A Fatality Related to Two Novel Hallucinogenic Compounds: 4-Methoxyphencyclidine e 4-Hydroxy-N-methyl-N-ethyltryptamine

Abstract

In questo case report, presentiamo una valutazione della distribuzione della concentrazione post mortem del composto allucinogeno 4-methoxyphencyclidine (4-MeO-PCP) in una fatalità principalmente attribuita a questa droga. Un altro allucinogeno, 4-idrossi-N-metil-N-etriptamina è stato anche rilevato, ma non è stato quantificato. Un uomo – che aveva una storia di recente comportamento ‘strano’ – è stato trovato deceduto, sul suo letto, nella sua stanza chiusa a chiave. L’esame tossicologico, che inizialmente è risultato positivo alla fenciclidina (PCP) tramite ELISA, ha successivamente rilevato e confermato i due allucinogeni tramite gascromatografia-spettrometria di massa. Le concentrazioni di 4-MeO-PCP sono state poi quantificate da una specifica tecnica di analisi secondaria. La concentrazione nel sangue periferico era di 8,2 mg/L rispetto alla concentrazione nel sangue centrale di 14 mg/L. La concentrazione nel fegato era di 120 mg/kg, nel vitreo di 5,1 mg/L, nelle urine di 140 mg/L e nel contenuto gastrico di 280 mg. Il PCP non fu rilevato, ma furono confermate le concentrazioni terapeutiche di venlafaxina, olanzapina, lorazepam e idrossizina. La causa della morte è stata certificata a causa di intossicazione acuta da droghe miste, e la modalità di morte è stata certificata come incidente.

Introduzione

L’emergere di nuove droghe psicoattive sintetiche e la loro disponibilità attraverso siti Internet ha sollevato preoccupazioni circa la loro mancanza di indagini tossicologiche formali e i potenziali danni (1). Tra i numerosi composti allucinogeni, sono state recentemente descritte droghe legate all’anestetico dissociativo fenciclidina (PCP) (2). Si ritiene che l’eticiclidina, la MeO-PCP, la 3-MeO-PCP e la 4-metossifenciclidina (4-MeO-PCP) esercitino effetti comportamentali simili alla PCP e alla ketamina (1, 2).

4-MeO-PCP (Figura 1), per esempio, è riportato per avere effetti desiderati che includono euforia, empatia, dissociazione dal corpo fisico e allucinazioni, ma può anche essere accompagnato da effetti avversi come vertigini, confusione, agitazione psicomotoria e deterioramento cognitivo (2, 3). Inoltre, sintomi di tossicità simili a quelli associati alla tossicità acuta alla metoxetamina, tra cui tachicardia e ipertensione significative, possono essere previsti con questi analoghi della PCP (2, 4).

Un altro gruppo di composti allucinogeni, basato su somiglianze strutturali con la psilocina, include le triptamine come la 4-acetossi-N-metil-N-etriptamina (4-acetoxy-MET). Conosciuto anche come metacetina o 4-AcO-MET, questo composto è un omologo della O-Acetilpsilocina (4-AcO-DMT). Si tratta di un nuovo composto con pochissima storia di uso umano. Una droga psichedelica correlata ma meno conosciuta è la 4-idrossi-N-metil-N-etriptamina (4-HO-MET). È anche un analogo strutturale e funzionale della psilocina, nonché l’analogo 4-idrossilico della metiletriptamina (MET). Allo stesso modo, questa droga è stata incontrata raramente nell’uso umano (Figura 1).

In questo rapporto, per la prima volta, le concentrazioni postmortem di 4-MeO-PCP sono descritte nel sangue periferico, sangue centrale, fegato, umor vitreo, urina e contenuto gastrico in una morte principalmente correlata a questo composto. Sono state impiegate piccole modifiche a una procedura analitica di conferma precedentemente riportata (5). Sebbene il 4-HO-MET sia stato anche rilevato e confermato (mediante gascromatografia-spettrometria di massa, GC-MS), non è stato quantitativo.

Metodi

Rapporto del caso

Questo uomo di 54 anni (188 cm, 128 kg) viveva in una struttura di vita indipendente a causa delle sue malattie psichiatriche tra cui il disturbo depressivo schizoaffettivo. È stato trovato incosciente a letto durante un controllo del benessere condotto dal responsabile della struttura la mattina del 31 dicembre 2014, avviato dalla madre preoccupata quando non ha risposto alle sue telefonate. La sua morte è stata confermata sul posto dal personale medico di emergenza senza rianimazione. La sua storia medica includeva ipertensione e abuso di sostanze. Era noto per l’uso di alcol, marijuana, metanfetamine e PCP. Secondo sua madre, era stato sobrio da droghe e alcol per molti anni, ma a un certo punto ordinò della polvere bianca da Internet che lei riferì come ‘3-MeO-PCP’. Un piccolo sacchetto etichettato ‘#2’ contenente un sottile residuo cristallino è stato trovato nella sua stanza sul comò. Non è stato trovato altro armamentario per la droga. Durante una visita al pronto soccorso per comportamento anormale il 20 settembre 2014, ha confessato al personale che stava prendendo il ‘3-MeO-PCP’ per curare la sua depressione. Ha anche ammesso di avere episodi sincopali durante l’assunzione della droga.

Un’autopsia completa è stata condotta il 1 gennaio 2015 alle 10:50 circa 25 ore dopo il suo ritrovamento, e ha documentato la congestione polmonare ed edema (destra 840 g; sinistra 880 g), e schiuma in bocca e nelle vie respiratorie coerente con l’intossicazione acuta da droga. Il suo cuore era leggermente ingrossato (510 g) con una lieve dilatazione delle camere. C’era epatosplenomegalia congestizia e una minima steatosi epatica. Non c’erano lesioni traumatiche o altri risultati significativi.

Raccolta di campioni post mortem

Tutti i campioni analizzati sono stati raccolti all’autopsia presso l’ufficio del medico legale della contea di San Diego. Il sangue periferico (∼20 mL) è stato prelevato dalla vena iliaca comune sinistra (sangue di ritorno dalla gamba e identificato visivamente nella pelvi all’autopsia) e conservato in provette di vetro standard contenenti fluoruro di sodio (100 mg) e ossalato di potassio (20 mg). Il sangue centrale è stato raccolto direttamente dal cuore e messo in provette identiche. Sezioni del lobo destro del fegato sono state raccolte e conservate in un contenitore di plastica opaca da 0,118 L senza conservanti. I campioni di umore vitreo sono stati prelevati dagli occhi con una siringa e conservati in un tubo di vetro senza conservante. L’urina è stata raccolta in un contenitore di plastica opaca da 0,118 L senza conservante. Anche l’intero contenuto gastrico è stato raccolto in un contenitore di plastica opaca da 0,118 L senza conservante. Tutti i campioni sono stati conservati a 4°C fino all’analisi entro 3 mesi dalla raccolta.

Tossicologia

È stato eseguito un regime di screening tossicologico completo. Il sangue post mortem è stato analizzato per l’alcol e i composti volatili (GC-rivelatore a ionizzazione di fiamma nello spazio di testa), 12 droghe di abuso del pannello ELISA (metaboliti della cocaina, oppiacei, metamfetamina, benzodiazepine, cannabinoidi, fentanil, fenciclidina, ossicodone, metadone, zolpidem, carisoprodol e buprenorfina; Immunalysis, Inc, Pomona, CA, USA), uno screening della droga alcalina tramite GC-MS dopo estrazione in fase solida e uno screening della droga acido/neutro con rilevamento HPLC-photodiode array dopo precipitazione del campione con acetonitrile. Un ulteriore screening (GC-MS) è stato eseguito anche sul campione di urina. Seguendo la pratica di routine, i risultati positivi significativi sono stati confermati e quantificati da tecniche successive e specifiche.

Schermo alcalino della droga nel sangue (GC-MS)

La procedura di screening della droga è stata utilizzata da questo laboratorio per oltre 7 anni, ed è stata precedentemente descritta (6). In breve, consiste in una tecnica di estrazione di routine in fase solida utilizzando le cartucce di estrazione SPEWare Trace J. Due millilitri di calibratori, controlli e casi sono stati estratti dopo l’aggiunta di ciclizina (200 µL, 5 µg/mL: standard interno) e acido ascorbico (200 µL, soluzione al 2%). I campioni sono stati poi precipitati con solfato di zinco (5 mL, soluzione metanolica al 5%) e trattati con tampone di acetato di sodio (4 mL, pH 6.0). Le cartucce SPE sono state pretrattate con metanolo (3 mL), acqua deionizzata (3 mL) e tampone di acetato di sodio (2 mL) prima dell’aggiunta dei campioni. Dopo l’estrazione dei campioni, le cartucce SPE sono state lavate con acqua deionizzata (3 mL), acido acetico (0,1 M; 2 mL) e metanolo (3 mL). Le cartucce sono state asciugate per 3 min e i campioni sono stati eluiti con una soluzione di diclorometano/isopropanolo/14,8 M di idrossido di ammonio (78/20/2). I campioni sono stati poi evaporati (30°C, sotto una corrente di azoto) e ricostituiti con acetato di etile (150 µL). Un microlitro (senza divisione) di ogni estratto è stato iniettato nel sistema GC-MS per ottenere la separazione e l’identificazione delle droghe alcaline. È stata utilizzata una colonna analitica da 15 m, 0,25 mm di diametro e 0,25 µm di spessore del film (Phenomenex Zebron, ZB-5MS) con elio come gas di trasporto (1,1 mL/min). La temperatura di ingresso del gascromatografo (Agilent Technologies, 7890A, Santa Clara, CA, USA) era di 250°C, e la temperatura del forno era inizialmente di 85°C, incrementata di 40°C/min fino a 170°C (tenuta 4 min), poi 40°C/min fino a 190°C (tenuta 5 min) e infine 10°C/min fino a 300°C (tenuta 7 min). La MS Aux era a 280°C. Il rivelatore selettivo di massa (Agilent Technologies, 5975C) è stato impostato in modalità scansione con un ritardo del solvente di 2,64 min. L’identificazione dei picchi è stata determinata dal tempo di ritenzione relativo (rispetto allo standard interno: RRT), e quindi dalla corrispondenza spettrale di massa da una libreria MS commerciale e/o dalla libreria spettrale di massa SWGDRUG (http://www.swgdrug.org; almeno il 70% di corrispondenza).

4-MeO-PCP analisi di conferma

Materiali

Tutti i solventi e i prodotti chimici sono stati acquistati da Fisher Scientific (Pittsburgh, PA, USA) ed erano di grado analitico o migliore. Le provette di vetro borosilicato sono state utilizzate per tutte le fasi dell’estrazione (VWR International, Radnor, PA, USA). Il 4-MeO-PCP standard di droga utilizzato nelle formulazioni di calibrazione e lo standard interno PCP sono stati entrambi acquistati da Cerilliant Corporation (Round Rock, TX, USA).

Estrazione

4-MeO-PCP è stato confermato e quantificato utilizzando piccole modifiche di una procedura precedentemente descritta per droghe di base utilizzando GC accoppiato con un rivelatore di azoto fosforo (NPD) (5). L’analisi comprendeva calibratori di sangue intero (suino) (0,10, 0,25, 0,50, 0,75, 1,0 e 2,0 mg/L), calibratori di omogenato di fegato (suino) (0,25, 0,50, 0,75, 1,0, 2,0 e 3,0 mg/kg), campioni di caso (sangue intero, fegato, urina, vitreo e gastrico) e controlli positivi e negativi che sono stati sottoposti a una procedura di estrazione liquido/liquido alcalino. A 1 mL di calibratori, controlli e campioni di caso è stata aggiunta acqua deionizzata (5 mL) e agitata. Successivamente, è stato aggiunto lo standard interno di lavoro (100 µL di PCP, 10 mg/L) e agitato. I campioni sono stati resi alcalini con l’aggiunta di idrossido di ammonio concentrato (1 mL) prima di essere nuovamente agitati. È stato aggiunto 1-Clorobutano (6 mL) e le provette sono state tappate e mescolate su un bilanciere meccanico per 30 minuti. I campioni sono stati poi centrifugati per 5 min a ∼2.400 g. Circa 200 mg di solfato di sodio sono stati aggiunti a ciascuna provetta per sopprimere le emulsioni e le provette sono state centrifugate per altri 5 min a 2.400 g. Lo strato organico superiore è stato poi trasferito in nuove provette. È stato aggiunto circa 1,0 N acido cloridrico (3,5 mL) e le provette sono state mescolate per 30 min. Le provette sono state poi centrifugate per 5 minuti a 2.400 g prima che lo strato organico superiore venisse aspirato per i rifiuti. La porzione acquosa rimanente è stata resa alcalina con idrossido di ammonio concentrato (1 mL) e agitata. È stato aggiunto 1-Clorobutano (3 mL) e i tubi sono stati nuovamente mescolati per 30 minuti. I campioni sono stati poi centrifugati per 5 minuti a 2.400 g prima che lo strato organico superiore fosse trasferito in nuove provette. Lo strato organico è stato asciugato sotto un flusso di azoto a 30°C. I campioni sono stati ricostituiti con metanolo (100 µL) prima di essere trasferiti in fiale autocampionatore per l’analisi tramite GC-NPD.

Condizioni cromatografiche

Nelle analisi sono state utilizzate le seguenti condizioni GC-NPD. I campioni (1 µL) sono stati iniettati senza dividerli in un GC (7890A; Agilent Technologies) dotato di una colonna capillare (DB-17, 15 m, 0,25 i.d., 0,25 µm; Phenomenex, Torrance, CA, USA). La temperatura dell’iniettore era di 250°C e il rivelatore era impostato a 280°C. La temperatura iniziale del forno era di 50°C ed è stata aumentata a 35°C/min fino a 275° C e mantenuta per 7 minuti. Il tempo di esecuzione totale dopo l’iniezione è stato di 13,5 minuti. L’idrogeno è stato utilizzato come gas di trasporto a una velocità costante di 2 mL/min. I tempi di ritenzione per PCP e 4-MeO-PCP sono stati rispettivamente di 5,2 e 6,0 min.

Validazione

Il limite di rilevazione era di 0,05 mg/L e il limite di quantificazione, determinato dalla concentrazione di calibrazione più bassa, era di 0,10 mg/L per il sangue intero e 0,25 mg/kg per il fegato. I campioni di controllo, preparati indipendentemente a 0,50 e 1,5 mg/L nel sangue intero, hanno misurato rispettivamente 0,47 ± 0,03 mg/L (media ± deviazione standard; N = 4) e 1,28 ± 0,06 mg/L (media ± deviazione standard; N = 4). Gli effetti della matrice sono stati valutati mediante estrazione e analisi di campioni di controllo comparabili (0,5 e 1,5 mg/L) preparati in acqua e in un omogenato di fegato. Livelli di 0,47 ± 0,02 mg/L (media ± deviazione standard; N = 3) e 1,34 ± 0,18 mg/L (media ± deviazione standard; N = 5) sono stati determinati per l’acqua, e 0,45 ± 0,06 mg/kg (media ± deviazione standard; N = 4) e 1,47 ± 0,11 mg/kg (media ± deviazione standard; N = 4) sono stati determinati per gli omogenati di fegato. Entrambi i campioni estratti in bianco (estratto senza additivi) e il controllo negativo (estratto contenente solo lo standard interno) hanno confermato l’assenza di interferenze e/o contaminazioni.

Risultati e discussione

4-MeO-PCP è stato inizialmente rilevato mediante screening ELISA per PCP. Lo screening, stabilito in questo laboratorio con 5,0 ng/mL di PCP come riferimento, ha fornito un risultato positivo con il 41% di legame rispetto a un campione negativo (100% di legame). Nel caso presentato, il sangue centrale ha dimostrato il 2% di legame – un risultato chiaramente positivo. Il PCP non è stato rilevato da un metodo di conferma di routine. Il metodo PCP (monitoraggio ionico selettivo GC-MS) aveva limiti di rilevazione e quantificazione di 2,0 e 5,0 ng/mL, rispettivamente. Il 4-MeO-PCP è stato successivamente identificato presuntivamente nel sangue periferico dalla libreria spettrale di massa SWGDRUG (http://www.swgdrug.org) in seguito all’estrazione in fase solida con un metodo di screening alcalino GC-MS (6) (Figura 2). È stato confermato con l’estrazione, e una scansione spettrale di massa completa di uno stock puro del composto, a 10,4 min (RRT = 1,25; rispetto allo standard interno cyclizine) con ioni significativi di 121, 189, 230, 272 e 147 (Figura 3).

Le concentrazioni di 4-MeO-PCP sono state poi quantificate con un metodo GC-NPD specifico (descritto qui). La concentrazione del sangue periferico è stata misurata a 8,2 mg/L rispetto alla concentrazione del sangue centrale di 14 mg/L. La concentrazione del fegato era di 120 mg/kg, il vitreo era di 5,1 mg/L, l’urina era di 140 mg/L e il contenuto gastrico conteneva 280 mg. Il rapporto sangue centrale/sangue periferico (C/P) era 1,7 e il rapporto fegato/sangue periferico (L/P) era 15 L/kg. Sulla base dei dati consolidati sul rapporto C/P della droga (7) e date le recenti informazioni che documentano il rapporto L/P come marker per la ridistribuzione post mortem (PMR) (8-10), questi dati suggeriscono una propensione “moderata” alla PMR del 4-MeO-PCP. Poiché questa deduzione deriva da una singola osservazione, tuttavia, dovrebbe essere considerata con cautela.

Similmente, il 4-HO-MET è stato presuntivamente identificato nel sangue periferico dalla biblioteca spettrale di massa SWGDRUG (http://www.swgdrug.org) dopo l’estrazione in fase solida utilizzando il metodo di screening alcalino GC-MS (Figura 2). È stato confermato con l’estrazione e una scansione spettrale di massa completa di uno stock puro del composto (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA), a 9,1 min (RRT = 1,09; rispetto allo standard interno ciclizina) con ioni di 72, 218, 44, 146 e 117 (Figura 4). Le concentrazioni di 4-HO-MET, tuttavia, non sono state quantificate nei campioni post mortem.

Il residuo di polvere bianca nel sacchetto raccolto sulla scena (nella stanza del deceduto) fu identificato dalla US Drug Enforcement Agency (DEA) come 4-acetoxy-N-methyl-N-ethyltryptamine (o 4-acetoxy-MET). Nel campione non sono stati identificati altri composti tra cui 3-MeO-PCP o 4-MeO-PCP. Il 4-Acetoxy-MET è una triptamina allucinogena: è l’estere acetato del 4-HO-MET e un omologo del 4-AcO-DMT. Venduto come prodotto chimico di ricerca dai rivenditori online, questo composto è stato raramente descritto nell’uso umano. Ci si aspetta che venga rapidamente idrolizzato in 4-HO-MET fenolico libero dalle esterasi del siero. Di conseguenza, non c’era evidenza di 4-acetoxy-MET nel sangue post mortem o nelle urine del caso attuale.

Oltre a questi due nuovi composti allucinogeni, concentrazioni terapeutiche di venlafaxina (0,51 mg/L), olanzapina (0,42 mg/L), lorazepam (<0,05 mg/L) e idrossizina (rilevato) sono state confermate nel sangue periferico. Di conseguenza, la causa della morte è stata certificata per intossicazione acuta da droghe miste. La modalità di morte è stata certificata come incidente.

Riconoscimenti

Gli autori ringraziano il medico legale capo della contea di San Diego, il dottor Glenn Wagner, per aver reso disponibili i dettagli del caso descritto in questo rapporto. Gli autori ringraziano anche Liz Guest, chimico forense del DEA Special Testing and Research Laboratory, per l’assistenza nell’identificazione dei composti.