Dalla sorveglianza delle intossicazioni alla validazione di GC-MS/MS e LC-MS/MS
Uno studio pubblicato nel 2026 su Farmacia confronta due piattaforme di spettrometria di massa per la determinazione di sei nuove sostanze psicoattive nelle urine. Tra i riferimenti scientifici compare una revisione del 2023, alla quale ha contribuito Paolo Berretta dell’Istituto Superiore di Sanità, dedicata alle intossicazioni e ai decessi da NPS durante la pandemia di COVID-19. Il collegamento tra le pubblicazioni riguarda il passaggio dalla documentazione degli eventi tossicologici alle esigenze di identificazione e quantificazione in laboratorio.
Introduzione: il problema delle NPS e della loro identificazione
La comparsa di nuove sostanze psicoattive (NPS) rappresenta una delle principali difficoltà per i laboratori di tossicologia clinica e forense. Le modificazioni delle strutture chimiche, la circolazione di analoghi poco caratterizzati e la disponibilità discontinua di standard di riferimento possono rendere complessa l’identificazione delle sostanze presenti nei campioni biologici.
Il problema non riguarda soltanto il riconoscimento di una molecola. La disponibilità di risultati analitici affidabili è necessaria anche per documentare le esposizioni, interpretare correttamente gli eventi avversi e contribuire alle attività di sorveglianza sanitaria.
Nel 2026, Ilinca-Mihaela Marandiuc e collaboratori hanno pubblicato sulla rivista Farmacia uno studio dedicato allo sviluppo e alla validazione di due metodi complementari: gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa tandem (GC-MS/MS) e cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS) [1].
L’obiettivo era confrontarne le prestazioni nella determinazione di sei NPS nella matrice urinaria, verificando sensibilità, linearità, precisione, accuratezza ed effetti della preparazione del campione.
Nell’introduzione gli autori citano anche la revisione New Psychoactive Substances Intoxications and Fatalities during the COVID-19 Epidemic, pubblicata su Biology nel 2023, alla quale ha partecipato Paolo Berretta del Centro Nazionale Dipendenze e Doping dell’Istituto Superiore di Sanità [2].
Le due pubblicazioni affrontano questioni differenti ma convergenti: quali sostanze sono coinvolte negli eventi tossicologici e quanto sono adeguati i metodi disponibili per identificarle?
Cosa mostra il nuovo studio del 2026
Sei sostanze appartenenti a gruppi chimici differenti
Lo studio di Marandiuc e colleghi prende in considerazione sei composti: α-PVP (alfa-pirrolidinovalerofenone), 4-MEC (4-metiletcatinone), MDPV (metilendiossipirovalerone), MDPB (metilendiossi-alfa-pirrolidinobutiofenone), 4-FMC (4-fluorometcatinone) e un derivato della famiglia NBOMe, denominato 25-NBOMe nel lavoro e descritto nella sua struttura come composto iodurato [1].
Cinque appartengono al gruppo dei catinoni sintetici o a composti strutturalmente correlati, mentre il derivato NBOMe appartiene alle fenetilamine sostituite. È importante mantenere questa distinzione: non tutte le NPS analizzate nello studio sono catinoni.
La selezione degli analiti è stata motivata dagli autori sulla base di informazioni interne relative alla rilevanza clinico-tossicologica e della disponibilità di materiali di riferimento commerciali.
Si tratta, quindi, di un pannello mirato, non di un sistema capace di identificare indiscriminatamente tutte le nuove sostanze psicoattive circolanti.
Il contesto europeo conferma l’importanza di disporre di metodologie aggiornabili. Secondo l’European Drug Report 2026, alla fine del 2025 l’Agenzia dell’Unione europea sulle droghe (EUDA) monitorava 1.050 NPS, delle quali 50 segnalate per la prima volta in Europa nel corso dell’anno. I catinoni sintetici continuavano a rappresentare una componente importante del mercato, anche per la loro presenza in prodotti commercializzati come altri stimolanti [3].
Questi dati descrivono il sistema europeo di monitoraggio; non indicano che tutte le sostanze considerate da Marandiuc siano necessariamente le più diffuse nel 2026.
La validazione nelle urine
Un aspetto metodologico essenziale è la natura dei campioni esaminati.
Gli autori hanno utilizzato urine provenienti da dieci volontari adulti, precedentemente risultati negativi ai test di screening per comuni sostanze d’abuso. Le matrici sono state successivamente addizionate con quantità note delle sei NPS selezionate, al fine di valutare le prestazioni dei metodi [1].
Non sono stati analizzati campioni clinici autentici di pazienti con sospetta intossicazione da queste sostanze.
La sperimentazione riguarda pertanto una validazione analitica su matrici biologiche fortificate. Essa permette di studiare il comportamento delle procedure in condizioni controllate, ma non dimostra direttamente l’efficacia diagnostica nella pratica clinica quotidiana.
Questa distinzione è particolarmente importante quando si valutano le possibili applicazioni traslazionali dello studio.
GC-MS/MS e LC-MS/MS: due approcci con prestazioni differenti
Le piattaforme utilizzate condividono il principio della separazione cromatografica seguita dalla rilevazione mediante spettrometria di massa tandem. Differiscono però per modalità di separazione, ionizzazione, preparazione del campione e prestazioni nelle condizioni sperimentali adottate.
Per la GC-MS/MS gli autori hanno impiegato una procedura di estrazione liquido-liquido con solventi organici, seguita dall’analisi strumentale. La calibrazione era basata su standard esterni, scelta legata anche alla limitata disponibilità di standard interni isotopicamente marcati specifici.
Per la LC-MS/MS la preparazione è risultata più semplice, con un’aliquota urinaria di 50 microlitri sottoposta a trattamento preliminare e analizzata mediante un sistema a triplo quadrupolo. In questo caso sono stati utilizzati standard interni deuterati non specifici per ciascuna NPS [1].
La differente organizzazione delle procedure deve essere considerata nell’interpretazione del confronto: non si tratta di due strumenti utilizzati sullo stesso identico estratto con condizioni completamente sovrapponibili.
Sensibilità analitica e limite di quantificazione
Il risultato maggiormente rilevante riguarda la sensibilità.
Nelle condizioni di validazione, la LC-MS/MS ha raggiunto un limite nominale di quantificazione di 1 µg/L, rispetto ai 200 µg/L utilizzati per la GC-MS/MS. I limiti quantitativi riportati per i singoli composti risultano prossimi a questi livelli nominali, ma non coincidono necessariamente con essi [1].
Il confronto evidenzia un vantaggio sostanziale della piattaforma LC-MS/MS, in particolare quando l’obiettivo è individuare concentrazioni molto basse.
Entrambi i metodi hanno mostrato coefficienti di determinazione delle curve di calibrazione superiori a 0,99. Tuttavia, una buona linearità non è sufficiente, da sola, per dimostrare l’accuratezza di una determinazione quantitativa.
È necessario valutare anche il recupero, la precisione, il bias e gli eventuali effetti della matrice biologica.
La GC-MS/MS ha presentato recuperi compresi tra il 61,23% e il 90,08% per gli analiti valutabili; quelli della LC-MS/MS sono risultati compresi tra il 97,77% e il 99,74%. Per MDPB è stato inoltre osservato un effetto matrice del 51,30% nella procedura LC-MS/MS, indicativo di una significativa soppressione della risposta ionica secondo la definizione adottata dagli autori [1].
Particolarmente significativo è il caso della 4-FMC, esclusa dalla successiva valutazione quantitativa GC-MS/MS a causa delle prestazioni insufficienti in termini di recupero e riproducibilità.
Pertanto, pur essendo stato inizialmente selezionato un pannello di sei sostanze, la procedura GC-MS/MS non ha conseguito una validazione equivalente per tutti e sei gli analiti.
Precisione e accuratezza non sono sinonimi
Lo studio riporta generalmente buoni valori di precisione, ma evidenzia alcune criticità relative al bias, soprattutto per la GC-MS/MS.
Nella valutazione della precisione intermedia, per esempio, MDPB e MDPV hanno mostrato bias rispettivamente di circa -29,2% e -29,7% con la metodica GC-MS/MS [1].
Il dato merita attenzione perché un metodo può produrre risultati ripetibili senza essere sufficientemente accurato rispetto alla concentrazione attesa.
Anche per la LC-MS/MS alcune prestazioni risultano dipendenti dal composto e dal livello di concentrazione considerato. Il vantaggio complessivo della tecnica non elimina quindi la necessità di una validazione rigorosa per ciascun analita.
La conclusione più corretta non è che una tecnologia sia universalmente superiore all’altra, ma che nel sistema sperimentale esaminato la LC-MS/MS abbia dimostrato maggiore sensibilità e prestazioni quantitative generalmente migliori.
Il lavoro del 2023: intossicazioni e decessi da NPS durante il COVID-19
Per comprendere il significato della citazione bisogna tornare al lavoro pubblicato su Biology nel febbraio 2023.
La revisione di Lo Faro e collaboratori, alla quale ha contribuito Paolo Berretta, aveva un obiettivo differente rispetto allo studio analitico del 2026: ricostruire dalla letteratura scientifica disponibile i casi documentati di intossicazione e decesso associati alle NPS nel periodo compreso tra gennaio 2020 e marzo 2022 [2].
La ricerca era stata condotta utilizzando PubMed, Scopus, Web of Science e fonti istituzionali. Furono identificati 5.207 record iniziali, dai quali vennero selezionate 63 pubblicazioni in base ai criteri di inclusione adottati.
Uno degli elementi metodologici più importanti riguardava la necessità di disporre di una conferma tossicologica dell’esposizione attraverso analisi qualitative o quantitative eseguite su matrici biologiche umane.
Questo criterio assume particolare rilievo nel confronto con lo studio di Marandiuc: senza un’identificazione sufficientemente affidabile delle sostanze, anche la costruzione delle evidenze cliniche ed epidemiologiche diventa più incerta.
Quali risultati erano emersi?
La revisione del 2023 identificava 215 esposizioni a NPS riportate nella letteratura scientifica di Europa, Regno Unito, Stati Uniti e Giappone durante il periodo esaminato [2].
Gli autori documentavano inoltre 130 decessi associati all’esposizione a una singola classe di NPS e 56 decessi con coinvolgimento di classi multiple.
Gli oppioidi sintetici rappresentavano una delle principali categorie di sostanze coinvolte nei decessi pubblicati, mentre i catinoni e i cannabinoidi sintetici contribuivano al quadro delle intossicazioni.
Un’ulteriore osservazione riguardava la presenza contemporanea di più sostanze. Le nuove benzodiazepine, per esempio, venivano frequentemente riscontrate in associazione con fentanyl e suoi analoghi.
Questi risultati non costituiscono una stima della prevalenza delle NPS nella popolazione generale. Sono una sintesi di casi documentati nella letteratura scientifica, inevitabilmente influenzata dalla disponibilità di dati, dalle capacità diagnostiche e dai criteri di pubblicazione.
Non sarebbe quindi corretto dedurre da tali numeri quale fosse il rischio assoluto di intossicazione nella popolazione o quanto il COVID-19 abbia modificato causalmente il consumo delle singole sostanze.
Il problema della conferma analitica
Uno degli aspetti centrali della revisione era la difficoltà di interpretare eventi nei quali le NPS venivano rilevate insieme ad altre sostanze.
La semplice presenza di un composto in un campione biologico non dimostra automaticamente che esso abbia determinato l’intossicazione o il decesso.
La valutazione richiede informazioni relative alla matrice esaminata, alla concentrazione rilevata, alle proprietà farmacologiche, alle eventuali co-esposizioni e alle circostanze dell’evento.
Inoltre, nella letteratura analizzata non sempre erano disponibili informazioni quantitative complete sulle NPS e sui loro metaboliti.
Gli autori segnalavano esplicitamente questa limitazione, insieme alla difficoltà di attribuire l’esito tossicologico a una particolare classe quando risultavano presenti sostanze multiple [2].
In tali situazioni, la disponibilità di metodi analitici sensibili e selettivi costituisce una condizione necessaria, anche se non sufficiente, per migliorare la qualità delle valutazioni.
Il periodo pandemico e la sorveglianza tossicologica
La revisione prendeva in considerazione anche le difficoltà operative che la pandemia poteva aver determinato nei servizi sanitari e nei laboratori di tossicologia.
L’elevato carico assistenziale, le possibili interruzioni dei percorsi diagnostici e i problemi nelle indagini medico-legali avrebbero potuto ridurre la completezza delle informazioni disponibili.
Gli stessi autori, tuttavia, riconoscevano che non era possibile quantificare con precisione l’impatto della pandemia sulle attività di analisi tossicologica, sulle autopsie e sulle indagini relative ai decessi [2].
Il valore del lavoro storico risiede dunque soprattutto nella sistematizzazione delle evidenze pubblicate e nell’individuazione delle principali difficoltà tossicologiche e interpretative.
Non è uno studio di validazione strumentale, ma documenta perché la qualità delle analisi costituisca un elemento fondamentale nella conoscenza del fenomeno delle NPS.
Dove nasce il ponte scientifico tra le due pubblicazioni
Il riferimento bibliografico al lavoro di Lo Faro e collaboratori compare nell’introduzione dell’articolo del 2026, a pagina 450, come numero 16.
È incluso in un gruppo di quattro citazioni, numerate da 14 a 17, all’interno di un passaggio dedicato all’evoluzione degli approcci GC-MS e alle difficoltà tecniche che persistono nell’identificazione delle nuove sostanze psicoattive [1].
La collocazione merita una precisazione.
Il lavoro del 2023 non descrive lo sviluppo del metodo GC-MS/MS validato nel 2026 e non costituisce una fonte sperimentale primaria sulla preparazione dei campioni, sulla derivatizzazione o sull’ottimizzazione strumentale.
La sua citazione in quel gruppo bibliografico ha quindi un valore prevalentemente contestuale. Le informazioni metodologiche specifiche devono essere ricondotte agli studi analitici originali pertinenti.
Il collegamento scientifico può essere ricostruito attraverso quattro passaggi.
La prima evidenza è costituita dalle intossicazioni e dai decessi da NPS documentati nella letteratura del periodo pandemico, insieme alle difficoltà di interpretazione delle esposizioni multiple.
La seconda è la nuova domanda scientifica: quali prestazioni possono raggiungere due piattaforme GC-MS/MS e LC-MS/MS quando vengono applicate a un gruppo selezionato di NPS nelle urine?
Il nodo di congiunzione riguarda la necessità di disporre di dati analitici affidabili per alimentare la conoscenza tossicologica, clinica e forense.
Il significato traslazionale consiste nell’avvicinare il problema osservato nei casi reali — identificare correttamente sostanze spesso poco caratterizzate — alla valutazione delle procedure disponibili per misurarle.
Si tratta di un ponte concettuale e tossicologico-analitico, non di una dimostrazione di continuità sperimentale diretta.
Perché la matrice urinaria è importante
La scelta dell’urina presenta diversi vantaggi nella tossicologia delle sostanze psicoattive: raccolta generalmente non invasiva, disponibilità di volumi adeguati e possibilità di rilevare composti o metaboliti dopo che le concentrazioni ematiche si sono ridotte.
La finestra di rilevamento dipende tuttavia dalla sostanza, dalla dose, dal metabolismo, dalla sensibilità del metodo e dalle caratteristiche individuali.
L’urina risulta quindi particolarmente utile per documentare un’esposizione pregressa, ma non consente normalmente di stabilire, attraverso la sola concentrazione rilevata, il grado di compromissione clinica presente al momento del prelievo.
Anche l’assenza di una NPS nel campione non esclude ogni possibile esposizione: il composto potrebbe non essere incluso nel pannello, essere presente al di sotto del limite analitico o essere stato trasformato in metaboliti non ricercati.
Questi principi sono approfonditi nelle Linee di indirizzo per la determinazione delle sostanze d’abuso e nuove sostanze psicoattive nelle matrici biologiche, pubblicate dall’Istituto Superiore di Sanità nel 2026 [4].
La selezione della matrice deve sempre discendere dall’obiettivo dell’accertamento, distinguendo la ricerca di una precedente esposizione dalla valutazione di un’intossicazione in atto.
Dalla validazione al monitoraggio clinico e alla sanità pubblica
Lo studio di Marandiuc contribuisce a un ambito più ampio: rendere disponibili procedure di laboratorio capaci di rilevare sostanze che possono non essere identificate dai comuni test immunochimici.
Una revisione di Grafinger, Liechti e Liakoni ha evidenziato come le tecniche cromatografiche accoppiate alla spettrometria di massa siano strumenti fondamentali per identificare numerose NPS, pur presentando limiti legati a costi, competenze specialistiche e tempi di risposta [5].
In determinate situazioni cliniche, il trattamento dell’intossicazione rimane principalmente guidato dalle condizioni del paziente e dalle misure di supporto.
La conferma analitica acquista però particolare importanza quando emergono gruppi di casi, sostanze inattese, eventi gravi o necessità di approfondimenti clinico-forensi.
L’evoluzione delle procedure è documentata anche da altri studi, tra cui quello di Chen e collaboratori, che nel 2023 hanno sviluppato un approccio LC-MS/MS multiclasse per l’identificazione di sostanze psicoattive nelle urine [6].
Dal punto di vista organizzativo, la qualità dell’analisi richiede una filiera completa: raccolta e conservazione del campione, metodica appropriata, controlli di qualità, conferma e corretta interpretazione.
Le Procedure operative standard per la determinazione di sostanze d’abuso in matrici biologiche, pubblicate nel 2025 dal gruppo di studio SIBioC, affrontano proprio questi aspetti [7].
Una prospettiva ulteriormente ampliata è proposta nel manuale sulle procedure raccomandate per la determinazione delle droghe d’abuso e delle NPS nelle matrici biologiche, che colloca le tecniche analitiche nel contesto delle finalità cliniche, forensi ed epidemiologiche.
Questi documenti non costituiscono necessariamente fonti utilizzate dagli autori di Marandiuc. Rappresentano un approfondimento indipendente e coerente sulle condizioni necessarie per trasferire i metodi analitici alla pratica di laboratorio.
Limiti metodologici e interpretativi
La lettura critica del lavoro del 2026 richiede alcune cautele.
La prima riguarda l’assenza di campioni clinici autentici. I risultati descrivono prestazioni ottenute durante la validazione su matrici fortificate, non sensibilità e specificità diagnostiche misurate in una popolazione di pazienti.
La seconda riguarda la composizione del pannello. Sono stati selezionati sei composti e uno di essi, 4-FMC, non è stato validato con successo dalla procedura GC-MS/MS. Non è quindi possibile estendere automaticamente le prestazioni osservate a NPS appartenenti ad altre famiglie chimiche.
La terza concerne gli standard interni, gli effetti matrice e i valori di bias. L’utilizzo di standard non specifici per ogni analita e le deviazioni quantitative rilevate per alcuni composti suggeriscono l’opportunità di ulteriori verifiche prima di un impiego quantitativo esteso.
Devono essere considerati anche la stabilità degli analiti, la variabilità delle urine dei pazienti, la possibile presenza di sostanze interferenti e le prestazioni del metodo ai livelli di concentrazione clinicamente rilevanti.
Un’ulteriore distinzione riguarda la conferma analitica e l’interpretazione clinica. Identificare correttamente una molecola non permette di stabilire automaticamente il momento dell’assunzione, la gravità dell’esposizione o il suo contributo causale a un evento avverso.
Infine, il richiamo bibliografico al lavoro del 2023 non autorizza ad attribuire a quella revisione il merito dello sviluppo del metodo analitico del 2026.
La validità del ponte scientifico dipende proprio dal mantenere separati i risultati sperimentali dei due studi e l’interpretazione editoriale del loro collegamento.
Conclusioni
Il lavoro pubblicato su Farmacia nel 2026 fornisce dati utili sulla validazione di due piattaforme per l’identificazione e la quantificazione di un gruppo selezionato di nuove sostanze psicoattive nelle urine.
Nelle condizioni sperimentali esaminate, la LC-MS/MS ha mostrato maggiore sensibilità e prestazioni quantitative generalmente più favorevoli rispetto alla GC-MS/MS. La valutazione su campioni clinici autentici rimane tuttavia un passaggio necessario per definirne l’effettiva applicabilità diagnostica.
La citazione della revisione pubblicata su Biology nel 2023 collega questo sviluppo analitico a un precedente quadro di evidenze sulle intossicazioni e sui decessi associati alle NPS durante il periodo pandemico.
Il contributo del lavoro storico non consiste nell’aver fornito il protocollo sperimentale utilizzato nel 2026, ma nell’aver contribuito a documentare un problema tossicologico la cui comprensione richiede metodi di identificazione affidabili.
Il significato del collegamento è quindi circoscritto, ma scientificamente concreto: la sorveglianza delle NPS dipende anche dalla qualità delle informazioni prodotte dai laboratori e dalla capacità di interpretarle nel corretto contesto clinico ed epidemiologico.
Bibliografia e approfondimenti
Fonti scientifiche e istituzionali
[1] Marandiuc IM, Topoliceanu LV, Hîrjău AC, Topoliceanu IM, Popa DE, Arsene AL, Nicolescu A. A dual-platform GC-MS/MS and LC-MS/MS strategy for the toxicological monitoring of six emerging new psychoactive substances (NPS): fit-for-purpose validation in human urine. Farmacia. 2026;74(2):449–459. DOI: 10.31925/farmacia.2026.2.16. Testo integrale dell’editore.
[2] Lo Faro AF, Berardinelli D, Cassano T, Dendramis G, Montanari E, Montana A, et al. New Psychoactive Substances Intoxications and Fatalities during the COVID-19 Epidemic. Biology (Basel). 2023;12(2):273. DOI: 10.3390/biology12020273. PubMed: 36829550.
[3] European Union Drugs Agency. New psychoactive substances – the current situation in Europe. European Drug Report 2026. Lisbon: EUDA; 2026. Fonte istituzionale.
[4] Marchei E, Rotolo MC, Berretta P, Fraioli C, Pichini S, Pellegrini M. Linee di indirizzo per la determinazione delle sostanze d’abuso e nuove sostanze psicoattive nelle matrici biologiche. Roma: Istituto Superiore di Sanità; 2026. Rapporti ISTISAN 26/8. Fonte ISS.
[5] Grafinger KE, Liechti ME, Liakoni E. Clinical value of analytical testing in patients presenting with new psychoactive substances intoxication. Br J Clin Pharmacol. 2020;86(3):429–436. DOI: 10.1111/bcp.14115. PubMed: 31483059.
[6] Chen HW, Liu HT, Kuo YN, et al. Rapid and sensitive dilute-and-shoot analysis using LC-MS-MS for identification of multi-class psychoactive substances in human urine. J Pharm Biomed Anal. 2023;233:115443. DOI: 10.1016/j.jpba.2023.115443. PubMed: 37210892.
[7] Bucchioni P, Aquilina V, Berretta P, et al. Standard operating procedures for the determination of abuse substances in biological matrices. Document of the SIBioC Study Group “Clinical and forensic toxicology, and doping”. Biochim Clin. 2025;49(2):191–206. DOI: 10.23736/S0393-0564.25.00036-6.
Approfondimenti interni – paoloberretta.com
[PB1] Paolo Berretta. Recommended procedures for the determination of drugs of abuse and new psychoactive substances in biological matrices.
[PB2] Paolo Berretta. Linee di indirizzo per la determinazione delle sostanze d’abuso e nuove sostanze psicoattive nelle matrici biologiche.
[PB3] Paolo Berretta. Procedure operative standard per la determinazione di sostanze d’abuso in matrici biologiche.
[PB4] Paolo Berretta. Benzodiazepine NPS: dal COVID-19 alla tossicologia forense. Approfondimento su una diversa pubblicazione del 2026 che cita la medesima revisione storica del 2023.