Использование экспертных аналитических систем для получения масс-спектрометрических профилей некоторых распространенных нессимметричных n-диалкилзамещенных производных наркотиков триптаминового ряда на примере системы

УДК543.51:547.2/.9:547C10H12N2

Российский химико-технологический университет им. ,

125480, , Россия. *****@***ru

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИх ПРОФИЛЕЙ НЕКОТОРЫХ распространенных нессимметричных N-диалкилзамещенных ПРОИЗВОДНЫХ НАРКОТИКОВ тРИПТАМИНОВОГО РЯДА НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ

В статье освещаются вопросы прогнозирования отдельных масс-спектрометрических данных органических соединений триптаминового ряда, которые могут быть получены с помощью аналитического программного пакета ACD/Labs. Эти данные могут быть использованы для анализа результатов масс-спектрометрического исследования психоактивных соединений («дизайнерских наркотиков»). Эти данные рассматриваются на примере веществ, имеющих два несимметрично расположенных N-алкильных заместители.

Начиная с середины 2009 года в незаконном обороте на территории Российской Федерации начали встречаться некоторые производные триптамина в виде компонентов нелегальных препаратов (смесей).

Известно, что сам триптамин (2-(1H-индол-3-ил)этанамин; CAS №: 61-54-1; Mr=160,2 а. е.м.), представляющий собой моноаминный алкалоид – производное индола, играет важную роль в процессах жизнедеятельности организмов. Он является нейромедиатором и нейротрансмиттером в головном мозге млекопитающих. Некоторые производные триптамина также имеют огромное биохимическое значение. Например, мелатонин (N-[2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил]; CAS № 73-31-4; Mr=232,28 а. е.м.) основной гормон гипофиза человека – биохимический регулятор суточного цикла его жизнедеятельности, серотонин (3-(2-аминоэтил)-1H-индол-5-ол; CAS № 50-67-9; Mr=176,22 а. е.м.) – один из основных нейромедиаторов, а триптофан (2-амино-3-(1H-индол-3-ил)пропионовая кислота; CAS № 73-22-3; Mr=204,23 а. е.м.) – протеиногенная аминокислота, входит в состав всех живых организмов.

Многие триптамины естественным образом вырабатываются организмами многих представителей флоры и фауны. Например, психоактивное соединение буфовиридин содержится в жабьей коже. Беспозвоночные оболочники из рода Lissoclinium содержат в себе гексабромтриптамин, богатым источником бромистых триптаминов являются морские губки (губки рода Smenospongia maynordii содержат 5,6-дибромтриптамин и дибром-NМТ), производные ДМТ содержатся в губках Smenospongia ehina, а 5-бром-ДМТ – в Smenospongia auria, при этом губки Smenospongia aurea содержат обе вышеназванных бромистых производных диметилтриптамина. В теле морского кораллового полипа Paramuricea chamaeleon обнаружено много индольных компонентов при отсутствии бромистых соединений (производные ДМТ и NМТ). Человеческий организм также продуцирует несколько производных триптамина.

Анализируя встречающиеся в нелегальном обороте смеси, которые получили меткое название «дизайнерских наркотиков» (то есть такие психоактивные вещества, которые целенаправленно разрабатываются «подпольными» химиками в целях ухода от норм действующего на территории государства законодательства, регулирующего правоотношения в данной отрасли), следует отметить небольшую вариативность их видового разнообразия в Российской Федерации. Например, встречались следующие производные триптамина: ДМТ (N, N-диметилтриптамин), α-метилтриптамин, 2,α-диэтилтриптамин, 4-гидрокси-N-диметилтриптамин, 5-метокси-N-метилэтилтриптамин, 5-метокси-N-метилизопропилтриптамин, 5-метокси-N-диаллилтриптамин и некоторые другие. До 2009 года в «Перечне наркотических средств и психотропных веществ, подлежащих контролю в Российской Федерации» (далее также – Перечень), утвержденном постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июня 1998 г. № 000 «Об утверждении перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации» (далее – Постановление № 000), значились только три соединения триптаминового ряда: ДМТ (диметилтриптамин), ДЭТ (N, N-диэтилтриптамин), этриптамин (Список I). Из названий, приведенных нами в качестве цитаты постановления № 000, видно не только отсутствие единообразия в наименованиях наркотических средств. Несмотря на обилие разработанных известным американским биохимиком психоактивных соединений триптаминового ряда, из α-замещенных триптаминов в Перечень внесен только этриптамин (α-этилтриптамин), тогда как в незаконном обороте часто встречается α-метилтриптамин, не подпадающий под определение производных.

С введением Постановлением Правительства Российской Федерации в правоохранительную практику органов государственной власти Российской Федерации института «производных наркотических средств и психотропных веществ», ситуация в корне переменилась. Список I Перечня пополнился двумя соединениями: 4-гидрокситриптамин и 5-Гидрокси-N-метилтриптамин. Кроме того, для данных веществ, а также для ДМТ (диметилтриптамина) введена расширительная позиция «и его производные, за исключением производных, включенных в качестве самостоятельных позиций в перечень». Конечно, пятью существующими позициями Перечня – производными триптамина, крайне проблематично обеспечить полный контроль за данным родом психоактивных соединений. Однако введение института производных все же позволяет государству контролировать достаточно большую группу соединений триптаминового ряда, и что важно, не затрагивая мерами контроля «базовую» структуру – сам триптамин.

Определение структуры триптаминов является одной из важных аналитических задач современной криминалистики, так как в процессе проведения судебных экспертиз сотрудники экспертно-криминалистических подразделений правоохранительных органов обязаны идентифицировать компоненты поступающих на исследование криминальных смесевых образцов. Зачастую при проведении исследования с применением современных аппаратно-программных комплексов на базе хроматомасс-спектрометров, у эксперта может возникнуть ситуация, когда отсутствует возможность надежной идентификации всех компонентов представленной смеси. Имеющиеся в распоряжении эксперта-химика масс-спектральные библиотеки могут не содержать спектра того или иного соединения (или изомера), а его квалификация не позволяет уверенно расшифровать полученный масс-спектр. Также на практике вызывает большие трудности идентификация изомеров по положению заместителей в углеводородной цепи или взаимного положения функциональных групп. А, как правило, время, отведенное на проведение исследования, достаточно мало. Считаем, что в такой негативной ситуации побывало большинство из практикующих экспертов.

Анализируя возможные пути разрешения данной проблемы, отметим, что на наш взгляд выход – в расширении инструментария эксперта-аналитика. Так, например, компанией Advanced Chemistry Development, Inc., (далее также – ACD/Labs) разработан целый ряд современных программных продуктов, с помощью которых возможно прогнозирование поведения органических соединений в детекторе масс-спектрометра. Нами проделан ряд экспериментов, включающих эмпирический анализ данных, полученных с помощью специального программного обеспечения – модуля ChemSketch в сочетании с модулем MS Fragmenter. При таком тандемном их использовании становится возможным моделировать структуру молекулы триптаминового производного при помощи ChemSketch с последующей её фрагментацией модулем MS Fragmenter. Полученные аналитические масс-спектральные данные интерпретировались в преломлении к результатам газовой хроматографии с масс-селективным детектированием с целью расшифровки как полученных масс-спектров и определения структуры соединений, так и установления положения заместителя или функциональной группы в углеводородной цепи.

При всем многообразии производных триптамина мы остановились на группах соединений, являющихся в соответствии с Постановлением № 000 (с изменениями внесенными Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.01.2001 г. № 000, и вступившими в силу с 14 марта 2012 г.), производными 4-гидрокситриптамина, 5-гидрокси-N-метилтриптамина и ДМТ (диметилтриптамина). Определение принадлежности к производным данных соединений производилось в соответствии с общими методическими подходами, обоснованным Федеральным межведомственным координационно-методическим советом по судебной экспертизе и экспертным исследованиям. При этом из всего многообразия в целях удобства обработки полученных данных были выбраны такие производные, которые содержат по два несимметричных алкильных заместителя у азота аминогруппы. Структурные формулы этих соединений, а также другие полученные нами эмпирически данные, имеющих значение для масс-спектрометрии, представлены ниже в таблицах 1-3. В данных таблицах приводятся также т. н. курц-формулы соединений, которые схематично отражают наличие и положение в соединении заместителей (функциональных групп) и позволяют рациональнее описывать соединения.

Таблица 1.

Данные производных ДМТ (диметилтриптамина)

№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
1	ДМT	2-(1H-индол-3-ил)-N, N-диметилэтанамин	188	C12H16N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
2	MET	N-этил-2-(1H-индол-3-ил)-N-метилэтанамин	202	C13H18N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
3	MPT	N-(2-(1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан -1-амин	216	C14H20N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
4	MBT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N-метилбутан-1-амин	230	C15H22N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
5	EPT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N-этилпропан-1-амин	230	C15H22N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
6	MIPT	N-(2-(1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан -2-амин	216	C12H16N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
7	EIPT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N-этилпропан-2-амин	230	C15H22N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
8	MIBT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N,2-диметилпропан-1-амин	230	C15H22N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
9	IPPT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N-изопропилпропан-1-амин	244	C16H24N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
10	BIPT	N-(2-(1H-индол-3-ил) этил)-N-изопропилбутан -1-амин	258	C17H26N2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
11	6-MeO-MIRT	N-(2-(6-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
12	7-MeO-MIRT	N-(2-(7-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.

Таблица 2.

Данные производных 4-гидрокситриптамина

№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
13	4-HO-T	3-(2-аминоэтил)-1H-индол-4-ол	176	C10H12N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
14	4-HO-MET	3-(2-(этил(метил)амино) этил)-1H-индол-4-ол	218	C13H18N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
15	4-HO-MPT	3-(2-(метил(пропил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	232	C14H20N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
16	4-HO-MBT	3-(2-(бутил(метил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
17	4-HO-MIPT	3-(2-(изопропил(метил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	232	C14H20N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
18	4-MeO-MIPT	N-(2-(4-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
19	4-HO-MSBT	3-(2-(втор-бутил(метил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
20	4-HO-MIBT	3-(2-(изобутил(метил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
21	5-HO-MTBT	3-(2-(трет-бутил(метил) амино)этил)-1H-индол-4-ол	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.

Таблица 3.

Данные производных 5-гидрокси-N-метилтриптамина

№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
22	5-HO-NMT	3-(2-(метиламино)этил)-1H-индол-5-ол	190	C11H14N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
23	5-MeO-MET	N-этил-2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)-N-метилэтанамин	232	C14H20N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
24	5-MeO-MPT	N-(2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-1-амин	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
25	5-MeO-EPT	N-этил-N-(2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил) пропан-1-амин	260	C16H24N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
26	5-MeO-MIPT	N-(2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	246	C15H22N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
27	5,6-MDO-MIRT	N-(2-(5H-[1,3]диоксоло [4,5-f]индол-7-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	260	C15H22N2O2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
28	5,6-MeO-MIPT	N-(2-(5,6-диметокси-1H-индол-3-ил)этил)-N-метилпропан-2-амин	276	C16H24N2O2
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
29	5-MeO-MIBT	N-(2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил)-N,2-диметилпропан-1-амин	260	C16H24N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.
№№ п/п	Курц-формула	Наименование по IUPAC	Молекуляр-ный ион, а. е.м.	Эмпиричес-кая формула
30	5-MeO-EIPT	N-этил-N-(2-(5-метокси-1H-индол-3-ил)этил) пропан-2-амин	260	C16H24N2O
Структурная формула
Массы фраг-ментов, а. е.м.

В результате проведенного исследования нами была подтверждена возможность прогнозирования результатов исследования методом хроматомасс-спектрометрии, с применением пакета ACD/Labs. Нами также было установлено, что в случаях проведения исследования данным методом в отношении изомеров по положению заместителя полученные масс-спектры могут совпадать, как это показано в таблицах 1-3 в отношении некоторых производных триптамина. В этих случаях требуется проведение дополнительного исследования, направленного на установление местоположения заместителя.

Библиографический список

1.  Химия гетероциклических соединений. – М.: Химия. 1978. – 476 с.

2.  Методические подходы по отнесению соединений к «производным наркотических средств и психотропных веществ» в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 октября 2010 г. № 000 (исх. ЭКЦ МВД России от 01.01.2001 г. № 37/24-6968). Рекомендовано к утверждению на заседании ФМКМС (Федерального межведомственного координационно-методического совета) по судебной экспертизе и экспертным исследованиям. – М. : ЭКУ ФСКН РФ, ЭКЦ МВД РФ. 2010.

3.  Семенов Б. Б. Синтез ключевых соединений, содержащих 1-фенил-1-(1-Н-индол-3-ил) метильный радикал на основе α-фенил-нор-грамина : дис. ... канд. хим. наук : 02.00.03: защищена 12.02.02: утв. 24.06.02 / . – М.:, 2002. – 152 с.