DOI: https://doi.org/10.1093/jat/bkae076
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39219540
تاريخ النشر: 2024-09-02
المؤلف: Claire Parks وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم السموم الجنائي وتحليل المخدرات
نظرة عامة
تتناول ورقة البحث الزيادة المتزايدة في انتشار أفيونات 2-بنزيل بنزيميدازول، وخاصة النيتازينات، وتأثيراتها على الصحة العامة بسبب قوتها العالية وإمكانية استخدامها في تعدد الأدوية. تؤكد الدراسة على ضرورة تحديث مختبرات السموم الجنائية لمكتبات المركبات الخاصة بها واستخدام طرق تحليل حساسة للكشف عن النيتازينات وموادها الأيضية، خاصة في عينات الدم بعد الوفاة. تم تحليل الميتونيتازين، وهو نيترو-نيتازين، من حيث تحلله في دم ما بعد الوفاة غير المحفوظ، مما يكشف أنه يمكن أن يتحلل إلى 5-أمينوميتونيتازين ومن ثم إلى 5-أسيتاميدوميتونيتازين، مشابهًا لأنماط التحلل التي لوحظت في النيتروbenzodiazepines.
تشير النتائج إلى أنه بينما لم يظهر الميتونيتازين أي تحلل في عينات الدم المحفوظة، فإن الكشف عن منتجات تحلله في العينات غير المحفوظة يبرز أهمية تضمين هذه المركبات في فحوصات السموم. هذه الدراسة ملحوظة لأنها الأولى التي تبلغ عن وجود 5-أسيتاميدوميتونيتازين في عينات بيولوجية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في استقرار وعمليات الأيض للنيتازينات. يوصي المؤلفون بإجراء دراسات إضافية لتقييم الكشف عن النيتازينات وموادها الأيضية في مصفوفات بيولوجية متنوعة، داعين إلى توفر مواد مرجعية معتمدة لتعزيز القدرات التحليلية في السموم الجنائية.
مقدمة
تناقش المقدمة الأفيونات الاصطناعية المعروفة باسم 2-بنزيل بنزيميدازولات، والتي تُسمى مجتمعة “النيتازينات”، والتي تم تصنيعها في البداية بواسطة شركة CIBA Pharmaceuticals في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات ولكن لم يتم الموافقة عليها للاستخدام الطبي. تشير الدراسات الحديثة إلى أن العديد من نظائر النيتازين تظهر قوة وفعالية أكبر عند مستقبلات µ-الأفيون مقارنة بالفنتانيل، الذي هو بالفعل أقوى 50-100 مرة من المورفين. من الجدير بالذكر أن المستقلب N-desethyl isotonitazene وُجد أنه يتجاوز قوة مركبه الأم، مما يثير القلق بشأن إمكانية الابتلاع غير المقصود لهذه الأفيونات القوية، خاصة مع ظهور النيتازينات بشكل متزايد كمواد مضافة في الأدوية المزيفة والمخدرات غير المشروعة.
تسلط الورقة الضوء على الآثار الصحية العامة للنيتازينات، خاصة في ضوء انخفاض إنتاج الهيروين في أفغانستان، مما قد يؤدي إلى زيادة انتشارها في أوروبا. تؤكد على ضرورة أن تحافظ مختبرات السموم الجنائية على مكتبات مركبات شاملة تشمل كل من الأدوية الأم وموادها الأيضية لفحص الأدوية بشكل فعال. يشير المؤلفون إلى أنه بينما تم الكشف عن النيتازينات في عينات بيولوجية متنوعة، بما في ذلك حالات ما بعد الوفاة وحوادث القيادة تحت تأثير المخدرات، هناك نقص في الأبحاث حول استقرار النيتازينات وموادها الأيضية في دم ما بعد الوفاة. من خلال رسم أوجه التشابه مع النيترو-benzodiazepines، يقترح المؤلفون أن النيترو-نيتازينات قد تواجه أيضًا مشكلات مماثلة في الاستقرار والتحلل، مما يستدعي تضمين هذه المركبات في المكتبات التحليلية للتعرف الدقيق والاختبار.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على التقنيات المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الطرق الإحصائية أو النماذج الحسابية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول إعداد التجربة، بما في ذلك ظروف التحكم وأي متغيرات تم التلاعب بها خلال الدراسة. يسمح هذا النهج الشامل بفهم واضح لكيفية إجراء البحث ويدعم صحة النتائج المقدمة في الورقة.
النتائج
في تحليل عينة الدم [2] للميتونيتازين باستخدام طريقة LC-QQQ-MS، تم الكشف عن الميتونيتازين في البداية بتركيز يتجاوز 1.0 ميكروغرام/لتر، مع نسبة منطقة الذروة (PAR) أعلى بكثير من حد الكشف (LOD). ومع ذلك، فشلت التحليلات اللاحقة باستخدام LC-QTOF-MS في الكشف عن الميتونيتازين فوق حد الكشف البالغ 0.5 ميكروغرام/لتر، على الرغم من تخزين العينة تحت ظروف محكومة. تثير هذه التباينات، التي حدثت بفارق حوالي 86 يومًا، القلق بشأن استقرار الميتونيتازين في العينات البيولوجية، خاصة في سياق التحلل المحتمل أو التحول إلى مواد أيضية بسبب النشاط البكتيري أو العوامل البيئية أثناء التخزين.
كشفت اختبارات إضافية لعينات دم وبول أخرى أنه بينما كانت عينات الدم [1] و [4] إيجابية للميتونيتازين، كانت عينات الدم [2] و [3] سلبية. تفترض الدراسة أن تحلل الميتونيتازين في عينة الدم [2] قد يُعزى إلى التلوث البكتيري أو تأثيرات ظروف التخزين، حيث من المعروف أن المركبات النيترو تتحول إلى نظائرها الأمينية تحت ظروف معينة. من الجدير بالذكر أن وجود مواد حافظة مثل فلوريد الصوديوم وأكسالات البوتاسيوم في حاويات العينات يبدو أنه يقلل من التحلل، مما يشير إلى أهميتها في الحفاظ على سلامة المركبات النيترو في التحليلات السمومية. بالإضافة إلى ذلك، حدد التحليل ذروة تتوافق مع 5-أمينوميتونيتازين، وهو مستقلب محتمل، مما يدل على الحاجة إلى مزيد من التحقيق في استقرار وطرق تحلل النيتازينات وموادها الأيضية في العينات البيولوجية.
المناقشة
في هذا القسم، يوضح المؤلفون المنهجيات المستخدمة لتحليل الميتونيتازين وموادها الأيضية في عينات دم وبول ما بعد الوفاة (PM) باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة-الطيف الكتلي المتزامن (LC-QQQ-MS) والكروماتوغرافيا السائلة-الطيف الكتلي رباعي القطب-زمن الرحلة (LC-QTOF-MS). تبرز الدراسة الاختيار الدقيق للمواد الكيميائية والمواد المساعدة، وإعداد المعايرات وضوابط الجودة، وبروتوكولات الاستخراج المستخدمة لكل من عينات الدم والبول. تم إجراء التحقق من صحة طريقة LC-QQQ-MS لتحليل الدم وفقًا لإرشادات الصناعة، مما يظهر الانتقائية وكفاءة العملية، مع تحديد حد الكشف عند 1.0 ميكروغرام/لتر للميتونيتازين.
تكشف النتائج عن وجود الميتونيتازين ومنتجات تحلله، بما في ذلك 5-أسيتاميدوميتونيتازين، في عينات دم ما بعد الوفاة. هذه الدراسة ملحوظة لأنها الأولى التي تبلغ عن التعرف المؤقت على 5-أسيتاميدوميتونيتازين في عينات بيولوجية، مما يشير إلى أنه يجب تضمين مثل هذه المواد الأيضية في التقييمات السمومية لتجنب النتائج السلبية الكاذبة في حالات استخدام الميتونيتازين. يوصي المؤلفون بمزيد من التحقيق في نظائر N-desethyl الأحمينية والأسيتاميدية، حيث قد تحتفظ هذه أو تتجاوز قوة المركب الأم. تؤكد الدراسة على أهمية استخدام عينات الدم المحفوظة للتحليل الكمي لتقليل تأثيرات التحلل البكتيري على الكشف عن النيتازينات وموادها الأيضية.
DOI: https://doi.org/10.1093/jat/bkae076
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39219540
Publication Date: 2024-09-02
Author(s): Claire Parks et al.
Primary Topic: Forensic Toxicology and Drug Analysis
Overview
The research paper discusses the rising prevalence of 2-benzylbenzimidazole opioids, specifically nitazenes, and their implications for public health due to their high potency and potential for polypharmacy. The study emphasizes the necessity for forensic toxicology laboratories to update their compound libraries and utilize sensitive analytical methods to detect nitazenes and their metabolites, particularly in post-mortem blood samples. Metonitazene, a nitro-nitazene, was analyzed for its degradation in unpreserved post-mortem blood, revealing that it can degrade to 5-aminometonitazene and subsequently to 5-acetamidometonitazene, similar to the degradation patterns observed in nitrobenzodiazepines.
The findings indicate that while metonitazene showed no degradation in preserved blood samples, the detection of its degradation products in unpreserved samples highlights the importance of including these compounds in toxicology screenings. This study is notable for being the first to report the presence of 5-acetamidometonitazene in biological samples, underscoring the need for further investigation into the stability and metabolism of nitro-nitazenes. The authors recommend additional studies to assess the detection of nitro-nitazenes and their metabolites in various biological matrices, advocating for the availability of certified reference materials to enhance analytical capabilities in forensic toxicology.
Introduction
The introduction discusses the synthetic opioids known as 2-benzylbenzimidazoles, collectively termed ‘nitazenes,’ which were initially synthesized by CIBA Pharmaceuticals in the late 1950s and early 1960s but never approved for medical use. Recent studies indicate that many nitazene analogues exhibit greater potency and efficacy at the µ-opioid receptor than fentanyl, which is already 50-100 times more potent than morphine. Notably, the metabolite N-desethyl isotonitazene has been found to surpass the potency of its parent compound, raising concerns about the potential for unintentional ingestion of these potent opioids, particularly as nitazenes have increasingly appeared as adulterants in counterfeit medications and illicit drugs.
The paper highlights the public health implications of nitazenes, especially in light of reduced heroin production in Afghanistan, which may lead to their increased prevalence in Europe. It emphasizes the necessity for forensic toxicology laboratories to maintain comprehensive compound libraries that include both parent drugs and their metabolites for effective drug screening. The authors note that while nitazenes have been detected in various biological samples, including post-mortem cases and driving under the influence incidents, there is a lack of research on the stability of nitazenes and their metabolites in post-mortem blood. Drawing parallels with nitro-benzodiazepines, the authors propose that nitro-nitazenes may also face similar stability and degradation issues, necessitating the inclusion of these compounds in analytical libraries for accurate identification and testing.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the techniques for data collection and analysis, such as statistical methods or computational models applied to interpret the results.
Additionally, the section may include information on the experimental setup, including control conditions and any variables manipulated during the study. This comprehensive approach allows for a clear understanding of how the research was conducted and supports the validity of the findings presented in the paper.
Results
In the analysis of blood sample [2] for metonitazene using the LC-QQQ-MS method, metonitazene was initially detected at a concentration exceeding 1.0 µg/L, with a peak area ratio (PAR) significantly above the limit of detection (LOD). However, a subsequent analysis using LC-QTOF-MS failed to detect metonitazene above the LOD of 0.5 µg/L, despite the sample being stored under controlled conditions. This discrepancy, occurring approximately 86 days apart, raises concerns about the stability of metonitazene in biological samples, particularly in the context of potential degradation or conversion to metabolites due to bacterial activity or environmental factors during storage.
Further testing of additional blood and urine samples revealed that while blood samples [1] and [4] tested positive for metonitazene, blood samples [2] and [3] returned negative results. The study hypothesizes that the degradation of metonitazene in blood sample [2] could be attributed to bacterial contamination or the effects of storage conditions, as nitro compounds are known to convert to their amino analogues under certain conditions. Notably, the presence of preservatives such as sodium fluoride and potassium oxalate in sample containers appears to mitigate degradation, suggesting their importance in preserving the integrity of nitro compounds in toxicological analyses. Additionally, the analysis identified a peak corresponding to 5-aminometonitazene, a potential metabolite, indicating the need for further investigation into the stability and degradation pathways of nitro-nitazenes and their metabolites in biological samples.
Discussion
In this section, the authors detail the methodologies employed for the analysis of metonitazene and its metabolites in post-mortem (PM) blood and urine samples using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-QQQ-MS) and liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry (LC-QTOF-MS). The study highlights the careful selection of chemicals and reagents, the preparation of calibrators and quality controls, and the extraction protocols utilized for both blood and urine samples. The validation of the LC-QQQ-MS method for blood analysis was conducted in accordance with industry guidelines, demonstrating selectivity and process efficiency, with a limit of detection established at 1.0 µg/L for metonitazene.
The findings reveal the presence of metonitazene and its degradation products, including 5-acetamidometonitazene, in PM blood samples. This study is notable for being the first to report the tentative identification of 5-acetamidometonitazene in biological samples, suggesting that such metabolites should be included in toxicological assessments to avoid false negatives in cases of metonitazene use. The authors recommend further investigation into the amino- and acetamido-analogues of N-desethyl metabolites, as these may retain or exceed the potency of the parent compound. The study underscores the importance of using preserved blood samples for quantitative analysis to mitigate the effects of bacterial degradation on the detection of nitro-nitazenes and their metabolites.