Analýza toxikologicky relevantních alkoholů a ...

Vybrané aspekty toxikologické a forenzní analytiky

Analýza toxikologicky relevantních

alkoholů a markerů jejich požití

Radomír Čabala, Miroslava Bursová, Tomáš Hložek

Všeobecná fakultní nemocnice a 1.LF UK v PrazeÚstav soudního lékařství a toxikologie, Oddělení toxikologie

Ke Karlovu 2, Praha 2, 12808

Analýza toxikologicky relevantních alkoholů a

markerů jejich požití

• Alkoholy relevantní z pohledu potenciálních intoxikací

• Stanovení methanolu, ethanolu a kyseliny mravenčí

metodou headspace-GC-FID

• Pozdní markery konzumace ethanolu

• Stanovení ethylenglykolu a kyseliny glykolové metodou

GC-FID

• Stanovení dalších acidózu vyvolávajících alkoholů

metodou GC-MS

Alkoholy relevantní z pohledu potenciálních intoxikací

Alkohol Metabolity

▪ Methanol Formaldehyd, kyselina mravenčí

▪ Ethanol Acetaldehyd, acetát

▪ (Isopropanol) Aceton

▪ Ethylenglykol Glykolová a šťavelová kyselina

▪ (1,3- a 1,2-propandiol) 2-OH-propionová a mléčná k.

▪ Diethylenglykol 2-hydroxyethoxyoctová kyselina

▪ Ethylenglykol monomethyl éter Methoxyoctová kyselina

(2-methoxyethanol, methyl cellosolve)

▪ Ethylenglykol ethyl éter Ethoxyoctová kyselina

(2-ethoxyethanol, ethyl cellosolve)Akutní acidóza, selhání metabolismu

1. Stanovení methanolu, ethanolu a kyseliny mravenčí metodou headspace-GC-FID

2 3 4 5 6 7 8

0

3

6

9

0

3

6

9

A

Sig

na

l [a

.u. 1

0-3]

Retention time [min]

MeOH

iPrOH

3-methyl-

2-pentanone

(IS)

Formic acid

isopropyl ester

EtOHB

0

3

6

9

C

2 3 4 5 6 7 8

0

4

8

12

0

4

8

12

A

Sig

na

l [a

.u. 1

0-3]


3-methyl-

2-pentanone

(IS)

Formic acid

isopropyl ester

iPrOHEtOH

MeOH

B

0

4

8

12

C

Kolona A: RTX-BAC 1 Kolona B: RTX-BAC 2 Plus

Blank Blank

Pacient Pacient

1. Stanovení methanolu, ethanolu a kyseliny mravenčí metodou headspace-GC-FID

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 20 40 60 80 100

c

(mg

/L)

Průběh léčby (hod)

Methanol

Kyselina mravenčí

Ethanol

Krev

2. Pozdní markery konzumace ethanolu

Marker Zkratka Typ pití Falešná pozitivita Detekční okno

Ethanol EtOH - Potraviny 6 hod

Ethylglukuronid

Ethylsulfát

EtG

EtSNedávné

Hygienické prostředky, kosmetika,

potraviny5 dní

5-Hydroxytryptolol 5HTOL Nedávné Neprozkoumány 3 týdny

Karbohydrate-

Deficitní TransferinCDT Nárazové

Fe-deficience, hormonální stav žen,

karbohydrát-deficientní

glykoproteinový syndrom,

fulminantní žloutenka C

3 týdny

Fosfatidylethanol PEth Nárazové Neprozkoumány 3 týdny

Gama-Glutamyl

transferázaGGT

Chronické /

poškození orgánů

Nemoci jater a žlučníku, kouření,

obezita, léky na bázi mikrozomálních

enzymů4 týdny

Aspartát & Alanin

Aminotransferáza

AST &

ALT

Chronické /

poškození orgánůJako u GGT, přílišné pití kávy snižuje

hodnoty

4 týdny

Adiktologie: kontrola dodržování podmínek odvykacího procesu;

Policie: důkazní řízení; IKEM: kontrola předtransplantačního režimu

2. Pozdní markery konzumace ethanolu - Ethylglukuronid & Ethylsulfát

Ethanol

Alkoholdehydrogenáza

Acetaldehyd

Dech, moč, pot

5 %

95 %

0,1 % 0,1 %

Ethylglukuronid

(EtG)

Ethylsulfát

(EtS)

UDP-

glukuronosyl-

transferáza

Sulfotransferáza

Matrice: moč, krev, vlasy, sliny

2. Pozdní markery konzumace ethanolu - Ethylglukuronid & Ethylsulfát

Dvoustupňový postup pro důkaz:

1. Screening moče – imunochemický na laboratorním analyzátoru

2. Konfirmace – UPLC-MS/MS nebo GC-MS(/MS) po derivatizaci (jen EtG)(nutnost užití D5 standardů)

Ethylenglykol

➢ toxické příznaky: od 200 mg/L v séru

➢ hemodialýza: od 300 mg/L v séru

➢ smrtelná dávka: od 850 mg/L v séru(100 mL pro 70 kg člověka)

➢ t1/2 = 3 hod

Glykolová kyselina (GK)

➢ hlavní toxický metabolit v séru

➢ způsobuje metabolickou acidózu

➢ lepší indikátor otravy EG

➢ selhávání ledvin: od 700 mg/L v séru

➢ t1/2 = 10 hod

Šťavelová kyselina

➢ kumulace šťavelanu v tubulech ledvin po saturaci AGT

3. Stanovení ethylenglykolu a kyseliny glykolové metodou GC-FID

Dvojstupňová derivatizace

A. Derivatizace kyselinou fenylboritou

B. Derivatizace izobutylchlormravenčanem

➢ obě reakce ve vodné fázi (není nutná extrakce analytů pro derivatizaci)

➢ kvantitativní reakce v řádu desítek sekund


5 6 7 8

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

C

B

A

3-(4

-chl

orop

heny

l) pr

opio

nic

acid

GA

1,3-

PG

1,2-

PG

EG

Sig

nal [

10-6 c

ount

s]



Blank

Pacient

Standard

Krev

Počet analýz EG 2014 - 2015 na ÚSLTOX

EG pozitivní;

41

EG negativní;

116

EG; 17

EG+GK; 23

GK; 1


Chlapec (15 let), požil asi 300 mL nemrznoucí směsi a jehličí tisu,

pokus o sebevraždu


0

100

200

300

400

500

600

700

800

5 15 25 35 45 55

c (

mg

/L)

Doba od požití (hod)

EG

GA

Žena (48 let), alkoholička, bezvědomí neznámé etiologie


0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

c (

mg

/L)

Doba odběru (hod)

EG

GA

2.8 3.2 3.6

0.2

0.4

B

A

FA

Sig

na

l [1

0-3 c

ou

nts

]


6.5 7.0 7.5 8.0

0

1

2

B

A

EAA

MAA

9 10 11

0

5

10

B

A

IS

HEAAGA

OHOH

OHO

OH

OH

O

CH3

OHOCH3

OHOH

O

OHO

OH

O

OH

O

CH3

O

OH

OCH3

O

Glycolic acid (GA)

(2-hydroxyethoxy) acetic acid (HEAA)

Methoxyacetic acid (MAA)

Ethoxyacetic acid (EAA)

Ethylene glycol (EG)

Diethylene glycol (DEG)

2-methoxyethanol (MEE)

2-ethoxyethanol (EE)

CH3 OH

Methanol (M)

O

OH

H

Formic acid (FA)

4. Stanovení dalších acidózu vyvolávajících alkoholů metodou GC-MS

Kvalitativní a kvantitativní analýza kyselin po

derivatizaci isobutylchlormravenčanem

Použitá literatura

Hložek, T.; Bursová, M.; Čabala, R.

Simultaneous and cost-effective determination of ethylene glycol and glycolic acid in human

serum and urine for emergency toxicology by GC-MS.

Clinical Biochemistry 48, 189-191 (2015).


Fast determination of ethyleneglycol, 1,2-propylene glycol and glycolic acid in blood serum

and urine for emergency and clinical toxicology by GC-FID.

Talanta 130, 470-474 (2014).


Identification and quantification of acidosis inducing metabolites in cases of alcohols

intoxication by GC-MS for emergency toxicology.

Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 114, 16-21 (2015)

Poděkování

Autoři děkují za finanční podporu

Operačnímu programu Praha Konkurenceschopnost č. CZ.2.16/3.1.00/24012,

Univerzitě Karlově v Praze (projekt SVV 260205)

a

Vám za pozornost.

Nashledanou a nepijte (příliš) !

Analýza toxikologicky relevantních alkoholů a ...

Documents

Transcript of Analýza toxikologicky relevantních alkoholů a ...