Inleiding
UR-144 (TM*****-018, KM-X1, MN-001, YX-17; CAS-nummer 1199943-44-6) bevat een cyclopropaanring, die thermisch instabiel is, en dit kan zorgwekkend zijn omdat het product normaal gesproken wordt geconsumeerd door roken. Cyclopropaan zelf is gevoelig voor thermische isomerisatie tot propyleen bij temperaturen ongeveer boven 420 °C. Er zijn ook andere pyrolyseproducten gerapporteerd, hoewel deze bij veel hogere temperaturen werden gevormd. In het algemeen ondergaan zowel gesubstitueerde als niet-gesubstitueerde cyclopropanen verschillende ringopeningsreacties. Aangezien de temperatuur van het uiteinde van een brandende sigaret hoger kan zijn dan 700 °C, zou dit suggereren dat het cyclopropaangedeelte in UR-144 sommige van deze transformaties kan ondergaan. In het hier gepresenteerde werk werden een aantal kruiden, harsachtige producten en poeders van online verkopers geanalyseerd. UR-144 werd geïdentificeerd in de producten samen met verschillende verwante verbindingen, waaronder een nieuw gehydrateerd derivaat. De pyrolyse van UR-144 werd ook bestudeerd. In dit artikel kun je lezen over het verhittingsproces en de thermische ontbinding van stoffen tijdens het roken. Er is een UR-144 synthese methode van TM*****-indool.
UR-144
De synthetische cannabinoïde UR-144 ((1-pentyl-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)methanon) werd geïdentificeerd in commerciële 'legal high' producten (kruiden, hars en poeder). Daarnaast werden zes verwante verbindingen gedetecteerd. De meest voorkomende (2.1) werd geïdentificeerd als 4-hydroxy-3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pentaan-1-on, een product van de elektrofiele toevoeging van water aan het cyclopropaangedeelte in UR-144. Verbinding 2.1 bleek cyclisatie te ondergaan die leidt tot de vorming van twee extra interconverteerbare verbindingen (2.3, voorlopig geïdentificeerd als 1-pentyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydrofuraan-2-yl)-1H-indool dat alleen stabiel is in afwezigheid van water en ook werd waargenomen als GC artefact) en 2.2, een geprotoneerd derivaat van 2.3 dat wordt gevormd in zure oplossingen. De overige verbindingen werden geïdentificeerd als mogelijke afbraakproducten van de verbindingen uit groep 2 (4,4,5,5-tetramethyldihydrofuraan-2(3H)-on en 1-pentylindoline-2.3-dion) en als tussenproducten of GC-artefacten,3-dion) en tussen- of nevenproducten van de synthese van UR-144 ((1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)methanon, 1-pentyl-1H-indool en 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)hexaan-1-on). Pyrolyse van kruidenproducten die verbindingen uit groep 2 of UR-144 bevatten, resulteerde in de vorming van 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-on (3). Dit werd bevestigd door afzonderlijke pyrolyse van 2.1 en UR-144. Ook werden de twee bijkomende minder belangrijke verbindingen 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)ethanon en 1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)propaan-1-on gedetecteerd. De routes voor deze transformaties worden gepresenteerd.
Discussie
Sinds synthetische cannabinoïden halverwege de jaren 2000 opdoken, zijn ze een van de grootste uitdagingen geworden op het gebied van forensische toxicologie en analyse van in beslag genomen drugs. Hoewel de synthetische cannabinoïden werken op de cannabinoïdereceptoren, zijn de farmacologische effecten duidelijk anders dan die van marihuana, wat duidt op andere toxiciteitsmechanismen dan die veroorzaakt door bindende interacties. Er isopgemerkt dat pyrolyseproducten kunnen bijdragen aan de waargenomen psychologische effecten.
Fig.1 Gerapporteerde pyrolyseproducten van twee synthetische cannabinoïden.
Bovenste frame: UR-144 die 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl) pent-4-en-1-one vormt.
Onderste frame: XLR11 forming 1-(1-(5-luoropentyl)-1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-one. In beide gevallen wordt de cyclopropaanring gebroken om een isobutyleengroep te maken.UR-144 (33, Fig.1), ((1-pentyl-1H-indol-3-yl) (2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)methanon), is een synthetisch cannabinoid op basis van indool dat structureel vergelijkbaar is met JWH-018 in die zin dat beide moleculen een pentyl zijketen bevatten naast de stikstof van de indoolkern en een secundaire ringstructuur die via een carbonylgroep aan de indool is gekoppeld. Deze secundaire ringstructuur is het enige verschil tussen deze twee cannabinoïden, waarbij de naftaleen substituent van JWH-018 vervangen is door een tetramethylcyclopropaan groep in UR-144. Het tetramethylcyclopropaan gedeelte wordt, net als andere cyclopropaan derivaten, beschouwd als thermisch instabiel. In 2012 werd een artikel gepubliceerd waarin het belangrijkste pyrolytische product van UR-144 voorlopig werd gekarakteriseerd als 3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-on (34, Fig.1). Verschillende commercieel verkrijgbare producten die UR-144 bevatten werden aangekocht en geanalyseerd met GC-MS en LC-MS/MS. Om het verbrandingsproces te simuleren, werd pyrolyse van twee kruidenmonsters uitgevoerd in een kwartsbuis. Hoewel dit belangrijkste pyrolytische product (structuur 34) werd waargenomen in de gepyrolyseerde monsters met beide detectiemethoden, werd het ook waargenomen in monsters die niet gepyrolyseerd waren maar geanalyseerd met GC-MS. Deze bevinding suggereert dat de verbinding thermisch instabiel is en zal worden waargenomen als een artefact als gevolg van vervluchtiging in gaschromatografie. Andere minder belangrijke producten werden door de auteurs gekarakteriseerd in zowel geëxtraheerde monsters als de twee gepyrolyseerde monsters. Kwantitatieve resultaten werden niet verstrekt en de identificatie van het belangrijkste pyrolyseproduct werd niet bevestigd met behulp van referentiestandaarden. Een vervolgstudie evalueerde urinemonsters op de aanwezigheid van de belangrijkste pyrolysestructuur (34) en talrijke metabolieten van UR-144.
Fig. 2 Voorgesteld reactieschema voor verbindingen gerelateerd aan UR-144.
Een aantal studies heeft aangetoond dat de meeste op aminoalkylindolen gebaseerde synthetische cannabinoïden een uitgebreid metabolisme ondergaan en vaak niet detecteerbaar zijn in menselijke urinemonsters. Er werden voorlopig monohydroxylatie-, dihydroxylatie-, carboxylatie- en dealkylatiemetabolieten van het belangrijkste pyrolyseproduct geïdentificeerd. Van de 37 metabolieten die in dit artikel voorlopig werden geïdentificeerd, waren 21 gerapporteerde producten van het belangrijkste pyrolytische product en kunnen dus nuttig zijn als biomarkers van gerookte UR-144 in screeningtests. Kwantitatieve resultaten werden niet verstrekt en de identificatie van de pyrolytische hoofdstructuur (34) werd niet bevestigd. Een casestudie uit 2013 over monsters van een persoon onder invloed van UR-144 meldde de aanwezigheid van de oorspronkelijke drug en het pyrolytische product (34) in bloed, evenals de respectieve metabolieten in urine. Zowel UR-144 als zijn belangrijkste pyrolytische product (structuur 34) werden ook waargenomen bij de analyse van poederresidu dat werd gevonden in een plastic zak die in beslag was genomen van het bedwelmde individu. Tot slot werd in 2014 een methodevalidatiestudie gepubliceerd door Amaratunga et al. waarin een methode werd ontwikkeld om XLR11 (35, afb.1) ((1-(5-fluoropentyl)-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)-methanon) en UR-144 moeder-, metabolieten en pyrolyseproducten in oraal vocht te detecteren. Het belangrijkste pyrolyseproduct van XLR11 (1-(5-fluoropentyl)-(1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-one) was (36, Fig.1) werd bevestigd met behulp van referentiestandaarden.
Conclusie
UR-144 bleek relatief onstabiel te zijn en er werd een gemakkelijke cyclopropaanringfusie vastgesteld. De thermische isomerisatie van UR-144 zonder lucht (d.w.z. GC-injectorpoort/kolom) of in aanwezigheid van lucht (d.w.z. verbranding van UR-144 bevattende producten) leidt tot opening van de cyclopropaanring en vorming van een trimethylbu*****product (3). Hydratatie van het cyclopropaan in UR-144 of het trimethylbu*****gedeelte in verbinding 3 resulteert in de vorming van een groep interconverteerbare verbindingen. De farmacologische eigenschappen van deze verbindingen zijn onbekend, en ze kunnen bijdragen tot intensieve psychologische effecten die opgemerkt werden na de consumptie van UR-144. Deze verbindingen kunnen interessant zijn als individuele nieuwe synthetische cannabinoïden voor gebruik.
Last edited: