Лабораторная диагностика острых отравлений синтетическими

Научно-практический семинар
«Межлабораторное тестирование и вопросы гармонизации методик определения
психоактивных веществ в лабораториях ХТЛ и СХО России»
Хроматографические и
масс-спектрометрические методы
в диагностике острых отравлений
синтетическими
каннабимиметиками
Гофенберг Мария Александровна
2015
Актуальность темы
Количество случаев выявления разных видов синтетических
каннабимиметиков у пациентов реанимационного отделения ОЦОО в
2014 году
Актуальность темы
Количество пациентов с отравлениями синтетическими
каннабимиметиками в 2014 году
70
60
50
40
30
20
10
0
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
Возраст, лет
Возрастная структура пациентов с диагнозом
«Острое отравление синтетическими каннабимиметиками»
Актуальность темы
Ажитация и агрессия (64,1%), атаксия
(54,6%), психоз (45,8%) и галлюцинации
(31,5%). Достаточно часто наблюдались
спутанность сознания (28,6%),
брадикардия (22%), кома (16,8%),
панический страх (12,5%), судороги
(11,7%), рвота (11,7%) и гипотензия
(8,8%). Острая дыхательная
недостаточность, требующая проведения
ИВЛ, наблюдалась у 9,5% больных.
Гипертермия у 7 больных, нарушение
сердечного ритма у 3, острая почечная
недостаточность у 2 и острая печеночнопочечная недостаточность у 1 больного.
Цель исследования
Разработать алгоритм обнаружения и
идентификации метаболитов и маркеров новых
синтетических каннабимиметиков при
диагностике острых отравлений с применением
хроматографических и массспектрометрического методов анализа
Задачи исследования
 Систематизировать данные по направлениям метаболизма
синтетических каннабимиметиков
 Разработать методику ГХ-МС-анализа для диагностики острых
отравлений синтетическими каннабимиметиками
 Разработать методические подходы к интерпретации
неизвестных масс-спектров метаболитов синтетических
каннабимиметиков
 Апробировать и внедрить в практику ХТЛ разработанные
методические подходы при исследовании мочи пациентов,
поступающих в токсико-реанимационное отделение центра
острых отравлений с предварительным диагнозом «острое
отравление синтетическими каннабимиметиками».
Научная новизна
1.
2.
3.
4.
Систематизированы данные по обнаружению и идентификации
метаболитов и маркеров синтетических каннабимиметиков в моче
потребителей курительных смесей методами газовой и жидкостной
хроматографии с масс-спектрометрией в соответствии с существующей
классификацией синтетических каннабиноидов.
Установлена структура основных метаболитов синтетических
каннабимиметиков N-(1-карбамоил-2-метилпропил)-1-(4-фторбензил)1H-индазол-3-карбоксамида и N-(1-карбамоил-2-метилпропил)-1-(5фторпентил)-1H-индазол-3-карбоксамида методом ГХ-МС.
Впервые обнаружены и идентифицированы основные метаболиты
(нафталин-1-ил)[1-(5-фторпентил)-1Н-индазол-3-ил]метанона в моче
потребителей курительных смесей методами ГХ-МС, ГХ-МС/МС и
ВЭЖХ-МС/МС.
Разработаны методические рекомендации (подходы) к лабораторной
диагностике острых отравлений синтетическими каннабимиметиками
Апробация
 Результаты апробированы в ГБУЗ СО «Свердловская
областная клиническая психиатрическая больница», МАУ
«ГКБ №14» (г.Екатеринбург), ГБУЗ СО «Психиатрическая
больница №7» (г.Нижний Тагил), клинико-диагностической
лаборатории ГАУЗ СО «Областной наркологический
диспансер».
 Материалы исследований были использованы при подготовке
двух информационных писем: «Обнаружение метаболитов
синтетических каннабимиметиков в моче, волосах и сыворотке
крови методом газовой хроматографии с масс-селективным
детектированием» (утверждено ННЦН МЗРФ, г.Москва,
2014г.) и «Острые отравления новыми синтетическими
психоактивными веществами» (Екатеринбург, 2015г.).
 I Международная научно-практическая конференция «Современная
химико-токсикологическая экспертиза ACTE’2013» (г.Москва, 27-28
ноября 2013 г.),
 Окружная научно-практическая конференция «Инновационные технологии
лабораторного анализа и актуальные вопросы выявление психоактивных
веществ» (г.Нижневартовск, 05.06.2014 г.),
 Второй Научно-практический семинар и круглый стол «Методические и
организационно-правовые
проблемы
деятельности
химикотоксикологических лабораторий наркологической службы» (г.Москва, 2122.10.2014 г.),
 Конференция
«Создание
единой
системы
межведомственного
взаимодействия экспертных лабораторий правоохранительных органов и
учреждений здравоохранения СЗФО в сфере выявления новых
наркотических средств» (г.Калининград, 19-20.05.2015 г.).
Положения, выносимые на защиту
 Систематизация данных по обнаружению и
идентификации метаболитов и маркеров
синтетических каннабимиметиков.
 Алгоритм химико-токсикологического
исследования мочи при подозрении на острое
отравление синтетическими
каннабимиметиками.
 Методические подходы к интерпретации
неизвестных масс-спектров метаболитов
синтетических каннабимиметиков.
Материалы и методы исследования
Основной объект
исследования моча
Кислотный
гидролиз
ЖЖЭ при
щелочных
значениях рН
Щелочной
гидролиз
ТФЭ
ЖЖЭ при
кислых
значениях рН
ТФЭ
Дериватизация
Ацетилирование
Метилирование
Силилирование
Получение
пентафторпропионовых
производных
Материалы и методы исследования
 ГХ/МС и ГХ/МСВР
проводили на газовых
хроматографах «Agilent» с
квадрупольным и
квадрупольвремяпролетным
детекторами
 ВЭЖХ/МСВР«Agilent 1290
Infinity» с квадрупольвремяпролетным
детектором «Agilent 6540
UHD Accurate-Mass Q-TOF
LC/MS»
Химико-токсикологический анализ
Пациент
Анализ
биологической
пробы методом
ГХ-МС
Известна исходная
структура
каннабимиметика
Хроматограмма с
неидентифицирова
нными
масс-спектрами
Термический изомер TMCP-2201*
H3C
CH3
H3C
O
O
CH2
CH3
CH3
t°
N
F
*
N
F
CH3 CH3
Масс-спектр TMCP-2201*
232
100
50
144
314
212
116
41
0
47
55
61
69
40
50
60
70
(ekbdrugs_15) TMCP-2201
83 89
80
90
130
154
167
180
196
247 256
224
329
270
286
299
323
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340
*(данные библиотеки EKBDRUGS, версия 15.2)
Масс-спектр термического изомера TMCP-2201*
232
100
247
314
50
144
329
41
130
172
55
116
69
47
205
83
77
89
102
149
156
182
196
218
212
0
286
254
272
301
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340
(Text File) Scan 2333 (15.177 min): 1196_ж_1_bHAMe.D\ data.ms
*(данные библиотеки EKBDRUGS, версия 15.2)
Термический изомер метилированного
метаболита TMCP-2201
258
100
273
CH3
H3C
H3C
O
CH2
340
N
50
355
55
H3C
115
O
O
144
130
83
172
73
231
41
59
102
67
77
0
89
244
198
156
226
184
40
60
80
100
120
140
160
180
(Text File) Scan 2946 (18.092 min): 2578_саск_1_bHAMe.D\ data.ms
324
212
200
220
282
240
260
280
298
300
312
320
340
360
Термический изомер
метаболита TMCP-2201
230
100
CH3
H3C
H3C
O
CH2
245
N
50
312
HO
55
115
41
59
130
143
327
172
203
83
216
87
69
77
91
102
284
156
187
0
198
210
254
270
276
296
305
40 50
60
70
80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330
(Text File) Scan 2248 (14.773 min): 2578_саск_1_bHAMe.D\ data.ms
Термический изомер
метаболита TMCP-2201
144
100
CH3
H3C
H3C
O
CH2
159
N
H
50
226
116
89
107
130
241
184
63
0
45
51
67
77 81
120
102
40
50
60
70
80
90
100
(Text File) Scan 900 (9.293 min): 1067_αβγε_3_can.D\ data.ms
110
120
149
135
130
140
150
168
160
170
188
180
190
198
200
237
207 212
210
220
230
240
245
250
Химико-токсикологический анализ
Пациент
Анализ
биологической
пробы методом
ГХ-МС
Анамнез
неизвестен
Хроматограмма с
неидентифицирова
нными
масс-спектрами
O
+
+
+
N
N
H
CH2
m/z 116
m/z 130
N
H
m/z 144
O
+
N
N
+
N
N
H
m/z 117
N
CH2
m/z 131
N
H
m/z 145
+
Масс-спектр метилированного деривата
метаболита PB-22
188
100
O
O
245
CH3
N
50
CH3
214
130
144
0
45 50
58
63
76
89
102
116
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
(Text File) Scan 1512 (11.273 min): 0055_леко_1_bHAMe.D\ data.ms
154
140
150
165
160
170
177
180
230
196
190
200
238
210
220
230
240
254
250
Масс-спектр метилированного деривата
метаболита AB-PINACA
215
100
CH3
O
H3C
O
O
NH
H3C
N
N
50
CH3
286
145
43
55
0
71
90
131
103
117
345
231
158
40
60
80
100
120
140
160
(Text File) Scan 2134 (14.231 min): 0045_аб_1_bHAMe.D\ data.ms
174
187
237
197
180
200
220
240
253
267 279
260
280
302
300
315
320
331
340
109
100
253
+
CH2
F
341
50
309
145
41
0
266
83
57
70
88
117
131
172
200
40
60
80
100
120
140
160
180
200
(Text File) Scan 3325 (19.895 min): 3085_около_1_bHAMe.D\ data.ms
225
292
211
220
240
260
280
300
317 328
320
350 362
340
360
382
380
397
400
Гидролиз PB-22F
O
O
N
O
OH
OH
N
N
F
+
t°
N
F
Масс-спектры метаболитов (маркеров) PB-22F
145
100
OH
N
50
117
89
63
43
0
40
51 54
58
75
81
40
50
60
70
80
(Text File) Scan 647 (6.903 min): 0677_гзо _1_JWH.D\ data.ms
87
94
90
98 101
100
107
110
114
123
120
128
130
136
152
140
150
Масс-спектры метаболитов (маркеров) PB-22F
188
100
O
O
CH3
263
N
50
232
F
130
115
41
47
0
144
59
69
77
89
204
102
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
(Text File) Scan 1517 (11.297 min): 0761_ег аее_3_can.D\ data.ms
156
140
150
160
170
170
184
180
190
216
200
210
220
248
230
240
250
260
270
127
100
285
416
73
50
155
55
45
0
103
171
217
257
329
297
401
372
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
(Text File) Component at scan 1097 (11.651 min) [Model = +127u] in F:\ \ 2373__1_BH_SIL.D\ DATA.MS
456
450
488
480
Масс-спектры JWH-018 и AM-2201
Метаболит AM(N)-2201
ГХ-МСВР
O
N
N
O
O
CH3
Окислительное дефторирование
CH3
H3C
O
H3C
H3C
O
CH3
CH3
CH3
N
CH2
TMCP-018
CH3
N
H3C
CH3
O
H3C
CH3
O
HO
N
TMCP-2201
F
Общий метаболит
Синтетические каннабимиметики
1.
N-(1-карбамоил-2-метилпропил)-1-(4-фторбензил)-1H-индазол-3-
Метиловый эфир 3,3-диметил-2-(1-(4-фторбензил)-
1-(4-фторбензил)-1H-индазол-3-карбоновая
карбоксамид, AB-FUBINACA
1H-индазол-3-карбоксамидо)бутановой кислоты,
кислота
MDMB(N)-BZ-F)
CH3
O
CH3
H3C
H3C
CH3
O
H3C
O
O
O
NH2
NH
OH
O
NH
N
N
F
1.
N
N
F
F
хинолин-8-ил- 1-(4-фторобензил)-1H-индол-3-карбоновая кислота,
метиловый эфир 3,3-диметил-2-(1-(4-фторбензил)-
FUB-PB-22
1H-индол-3-карбоксамидо)бутановой кислоты,
CH3
H3C
MDMB-BZ-F
1-(4-фторбензил)-1H-индол-3-карбоновая кислота
CH3
O
H3C
O
O
N
O
O
O
NH
OH
N
N
F
F
F
1.
N
N
N
N-(1-карбамоил-2-метилпропил)-1-(циклогексилметил)-1H-индазол-3-
метиловый эфир 2-[1-(циклогексилметил)-1H-индазол-3-
1-(циклогексилметил)-1H-индазол-3-карбоновая
карбоксамид, AB-PINACA-Chm
илкарбоксамидо]-3,3-диметилбутановой кислоты,
кислота
CH3
NH2
H3C
MDMB(N)-Chminaca
CH3
H3C
H3C
O
O
O
O
NH
CH3
O
O
NH
N
N
CH3
O
N
N
N
N
Список опубликованных работ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Обнаружение и идентификация новых синтетических каннабимиметиков в Свердловской области
методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием / Сборник тезисов
конференции ACTE’2013 (Москва, 27-28 ноября 2013 г.) – М.: Издательская группа «Граница», 2013.
– С. 29-31 (соавт. Овчаренко П.А., Брусин К.М., Шевырин В.А.).
Идентификация каннабимиметиков PB-22, PB-22F, AB-PINACA, AB-FUBINACA в волосах методом
ГХ-МС / Сборник тезисов конференции ACTE’2013 (Москва, 27-28 ноября 2013 г.) – М.: Издательская
группа «Граница», 2013. – С. 41-47 (соавт. Савчук С.А., Никитина Н.М., Надеждин А.В., Тетенова
Т.Ю.).
Определение маркеров синтетических каннабимиметиков PB-22, PB-22F, AB-PINACA, AB-FUBINACA
в волосах и моче методом ГХ-МС // Наркология. – М.: Гениус Медиа. – 2013. – №11 (143). – С. 66-73
(соавт. Савчук С.А., Никитина Н.М., Надеждин А.В., Тетенова Т.Ю.).
Идентификация метаболитов каннабимиметика 5F-AB-PINACA в моче методом ГХ-МС //
Бутлеровские сообщения. – 2014. – Т.39. – №8. – С. 150–160 (Катаев С.С., Дворская О.Н.,
Мелентьев А.Б.).
3-Нафтоилиндазолы и 2-нафтоил-бензимидазолы – новые группы синтетических каннабиноидов:
химическая структура, аналитические характеристики и идентификация первых представителей в
составе курительных смесей, а также некоторых метаболитов в моче // Бутлеровские сообщения. –
2014. – Т.37. – №1. – С. 156–169 (соавт. Шевырин В.А., Мелкозеров В.П., Неверо А.С., Ельцов О.С.,
Куприянова О.В., Моржерин Ю.Ю.).
Опыт определения MDMB(N)-BZ-F в моче методами газовой хроматографии с моноквадрупольным
масс-селективным детектированием и высокоэффективной жидкостной хроматографии с
тандемным масс-селективным детектированием в случае массовых отравлений в гг.Сургут,
Чебоксары, Киров // Наркология. – 2014. – Т.12. – №156. – С. 49-55 (соавт. Васильев А.Б., Ризванова
Л.Н., Булыгина И.Е., Жевелик О.Д., Новиков А.П., Бондарь И.В., Диденко Е.С., Скалин Ю.Е.,
Печников А.Л., Савчук С.А., Надеждин А.В., Гизетдинова Л.А., Джурко Ю.А., Желткова Л.А., Лабутин
А.В., Малышкина А.П., Никитина Н.М., Осокин А.Р., Подоленко Е.В., Самышкина Н.В., Симонов А.Б.,
Скребкова К.С., Снятков А.В.).
Лабораторная диагностика острых отравлений синтетическими каннабимиметиками // Наркология. –
2014. – Т.12. – №156. – С. 44-49 (соавт. Уразаев Т.Х., Шевырин, В.А., Брусин К.М., Варламов И.В.).