Introduzione
L'UR-144 (TMCP-018, KM-X1, MN-001, YX-17; numero CAS 1199943-44-6) contiene un anello di ciclopropano, che è termicamente instabile, e questo può essere fonte di preoccupazione in quanto il prodotto viene normalmente consumato fumando. Il ciclopropano stesso è suscettibile di isomerizzazione termica in propilene a temperature approssimativamente superiori a 420 °C. Sono stati segnalati altri prodotti di pirolisi, sebbene si formino a temperature molto più elevate. In generale, sia i ciclopropani sostituiti che quelli non sostituiti subiscono una serie di reazioni di apertura ad anello. Poiché la temperatura della punta di una sigaretta accesa può superare i 700 °C, ciò suggerisce che la frazione ciclopropanica di UR-144 possa subire alcune di queste trasformazioni. Nel lavoro qui presentato, sono stati analizzati diversi prodotti a base di erbe, resine e polveri acquistati da venditori online. L'UR-144 è stato identificato nei prodotti insieme a diversi composti correlati, uno dei quali è un nuovo derivato idrato. È stata studiata anche la pirolisi dell'UR-144. In questo articolo si parla del processo di riscaldamento e della decomposizione termica delle sostanze durante il fumo. È presente il metodo di sintesi dell'UR-144 dal TMCP-indolo.
UR-144
Il cannabinoide sintetico UR-144 ((1-pentil-1H-indolo-3-il)(2,2,3,3-tetrametilciclopropil)metanone) è stato identificato in prodotti commerciali "legal high" (erbe, resina e polvere). Oltre a questo, sono stati individuati sei composti correlati. Il più abbondante (2.1) è stato identificato come 4-idrossi-3,3,4-trimetil-1-(1-pentil-1H-indol-3-il)pentan-1-one, un prodotto dell'aggiunta elettrofila di acqua alla moiety ciclopropanica dell'UR-144. Il composto 2.1 è stato trovato in fase di ciclizzazione che porta alla formazione di altri due composti interconvertibili (2.3, identificato provvisoriamente come 1-pentil-3-(4,4,5,5-tetrametil-4,5-diidrofurano-2-il)-1H-indolo, stabile solo in assenza di acqua e osservato anche come artefatto GC) e 2.2, un derivato protonato di 2.3 che si forma in soluzioni acide. I rimanenti composti sono stati identificati come possibili prodotti di degradazione dei composti del gruppo 2 (4,4,5,5-tetrametildiidrofurano-2(3H)-one e 1-pentilindolina-2,3-dione) e intermedi o sottoprodotti della sintesi di UR-144 ((1H-indol-3-il)(2,2,3,3-tetrametilciclopropil)metanone, 1-pentil-1H-indolo e 1-(1-pentil-1H-indol-3-il)esan-1-one). La pirolisi dei prodotti erboristici contenenti i composti del gruppo 2 o UR-144 ha portato alla formazione di 3,3,4-trimetil-1-(1-pentil-1H-indol-3-il)pent-4-en-1-one (3). Ciò è stato confermato dalla pirolisi separata di 2.1 e UR-144. Inoltre, sono stati rilevati altri due composti minori, l'1-(1-pentil-1H-indol-3-il)etanone e l'1-(1-pentil-1H-indol-3-il)propan-1-one. Vengono presentati i percorsi di queste trasformazioni.
Discussione
I cannabinoidi sintetici sono diventati una delle sfide principali della tossicologia forense e dell'analisi delle droghe sequestrate dalla loro comparsa a metà degli anni 2000. Sebbene i cannabinoidi sintetici agiscano sui recettori dei cannabinoidi, gli effetti farmacologici sono notevolmente diversi da quelli della marijuana, il che suggerisce meccanismi di tossicità distinti da quelli causati dalle interazioni di legame. È stato notato che i prodotti di pirolisi possono contribuire agli effetti psicologici osservati.
Fig.1 Prodotti pirolitici riportati di due cannabinoidi sintetici.
Riquadro superiore: UR-144 che forma 3,3,4-trimetil-1-(1-pentil-1H-indolo-3-il) pent-4-en-1-one.
Telaio inferiore: XLR11 forming 1-(1-(5-luoropentyl)-1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-one. In entrambi i casi, l'anello ciclopropanico viene spezzato per creare un gruppo isobutilenico.L'UR-144 (33, Fig.1), ((1-pentil-1H-indol-3-il) (2,2,3,3-tetrametilciclopropil)metanone), è un cannabinoide sintetico a base di indolo strutturalmente simile al JWH-018 in quanto entrambe le molecole contengono una catena laterale pentilica fuori dall'azoto del nucleo in-dolico e una struttura ad anello secondaria collegata all'indolo tramite un gruppo carbonilico. Questa struttura ad anello secondario è l'unica differenza tra questi due cannabinoidi, con il sostituente naftalenico di JWH-018 sostituito da un gruppo tetrametilciclopropano in UR-144. Il gruppo tetrametilciclopropano, come altri derivati del ciclopropano, è considerato termicamente instabile. Nel 2012 è stato pubblicato un articolo che caratterizzava provvisoriamente il principale prodotto pirolitico dell'UR-144 come 3,3,4-trimetil-1-(1-pentil-1H-indolo-3-il)pent-4-en-1-one (34, Fig.1). Sono stati acquistati diversi prodotti disponibili in commercio contenenti UR-144 e analizzati con GC-MS e LC-MS/MS. Per simulare il processo di combustione, è stata effettuata la pirolisi di due campioni di erbe in un tubo di quarzo. Il prodotto pirolitico principale (struttura 34) è stato osservato nei campioni pirolizzati con entrambi i metodi di rilevazione, ma è stato osservato anche nei campioni non pirolizzati ma analizzati con GC-MS. Questo dato suggerisce che il composto è termicamente instabile e sarà osservato come artefatto a seguito della volatilizzazione in gascromatografia. Altri prodotti minori sono stati caratterizzati dagli autori in entrambi i campioni estratti e nei due campioni pirolizzati. Non sono stati forniti risultati quantitativi e l'identificazione del principale prodotto di pirolisi non è stata confermata utilizzando standard di riferimento. Uno studio successivo ha valutato i campioni di urina per verificare la presenza della struttura pirolitica principale (34) e di numerosi metaboliti dell'UR-144.
Fig. 2 Schema proposto delle reazioni per i composti correlati all'UR-144.
Numerosi studi hanno indicato che la maggior parte dei cannabinoidi sintetici a base di aminoalchilindoli subisce un ampio metabolismo e spesso non è rilevabile nei campioni di urina umana. Sono stati identificati provvisoriamente metaboliti di mono-idrossilazione, di-idrossilazione, carbossilazione e dealchilazione del principale prodotto pirolitico. Dei 37 metaboliti identificati provvisoriamente in questo articolo, 21 sono stati segnalati come prodotti del prodotto pirolitico principale e quindi possono essere utili come biomarcatori dell'UR-144 fumato nei test di screening. Non sono stati forniti risultati quantitativi e l'identificazione della struttura pirolitica principale (34) non è stata confermata. Uno studio del 2013 su campioni raccolti da un individuo sotto l'effetto di UR-144 ha riportato la presenza della droga madre e del prodotto pirolitico (34) nel sangue, nonché dei rispettivi metaboliti nelle urine. Sia l'UR-144 che il suo principale prodotto pirolitico (struttura 34) sono stati osservati anche all'analisi del residuo di polvere trovato in un sacchetto di plastica confiscato all'individuo intossicato. Infine, nel 2014 Amaratunga et al. hanno pubblicato uno studio di validazione del metodo in cui è stato sviluppato un metodo per rilevare l'XLR11 (35, Fig.1) ((1-(5-fluoropentil)-1H-indolo-3-il)(2,2,3,3-tetrametilciclopropil)-metanone) e il capostipite UR-144, i metaboliti e i prodotti di pirolisi nel fluido orale. Il principale prodotto pirolitico di XLR11 (1-(1-(5-fluoropentil)-(1H-indol-3-il)-3,3,4-trimetilpent-4-en-1-one)) è stato (36, Fig.1) è stato confermato utilizzando standard di riferimento.
Conclusioni
UR-144 è risultato relativamente instabile e si è notata una facile fusione dell'anello ciclopropanico. L'isomerizzazione termica dell'UR-144 in assenza di aria (ad es. porta/colonna dell'iniettore GC) o in presenza di aria (ad es. combustione di prodotti contenenti UR-144 ) porta all'apertura dell'anello ciclopropanico e alla formazione di un prodotto trimetilbutene (3). L'idratazione del ciclopropano nell'UR-144 o della moiety del trimetilbutene nel composto 3 porta alla formazione di un gruppo di composti interconvertibili. Le proprietà farmacologiche di questi composti sono sconosciute e possono contribuire agli intensi effetti psicologici osservati in seguito all'assunzione di UR-144. Questi composti possono essere interessanti come nuovi cannabinoidi sintetici individuali da utilizzare.
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