Идентификация EA-3167, структурного аналога инкапаситанта BZ, в объектах, доставленных из зоны проведения специальной военной операции, и обнаружение его метаболитов в моче при экспонировании крыс

Ранее нами было установлено, что в двух спиртосодержащих образцах, доставленных из зоны специальной военной операции (СВО), находится редкое психоактивное вещество EA-3167, являющееся структурным аналогом известного инкапаситанта BZ, включенного в Список 2 Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении (КЗХО). Кроме EA-3167 в жидкостях обнаружили добавки метадона, α-пирролидиновалерофенона и тетрагидроканнабинола.
Цель работы – установление аналитических характеристик EA-3167, а также его метаболитов в моче крыс.
Методы исследования. Структурная идентификация обнаруженного вещества методом ядерного магнитного резонанса, газовая и жидкостная хроматомасс-спектрометрия доставленных объектов и мочи крыс, полученной экспонированием лабораторных животных обнаруженным веществом. Результаты исследования. Концентрации EA-3167 в жидкостях составляли 910 и 3,9 мкг/мл соответственно. Установлено, что EA-3167 подвержен интенсивному метаболизму в организме крыс. В моче лабораторных животных предположительно идентифицированы более 30 метаболитов, представляющих собой продукты моно- и дигидроксилирования алифатических остатков молекулы, образования кетона, а также гидролиза. Вывод. Наиболее удобными мочевыми маркерами для подтверждения отравления EA-3167 методами газовой и жидкостной хроматомасс-спектрометрии являются исходное вещество, продукты его моногидроксилирования и образования карбонильной группы на циклопентильном остатке.

1. Ellison DH. Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents. 2nd ed. New York: CRC Press, Taylor & Francis Group; 2008. 762 p.

2. Sternbach LH, Kaiser S. Antispasmodics. II. Esters of Basic Bicyclic Alcohols. J Am Chem Soc. 1952;74(9):2219–21. https://doi.org/10.1021/ja01129a020

3. Palmer WG. Field-Water Quality Standards for BZ. Technical Report. U S Army Biomedical Research & Development Laboratory. Fort Detrick, 1990. Available from: https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA220896

4. Григорьев АМ, Фатеенков ВН. Современные психоактивные вещества и их обнаружение в биомедицинских пробах. Вестник войск РХБ защиты. 2022;6(4):320–41.

5. Rzeszotarski WJ, Gibson RE, Eckelman WC, et al. Analogs of 3-quinuclidinyl benzilate. J Med Chem. 1982;25(9):1103–6. https://doi.org/10.1021/jm00351a020

6. Gibson RE, Rzeszotarski WJ, Eckelman WC, Jagoda EM, Weckstein DJ, Reba RC. Differences in affinities of muscarinic acetylcholine receptor antagonists for brain and heart receptors. Biochem Pharmacol. 1983;32(12):1851–6. https://doi.org/10.1016/0006-2952(83)90049-7

7. He Liu, Xiang-yu Han, Bo Wu, Bo-hua Zhong, Ke-liang Liu. Synthesis and crystal structure of quinuclidin-3-yl 2-cyclopentyl-2-hydroxy-2-phenylacetate. J Chem Res. 2005;(12):787–8. https://doi.org/10.3184/030823405775147068

8. Flanagan RJ, Cuypers E, Maurer HH, Whelpton R. Fundamentals of analytical toxicology. New York: John Wiley & Sons, Ltd; 2020. 599 p.

9. Maurer HH. Screening Procedures for Simultaneous Detection of Several Drug Classes Used for High Throughput Toxicological Analyses and Doping Control. A Review. Comb Chem High Throughput Screen. 2000;3(6):467–80. https://doi.org/10.2174/1386207003331355

10. Maurer HH, Chapter 12. Forensic screening with GC-MS. In: Bogusz MJ, Eds. Handbook of Analytical Separations. Amsterdam: Elsevier; 2008;6:425–45. https://doi.org/10.1016/S1567-7192(06)06012-8

11. Drummer OH. Chromatographic screening techniques in systematic toxicological analysis. J Chromatogr A. 1999;733(1-2):27–45. https://doi.org/10.1016/S0378-4347(99)00265-0

12. Li Z, Huang X, Wang X, Ren J, Xu B, Luo C, et al. Establishment and application of a screening method for 354 organic toxicants in blood and urine with high-performance liquid chromatography-high-resolution orbitrap mass spectrometry. Anal Bioanal Chem. 2023;415(3):493–507. https://doi.org/10.1007/s00216-022-04432-6

13. Byrd GD, Paule RC, Sander LC, Sniegoski LT, White E, Bausum HT. Determination of 3-quinuclidinyl Benzilate (QNB) and Its Major Metabolites in Urine by Isotope-Dilution Gas-Chromatography Mass-Spectrometry. J Anal Toxicol. 1992;16:182–7. https://doi.org/10.1093/jat/16.3.182

14. Zhang D, Luo G, Ding X, Lu C. Preclinical experimental models of drug metabolism and disposition in drug discovery and development. Acta Pharm Sin B. 2012;2(6):549–61. https://doi.org/10.1016/j.apsb.2012.10.004

15. Costa A, Sarmento B, Seabra V. An evaluation of the latest in vitro tools for drug metabolism studies. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2014;10(1):103–19. https://doi.org/10.1517/17425255.2014.857402

16. Граник ВГ. Метаболизм экзогенных соединений. М.: Вузовская книга; 2015. 526 с.

17. Заикина ОЛ, Шилов ВВ, Лодягин АН, Глушков СИ, Григорьев АМ. Установление структур свободных и глюкуронидированных метаболитов α-пирролидиновалерофенона в моче человека методом жидкостной хромато масс спектрометрии при измерении точных масс. Журн аналит химии. 2019;74(5):381–96. https://doi.org/10.1134/S0044450219020130

18. Grigoryev A, Kavanagh P, Labutin A, Pechnikov A, Dowling G, Shevyrin V, Krupina N. Tentative identification of the metabolites of (1-(cyclohexylmethyl)-1H-indol-3-yl)-(2,2,3,3-tetramethylcyclopropyl) methanone, and the product of its thermal degradation, by in vitro and in vivo methods. Drug Test Anal. 2019;11(9):1387–402. https://doi.org/10.1002/dta.2668