Análise de perfis metabólicos de catinonas sintéticas por espetrometria de massa de alta resolução

Abstract

As catinonas sintéticas constituem o segundo grupo de novas substâncias psicoativas (NPS) mais monitorizado pelo Observatório Europeu da Droga e da Toxicodependência (EMCDDA), dados os seus efeitos estimulantes e alucinogénicos, que se assemelham aos da cocaína, metanfetaminas e anfetaminas. A rapidez com que surgem no mercado e a diversidade das estruturas químicas das catinonas sintéticas constituem um desafio para a sua identificação, sendo necessária a síntese de padrões. Para além disto, revela-se a necessidade de desenvolver estudos dos perfis metabólicos das catinonas, de forma a possibilitar a identificação de biomarcadores, em matrizes biológicas, destes consumos. No presente trabalho, desenvolvido no âmbito do protocolo entre a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL) e o Laboratório de Polícia Científica da Polícia Judiciária (LPC-PJ), no período de setembro de 2022 a junho de 2023, sintetizaram-se, na forma de cloridrato, duas catinonas sintéticas, que detêm o estatuto de droga, 3’-metilmetcatinona (3’-MMC), e 4’-metilmetcatinona (4’- MMC), sendo esta denominada de mefedrona. Sintetizaram-se, ainda, os respetivos metabolitos reduzidos, dihidro-3’-metilmetcatinona (3’-MMC-OH) e dihidro-4’- metilmetcatinona (4’-MMC-OH). Os quatro compostos referidos caracterizaram-se por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), tendo, ainda, sido identificada por RMN a catinona sintética alfa-pirrolidinoisohexanofenona (α-PHiP) numa amostra fornecida pelo LPC-PJ. Os tempos de meia vida das catinonas 3’-MMC e 4’-MMC apresentaram os valores de 40 min e de 106 min, respetivamente, o que demonstra a elevada metabolização e, consequentemente, a importância do estudo dos seus metabolismos, de forma a identificar biomarcadores destes consumos. Da incubação in vitro das catinonas 3’-MMC e 4’-MMC identificaram-se, por espectrometria de massa de alta resolução (LC-ESI-HRMS): os metabolitos resultantes da respetiva hidroxilação no grupo metilo do anel aromático para ambas as catinonas, hidroxitolil-3’-metilmetcatinona (M1-3’- MMC) e hidroxitolil-4’-metilmetcatinona (M1-4’-MMC), o metabolito derivado da N-desmetilação da 4’-MMC, a nor-mefedrona (M2-4’-MMC), e o metabolito gerado através da redução do carbonilo da 3’-MMC (dihidro-3’-metilmetcatinona (M2-3’-MMC). Estes resultados sugerem a semelhança entre as vias metabólicas das catinonas em estudo.

Synthetic cathinones compose the second group of new psychoactive substances (NPS) most monitored by the European Monitoring Center for Drugs and Drug Addiction (EMCDDA), due to their stimulanting and hallucinogenic effects, similar to cocaine, methamphetamines and amphetamines. The speed of their emergence on the market and the diversity of the chemical structures of synthetic cathinones compose a challenge for their identification, requiring the synthesis of standards. Furthermore, arises a need to develop studies on their metabolic profiles, in order to enable the identification of biomarkers for these intakes, in biological matrices. In this work, developed within the scope of the protocol between Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL) and Laboratório de Polícia Científica da Polícia Judiciária (LPC-PJ), from september 2022 to june 2023, two synthetic cathinones were synthesized, in hydrochloride form, detaining the status of drug, 3'- methylmethcathinone (3'-MMC), and 4'-methylmethcathinone (4'- MMC), commonly designated by mephedrone. The correspondent reduced metabolites, dihydro-3'- methylmethcathinone (3'-MMC-OH) and dihydro-4'-methylmethcathinone (4'-MMC-OH), were also synthesized. These four compounds were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), and the synthetic cathinone alpha-pyrrolidinoisohexanophenone (α-PHiP) was also identified by NMR in a sample provided by LPC-PJ. The half-life times of cathinones 3'-MMC and 4'-MMC were 40 min and 106 min, respectively, which demonstrates the high level of metabolism they undergo and, therefore, the importance of studying their metabolisms, in order to identify biomarkers for these intakes. From the in vitro incubation of cathinones 3'-MMC and 4'-MMC, and by high resolution mass spectrometry (LC-ESI-HRMS), were identified: the metabolites resulting from the corresponding hydroxylation on the methyl group of the aromatic ring for both cathinones, hydroxytolyl-3'- methylmethcathinone (M1-3'-MMC) and hydroxytolyl-4'-methylmethcathinone (M1-4'-MMC), the metabolite derived from the N-demethylation of 4'-MMC, nor-mephedrone (M2-4'-MMC), and the metabolite generated through the reduction of the carbonyl of 3'-MMC (dihydro-3'- methylmethcathinone (M2-3'-MMC). These results suggest the similarity between the metabolic pathways of the studied cathinones.