Determination of drugs of abuse in urine and oral fluid samples

Abstract

Des de fa anys les drogues d’abús estan presents en les nostres vides, essent les amfetamines, la cocaïna, els opioides i el cànnabis algunes de les més àmpliament consumides per la població. En els darrers temps, les noves substàncies psicoactives han emergit com una alternativa a les drogues clàssiques i la determinació de tots aquests tipus de substàncies es fa necessària en diferents mostres biològiques com l’orina, la saliva, la sang o el cabell. No obstant, com que són mostres complexes, un cop col·lectades és molt habitual l’ús de diferents tècniques de pretractament abans de la seva anàlisi. Les tendències en l’anàlisi toxicològica i forense es basen en l’obtenció de mètodes ràpids, que arribin a baixos nivells de concentració i que incloguin l’anàlisi de diferents tipus de substàncies així com també els seus metabòlits. És per aquest motiu que la present Tesi Doctoral se centra en el desenvolupament i aplicació de noves metodologies per determinar diferents famílies de drogues, així com també alguns dels seus metabòlits en mostres d’orina i saliva mitjançant la cromatografia líquida i electroforesi capil·lar. L’ús d’aquesta darrera tècnica ha estat utilitzada per tal de determinar els enantiòmer d’algunes drogues. Aquest fet és important ja que moltes drogues són quirals i poden tenir dues formes enantiomèriques amb diferents propietats farmacocinètiques i farmacològiques. L’acoblament de la cromatografia de líquids i l’electroforesi capil·lar amb l’espectrometria de masses permet assolir una alta sensibilitat. Tot i això, a causa de les baixes concentracions a les què aquests compostos es poden trobar en mostres biològiques, i que sovint hi ha alguns compostos que poden interferir amb els analits d’interès, l’ús de diverses tècniques de pretractament com l’SPE és una pràctica habitual. L’aplicabilitat de les metodologies desenvolupades s’ha realitzant determinant drogues d’abús en pacients començant un tractament de desintoxicació.

Desde hace años las drogas de abuso están presentes en nuestras vidas, siendo las anfetaminas, la cocaína, los opioides y el cannabis algunas de las más consumidas por la población. En los últimos tiempos, las nuevas sustancias psicoactivas han emergido como alternativa a las drogas clásicas y la determinación de estos tipos de sustancias se hace necesaria en diferentes muestras biológicas como la orina, la saliva, la sangre o el cabello. Sin embargo, al ser muestras complejas, una vez colectadas es muy habitual el uso de diferentes técnicas de pretratamiento antes de su análisis. Las tendencias en el análisis toxicológico y forense se basan en la obtención de métodos rápidos, que lleguen a bajos niveles de concentración y que incluyan el análisis de diferentes tipos de sustancias y sus metabolitos. Es por este motivo que la presente Tesis Doctoral se centra en el desarrollo y aplicación de nuevas metodologías para determinar diferentes familias de drogas, así como algunos de sus metabolitos en muestras de orina y saliva mediante la cromatografía líquida y electroforesis capilar. El uso de esta última técnica ha sido utilizada para determinar los enantiómeros de algunas drogas. Este hecho es importante ya que muchas drogas son quirales y pueden tener dos formas enantioméricas con diferentes propiedades farmacocinéticas y farmacológicas. El ensamblaje de la cromatografía de líquidos y la electroforesis capilar con la espectrometría de masas permite alcanzar una alta sensibilidad. Sin embargo, debido a las bajas concentraciones a las que estos compuestos se pueden encontrar en muestras biológicas, y que a menudo hay algunos compuestos que pueden interferir con los analitos de interés, el uso de diversas técnicas de pretratamiento como la SPE es una práctica habitual. La aplicabilidad de las metodologías desarrolladas se ha realizado determinando drogas de abuso en pacientes comenzando un tratamiento de desintoxicación.

Drugs of abuse have been present in our lives for years, being amphetamines, cocaine, opioids and cannabis some of the most widely used by the population. In recent times, new psychoactive substances have emerged as an alternative to conventional drugs, and the determination of all these substances is necessary in various biological samples such as urine, saliva, blood or hair. However, as they are complex matrices, once collected, it is very common to use different pre-treatment techniques before analysis. Trends in toxicological and forensic analysis are based on the acquisition of fast methods, which reach low levels of concentration and include the analysis of different types of substances as well as their metabolites. It is for this reason that this Doctoral Thesis focuses on the development and application of new methodologies for determining different families of drugs, as well as some of their metabolites in urine and saliva samples by liquid chromatography and capillary electrophoresis. The use of the latter technique has been used to determine the enantiomers of some drugs. This fact is important because many drugs are chiral and can have two enantiomeric forms with different pharmacokinetic and pharmacological properties. The coupling of liquid chromatography and capillary electrophoresis with mass spectrometry achieves high sensitivity. However, due to the low concentrations at which these compounds can be found in biological samples, and that there are often some compounds that can interfere with the analytes of interest, the use of various pre-treatment techniques such as SPE has been a common practice. The applicability of the developed methodologies has been realized by determining drugs of abuse in patients starting a detoxification program.