Einführung
UR-144 (TMCP-018, KM-X1, MN-001, YX-17; CAS-Nummer 1199943-44-6) enthält einen Cyclopropanring, der thermisch instabil ist, was insofern problematisch sein kann, als das Produkt normalerweise durch Rauchen konsumiert wird. Cyclopropan selbst neigt bei Temperaturen von etwa 420 °C zur thermischen Isomerisierung zu Propylen. Es wurden auch andere Pyrolyseprodukte gemeldet, die jedoch bei viel höheren Temperaturen entstehen. Im Allgemeinen durchlaufen sowohl substituierte als auch unsubstituierte Cyclopropane eine Vielzahl von Ringöffnungsreaktionen. Da die Temperatur an der Spitze einer brennenden Zigarette 700 °C überschreiten kann, liegt die Vermutung nahe, dass die Cyclopropan-Komponente in UR-144 einige dieser Umwandlungen durchlaufen könnte. In der hier vorgestellten Arbeit wurde eine Reihe von pflanzlichen, harzartigen Produkten und Pulvern, die von Online-Händlern gekauft wurden, analysiert. UR-144 wurde in den Produkten zusammen mit mehreren verwandten Verbindungen identifiziert, von denen eine ein neues hydratisiertes Derivat ist. Auch die Pyrolyse von UR-144 wurde untersucht. In diesem Artikel können Sie mehr über den Erhitzungsprozess und die thermische Zersetzung von Substanzen beim Rauchen lesen. Es gibt eine UR-144-Synthesemethode aus TMCP-Indol.
UR-144
Das synthetische Cannabinoid UR-144 ((1-Pentyl-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)methanon) wurde in kommerziellen "Legal High"-Produkten (Kräuter, Harz und Pulver) nachgewiesen. Darüber hinaus wurden sechs verwandte Verbindungen nachgewiesen. Die am häufigsten vorkommende Verbindung (2.1) wurde als 4-Hydroxy-3,3,4-trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pentan-1-on identifiziert, ein Produkt der elektrophilen Addition von Wasser an den Cyclopropan-Anteil in UR-144. Es wurde festgestellt, dass die Verbindung 2.1 eine Cyclisierung durchläuft, die zur Bildung von zwei weiteren, untereinander umwandelbaren Verbindungen führt (2.3, vorläufig identifiziert als 1-Pentyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydrofuran-2-yl)-1H-indol, das nur in Abwesenheit von Wasser stabil ist und auch als GC-Artefakt beobachtet wurde) und 2.2, ein protoniertes Derivat von 2.3, das in sauren Lösungen gebildet wird. Die übrigen Verbindungen wurden als mögliche Abbauprodukte der Verbindungen der Gruppe 2 (4,4,5,5-Tetramethyldihydrofuran-2(3H)-on und 1-Pentylindolin-2,3-Dion) und Zwischen- oder Nebenprodukte aus der Synthese von UR-144 ((1H-Indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)methanon, 1-Pentyl-1H-indol und 1-(1-Pentyl-1H-indol-3-yl)hexan-1-on). Die Pyrolyse von pflanzlichen Produkten, die die Verbindungen der Gruppe 2 oder UR-144 enthalten, führte zur Bildung von 3,3,4-Trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-on (3). Dies wurde durch getrennte Pyrolyse von 2.1 und UR-144 bestätigt. Auch die beiden weiteren Nebenverbindungen, 1-(1-Pentyl-1H-indol-3-yl)ethanon und 1-(1-Pentyl-1H-indol-3-yl)propan-1-on, wurden nachgewiesen. DieWege für diese Umwandlungen werden vorgestellt.
Diskussion
Synthetische Cannabinoide sind seit ihrem Auftauchen Mitte der 2000er Jahre zu einer der größten Herausforderungen der forensischen Toxikologie und der Analyse sichergestellter Drogen geworden. Obwohl die synthetischen Cannabinoide auf die Cannabinoidrezeptoren wirken, unterscheiden sich die pharmakologischen Wirkungen deutlich von denen des Marihuanas, was auf andere Toxizitätsmechanismen als die durch Bindungswechselwirkungen verursachten hindeutet. Es wurdefestgestellt, dass Pyrolyseprodukte zu den beobachteten psychologischen Wirkungen beitragen können.
Abb.1 Gemeldete Pyrolyseprodukte von zwei synthetischen Cannabinoiden.
Oberer Rahmen: UR-144 bildet 3,3,4-Trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl) pent-4-en-1-on.
Unteres Gerüst: XLR11 forming 1-(1-(5-luoropentyl)-1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-one. In beiden Fällen wird der Cyclopropanring gebrochen, so dass eine Isobutylengruppe entsteht.UR-144 (33, Abb. 1), ((1-Pentyl-1H-indol-3-yl) (2,2,3,3-Tetramethylcyclopropyl)methanon), ist ein synthetisches Cannabinoid auf Indolbasis, das strukturell dem JWH-018 insofern ähnelt, als beide Moleküle eine Pentyl-Seitenkette vom Stickstoff des Indolkerns und eine sekundäre Ringstruktur enthalten, die über eine Carbonylgruppe mit dem Indol verbunden ist. Diese sekundäre Ringstruktur ist der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Cannabinoiden, wobei der Naphthalin-Substituent von JWH-018 durch eine Tetramethylcyclopropan-Gruppe in UR-144 ersetzt wird. Die Tetramethylcyclopropan-Gruppe gilt, wie andere Cyclopropan-Derivate, als thermisch instabil. Im Jahr 2012 wurde ein Artikel veröffentlicht, in dem das Hauptpyrolyseprodukt von UR-144 versuchsweise als 3,3,4-Trimethyl-1-(1-pentyl-1H-indol-3-yl)pent-4-en-1-on charakterisiert wurde (34, Abb.1). Mehrere handelsübliche Produkte, die UR-144 enthalten, wurden gekauft und mit GC-MS und LC-MS/MS analysiert. Um den Verbrennungsprozess zu simulieren, wurde die Pyrolyse von zwei Kräuterproben in einem Quarzrohr durchgeführt. Während dieses Hauptpyrolyseprodukt (Struktur 34) in den pyrolysierten Proben mit beiden Nachweismethoden beobachtet wurde, wurde es auch in Proben beobachtet, die nicht pyrolysiert, aber mit GC-MS analysiert wurden. Dieser Befund deutet darauf hin, dass die Verbindung thermisch instabil ist und als Artefakt infolge der Verflüchtigung in der Gaschromatographie beobachtet wird. Andere Nebenprodukte wurden von den Autoren sowohl in den extrahierten Proben als auch in den beiden pyrolysierten Proben charakterisiert. Quantitative Ergebnisse wurden nicht vorgelegt, und die Identifizierung des Hauptpyrolyseprodukts wurde nicht durch Referenzstandards bestätigt. In einer Folgestudie wurden Urinproben auf das Vorhandensein der pyrolytischen Hauptstruktur (34) sowie zahlreicher Metaboliten von UR-144 untersucht.
Abb. 2 Vorgeschlagenes Reaktionsschema für mit UR-144 verwandte Verbindungen.
Eine Reihe von Studien hat gezeigt, dass die meisten synthetischen Cannabinoide auf der Basis von Aminoalkylindolen einem umfassenden Metabolismus unterliegen und in menschlichen Urinproben oft nicht nachweisbar sind. Monohydroxylierungs-, Dihydroxylierungs-, Carboxylierungs- und Dealkylierungsmetaboliten des Hauptpyrolyseprodukts wurden versuchsweise identifiziert. Von den 37 Metaboliten, die in diesem Artikel versuchsweise identifiziert wurden, waren 21 nachweislich Produkte des Hauptpyrolyseprodukts und könnten somit als Biomarker für gerauchtes UR-144 in Screening-Tests von Nutzen sein. Quantitative Ergebnisse wurden nicht vorgelegt, und die Identifizierung der pyrolytischen Hauptstruktur (34) wurde nicht bestätigt. In einer Fallstudie aus dem Jahr 2013 mit Proben, die einer Person unter dem Einfluss von UR-144 entnommen wurden, wurde das Vorhandensein der Ausgangsdroge und des Pyrolyseprodukts (34) im Blut sowie der entsprechenden Metaboliten im Urin festgestellt. Sowohl UR-144 als auch sein pyrolytisches Hauptprodukt (Struktur 34) wurden auch bei der Analyse von Pulverrückständen festgestellt, die in einem von der berauschten Person beschlagnahmten Plastikbeutel gefunden wurden. Schließlich wurde 2014 von Amaratunga et al. eine Studie zur Validierung der Methode veröffentlicht, in der eine Methode zum Nachweis von XLR11 (35, Abb. 1) ((1-(5-Fluorpentyl)-1H-indol-3-yl)(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl)-methanon) und UR-144 als Ausgangsstoff, Metaboliten und Pyrolyseprodukte in Mundflüssigkeit entwickelt wurde. Das Hauptpyrolyseprodukt von XLR11 (1-(1-(5-Fluorpentyl)-(1H-indol-3-yl)-3,3,4-trimethylpent-4-en-1-on)) war (36, Abb. 1) und wurde mit Hilfe von Referenzstandards bestätigt.
Schlussfolgerung
UR-144 erwies sich als relativ instabil, und es wurde eine leichte Cyclopropanringfusion festgestellt. Die thermische Isomerisierung von UR-144 ohne Luft (d. h. GC-Injektorport/Säule) oder in Gegenwart von Luft (d. h. Verbrennung von UR-144 enthaltenden Produkten) führt zur Öffnung des Cyclopropanrings und zur Bildung eines Trimethylbutenprodukts (3). Die Hydratation des Cyclopropans in UR-144 oder des Trimethylbutenanteils in Verbindung 3 führt zur Bildung einer Gruppe von untereinander umwandelbaren Verbindungen. Die pharmakologischen Eigenschaften dieser Verbindungen sind nicht bekannt, und sie können zu den intensiven psychologischen Wirkungen beitragen, die nach dem Konsum von UR-144 beobachtet werden. Diese Verbindungen könnten als einzelne neuartige synthetische Cannabinoide für den Einsatz interessant sein.
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