Det har myndighetsgodkännande för behandling av ett antal tillstånd i centrala nervsystemet (CNS), bland annat som smärtstillande medel för diabetisk perifer neuropatisk smärta, fibromyalgi och kronisk muskuloskeletal smärta. Detta andra generationens läkemedel används också för behandling av major depressiv sjukdom, generaliserat ångestsyndrom och stressurininkontinens hos kvinnor (1). Detta växande användningsområde tillsammans med flera kända interaktioner mellan receptbelagda läkemedel och läkemedel kan leda till nya problem i post mortem-toxikologin. Duloxetin har förknippats med serotonintoxicitet i kombination med vissa läkemedel, men det finns fortfarande få kända fall av toxicitet enbart på grund av överdosering av duloxetin (3). Liksom de andra andra generationens SNRI-preparat hade duloxetin färre biverkningar än tricykliska antidepressiva medel (TCA) och är mindre benägna att leda till dödsfall efter en överdosering (3). Symtom på överdosering av duloxetin kan inkludera somnolens, koma, serotoninsyndrom, kramper, synkope, takykardi, hypotoni, hypertoni och kräkningar (2).

Duloxetinhydroklorid förskrivs i dygnsdoser på 60-120 mg, med doser för behandling av ångest och/eller depression som vanligen ligger mellan 40 och 60 mg, antingen en gång dagligen eller i två delade doser . Den maximala plasmakoncentrationen inträffar efter 6 timmar och steady state uppnås inom 3 dagar. Duloxetin är starkt bundet (>90 %) till proteiner i human plasma, med en skenbar distributionsvolym på i genomsnitt ∼1 640 L (1). Metabolismen sker huvudsakligen i levern med biotransformation som involverar cytokrom P450-systemet med 80-90 % genom isoenzymerna CYP1A2 och CYP2D6 till många icke-aktiva metaboliter (4). Kinetiken uppvisar ett linjärt sätt inom de rekommenderade doseringsnivåerna, bortom vilka mättnad är uppenbar med en icke-linjär kinetisk hastighet. Den genomsnittliga elimineringshalveringstiden (t1/2) är cirka 12 timmar och varierar från 8 till 17 timmar i kliniska prövningar (4).

American Association of Poison Control Centers (AAPCC) rapporterade 3 428 förgiftningsfall som involverade duloxetin under 2013 (5). Dessutom rapporterar de att antalet dödsfall i samband med duloxetin har ökat från 1 fall 2004 till 14 fall 2007 (4). Trots detta faktum har relativt få fall av dödlig duloxetinförgiftning beskrivits i litteraturen. I en rapport från Australien fanns det mellan 2009 och 2012 19 dödsfall med blandade läkemedel där duloxetin förekom. Den högsta rapporterade duloxetinkoncentrationen i femoralblod i denna serie var 1,42 mg/L (3). Anderson et al. granskade post mortem-nivåer av duloxetin i 12 dödsfall med perifera blodkoncentrationer som varierade från 0,0 till 0,26 mg/L (6). På samma sätt rapporterade Vey och Kovelman om sex dödsfall där duloxetin påvisades, med den högsta postmortala centrala blodnivån på 2,5 mg/L (4). Även om dessa isolerade rapporter beskriver blodnivåer finns det inga kända uppgifter om vävnads- och kroppsvätskenivåer av duloxetin vid överdosering/toxicitet. Därför rapporterar vi ett fall av ett dödsfall med blandade läkemedel där duloxetin uppmättes i femoralblod, glaskroppsvätska, levervävnad, urin och maginnehåll.

Fallrapport

En 70-årig kaukasisk kvinna med en sjukdomshistoria som är signifikant för hjärtklaffsjukdom med avlägsen hjärtklaffersättning, högt blodtryck, kronisk ryggsmärta med flera operationer och tidigare överdosering av mediciner och avlägsen alkoholmissbruk hittades liggandes på golvet i hennes bostad när en granne utförde en kontroll av välbefinnandet. Hon var vaken men förvirrad och klagade över muntorrhet och uppgav att hon hade legat på golvet sedan tidigare på morgonen. En tom vodkaflaska hittades i närheten av henne och hon var urininkontinent. Hon fördes till ett närliggande sjukhus där hon befanns vara afebril (37,2 °C), normotensiv (130/101 mmHg), takykardisk (104 slag per minut) och takypnéisk (22 andetag per minut). Initiala laboratorier visade ett förhöjt antal vita blodkroppar med lätt förhöjda nivåer av blodureakvävekväve (BUN) och kreatinin samt en metabolisk acidos med anjongap. En lungröntgen visade misstänkt höger lungpneumoni och en datortomografi av huvudet visade inget trauma. Kort efter att hon återvänt från röntgenundersökningen drabbades hon av ett hjärt- och lungstillestånd och kunde inte återupplivas framgångsrikt.

Autopsiundersökning utfördes följande dag och visade en överviktig kvinna som vägde 168 pund och var 61 tum lång (BMI = 31,7 kg/m2) med tecken på tidigare bio-protesisk aortaklaffersättning som inte uppvisade några grova eller mikroskopiska vegetationer. Inga mikroorganismer isolerades från blododlingar efter döden. Det fanns mild systemisk ateroskleros och hypertoni med ett förstorat och utvidgat hjärta (450 g). Maginnehållet bestod av 40 cc tjock, brungul vätska utan främmande föremål eller spårbara tabletter. Inga skador fanns med undantag för hjärt- och lungräddningsrelaterade främre revbensfrakturer. Ingen lunginflammation sågs grovt eller mikroskopiskt.

Ett femoralt blodprov på 50 mL togs i samband med att kroppen togs in på rättsläkarens kontor (∼3 h efter dödsfallet) via en transkutan tappning. Ytterligare toxikologiska prover som togs under obduktionen (∼20 h efter dödsfallet) var följande: glaskroppshumör, maginnehåll, levervävnad och urin. Inget centralt blod togs ut. Läkemedel/behållare som samlades in av akutsjukvårdspersonal på platsen anges i tabell I.

Experimentellt

Post-mortem provtagning

Femoralt blod samlades ∼3 h efter dödsfallet enligt beskrivningen ovan. Glaskroppar, urin, lever och maginnehåll samlades in vid obduktionen ∼20 timmar efter dödsfallet. Alla prover kyldes ner tills de analyserades.

Toxikologisk analys

Det post mortem femorala blodet undersöktes med avseende på alkohol och flyktiga föreningar (GC-FID headspace), kolmonoxid (UV-Vis), etylenglykol (GC-MS), Vanliga missbruksdroger genom ELISA (amfetamin, barbiturater, bensodiazepiner, cannabinoider, kokain/metabolit, fentanyl, metamfetamin, metadon, opiater, oxikodon/oxymorfon och fencyklidin) (Immunalysis Inc., Pomona, CA), en standard screening av sura/neutrala droger efter en vätske-vätskeextraktion liknande den som publicerades av Lo et al. (7) och en standard screening av alkaliska droger genom GC-MS efter en vätske-vätskeextraktion liknande den som publicerades av Foerster och Mason (8). Positiva resultat bekräftades och kvantifierades med efterföljande och specifika tekniker.

Material

Lösningsmedel; Metanol erhölls från EMD Chemicals (Tyskland), OmniSolv-kvalitet köptes genom VWR International (Randor, PA) och JT Baker genom Fisher Scientific (Hampton, NH), acetonitril (20 %) i vatten från EMD (Tyskland) erhölls från Fisher Scientific (Hampton, NH), n-butylklorid erhölls från EMD Chemicals (Tyskland), OmniSolv-kvalitet köptes genom VWR International (Randor, PA), 80:20 vatten-acetonitril, 5 mM ammoniumbikarbonat (Fluka) och 0.2 % ättiksyra i acetonitril (Sigma) köptes från Sigma (St. Louis, MO). Koncentrerad ammoniumhydroxid (NH4OH), koncentrerad saltsyra (HCl) och 0,5 M svavelsyra (H2SO4) köptes från JT Baker genom Fisher Scientific (Hampton, NH) och (1 % v/v) metanolisk HCL framställdes internt.

Positiva kalibratorer/kontroller: difenhydramin erhölls från Cerilliant (Round Rock, TX). Andra källan av difenhydraminkontrollen kommer från Lipomed (Cambridge, MA), framställd i metanol. Intern standard: difenhydramin-d3 från Cerilliant (Round Rock, TX), framställd i metanol. Positiva kalibratorer/kontroller: cyklobenzaprin från Cerilliant (Round Rock, TX). Andra källkontrollen kommer från Lipomed (Cambridge, MA), framställd i metanol. Intern standard: cyklobenzaprin-d3 erhållen från Toronto Research (North York, ON, Kanada) i metanol.

Metoder

Alkalisk läkemedelsscreening

Med hjälp av mepivacain som intern standard och en modifierad vätske-vätskeextraktion som liknar den som Foerster och Mason (8) publicerat, analyserades fallprovet och motsvarande kontroller med hjälp av GC-MS i full scan mode. Difenhydramin, cyklobenzaprin och duloxetin identifierades baserat på den relativa retentionstiden och masspektren vid full skanning.

Presumtiv identifiering av analyter med MS-läge vid full skanning innefattar en matchning av retentionstiden (RRT) jämfört med en referensstandard och en biblioteksmatchning som innehåller minst de tre vanligaste jonerna i lämpliga proportioner.

Difenhydramin och cyklobenzaprin kvantifierades internt. Femoralblodet, glaskroppen, levern, urinen och magsäcken skickades till NMS Laboratories för att kvantifiera duloxetin.

Kvantifieringsanalys av difenhydramin (GC-MS SIM)

Difenhydramin mättes med hjälp av en deutererad intern standard och ett modifierat Foerster (8)-extraktionsförfarande. Kalibratorer från Cerilliant (Round Rock, TX) och kontroller från Lipomed (Cambridge, MA) framställdes i metanol från standarder på 1,0 mg/ml. Difenhydramin-d3 köptes från Cerilliant (Round Rock, TX). Analysen utfördes med en Agilent Technologies 7890A gaskromatograf och Agilent Technologies 5975C inert XL MSD. Analyskolonnen var en HP-1 MS (15 m, 0,25 mm diameter och 0,25 µm tjocklek) med helium som bärgas (0,9 mL/min). Ugnen programmerades till en initialtemperatur på 100 °C i 1 minut och ökades med 20 °C/min till 320 °C. De joner som övervakades för difenhydramin var 58,1 m/z (kvantifieringsjon) och 73,0 m/z; för difenhydramin-d3 61 m/z (kvantifieringsjon) och 76 m/z. En sexpunktskalibrering framställdes från lagerstandarderna från 20 till 750 ng/ml med en kontroll på 400 ng/ml.

Kvantifieringsanalys av cyklobensaprin (LC-MS-MS dynamisk multipelreaktionsövervakning, DMRM)

Cyklobenzaprin mättes med hjälp av en deutererad intern standard och en modifierad Foerster (8)-extraktionsprocedur. Kalibratorer från Cerilliant (Round Rock, TX) och kontroller från Lipomed (Cambridge, MA) framställdes i metanol från 1,0 mg/ml standarder. Cyklobenzaprin-d3 köptes från Toronto Research (North York, ON, Kanada). Analysen utfördes med LC-tandem masspektrometri (MS-MS) bestående av en Agilent 6410 LC trippelkvadrupolmasspektrometer (Santa Clara, CA) som drivs med elektrosprayjonisering (ESI) i positivt läge och ett Agilent 1290 Infinity HPLC-system. Kromatografin utfördes med hjälp av en Waters X-Bridge BEH Phenyl-kolonn (2,1 × 50 mm × 2,5 µm) med gradientutlösning. De rörliga faserna bestod av 5 mM ammoniumbikarbonat (pH 10) i DI-vatten (rörlig fas A) och 0,2 % ättiksyra i acetonitril av LC-MS-kvalitet (rörlig fas B). Flödeshastigheten är 0,6 mL/min. Gradienten för den rörliga fasen var 0,0-9,0 min, rörlig fas B ökade från 25 till 50 %; 9,0-9,1 rörlig fas B ökade till 75 % och hölls isokratisk till 10,5 min, följt av en ekvilibreringsperiod på 2 minuter efter injektion. Injektionsvolymen var 4 µl och kolonntemperaturen hölls på 55 °C. Masspektrometern i ESI-läge drevs med kvävgas under följande förhållanden: temperatur 350 °C, gasflödeshastighet 8 l/min, nebulisatorns gastryck 45 psi, kapillärens gränssnittsspänning 1 500 V, delta EMV +20, polariteten var positiv. De joner som övervakades för cyklobenzaprin var 276,2 m/z > 84,1 m/z (kvantifieringsjon), 276,2 m/z > 58,2 m/z och 276,2 m/z > 231,1; för cyklobenzaprin-d3 279,2 m/z > 87,1 m/z (kvantifieringsjon) och 279,2 m/z > 61,2 m/z. En sexpunktskalibrering framställdes från lagerstandarderna från 20 till 1 500 ng/ml med tre kontrollnivåer.

Duloxetin-kvantifieringsanalys (LC-MS-MS) vid NMS labs

Duloxetin mättes med hjälp av en deutererad intern standard med proteinutfällning med hjälp av en zinksulfatlösning. Kalibratorer och kontrolllösningar framställdes i metanol från standarder på 1,0 mg/ml som köptes från Cerilliant (Round Rock, TX). Duloxetin-d4 erhölls från Eli Lilly & Co. (Indianapolis, IN). Analysen utfördes med en Waters TQD Tandem Mass Spectrometer (Milford, MA) med ett Waters Acquity Ultra Performance LC-system. Kolonnen som användes var en Phenomenex Synergi Hydro-RP (2,0 × 50 mm, 2,5 µm) (Torrance, CA), med en Thermo Aquasil C18, 2,1 × 10 mm, 5,0 µm förkolonnvaktpatron (Bellefonte, PA). De joner som övervakades för duloxetin-d4 var 302,1 m/z > 46,9 m/z (kvantifieringsjon) och 302,1 m/z > 158 m/z; och för duloxetin 298 m/z > 43,8 m/z (kvantifieringsjon) och 298 m/z > 154 m/z. En sexpunktskalibrering framställdes från standardlösningen med ett intervall från 3,0 till 300 ng/ml. Bestämning av duloxetin i urin, homogenat av levervävnad, vätska från magsäck och glaskroppshumör utfördes med hjälp av två nivåer av standardtillsats för varje prov.

Resultat

Den alkaliska läkemedelsscreeningen avslöjade förekomsten av difenhydramin, cyklobenzaprin och duloxetin. I tabell II anges de kvantitativa resultaten.

Diskussion

Dödsorsaken i det här fallet fastställdes till att vara en blandad läkemedelstoxicitet av duloxetin, cyklobenzaprin och difenhydramin. Den viktigaste komponenten av toxiciteten kom från duloxetin. Intressant nog har den avlidnes initiala klagomål om ”muntorrhet”, även om det var ospecifikt, beskrivits som en biverkning av duloxetinbehandling (9), sannolikt genom dess noradrenerga effekter.

Duloxetin är ett relativt nytt läkemedel, och begränsade rapporter om relaterade överdoser och dödsfall finns i litteraturen. I en översikt från 2010 tillhandahöll Vey och Kovelman post mortem-data om sex dödsfall som involverade duloxetin, antingen ensamt eller i kombination med andra läkemedel (4). De nivåer som rapporterades i dessa fall erhölls alla från centralt blod, där den högsta duloxetin-koncentrationen (2,5 mg/L) var mindre än hälften av den koncentration som hittades i perifert blod i det aktuella fallet (6,1 mg/L). Veys arbete tar också upp frågan om omfördelning efter döden och citerar ett förhållande mellan duloxetin i centralt och feminalt blod på 1,98 som erhållits av Anderson et al. (6). Med tanke på detta är det möjligt att den koncentration som hittades i vårt fall är nästan sex gånger högre än den högsta nivå som rapporterats. Tyvärr samlades inget centralt blodprov in för testning i det aktuella fallet.

I det aktuella fallet analyserades också ett antal andra vätskor och vävnadsprover. Även om de prover som testades (levervävnad, maginnehåll, urin och glaskroppshumör) liknade de prover som undersöktes i det arbete som utfördes 2006 av Anderson, et al. (6), illustrerar vår rapport koncentrationer i olika vävnader i en överdosering/toxicitetssituation. Anderson beskrev däremot 12 fall där duloxetin identifierades i post mortem-prover, men inte ”implicerades som den enda dödsorsaken”. Liknande resultat rapporterades av Pilgrim et al. 2014 i en genomgång av förekomsten av duloxetin i medicinsk-juridiska dödsfallsutredningar (3). De rapporterar duloxetinhalter i 34 dödsfall med post mortem femoralblod som varierade mellan 0,01 och 1,42 mg/L med ett genomsnitt på 0,14 mg/L. Nitton av dessa dödsfall tillskrevs läkemedelstoxicitet, men inte specifikt duloxetin. I en fallrapport om ett duloxetinrelaterat dödsfall hittades en urinnivå på 670 µg/L (0,67 mg/L) i samband med en post mortem femoral blodkoncentration på 910 µg/L (0,91 mg/L) (10). Med dessa och vår nuvarande rapport blir intervallet av terapeutiska och toxiska nivåer av duloxetin alltmer definierat.

Slutsats

Det som presenteras här är en post mortem fallstudie med de högsta duloxetinkoncentrationer som hittills rapporterats, i en mängd olika källprover. Dessa resultat korrelerar väl med den höga distributionsvolym som duloxetin är känt för att uppvisa. Trots att duloxetinkoncentrationer har erhållits från många källor är duloxetinets komplexa farmakologiska och toxikologiska profil fortfarande inte helt klarlagd. I och med att detta och andra post mortem-fall dyker upp är det troligt att duloxetin kommer att bli en viktigare faktor att ta hänsyn till vid fastställandet av dödsorsaken. Därför kommer det att vara viktigt för toxikologen och rättspatologen att ha en bättre förståelse för intervallet av duloxetinhalter i blod och andra toxikologiska prover.

Acknowledgments

Författarna tackar följande personer för deras tekniska hjälp vid analysen av dessa prover: Amanda Cooke, Thanh Huynh, Anthony Rodriguez, Justin Spatafore, Jennifer Turri och Jackie Venarchick.