TOKSIKOLOGI ANALITIK

SHINTA DEWI PERMATA SARI 1406655646

PROGRAM MAGISTER ILMU BIOMEDIKFARMAKOLOGI

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS INDONESIA

2015

GENERAL CONSIDERATION

DEFINISI TOKSIKOLOGI ANALITIK

Ilmu yang mempelajari berbagai metode

& teknik analisis racun/senyawa

berbahaya dalam sampel biologis yang

berhubungan dengan keracunan.

PERKEMBANGAN TOKSIKOLOGI ANALITIK

Metode Lama

Prosedur kolorimetri dan spektrofotometri sebenarnya

mudah digunakan dalam analisis spesimen biologi,

namun jarang digunakan karena kurang spesifik dan

sensitif.

Metode Baru AAS (Atomic Absorption spectrometry)MS (Mass Spectrometry)GC (Gas Chromatography)Teknik non kromatografi seperti imunoasai yang

dapat berguna untuk screening cepat dari sampel banyak yang mengandung obat tertentu.

INFORMASI YANG DIBUTUHKAN OLEH TOKSIKOLOGI

Pengumpulan Sampel

Pengemasan Sampel

Pengawetan

INFORMASI YANG DIBUTUHKAN TOXICOLOGIST

SAMPLE DARI PASIEN HIDUP

Pasien tidak sadar : darah karena sulit mengumpulkan dari cairan lambung dan urin.

Pada kasus ini sample di bagi 2 : - Tanpa penambahan - Dengan penambahan 1 % sodium fluoride

(pengawet & antikoagulan)Urin konsentrasi sebagian besar obat lebih

tinggi pada urin daripada di darahCairan lambung

PEMERIKSAAN MAYAT

Sampel tidak boleh dicampur dan harus dikemas dalam botol terpisah minimal 2 ukuran

– Dua botol ukuran 1 liter – Tiga botol ukuran 2 liter dengan 4 botol 25 ml Organ hati dan pencernaan botol besarOrgan pencernaan, otak, ginjal botol sedang Darah dan urin botol kecil

STOMACH WALL & STOMACH CONTENT

Dinding lambung dibentangkan untuk memeriksa mukosa

Dilakukan pemeriksaan untuk melihat perubahan warna atau jika ditemukan tablet

Dinding lambung diuji secara histologi Lakukan pemeriksaan tablet (perhatikan bahan

tambahan tablet)

SAMPEL DARAH

Sampel dibagi dua masing –masing 25 ml Diambil dari pembuluh darah peripheral yang

berbeda di + 250 mg Natrium fluoride pada salah satu sampel.

Sampel diperoleh dari subaxila, neck vein dan femoral artery

Hindari pengambilan dari portal vein karena mengandung obat dengan konsentrasi tinggi

Pemeriksaan kandunngan alkohol dalam darah jika tidak ada urin yg tersedia.

USUS

Penting dilakukan analisis pada usus

beberapa jam setelah keracunan

Pemeriksaan dibutuhkan jika racun diberikan

secara oral bukan iv

HATI Organ utama untuk detoksifikasi mengandung

banyak racun Spesimen racun : arsenik, barbiturat, imipramine

GINJAL Keracunan yang kemungkinan disebabkan oleh

logam berat Pemeriksaan histologi ditemukan kristal dari

Calcium oxalat atau sulphonamide

OTAK

Racun banya ditemukan di jaringan lipoid di otak

Chloroform tetap terdeteksi sekalipun jaringan telah membusuk.

Penanganan jaringan otak lebih mudah dibandingkan hati.

Analisis utama pada otak keracunan sianida produksi sianida pada sampel mayat

URIN Berguna untuk screening narkotika dan

stimulant

EMPEDU Beberapa racun yg terdapat di empedu

glutethimide, ouabain dan morfin

SAMPEL LAIN RAMBUT Keracunan arsen dan thalium Pemeriksaan Rambut dicabut, tidak dipotong Analisis keracunan thalium pewarnaan

histologi pada jaringan yg telah diformalin dengan larutan alkohol dari kalium iodine

PENGAWETAN SAMPEL

Pengawetan untuk sampel darah analisa alkohol Pengawetan untuk sampel urine analisa

narkotik. Darah penambahan Natrium florida 1 %, kedap

udara sebaiknya dianalisa sekurang-kurangnya 1 minggu

Urin : 1-10 % sodium azide

PEMERIKSAAN TUBUH YANG SUDAH DIKUBUR

Jaringan yang sudah diformalin masih mengandung beberapa obat dan racun.

Barbiturat, methaqualone, glutethimide, chloroquine dan nikotin masih tersimpan dalam jaringan

PENYUSUNAN LAPORAN DAN INTERPRETASI DATA

Mencantumkan jenis racun yang ditemukan dan konsentrasi racun dalam sampel dinyatakan dalam satuan mg atau µg per 100g sampel. Untuk kandungan logam berat dinyatakan dalam ppm.

Interpretasi data

KEMASAN

Cukup besar, tidak mudah pecah dan kedap

Bersih dan kering sebelum digunakan

Sebaiknya berbahan dasar kaca

Kemasan disegel dan diberi label

ASPEK MODERN ANALISA TOKSIKOLOGI

Analisis toksikologi telah mengalami kemajuan pesat

memungkinkan penggunaan metode deteksi

spesifik pada konsentrasi yg lebih rendah.

Masalah utama yg hrs dihadapi ekstraksi

senyawa dari matriksnya, baik itu matriks biologis

maupun lingkungan.

Sample clean up and pre treatment

Cara paling umum untuk memisahkan senyawa dari

matriksnya yaitu dengan ekstraksi cair-cair

berdasarkan pH dan sifat kimia dari pelarut organik.

Meminimalkan jumlah pelarut organik yg digunakan.

Kromatografi

Teknik yang banyak digunakan dalam analisa toksikologi berdasarkan pemisahan racun dan atau metabolitnya yang terdapat dalam matriks biologis

Kromatografi lapis tips (TLC) screening kualitatif dan semikuantitatif (terbatas untuk konsentrasi rendah).

HPLC (high performance liquid chromatography) racun yang mengandung hidrokarbon rantai panjang

DETEKTOR

A. Detektor GC (gas chromatography):- Detektor termionik, penangkap elektron (memberikan info struktur), flame photometric (memberikan info struktur), fotoionisasi (analisa pestisida dalam kadar subnanogram).-Tiap detektor mempunyai keuntungan dan kekurangan sendiri-sendiri. B. Detektor LC (liquid chromatography):- Detektor fluorimetri dan elektrokimia

KOMBINASI KROMATOGRAFI DAN MASS SPECTROMETRY

Kromatografi dapat berguna untuk mendeteksi kadar yang kecil namun selektivitasnya kurang.

Oleh karena itu, dikombinasi dengan mass spectrometry (pilihan untuk pengukuran xenobiotik pada bayi baru lahir atau anak). Selain itu, mass spectrometry dapat berguna untuk identifikasi bahan yang tidak diketahui

Mass fragmentography (MS-MS) analisa kualititatif dan kuantitatif kadar rendah dari berbagai toksikan termasuk pestisida, obat dan polutan yang ada di lingkungan.

Selain kombinasi tersebut di atas, juga ada kombinasi GC-MS, LC-MS. Cara ini masih belum digunakan secara rutin karena biaya yang mahal dan kekompleksitasan dari instrumen.

A Drug Profiling System for Emergency Toxicology

PENDAHULUAN

Perkembangan teknik pengukuran obat pada cairan biologis mulai dari kolorimetri sampai kromatografi.

Batas deteksi menurun dari 1 mg/L menjadi 10 µg/L dalam volume sampel < 1 mL.

Prosedur tersebut mengalami peningkatan dalam hal sensitivitas, spesifisitas, reprodusibilitas.

Pada toksiologi emergensi dikembangkan sistem profiling obat REMEDi berdasarkan pada prinsip kromatografi cair dengan kombinasi deteksi panjang gelombang UV.

Sistem ini mampu mengidentifikasi lebih dari 300 obat asam atau basa serta metabolit yang ada di urin atau serum termasuk opiat, barbiturat, amfetamin, benzodiazepin, trisiklik, kokain dan lainnya.

Sistem ini secara spesifik mengenali obat yang ada dan bukan hanya kelasnya saja.

INSTRUMEN

Sistem profiling obat REMEDi terintegarsi dengan HPLC dalam 1 unit yang dapat memberikan analisis yang tepat dengan penggunaan yang mudah.

Sistem AT based computer dilengkapi dengan software yang dapat mengkontrol automated sample injector, high pressure pump, valves, heat, scanning UV.

SOFTWARE DAN SYSTEM PERFORMANCE

Softwate ini berguna untuk memonitor dan auto tune kebanyakan aspek untuk performance dari instrumen.

KROMATOGRAFI FORENSIK

PENDAHULUAN

Bukti yang cukup kuat diperlukan untuk pembuktian suatu kejahatan.

Forensik berkaitan dengan analisis, perbandingan, interpretasi bukti yang didapat dari TKP.

Pemeriksaan forensik difokuskan untuk mengkonfirmasi / mengeliminasi hipotesis penyelidikan, serta mengembangkan ke penyelidikan baru.

METODE

Identifikasi forensik menganalisis konstituen yang

ada pada sampel.

Teknik kromatografi adalah teknik yang umum

digunakan untuk identifikasi obat, karakterisasi sampel

yang didapat dari kejadian tabrak lari, determinasi

kandungan alkohol dalam darah pada kasus

pembunuhan/kecelakaan mobil (automobile).

METODE (2)

Dari metode kromatografi yang ada TLC merupakan metode yang sering digunakan karena harganya yang terjangkau.

Metode ini berguna untuk penelitian pendahuluan yang cepat.

Penggunaan plate yang baru pada TLC mencegah terkontaminasinya sampel.

MARIHUANA (GANJA)

Penggunaan umum TLC adalah untuk identifikasi sampel yang mengandung marihuana.

Karakterisasi marihuana dapat dilakukan dengan 2 cara:

1. Pemeriksaan mikroskopik untuk melihat morfologi yg berbeda dari tanaman contoh: karakteristik cystholithic hairs

2. Pemeriksaan material sifat kimia dari kandungan ganja (THC), kanabinol.

Ketika sampel didapat dari residu pada pipa maka pemeriksaan mikroskopik tidak dapat dilakukan. Dalam hal ini dapat digunakan: TLC atau GC.

PSILOCYBE MUSHROOMS

Dua substan halusinogenik mungkin dapat diidentifikasi melalui jamur dari genus psilocybe. Kedua substansi ini ,yaitu psilocin dan psilocybin (garam dihidrofosfat).

Setelah diberi perlakuan sampel dan kontrol ditotolkan ke plate TLC kemudian dilihat migrasinya. Lalu hasil yang didapat (ekstrak) diperiksa dengan kromatografi yang lain (GC-MS).

OBAT

Biasanya digunakan GC-MS. Sampel obat dilarutkan dalam solven (umumnya

metanol). Obat dapat diperiksa langsung tanpa ada perlakuan

khusus meski ada beberapa pengecualian. Beberapa garam asam mengalami pirolisis setelah

injeksi ke kromatografi. Prosedur kuantitatif dapat digunakan untuk mengubah garam asam menjadi basa bebas

Derivatisasi mungkin juga dapat dilakukan.

RESIDU YANG EKSPLOSIF

Produk yang mudah meledak residu nitroselulose, nitrogliserin, toluen nitrat, oksidan (nitrat, nitrit, gram klorat & perklorat) dan lainnya.

Bahan organik yg mudah meledak dapat diekstrak kedalam aseton diperiksa dengan prosedur TLC

Zat yg mudah menguap pemeriksaan dengan GC.

APLIKASI LAIN DARI GC

GC umumnya digunakan sebagai metode preparatif untuk isolasi bahan yang diinginkan untuk identifikasi spektral massa cnth: GC-MS.

Dalam kasus tertentu (alkohol darah), GC dapat langsung digunakan untuk determinasi kuantitatif.

Kadang jika hanya dilihat retention time (Rf) nya untuk menentukan positif/tidaknya maka dapat menimbulkan keambiguan (zat yang berbeda bisa memiliki Rf yang sama).

KOLOM DAN HPLC

Kolom digunakan untuk memisahkan konstituen dari matriksnya dengan cara memasukkan sampel ke dalam kolom yang berisi komponen tertentu lalu dialiri dengan eluen.

Hasil yang didapat dapat diperiksa kembali dengan GC atau spektrofotometri.

HPLC jarang digunakan dalam forensik karena penelitian penggunaannya dalam forensik masih sedikit.

KESIMPULAN

Metode kromatografi adalah metode yang berperan sangat penting dalam lab. forensik.

Aplikasinya mulai dari pemisahan, identifikasi, determinasi kuantitatif dari suatu konstituen.

Pada kebanyakan kasus, identifikasi tidak hanya berdasar dari Rf nya saja.