Ricerca e dosaggio di Fentanyl e analoghi del Fentanyl in matrice cheratinica post-mortem, mediante cromatografia liquida associata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS)

In the last years, the design drug called Fentanil, belonging to the opioid family, has been considered the cause of the death of several thousand people. Not only that, fentanyl analogues represent a group of psychotropic / narcotic compounds, included in the New Psychoactive Substances (NPS) family.These molecules show a structure very similar to the compound from which they derive, fentanyl, differentiating only for different functional groups, which also modify the receptor affinity and the consequent pharmacological "potency" and toxic risk. These compounds, acting at the level of the opioid receptors and which are found mainly in the central nervous system (CNS), are administered, especially for the treatment of chronic pain by simulating both an algesic and depressive action.Given their diffusion, the forensic toxicologist undertakes to identify potential situations of abuse of these substances, also by monitoring previous and / or continuous consumption of the same.In fact, the development and validation of a highly specific and sensitive analytical procedure to make their detection and quantification possible in biological fluids represents an important task for the forensic toxicology laboratory. The work of this thesis focused on the preparation of the samples, on the optimization of the instruments, on the validation of a method for the identification and quantitative measurement of as many as 20 different compounds belonging to the class of fentanyl and its derivatives, analyzing the matrix keratin. This thesis work shows different objectives. The first one is to try to find the largest number of reference standards available on the market and belonging to the class of molecules in question. Once all the material has been acquired, the next goal is to develop an analytical procedure that allows a rapid and effective sample preparation, followed by an instrumental analysis using the LC-MS / MS method. Furthermore, it appears necessary to evaluate the instrumental method according to the parameters of linearity, sensitivity, specificity and drag effect. These parameters are fundamental for a correct identification of the compounds under investigation. Subsequently, the method developed was profitably applied to a population of subjects, coming from post-mortem cases, belonging to the Sectorate of Legal Medicine of Pavia, where their previous abuse of narcotic substances was known, with particular regard to the consumption of opioid substances. Ultimately, this experimental thesis work which is focused on the development of an LC-MS / MS method for the qualitative and quantitative analysis of analogues of fentanyl, contains a series of operational elements that can represent a good method from which it is possible to produce analytical results that have administrative and medical-legal value.

Negli ultimi anni il farmaco di design chiamato Fentanil, appartenente alla famiglia degli oppioidi, è considerato la causa della morte di diverse migliaia di persone. Non solo, gli analoghi del fentanil rappresentano un gruppo di composti ad azione psicotropa/stupefacente, ricompresi nella famiglia delle Nuove Sostanze Psicoattive (NPS). Queste molecole mostrano una struttura del tutto simile al composto da cui derivano, il fentanil, differenziandosi solamente per diversi gruppi funzionali, che ne modificano anche l’affinità recettoriale e la conseguente “potenza” farmacologica e rischio tossico. Questi, agendo a livello dei recettori degli oppioidi che si trovano principalmente nel sistema nervoso centrale (SNC), vengono somministrati, soprattutto per il trattamento del dolore cronico simulando sia un’azione algesica sia depressiva. Data la loro diffusione, il tossicologo forense si impegna per identificare potenziali situazioni di abuso di queste sostanze, anche monitorando consumi pregressi e/o continuativi delle stesse. Infatti, lo sviluppo e la validazione di una procedura analitica altamente specifica e sensibile per rendere possibile una loro rilevazione e quantificazione nei fluidi biologici, rappresenta un compito importante per il laboratorio di tossicologia forense. Il lavoro di questa tesi si è incentrato sulla preparazione dei campioni, sull'ottimizzazione degli strumenti, sulla validazione di un metodo per l'identificazione e la misurazione quantitativa di ben 20 diversi composti appartenenti alla classe del fentanil e dei suoi derivati, analizzando la matrice cheratinica. Tale elaborato di tesi mostra differenti obiettivi. Il primo è quello di cercare di reperire il maggior numero di standard di riferimento disponibili sul mercato ed appartenenti alla classe di molecole in oggetto. Una volta acquisito tutto il materiale, l’obiettivo successivo è mettere a punto una procedura analitica che consenta una rapida ed efficace preparazione del campione, seguita da un’analisi strumentale mediante metodica LC-MS/MS. Inoltre appare necessario valutare la metodica strumentale in base ai parametri di linearità, sensibilità, specificità ed effetto di trascinamento. Questi parametri risultano fondamentali per una corretta identificazione dei composti oggetto di indagine. Successivamente, la metodica messa a punto è stata proficuamente applicata ad una popolazione di soggetti, provenienti da casi post-mortem, afferenti al Settorato della Medicina Legale di Pavia, dove era noto il loro pregresso abuso di sostanze stupefacenti, con particolare riguardo al consumo di sostanze del tipo oppiaceo/oppioide. In definitiva questo elaborato di tesi sperimentale che ha visto la messa a punto di una metodica LC-MS/MS per l’analisi quali-quantitativa di analoghi del fentanil, racchiude una serie di elementi operativi che possono costituire un buon metodo dal quale è possibile produrre risultati analitici che abbiano valore amministrativo e medico legale.