Analýza syntetických opioidů a produktů jejich metabolismu s využitím elektrochemických a separačních metod

Bc. Tereza KAHÁNKOVÁ

Master's thesis

Analysis of synthetic opioids and products of their metabolism using electrochemical and separation methods

Abstract:

O fentanylu a jeho analozích, patřících do skupiny syntetických opioidů, je známo, že podléhají mikrosomálnímu metabolismu katalyzovanému enzymy cytochromu P450. Cílem této práce bylo metabolizovat fentanyl a jeho vybraná analoga, furanylfentanyl, thiofentanyl, carfentanil a sufentanil, pomocí lidských jaterních mikrosomů a produkty přeměny následně analyzovat metodou LC-MS. Zároveň byly fentanyly podrobeny elektrochemické oxidaci a produkty oxidace byly porovnány s produkty získanými metabolickou přeměnou. Snahou bylo ověřit hypotézu, že metabolické i elektrochemické přeměny, lišící se mechanismem, mohou ve výsledku poskytovat totožné produkty. Srovnáním produktů vzniklých oběma transformačními procesy bylo zjištěno, že preferovanou metabolickou i elektrochemickou cestou je N-dealkylace za vzniku norderivátů. V případě mikrosomální metabolizace byly zaznamenány i produkty hydroxylované. Tento výsledek byl následně potvrzen oxidačním rozkladem fentanylu Fentonovým činidlem, kde mimo norfentanyl vzniklo několik izomerních hydroxyderivátů fentanylu.

Abstract:

Fentanyl and its analogues, which belong to the group of synthetic opioids, are known to undergo microsomal metabolism catalyzed by the cytochrome P450 enzymes. The aim of this work was to metabolize fentanyl and its selected analogues, furanylfentanyl, thiofentanyl, carfentanil and sufentanil, using human liver microsomes and subsequently analyze the transformation products using LC-MS. In addition, fentanyls were subjected to electrochemical oxidation and the oxidation products were compared with the metabolic conversion products. The aim was to verify the hypothesis that metabolic and electrochemical transformations, which proceed by different mechanisms, may result in identical products. By comparing the products formed by both transformation processes, it was found that the main metabolic and electrochemical pathway is N-dealkylation to norderivatives. Additionally, microsomal metabolism produces hydroxylated products. This result was confirmed by the oxidative decomposition of fentanyl by Fenton's reagent, which gave rise to norfentanyl and several isomeric hydroxy derivatives of fentanyl.

Keywords

Nové psychoaktivní látky, syntetické opioidy, kapalinová chromatografie, hmotnostní spektrometrie, voltametrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jana Skopalová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry