Metodi analitici in tossicologia clinica per la diagnosi di intossicazione da nuove sostanze psicoattive (catinoni sintetici). Confronto fra test di screening con tecnologia Biochip Array e analisi di conferma in LC-MS/MS. Analytical methods in clinical toxicology for the diagnosis of intoxication with novel psychoactive substances (synthetic cathinones) Comparison between Biochip Array Technology screening test and LC-MS/MS confirmation analyses.

The phenomenon of new substances of abuse (NPS) is continually spreading because illegal laboratories are synthesising new compounds all the time, making minor changes to the reference structures and leading to a rapid entry and exit of these substances from the market. Clinical toxicologists have had to address the problem directly over the last decade as more and more people have been admitted to emergency departments with symptoms related to drug use, but which cannot be identified by common screening tests due to the lack of standards, the presence of isomers and compounds similar to the parent compound but not identifiable. In this regard, in the present thesis work, the analysis of 39 urine specimens from intoxicated patients admitted to the Italian emergency department (ED) for suspected abuse of new psychoactive substances (News Projects) has been performed employing specifically the NPS I kit (BAT Technology by Randox) an enzyme immunoassay used as a screening test, followed by HPLC-MS/MS analysis adopted as confirmatory test . The study aimed at demonstrating the importance of the screening test as a useful predictive tool for rapidly identifying synthetic cathinones in the biological matrix, followed by a confirmatory test and at improving the management of emergency situations in the clinical toxicology laboratory by acting more quickly and making the patient's diagnosis precise and personalized. The results obtained using screening and confirmatory tests were compared by two-entry table, efficiency, sensibility, specificity, PPV and NPV % value and advantages and disadvantages of each one were analyzed in order to evaluate the analyses and determine whether the two methods compensate each other. In conclusion, was proved a very good global match between data obtained with the two methods, reporting inconsistencies only in some cases possibly due to different reasons, e.g. (i) substance cross-reactivities not listed by the manufacturer but related to substances with similar chemical structure to those listed in the BAT Immunoassay data sheet, (ii) lack of standard of synthetic cathinones in HPLC-MS/MS, (iii) instability of synthetic cathinones in urine, (iv) time interval between sampling and matrix analysis, or less probably (v) adulteration of urine. Although ideally, the best test for both screening and diagnosis would be the one with the highest sensitivity and specificity, in this study a compromise between sensitivity and specificity was found by employing BAT Immunoassay as the screening test, followed by HPLC-MS/MS confirmatory analyses.

Il fenomeno delle nuove sostanze d'abuso (NPS) è in continua espansione perché i laboratori illegali sintetizzano incessantemente nuovi composti, apportando modifiche impercettibili alle strutture chimiche di riferimento, favorendone la breve permanenza sul mercato e l’acquisto sempre maggiore da parte dei consumatori. Nell’ultimo decennio i tossicologi clinici hanno quindi dovuto affrontare il problema, dato che sempre più persone sono state ricoverate di urgenza con sintomi legati all'uso di droghe, che i comuni test di screening non riescono a identificare a causa della mancanza di standard, della presenza di composti isomeri, omologhi e analoghi. A tal proposito, nel presente lavoro di tesi, è stata eseguita l'analisi di 39 campioni di urine di pazienti intossicati ricoverati di urgenza negli ospedali italiani per sospetto di abuso di nuove sostanze psicoattive, impiegando nello specifico il kit NPS I (tecnologia BAT di Randox) un test immunoenzimatico utilizzato come test di screening e HPLC-MS/MS come test di conferma. Lo studio mirava a dimostrare l'importanza del test di screening come utile strumento predittivo per identificare rapidamente i catinoni sintetici nella matrice biologica, seguito da un test di conferma e per migliorare la gestione delle situazioni di emergenza nei laboratori di tossicologia clinica agendo più rapidamente e rendendo la diagnosi del paziente precisa e personalizzata. I risultati ottenuti con i test di screening e di conferma sono stati confrontati mediante una tabella a due entrate, il calcolo dei valori di efficienza, sensibilità, specificità e PPV e NPV %. Sono stati analizzati i vantaggi e gli svantaggi di ciascuno per valutare le analisi e determinare se i due metodi si compensano a vicenda. In conclusione, è stata dimostrata un'ottima corrispondenza globale tra i dati ottenuti con i due metodi, riscontrando incongruenze solo in alcuni casi probabilmente dovuti a motivi diversi come (i) reattività incrociata di sostanze non riportate dal produttore ma con struttura chimica simile a quelle elencate nella scheda tecnica dell’immunodosaggio BAT , (ii) mancanza di standard di catinoni sintetici in HPLC-MS/MS, (iii) instabilità dei catinoni sintetici nelle urine, (iv) ampio intervallo di tempo tra il campionamento e l'analisi della matrice o meno verosimilmente (v) adulterazione delle urine. Anche se, idealmente, il miglior test per lo screening e la diagnosi dovrebbe essere caratterizzato da un’alta sensibilità e specificità, in questo lavoro di tesi è stato trovato un compromesso tra questi due valori impiegando l’immunodosaggio BAT come test di screening, seguito da analisi di conferma in HPLC-MS/MS