Βελτιστοποίηση μεθόδου προσδιορισμού αντιχολινεστερασικών εντομοκτόνων σε βιολογικά υγρά με σύγχρονες αναλυτικές τεχνικές: εφαρμογές στην κλινική και δικαστική τοξικολογία

Abstract

During the last few decades anticholinesterase agents have been widely used for the protection of farm produce and to achieve an increase in agricultural products. However, the uncountable use of these products had disastrous consequences both on the environment as well as on the health of human beings and animals, due to the fact that both are exposed to these not only through the polluted enviroment but also via the food chain. Anticholinesterase pesticides have been accused of damaging the central nervous system, weakening the immunologic responces as well as causing hormonal disturbances and cancer. Moreover, acute and chronic human poisonings are among the vast number of problems that this wide use of anticholinesterase pesticides have caused. Therfore, the development of a precise, sensitive and rapid method for the simultaneous determination of 11 anticholinesterase substances in blood was considered to be an absolute necessity. The use of gas chromatography in combination with a phosphorous-nitrogen detector which strengthened the ionization of N and P ions, led to low limits of detection, good selectivity and sencitivity. Optimizations of the method of isolation of the anticholinesterase substances from the blood samples as well as optimization of the analytic parameters of the method of qualitative and quantitative determination were performed. The above determinations were performed after a liquid-liquid extraction. Within the frame of the validation procedures of the method, extensive trials were performed for the calculation of the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ). Moreover, the precision, the accuracy, the linearity and the robustness of the method were estimated and the calibration curves for all the anticholinesterase substances studied were drawn. The newly developed method will provide fast results to the daily analytic practice of toxicology laboratories and it will constitute a useful tool in the hands of the toxicologists since this method will give them the possibility of investigating easily, immediately and correctly each incident in which an anticholinesterase substance is involved either within the frame of Forensic Sciences or within the Clinical Toxicology field.

Οι αντιχολινεστερασικές ουσίες χρησιμοποιούνται ευρέως για την αύξηση και την προστασία της αγροτικής παραγωγής. Η αλόγιστη όμως χρήση αυτών των προϊόντων, έχει ολέθριες επιπτώσεις τόσο στο περιβάλλον το οποίο ρυπάνθηκε αφάνταστα, όσο και στον άνθρωπο λόγω μεταφοράς των τοξικών χημικών ουσιών στον ανθρώπινο οργανισμό μέσω της τροφικής αλυσίδας. Επίσης έχει συνδεθεί με βλάβες όχι μόνο του κεντρικού νευρικού συστήματος, αλλά και με εξασθένηση του ανοσοποιητικού συστήματος, με ορμονικές διαταραχές και με πρόκληση καρκίνου. Τα συχνά προβλήματα που δημιουργεί η ευρεία χρήση των αντιχολινεστερασικών ουσιών και αρκετές φορές η κατάχρησή τους, καθώς και τα πολλαπλά περιστατικά δηλητηριάσεων τυχαίων και μη οδήγησε στην ανάπτυξη μιας ακριβούς, ευαίσθητης και ταχείας μεθόδου για τον προσδιορισμό 11 αντιχολινεστερασικών ουσιών στο αίμα, με αέρια χρωματογραφία σε συνδυασμό με ανιχνευτή φωσφόρου-αζώτου ο οποίος ενίσχυσε τον ιονισμό των ενώσεων Ν και P, και οδήγησε τελικά σε χαμηλά όρια ανίχνευσης και καλή επιλεκτικότητα. Έγινε βελτιστοποίηση της μεθόδου απομόνωσης των αντιχολινεστερασικών ουσιών από τα δείγματα αίματος και των αναλυτικών παραμέτρων της μεθόδου ποιοτικού και ποσοτικού προσδιορισμού. Οι εν λόγω προσδιορισμοί έγιναν μετά από εκχύλιση υγρού-υγρού. Στο πλαίσιο της επικύρωσης της μεθόδου έγιναν εκτεταμένες δοκιμασίες προκειμένου να υπολογιστούν τα όρια ανίχνευσης (LOD) και ποσοτικοποίησης (LOQ) της μεθόδου. Ακόμη, μελετήθηκε η ακρίβεια, η επαναληψιμότητα της μεθόδου καθώς και η γραμμικότητα των διαγραμμάτων βαθμονόμησης για όλες τις αντιχολινεστερασικές ουσίες που μελετήθηκαν. Η αποδοχή και καθιέρωση της αναπτυχθείσας μεθόδου στην καθημερινή αναλυτική πρακτική των τοξικολογικών εργαστηρίων θα αποτελέσει ένα εύχρηστο εργαλείο στα χέρια των τοξικολόγων που θα τους δίνει τη δυνατότητα να διερευνούν εύκολα, άμεσα και σωστά κάθε περιστατικό στο οποίο εμπλέκεται κάποια αντιχολινεστερασική ουσία, τόσο στο πλαίσιο της Δικαστικής όσο και της Κλινικής Τοξικολογίας.