Artifactual production of cyanide from coffee and tea drinks in the presence of nitrite

Faux positifs en cyanure dans le thé et le café en présence de nitrites

Third Department of Forensic Science, National Research Institute of Police Science, 6-3-1 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 277-0882, Japan

Corresponding author: seto@nrips.go.jp

Received: 30 September 2008

Abstract

Introduction: In cases of unknown poisoning, forensic toxicologists are required to elucidate the cause of death, and one of the most noticeable poisons is cyanide. We report on the artifactual production of cyanide from coffee and tea drinks in the presence of nitrite, which is frequently adulterated to lead to the fault result in drug testing. Methods: Cyanide was measured by head-space gas chromatography using porous polymer capillary GS-Q column and a nitrogen-phosphorus detector. Samples were mixed with sodium nitrite in a glass vial under acidic conditions of 10% phosphoric acid or 0.6 M sodium phosphate buffer (pH 5.0). After incubation for 30 min at 50 °C, the resulting head-space was injected into the gas chromatograph. Hydrogen cyanide was eluted at 2.2 min, and the peak area was converted for measuring cyanide concentration in the liquid reaction mixture. From the 50 °C incubation mixture of commercial coffee drink (or tea drink) and nitrite (50 mM), several g/mL and sub-g/mL of cyanide was produced in the presence of 10% phosphoric acid and pH 5.0 buffer, respectively. Cyanide was also produced from the reaction mixture of nitrite and polyphenol compounds such as chlorogenic acid and catechins, which are included in coffee and tea drinks, but not from a monophenol mixture. The amount of cyanide produced was dependent on substrate concentrations of nitrite and polyphenol, pH, temperature and incubation time. Conclusion: Forensic toxicologists should pay attention to this type of artifactual production of cyanide.

Résumé

Introduction: Dans les cas d'empoisonnement mystérieux, il est demandé aux médecins légistes de déterminer la cause du décès, et notamment la présence de cyanure. Nous avons examiné la production faussement positive de cyanure à partir de thé et de café en présence de nitrites, fréquemment employés pour fausser les tests de détection. Méthodes: La teneur en cyanure a été établie par chromatographie gazeuse d'espace de tête avec une colonne capillaire GS-Q sur polymère poreux et un détecteur azote-phosphore. Les échantillons ont été mélangés à du nitrite de sodium dans une fiole en verre, en acidifiant par 10 % d'acide phosphorique ou par un tampon de phosphate de sodium 0,6 M (pH 5,0). Après incubation à 50 °C pendant 30 min, l'espace de tête résultant était injecté dans le chromatographe. Le cyanure d'hydrogène est élué en 2,2 min, et l'espace de tête a été traité pour mesurer la concentration en cyanure dans le mélange liquide siège de la réaction. Dans le mélange café (ou thé) vendu dans le commerce et nitrite (50 mM) ayant incubé à 50 °C, moins de 1 g/mL et plusieurs g/mL de cyanure ont été produits en présence, respectivement, de 10 % d'acide phosphorique et du tampon à pH 5,0. Le cyanure a aussi pu être produit par réaction au mélange avec des nitrites ou des polyphénols tels que l'acide chlorogénique et les catéchines, qui sont contenus dans le thé et le café, mais pas à partir de monophénols. Les quantités de cyanure produites étaient proportionnelles aux concentrations en substrats nitrite et poliphénols, au pH, à la température et à la durée d'incubation. Conclusion : Les médecins légistes doivent avoir conscience de ce type de production faussement positive de cyanure.