Giriş
Bu derlemenin amacı, metamfetaminin pirolizi ve ısıtılmış buharının yutulması ve bunlara eşlik eden termal bozunma süreçleriyle ilgili bugüne kadarki literatürü özetlemektir. Metamfetamin yaygın olarak içilebilen bir kötüye kullanım uyuşturucusudur. Bir uyuşturucunun içilmesi genellikle hızlı bir etki başlangıcı sağlar, metamfetamin açısından intravenöz uygulama ile karşılaştırılabilir.
Çoğu durumda, termal ayrışma en zayıf bağın (genellikle C-N) parçalanmasıyla başlar ve daha sonra sterik olarak tercih edilen en kararlı ürünleri oluşturan serbest radikaller meydana gelir. Isıtma işlemi genellikle metabolitlerin yanı sıra termal bozunma ürünleri de üretir. Bu yan ürünlerin akut ve kronik toksisitesi tam olarak anlaşılamamıştır.
Yutmanın bir şekli olarak buharların solunması, bileşikleri ağız ve burun yoluyla akciğerlere ulaştırır. Ağız ve burnun mukoza zarları partikülleri filtrelemek için tasarlanmış olsa da, suda çözünen bileşiklerin bu yüzeylerde hapsolması meydana gelebilir. Akciğerlere girdikten sonra, moleküller bileşiğe bağlı bir oranda kan dolaşımına karışır. Emilim derecesini etkileyen faktörler arasında solunan maddelerin akciğerlere ne kadar ilerlediği, kandaki içsel çözünürlük ve akciğerlerdeki kan akış hızı yer alır. Bileşikler kan dolaşımına girdikten sonra, GI kanalından emilen ilaçlarda meydana gelen birinci dereceden metabolizma olmaksızın dokulara dağıtılır. Sonuç olarak, sigara yoluyla alınan belirli bir ilacın etkili dozu, ağızdan alınan aynı miktardaki ilaçtan çok daha yüksek olabilir. Buna ek olarak, farmakolojik etkiler tütsülenmiş bir ilaçla neredeyse anında ortaya çıkabilir. Farmakolojik etkilerin hızlı ve yoğun bir şekilde başlaması, oral alımın aksine, belirli bir maddenin tüttürülmesi veya enjekte edilmesi için motive edici bir güçtür.
Çoğu durumda, termal ayrışma en zayıf bağın (genellikle C-N) parçalanmasıyla başlar ve daha sonra sterik olarak tercih edilen en kararlı ürünleri oluşturan serbest radikaller meydana gelir. Isıtma işlemi genellikle metabolitlerin yanı sıra termal bozunma ürünleri de üretir. Bu yan ürünlerin akut ve kronik toksisitesi tam olarak anlaşılamamıştır.
Yutmanın bir şekli olarak buharların solunması, bileşikleri ağız ve burun yoluyla akciğerlere ulaştırır. Ağız ve burnun mukoza zarları partikülleri filtrelemek için tasarlanmış olsa da, suda çözünen bileşiklerin bu yüzeylerde hapsolması meydana gelebilir. Akciğerlere girdikten sonra, moleküller bileşiğe bağlı bir oranda kan dolaşımına karışır. Emilim derecesini etkileyen faktörler arasında solunan maddelerin akciğerlere ne kadar ilerlediği, kandaki içsel çözünürlük ve akciğerlerdeki kan akış hızı yer alır. Bileşikler kan dolaşımına girdikten sonra, GI kanalından emilen ilaçlarda meydana gelen birinci dereceden metabolizma olmaksızın dokulara dağıtılır. Sonuç olarak, sigara yoluyla alınan belirli bir ilacın etkili dozu, ağızdan alınan aynı miktardaki ilaçtan çok daha yüksek olabilir. Buna ek olarak, farmakolojik etkiler tütsülenmiş bir ilaçla neredeyse anında ortaya çıkabilir. Farmakolojik etkilerin hızlı ve yoğun bir şekilde başlaması, oral alımın aksine, belirli bir maddenin tüttürülmesi veya enjekte edilmesi için motive edici bir güçtür.
Isıtma süreci
Tütsülenmiş suistimal ilaçlarının termal ayrışma ürünlerinin belirlenmesiyle ilgili zorluklardan biri, hem kullanıcı hem de analitik perspektiflerden sürecin gerçekçi ve temsili sıcaklık aralıklarının belirlenmesidir. Tek bir 'tütsüleme' yöntemi yoktur, daha ziyade gereçlerle hafif ila orta dereceli ısıtmadan sigara benzeri bir sistemde meydana gelen daha agresif ısıtmaya kadar bir dizi koşul vardır. En basit durumda, ısıtma, akciğerler yoluyla kan dolaşımına iletilmek üzere ilacı uçurur. Diğer bileşenlerin ve kirleticilerin buharlaşması; buharlaşmayı takiben termal bozunma; veya bir yüzeyde termal bozunmayı takiben buharlaşma gibi başka süreçler de mümkündür (Şekil 1).
Şekil 1. Üst Çerçeve: Bir ilacın veya ilaç tuzunun gaz fazına ulaşabileceği yollar. Jenerik B, protonlanmamış (serbest baz) formdaki bazik bir ilacı temsil eder; TD ise termal ayrışma ürünlerini ifade eder.
Metamfetamin baziktir ve bir amin grubu içerir. Katı, serbest baz formunda (B), tuz formunda (tipik olarak ancak sadece hidroklorür tuzu değil) veya protonlanmış formda (BH+) olabilir. Bu derlemede tanımlandığı şekliyle içim için ön koşul olan buharlaşma, bir faz değişiminden daha fazlasını içerebilir (Şekil 1, Yol 1), bunun derecesi ısıtma şekline, sıcaklığa, matrise ve söz konusu ilaca bağlı olacaktır. İlk olarak tuzun serbest baz formuna termal bozunması ve ardından buharlaşma meydana gelebilir (Şekil 1, Yol 2). Farklı ısıtma koşulları altında, baz veya tuz buharlaşmadan önce termal bozunmaya uğrayabilir (Şekil 1, Yol 3 ve 4) ve burada ek bozunma gerçekleşebilir.
İlaçlar terapötik ve rekreasyonel ortamlarda inhalasyon yoluyla alınabilir. Terapötik ajanlar inhalasyon yoluyla verilebilir, ancak bu modlar agresif ısıtma içermez; daha ziyade amaç solunabilir bir aerosol oluşturmaktır. Buharlaştırılmış maddelerin tek önemli terapötik kullanımı, ajanların tipik olarak oda sıcaklığında buhar fazında olduğu anestezidir. Elektronik sigaraların nikotin iletim aracı olarak popülaritesi giderek artmaktadır. Bu cihazlar, solunabilir bir aerosol oluşturmak için diol, aroma ve nikotin solüsyonlarını hafifçe ısıtır. Isı, 40-65 °C aralığında sıcaklıklara sahip bir batarya aracılığıyla iletilir. Bu sıcaklıklarda termal bozulmanın minimum düzeyde olması beklenmektedir. Bu makalenin yazıldığı tarih itibariyle, kötüye kullanılan uyuşturucuların elektronik sigaralar yoluyla alınmasını özel olarak tartışan yayınlanmış bir rapor bulunamamıştır.
Şekil 2a'da gösterildiği gibi, reaktif alanlar yanma bölgesi (ekzotermik reaksiyonlar) ve endotermik reaksiyonların baskın olduğu piroliz bölgesidir. Aktif yanma uçta meydana gelir ve kullanıcı sigarayı "üflediğinde" ve bölgeden hava çektiğinde vurgulanır. Puflama sırasında sıcaklık hızla yükselir ve 950 °C'ye yaklaşabilir. Yanma bölgesinden pirolitik bölgeye doğru akarken havadaki oksijen tükenir.
İlaçlar terapötik ve rekreasyonel ortamlarda inhalasyon yoluyla alınabilir. Terapötik ajanlar inhalasyon yoluyla verilebilir, ancak bu modlar agresif ısıtma içermez; daha ziyade amaç solunabilir bir aerosol oluşturmaktır. Buharlaştırılmış maddelerin tek önemli terapötik kullanımı, ajanların tipik olarak oda sıcaklığında buhar fazında olduğu anestezidir. Elektronik sigaraların nikotin iletim aracı olarak popülaritesi giderek artmaktadır. Bu cihazlar, solunabilir bir aerosol oluşturmak için diol, aroma ve nikotin solüsyonlarını hafifçe ısıtır. Isı, 40-65 °C aralığında sıcaklıklara sahip bir batarya aracılığıyla iletilir. Bu sıcaklıklarda termal bozulmanın minimum düzeyde olması beklenmektedir. Bu makalenin yazıldığı tarih itibariyle, kötüye kullanılan uyuşturucuların elektronik sigaralar yoluyla alınmasını özel olarak tartışan yayınlanmış bir rapor bulunamamıştır.
Şekil 2a'da gösterildiği gibi, reaktif alanlar yanma bölgesi (ekzotermik reaksiyonlar) ve endotermik reaksiyonların baskın olduğu piroliz bölgesidir. Aktif yanma uçta meydana gelir ve kullanıcı sigarayı "üflediğinde" ve bölgeden hava çektiğinde vurgulanır. Puflama sırasında sıcaklık hızla yükselir ve 950 °C'ye yaklaşabilir. Yanma bölgesinden pirolitik bölgeye doğru akarken havadaki oksijen tükenir.
Şekil 2. Üst çerçeve: Bir sigaradaki ısıtılmış bölgeler ve hava akışı. Sol alt çerçeve: Doğaçlama bir ısıtma cihazında ısıtılmış bölgeler ve hava akışı. Sağ alt: "Ejderhayı kovalamak "ta olduğu gibi açık havada ısıtma süreci.
Buradaki kimyasal reaksiyonlara indirgeyici ayrışma hakimdir. Partikül maddelerin yoğunlaşması ve filtrelenmesi, ağza yakın ürünler olarak ortaya çıkar. 2004 tarihli bir makalede, sigara içimi sırasında uçucu hale gelen bileşiklerin ne derece termal olarak bozunduğunu belirlemek için yapılan deneyler ele alınmıştır. Yazarlar, bir GC-MS'ye analitik piroliz girişi kullanarak, çoğu bileşik için ana bileşiğin çoğunun sigara içen kişiye aktarıldığını bulmuşlardır. Bu çalışma, bozulmamış transfer derecesinin formül ağırlığına ve uçuculuğa (moleküler ağırlık ne kadar küçükse, bozulmamış transfer o kadar büyüktür) ve daha az ölçüde fonksiyonel gruplara ve matrise bağlı olduğunu göstermiştir. Yazarlar, analitik piroliz sonuçlarını radyolabelled bileşikler kullanarak sigara içme ile karşılaştırmış ve nispeten uçucu bileşikler (<~300Da) için analitik pirolizin sigara içmek için iyi bir model olduğunu bildirmiştir. Bir uyarıya dikkat çekmişlerdir: bu metodoloji daha büyük, daha az uçucu bileşiklerin piroliz derecesini fazla tahmin etmiştir. Bu sınırlama, çoğu 400Da'dan daha düşük moleküler ağırlığa sahip olan kötüye kullanım ilaçları bağlamında kritik değildir.
Sigara içimi kokain, metamfetamin, amfetamin, eroin ve fentanil gibi uyuşturucuların alımında kullanılan tipik süreci taklit etmez. Bu durumlarda (Şekil 2b ve 2c), uyuşturucu bir yüzeye veya ampul gibi geçici bir boruya yerleştirilir ve bir çakmak kullanılarak ısıtılır. Buhar, bir pipet veya benzer bir cihaz kullanılarak akciğerlere çekilir. Cihazın tasarımına bağlı olarak, kullanıcı havayı ısıtılmış malzemenin üzerinden ya da borularda malzemenin içinden çekebilir. Sigaradakine benzer bir yanma bölgesi yoktur. Buna göre, birçok sigara içme yöntemi oksidatif koşullar altında açık havada ısıtma olarak daha iyi tanımlanmaktadır. 'Ejderhayı kovalamak' olarak adlandırılan yöntemde, madde alüminyum folyo gibi bir yüzeye yerleştirilir ve bir çakmakla ısıtılır. Folyo birkaç saniye içinde 600 °C'ye kadar yüksek sıcaklıklara ulaşır, ancak ısının matris tarafından emilmesi (ısı kapasitelerine göre belirlenir) katı maddenin sıcaklığını ~400 °C ile sınırlayabilir.
Sigara içimi kokain, metamfetamin, amfetamin, eroin ve fentanil gibi uyuşturucuların alımında kullanılan tipik süreci taklit etmez. Bu durumlarda (Şekil 2b ve 2c), uyuşturucu bir yüzeye veya ampul gibi geçici bir boruya yerleştirilir ve bir çakmak kullanılarak ısıtılır. Buhar, bir pipet veya benzer bir cihaz kullanılarak akciğerlere çekilir. Cihazın tasarımına bağlı olarak, kullanıcı havayı ısıtılmış malzemenin üzerinden ya da borularda malzemenin içinden çekebilir. Sigaradakine benzer bir yanma bölgesi yoktur. Buna göre, birçok sigara içme yöntemi oksidatif koşullar altında açık havada ısıtma olarak daha iyi tanımlanmaktadır. 'Ejderhayı kovalamak' olarak adlandırılan yöntemde, madde alüminyum folyo gibi bir yüzeye yerleştirilir ve bir çakmakla ısıtılır. Folyo birkaç saniye içinde 600 °C'ye kadar yüksek sıcaklıklara ulaşır, ancak ısının matris tarafından emilmesi (ısı kapasitelerine göre belirlenir) katı maddenin sıcaklığını ~400 °C ile sınırlayabilir.
Terminoloji ve mekanizma
Kötüye kullanılan uyuşturucular bağlamında tütsüleme sürecini tanımlamak için en sık kullanılan terim pirolizdir. Piroliz, aerobik veya aerobik olmayan koşullarda meydana gelebilen bir tür gaz fazı termal bozunma reaksiyonudur. Kesin olarak tanımlandığında piroliz yanma değildir, ancak piroliz yanmanın başlamasına yol açabilir. Pirolizin gerçekleştiği sıcaklık aralığı, ayrışmaya uğrayan malzemeye bağlıdır. Bu derlemede piroliz, doğrudan veya dolaylı olarak ürün molekülleri oluşturan serbest radikalleri veren bağların kırılmasını tanımlamak için genel olarak kullanılacaktır. Çoğu durumda, ilk bölünme bağ gücüne dayanır ve oluşan bileşikler, ürünlerin ve potansiyel yeniden düzenleme ürünlerinin göreceli kararlılığına dayanarak tahmin edilebilir. Piroliz reaksiyonları (sıklık sırasına göre) eliminasyonlar, yeniden düzenlemeler, oksidasyonlar, indirgemeler, sübstitüsyonlar ve eklemeleri içerir. Gaz fazı pirolizinin yanma, biyokütle yakma, polimerler ve enerji/yakıtlar gibi alanlarda kapsamlı bir şekilde çalışıldığını belirtmek gerekir, ancak belirli bir dizi koşul altında belirli bir küçük molekülden hangi pirolitik ürünlerin oluşabileceğinin hızlı bir şekilde in-silico tahminini sağlayan hazır araçlar veya uygulamalar yoktur. Belirtilen reaksiyon türleri arasında pirolitik eliminasyon en yaygın olarak gözlemlenenidir ve ilk bağ bölünmesine hangi atomların dahil olduğuna ve hangi atomların elimine edildiğine bağlı olarak α-eliminasyonlar, β-eliminasyonlar, 1,3-eliminasyonlar vb. olarak kategorize edilebilir. Bu eliminasyon reaksiyonlarının çoğu, molekül içi (i) eliminasyon süreci olan bir Ei mekanizmasını takip eder. Geçiş durumu döngüseldir ve yeni oluşan herhangi bir çift bağ genellikle en az ikame edilmiş karbona doğru gider (Hoffmann'ın kuralı). Reaksiyondan önce molekül içinde bir çift bağ zaten mevcutsa, sterik olarak mümkünse konjuge bir sistemin oluşumu tercih edilecektir.
Birkaç makale, pirolitik ürünler için değerlendirilen bazik ilaçların protonasyon durumunun ve asit tuzu formunun etkisini ele almıştır. Klorür anyonu (bir HCl tuzundan) bir nükleofil olarak hareket edebilir ve sonuç olarak klorlu ürünler piroliz ürünleri olarak gözlemlenmiştir.
Birkaç makale, pirolitik ürünler için değerlendirilen bazik ilaçların protonasyon durumunun ve asit tuzu formunun etkisini ele almıştır. Klorür anyonu (bir HCl tuzundan) bir nükleofil olarak hareket edebilir ve sonuç olarak klorlu ürünler piroliz ürünleri olarak gözlemlenmiştir.
Şekil 3. Metamfetaminin bildirilen pirolitik ürünleri.
Yedi ana piroliz ürünü vardır: amfetamin (17, Şekil 3), trans-fenilaseton (18, Şekil 3), dimetilamfetamin (19, Şekil 3), n-asetil, n-propiyonil, n-formil-metilmetamfetamin (20, Şekil 3), andn-siyanometilmetamfetamin (21, Şekil 3). 1999 yılında yapılan bir çalışma bu pirolitik ürünlerin çoğunu doğrulamış ve furfurilmetamfetamin, 2-propenilbenzen, benzil metil ketoksim, 3,4-dihidro-2-naftaleon, n-formilamfetamin, n-asetamfetamin ve bibenzil dahil olmak üzere çok sayıda başka ürün tanımlamıştır, ancak tanımlamalar referans standartlarla doğrulanmamıştır.
Ely ve arkadaşları tarafından 2007 yılında yayınlanan bir makalede analitik piroprob kullanılmış ve pirolitik ürünler olarak amfetamin, etil benzen, 1-fenilpropen (22, Şekil 3), toluen, stiren, efedrin, nor-efedrin ve çeşitli metabolitler tanımlanmıştır. Birkaç karışım değerlendirilmiş (kafein, lidokain ve benzokain ile) ve metamfetamin pirolitik ürünlerinde kayda değer bir farklılık görülmemiştir. Bibenzil de rapor edilmiştir, ancak tanımlama referans standartlarla doğrulanmamıştır.
Listelenen son bileşenler, son derece küçük miktarlar nedeniyle tüketicinin vücudu üzerinde önemli bir etkiye sahip değildir. Örneğin, 1 g metamfetaminin süblimasyonu 0.00001 g'dan fazla efedrin ve norefedrin üretmez, bu da minimum etkili dozdan 1000 kat daha düşüktür. Muhtemelen, süblimasyon sırasında bir dizi başka madde oluşur, ancak o kadar önemsiz miktarlardadır ki, kontrol yöntemlerinin geliştirilmesinin bu aşamasında bunları tanımlamak mümkün değildir.
Ely ve arkadaşları tarafından 2007 yılında yayınlanan bir makalede analitik piroprob kullanılmış ve pirolitik ürünler olarak amfetamin, etil benzen, 1-fenilpropen (22, Şekil 3), toluen, stiren, efedrin, nor-efedrin ve çeşitli metabolitler tanımlanmıştır. Birkaç karışım değerlendirilmiş (kafein, lidokain ve benzokain ile) ve metamfetamin pirolitik ürünlerinde kayda değer bir farklılık görülmemiştir. Bibenzil de rapor edilmiştir, ancak tanımlama referans standartlarla doğrulanmamıştır.
Listelenen son bileşenler, son derece küçük miktarlar nedeniyle tüketicinin vücudu üzerinde önemli bir etkiye sahip değildir. Örneğin, 1 g metamfetaminin süblimasyonu 0.00001 g'dan fazla efedrin ve norefedrin üretmez, bu da minimum etkili dozdan 1000 kat daha düşüktür. Muhtemelen, süblimasyon sırasında bir dizi başka madde oluşur, ancak o kadar önemsiz miktarlardadır ki, kontrol yöntemlerinin geliştirilmesinin bu aşamasında bunları tanımlamak mümkün değildir.
Piroliz ürünlerine kısa bir bakış
Amfetamin , metamfetamin gibi, presinaptik uçlardan katekolaminlerin (dopamin, norepinefrin ve serotonin) salınımında bir artışa dayanan, yorgunluğu azaltan, enerji artışına neden olan, uyku ihtiyacını azaltan ve iştahı bastıran bir merkezi sinir sistemi uyarıcısıdır.
Fenilaseton, amfetamin ve metamfetamin sentezi için kullanılan bir madde ve bu yüzey aktif maddelerin inaktif bir metabolitidir. Vücutta benzoik aside oksidasyona uğrar, glisin ile konjugasyona uğrayarak hippurik asit oluşturur ve böbrekler tarafından atılır. Bu kullanım yöntemi ile vücut üzerinde gözle görülür bir psikoaktif etkisi yoktur.
Dimetilamfetamin, benzer etkileri olan amfetamin ve metamfetaminden daha az güçlü bir MSS uyarıcısıdır. N-formilmetamfetamin, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eden, metabolik bozukluklara neden olan, vücutta birikme eğilimi gösteren, zihinsel bozukluklara, merkezi sinir sisteminin organik lezyonlarına neden olan toksik bir maddedir. Asidik bir ortamda metamfetamine indirgenir.
N-formilmetamfetamin, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eden, metabolik bozukluklara neden olan, vücutta birikme eğilimi gösteren, zihinsel bozukluklara, merkezi sinir sisteminin organik lezyonlarına neden olan toksik bir maddedir Asidik bir ortamda metamfetamine indirgenir.
1-Pnilpropen kanserojen ve mutajendir; vücutta birikmez. Sık solunması akciğer kanserine neden olur.
N-siyanometilmetamfetamin güçlü bir zehirdir, deri ve mukoza zarları üzerinde lokal tahriş edici etkisi vardır, vücutta hücresel solunumu engelleyensiyanürlere metabolize olur. Sadece metamfetamin tütünle birlikte süblimleştirildiğinde oluşur (örneğin, metamfetaminli bir sigara içerken).
Fenilaseton, amfetamin ve metamfetamin sentezi için kullanılan bir madde ve bu yüzey aktif maddelerin inaktif bir metabolitidir. Vücutta benzoik aside oksidasyona uğrar, glisin ile konjugasyona uğrayarak hippurik asit oluşturur ve böbrekler tarafından atılır. Bu kullanım yöntemi ile vücut üzerinde gözle görülür bir psikoaktif etkisi yoktur.
Dimetilamfetamin, benzer etkileri olan amfetamin ve metamfetaminden daha az güçlü bir MSS uyarıcısıdır. N-formilmetamfetamin, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eden, metabolik bozukluklara neden olan, vücutta birikme eğilimi gösteren, zihinsel bozukluklara, merkezi sinir sisteminin organik lezyonlarına neden olan toksik bir maddedir. Asidik bir ortamda metamfetamine indirgenir.
N-formilmetamfetamin, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eden, metabolik bozukluklara neden olan, vücutta birikme eğilimi gösteren, zihinsel bozukluklara, merkezi sinir sisteminin organik lezyonlarına neden olan toksik bir maddedir Asidik bir ortamda metamfetamine indirgenir.
1-Pnilpropen kanserojen ve mutajendir; vücutta birikmez. Sık solunması akciğer kanserine neden olur.
N-siyanometilmetamfetamin güçlü bir zehirdir, deri ve mukoza zarları üzerinde lokal tahriş edici etkisi vardır, vücutta hücresel solunumu engelleyensiyanürlere metabolize olur. Sadece metamfetamin tütünle birlikte süblimleştirildiğinde oluşur (örneğin, metamfetaminli bir sigara içerken).
Sonuçlar.
1. Hiçbir koşulda tütünle birlikte metamfetamin içmeyin.
2. Saf metamfetamin içiyorsanız, solumadan önce buharları zayıf asit içeren bir sıvıdan (limon, elma veya portakal suyu, sek şarap vb.) geçirmeniz tavsiye edilir. Gazlar suda soğutulur ve solunum sistemine zarar vermez. Bu tavsiyelere uyarsanız, metamfetaminin solunması burun içi veya ağızdan kullanımından daha tehlikeli değildir.
2. Saf metamfetamin içiyorsanız, solumadan önce buharları zayıf asit içeren bir sıvıdan (limon, elma veya portakal suyu, sek şarap vb.) geçirmeniz tavsiye edilir. Gazlar suda soğutulur ve solunum sistemine zarar vermez. Bu tavsiyelere uyarsanız, metamfetaminin solunması burun içi veya ağızdan kullanımından daha tehlikeli değildir.
Last edited by a moderator:
