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.