ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2015, том 70, № 2, с. 216-224
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ =
УДК 543.51:543.544:615.074
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАБОЛИТОВ АЦЕТИЛФЕНТАНИЛА © 2015 г. А. Б. Мелентьев*, С. С. Катаев**, О. Н. Дворская***
* Челябинское областное бюро судебно-медицинской экспертизы 454076 Челябинск, ул. Варненская, 4-б 1Е-таИ: amelentyev@sme74.ru **Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы 614077Пермь, ул. Старцева, 61 ***Пермская государственная фармацевтическая академия Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра токсикологической химии
614990Пермь, ул. Полевая, 2 Поступила в редакцию 14.11.2013 г, после доработки 07.04.2014 г.
Ацетилфентанил — новое дизайнерское наркотическое вещество, производное фентанила. Используя методы газовой хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спек-трометрическим детектированием в образцах мочи потребителей ацетилфентанила идентифицированы основные его метаболиты. Предложенные структуры метаболитов подтверждены их фрагментацией под действием электронного удара и химической ионизацией при атмосферном давлении. Получены масс-спектральные и хроматографические характеристики некоторых производных метаболитов ацетилфентанила. Основным путем биотрансформации ацетилфентанила является гид-роксилирование фенилэтильного фрагмента молекулы.
Ключевые слова: дизайнерские наркотики, ацетилфентанил, метаболизм, газовая хроматография, ВЭЖХ, масс-спектрометрический детектор.
DOI: 10.7868/S0044450215020127
В 2012 г. на рынке компонентов курительных смесей в нескольких регионах РФ появилось новое, легальное до ноября 2012 г соединение — ацетилфентанил. Ацетамид, М-фенил-М-[1-(2-фенилэтил)-4-пиперидинил, CAS № 3258-84-2 - GR-001, ацетилфентанил, дезметилфентанил или ацетилированный аналог фентанила является структурным аналогом мощного наркотического вещества — фентанила. Фармакологическое действие этого вещества отличается от большинства других компонентов курительных смесей, воздействующих в основном на каннабиноидные рецепторы CB1 и CB2. Тем не менее его использовали как компонент изготавливаемых кустарно курительных смесей.
В 2012 г. ацетилфентанил обнаружен нами в посмертном материале в 12 случаях, иногда с морфином. Других наркотических или психотропных веществ в таких экспертизах не обнаружено. Эффективная доза ацетилфентанила примерно в десять раз ниже, чем у морфина, но в три раза выше фентанила [1]. Однако летальная доза ацетилфентанила (9.3 мг/кг) примерно в 7 раз ниже, чем у фентанила, и в 50 раз ниже, чем у морфина. Результаты изучения анальгетической активности некоторых аналогов фентанила, представленные в работе [1], показывают, что ацетилфентанил на-
ряду с а -метилфентанилом и 3-метилфентани-лом является одним из наиболее опасных аналогов фентанила из-за узкого диапазона безопасных доз. В литературе приведены сведения об основных метаболитах фентанила и некоторых его аналогов [2—5], однако сведения о биотрансформации в организме человека ацетилфентанила отсутствуют. Низкие действующие концентрации в крови и отсутствие сведений о метаболизме этого вещества затрудняют его идентификацию в биологических средах организма.
Работа посвящена идентификации метаболитов ацетилфентанила в экстрактах мочи, получении масс-спектральных и хроматографических характеристик некоторых их производных методами газовой хроматографии и ВЭЖХ с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ—МС и ВЭЖХ-МС).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Материалы и реагенты. Все использованные растворители имели квалификацию х. ч. Пиридин, триэтиламин и этилацетат обезвоживали с помощью прокаленного карбоната калия и перегоняли. Н,0-бис(триметилсилил)ацетамид (БСА), пен-
тафторпропионовый, трифторуксусный ангидриды и ß-глюкуронидаза из Helix pomatia фирмы Sig-ma-Aldrich, пропионовый ангидрид фирмы Ferak Berlin. Патроны для твердофазной экстракции (ТФЭ) Oasis HLB 3 cc/60 mg с полимерным обра-щенно-фазовым сорбентом, и Agilent SampliQ Ev-idex 3 мл, 200 мг со смешанной фазой.
Аппаратура. Использовали жидкостный хроматограф 1200 фирмы Agilent Technologies c диод-но-матричным и масс-селективным 6120А детекторами. Для аналитических целей применяли хроматографическую колонку (150 х 2.1 мм) с об-ращено-фазовым сорбентом Zorbax Eclipse XDB-C18 Narro-Bore (5 мкм), а для фракционирования хроматографическую колонку (150 х 4.6 мм) с об-ращено-фазовым сорбентом Zorbax Eclipse XDB-C18 (5 мкм). Газохроматографические исследования проводили на газовом хроматографе Agilent 6890, оснащенным автоматическим дозатором Agilent 7683 В, капиллярной колонкой НР-5 длиной 30 м, внутренним диаметром 0.25 мм и толщиной пленки 0.25 мкм и масс-селективным детектором Agilent 5975, а также на газовом хроматографе с масс-селективным детектором PQ 5050 фирмы Shimadzu с капиллярной колонкой EVDX-5MS длиной 25 м, внутренним диаметром 0.2 мм и толщиной пленки 0.33 мкм.
Подготовка образцов мочи для систематического токсикологического анализа. Образцы мочи потребителей ацетилфентанила взяты из экспертного материала Челябинского областного бюро СМЭ, их хранили до анализа при — 12°C. Стандартная процедура скрининга мочи на наличие наркотических и психотропных веществ состояла из подготовки проб и анализа методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором. К 1 мл мочи добавляли 50 мкл раствора этилмор-фина гидрохлорида (0.02 г/л) в этаноле, 0.2 мл конц. HCl, флакон герметично закрывали и раствор нагревали в кипящей водяной бане в течение 30 мин. После охлаждения до комнатной температуры к пробе добавляли 0.25 мл 30%-ного раствора NaOH и 100 мг NaHCO3 до образования насыщенного раствора последнего. Контролировали рН раствора (рН 8.4—8.8) и экстрагировали 5 мл смеси хлороформ—бутанол (9 : 1), встряхивая в течение 10 мин, затем центрифугировали со скоростью 3000 об/мин в течение 5 мин. Органический экстракт пропускали через безводный сульфат натрия, выпаривали в токе азота досуха при температуре не выше 40—50°C.
Подготовка образцов мочи методом ТФЭ на полимерном обращенно-фазовом сорбенте. К пробам мочи объемом 1 мл прибавляли раствор внутреннего стандарта (как описано выше) и проводили подготовку проб одним из двух способов:
а) без гидролиза, прибавляя 100 мг NaHCO3 ;
б) с кислотным гидролизом, прибавляя 0.2 мл конц. HCl. Флакон герметично закрывали и рас-
твор нагревали в кипящей водяной бане в течение 30 мин. После охлаждения до комнатной температуры к пробе добавляли 0.25 мл 30%-ного раствора №0Н и 100 мг МаНС03. После проведения предварительных процедур образцы мочи центрифугировали в течение 5 мин при 3000 об/мин. Надосадочную жидкость загружали в предварительно кондиционированный (2 мл этанола + 1 мл воды) патрон, пропускали через патрон со скоростью 1 мл/мин и промывали 1 мл 10%-ного водного раствора этанола. Патроны высушивали в вакууме в течение 20 мин. Аналиты элюировали 2 мл этанола. Элюаты выпаривали в токе азота при 40—50°С.
Подготовка образцов мочи методом ТФЭ на сорбенте со смешанной фазой. К пробам мочи объемом 1 мл прибавляли раствор внутреннего стандарта, 1 мл фосфатного буферного раствора с рН 4.8, 20 мкл глюкуронидазы (активность > 100000 ед./мл) и смесь выдерживали в течение 60 мин при 55°С. После охлаждения до комнатной температуры образцы центрифугировали в течение 5 мин при 3000 об/мин, и загружали надосадочную жидкость в предварительно кондиционированный (2 мл этанола + 2 мл буферного раствора с рН 4.8) патрон. Пропускали образец через патрон со скоростью 1 мл/мин, промывали 1 мл буферного раствора с рН 4.8 и 1 мл 10%-ного водного раствора этанола. Патроны высушивали в вакууме в течение 20 мин. Аналиты элюировали последовательно 4 мл смеси гексан—этилацетат (3 : 1) (элюат I) и 4 мл смеси дихлорметан—изопропанол—25%-ный аммиак (4 : 1 : 0.1) (элюат II). Элюаты выпаривали в токе азота при 40—50°С.
Фракционирование экстратов мочи. Фракционирование экстракта из 5 мл мочи после кислотного гидролиза проводили на жидкостном хроматографе. Сухой остаток растворяли в 150 мкл подвижной фазы (20 об. % метанола, 80 об.% 0.2%-ного водного раствора муравьиной кислоты), фильтровали через мембранный фильтр ЕсопоШ-1ег 25/0.45 мм ЯС и пробу объемом 50 мкл вводили в колонку хроматографа с помощью автоматического дозатора. Температура колонки 40°С. Элю-енты — 0.2 %-ный водный раствор муравьиной кислоты (А) и метанол (В), расход элюента 1 мл/мин. Градиентный режим: в течение 20 мин содержание компонента А изменяли от 80 до 60 об. %. Начиная со 2-ой минуты отбирали фракции по 0.5—1 мл, ориентируясь на показания диодно-матричного детектора. Фракции разделяли на 5 частей для анализа методом ВЭЖХ и получения разных производных, удаляли растворитель в токе азота.
Дериватизация экстрактов мочи. Для проведения реакции ацетилирования к сухому остатку элюата прибавляли 50 мкл смеси уксусного ангидрида с пиридином (3 : 2), емкость закрывали и нагревали в термоблоке в течение 20 мин при 80°С. После остывания емкость открывали и удаляли избыток реактивов в токе азота при 40—50°С.
Ацетилфентанил, RI = 2765
100 50 0
100 50
0
100 50 0
В В
° 100
i
S 50
<ч
и
о
я 0 В 0
я К
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
Ацетилфентанил-М (нор—), RI = 1995 83
68
93
120
159
175
132
146
J_L
.15.9.
иг
O
^175
' I
. i20\ 146 82-
~1-Т-^^-1— -Г-п--П-1-1-1-1-1-1
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
Ацетилфентанил-М (нор—) Ac, RI = 2400 83
217
• 217
51 J_
106 _iL.
125
158
146
175 188
175 . 158
260 о \8э 125'
I I I I I I I I I I I I I
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
231 188 v^«
Ацетилфентанил-М (HO—) Ac, RI = 3160 (изомер 1) '.Sil I\I
O
I I I I I I I I I Г
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
Ацетилфентанил-М (2HO-) 2Ac, RI = 3425
231
146
96
123 137
i I .1 i
188
158
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
Ацетилфентанил-М (HO-, CH3O-) Ac, RI = 3310 Ж188!
"."146
189
100 50 0
100 50 0
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
m/z
Рис. 1. Масс-спектры электронного удара, структу
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.