Обнаружение α-пирролидиновалерофенона (α-PVP) и его метаболитов в объектах судебно-химического исследования

Катиноны — обширная группа синтетических дизайнерских наркотиков, появившаяся в США с 2004 г., в Европе с 2008 г., на территории Российской Федерации с 2010 г. Основу катинонов представляет фенилэтиламин с кето-группой в β-положении.

В настоящее время известно более 50 различных производных катинона, оказывающих стимулирующее действие за счет ингибированияобратного захвата и стимулирования выработки дофамина, норадреналина или серотонина в нервных окончаниях [1].Механизм действия и клиническая картина отравления аналогичны таковым группы амфетаминов.

Мефедрон (4-метилметкатинон, 4-MMC), метилон (MDMC, 3,4-метилендиоксиметкатинон) и 3,4-метилендиоксипировалерон (MDPV) входят в состав порошка, продаваемого под названием «Соль для ванн».

При проведении судебно-наркологических экспертиз по уголовным делам, связанным с незаконным оборотом наркотиков, в 11,1% случаев фигурировали наркотические «соли», содержащие мефедрон, в 33,3% — метилендиоксипировалерон и α-пирролидиновалерофенон (α-PVP) — в 55,6% случаев. Возрастной состав потребителей «солей» (от 19 до 44 лет) не выявил заметного преобладания какой-либо возрастной группы [2].

Согласно исследованиям [3—5], MDPV — самый распространенный синтетический катинон, увеличивающий содержание дофамина так же, как и кокаин, но в 10 раз сильнее последнего. Достаточно быстро попал в поле зрения правоохранительных органов α-PVP. Вызываемые им эффекты сравнимы с эффектом MDPV, что делает данное вещество крайне опасным.

Практический случай из экспертной практики, связанный с необходимостью обнаружения α-PVP и его метаболитов, имел место в одном из городов Центрального федерального округа России. Летом 2015 г. в гостиничном номере на полу был обнаружен труп 32-летнего мужчины без признаков насильственной смерти. При осмотре места происшествия среди личных вещей умершего следственная бригада обнаружила подозрительный фрагмент (часть) медицинской пипетки со свежими следами горения с внутренней стороны.

При традиционном судебно-медицинском исследовании причину смерти молодого мужчины установить не удалось. Выявленные признаки быстро наступившей смерти с косвенными данными об острой интоксикации не позволили имеющимися методиками судебно-химического подразделения бюро СМЭ определить конкретное токсичное вещество.

По запросу городского Следственного комитета Следственного управления России повторное химико-токсикологическое исследование выполнили в Москве. В центральную химико-токсикологическую лабораторию НИИ фармации Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России доставили образцы трупного материала: кровь, мочу, печень, легкие, головной мозг.

Цель исследования — на предварительном этапе химико-токсикологического исследования провести скрининг мочи, используя иммунохимический анализатор, предложить вариант пробоподготовки органов и тканей с помощью наборов для экстракции и твердофазной очистки, а также вариант пробоподготовки крови путем фильтрации для обнаружения α-PVP и его метаболитов.

Использовали анализатор для химико-токсикологических исследований IK 200609, («T&D Innovationen GmbH») с диагностическими биосенсорами (реагенты) для определения синтетических катинонов и каннабиноидов, амфетамина, метамфетамина, метилендиоксиметамфетамина, метадона, кокаина, каннабиноидов, барбитуратов, бензодиазепинов, опиатов; набор VetexQ Tox для экстракции и твердофазной очистки органов и тканей; планшет Ostrо (США); жидкостной хроматограф Flexar FX10 «PerkinElmer», детектор тандемный масс-спектрометрический Sciex 3200 QTRAP; газовый хроматограф Маэстро 2 с масс-селективным детектором Agilent 5977.

Объекты исследования: жидкая кровь, моча, печень, легкие, головной мозг.

Конечный результат в судебно-химическом анализе во многом зависит от стадии изолирования веществ из биологических объектов. Традиционными подходами являются жидкость-жидкостная и твердофазная экстракция [6]. По сравнению с традиционными способами выделения и концентрирования веществ методика работы с современным набором для экстракции и твердофазной очистки органов и тканей позволяет снизить трудоемкость анализа (сокращение числа лабораторных операций, уменьшение количества применяемых реактивов и лабораторной посуды) на выявление наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ, тем самым сократить время анализа до 30—40 мин.

При пробоподготовке образца крови использовали планшет Ostrо, который позволяет путем фильтрации очистить пробу от фосфолипидов и белков. Пробоподготовку образца мочи проводили путем разбавления 0,5% водным раствором муравьиной кислоты (1:1), пробоподготовку органов — с помощью набора VetexQ Tox для экстракции и твердофазной очистки органов и тканей.

В ходе предварительного химико-токсикологического исследования с помощью иммунохимического анализатора IK 200609 и биосенсоров в образце мочи обнаружили вещества группы синтетических катинонов в концентрации 376,64 нг/мл (лот 15010002, пределы количественного определения от 300 до 1000 нг/мл и более). Далее исследовали мочу биосенсорами на наличие синтетических каннабиноидов, барбитуратов, метилендиоксиметамфетамина, метадона, кокаина, метамфетамина, бензодиазепинов, амфетаминов, опиатов. Исследование дало отрицательные результаты.

Полученный образец мочи анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС). Масс-спектры исследуемых веществ получили с помощью линейной ионной ловушки масс-спектрометрического детектора (рис. 1).

Результаты исследования объектов методами ВЭЖХ-МС/МС и ГХ-МС представлены в таблице.

В качестве дополнительного метода подтверждения использовали газовую хроматографию с масс-селективным детектированием (ГХ-МС). В режиме сканирования по полному ионному току (SCAN) с помощью программы AMDIS и библиотеки SUDMED_2208_LIB_20150510 вэкстракте из ткани головного мозга обнаружили α-PVP (время удерживания 10, 24 мин) на уровне фона. В экстракте из ткани печени α-PVP не выявили. В режиме регистрации масс-спектрометра по выбранным ионам (SIM) наблюдали пик α-PVP. Для идентификации выбрали ионы: 77, 105, 124, 126, 127 и 188 m/z. Хроматограмма экстракта из ткани печени представлена на рис. 2.

В экстракте из ткани головного мозга обнаружили вещество α-PVP, а в экстракте из ткани легкого в режиме SIM выявить α-PVP не удалось.

500 мкл мочи помещали в пробирку типа Эппендорф номинальной вместимостью 1,5 мл и реагент диагностический (биосенор) для определения синтетических катинонов (MDPV, α-PVP, α-PHP). Через 15 мин биосенсор извлекали из мочи и переносили в лоток иммунного анализатора. На дисплее анализатора наблюдали результат обнаружения в образце мочи веществ из группы синтетических катинонов (MDPV, α-PVP, α-PHP) в концентрации 376,64 нг/мл.

Колонка хроматографическая Kinetex 2,6 мкм, C18 100A, размер 3×50 мм, зерно 2,6 мкм; температура термостата 50 ^оС; режим градиентный; подвижная фаза: элюент, А — 10 мМ водный раствор формиата аммония; элюент В — метанол-ацетонитрил (1:1). Скорость потока 400 мкл/мин; объем вводимой пробы 30 мкл. Использовали следующие MRM переходы: [М+Н⁺] α-PVP — 232.1 аем, MRM переход аналита α-PVP — 232.1/91.1; [М+Н⁺] ОН-α-PVP — 234.2 аем, MRM переход аналита OH-α-PVP — 234.2/216.1; [М+Н⁺] ОН-α-PVP glucuronide — 410.101 аем, MRM переход аналита OH-α-PVP glucuronide — 410.101/234.1; [М+Н⁺] 2-Oxo-α-PVP — 246.1 аем, MRM переход аналита 2-Oxo-α-PVP — 246.1/91.1.

500 мкл мочи помещали в пробирку типа Эппендорф номинальной вместимостью 1,5 мл, добавляли 500 мкл 0,1% водный раствор муравьиной кислоты, смесь перемешивали и центрифугировали при 14 000 об/мин в течение 10 мин, затем 800 мкл центрифугата переносили в виалу.

100 мкл трупной крови помещали в лунку планшета Ostro и добавляли 300 мкл ацетонитрила. Планшет встряхивали на шейкере в течение 3 мин. Затем проводили фильтрование образца под вакуумом. Полученный фильтрат в количестве 250 мкл переносили во вставку виалы и анализировали методом ВЭЖХ-МС/МС.

Образец печени (5 г) помещали в пластиковую пробирку, добавляли 25 мкл раствора внутреннего стандарта (Fenspiride-D5 Medical Isotopes, 100 мкл/мл), затем 5 мл ацетонитрила и 2,5 г смеси солей (2 г магния сульфата и 0,5 г натрия хлорида), содержимое перемешивали. Затем образец выдерживали 20 мин на ультразвуковой бане и далее центрифугировали при 8000 об/мин в течение 15 мин. Отбирали 3,5 мл надосадочной жидкости и переносили в пластиковую пробирку, содержащую 0,2 г силикагеля С18, 0,6 г магния сульфата и 0,1 г магния оксида и перемешивали в течение 5 мин. Затем образец повторно центрифугировали при 8000 об/мин в течение 15 мин. В виалу отбирали 400 мкл надосадочной жидкости и анализировали методом ВЭЖХ-МС/МС.

Оставшиеся образцы надосадочной жидкости из печени, легкого и головного мозга (по 1,5 мл) переносили в алюминиевые колпачки и упаривали под током воздуха до сухого остатка. Сухой остаток растворяли в 100 мкл метанола и анализировали методом газожидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием [7]. Условия хроматографирования: колонка капиллярная Rxi-5SilMS, размером 30 м × 0,25 мм, фаза 0,25 мкм; температура колонки 70 °C, 2 мин, 20 °С/мин до 280 °C 15 мин; газ-носитель гелий, инжектор — splitless, скорость потока 1 мл/мин, температура детектора 150 °C; температура ионного источника –230 °С. Время задержки на включение масс-спектрометра 4,5 мин, интервал сканируемых масс 50—550 m/z. Режим работы детектора установлен по стандартной программе AUTOTUNE.

1. При совместном использовании химико-токсикологического анализатора IK 200609 и диагностического биосенсора (реагент) для определения синтетических катинонов (при соблюдении правил анализа) в течение 15 мин получили 376,64 нг/мл катинонов в моче.

2. Наличие α-PVP и его метаболитов подтверждено методами ВЭЖХ-МС/МС и ГХ-МС.

3. Используя анализатор на предварительном этапе исследования, удалось в течение нескольких минут провести скрининг образца мочи.

4. Предложен упрощенный вариант пробоподготовки органов с использованием наборов для экстракции и твердофазной очистки, а также вариант пробоподготовки крови путем фильтрации. Таким образом, представлен быстрый метод анализа α-PVP и его метаболитов в моче, крови и органах. Данный подход можно использовать при проведении химико-токсикологических исследований в судебно-химической практике.

Конфликтинтересов: авторы статьи подтвердили отсутствие финансовой поддержки/конфликта интересов, о которых необходимо сообщить.