Wprowadzenie
W ostatnich latach poczyniono znaczne postępy w identyfikacji ewoluujących generacji syntetycznych kannabinoidów, takich jak JWH-018 i odpowiadających im metabolitów. Jednak dwa obszary pozostają stosunkowo niezbadane: toksyczność i mechanizm toksyczności leków macierzystych i ich metabolitów oraz identyfikacja wspólnych produktów pirolitycznych i ich toksyczności. Ta ostatnia kwestia ma kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę, że najczęstszym sposobem przyjmowania syntetycznych kannabinoidów jest palenie lub wdychanie podgrzanych oparów. Związki te naśladują Δ9-tetrahydrokannabinol (THC), aktywny składnik konopi indyjskich. Dodatkowe efekty, określane jako "tetrada kannabinoidowa", obejmują hipotermię, analgezję, katalepsję i zahamowanie aktywności lokomotorycznej. Test tetradowy to seria paradygmatów behawioralnych, w których gryzonie leczone kannabinoidami, takimi jak THC, wykazują efekty. Jest on szeroko stosowany do badań przesiewowych leków, które indukują efekty za pośrednictwem receptorów kannabinoidowych u gryzoni. Cztery elementy behawioralne tetradu to spontaniczna aktywność, katalepsja, hipotermia i analgezja. Do tej pory zidentyfikowano niewiele produktów pirolitycznych, a tylko dwa zaobserwowano w matrycach toksykologicznych, degradantach UR-144 i XLR-11. W rezultacie realistyczna i powtarzalna symulacja spożycia przez palenie jest trudna. Co więcej, nie ma sposobu, aby ustalić, jakie związki powstałe w wyniku palenia pozostają we wdychanym powietrzu w celu dostarczenia ich do płuc i wchłonięcia do krwiobiegu. W świetle tych rozważań, wyczerpujące metody pobierania próbek i gromadzenia są rozsądną alternatywą jako punkt wyjścia. Metoda analityczna została zoptymalizowana przy użyciu powtórzonych i zduplikowanych analiz, począwszy od mieszanek ziołowych bez kannabinoidów. Eksperymenty te pozwoliły ustalić związki, które powinny powstać z podłoża i odróżnić je od związków pochodzących z syntetycznych kannabinoidów. Korzystając ze zoptymalizowanych procedur eksperymentalnych, scharakteryzowano każdy syntetyczny kannabinoid. Wyniki zostały wykorzystane do identyfikacji wspólnych szlaków pirolitycznych i opracowania metod, które pozwolą na przewidywanie produktów pirolitycznych nowych kannabinoidów. W tym artykule można przeczytaćo procesie ogrzewania i rozkładzie termicznym substancji podczas palenia.
Rys. 1 Schemat podziału JWH-018 na obserwowane produkty pirolityczne; (*) unikalne produkty
Pirolizasyntetycznego JWH-018
Próby pirolizy syntetycznych kannabinoidów dały 14 produktów pirolitycznych, a każdy z nich okazał się być obecny w dymie wykrytym w próbkach z probówki lub rozpuszczalnika, przy czym w próbce kwarcu/popiołu nie wykryto prawie żadnych pozostałości. Unikalne produkty mogą być wykorzystywane jako dodatkowe markery stosowania syntetycznych kannabinoidów, nawet jeśli związek macierzysty nie zostanie wykryty. Należy zwracać uwagę i brać te informacje pod uwagę. Policja może dowiedzieć się, co paliłeś wcześniej. Rysunek 1 przedstawia przykładowy rozkład związku macierzystego JWH-018 na produkty pirolityczne.
Rysunek 1 dodatkowo ilustruje przykłady trzech typowych tendencji rozkładu w pirolizie syntetycznych kannabinoidów. Pierwszą z nich jest rozpad po obu stronach centralnej grupy karbonylowej, powszechnie występującej w syntetycznych kannabinoidach. Ta tendencja rozkładu powoduje powstawanie pirolityków, takich jak produkty indolowe lub naftalenowe. Drugim trendem, przewidywalnym ze względu na słabe wiązanie C-N, jest utrata grupy podstawnikowej związanej z azotem w strukturze pierścienia indolowego lub indazolowego. Przykładem tego na rysunku 1 jest 3-naftoiloindol. Większość syntetycznych kannabinoidów ma strukturę pierścienia indolowego lub indazolowego, a wraz ze wzrostem wielkości pierścienia pirolitycznego przekształcają się odpowiednio w strukturę pierścienia chinolinowego lub cynolinowego. Te trendy rozpadu lub konwersji mogą być wykorzystane do modelu przewidywania degradacji termicznej stale ewoluujących generacji syntetycznych kannabinoidów. Wykrycie tych produktów nie może być wykorzystane do wskazania użycia syntetycznych kannabinoidów w ogóle lub ewentualnie ograniczyć poszukiwania do klasy strukturalnej, takiej jak naftoiloindole, indazole lub tetrametylocyklopropyle. Rysunek 2 przedstawia przykładowy rozkład różnych macierzystych syntetycznych kannabinoidów, które wytworzyły pirolityczną chinolinę. Można zauważyć,że każdy związek macierzysty zawiera grupę indolową, a ten rodzaj trendu można wykorzystać do ograniczenia wyszukiwania do tych z grupą indolową, jeśli chinolina została wykryta podczas analizy, jeśli dodatkowe informacje wskazują na użycie syntetycznego kannabinoidu.
Rysunek 1 dodatkowo ilustruje przykłady trzech typowych tendencji rozkładu w pirolizie syntetycznych kannabinoidów. Pierwszą z nich jest rozpad po obu stronach centralnej grupy karbonylowej, powszechnie występującej w syntetycznych kannabinoidach. Ta tendencja rozkładu powoduje powstawanie pirolityków, takich jak produkty indolowe lub naftalenowe. Drugim trendem, przewidywalnym ze względu na słabe wiązanie C-N, jest utrata grupy podstawnikowej związanej z azotem w strukturze pierścienia indolowego lub indazolowego. Przykładem tego na rysunku 1 jest 3-naftoiloindol. Większość syntetycznych kannabinoidów ma strukturę pierścienia indolowego lub indazolowego, a wraz ze wzrostem wielkości pierścienia pirolitycznego przekształcają się odpowiednio w strukturę pierścienia chinolinowego lub cynolinowego. Te trendy rozpadu lub konwersji mogą być wykorzystane do modelu przewidywania degradacji termicznej stale ewoluujących generacji syntetycznych kannabinoidów. Wykrycie tych produktów nie może być wykorzystane do wskazania użycia syntetycznych kannabinoidów w ogóle lub ewentualnie ograniczyć poszukiwania do klasy strukturalnej, takiej jak naftoiloindole, indazole lub tetrametylocyklopropyle. Rysunek 2 przedstawia przykładowy rozkład różnych macierzystych syntetycznych kannabinoidów, które wytworzyły pirolityczną chinolinę. Można zauważyć,że każdy związek macierzysty zawiera grupę indolową, a ten rodzaj trendu można wykorzystać do ograniczenia wyszukiwania do tych z grupą indolową, jeśli chinolina została wykryta podczas analizy, jeśli dodatkowe informacje wskazują na użycie syntetycznego kannabinoidu.
Rys. 2 Wykres przedstawiający każdy macierzysty syntetyczny kannabinoid, który wytworzył chinolinę.
Brakuje danych na temat lotności większości produktów, ale kilka z nich wskazuje na zdolność zgłoszonej metodologii do gromadzenia produktów w całym zakresie lotności. Kilka przykładów produktów o wysokiej lotności to indol, chinolina i naftalen, których poziomy prężności par są rzędu ~ 10-2 mm Hg. Z drugiej strony spektrum, zebrano również mało lotne związki macierzyste, takie jak JWH-018 i JWH-073, których prężność par jest rzędu ~10-10 mm Hg (im niższa prężność par, tym mniej lotny związek). Skonstruowana aparatura wykazała zdolność do wytworzenia "środowiska podobnego do palenia", co jest ważne, ponieważ syntetyczne kannabinoidy są często palone przy użyciu matrycy ziołowej z dodatkiem interesującego nas związku. Sześć popularnych materiałów ziołowych zostało poddanych pirolizie w celu określenia produktów tła, aby odróżnić je od pirolitycznych syntetycznych kannabinoidów, a 10 spójnych produktów, które zostały wstępnie zidentyfikowane, zostało wykrytych i zgodnych z wcześniejszymi badaniami pirolizy materiału roślinnego, wykazując, że metodologia była odpowiednia do analiz pirolitycznych.
Wnioski
Należy zwrócić uwagę, że gdy laboratorium bada mocz lub krew, laboratoria toksykologiczne mogą śledzić stosowanie JWH-018 przez długi czas za pomocą produktów pirolizy i ich metabolitów (substancji, które powstają w organizmie po spożyciu). Próby pirolizy JWH-018 dały 14 produktów pirolizy. Sześć z tych produktów było unikalnych dla konkretnego macierzystego związku kannabinoidowego, podczas gdy pozostałe 8 było wspólnych dla wielu związków macierzystych. Unikalne produkty pirolityczne są ważne, ponieważ mogą służyć jako dodatkowe markery toksykologiczne i wskazywać na użycie określonego syntetycznego kannabinoidu bez wykrywania związku macierzystego lub metabolicznego. Wspólne produkty pirolityczne nie wskazują na konkretny kannabinoid, ale są użyteczną sugestią użycia syntetycznego kannabinoidu. Po analizie badanych kannabinoidów widoczne były trzy główne trendy degradacji termicznej, w tym: (1) pęknięcie po obu stronach centralnego karbonylu; (2) utrata indolowej/indazolowej grupy podstawnikowej z wiązaniem N oraz (3) wzrost wielkości pierścienia odpowiednio z indolowego/indazolowego do chinolinowego/cynolinowego. Tendencje te mogą być wykorzystane jako model predykcyjny dla innych syntetycznych kannabinoidów, które nie zostały tutaj zbadane, nie zostały jeszcze zaobserwowane w praktyce lub dla przyszłych generacji, które nie zostały jeszcze zsyntetyzowane.
Last edited by a moderator:
