pmedpharmФармация и фармакологияPharmacy & Pharmacology2307-92662413-2241Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer10.19163/2307-9266-2017-5-4-318-330pmedpharm-260Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯPHARMACEUTICAL AND TOXICOLOGICAL CHEMISTRYХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАБОЛИЗМА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАННАБИНОИДА THJ-2201 В МОЧЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХCHARACTERISTICS OF METABOLISM AND WORKING OUT THE METHODS OF DETERMINATION OF SYNTHETIC CANNABINOID THJ-2201 IN THE URINE OF LABORATORY ANIMALSАпушкинД. Ю.ApushkinD. Yu.

Апушкин Данила Юрьевич – младший научный сотрудник научного отдела.

614990, Пермь, ул. Полевая, д. 2

apushkinjob@gmail.comМалковаТ. Л.MalkovaT. L.

Малкова Тамара Леонидовна – доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой токсикологической  химии.

614990, Пермь, ул. Полевая, д. 2

kaftox@mail.ruФГБОУ ВО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава РоссииРоссияPerm State Pharmaceutical AcademyRussian Federation20172209201754318330Copyright © Апушкин Д.Ю., Малкова Т.Л., 20172017Апушкин Д.Ю., Малкова Т.Л.Apushkin D.Y., Malkova T.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmpharm.ru/jour/article/view/260

В предложенной статье затронуты вопросы изучения метаболизма новых синтетических каннабиноидов; в работе представлены данные о синтетическом каннабиноиде 3-(Нафталин-1-илоксометил)-1-(5-фторпентил)-1Н-индазол (THJ-2201), а также продуктах его метаболизма в организме лабораторных крыс стока линии Wistar, а именно, приведены масс-спектры и хроматограммы нативного вещества (THJ-2201), полученные с помощью методов высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-селективной детекцией (ВЭЖХ-МС) и газовой хроматографии с масс-селективной детекцией (ГХ-МС). В работе представлена комплексная методика качественного определения каннабимиметика THJ-2201 и методика получения модели метаболического профиля для исследуемого вещества, которая может быть полезной для задач качественного определения и обнаружения новых психоактивных веществ в биологических объектах для целей судебно-химического анализа.

Целью настоящей работы являлась разработка методики определения исследуемого вещества (THJ-2201) и его метаболитов в моче лабораторных животных, а также исследование особенностей метаболизма синтетических каннабиноидов в целом.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для проведения эксперимента было использовано следующее оборудование: жидкостной хроматограф фирмы “Shimadzu LCMC-8050” в комплексе с масс-селективным детектором. Тип детектора – тройной квадруполь с двойным источником ионизации (химическая ионизация при атмосферном давлении и электроспрей). Разделение веществ происходило в хроматографической колонке (материал – нержавеющая сталь, характеристики – 150* 3,0 мм, Luna 3uC18(2), 100А). Сорбент – обращённо-фазный. Исследования проведены на газовом хроматографе “Agilent 7890A” с масс-спектрометром Agilent 5975C и колонкой 103 неполярной HP-5ms 28 м × 0,25 мм. Животные – половозрелые самцы белых лабораторных крыс стока линии Wistar, возраст 4–6 месяцев, масса 190–230 грамм.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. В результате проведённых исследований была разработана комплексная методика определения синтетического каннабимимметика THJ-2201 и его метаболитов в моче лабораторных животных, получены хроматограммы и масс-спектры метаболического профиля животных с помощью методов ВЭЖХ-МС и ГХ-МС, а также установлена значительная схожесть метаболических профилей исследуемого вещества у человека и животных.

Заключение

Заключение. Были сделаны выводы о пригодности предложенной комплексной методики анализа при данных условиях оснащённости лаборатории и о значительной степени межвидовой схожести метаболических профилей человека и лабораторной крысы для веществ, химически близких с исследуемым.

The proposed article touches upon the study of metabolism of new synthetic cannabinoids. In the work the data on synthetic cannabinoid 3-(Naftalin-1-yloxomethyl)-1-(5-fluoropentyl)-1H-indazole (THJ-2201), as well as the products of its metabolism in the laboratory rats of the Wistar line are given, i. e. Mass spectra and chromatograms of the native substance (THJ-2201) obtained by high-performance liquid chromatography with mass-selective detection (HPLC-MS) and gas chromatography with mass-selective detection (GC-MS) are given. The paper presents a complex technique for qualitative determination of cannabimimetics THJ-2201 and methods for obtaining a metabolic profile model for the test substance that can be useful for the tasks of qualitative detection and detection of new psychoactive substances in biological objects for the purposes of forensic analysis.

The aim of this work was to develop methods for determination of the test substance (THJ-2201) and its metabolites in the urine of laboratory animals, as well as the study of the metabolic characteristics of synthetic cannabinoids on the whole.

Materials and methods

Materials and methods. The following equipment was used for the experiment: a liquid chromatograph from the firm “Shimadzu LCMC-8050” in combination with a mass-selective detector. The detector type is a triple quadrupole with a double ionization source (chemical ionization at atmospheric pressure and electrospray). The separation of the substances occurred in a chromatographic column (the material is stainless steel, the characteristics are: 150 * 3.0 mm, Luna 3uC18 (2), 100A). The Sorbent is reversed-phase. The investigations were carried out on Agilent 7890A gas chromatograph with Agilent 5975C mass spectrometer and a 103 polar HP-5ms column of 28 m × 0.25 mm. The animals were mature male white laboratory rats of the Wistar line, aged 4–6 months, weighing 190-230 grams.

Results and discussion

Results and discussion. As a result of the studies, a comprehensive methodology for determining the synthetic cannabimimetics of THJ-2201 and its metabolites in the urine of laboratory animals was developed, chromatograms and mass spectra of the metabolic profile of animals were obtained by HPLC-MS and GC-MS methods, and the similarity of the metabolic profiles of the studied substances in humans and animals was determined.

Conclusion

Conclusion. The conclusions were made about the suitability of the proposed complex analysis methodology under the given laboratory conditions and the significant degree of interspecific similarity of human metabolic profiles and laboratory rats’ for substances chemically close to the studied.

3-(Нафталин-1-илоксометил)-1-(5-фторпентил)-1Н-индазолTHJ-2201лабораторные животныеметаболитысинтетические каннабиноидыВЭЖХ-МСГХ-МС3-(Naphthalen-1-yloxomethyl)-1-(5-fluoropentyl)-1H-indazoleTHJ-2201laboratory animalsmetabolitessynthetic cannabinoidsHPLC-MSGC-MSReferencesФедеральный закон от 8 января 1998 г. № 3-ФЗ «О наркотических средствах и психотропных веществах».Federalnyj zakon ot 8 yanvarya 1998 g N3-FZ [Federal Law of January 8, 1998 N 3-FZ]. “O narkoticheskih sredstvah i psihotropnyh veshchestvah” [“On Narcotic Drugs and Psychotropic Substances”]. (In Russ.)Постановление Правительства РФ от 30 июня 1998 г. № 681 «Об утверждении перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации».Postanovlenie Pravitelstva RF ot 30 iyunya 1998 g N 681 [Resolution of the Government of the Russian Federation of June 30, 1998 N 681] “Ob utverzhdenii perechnya narkoticheskih sredstv psihotropnyh veshchestv i ih prekursorov podlezhashchih kontrolyu v Rossijskoj Federacii” [“On the approval of the list of narcotic drugs, psychotropic substances and their precursors subject to control in the Russian Federation”]. (In Russ.)Темердашев А.З., Киселёва Н.В., Колычев И.А., Кальницкий А.Г. ГХ-МС И ВЭЖХ-МС ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ НАРКОТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИРОДНОГО И СИНТЕТИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ – ПРОИЗВОДНЫХ N-АЛКИЛ-3-ИНДОЛИЛКЕТОНОВ, ɑ-АМИНОАРИЛКЕТОНОВ, П-АМИНОБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ, КАННАБИНОИДОВ И ТРОПАНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ // Аналитика и контроль. 2012. №3. С. 240–247.Temerdashev A.Z., Kiseleva N.V., Kolychev I.A., Kalnitsky A.G. GH-MS I VEZHKH-MS OPREDELENIE NEKOTORYH NARKOTICHESKIH SREDSTV PRIRODNOGO I SINTETICHESKOGO PROISKHOZHDENIYA PROIZVODNYH N-ALKIL-3-INDOLILKETONOV -AMINOARILKETONOV P-AMINOBENZOJNYH KISLOT KANNABINOIDOV I TROPANOVYH ALKALOIDOV [GC-MS AND HPLC-MS DETERMINATION OF SOME DRUGS OF NATURAL AND SYNTHETIC ORIGIN DERIVATIVES OF N-ALKYL-3-INDOLYLKETONS, ɑ-AMINOARYLCRETHONES, P-AMINOBENZOIC ACIDS, CANNABINOIDS AND TROPANIC ALKALOIDS]. Analitika i control [Analytics and Control]. 2012. N 3. P. 240–247. (In Russ.)Васильев А.Б., Соснов Д.А., Булыгина И.Е. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО КАННАБИНОИДА (НАФТАЛИН-1-ИЛ)(1-ПЕНТИЛ-1Н-ИНДАЗОЛ-3-ИЛ) МЕТАНОН THJ-2201 // Наркология. 2014. №5 (149). С. 79–82.Vasiliev AB, Sosnov DA, Bulygina I.E. IDENTIFIKACIYA I OSNOVNYE HARAKTERISTIKI NOVOGO SINTETICHESKOGO KANNABINOIDA NAFTALIN-1-IL 1-PENTIL-1N-INDAZOL-3-IL METANON THJ-2201 [IDENTIFICATION AND MAIN CHARACTERISTICS OF NEW SYNTHETIC CANNABINOID (NAPHTHALIN-1-IL) (1-PENTIL-1H-INDAZOL-3-IL) METHANON THJ-2201]. Nakrologiya [Nakropologiya]. 2014. No. 5 (149). P. 79–82. (In Russ.)Cornelius H., Schoeder C.T., Pillaiyar T., Burkhard M., Müller C.E. PHARMACOLOGICAL EVALUATION OF SYNTHETIC CANNABINOIDS IDENTIFIED AS CONSTITUENTS OF SPICE // Forensic Toxicology. 2016. 34 (2). P. 329–343. DOI: 10.1007/s11419-016-0320-2Cornelius H., Schoeder C.T., Pillaiyar T., Burkhard M., Müller C.E. PHARMACOLOGICAL EVALUATION OF SYNTHETIC CANNABINOIDS IDENTIFIED AS CONSTITUENTS OF SPICE. Forensic Toxicology. 2016. 34 (2). P. 329-343. DOI: 10.1007 / s11419-016-0320-2.THJ-2201 // psychonautwiki.org URL: https://psychonautwiki.org/wiki/THJ-2201.THJ-2201. psychonautwiki.org URL: https://psychonautwiki.org/wiki/THJ-2201.METABOLIC CAGE // http://www.openscience.ru URL:http://www.openscience.ru/index.php?page=other&item=018METABOLIC CAGE. http://www.openscience.ru URL: http://www.openscience.ru/index.php?page=other&item=018Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К, 2012. 751 c.Mironov A.N. Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv [A guide to conducting preclinical studies of medicines]. Moskva: Grif i K [Мoscow: Grif and To], 2012. 751 p. (In Russ.)Информационное письмо «Обнаружение синтетических каннабимиметиков, наркотических, психоактивных веществ и их метаболитов в моче, волосах и ногтях методами жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием» // Министерство Здравоохранения Российской Федерации, Национальный научный центр наркологии. 2014 г.Informacionnoe pismo “Obnaruzhenie sinteticheskih kannabimimetikov narkoticheskih psihoaktivnyh veshchestv i ih metabolitov v moche volosah i nogtyah metodami zhidkostnoj hromatografii s mass-spektrometricheskim detektirovaniem” [Information letter “Detection of synthetic cannabimimetics, narcotic, psychoactive substances and their metabolites in urine, hair and nails by liquid chromatography with mass spectrometric detection”]. Ministerstvo Zdravoohraneniya Rossijskoj Federacii Nacionalnyj nauchnyj centr narkologii [Ministry of Health of the Russian Federation, National Scientific Center of Narcology]. 2014. (In Russ.)LCsolution Software // www.ssi.shimadzu.com URL: http://www.ssi.shimadzu.com/products/product.cfm?product=lcsolution.LCsolution Software. www.ssi.shimadzu.com URL: http://www.ssi.shimadzu.com/products/product.cfm?product=lcsolution.Катаев С.С., Мелентьев А.Б., Дворская О.Н. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕТАБОЛИТОВ КАННАБИМИМЕТИКА PB-22 В МОЧЕ // Бутлеровские сообщения. 2013. Vol. 36. No. 10. P. 29–36.Kataev S.S., Melentiev A.B., Dvorskaya O.N. IDENTIFIKACIYA METABOLITOV KANNABIMIMETIKA PB-22 V MOCHE [IDENTIFICATION OF METABOLITES OF PB-22 CANNABYMETHYME IN URINE]. Butlerovskie soobshcheniya [Butlerov Communications]. 2013. Vol. 36. No. 10. P. 29–36. (In Russ.)AMDIS // chemdata.nist.gov URL: http://chemdata.nist.gov/dokuwiki/doku.php?id=chemdata:amdis.AMDI. chemdata.nist.gov URL: http://chemdata.nist.gov/dokuwiki/doku.php?id=chemdata:amdis.Апушкин Д.Ю., Андреев А.И., Малкова Т.Л. Характеристика метаболизма и разработка методики определения синтетического каннабиноида pb-22 в моче лабораторных животных // Достижения и проблемы современной науки. СПб.: Научный журнал «Globus». 2016. С. 102–107.Apushkin D.Yu., Andreev A.I., Malkova T.L. Harakteristika metabolizma i razrabotka metodiki opredeleniya sinteticheskogo kannabinoida pb-22 v moche laboratornyh zhivotnyh [Characteristics of metabolism and development of a technique for the determination of synthetic cannabinoid pb-22 in urine of laboratory animals]. Dostizheniya i problemy sovremennoj nauki [Achievements and problems of modern science]. SPb Nauchnyj zhurnal Globus [SPb.: Scientific journal ‘’Globus’’]. 2016. P. 102–107. (In Russ.)Апушкин Д.Ю., Малкова Т.Л. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАБОЛИЗМА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАННАБИНОИДА AB-PINACA В МОЧЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ // Здоровье и образование в 21 веке. 2016. Vol. 18. No. 10. С. 113–124.Apushkin D.Yu., Malkova T.L. Harakteristika metabolizma i razrabotka metodiki opredeleniya sinteticheskogo kannabinoida ab-pinaca v moche laboratornyh zhivotnyh [Characteristics of metabolism and working out the method of determining ab-pinaca synthetic cannabinoid in uroline of laboratory animals]. Zdorove i obrazovanie v 21 veke [Health and Education in the 21st Century]. 2016. Vol. 18. No. 10. P. 113–124. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.