Úvod
UR-144 (TMCP-018, KM-X1, MN-001, YX-17; číslo CAS 1199943-44-6) obsahuje cyklopropanový kruh, který je tepelně nestabilní, což může být znepokojivé, protože produkt se obvykle spotřebovává kouřením. Cyklopropan sám o sobě je náchylný k tepelné isomeraci na propylen při teplotách přibližně nad 420 °C. Byly zaznamenány i další produkty pyrolýzy, které však vznikají při mnohem vyšších teplotách. Obecně substituované i nesubstituované cyklopropany podléhají různým reakcím otevírání kruhu. Vzhledem k tomu, že teplota špičky hořící cigarety může přesáhnout 700 °C, naznačuje to, že cyklopropanová část v UR-144 může procházet některou z těchto přeměn. V předkládané práci byla analyzována řada rostlinných produktů a prášků pryskyřičného typu zakoupených u internetových prodejců. UR-144 byl v těchto produktech identifikován spolu s několika příbuznými sloučeninami, přičemž jednou z nich byl nový hydratovaný derivát. Byla rovněž studována pyrolýza UR-144. V tomto článku se dočtete o procesu zahřívání a tepelném rozkladu látek při kouření. Je zde uved enametoda syntézyUR-144 z TMCP-indolu.
UR-144
Syntetický kanabinoid UR-144 ((1-pentyl-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyklopropyl)methanon) byl identifikován v komerčních produktech "legal high" (bylinných, pryskyřičných a práškových). Spolu s ním bylo zjištěno šest příbuzných sloučenin. Nejhojnější z nich (2.1) byla identifikována jako 4-hydroxy-3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pentan-1-on, produkt elektrofilní adice vody na cyklopropanovou část v UR-144. V případě UR-144 se jednalo o 2.1. (2.2). Bylo zjištěno, že sloučenina 2.1 prochází cyklizací, která vede ke vzniku dalších dvou interkonvertibilních sloučenin (2.3, předběžně identifikovaná jako 1-pentyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydrofuran-2-yl)-1H-indol, která je stabilní pouze v nepřítomnosti vody a byla rovněž pozorována jako artefakt GC) a 2.2, protonovaný derivát 2.3, který vzniká v kyselých roztocích. Zbývající sloučeniny byly identifikovány jako možné degradační produkty sloučenin skupiny 2 (4,4,5,5-tetramethyldihydrofuran-2(3H)-on a 1-pentylindolin-2,3-dion) a meziprodukty nebo vedlejší produkty syntézy UR-144 ((1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyklopropyl)methanon, 1-pentyl-1H-indol a 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)hexan-1-on). Pyrolýza rostlinných produktů obsahujících sloučeniny skupiny 2 nebo UR-144 vedla ke vzniku 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-onu (3). To bylo potvrzeno oddělenou pyrolýzou 2.1 a UR-144. Rovněž byly zjištěny další dvě minoritní sloučeniny, 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)ethanon a 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)propan-1-on. Jsou uvedeny cesty těchto přeměn.
Diskuse
Syntetické kanabinoidy se od svého objevení v polovině roku 2000 staly jedním z hlavních problémů forenzní toxikologie a analýzy zabavených drog. Přestože syntetické kanabinoidy působí na kanabinoidní receptory, jejich farmakologické účinky se výrazně liší od účinků marihuany, což naznačuje mechanismy toxicity oddělené od jakýchkoli způsobených vazebnými interakcemi. Bylo zjištěno, že k pozorovaným psychologickým účinkům mohou přispívat produkty pyrolýzy.
Obr. 1 Uváděné pyrolytické produkty dvou syntetických kanabinoidů.
Horní rámeček: UR-144 tvořící 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl) pent-4-en-1-on.
Spodní rámeček: XLR11 forming 1-(1-(5-luoropentyl)-1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-one. V obou případech je cyklopropanový kruh rozbit za vzniku izobutylenové skupiny.UR-144 (33, obr. 1), ((1-pentyl-1H-indol-3-yl) (2,2,3,3-tetramethylcyklopropyl)methanon), je syntetický kanabinoid na bázi indolu, který je strukturně podobný JWH-018 v tom, že obě molekuly obsahují pentyl postranní řetězec mimo dusík in-dolového jádra a sekundární kruhovou strukturu přemostěnou k indolu přes karbonylovou skupinu. Tato sekundární kruhová struktura je jediným rozdílem mezi těmito dvěma kanabinoidy, přičemž naftalenový substituent JWH-018 je v UR-144 nahrazen tetramethylcyklopropanovou skupinou. Tetramethylcyklopropanová skupina je stejně jako ostatní cyklopropanové deriváty považována za tepelně nestabilní. V roce 2012 byl publikován článek, který předběžně charakterizoval hlavní pyrolytický produkt UR-144 jako 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-on (34, obr. 1). Bylo zakoupeno několik komerčně dostupných produktů obsahujících UR-144 a analyzováno pomocí GC-MS a LC-MS/MS. Pro simulaci procesu hoření byla provedena pyrolýza dvou rostlinných vzorků v křemenné trubici. Zatímco tento hlavní pyrolytický produkt (struktura 34) byl pozorován v pyrolyzovaných vzorcích při použití obou detekčních metod, byl pozorován také ve vzorcích, které nebyly pyrolyzovány, ale analyzovány pomocí GC-MS. Toto zjištění naznačuje, že sloučenina je tepelně nestabilní a bude pozorována jako artefakt v důsledku odpařování při plynové chromatografii. Další minoritní produkty byly autory charakterizovány jak v extrahovaných vzorcích, tak ve dvou pyrolyzovaných vzorcích. Kvantitativní výsledky nebyly poskytnuty a identifikace hlavního pyrolýzního produktu nebyla potvrzena pomocí referenčních standardů. Následná studie hodnotila vzorky moči na přítomnost hlavní pyrolytické struktury (34) a takéčetných metabolitů UR-144.
Obr. 2 Navrhované schéma reakcí pro sloučeniny související s UR-144.
Řada studií ukázala, že většina syntetických kanabinoidů na bázi aminoalkylindolů podléhá rozsáhlému metabolismu a často krát není ve vzorcích lidské moči detekovatelná. Předběžně byly identifikovány metabolity mono-hydroxylace, di-hydroxylace, karboxylace a dealkylace hlavního pyrolytického produktu. Z 37 metabolitů předběžně identifikovaných v tomto článku jich 21 bylo hlášenými produkty hlavního pyrolytického produktu, a proto mohou být užitečné jako biomarkery kouřového UR-144 ve screeningových testech. Kvantitativní výsledky nebyly poskytnuty a identifikace hlavní pyrolytické struktury (34) nebyla potvrzena. Případová studie z roku 2013 na vzorcích odebraných jedinci pod vlivem UR-144 uvádí přítomnost mateřské drogy a pyrolytického produktu (34) v krvi, stejně jako příslušných metabolitů v moči. UR-144 i jeho hlavní pyrolytický produkt (struktura 34) byly rovněž zjištěny při analýze zbytků prášku nalezených v plastovém sáčku zabaveném intoxikovanému jedinci. Konečně v roce 2014 publikovali Amaratunga a kol. validační studii metody, v níž byla vyvinuta metoda pro detekci XLR11 (35, obr. 1) ((1-(5-fluoropentyl)-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyklopropyl)-methanon) a mateřské látky UR-144, metabolitů a pyrolýzních produktů v ústní tekutině. Hlavní pyrolytický produkt XLR11 (1-(1-(5-fluoropentyl)-(1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-on)) (36, obr. 1) byl potvrzen pomocí referenčních standardů.
Závěr
Bylo zjištěno, žeUR-144 je relativně nestabilní a bylo zaznamenáno snadné slučování cyklopropanových kruhů. Tepelná isomerizace UR-144 bez přístupu vzduchu (tj. port/kolona GC injektoru) nebo za přítomnosti vzduchu (tj. spalování produktů obsahujících UR-144 ) vede k otevření cyklopropanového kruhu a vzniku produktu trimethylbutenu (3). Hydratace cyklopropanu v UR-144 nebo trimethylbutenové části ve sloučenině 3 vede ke vzniku skupiny interkonvertibilních sloučenin. Farmakologické vlastnosti těchto sloučenin nejsou známy a mohou přispívat k intenzivním psychologickým účinkům zaznamenaným po konzumaci UR-144. Tyto sloučeniny mohou být zajímavé jako jednotlivé nové syntetické kanabinoidy pro použití.
Last edited:
