A Fatality Related to Two Novel Hallucinogenic Compounds: 4-Methoxyphencyclidine and 4-Hydroxy-N-methyl-N-ethyltryptamine

Abstract

W niniejszym opisie przypadku przedstawiamy ocenę rozkładu stężenia pośmiertnego związku halucynogennego 4-metoksyfencyklidyny (4-MeO-PCP) w przypadku zgonu przypisywanego głównie temu narkotykowi. Inny halucynogen, 4-hydroksy-N-metylo-N-etylotryptamina, został również wykryty, ale nie został określony ilościowo. Mężczyzna, u którego w ostatnim czasie obserwowano „dziwne” zachowanie, został znaleziony martwy, na łóżku, w swoim zamkniętym pokoju. Badanie toksykologiczne, które początkowo dało wynik pozytywny na obecność fencyklidyny (PCP) metodą ELISA, następnie wykryło i potwierdziło obecność dwóch halucynogenów metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas. Stężenia 4-MeO-PCP zostały następnie określone ilościowo za pomocą specyficznej techniki badania wtórnego. Stężenie we krwi obwodowej wynosiło 8,2 mg/L w porównaniu ze stężeniem w krwi centralnej wynoszącym 14 mg/L. Stężenie w wątrobie wynosiło 120 mg/kg, w ciele szklistym 5,1 mg/L, w moczu 140 mg/L, a treść żołądkowa zawierała 280 mg. Nie stwierdzono obecności PCP, potwierdzono natomiast terapeutyczne stężenia wenlafaksyny, olanzapiny, lorazepamu i hydroksyzyny. Przyczynę zgonu określono jako ostre zatrucie mieszane, a sposób zgonu jako nieszczęśliwy wypadek.

Wprowadzenie

Pojawienie się nowych syntetycznych leków psychoaktywnych i ich dostępność za pośrednictwem stron internetowych budzi obawy związane z brakiem formalnych badań toksykologicznych i potencjalną szkodliwością (1). Wśród licznych związków halucynogennych opisano ostatnio leki spokrewnione z dysocjacyjnym środkiem znieczulającym – fencyklidyną (PCP) (2). Uważa się, że eticyklidyna, MeO-PCP, 3-MeO-PCP i 4-metoksyfencyklidyna (4-MeO-PCP) wywierają podobne efekty behawioralne jak PCP i ketamina (1, 2).

4-MeO-PCP (rysunek 1), na przykład, zgłasza się, że ma pożądane skutki, które obejmują euforię, empatię, odłączenie od ciała fizycznego i halucynacje, ale mogą im również towarzyszyć działania niepożądane, takie jak zawroty głowy, dezorientacja, pobudzenie psychoruchowe i zaburzenia poznawcze (2, 3). Ponadto, w przypadku tych analogów PCP można spodziewać się objawów toksyczności podobnych do tych związanych z ostrą toksycznością metoksetaminy – w tym znacznej tachykardii i nadciśnienia tętniczego (2, 4).

Inna grupa związków halucynogennych, oparta na strukturalnych podobieństwach do psylocyny, obejmuje tryptaminy, takie jak 4-acetoksy-N-metylo-N-etylotryptamina (4-acetoksy-MET). Związek ten, znany również jako metacetyna lub 4-AcO-MET, jest homologiem O-acetylopsilocyny (4-AcO-DMT). Jest to nowy związek o bardzo krótkiej historii stosowania u ludzi. Pokrewnym, ale mniej znanym narkotykiem psychodelicznym jest 4-hydroksy-N-metylo-N-etylotryptamina (4-HO-MET). Jest ona również strukturalnym i funkcjonalnym analogiem psylocyny, jak również 4-hydroksylowym analogiem metyloetylotryptaminy (MET). Podobnie, lek ten był rzadko spotykany w użyciu u ludzi (rysunek 1).

W niniejszym raporcie, po raz pierwszy, pośmiertne stężenia 4-MeO-PCP są opisane we krwi obwodowej, krwi centralnej, wątrobie, płynie mózgowym szklistym, moczu i treści żołądkowej w śmierci zasadniczo związanej z tym związkiem. Zastosowano niewielkie modyfikacje wcześniej zgłoszonej potwierdzającej procedury analitycznej (5). Chociaż 4-HO-MET został również wykryty i potwierdzony (przez chromatografię gazową ze spektrometrią mas, GC-MS), nie był oznaczany ilościowo.

Metody

Raport przypadku

Ten 54-letni mężczyzna (188 cm, 128 kg) mieszkał w niezależnym ośrodku mieszkalnym z powodu chorób psychiatrycznych, w tym schizoafektywnego zaburzenia depresyjnego. Został znaleziony bez reakcji w łóżku podczas kontroli dobrostanu przeprowadzonej przez kierownika placówki rano 31 grudnia 2014 r., zainicjowanej przez zaniepokojoną matkę, gdy nie oddzwaniał na jej telefony. Jego śmierć została potwierdzona na miejscu zdarzenia przez personel medyczny pogotowia ratunkowego bez reanimacji. Jego historia medyczna obejmowała nadciśnienie tętnicze i nadużywanie substancji. Był znany z używania alkoholu, marihuany, metamfetaminy i PCP. Według jego matki, był trzeźwy od narkotyków i alkoholu przez wiele lat, ale w pewnym momencie zamówił biały proszek z Internetu, który powiązała jako „3-MeO-PCP”. Mały woreczek z etykietą „#2” zawierający drobno krystaliczne pozostałości został znaleziony w jego pokoju na komodzie. Nie znaleziono żadnych innych akcesoriów do zażywania narkotyków. Podczas wizyty na izbie przyjęć w związku z nietypowym zachowaniem w dniu 20 września 2014 r. wyznał personelowi, że zażywał „3-MeO-PCP” w celu leczenia depresji. Przyznał się również do występowania epizodów synkopalnych podczas przyjmowania narkotyku.

Kompletna sekcja zwłok została przeprowadzona w dniu 1 stycznia 2015 r. o godz. 10:50 około 25 godzin po jego znalezieniu i udokumentowała przekrwienie i obrzęk płuc (prawa 840 g; lewa 880 g) oraz pianę w ustach i drogach oddechowych zgodną z ostrym zatruciem narkotykami. Jego serce było nieznacznie powiększone (510 g) z łagodnym poszerzeniem komór. Stwierdzono zastoinową hepatosplenomegalię i minimalne stłuszczenie wątroby. Nie stwierdzono urazów ani innych istotnych wyników badań.

Postmortem specimen collection

Wszystkie analizowane próbki zostały pobrane podczas autopsji w San Diego County Medical Examiner’s Office. Krew obwodowa (∼ 20 mL) została pobrana z lewej żyły biodrowej wspólnej (krew powracająca z nogi i wizualnie zidentyfikowana w miednicy podczas autopsji) i przechowywana w standardowych szklanych probówkach zawierających fluorek sodu (100 mg) i szczawian potasu (20 mg). Krew centralna została pobrana bezpośrednio z serca i umieszczona w identycznych probówkach. Wycinki prawego płata wątroby zostały pobrane i przechowywane w nieprzezroczystym plastikowym pojemniku 0,118 L bez środka konserwującego. Próbki płynu mózgowo-rdzeniowego pobierano z oczu za pomocą strzykawki i przechowywano w szklanej probówce bez konserwantów. Mocz zbierano do nieprzezroczystego plastikowego pojemnika 0,118 L bez konserwantów. Cała zawartość żołądka była również zbierana do nieprzezroczystego plastikowego pojemnika 0,118 L bez konserwantów. Wszystkie próbki przechowywano w temperaturze 4°C do czasu analizy w ciągu 3 miesięcy od pobrania.

Toksykologia

Wykonano kompleksowe toksykologiczne badania przesiewowe. Krew pośmiertną badano na obecność alkoholu i związków lotnych (GC-flame ionization detector headspace), panel 12 leków nadużywanych metodą ELISA (metabolit kokainy, opiaty, metamfetamina, benzodiazepiny, kannabinoidy, fentanyl, fencyklidyna, oksykodon, metadon, zolpidem, karisoprodol i buprenorfina; Immunalysis, Inc, Pomona, CA, USA), zasadowe badanie przesiewowe na obecność narkotyków metodą GC-MS po ekstrakcji w fazie stałej oraz kwaśne/neutralne badanie przesiewowe na obecność narkotyków metodą HPLC z detekcją za pomocą matrycy fotodiodowej po wytrąceniu próbki acetonitrylem. Dodatkowe badanie przesiewowe (GC-MS) przeprowadzono również na próbce moczu. Zgodnie z rutynową praktyką, znaczące wyniki pozytywne były potwierdzane i określane ilościowo za pomocą kolejnych i specyficznych technik.

Przesiewowe badanie alkalicznej krwi na obecność narkotyków (GC-MS)

Procedura przesiewowa na obecność narkotyków jest stosowana w tym laboratorium od ponad 7 lat i została wcześniej opisana (6). W skrócie, składa się ona z rutynowej techniki ekstrakcji w fazie stałej wykorzystującej wkłady ekstrakcyjne SPEWare Trace J. Dwa mililitry kalibratorów, kontroli i przypadków ekstrahowano po dodaniu cyklizyny (200 µL, 5 µg/mL: wzorzec wewnętrzny) i kwasu askorbinowego (200 µL, roztwór 2%). Próbki były następnie wytrącane siarczanem cynku (5 mL, 5% roztwór metanolowy) i traktowane buforem octanu sodu (4 mL, pH 6.0). Wkłady SPE przed dodaniem próbek były wstępnie oczyszczane metanolem (3 mL), wodą dejonizowaną (3 mL) i buforem octanowo-sodowym (2 mL). Po ekstrakcji próbek, wkłady SPE przemywano wodą dejonizowaną (3 mL), kwasem octowym (0,1 M; 2 mL) i metanolem (3 mL). Wkłady suszono przez 3 min, a próbki eluowano roztworem dichlorometanu/izopropanolu/14,8 M wodorotlenku amonu (78/20/2). Próbki następnie odparowywano (30°C, pod strumieniem azotu) i rekonstytuowano octanem etylu (150 µL). Następnie jeden mikrolitr (bez podziału) każdego ekstraktu wstrzykiwano do systemu GC-MS w celu uzyskania rozdziału i identyfikacji leków alkalicznych. Użyto kolumny analitycznej o długości 15 m, średnicy 0,25 mm, grubości warstwy 0,25 µm (Phenomenex Zebron, ZB-5MS) z helem jako gazem nośnym (1,1 mL/min). Temperatura wlotu chromatografu gazowego (Agilent Technologies, 7890A, Santa Clara, CA, USA) wynosiła 250°C, a temperatura pieca początkowo 85°C, wzrastała z prędkością 40°C/min do 170°C (utrzymywana przez 4 min), następnie 40°C/min do 190°C (utrzymywana przez 5 min) i w końcu 10°C/min do 300°C (utrzymywana przez 7 min). Temperatura MS Aux wynosiła 280°C. Detektor mas selektywnych (Agilent Technologies, 5975C) był ustawiony w trybie skanowania z opóźnieniem rozpuszczalnika wynoszącym 2.64 min. Identyfikację pików określono na podstawie względnego czasu retencji (względem wzorca wewnętrznego: RRT), a następnie dopasowania widma masowego z komercyjnej biblioteki MS i/lub biblioteki widm masowych SWGDRUG (http://www.swgdrug.org; co najmniej 70% dopasowania).

4-MeO-PCP analiza potwierdzająca

Materiały

Wszystkie rozpuszczalniki i substancje chemiczne zostały zakupione od Fisher Scientific (Pittsburgh, PA, USA) i były klasy analitycznej lub lepszej. Do wszystkich faz ekstrakcji używano probówek ze szkła borokrzemowego (VWR International, Radnor, PA, USA). Wzorzec leku 4-MeO-PCP stosowany w formułach kalibracyjnych oraz wzorzec wewnętrzny PCP zostały zakupione od Cerilliant Corporation (Round Rock, TX, USA).

Ekstrakcja

4-MeO-PCP została potwierdzona i oznaczona ilościowo z wykorzystaniem niewielkich modyfikacji wcześniej opisanej procedury dla leków podstawowych przy użyciu GC sprzężonej z detektorem fosforu azotu (NPD) (5). Analiza obejmowała kalibratory krwi pełnej (świńskiej) (0.10, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0 i 2.0 mg/L), kalibratory homogenatu wątroby (świńskiej) (0.25, 0.50, 0.75, 1.0, 2.0 i 3.0 mg/kg), próbki przypadku (krew pełna, wątroba, mocz, szklista i żołądkowa) oraz pozytywne i negatywne kontrole, które poddano alkalicznej procedurze ekstrakcji ciecz/ciecz. Do 1 mL kalibratorów, kontroli i próbek kazuistycznych dodawano wodę dejonizowaną (5 mL) i mieszano worteksem. Następnie dodano roboczy wzorzec wewnętrzny (100 µL PCP, 10 mg/L) i wymieszano przez worteksowanie. Próbki alkalizowano przez dodanie stężonego wodorotlenku amonu (1 mL) przed ponownym worteksowaniem. Dodano 1-chlorobutan (6 mL), probówki zamknięto i mieszano na mechanicznym mieszadle przez 30 min. Następnie próbki odwirowywano przez 5 min przy ∼2,400 g. Do każdej probówki dodano około 200 mg siarczanu sodu, aby zapobiec powstawaniu emulsji, a probówki odwirowywano przez kolejne 5 min przy 2,400 g. Górną warstwę organiczną przeniesiono do nowych probówek. Dodano około 1,0 N kwasu chlorowodorowego (3,5 mL) i mieszano probówki przez 30 min. Następnie probówki wirowano przez 5 min przy 2,400 g, po czym górną warstwę organiczną odessano do odpadów. Pozostałą część wodną alkalizowano za pomocą stężonego wodorotlenku amonu (1 mL) i wymieszano przez worteksowanie. Dodano 1-chlorobutan (3 mL) i ponownie mieszano probówki przez 30 min. Następnie próbki odwirowywano przez 5 min przy 2 400 g, a górną warstwę organiczną przenoszono do nowych probówek. Warstwa organiczna została wysuszona pod strumieniem azotu w temperaturze 30°C. Próbki odtworzono metanolem (100 µL) przed przeniesieniem do fiolek autosamplera do analizy metodą GC-NPD.

Warunki chromatograficzne

W analizie zastosowano następujące warunki GC-NPD. Próbki (1 µL) wstrzykiwano bez podziału do GC (7890A; Agilent Technologies) wyposażonego w kolumnę kapilarną (DB-17, 15 m, 0,25 i.d., 0,25 µm; Phenomenex, Torrance, CA, USA). Temperatura iniektora wynosiła 250°C, a detektor ustawiono na 280°C. Początkowa temperatura pieca wynosiła 50°C i była zwiększana z prędkością 35°C/min do 275° C i utrzymywana przez 7 min. Całkowity czas pracy po wstrzyknięciu wynosił 13,5 min. Jako gazu nośnego użyto wodoru o stałej szybkości 2 mL/min. Czasy retencji dla PCP i 4-MeO-PCP wynosiły odpowiednio 5,2 i 6,0 min.

Walidacja

Granica wykrywalności wynosiła 0,05 mg/L, a granica oznaczalności, określona na podstawie najniższego stężenia kalibracyjnego, wynosiła 0,10 mg/L dla krwi pełnej i 0,25 mg/kg dla wątroby. Próbki kontrolne, przygotowane niezależnie przy 0,50 i 1,5 mg/L w krwi pełnej, mierzyły odpowiednio 0,47 ± 0,03 mg/L (średnia ± odchylenie standardowe; N = 4) i 1,28 ± 0,06 mg/L (średnia ± odchylenie standardowe; N = 4). Efekty matrycy oceniano poprzez ekstrakcję i analizę porównywalnych próbek kontrolnych (0,5 i 1,5 mg/L) przygotowanych w wodzie i homogenacie wątroby. Poziomy 0,47 ± 0,02 mg/L (średnia ± odchylenie standardowe; N = 3) i 1,34 ± 0,18 mg/L (średnia ± odchylenie standardowe; N = 5) zostały określone dla wody, a 0,45 ± 0,06 mg/kg (średnia ± odchylenie standardowe; N = 4) i 1,47 ± 0,11 mg/kg (średnia ± odchylenie standardowe; N = 4) zostały określone dla homogenatów wątroby. Zarówno ekstrahowana ślepa próba (ekstrakt nie zawierający żadnych dodatków), jak i kontrola negatywna (ekstrakt zawierający tylko wzorzec wewnętrzny) potwierdziły brak interferencji i/lub zanieczyszczenia.

Wyniki i dyskusja

4-MeO-PCP zostało początkowo wykryte w badaniu przesiewowym ELISA w kierunku PCP. Przesiew, ustanowiony w tym laboratorium z 5,0 ng/mL PCP jako odniesieniem, dał wynik pozytywny z 41% wiązaniem w porównaniu z próbką negatywną (100% wiązania). W przedstawionym przypadku krew centralna wykazała 2% wiązania – wynik jednoznacznie pozytywny. PCP nie zostało wykryte za pomocą rutynowej metody potwierdzenia. Metoda PCP (GC-MS selektywne monitorowanie jonów) miała granice wykrywalności i oznaczalności wynoszące odpowiednio 2,0 i 5,0 ng/mL. 4-MeO-PCP został następnie wstępnie zidentyfikowany we krwi obwodowej z biblioteki spektralnej mas SWGDRUG (http://www.swgdrug.org) po ekstrakcji w fazie stałej przy użyciu metody przesiewowej GC-MS alkalicznej (6) (Rysunek 2). Zostało to potwierdzone ekstrakcją i pełnym skanowaniem spektralnym masy czystego zapasu związku, w czasie 10,4 min (RRT = 1,25; w porównaniu z wewnętrznym standardem cyklizyną) z istotnymi jonami 121, 189, 230, 272 i 147 (Rysunek 3).

Stężenia 4-MeO-PCP zostały następnie określone ilościowo za pomocą specyficznej metody GC-NPD (opisanej tutaj). Stężenie we krwi obwodowej wynosiło 8,2 mg/L, podczas gdy stężenie w krwi centralnej wynosiło 14 mg/L. Stężenie w wątrobie wynosiło 120 mg/kg, w ciele szklistym 5,1 mg/L, w moczu 140 mg/L, a treść żołądkowa zawierała 280 mg. Stosunek centralnej krwi do krwi obwodowej (C/P) wynosił 1,7, a stosunek wątroby do krwi obwodowej (L/P) wynosił 15 l/kg. W oparciu o ustalone dane dotyczące stosunku C/P leku (7) oraz biorąc pod uwagę ostatnie informacje dokumentujące stosunek L/P jako marker redystrybucji pośmiertnej (PMR) (8-10), dane te sugerują „umiarkowaną” skłonność do PMR 4-MeO-PCP. Ponieważ jednak wnioskowanie to wynika z pojedynczej obserwacji, należy je traktować z ostrożnością.

Podobnie, 4-HO-MET został wstępnie zidentyfikowany we krwi obwodowej z biblioteki spektralnej mas SWGDRUG (http://www.swgdrug.org) po ekstrakcji w fazie stałej przy użyciu metody przesiewania alkalicznego GC-MS (Figura 2). Został on potwierdzony ekstrakcją i pełnym skanowaniem spektralnym czystego zapasu związku (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA), w czasie 9,1 min (RRT = 1,09; w porównaniu z wewnętrznym standardem cyklizyną) z jonami 72, 218, 44, 146 i 117 (Rysunek 4). Stężenia 4-HO-MET nie były jednak oznaczane ilościowo w próbkach pośmiertnych.

Pozostałość białego proszku w woreczku zebranym na miejscu zdarzenia (w pokoju denata) została zidentyfikowana przez Amerykańską Agencję ds. Walki z Narkotykami (DEA) jako 4-acetoksy-N-metylo-N-etylotryptamina (lub 4-acetoksy-MET). W próbce nie zidentyfikowano żadnych innych związków, w tym 3-MeO-PCP lub 4-MeO-PCP. 4-Acetoksy-MET jest halucynogenną tryptaminą: jest to ester octanowy 4-HO-MET; i homolog 4-AcO-DMT. Sprzedawany jako substancja chemiczna do badań przez sprzedawców internetowych, związek ten był rzadko opisywany w użyciu przez ludzi. Oczekuje się, że jest on szybko hydrolizowany do wolnego fenolowego 4-HO-MET przez esterazy surowicy. W związku z tym nie było dowodów na obecność 4-acetoxy-MET we krwi pośmiertnej lub moczu obecnego przypadku.

Oprócz tych dwóch nowych związków halucynogennych, we krwi obwodowej potwierdzono terapeutyczne stężenia wenlafaksyny (0,51 mg/L), olanzapiny (0,42 mg/L), lorazepamu (<0,05 mg/L) i hydroksyzyny (wykryto). W związku z powyższym za przyczynę zgonu uznano ostre zatrucie mieszane lekami. Sposób zgonu został potwierdzony jako wypadek.

Podziękowania

Autorzy dziękują Naczelnemu Lekarzowi Egzaminacyjnemu Hrabstwa San Diego, dr Glennowi Wagnerowi, za udostępnienie szczegółów przypadku opisanego w tym raporcie. Autorzy dziękują również Liz Guest, chemiczce kryminalistycznej ze Specjalnego Laboratorium Badawczego DEA, za pomoc w identyfikacji związków.