Pengantar Analisis Toksikologi

(1)

I M. A. Gelgel Wirasuta

Pengantar Analisis

Toksikologi

Introduce Analytical toxicology

z Concerned with the detection, identification and measurement of drugs and other foreign compounds (xenobiotics) and their metabolites in biological and related specimens

z Play important role in: diagnosis, management and, in some cases, prevention of poisoning,

•but to do so a basic knowledge of clinical and forensic toxicology is essential

z The analyst must be able to communicate effectively with clinicians, pathologists, coroners, police, and possibly, others

z In addition, a good understanding of clinical chemistry, pharmacology and pharmacokinetics is desirable

Historical development

z Mary Blandy at Oxford (1752) →membuktian kematian ayahnya melakukan analisis kimia, dan menemukan Arsen sebagai racun z Orfila in Paris (1787-1853) →bapak

toksikologi modern

•

memainkan peranan penting pada kasus LaFarge (kasus pembunuhan dengan arsen) di Paris, dengan metode analisis arsen, ia membuktikan kematian diakibatkan oleh keracuanan arsen.

•

Bapak toksikologi modern, yaitu toksikologi forensik.

Historical development

z Stas (1850-an)mengenalkan sistem ekstraksi cair-cair racun alkaloid (seperti nicotin) dari materi biologi,

z Oto (1850-an) meneruskan pengembangan metode ekstraksi dari Stas

z Pengukuran colorimetri barbutate dari cairan biologik (1933)

z Setelah tahun 1945-an berkembang sangat pesat berbagai metode analisis (instrument) mendukung berkembangnya analisis toksikologi

Modern analytical toxicology

z

Drugs and pesticides

z

Ethanol and other volatile substance

z

Trace elements and toxic metals

Modern analytical toxicology

Alcohol dehydrogenase – ethanol Enzyme-based assay

CIoned enzyme donor immunoassay (CEDIA) Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) Enzyme multiple immunoassay technique (EMIT) dll

Immunoassay

Capillary (zone) electrophoresis Capillary electro-chromatography Micellar electro-chromatography Electrophoretic GC (GSC / GLC); HPLC; (HP)TLC Chromatographic MS, NMR, Spectrophotofluorometry, UV-Vis Spectrometric Biosensor

Differential pulse polarography Electrochemical

Colour test chemical

Technique Principal

(2)

Drugs and Pesticides

z

Systematic Toxicological Analysis

•

Menghindari kesalahan analisis

•

Meningkatkan jaminan mutu dan control kualitas

z

Tiga Langkah dalam STA

•

Sample preparation

•

Differentiation/detection

•

Identification

The three key steps in Systematic Toxicological Analysis (STA)

Systematic Toxicological

Analysis (STA)

z

Problem by Sample preparation:

•

Sampel minimal

•

Screening test dengan sensitivitas tinggi untuk menghindari reaksi positiv palsu

•

Diperlukan derivatisasi untuk

•

meningkatkan LOD dan LOQ

•

Differentiation of parent drugs and metabolites

•

Waktu pengerjaan cepat (khususnya pada kasus clinik)

Systematic Toxicological

Analysis (STA)

z

Differentiation/detection

•

Aim: identify the relevant compounds in minimum amount of time

•

Need: combination universal and highly specific methods

z

Identification:

•

Compare the observed data with validated database information

Ethanol and other volatile

substance

z

Method:

•

GC

•

Enzymatic

z

Case

•

Driving under influence alcohol

•

Volatile substance abuse:

•

Glue sniffing, inhalant abuse,

•

Intoxication by volatile substance

•

CO, Butan, Phospine

Trace elements and toxic

metals

z

In order to help diagnose chronic

poisoning

z

Instrument:

•

Modern analytical method, that can differentiated metal metabolites

(3)

Provision of analytical

toxicology services

The stages in processing

analytical work

z Samples and sampling

•

Umumnya materi biologi

•

Dikerjakan oleh yang kompeten

•

Tatacara/tatalaksana ditentukan oleh tujuan analisis

z Choice of analytical method

•

Several factors including;

•The circumstances under which an analysis is requested •Sample to be analyzed

•The nature of analyte

•The expected concentration of any analyte(s), •The time available

The stages in processing

analytical work

z

Method implementation and validation

z

Quality control and quality assurance

Applications of analytical

toxicology

z

Clinical toxicology

z

Forensic toxicology

z

Drug abuse screening

z

Therapeutic drug monitoring (TDM)

z

Occupational and environmental toxilogy

I M.A.Gelgel Wirasuta

Pengantar Toksikologi

Klinik

Prevalensi Penanganan Instoksikasi

di IRD RS Sanglah Denpasar

• 30 s/d 50 kasus perbulan

• Penyebab instoksikasi:

– makanan,

– insektisida rumah tangga, – parasetamol,

– spikotropika dan narkotika, – alkohol (etanol dan metanol), – detergen,

– serta digitalis

• Penegakan terapi, umumnya didasarkan pada

–diagnose dari gejala-gejala klinis yang ditimbulkan,

(4)

Contoh kasus

Pasien dalam keadaan pingsan.

Menurut informasi pre-kasus, pingsannya karena pasien telah minum ”wiski” berlebih Pub.

Gejala-gejala klinis dan pengamatan diduga keracunan diakibatkan oleh alkohol dikombinasi dengan psikotropika atau narkotika.

Untuk memastikan diagnose awal, dokter menerok darah dan urin pasien guna selanjutnya dilakukan analisis toksikologi.

Usaha Uji Lab gagal

Langkah yang diperhatikan dalam menegakkan diagnose dari suatu kasus keracunan (Clarmann 1987) 1) Gejala-gejala klinis:

– simtome,

– gambaran klinis,

– informasi proses keracunan dan gejala klinis yang ditimbulkan

2) melalui analisis racun (analisis toksikologi)

Clarmann: sekitar 20% dari kasus instoksikasi, diagnose akhir ditegakkan melalui hasil analisis toksikologi

Clarmann (1987), „Beduetung der Analytik für die Diagnose akuter Vergiftungen“in Mallinckrodt et al., „Klinisch-toxikologische Analytik, Gegenwärtiger Stand und Forderungen für die Zukunft, VCH, Weinheim.

Manfaat analisis toksikologi

• Utama dalam diagnose instoksikasi

– indentifikasi awal yang cepat, sebagai pendahuluan sebelum melakukan terapi yang spesifik dan terarah,

– untuk mengontrol keberhasilan dan efek dari penegakan terapi instoksikasi,

– untuk memastikan atau menjamin diagnose klinis.

• Penunjang

– studi metabolisme dan toksokinetik dari senyawa toksikan tertentu,

– studi penyimpangan farmakokinetik dari toksikan pada kasus instoksikasi (waktu paruh, volume distribusi, clearance), – evaluasi data-data toksisitas yang diperoleh dari hewan uji

terhadap kenyataannya pada manusia.

Tugas analisis toksikolog klinik:

–mendeteksi dan mengidentifikasi toksikan yang terlibat

–menentukan kadar toksikan dan metabolitnya

–bersama-sama dengan dokter dan toksikolog klinik melakukan interpretasi temuan analisis dan data-data klinis, guna menyusun diagnose akhir

berorientasi pada toksikan,(sifat fisiko kimia, kelakuan toksikan dalam

analisis, pengumpulan metode dan prosedur analisis toksikan)

data klinik,(sifat toksokinetik, therapeutic and toxic blood levels, gejala-gejala

klinis yang ditimbulkan toksikan pada keracunan) DATA-DATA

Sistematika analisis toksikologi klinik

Sampel analisis toksikologi klinik

Materi/cairan biologi Selain materi/cairan biologi (Tablet, dll)

I) Analisis Pendahuluan:

•Reaksi Warna

•Immunoassay

•Analisis Gas sisa pernafasan

I) Identifikasi cepat dari identitas tablet

HASIL SEMENTARA

II A) Analisis Lanjut II B) Perluasan target analisis a) pemastian dugaan/hasil pada analisis kualitatif (indentifikasi dan kharakterisasi), b) penetapan kadar toksikan serta metabolitnya

HASIL AKHIR

Kompetensi yang dibutuhkan dalam penyelenggaraan analisis toksikologi klinik

• penguasaan kimia analisis, yaitu penguasaan pengopreasian instrumentasi analisis, dari preparasi sampel, penyiapan prosedur analisis, sampai validasi hasil analisis;

• penguasaan farmakologi dan toksikologi klinik; • penguasaan farmakokinetik klinik dan metabolisme obat; • serta kemampuan kimia klinik.

(5)

Kedokteran Forensik

Anal. Toksikologi

Kasus Orang Hidup Kasus Forensik

-Penyalahgunan Narkoba

LABORATORIUM TOKSIKOLOGI LAB FOR PORLI /BPOM Data Analisis (Interpretasi) Kasus Orang Mati

Surat Keterangan Pelengkap Visum

Analisis Toksikologi Forensik di Indonesia(Saat ini)

Kedokteran Forensik Anal. Toksikologi LABORATORIUM TOKSIKOLOGI Lab- Lainnya: BNN, Labda, dll Lab Toksikologi -Universitas BPOM Labfor Polri

-Perubahan Prilaku

Kasus Keracunan

(Analisis Toksikologi Klinik)

Uji Penapisan

Uji Pemastian Data Analisis Interpretasi

Penulisan Laporan

(Bukti Surat / Surat Keterangan / Keterangan Ahli)

Kasus Orang Mati

Analisis Toksikologi di Indonesia(Tuntutan di Masa depan)

Kasus Orang Hidup

Kasus Forensik

Kasus Keracunan (Anal. Tok. Klinik)

LABORATORIUM TOKSIKOLOGI Lab- Lainnya: BNN, Labda, dll Lab Toksikologi -Universitas BPOM Labfor Polri Uji Penapisan

Uji Pemastian Data Analisis

Interpretasi Penulisan Laporan

(Bukti Surat / Surat Keterangan / Keterangan Ahli) 1. Otopsi

2. Dugaan keracunan 3. Pengambilan spesimen 4. Penyemasan dan penandaan 5. Pengiriman /Surat permohonan

analisis toksikologi

Kasus Forensik

(Bukti Surat / Surat Keterangan / Keterangan Ahli) 1. Polisi Narkotika

2. Dugaan tindak pidana 3. Pemeriksaan Dokter 4. Pengambilan spesimen o/ Dokter 5. Penyemasan dan penandaan 6. Pengiriman /Surat permohonan

analisis toksikologi

Kasus Forensik

1. Keracunan 2. P3K oleh Dokter di RS 3. Dugaan Keracunan 4. Pengambilan spesimen o/ Dokter 5. Penyemasan dan penandaan 6. Pengiriman /Surat permohonan

analisis toksikologi Kedokteran Forensik Anal. Toksikologi LABORATORIUM TOKSIKOLOGI Lab- Lainnya: BNN, Labda, dll Lab Toksikologi -Universitas BPOM Labfor Polri

Kasus Keracunan

(Analisis Toksikologi Klinik)

Uji Penapisan

Uji Pemastian Data Analisis Interpretasi

Penulisan Laporan

(Bukti Surat / Surat Keterangan / Keterangan Ahli)

UNTUK MENGHINDARI TUMPANG TINDIH ANTARA: TUGAS POKOK, FUNGSI DAN PERAN DARI MASING-MASING LEMBAGA

PENYELENGGARA ANALISIS TOKSIKOLOGI FORNSIK, MAKA

PERLU DISUSUN ATURAN PENATALAKSANAAN ANALISIS TOKSIKOLOGI DI INDONESIA