Psychoactive substances in blood: methods of toxicological analysis and prevalence of use on patients with traumatic injuries

As análises toxicológicas forenses são realizadas em diferentes contextos, entre eles: investigação médico-legal durante a determinação da causa de morte, no monitoramento do uso de álcool e drogas ilícitas por motoristas, na exposição fatal à intoxicantes etc. A toxicologia forense e a analítica estão comumente atreladas, fazendo com que uma análise robusta e confiável seja necessária. Análises forenses podem ser realizadas em qualquer matriz biológica utilizando de diversas técnicas de extração. A Química Analítica Verde prega pela diminuição da utilização de solventes tóxicos, bem como pela diminuição dos resíduos gerados pela preparação de amostras. Neste contexto novas metodologias surgiram como as microextrações em fase líquida e em fase sólida e diversas variantes dentro delas. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e validação de metodologias de microextração em fase líquida e sólida para a determinação de compostos anfetamínicos (anfetamina, metanfetamina, femproporex, 3,4-metilenodioximetanfetamia - MDMA, 3,4-metilenodioxianfetamia - MDA e 3,4-metilenodioxietiltanfetamia - MDEA), cocaína e produtos de biotransformação (anidro ecgonina metil éster - AEME, cocaetileno e benzoilecgonina) e canabinoides (?9-tetrahidrocanabinol) em amostras de sangue total. Além disso, os métodos desenvolvidos foram aplicados em amostras de sangue de pacientes com lesões traumáticas atendidos e internados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP) a fim de verificar a prevalência do consumo dessas substâncias nessa população, bem como o perfil dos pacientes atendidos. Todos os métodos foram validados seguindo as normas de manuais de validação e métodos analíticos. As amostras de sangue dos pacientes internados no HCFMUSP foram coletadas de junho de 2018 a junho de 2019 e foram apenas incluídos apenas pacientes com lesões graves, decorrente de acidentes de trânsito, quedas e violência interpessoal. Foram desenvolvidos três métodos para a determinação de cada uma das classes de substâncias (anfetaminas, cocaína e canabinoides). A técnica de microextração em fase líquida foi utilizada para a determinação de compostos anfetamínicos e cocaína, enquanto a técnica de microextração em fase sólida para a determinação de canabinoides. Todos os três métodos apresentaram parâmetro de validação dentro dos limites preconizados na literatura, apresentando ótimos resultados de precisão, exatidão, linearidade, recuperação e integridade da diluição. Ambas as técnicas são fáceis de realização, sendo possível sua implementação em uma rotina laboratorial. As análises das amostras dos pacientes internados no HC-FMSUP apontaram o uso de alguma substância por 31,4% dos incluídos, sendo o álcool a substância mais consumida (22,9%), seguida da cocaína (12,2%) e maconha (5%). Não foi detectado compostos anfetamínicos em nenhuma amostra analisada. Os acidentes de trânsito foram a causa de trauma mais comum, perfazendo 55,5% dos pacientes atendidos, sendo os motociclistas os principais pacientes. Dentre os motoristas incluídos um terço apresentou resultados positivos para alguma substância. Os pacientes que consumiram substâncias psicoativas antes da lesão traumática eram mais predominantemente do sexo masculino, mais jovens em comparação àqueles que não haviam feito o uso de qualquer droga, possuíam ensino médio completo e eram majoritariamente solteiros. Os acidentes envolvendo o consumo de qualquer substância eram mais prováveis de acontecerem durante o período noturno.Forensic toxicology is applied in different contexts, like medico-legal investigation to determine cause of death, monitoring the use of alcohol and drugs among drivers, fatal exposure to intoxicants and others. Forensic and analytical toxicology are, most of the times, used together. Therefore, a robust and trustworthy analysis is required. Green Analytical Chemistry aims for the reduction on the use of toxic solvents and residues to discard after analysis. In this field many novel analytical methods gained attention, such as liquid and solid phase microextractions and its variations. The present work aimed on the development and validation of methods using liquid and solid phase microextraction using whole blood samples for the determination of amphetamine-type stimulants (amphetamine, methamphetamine, fenproporex, 3,4-metilendioximethamphetamine - MDMA, 3,4-metilendioxiamphetamine - MDA and 3,4-metilendioxiethylamphetamine - MDEA), cocaine and products of biotransformation (anhydroecgonine methyl ester - AEME, cocaethylene and benzoylecgonine) and cannabinoids. Besides, the validated methods were applied on blood samples from patients attended and hospitalized at the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP), in order to assess the consumption of those substances by trauma patients, also to verify the profile of the attended injured patients. Liquid phase microextraction were used for the amphetamine-like stimulants and cocaine and its derivatives, while solid phase microextraction for the determination of cannabinoids. All the analytical methods were developed and validated accordingly to international guidelines and all the parameters were within the values requested. Therefore, all the three methods presented good results for precision, bias, linearity, recovery, and dilution integrity. Both techniques are easy to perform and could be introduced in a laboratory routine. The analysis of the samples of the injured patients pointed that 31.4% of them used at least one substance before injury. Alcohol was the most prevalent (22.9%) followed by cocaine (12.2%) and cannabis (5%). No amphetamine-type stimulants were detected. Road traffic crashes corresponded for the main injury mechanism (55.5% of the included patients) and motorcyclists were the majority of the patients. Among drivers, one in each three, resented positive results for at least one substance. Patients that consumed any substance before injury were mostly males, younger than those who did not consume any drug, completed high school and were mostly single. Accidents involving the consumption of drugs were more likely to happen during nighttim