Ein Todesfall im Zusammenhang mit zwei neuartigen halluzinogenen Verbindungen: 4-Methoxyphencyclidin und 4-Hydroxy-N-methyl-N-ethyltryptamin

Abstract

In diesem Fallbericht wird eine Auswertung der postmortalen Konzentrationsverteilung der halluzinogenen Verbindung 4-Methoxyphencyclidin (4-MeO-PCP) bei einem Todesfall vorgestellt, der hauptsächlich auf diese Droge zurückzuführen ist. Ein weiteres Halluzinogen, 4-Hydroxy-N-methyl-N-ethyltryptamin, wurde ebenfalls nachgewiesen, jedoch nicht quantifiziert. Ein Mann, der in letzter Zeit ein „merkwürdiges“ Verhalten an den Tag gelegt hatte, wurde tot in seinem Bett in seinem abgeschlossenen Zimmer aufgefunden. Bei der toxikologischen Untersuchung, die zunächst mittels ELISA positiv auf Phencyclidin (PCP) ausfiel, wurden die beiden Halluzinogene anschließend mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie nachgewiesen und bestätigt. Die 4-MeO-PCP-Konzentrationen wurden dann durch eine spezifische sekundäre Testtechnik quantifiziert. Die periphere Blutkonzentration betrug 8,2 mg/L im Vergleich zu einer zentralen Blutkonzentration von 14 mg/L. Die Leberkonzentration betrug 120 mg/kg, die Glaskörperkonzentration 5,1 mg/L, die Urinkonzentration 140 mg/L und der Mageninhalt 280 mg. PCP wurde nicht nachgewiesen, aber therapeutische Konzentrationen von Venlafaxin, Olanzapin, Lorazepam und Hydroxyzin wurden bestätigt. Als Todesursache wurde eine akute Mischintoxikation festgestellt, und die Todesursache wurde als Unfall eingestuft.

Einführung

Das Aufkommen neuer synthetischer psychoaktiver Drogen und ihre Verfügbarkeit über das Internet haben Bedenken hinsichtlich fehlender formaler toxikologischer Untersuchungen und möglicher Schäden aufkommen lassen (1). Unter den zahlreichen halluzinogenen Verbindungen wurden kürzlich Drogen beschrieben, die mit dem dissoziativen Anästhetikum Phencyclidin (PCP) verwandt sind (2). Es wird angenommen, dass Eticyclidin, MeO-PCP, 3-MeO-PCP und 4-Methoxyphencyclidin (4-MeO-PCP) ähnliche Verhaltenseffekte wie PCP und Ketamin ausüben (1, 2).

4-MeO-PCP (Abbildung 1) beispielsweise soll erwünschte Wirkungen wie Euphorie, Empathie, Loslösung vom physischen Körper und Halluzinationen haben, kann aber auch von unerwünschten Wirkungen wie Schwindel, Verwirrung, psychomotorischer Unruhe und kognitiven Beeinträchtigungen begleitet sein (2, 3). Darüber hinaus sind bei diesen PCP-Analoga ähnliche Toxizitätssymptome zu erwarten wie bei der akuten Toxizität von Methoxetamin, einschließlich erheblicher Tachykardie und Hypertonie (2, 4).

Eine weitere Gruppe halluzinogener Verbindungen, die auf strukturellen Ähnlichkeiten mit Psilocin beruhen, umfasst Tryptamine wie 4-Acetoxy-N-methyl-N-ethyltryptamin (4-Acetoxy-MET). Diese auch als Metacetin oder 4-AcO-MET bekannte Verbindung ist ein Homolog von O-Acetylpsilocin (4-AcO-DMT). Es handelt sich um eine neuartige Verbindung, für die es bisher kaum Erfahrungen mit der Verwendung beim Menschen gibt. Eine verwandte, aber weniger bekannte psychedelische Droge ist 4-Hydroxy-N-methyl-N-ethyltryptamin (4-HO-MET). Es ist ebenfalls ein strukturelles und funktionelles Analogon von Psilocin sowie das 4-Hydroxyl-Analogon von Methylethyltryptamin (MET). Auch diese Droge ist beim Menschen nur selten anzutreffen (Abbildung 1).

In diesem Bericht werden zum ersten Mal postmortale Konzentrationen von 4-MeO-PCP im peripheren Blut, im zentralen Blut, in der Leber, im Glaskörper, im Urin und im Mageninhalt bei einem Todesfall beschrieben, der hauptsächlich auf diese Verbindung zurückzuführen ist. Es wurden geringfügige Änderungen an einem früher berichteten analytischen Bestätigungsverfahren vorgenommen (5). Obwohl 4-HO-MET ebenfalls nachgewiesen und bestätigt wurde (durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie, GC-MS), wurde es nicht quantifiziert.

Methoden

Fallbericht

Dieser 54-jährige Mann (188 cm, 128 kg) lebte aufgrund seiner psychiatrischen Erkrankungen, darunter eine schizoaffektive depressive Störung, in einer Einrichtung für unabhängiges Wohnen. Er wurde am Morgen des 31. Dezember 2014 bei einer von seiner besorgten Mutter veranlassten Wohlfahrtskontrolle im Bett aufgefunden, als er nicht auf ihre Anrufe reagierte. Sein Tod wurde vom medizinischen Personal vor Ort ohne Wiederbelebung bestätigt. Zu seiner Krankengeschichte gehörten Bluthochdruck und Drogenmissbrauch. Er war bekannt für den Konsum von Alkohol, Marihuana, Methamphetamin und PCP. Nach Angaben seiner Mutter war er seit vielen Jahren drogen- und alkoholfrei, bestellte aber irgendwann weißes Pulver aus dem Internet, das sie als „3-MeO-PCP“ bezeichnete. Ein kleines Tütchen mit der Aufschrift „#2“, das einen feinen kristallinen Rückstand enthielt, wurde in seinem Zimmer auf der Kommode gefunden. Es wurden keine anderen Drogenutensilien gefunden. Bei einem Besuch in der Notaufnahme wegen Verhaltensauffälligkeiten am 20. September 2014 gestand er dem Personal, dass er „3-MeO-PCP“ zur Behandlung seiner Depression einnehme. Er gab auch zu, während der Einnahme der Droge synkopale Episoden gehabt zu haben.

Eine vollständige Autopsie wurde am 1. Januar 2015 um 10:50 Uhr, etwa 25 Stunden nach seinem Auffinden, durchgeführt und dokumentierte eine Lungenstauung und ein Lungenödem (rechts 840 g; links 880 g) sowie Schaum in seinem Mund und in den Atemwegen, was auf eine akute Drogenintoxikation schließen lässt. Sein Herz war leicht vergrößert (510 g) mit leichter Kammererweiterung. Es bestand eine kongestive Hepatosplenomegalie und eine minimale hepatische Steatose. Es gab keine traumatischen Verletzungen oder andere signifikante Befunde.

Postmortale Probenentnahme

Alle analysierten Proben wurden bei der Autopsie im San Diego County Medical Examiner’s Office entnommen. Peripheres Blut (∼20 mL) wurde aus der linken gemeinsamen Beckenvene entnommen (Blut, das aus dem Bein zurückfließt und bei der Autopsie visuell im Becken identifiziert wurde) und in Standard-Glasröhrchen mit Natriumfluorid (100 mg) und Kaliumoxalat (20 mg) aufbewahrt. Zentrales Blut wurde direkt aus dem Herzen entnommen und in die gleichen Röhrchen gefüllt. Schnitte des rechten Leberlappens wurden entnommen und in einem undurchsichtigen 0,118-Liter-Plastikbehälter ohne Konservierungsmittel aufbewahrt. Glaskörperproben wurden mit einer Spritze aus den Augen entnommen und in einem Glasröhrchen ohne Konservierungsmittel aufbewahrt. Urin wurde in einem undurchsichtigen 0,118-L-Behälter aus Kunststoff ohne Konservierungsmittel gesammelt. Der gesamte Mageninhalt wurde ebenfalls in einem undurchsichtigen 0,118-L-Behälter aus Kunststoff ohne Konservierungsmittel gesammelt. Alle Proben wurden bei 4°C gelagert, bis sie innerhalb von 3 Monaten nach der Entnahme analysiert wurden.

Toxikologie

Es wurde ein umfassendes toxikologisches Screening-Programm durchgeführt. Postmortales Blut wurde auf Alkohol und flüchtige Verbindungen (GC-Flammenionisationsdetektor-Headspace), 12 Missbrauchsdrogen mittels ELISA (Kokainmetabolit, Opiate, Methamphetamin, Benzodiazepine, Cannabinoide, Fentanyl, Phencyclidin, Oxycodon, Methadon, Zolpidem, Carisoprodol und Buprenorphin; Immunalysis, Inc, Pomona, CA, USA), ein alkalisches Drogenscreening mittels GC-MS nach Festphasenextraktion und ein saures/neutrales Drogenscreening mit HPLC-Photodiodenarraydetektion nach Ausfällung der Probe mit Acetonitril. Ein zusätzliches Screening (GC-MS) wurde auch mit der Urinprobe durchgeführt. Entsprechend der Routinepraxis wurden signifikant positive Ergebnisse durch nachfolgende und spezifische Techniken bestätigt und quantifiziert.

Alkalisches Blutdrogenscreening (GC-MS)

Das Drogenscreening-Verfahren wird von diesem Labor seit über 7 Jahren angewandt und wurde bereits beschrieben (6). Kurz gesagt besteht es aus einer routinemäßigen Festphasenextraktionstechnik unter Verwendung von SPEWare Trace J Extraktionskartuschen. Zwei Milliliter der Kalibratoren, Kontrollen und Fallbeispiele wurden nach Zugabe von Cyclizin (200 µL, 5 µg/mL: interner Standard) und Ascorbinsäure (200 µL, 2%ige Lösung) extrahiert. Die Proben wurden dann mit Zinksulfat (5 mL, 5%ige methanolische Lösung) ausgefällt und mit Natriumacetatpuffer (4 mL, pH 6,0) behandelt. Die SPE-Kartuschen wurden vor der Zugabe der Proben mit Methanol (3 mL), deionisiertem Wasser (3 mL) und Natriumacetatpuffer (2 mL) vorbehandelt. Nach der Extraktion der Proben wurden die SPE-Kartuschen mit deionisiertem Wasser (3 mL), Essigsäure (0,1 M; 2 mL) und Methanol (3 mL) gewaschen. Die Kartuschen wurden 3 Minuten lang getrocknet und die Proben wurden mit Dichlormethan/Isopropanol/14,8 M Ammoniumhydroxidlösung (78/20/2) eluiert. Die Proben wurden dann eingedampft (30°C, unter einem Stickstoffstrom) und mit Ethylacetat (150 µL) rekonstituiert. Ein Mikroliter (splitless) jedes Extrakts wurde dann in das GC-MS-System eingespritzt, um eine Trennung und Identifizierung der alkalischen Drogen zu erreichen. Es wurde eine analytische Säule von 15 m Länge, 0,25 mm Durchmesser und 0,25-µm-Filmdicke (Phenomenex Zebron, ZB-5MS) mit Helium als Trägergas (1,1 mL/min) verwendet. Die Einlasstemperatur des Gaschromatographen (Agilent Technologies, 7890A, Santa Clara, CA, USA) betrug 250°C, und die Ofentemperatur betrug zunächst 85°C, dann 40°C/min bis 170°C (4 min gehalten), dann 40°C/min bis 190°C (5 min gehalten) und schließlich 10°C/min bis 300°C (7 min gehalten). Der MS-Aux betrug 280°C. Der massenselektive Detektor (Agilent Technologies, 5975C) wurde im Scan-Modus mit einer Lösungsmittelverzögerung von 2,64 min eingestellt. Die Peak-Identifizierung wurde anhand der relativen Retentionszeit (relativ zum internen Standard: RRT) und des massenspektralen Abgleichs mit einer kommerziellen MS-Bibliothek und/oder SWGDRUG-Massenspektralbibliothek (http://www.swgdrug.org; mindestens 70 % Übereinstimmung) bestimmt.

4-MeO-PCP-Bestätigungsanalyse

Materialien

Alle Lösungsmittel und Chemikalien wurden von Fisher Scientific (Pittsburgh, PA, USA) bezogen und waren von analytischer Qualität oder besser. Für alle Phasen der Extraktion wurden Reagenzgläser aus Borosilikatglas verwendet (VWR International, Radnor, PA, USA). Der in den Kalibrierungsformulierungen verwendete 4-MeO-PCP-Drogenstandard und der interne PCP-Standard wurden beide von der Cerilliant Corporation (Round Rock, TX, USA) bezogen.

Die Extraktion

von 4-MeO-PCP wurde mit geringfügigen Änderungen eines zuvor beschriebenen Verfahrens für basische Drogen unter Verwendung von GC gekoppelt mit einem Stickstoff-Phosphor-Detektor (NPD) bestätigt und quantifiziert (5). Die Analyse umfasste Vollblut-Kalibratoren (Schwein) (0,10, 0,25, 0,50, 0,75, 1,0 und 2,0 mg/L), Leberhomogenat-Kalibratoren (Schwein) (0,25, 0,50, 0,75, 1,0, 2,0 und 3,0 mg/kg), Fallproben (Vollblut, Leber, Urin, Glaskörper und Magen) sowie Positiv- und Negativkontrollen, die einem alkalischen Flüssig-Flüssig-Extraktionsverfahren unterzogen wurden. 1 ml der Kalibratoren, Kontrollen und Fallproben wurden mit deionisiertem Wasser (5 ml) versetzt und geschüttelt. Anschließend wurde ein interner Arbeitsstandard (100 µL PCP, 10 mg/L) hinzugefügt und geschüttelt. Die Proben wurden durch Zugabe von konzentriertem Ammoniumhydroxid (1 mL) alkalisch gemacht, bevor sie erneut geschüttelt wurden. 1-Chlorbutan (6 mL) wurde zugegeben, die Röhrchen wurden verschlossen und 30 Minuten lang auf einer mechanischen Schüttelvorrichtung gemischt. Anschließend wurden die Proben 5 Minuten lang bei ∼2.400 g zentrifugiert. Zur Unterdrückung von Emulsionen wurden jedem Röhrchen etwa 200 mg Natriumsulfat zugesetzt und die Röhrchen weitere 5 Minuten bei 2.400 g zentrifugiert. Etwa 1,0 N Salzsäure (3,5 mL) wurde zugegeben und die Röhrchen wurden 30 Minuten lang gemischt. Die Röhrchen wurden dann 5 Minuten lang bei 2.400 g zentrifugiert, bevor die oberste organische Schicht in den Abfall gesaugt wurde. Der verbleibende wässrige Teil wurde mit konzentriertem Ammoniumhydroxid (1 mL) alkalisch gemacht und vortexiert. 1-Chlorbutan (3 mL) wurde hinzugefügt und die Röhrchen wurden erneut 30 Minuten lang gemischt. Die Proben wurden dann 5 Minuten lang bei 2.400 g zentrifugiert, bevor die oberste organische Schicht in neue Reagenzgläser überführt wurde. Die organische Schicht wurde unter einem Stickstoffstrom bei 30°C getrocknet. Die Proben wurden mit Methanol (100 µL) rekonstituiert, bevor sie zur Analyse mittels GC-NPD in Autosampler-Fläschchen überführt wurden.

Chromatographische Bedingungen

Die folgenden GC-NPD-Bedingungen wurden bei der Analyse verwendet. Die Proben (1 µL) wurden splitless in einen GC (7890A; Agilent Technologies) injiziert, der mit einer Kapillarsäule (DB-17, 15 m, 0,25 i.d., 0,25 µm; Phenomenex, Torrance, CA, USA) ausgestattet war. Die Injektortemperatur betrug 250 °C und der Detektor war auf 280 °C eingestellt. Die anfängliche Ofentemperatur betrug 50°C und wurde mit einer Rampe von 35°C/min auf 275° C erhöht und für 7 Minuten gehalten. Die Gesamtlaufzeit nach der Injektion betrug 13,5 Minuten. Als Trägergas wurde Wasserstoff mit einer konstanten Rate von 2 mL/min verwendet. Die Retentionszeiten für PCP und 4-MeO-PCP betrugen 5,2 bzw. 6,0 min.

Validierung

Die Nachweisgrenze lag bei 0,05 mg/L und die Bestimmungsgrenze, die anhand der niedrigsten Kalibrierungskonzentration bestimmt wurde, bei 0,10 mg/L für Vollblut und 0,25 mg/kg für Leber. Bei Kontrollproben, die unabhängig voneinander mit 0,50 und 1,5 mg/L in Vollblut hergestellt wurden, wurden 0,47 ± 0,03 mg/L (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 4) bzw. 1,28 ± 0,06 mg/L (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 4) gemessen. Die Matrixeffekte wurden durch Extraktion und Analyse vergleichbarer Kontrollproben (0,5 und 1,5 mg/L) bewertet, die in Wasser und einem Leberhomogenat hergestellt wurden. Für Wasser wurden Werte von 0,47 ± 0,02 mg/L (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 3) und 1,34 ± 0,18 mg/L (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 5), für die Leberhomogenate 0,45 ± 0,06 mg/kg (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 4) und 1,47 ± 0,11 mg/kg (Mittelwert ± Standardabweichung; N = 4) bestimmt. Sowohl die extrahierten Blindproben (Extrakt ohne Zusatzstoffe) als auch die Negativkontrollen (Extrakt nur mit internem Standard) bestätigten das Fehlen von Interferenzen und/oder Kontaminationen.

Ergebnisse und Diskussion

4-MeO-PCP wurde zunächst durch ELISA-Screening auf PCP nachgewiesen. Das Screening, das in diesem Labor mit 5,0 ng/mL PCP als Referenz durchgeführt wurde, ergab ein positives Ergebnis mit 41 % Bindung im Vergleich zu einer negativen Probe (100 % Bindung). Im vorliegenden Fall zeigte das zentrale Blut eine Bindung von 2 % – ein eindeutig positives Ergebnis. PCP wurde durch eine Routinebestätigungsmethode nicht nachgewiesen. Die PCP-Methode (GC-MS, selektive Ionenüberwachung) hatte eine Nachweis- und Bestimmungsgrenze von 2,0 bzw. 5,0 ng/mL. 4-MeO-PCP wurde anschließend im peripheren Blut aus der SWGDRUG-Massenspektrenbibliothek (http://www.swgdrug.org) nach einer Festphasenextraktion mit einer alkalischen GC-MS-Screening-Methode (6) mutmaßlich identifiziert (Abbildung 2). Sie wurde durch Extraktion und einen vollständigen Massenspektralscan eines reinen Bestandes der Verbindung bei 10,4 min (RRT = 1,25; verglichen mit dem internen Standard Cyclizin) mit signifikanten Ionen von 121, 189, 230, 272 und 147 bestätigt (Abbildung 3).

Die 4-MeO-PCP-Konzentrationen wurden anschließend mit einer spezifischen GC-NPD-Methode (hier beschrieben) quantifiziert. Die periphere Blutkonzentration wurde mit 8,2 mg/L gemessen, verglichen mit der zentralen Blutkonzentration von 14 mg/L. Die Leberkonzentration lag bei 120 mg/kg, der Glaskörper bei 5,1 mg/L, der Urin bei 140 mg/L und der Mageninhalt enthielt 280 mg. Das Verhältnis zwischen zentralem Blut und peripherem Blut (C/P) betrug 1,7 und das Verhältnis zwischen Leber und peripherem Blut (L/P) 15 L/kg. Auf der Grundlage etablierter Daten zum C/P-Verhältnis (7) und angesichts neuerer Informationen, die das L/P-Verhältnis als Marker für die postmortale Umverteilung (PMR) dokumentieren (8-10), deuten diese Daten auf eine „moderate“ Neigung zur PMR von 4-MeO-PCP hin. Da diese Schlussfolgerung jedoch aus einer einzigen Beobachtung resultiert, sollte sie mit Vorsicht betrachtet werden.

Auch 4-HO-MET wurde vermutlich im peripheren Blut aus der SWGDRUG-Massenspektralbibliothek (http://www.swgdrug.org) nach Festphasenextraktion mit der alkalischen GC-MS-Screening-Methode identifiziert (Abbildung 2). Sie wurde durch Extraktion und einen vollständigen Massenspektralscan eines reinen Bestandes der Verbindung (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA) bei 9,1 min (RRT = 1,09; verglichen mit dem internen Standard Cyclizin) mit Ionen von 72, 218, 44, 146 und 117 bestätigt (Abbildung 4). Die 4-HO-MET-Konzentrationen wurden jedoch in den Postmortem-Proben nicht quantifiziert.

Der weiße Pulverrückstand in dem am Tatort (im Zimmer des Verstorbenen) gesammelten Beutel wurde von der US Drug Enforcement Agency (DEA) als 4-Acetoxy-N-methyl-N-ethyltryptamin (oder 4-Acetoxy-MET) identifiziert. Es wurden keine anderen Verbindungen, einschließlich 3-MeO-PCP oder 4-MeO-PCP, in der Probe nachgewiesen. 4-Acetoxy-MET ist ein halluzinogenes Tryptamin: Es ist der Acetatester von 4-HO-MET und ein Homolog von 4-AcO-DMT. Diese Verbindung, die von Online-Händlern als Forschungschemikalie verkauft wird, wurde bisher nur selten für den menschlichen Gebrauch beschrieben. Es ist davon auszugehen, dass sie durch Serumesterasen schnell in freies phenolisches 4-HO-MET hydrolysiert wird. Dementsprechend gab es keinen Nachweis von 4-Acetoxy-MET im postmortalen Blut oder im Urin des vorliegenden Falles.

Neben diesen beiden neuartigen halluzinogenen Verbindungen wurden therapeutische Konzentrationen von Venlafaxin (0,51 mg/L), Olanzapin (0,42 mg/L), Lorazepam (<0,05 mg/L) und Hydroxyzin (nachgewiesen) im peripheren Blut bestätigt. Folglich wurde als Todesursache eine akute Drogenmischintoxikation festgestellt. Die Todesart wurde als Unfall eingestuft.

Danksagungen

Die Autoren danken dem leitenden Gerichtsmediziner von San Diego County, Dr. Glenn Wagner, für die Bereitstellung der in diesem Bericht beschriebenen Falldetails. Die Autoren danken auch Liz Guest, forensische Chemikerin des DEA Special Testing and Research Laboratory, für ihre Unterstützung bei der Identifizierung der Substanzen.