IDENTIFICAZIONE DI COMPOSTI ORGANICI VOLATILI IN MATRICE SANGUE MEDIANTE HS-GC-FID.

Introduction: Volatile organic compounds (VOCs) include a wide range of organic molecules such as hydrocarbons, ketones, alcohols and halogenated alkanes, with low/moderate molecular weight and low boiling point. VOCs are used in a wide variety of industrial (paints, thinners) and household (cosmetics, cleaning products) items. VOCs are inhalable and easily available so they can be an economical and "legal" alternative to narcotic drugs, producing euphoria and psychoactive effects that can lead to intoxication or death. In addition, many solvents can be responsible for poisoning in the working environment. This thesis will consider 16 volatile compounds: acetone, acetonitrile, isoamyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl acetate, 1-chlorobutane, chloroform, heptane, hexane, ethanol, ethyl acetate, isopropanol, methanol, methylethyl ketone, n-pentane and toluene. The objective is to verify the appropriateness and validation of the chromatographic method adopted in the laboratory for the identification of organic solvents listed above. Materials and methods: Standard solutions at different concentrations and samples, that were previously examined by the laboratory for other investigations, were analysed for the study. Acetone, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, chloroform, hexane, ethylacetate, isopropanol, methanol, 1-propanol and NaCl were supplied by Carlo Erba (Cornaredo, MI, Italy). Acetonitrile, n-butyl acetate, chlorobutane, heptane, methylethylketone, n-pentane and toluene are from Merck Millipore (Darmstadt, Germany), the absolute ethanol from VWR International S.r.l. (Milan, Italy). All volatile substances have an average purity of more than 99.5%. In the preparation we used different matrices such as water, methanol and whole blood from real and blank samples from Forensic Toxicology and Clinic Laboratory of the University Hospital of Padua. For the analysis, the 6890n gas chromatograph with flame ionization detector (AGILENT™) coupled to the 7694 headspace autosampler (AGILENT™) was used. Results: The method developed allows the identification and quantification in blood of isoamyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl acetate, 1-chlorobutane, chloroform, heptan, hexane, ethanol, isopropanol, methanol, n-pentane, toluene. The method isn’t selective for acetone, acetonitrile, methylethylketone and ethyl acetate. Conclusions: The method developed for the quantitative determination of 16 volatile organic compounds in blood matrix is appropriate. However, an alternative method, such as GC-MS, or another column is needed to distinguish acetone from acetonitrile and ethyl acetate from methyl ethyl ketone.

Introduzione: I composti organici volatili (COV) comprendono una vasta gamma di molecole organiche quali idrocarburi lineari e aromatici, chetoni, alcoli e alcani alogenati, con basso/moderato peso molecolare e basso punto di ebollizione. I COV trovano impiego in un’ampia varietà di articoli di uso industriale (vernici, diluenti) e domestico (cosmetici, prodotti per la pulizia). Poiché sono inalabili e facilmente reperibili possono essere un’alternativa economica e “legale” alle sostanze stupefacenti, producendo euforia ed effetti psicoattivi che possono portare a intossicazione o morte. Inoltre molti solventi possono essere responsabili di intossicazioni nell’ambiente di lavoro. Nell’elaborato saranno presi in considerazione 16 composti volatili: acetone, acetonitrile, alcol isoamilico, alcol isobutilico, n-butil acetato, 1-clorobutano, cloroformio, eptano, esano, etanolo, etilacetato, isopropanolo, metanolo, metiletilchetone, n-pentano e toluene. Obiettivo di tale tesi è la verifica dell’appropriatezza e la validazione del metodo cromatografico adottato in laboratorio per l’identificazione dei solventi organici elencati in precedenza. Materiali e metodi: Per lo studio sono state analizzate soluzioni standard a diverse concentrazioni e campioni precedentemente esaminati dal laboratorio per altre indagini. Acetone, alcol isobutilico, alcol isoamilico, cloroformio, esano, etilacetato, isopropanolo, metanolo, 1-propanolo e NaCl sono stati forniti da Carlo Erba (Cornaredo, MI, Italia). Acetonitrile, n-butil acetato, clorobutano, eptano, metiletilchetone, n-pentano e toluene provengono da Merck Millipore (Darmstadt, Germania), l’etanolo assoluto da VWR International S.r.l. (Milano, Italia). Tutte le sostanze volatili presentano una purezza media superiore al 99,5%. Nella preparazione sono state utilizzate diverse matrici quali acqua, metanolo, sangue intero da campioni reali e blank provenienti dal Laboratorio di Tossicologia Forense e Clinica dell’Azienda Ospedale Università di Padova. Per l’analisi è stato utilizzato il gas cromatografo 6890n con rilevatore a ionizzazione di fiamma (AGILENT ™) accoppiato all’autocampionatore spazio di testa 7694 (AGILENT ™) Risultati: Il metodo sviluppato consente l’identificazione e la quantificazione nel sangue di alcol isoamilico, alcol isobutilico, n-butil acetato, 1-clorobutano, cloroformio, eptano, esano, etanolo, isopropanolo, metanolo, n-pentano, toluene. La metodica risulta poco selettiva per acetone, acetonitrile, metiletilchetone ed etilacetato. Conclusioni: Il metodo sviluppato per la determinazione quantitativa di 16 composti organici volatili in matrice sangue si è dimostrata appropriata allo scopo. Risulta, tuttavia, necessaria una metodica alternativa, quale la GC-MS, o una colonna con caratteristiche diverse per distinguere l’acetone dall’acetonitrile e l’etilacetato dal metiletilchetone.