从代谢物中鉴定新型阿片类激动剂
在过去的几年里,新型药物滥用已经成为执法部门和医疗行业日益严重的问题。因此,它们也成为了分析人员的一个挑战,他们必须找到方法来识别和描述这些物质,同时跟上不断出现的新的或变异的化学物质。科学家可以延长检测窗口的一种方法是在这些物质被人体分解时也寻找它们的降解产物。
我们采访了Fredric Rieders家庭基金会法医学研究与教育中心的研究科学家Alex Krotulski,谈论了他正在做的识别新的和正在出现的非法物质的工作。
Karen Steward (KS):你能告诉我们一些关于新型阿片类激动剂的出现,以及你为什么要寻找它们的代谢物吗?
亚历克斯·克鲁图尔斯基(AK):2013年至2015年,美国非法毒品市场上开始出现新型阿片类药物,分别与芬太尼及其类似物一起出现。在接下来的几年里,出现了几种芬太尼类似物,并主导了某些药物市场,特别是丁基芬太尼和呋喃尼芬太尼。然后在2016年左右,出现了非芬太尼衍生的合成阿片类药物,最著名的是U-47700。在此期间,新型阿片类药物的周转相对较快,从大约6-9个月到一年左右不等,每个月都有新的阿片类药物出现。最近在2017年和2018年,国家和国际上(例如,中国计划一些芬太尼类似物和U-47700)的一些计划行动似乎对新型阿片类药物的出现产生了直接影响,因为最近几个月/过去一年我们看到新的芬太尼类似物减少了。现在,在2019年,我们看到了与芬太尼或“u系列”(U-47700之后)无关的新型阿片类药物的出现,包括2-甲基AP-237等物质。
对于我们实验室来说,研究芬太尼类似物的代谢是很重要的,以确定代谢物或生物转化产物,可以延长检测窗口,特别是在尿液中。我们通常进行这些研究,以确定新型阿片类药物的主要代谢物,这样我们就可以将分析物添加到我们的筛选和测试方案中。此外,新精神活性物质(NPS)的代谢物已被发现具有活性,因此研究代谢物并随后研究代谢物的效力提供了了解新物质毒性特征的途径。
KS:在寻找阿片类激动剂U-47700和U-49900的代谢物时,您面临的最大挑战是什么?
正义与发展党:最大的挑战是在没有进行额外测试(例如核磁共振(NMR))的情况下准确地阐明每种代谢物的结构。这需要一个非常好的知识基础和对质谱(MS)碎片的理解。对于每个代谢物,我们获得了高分辨率的片段离子MS数据,每个代谢物往往存在5-10+的片段离子。结构阐明可能很困难,但使用SCIEX MetabolitePilot™识别软件,这一过程简化且简单。MetabolitePilot™在提取这些数据进行检查时非常有用,但最后,需要有具有MS专业知识的分析人员来确定代谢物发生的位置。
你的研究中最令人惊讶的结果是什么?
正义与发展党:在进行这项研究时,我们知道,无论是在已识别的代谢物中,还是在其他药物或NPS中,同分异构体或等压物种都将存在机遇或挑战。在整个研究过程中,我们发现了几种同分异构体羟基化代谢物,以及U-49900和U-47700的等压代谢物。令人惊讶的是,当我们意识到这两种分析物(U-47700和n -去乙基- u -49900)可能被误认为彼此时。我们在这篇论文但不知道这会在多大程度上导致分析问题。
KS:用于检测阿片激动剂U-47700和U-49900代谢物的“真实”尿样数量相当低(分别为n = 1和n = 5),这是有原因的吗?你们计划扩大研究以确保可靠的结果吗?
正义与发展党:在进行这项研究时,我们正处于U-47700出现和增殖的中间阶段,也正处于U-49900出现的前沿。当时我们觉得,五份尿样对我们正在进行的工作来说就足够了。我们当然可以获得更多,但我们的目标是尽可能及时地进行这些研究,将数据和信息提供给其他法医毒理学家和分析化学家。对于U-49900,这是我们看到的第一个案例。我们没有更多的尿样了。回顾过去,我们现在有数百个U-47700阳性样本(以及许多添加到库中的代谢物)和少量U-49900阳性样本。考虑到时间和资源,重新检查这些样品将是一个很好的机会,特别是如果这两种物质中的任何一种再次使非法毒品市场泛滥的话。
KS:你如何预见你的研究成果将以一种实际的方式用于辅助法医,或者它们将如何引导可能带来实际好处的进一步工作?
正义与发展党:随着U-47700的代谢产物被添加到图书馆的数据库中,这项研究的直接结果已经在法医实验室中得到了体现。此外,当实验室中发现新的u系列新型阿片类药物时,特别是当发现怀疑是u系列代谢物的未知物质时,实验室科学家将能够将这项研究用于代谢比较。
我们实验室开发了一种快速方法,使用液相色谱高分辨率质谱(LC-HRMS)及时报告新的NPS代谢物。其他实验室将能够采用这种方法进一步推进法医毒理学和法医科学。
Alex Krotulski接受了科技网络科学作家Karen Steward博士的采访。188金宝搏备用