Överdosering av läkemedel tar en enorm vägtull för folkhälsan, med potenta syntetiska läkemedel som utgör ett särskilt hot. Medicinsk personal strävar efter att möta den växande efterfrågan på akutbehandling, men de försvåras av avsaknaden av ett snabbt och enkelt test för att screena patienter för dessa "designer" -läkemedel. Kemister har nu utvecklat ett sådant test och förädlar det med hopp om att sjukhus så småningom kan använda det för att välja lämplig behandling.

Forskarna presenterar sina resultat idag på 255:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).

"Sjukhus kan testa för vissa droger, som metamfetamin eller kokain, och dessa tester är ganska snabba, "Nicholas E. Manicke, Ph.D., säger. "Men för de nya drogerna, som fentanyl och syntetiska cannabinoider, de skulle behöva ta ett blodprov och skicka det till ett toxikologiskt laboratorium. De skulle inte få tillbaka resultaten på flera veckor. I en liv-eller-död situation, det fungerar inte, så de gör aldrig testet. "Manicke hoppas att hans utvecklingsscreeningssystem en dag kan användas på akutmottagningar för att identifiera de läkemedel som är ansvariga för en patients överdosering inom en eller två minuter.

Behovet växer helt klart. Överdosering av alla opioider-som svarar för två tredjedelar av överdosering av droger-mer än fördubblades från 2006 till 2016, enligt U.S.Centers for Disease Control and Prevention. Mer specifikt, effekten av syntetiska opioider som receptbelagda smärtstillande medel fentanyl och tramadol är ännu mer förödande, med dödsfall som har sexfaldigats under samma period.

Det nya testet kan hjälpa medicinsk personal att motverka dessa trender. Tidigt i projektet, Manicke närmade sig Daniel E. Rusyniak, M.D., professor i akutmedicin vid Indiana University, för hans insikter om screening för olagliga droger. Baserat på hans erfarenhet, Rusyniak rådde Manicke att fokusera på nya syntetiska läkemedel eftersom det inte fanns ett bra sätt att screena för dem på kliniken. Manicke och hans team vid Indiana University-Purdue University Indianapolis fortsatte med att bygga en enhet som kan screena för dessa föreningar, liksom för klassiska olagliga droger.

Nyckelkomponenten är en liten, billig och relativt enkel engångspatron som innehåller ett extraktionsmedium i fast fas. När en liten mängd plasma placeras på patronen, mediet drar ut alla läkemedel ur plasman och koncentrerar dem. Läkemedlen avlägsnas från extraktionsmediet med en droppe lösningsmedel, och sedan joniseras de för att producera en rad molekylära fragment. Varje typ av läkemedel producerar ett annat sortiment av fragment som fungerar som en distinkt kemisk signatur för just den föreningen. En masspektrometer detekterar fragmenten. Programvara används sedan för att identifiera de specifika läkemedlen som fanns i blodprovet från avläsningen. Hela processen tar mindre än fem minuter. Doktoranden Greta Ren säger att tekniken är flexibel eftersom databasen som används för att identifiera droger kan utökas till att inkludera nya, efter behov.

Med enheten, Ren analyserar blodprov från patienter i Indianapolis akutmottagning som tycktes ha överdoserat droger. Vid ACS -mötet laget tillkännager sina första resultat på dessa kliniska prover. Testet identifierade framgångsrikt droger i proverna, inklusive fentanyl och dess syntetiska analoger, syntetiska cannabinoider, och traditionella läkemedel som metamfetamin och lorazepam. Det är en stor prestation eftersom några av dessa läkemedel är så potenta att användarna bara tar en liten mängd, så läkemedelskoncentrationen i blodet är mycket låg. I vissa fall, testet kunde inte skilja mellan läkemedel med mycket liknande molekylstrukturer. För att förbättra dessa skillnader, forskarna justerar hur de analyserar data från masspektrometern.

Manicke säger att inledningsvis enheten kan användas för att vägleda folkhälsan och allmänna politiska beslut, genom att belysa de typer av droger som orsakar överdoser i Indiana. Nerför gatan, han hoppas att det kommer att tillämpas på akutmottagningar för att vägleda behandlingen av enskilda patienter.