Studio di matrici alternative nell’analisi tossicologica forense

Forensic toxicology is a discipline that originated in the field of forensic medicine because of the need for investigation of cadaveric material for poisons. Currently, it has greatly expanded its field of interest and has become more and more established. Thus, it can be considered that the specific task of forensic toxicology is to study the relationship between man and toxic agent through the identification of toxic substances in any substrate, biological or otherwise, with reference to legal cases. Research can be carried out on different biological matrices depending on the ultimate purpose of the analysis. In cases of extreme putrefaction or charring of remains, when soft tissues and body fluids are not available, hair, bones, teeth, and nails also defined as alternative or unconventional matrices may be useful. These matrices are the most resistant to decomposition. They can be an additional source of comparison data, can provide retrospective temporal information, and their preservation requires no special precautions. In particular nails share a common cellular origin with hair, but have specific differences when analyzed in their mature state. In order to exploit the new matrices in the search for exogenous substances, it is necessary to develop analytical technologies capable of achieving high levels of sensitivity. In this thesis work, some narcotic (basic) substances were searched for by analysis in HPLC, a highly sensitive chromatographic technique that has been gaining popularity in recent years, which requires less sample pretreatment due to its characteristics. Based also on other previous work on hair matrices, I wanted to add to the extraction method for basic substances in HPLC a second extraction specifically for acidic substances, such as cannabinoids, which were then analyzed in gas chromatography. The extraction method used on samples taken from cadaveric and living material proved to be effective and efficient, as all the substances sought were detected and quantified. The method of accumulation of substances within the nail matrix is still not well understood, and further investigation in the near future should be undertaken to shed light on the remaining grey areas in this area.

La tossicologia forense è una disciplina nata nell’ambito della medicina legale per la necessità di indagine su materiale cadaverico per la ricerca dei veleni. Attualmente ha ampliato molto il suo campo di interesse e si è affermata sempre di più. Si può quindi ritenere che il compito specifico della tossicologia forense sia quello di studiare il rapporto tra uomo e agente tossico attraverso l’identificazione delle sostanze tossiche in qualsiasi substrato, biologico o meno, in riferimento a fattispecie giuridiche. La ricerca può essere svolta su matrici biologiche differenti a seconda della finalità ultima dell’analisi. In caso di estrema putrefazione o carbonizzazione dei resti, quando tessuti molli e fluidi corporei non sono disponibili, possono essere utili capelli, ossa, denti e unghie definiti anche come matrici alternative o non convenzionali. Queste matrici sono le più resistenti alla decomposizione. Esse possono rappresentare una fonte di dati di confronto addizionale, possono fornire informazioni temporali retroattive, e la loro conservazione non necessita di particolari accorgimenti. Le unghie in particolar modo hanno un’origine cellulare comune a quella dei capelli, ma presentano specifiche differenze se analizzate allo stato maturo. Per poter sfruttare le nuove matrici alla ricerca di sostanze esogene è necessario sviluppare tecnologie analitiche in grado di ottenere alti livelli di sensibilità. In questo lavoro di tesi sono 5 state ricercate alcune sostanze stupefacenti (basiche) tramite l’analisi in HPLC, una tecnica cromatografica altamente sensibile che sta prendendo piede negli ultimi anni, che richiede un minor pretrattamento del campione grazie alle sue caratteristiche. Basandomi anche su altri precedenti lavori su matrici pilifere ho voluto aggiungere al metodo di estrazione per sostanze basiche in HPLC una seconda estrazione specifica per le sostanze acide, come i cannabinoidi che sono stati poi analizzati in gas cromatografia. Il metodo estrattivo utilizzato sui campioni prelevati da materiale cadaverico e da vivente si è rivelato efficace ed efficiente, in quanto tutte le sostanze ricercate sono state individuate e quantificate. Il metodo di accumulo delle sostanze all’interno della matrice ungueale non è ancora ben compreso, e ulteriori approfondimenti nel prossimo futuro vanno intrapresi per far luce sulle zone d’ombra ancora presenti in questo ambito.