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Research Project
The potential use of oral fluid to monitor antidepressants in clinical and forensic scenarios
Funder
Authors
Publications
Sensors in the Detection of Abused Substances in Forensic Contexts: A Comprehensive Review
Publication . Rosendo, Luana M.; Antunes, Mónica; Simão, Ana Y.; Brinca, Ana Teresa; Catarro, Gonçalo; Pelixo, Rodrigo; Martinho, João; Pires, Bruno; Soares, Sofia; Cascalheira, José Francisco; Passarinha, Luís; Rosado, Tiago; Barroso, Mário; Gallardo, Eugenia
orensic toxicology plays a pivotal role in elucidating the presence of drugs of abuse in both biological and solid samples, thereby aiding criminal investigations and public health initiatives. This review article explores the significance of sensor technologies in this field, focusing on diverse applications and their impact on the determination of drug abuse markers. This manuscript intends to review the transformative role of portable sensor technologies in detecting drugs of abuse in various samples. They offer precise, efficient, and real-time detection capabilities in both biological samples and solid substances. These sensors have become indispensable tools, with particular applications in various scenarios, including traffic stops, crime scenes, and workplace drug testing. The integration of portable sensor technologies in forensic toxicology is a remarkable advancement in the field. It has not only improved the speed and accuracy of drug abuse detection but has also extended the reach of forensic toxicology, making it more accessible and versatile. These advancements continue to shape forensic toxicology, ensuring swift, precise, and reliable results in criminal investigations and public health endeavours.
Development and optimization of a new method to determine antidepressants in oral fluid by microextraction by packed sorbent and analysis by GC-MS/MS
Publication . Soares, Sofia; Rosado, Tiago; Barroso, Mário; Gallardo, Eugenia
Between 2013 and 2016, the consumption of antidepressants doubled in Portugal, with around 30 million packages of medication for depression, anxiety and other mental health problems dispensed annually. This phenomenon has even given rise to several alerts, which was highlighted in the 2017 report of the National Program for Mental Health, as Portugal has one of the highest rates of mental illness in Europe1. Therapeutic drug monitoring is well established for a small number of drugs, namely for those where a direct relationship between concentration and pharmacological effect at the site of action exists, which in turn is predictably reflected in the response. Drug concentrations in the various biological fluids are used in conjunction with other clinical observation measures to assess the patient's condition, and further support the individualization of therapy. Within this group of drugs targeted for monitoring are antidepressants. In recent years, oral fluid has gained more and more importance in the field of therapeutic drug monitoring, as a non-invasive and painless alternative to traditionally sampled specimens (e.g. blood, plasma). MEPS is a miniaturized solid-phase extraction (SPE) and therefore has a great advantage in the reduced operating volumes and consequently lower amounts of sample and organic solvents are required. As a result, MEPS decreases the time required for extraction, clean-up and concentration of analytes.
This is the first work that uses MEPS as sample preparation technique for the determination of antidepressants and metabolites in oral fluid samples (250 µL).
The simple extraction procedure proved to be efficient, requiring only 250 µL of biological sample, making it an excellent alternative for the determination of these compounds in routine clinical and forensic toxicology laboratories and for therapeutic monitoring purposes.
Validação de um método analítico para a determinação de antidepressivos em fluido oral com recurso a MEPS e análise por GC-MS/MS
Publication . Soares, Sofia; Rosado, Tiago; Barroso, Mário; Gallardo, Eugenia
O consumo de antidepressivos representa uma problemática a nível mundial, apresentando Portugal uma das taxas de prevalência de doenças mentais mais elevadas da Europa. A monitorização terapêutica é uma prática instituída para um pequeno número de fármacos para os quais há uma relação direta entre a
concentração e o efeito farmacológico, envolvendo habitualmente a determinação de drogas no soro, plasma ou sangue. O presente trabalho descreve uma metodologia para a determinação de antidepressivos (fluoxetina, venlafaxina, sertralina, citalopram, paroxetina e metabolitos) em fluido oral (250 μL) com recurso à microextração em seringa empacotada (MEPS) e à cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa em tandem (GC-MS/MS). A técnica MEPS foi otimizada utilizando a ferramenta estatística Design of
Experiments (DoE). Previamente à MEPS procedeu-se à precipitação proteica do fluido oral com 500 μL de acetonitrilo gelado, após a qual se centrifugou, decantou e se evaporou o sobrenadante. Posteriormente, dissolveu-se o resíduo em 1 mL de tampão fosfato 25 mM (pH 6). A técnica de MEPS otimizada consistiu no acondicionamento com 250 μL de metanol (MeOH) e 250 μL de 0,1% HCOOH em H2O; load de 150 μL da amostra (12×); lavagem com 4x50 μL de HCOOH a 1% em H2O; secagem por aspiração de 4x50 μL de ar; eluição com 4x100 μL 1% NH4OH em MeOH. O eluato foi evaporado e procedeu-se à derivatização por 2 min em microondas a 800 W, após o qual se injetaram 2 μL no sistema cromatográfico. O método foi validado de acordo com as diretrizes internacionalmente aceites da Food and Drug Administration para o intervalo de
linearidade entre 10 e 500 ng/mL. Obtiveram-se valores de coeficiente de determinação de pelo menos 0,99 e os valores de erro relativo e coeficiente de variação foram definidos de acordo com os critérios de validação. Os limites de quantificação foram estabelecidos entre os 10 e os 100 ng/mL e as recuperações absolutas variaram entre 12 e 93%. A estabilidade foi estudada para amostras processadas, estabilidade de bancada e ciclos de congelação/descongelação e a metodologia foi aplicada na análise de amostras autênticas de fluido oral. De salientar que este é o primeiro trabalho que utiliza MEPS para determinação de antidepressivos e metabolitos em amostras de fluido oral.
Solid Phase-Based Microextraction Techniques in Therapeutic Drug Monitoring
Publication . Soares, Sofia; Rosado, Tiago; Barroso, Mário; Gallardo, Eugenia
Therapeutic drug monitoring is an established practice for a small group of drugs, particularly those presenting narrow therapeutic windows, for which there is a direct relationship between concentration and pharmacological effects at the site of action. Drug concentrations in biological fluids are used, in addition to other clinical observation measures, to assess the patient’s status, since they are the support for therapy individualization and allow assessing adherence to therapy. Monitoring these drug classes is of great importance, as it minimizes the risk of medical interactions, as well as toxic effects. In addition, the quantification of these drugs through routine toxicological tests and the development of new monitoring methodologies are extremely relevant for public health and for the well-being of the patient, and it has implications in clinical and forensic situations. In this sense, the use of new extraction procedures that employ smaller volumes of sample and organic solvents, therefore considered miniaturized and green techniques, is of great interest in this field. From these, the use of fabric-phase extractions seems appealing. Noteworthy is the fact that SPME, which was the first of these miniaturized approaches to be used in the early ‘90s, is still the most used solventless procedure, providing solid and sound results. The main goal of this paper is to perform a critical review of sample preparation techniques based on solid-phase microextraction for drug detection in therapeutic monitoring situations.
Monitorização de antidepressivos: comparação de dois métodos de extração em amostras de fluido oral
Publication . Soares, Sofia; Rosado, Tiago; Barroso, Mário; Gallardo, Eugenia
O consumo de antidepressivos representa uma problemática mundial, apresentando Portugal uma das taxas
de prevalência de doenças mentais mais elevadas da Europa1. A monitorização terapêutica é instituída para
um pequeno número de fármacos para os quais existe uma relação direta entre a concentração e o efeito
farmacológico.
Este trabalho compara duas metodologias desenvolvidas para a determinação de antidepressivos (fluoxetina,
venlafaxina, sertralina, citalopram, paroxetina e metabolitos) em amostras de fluido oral com recurso à
cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa em tandem. O primeiro método utiliza amostragem
por dried saliva spots (DSS) como técnica de extração. O volume de amostra foi de 100 μL e o procedimento
foi otimizado utilizando a ferramenta estatística Design of Experiments (DoE) para avaliação dos tempos de
secagem e extração e do solvente e volume do solvente de extração. As recuperações variaram entre 13 e
46%2. A segunda metodologia implementa a microextração em seringa empacotada (MEPS), utilizando 250 μL
de amostra. Esta técnica foi otimizada utilizando a ferramenta de DoE para avaliação do número de strokes
no load da amostra, número de lavagens e número de eluições. As recuperações variaram entre 12 e 93%.
Ambos os métodos foram validados seguindo diretrizes internacionais. Os limites de quantificação foram
estabelecidos entre 10-100 ng/mL e o intervalo de linearidade variou entre 10-500 ng/mL para ambas as
metodologias (dentro do intervalo terapêutico). Este trabalho é o primeiro a utilizar DSS e MEPS para
determinação destes antidepressivos em fluido oral.
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Fundação para a Ciência e a Tecnologia
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SFRH/BD/148753/2019