Dan Kallen, un detective nel sud del New Jersey, stava cercando una casa con altri ufficiali nell'agosto 2015, quando trovarono un sacchetto di polvere bianca. Kallen ha rimosso un misurino di polvere per il test. Quando ebbe finito, ha chiuso la borsa, e un po' d'aria uscì, portando con sé uno sbuffo di polvere. È stato sufficiente inviare Kallen e un collega al pronto soccorso.

I farmaci nella borsa erano stati addizionati di fentanil, una droga sintetica che, come l'eroina, è un oppioide. Ma è 50 volte più potente dell'eroina:anche una piccola quantità inalata o assorbita attraverso la pelle può essere estremamente pericolosa o mortale. Kallen ha descritto la sua esperienza in un video della Drug Enforcement Agency che mette in guardia i primi soccorritori sui pericoli della manipolazione di polveri sconosciute.

Gli scienziati del National Institute of Standards and Technology (NIST) stanno lavorando per affrontare questo rischio. In un articolo pubblicato in Chimica Forense , riferiscono che due tecnologie, Spettrometria di mobilità ionica (IMS) e analisi diretta in spettrometria di massa in tempo reale (DART-MS), può rilevare tracce di fentanil anche se miscelato con eroina e altre sostanze.

Questa ricerca è la prima a identificare le concentrazioni più basse alle quali le miscele di fentanil possono essere rilevate utilizzando queste tecniche, e suggerisce nuovi modi per proteggere le forze dell'ordine, esaminatori di prove, e cani antidroga.

Gli strumenti IMS sono comunemente usati negli aeroporti. In quella cornice, un agente di sicurezza potrebbe tamponare un bagaglio o le mani di un passeggero, quindi inserire il tampone nello strumento per verificare la presenza di tracce di residui esplosivi. Allo stesso modo, un agente di polizia potrebbe testare un sacchetto di polvere per il fentanyl prima di aprirlo.

"Attualmente, gli agenti di polizia devono maneggiare la droga per testarli, " disse Ed Sisco, un chimico di ricerca presso il NIST e l'autore principale dello studio. "Ma con queste tecnologie, possono semplicemente tamponare l'esterno di un sacchetto per testare il fentanil." Se il test risulta positivo, possono prendere ulteriori precauzioni.

Ambra brucia, capo dell'Unità per le sostanze controllate e pericolose presso il laboratorio criminale della polizia di stato del Maryland, hanno convenuto che sarebbe utile lo screening con IMS o DART-MS. "Diverse forze dell'ordine ci hanno contattato per sapere come gestire meglio i farmaci sospetti, " Burns ha detto. "Poiché IMS è portatile, sarebbe abbastanza facile da usare per loro portare su una scena e proiettare un campione rapidamente."

Gli strumenti IMS costano circa $ 35, 000 e hanno le dimensioni di un forno a microonde. Burns ha detto che gli strumenti DART-MS, che sono più sensibili ma più grandi e più costosi, potrebbe essere l'ideale per lo screening del materiale in arrivo in un laboratorio forense prima che venga gestito da esaminatori di prove.

Inoltre, queste tecnologie potrebbero essere utilizzate per controllare i pacchi alla frontiera o presso le strutture di ispezione del servizio postale.

Gli autori hanno anche contattato i ricercatori medici per indagare se lo screening del fentanil potrebbe essere utile nel trattamento delle vittime di overdose. Perché il fentanil è così potente, rianimare un individuo dopo un sovradosaggio correlato al fentanil spesso richiede dosi multiple dell'antidoto oppioide naloxone. Tamponare le mani della vittima potrebbe rivelare se è coinvolto il fentanil, e che le informazioni potrebbero essere utili per determinare un corso di trattamento.

Un'epidemia di overdose di farmaci

Secondo un recente rapporto dei Centers for Disease Control and Prevention, più di 52, 000 persone sono morte per overdose negli Stati Uniti nel 2015, più del triplo rispetto al 1999. Questo rapido aumento è dovuto all'eroina e agli oppioidi sintetici, principalmente fentanil. In un solo anno, dal 2014 al 2015, il tasso di mortalità per oppioidi sintetici (escluso il metadone) è aumentato del 72%.

Il fentanil farmaceutico è usato come antidolorifico. Ma secondo la Drug Enforcement Agency, la maggior parte del fentanyl illecito viene contrabbandato negli Stati Uniti. I produttori creano costantemente nuove forme di fentanyl, ciascuno con una struttura chimica leggermente diversa. Lo fanno per stare un passo avanti alle autorità, che devono bandire individualmente ogni nuovo analogo del fentanil non appena emerge.

Gli spacciatori spesso allacciano la loro offerta con fentanyl o un analogo per aumentarne la potenza. Gli utenti potrebbero non conoscere la forza dei farmaci che stanno acquistando, o come interagiscono le diverse sostanze in esso contenute.

Un analogo del fentanil particolarmente pericoloso, carfentanil, è sempre più presente nella fornitura di droga degli Stati Uniti. Il carfentanil è usato come un grande tranquillante per animali, ed è 100 volte più potente del fentanyl-5, 000 volte più potente dell'eroina.

"Una piccola quantità, appena le dimensioni di un seme di papavero, può ucciderti, " ha detto Burns.

Ricerca basata su uno scenario realistico

Per la loro ricerca, Sisco e colleghi hanno utilizzato strumenti IMS e DART-MS per rilevare 16 diversi analoghi del fentanil, compreso il carfentanil. Entrambe le tecnologie funzionano ionizzando le molecole in questione, che dà loro una carica elettrica. Un campo elettrico quindi attira gli ioni verso un rivelatore, e puoi misurare quanto tempo impiegano ad arrivare. Quel ritardo è come una firma che identifica la molecola.

Rilevare le droghe sintetiche nella loro forma pura è facile. In questo caso, i ricercatori hanno mescolato piccole quantità di fentanyl e analoghi del fentanil con l'eroina e con comuni agenti da taglio come la caffeina.

"Volevamo imitare ciò che i primi soccorritori e gli esaminatori di prove potrebbero vedere sul campo, " ha detto Sisco. "Le grandi quantità di agenti da taglio mascherano le firme del fentanyl? Questo è quello che volevamo scoprire".

Hanno scoperto che, utilizzando l'IMS, potrebbero rilevare il fentanil in miscele che contengono solo lo 0,2 percento di fentanil. Con DART-MS, potevano facilmente rilevare miscele fino allo 0,1 percento. Entrambi i tipi di strumenti sono stati in grado di rilevare tracce dei composti che inevitabilmente si depositano all'esterno dei sacchetti di plastica attraverso la manipolazione.

Inoltre, entrambe le tecniche hanno distinto tra la maggior parte dei diversi analoghi del fentanil. Questo è importante perché alcuni analoghi sono molto più potenti di altri. Inoltre, identificare analoghi specifici aiuterà le forze dell'ordine e i funzionari della sanità pubblica a tenere traccia di nuovi analoghi man mano che emergono.

Questo documento di ricerca è il primo a pubblicare le firme IMS e DART-MS per i 16 analoghi del fentanil testati. Sisco e i suoi coautori stanno parlando con i produttori di IMS per aggiungere le firme appena identificate al software del loro prodotto. Quel modo, le agenzie che già possiedono gli strumenti sarebbero in grado di identificare gli analoghi del fentanil dopo il prossimo aggiornamento del software. Il NIST pubblica una libreria DART-MS ampiamente utilizzata, e gli autori stanno lavorando per aggiungere anche le firme a quella libreria.

"Speriamo che questo faccia davvero la differenza per la sicurezza delle persone che entrano in contatto con oppioidi sintetici, " Ha detto Sisco. "L'epidemia di oppiacei è un problema enorme. Questo potrebbe essere un piccolo modo per cercare di farcela".