Reconhecendo a gravidade dos problemas relacionados com o abuso e dependência de drogas, e porque direta ou indiretamente fazemos parte desse mundo enigmático, tornou-se pertinente o estudo e reflexão de tal problemática. O consumo de drogas remota há inúmeros anos que, quase se pode afirmar que a história das drogas é a história da humanidade. O seu consumo, bem como os seus efeitos e consequências, são um dos problemas de saúde dominantes, constituindo uma das principais situações de risco da população atual. Em Portugal, assim como no resto do mundo, o uso abusivo de substâncias psicoativas cresce a cada dia. Em termos de saúde pública, aumentos significativos no número de ocorrências de óbito com o envolvimento de tais substâncias têm sido reportados nas últimas décadas. Assim, existe uma clara necessidade de responder aos problemas causados pelo consumo de múltiplas substâncias psicoativas. A classe dos opiáceos está figurada entre as substâncias de maior prevalência nesse contexto, como tal torna-se necessário dotar os laboratórios com metodologias mais céleres e eficazes de forma a identificar e quantificar estas substâncias. Assim sendo, neste trabalho pioneiro, descreve-se o desenvolvimento e validação de um método analítico para deteção e quantificação simultânea de opiáceos, morfina (MOR), codeína (COD) e 6-monoacetilmorfina (6-MAM), em amostras de sangue post-mortem, por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à deteção eletroquímica de coulometria (HPLC-ED) usando a microextração em seringa empacotada (MEPS). A hidromorfina (HYMOR) foi utilizada como padrão interno. A elevada quantidade de interferentes biológicos existentes na matriz torna a preparação da amostra um passo fundamental no processo analítico. Desta forma procedeu-se à otimização da técnica extrativa usando o planeamento fatorial fracionado (2k-1), uma ferramenta estatística aplicada ao processo de decisão e que avalia de forma multivariada os fatores intervenientes na extração. O uso do desenho experimental (DOE) fracionado demonstrou ser uma ferramenta útil para a otimização do método de extração, reduzindo o número de experiências, minimizando o tempo de processamento da amostra, reagentes e trabalho laboratorial. As condições finais otimizadas foram o número de aspirações pelo dispositivo (20), quantidade de ácido fórmico na solução de lavagem (3,36%), número de lavagens do sorbente (1), quantidade de hidróxido de amónio na solução de eluição (2,36%) e número de eluições (11). Utilizando um volume de amostra de 250 µL, o método foi validado de acordo com as normas internacionalmente aceites, da Food and Drug Administration (FDA) e International Conference on Harmonization (ICH), para a validação de métodos bioanalíticos. Os parâmetros estudados incluíram a seletividade, modelo de calibração e linearidade, limite de deteção (LOD) e quantificação (LLOQ), precisão, exatidão e recuperação. O método mostrou-se linear na gama de 25 a 1000 ng/mL, com coeficientes de determinação (R2) superiores a 0,99 para todos os analitos. Precisões e exatidões intra- e inter-dia estavam em conformidade com os critérios de validação mencionados, ou seja, coeficientes de variação inferiores a 15% e BIAS dentro de um intervalo de ±15% da concentração teórica. Quanto à recuperação obtida, os valores variaram entre 6% e 23%. O método validado mostrou ser aplicável à análise de amostras reais, sendo então uma ferramenta vantajosa não só no âmbito de análises de toxicologia clinica e forense, mas também em análises de despiste de consumo de heroína, morfina e codeína.

Leukotrienes and prostaglandins are arachidonic acid bioactive derived eicosanoids and key mediators of bronchial inflammation and response modulation in the airways contributing to the pathophysiology of asthma. An easy-to-use ultra-high pressure liquid chromatography (UHPLC)-based strategy was developed to characterize biomarkers of lipid peroxidation: leukotrienes E (LTE4) and B4 (LTB4) and 11β-prostaglandin F2α (11βPGF2α), present in urine of asthmatic patients (N = 27) and healthy individuals (N = 17). A semi-automatic eVol®-microextraction by packed sorbent (MEPS) was used to isolate the target analytes. Several experimental parameters with influence on the extraction efficiency and on the chromatographic resolution, were evaluated and optimized. The method was fully validated under optimal extraction (R-AX sorbent, 3 conditioning-equilibration cycles with 250 μL of ACN-water at 0.1% FA, 10 extract-discard cycles of 250 μL of sample at a pH of 5.1, elution with 2 times 50 μL of MeOH and concentration of the eluate until half of its volume) and chromatographic conditions (14-min analysis at a flow rate of 300 μL min-1 in an UHPLC-PDA equipped with a BEH C18 column), according to IUPAC guidelines. The findings indicated good recoveries (>95%) in addition to excellent extraction efficiency (>95%) at three concentration levels (low mid and high) with precision (RSDs) less than 11%. The lack-of-fit test, goodness-of-fit test and Mandel's fitting test, revealed good linearity within the concentration range. Good selectivity and sensitivity were achieved with a limits of detection ranging from 0.04 μg L-1 for LTB4 to 1.12 μg L-1 for 11βPGF2α, and limits of quantification from 0.10 μg L-1 for the LTB4 to 2.11 μg L-1 for 11βPGF2α. The successful application of the fully validated method shows that, on average, the asthmatic patients had significantly higher concentrations of 11βPGF2α (112.96 μg L-1vs 62.56 μg L-1 in normal controls), LTE4 (1.27 μg L-1vs 0.89 μg L-1 in normal controls), and LTB4 (1.39 μg L-1vs 0.76 μg L-1 in normal controls). The results suggest the potential of the target eicosanoids on asthma diagnosis, however, a larger and more extensive study will be necessary to confirm the data obtained and to guarantee a greater robustness to the approach.

MEPS, the acronym of microextraction by packed sorbent, is a simple, fast and user- and environmen tally-friendly miniaturization of the popular solid-phase extraction technique (SPE). In fact, it has been widely shown that MEPS can easily replace SPE for most, if not all, previous applications. It can attain this with obvious gains in sample and solvent usage, which is greatly reduced without compromising the extraction efficiency. Furthermore, MEPS can be operated with semiautomatic electronic syringes, making it very reliable and versatile, particularly to handle very low and very high sample volumes. This review will focus on the strengths and weaknesses of this technique and the different MEPS architectures commer cially available in the context of the MEPS applications reported in the last five years. Additionally, innova tive improvements will be highlighted, particularly those related with new applications and recent MEPS configurations and sorbents, such as the controlled directional flow or the innovative µSPEed variant.

ugarcane honey (SCH) is a black syrup recognized by its excellent quality, being produced in Madeira Island using the regional sugarcane cultivars and following a traditional and peculiar manufacturing and storage processes. However, some low-quality commercial products have been labeled as SCH but do not respect its criteria, revealing the need of develop powerful strategies in order to detect and prevent adulterations. The knowledge of furanic derivatives (FDs) profile, produced during browning reactions that occurs during food processing and storage, emerged as a promising strategy in food quality and fraud prevention. Therefore, the aim of this study was to establish the FDs profiling of typical SCH produced by certified and non-certified producers, in different geographical regions (Madeira and Brazil), based on microextraction by packed sorbent (MEPS) combined with ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) as a useful approach to define its typicality and authenticity. These parameters are defined through the differentiation and discrimination of FDs profiles among other sugarcane-derived products using multivariate statistical analysis (ANOVA with post-hoc Tukey, principal components analysis, partial least square, linear discriminant analysis and hierarchical clustering). The results demonstrated that SCH samples from non-certified producers present the highest levels of FDs. In addition, SCH samples from Brazil present higher levels of FDs than samples from Madeira region. The obtained results revealed that the proposed approach is a valuable strategy to establish the typicality of SCH, ensuring its quality, authenticity, safety control and a useful support regarding the application of SCH from Madeira Island to EU certification.

In this study, two different high-throughput microextraction techniques, microextraction by packed sorbents (MEPS) and micro solid phase extraction (μ-SPEed®), were evaluated and compared, regarding the performance criteria, for the isolation of polyphenols from baby foods prior to their determination by ultrahigh pressure liquid chromatography (UHPLC). To achieve the best performance, influential parameters affecting extraction efficiency (including type of sorbent, number of extraction cycles, pH, elution solvent and elution volume) were systematically studied and optimized. To enable an effective comparison, selectivity, linear dynamic range, method detection (LODs) and quantification limits (LOQs), accuracy, precision and extraction yields, were determined and discussed for both techniques. Both methods provided the analytical selectivity required for the analysis of polyphenols in baby foods. However, μ-SPEed® sample treatment in combination with UHPLC-PDA has demonstrated to be more sensitive, selective and efficient than MEPS. Appropriate linearity in solvent and matrix-based calibrations, very low LODs and LOQs, ranging between 1.37 and 13.57 μg kg-1 and 4.57 - 45.23 μg kg-1, respectively, suitable recoveries (from 67 to 97%) and precision (RSD values < 5%) were achieved for the selected analytes by μ-SPEed®/UHPLC-PDA. Finally, the validated methodologies were applied to different commercial baby foods. Gallic acid, chlorogenic acid, epicatechin, ferulic acid, rutin, naringenin and myricetin are the most dominant polyphenols present in the studied baby food samples. The proposed methodology revealed a promising approach to evaluate the nutritional quality of this kind of products.

Sugarcane honey (SCH) is one of the Madeira Island products par excellence and it is now popular worldwide. Its sui generis and peculiar sensory properties, explained by a variety of volatile compounds including furanic derivatives (FDs), arise mainly from manufacturing and storage conditions. A simple high-throughput approach based on semi-automatic microextraction by packed sorbent (MEPS) combined with ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) was developed and validated for identification and quantification of target FDs in sugarcane honey. A Quality-by-Design (QbD) approach was used as a powerful strategy to optimize analytical conditions for high throughput analysis of FDs in complex sugar-rich food matrices. The optimum point into MEPS-Method Operable Design: Region (MODR) was obtained with R-CX sorbent, acetonitrile (ACN) as elution solvent, three loading cycles and 500μL of sample volume. The optimum point into UHPLC-MODR was obtained with a CORTECS column operating at a temperature of 50°C, ACN as eluent and a flow rate of 125μLmin-1. The robustness was demonstrated by Monte Carlo simulation and capability analysis for estimation of residual errors. The concentration-response relationship for all FDs were described by polynomial function models, being confirmed by Fisher variance (F-test). The% recoveries were in a range of 91.9-112.1%. Good method precision was observed, yielding relative standard deviations (RSDs) less than 4.9% for repeatability and 8.8% for intermediate precision. The limits of quantitation for the analytes ranged from 30.6 to 737.7μgkg-1. The MEPSR-CX/UHPLCCORTECS-PDA method revealed an effective and potential analytical tool for SCH authenticity control based on target analysis of FDs allowing a strict control and differentiation from other similar or adulterated products.

Microextraction by packed sorbent (MEPS) efficiently combines extraction, pre-concentration, and cleanup in a single device comprising two parts: the MEPS syringe and the packed sorbent bed1. MEPS has been used for several bioanalytical applications, including extraction of endogenous metabolites, biomarkers, and drugs from biological samples. It is particularly useful in metabolomics and pharmacokinetic studies2,3. Regarding MEPS applicability to forensic toxicology, urine is the most used specimen, followed by oral fluid (despite of its relatively high viscosity). Protein precipitation followed by centrifugation and with, or without dilution of the supernatant is the most commonly reported approach. The most detected compounds in forensic settings using MEPS are drugs of abuse [opiates and opioids (26%), cocaine (13%) cathinones (11%), dissociative hallucinogens (11%), cannabinoids and amphetamines (9% each) and other drugs (10%)] and medicinal drugs [antidepressants (9%), benzodiazepines/Z drugs (4%)]. MEPS was also applied to a beverage for forensic purposes e.g. to evaluate its composition in drug-facilitated crimes. An important feature in MEPS is the miniaturization of the sorbent. A careful selection of the sorbent will allow working with complex matrices, separating the target analytes from interferences and improve recoveries. The most widely selected sorbent was the silica based C18 that is a popular reversed-phase material (41%). Starting in the 2000s, new modifications of sorbents appeared. Overall, what the future holds for MEPS applications in forensic toxicology is promising, and ongoing research and technological advancements are likely to enhance the capabilities of MEPS approaches, making this technique an increasingly valuable tool for toxicological investigations.

O consumo de antidepressivos representa uma problemática mundial, apresentando Portugal uma das taxas de prevalência de doenças mentais mais elevadas da Europa1. A monitorização terapêutica é instituída para um pequeno número de fármacos para os quais existe uma relação direta entre a concentração e o efeito farmacológico. Este trabalho compara duas metodologias desenvolvidas para a determinação de antidepressivos (fluoxetina, venlafaxina, sertralina, citalopram, paroxetina e metabolitos) em amostras de fluido oral com recurso à cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa em tandem. O primeiro método utiliza amostragem por dried saliva spots (DSS) como técnica de extração. O volume de amostra foi de 100 μL e o procedimento foi otimizado utilizando a ferramenta estatística Design of Experiments (DoE) para avaliação dos tempos de secagem e extração e do solvente e volume do solvente de extração. As recuperações variaram entre 13 e 46%2. A segunda metodologia implementa a microextração em seringa empacotada (MEPS), utilizando 250 μL de amostra. Esta técnica foi otimizada utilizando a ferramenta de DoE para avaliação do número de strokes no load da amostra, número de lavagens e número de eluições. As recuperações variaram entre 12 e 93%. Ambos os métodos foram validados seguindo diretrizes internacionais. Os limites de quantificação foram estabelecidos entre 10-100 ng/mL e o intervalo de linearidade variou entre 10-500 ng/mL para ambas as metodologias (dentro do intervalo terapêutico). Este trabalho é o primeiro a utilizar DSS e MEPS para determinação destes antidepressivos em fluido oral.

O consumo de antidepressivos representa uma problemática a nível mundial, apresentando Portugal uma das taxas de prevalência de doenças mentais mais elevadas da Europa. A monitorização terapêutica é uma prática instituída para um pequeno número de fármacos para os quais há uma relação direta entre a concentração e o efeito farmacológico, envolvendo habitualmente a determinação de drogas no soro, plasma ou sangue. O presente trabalho descreve uma metodologia para a determinação de antidepressivos (fluoxetina, venlafaxina, sertralina, citalopram, paroxetina e metabolitos) em fluido oral (250 μL) com recurso à microextração em seringa empacotada (MEPS) e à cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa em tandem (GC-MS/MS). A técnica MEPS foi otimizada utilizando a ferramenta estatística Design of Experiments (DoE). Previamente à MEPS procedeu-se à precipitação proteica do fluido oral com 500 μL de acetonitrilo gelado, após a qual se centrifugou, decantou e se evaporou o sobrenadante. Posteriormente, dissolveu-se o resíduo em 1 mL de tampão fosfato 25 mM (pH 6). A técnica de MEPS otimizada consistiu no acondicionamento com 250 μL de metanol (MeOH) e 250 μL de 0,1% HCOOH em H2O; load de 150 μL da amostra (12×); lavagem com 4x50 μL de HCOOH a 1% em H2O; secagem por aspiração de 4x50 μL de ar; eluição com 4x100 μL 1% NH4OH em MeOH. O eluato foi evaporado e procedeu-se à derivatização por 2 min em microondas a 800 W, após o qual se injetaram 2 μL no sistema cromatográfico. O método foi validado de acordo com as diretrizes internacionalmente aceites da Food and Drug Administration para o intervalo de linearidade entre 10 e 500 ng/mL. Obtiveram-se valores de coeficiente de determinação de pelo menos 0,99 e os valores de erro relativo e coeficiente de variação foram definidos de acordo com os critérios de validação. Os limites de quantificação foram estabelecidos entre os 10 e os 100 ng/mL e as recuperações absolutas variaram entre 12 e 93%. A estabilidade foi estudada para amostras processadas, estabilidade de bancada e ciclos de congelação/descongelação e a metodologia foi aplicada na análise de amostras autênticas de fluido oral. De salientar que este é o primeiro trabalho que utiliza MEPS para determinação de antidepressivos e metabolitos em amostras de fluido oral.

As novas substâncias psicoativas (NPS) têm vindo a tornar-se um problema cada vez mais um problema de saúde pública. Em Portugal, a ketamina (KET) entrou para a lista de NSP com o Decreto-Lei nº 54/2013. Inicialmente sintetizada com o intuito de substituir a fenciclidina (PCP) como anestésico, acabou por ser usada recreativamente devido aos seus efeitos alucinogénios e estimulantes. Recentemente, a esketamina (análogo da KET) foi introduzida com finalidade terapêutica no tratamento de depressão major refractária a outra terapêutica. Para distinguir o consumo terapêutico do recreativo é necessário que existam métodos que para a sua deteção e quantificação. Neste trabalho foi desenvolvido e otimizado um método para a deteção de KET e seu metabolito (norketamina – NK) em amostras de cabelo com recurso à microextração em seringa empacotada (MEPS) e cromatografia de gases acoplada à espetrometria de massa em tandem (GC-MS/MS). (1) Foi desenvolvido um método analítico para a determinação de KET e NK em amostras de cabelo com recurso à MEPS; (2) A GC-MS/MS foi crucial para deteção inequívoca dos analitos, aumentando a sensibilidade e seletividade do método; (3) As recuperações obtidas são adequadas e foram alcançados LODs baixos (alcançando os cut-offs (0,2 ng/mg) propostos pela Society of Hair Testing) (4) Primeiro método analítico que permite a determinação de KET e NK em amostras de cabelo com recurso a MEPS e GC-MS/MS