODEINA D3 come standard interni

C) METADONE:

–> Metabolizzato nel FEGATO ed eliminato per il 5-50% come metadone e per 3-25% come metabolita

DOSAGGIO:

1) IMMUNOASSAY con ut off di 300ng/ml, determinato nelle URINE fino a 72 ore dall’ingestione
2) CONFERMA con ION SELECTED MONITORING GC/MS

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16
Q

Quali sono le METODOLOGIE a confronto per l’analisi delle DROGHE d’ABUSO e quali sono i loro VANTAGGI e SVANTAGGI?

A

Le PRINCIPALI METODOLOGIE a confronto sono:

1) METODO EVIDENCE (BIOCHIP ARRAY):

  • Esegue immunodosaggi convenzionali per la rilevazione QUANTITATIVA specifica e SIMULTANEA di un PANNELLO di sostanze d’abuso
  • Utilizza la CHEMILUMINESCENZA SEMI-QUANTITATIVA

VANTAGGI –> identifica MULTIPLE sostanze in una singola analisi
SVANTAGGI –> MENO PRECISO rispetto ai metodi cromatrografici

2) METODO KIMS (Kinetic Interaction of Microparticles in a Solution):

  • Si basa sull’INTERAZIONE CINETICA0 in SOLUZIONE tra ANTICORPI specifici anti-sostanza d’abuso e MICROPARTICELLE CONIUGATE con la DROGA, poi misurazione SPETTROFOTOMETRICA a 505 nm

VANTAGGI –> rapido e automatizzabile
SVANTAGGI –> MENO SPECIFICO rispetto ai metodi cromatrografici

3) GC-MS (Gas Cromatografia-Spettrometria di Massa):

  • Considerata la TECNICA di RIFERIMENTO per l’analisi di CONFERMA delle sostanze d’abuso

VANTAGGI –> ALTA SPECIFICITA’ e SENSIBILITA’, capacità di identificare e quantificare MULTIPLE sostanze

SVANTAGGI: richiede più TEMPO e COMPETENZE tecniche, COSTO dell’attrezzatura più elevato; Richiede ESTRAZIONE del campione (liquido-liquido o SPE) e spesso DERIVATIZZAZIONE

17
Q

Come viene effettuata la DETERMINAZIONE di OPPIACEI e COCAINA tramite GC-MS?

A

La DETERMINAZIONE di OPPIACEI e COCAINA tramite GC-MS prevede i seguenti passaggi:

1) ESTRAZIONE preliminare:

  • Estrazione liquido-liquido o SPE (solid phase extraction); La SPE permette di ottenere estratti più puliti ed evita la formazione di emulsioni

2) DERIVATIZZAZIONE:

  • Utilizzo di BSTFA (N, O – bis (Trimethylsilyl) trifluoroacetamide) 1%; Permette una determinazione OTTIMALE degli analiti

3) ANALISI GC-MS:

  • Utilizzo di STANDARD INTERNI deuterati per ottenere risultati quantitativi
  • MODALITA’ SIM (Single Ion Monitoring) per aumentare la SENSIBILITA’ e specificità
18
Q

Come viene effettuata la DETERMINAZIONE di ANFETAMINE tramite GC-MS?

A

La DETERMINAZIONE di AMFETAMINE tramite GC-MS prevede i seguenti passaggi:

1) ESTRAZIONE

  • con tecnica SPE
  • AGGIUNTA di una miscela di METANOLO-ACIDO CLORIDRICO alle provette di raccolta per LIMITARE le PERDITE di amfetamine nella forma base (particolarmente VOLATILI)

2) DERIVATIZZAZIONE:

  • Utilizzo di una MISCELA di etile acetato e anidride trifluoroacetica (4:1); Il RESIDUO viene PORTATO a SECCO in corrente d’azoto a bassa temperatura e ripreso con 100 μL di etil acetato

3) ANALISI GC-MS:

  • I trifluorocromi derivati permettono una buona separazione; La procedura estrattiva ha buoni recuperi anche per altri anfetaminici come MBDB
19
Q

Come viene effettuata la DETERMINAZIONE di CANNABINOIDI tramite GC-MS?

A

La DETERMINAZIONE di CANNABINOIDI tramite GC-MS prevede i seguenti passaggi:

1) IDROLISI ALCALINA preliminare:

  • Necessaria per liberare THC-COOH glucuronato, 2 mL di urina + 200 μL di KOH 10 M, idrolisi in stufa a 60 °C per 20 min, poi Il pH viene riportato a 4,5 con ACIDO ACETICO

2) ESTRAZIONE:

  • Estrazione liquido-liquido, condotta in ambiente moderatamente acido (Utilizzo di una miscela esano:etilacetato (80:20) con 0,4% di acido acetico

3) DERIVATIZZAZIONE:

  • Utilizzo di BSTFA 1% TMCS a 90 °C per 15 min

4) ANALISI GC-MS:

  • Modalità SIM (Single Ion Monitoring)
  • Gas di trasporto: elio ad un flusso di 0,8 mL/min (velocità lineare: 52,0 cm/s)
  • Iniezione di 1 μL in modalità “splitless” (1,00 min)
20
Q

Quali sono i VANTAGGI e gli SVANTAGGI delle diverse METODOLOGIE per l’analisi delle droghe d’abuso?

A

VANTAGGI e SVANTAGGI delle diverse metodologie:

1) IMMUNOASSAY (KIMS, Evidence):

  • VANTAGGI –> rapidi, automatizzabili, adatti per screening di massa
  • SVANTAGGI –> possibili cross-reattività, MENO SPECIFICI, non forniscono identificazione definitiva

NB: la KIMS rimane la meno esatta, quindi meglio sempre confermare con GC-MS

2) GC-MS (Gas Cromatografia-Spettrometria di Massa):

  • VANTAGGI –> alta specificità e sensibilità, identificazione e quantificazione accurate, gold standard per conferma
  • SVANTAGGI –> richiede più tempo, personale specializzato, attrezzatura costosa