Псилоцибин 2/3. Химия

Химия

Псилоцибин (O-фосфорил-4-гидрокси-N, N-диметилтриптамин или 4-РО-DMT) является пролекарством, которое превращается в фармакологически активное соединение псилоцин в организме с помощью реакции дефосфорилирования. Эта химическая реакция протекает в сильно кислой среде, или в физиологических условиях в организме, благодаря действию ферментов, называемых щелочные фосфатазы. 

Псилоцибин – это триптаминовое соединение с химической структурой, содержащей индольное кольцо, соединенное с этиламиновым заместителем. Он химически связан с аминокислотой триптофаном, и структурно схож с нейротрансмиттером серотонином.

Псилоцибин является членом общего класса соединений на основе триптофана, которые первоначально функционировали в качестве антиоксидантов у более ранних форм жизни, прежде чем принять более сложные функции у многоклеточных организмов, включая человека.

Другие родственные индол-содержащие психоделические соединения включают диметилтриптамин, содержащийся у многих видов растений и в следовых количествах у некоторых млекопитающих, и буфотенин, содержащийся в коже психоактивных жаб.

Биосинтетически, биохимическое превращение из триптофана в псилоцибин включает несколько ферментативных реакций: декарбоксилирование, метилирование на положении N9, 4-гидроксилирование и О-фосфорилирование.

Эксперименты с изотопной маркировкой позволяют предположить, что декарбоксилирование триптофана является начальным биосинтетическим шагом, а O-фосфорилирование является заключительным этапом. 

Точная последовательность промежуточных ферментативных стадий точно не известна, и путь биосинтеза может отличаться у разных видов. 

Псилоцибин является алкалоидом, который растворим в воде, метаноле и водном этаноле, но не растворим в органических растворителях, таких как хлороформ и петролейный эфир. Его значения рКа оцениваются в 1,3 и 6,5 для двух последовательных фосфатных групп ОН и 10,4 для диметиламина азота, так что в целом он существует в виде цвиттерионной структуры.

Воздействие света отрицательно сказывается на стабильности водных растворов псилоцибина. Свет заставляет его быстро окисляться, что важно при использовании его в качестве аналитического стандарта.

Осаму Сирота и его коллеги сообщили о способе крупномасштабного синтеза псилоцибина без хроматографической очистки в 2003 году. Начиная с 4-оксииндола, они генерировали псилоцибин из псилоцина с 85%-ным выходом, демонстрируя заметное улучшение по сравнению с выходами при предыдущих синтезах. 

Очищенный псилоцибин представляет собой белый, игольчатый кристаллический порошок с температурой плавления между 220-228 ° C (428-442 ° F), и немного аммиачным привкусом.

Аналитические методы

Несколько относительно простых химических испытаний – коммерчески доступных в качестве испытательных комплектов реагентов – могут быть использованы для оценки присутствия псилоцибина в экстрактах, полученных из грибов.

Препарат реагирует в реактиве Марки, производя желтый цвет, и зеленый цвет в реактиве Манделина. 

Ни один из этих тестов, однако, не является специфическим для псилоцибина; например, реактив Марки будет реагировать со многими классами контролируемых препаратов, таких, как препараты, которые содержат первичные аминогруппы и незамещенные бензольные кольца, в том числе амфетамин и метамфетамин.

Реактив Эрлиха и реагент DMACA используются в качестве химических спреев для обнаружения препарата после тонкослойной хроматографии.

В судебно-медицинской токсикологии, наиболее широко используются методы, включающие газовую хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС), из-за их высокой чувствительности и способности разделять соединения в сложных биологических смесях.

Эти методы включают в себя спектрометрию ионной подвижности, капиллярный зонный электрофорез, ультрафиолетовую спектроскопию и инфракрасную спектроскопию.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) используется совместно с ультрафиолетом, флуоресценцией, электрохимическим и электрораспылительным методами масс-спектрометрического обнаружения. 

Были разработаны различные хроматографические методы для обнаружения псилоцина в жидкостях организма: быстрая система идентификации наркотиков (REMEDi HS), способ скрининга лекарственного средства на основе ВЭЖХ, ВЭЖХ с электрохимическим детектированием; ГХ-МС; и жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией.

Хотя определение уровней псилоцина в моче может быть выполнено без очистки образца (т.е. удаления потенциальных загрязнителей, которые затрудняют точную оценку концентрации), анализ в плазме или сыворотке крови требует предварительной экстракции, с последующей дериватизацией экстрактов в случае ГХ-МС.

Специфический иммунологический анализ также был разработан для обнаружения псилоцина в образцах цельной крови.

В публикации 2009 года сообщается об использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии, чтобы быстро отделить криминалистически важные незаконные наркотики, включая псилоцибин и псилоцин, которые были идентифицированы в течение полминуты. Эти аналитические методы для определения концентрации псилоцибина в жидкостях организма, однако, обычно не доступны, и, как правило, не используются в клинических условиях.