Estudio del metabolismo in vitro de catinonas sintéticas a través de hongos del género Cunninghamella

Abstract

La catinona (2-amino-1-fenilpropanona) es uno de los alcaloides que se encuentra en las hojas frescas de la planta del Khat. Sus derivados sintéticos surgen inicialmente con fines terapéuticos, sin embargo, en la actualidad y desde mediados de los años 2000 se ha registrado su uso como sustancias de abuso en varios países de Europa, Estados Unidos y Suramérica. La necesidad de conocer su metabolismo es imprescindible para llevar a cabo una correcta identificación en fluidos biológicos en casos de toxicología forense, razón por la cual hoy en día se ha acudido al desarrollo de modelos de biotransformación in vitro e in vivo que permitan identificar correctamente los diferentes metabolitos. El propósito de este trabajo es estudiar el metabolismo de dos catinonas sintéticas, mediante un modelo microbiano de biotransformación, basado en el uso de hongos del género Cunninghamella, el cual, ha sido ampliamente estudiado, debido a que posee un sistema enzimático citocromo P450 monooxigenasa análogo al que poseen los mamíferos. A los cultivos de dos especies de Cunninghamella, C. elegans y C. echinulata se les adicionó 3,4-metilendioxipirovalerona (MDPV) o 3,4-metilendioximetcatinona (metilona) en condiciones de biotransformación por 5 días, los sobrenadantes obtenidos, fueron extraídos y derivatizados. El residuo fue evaporado y reconstituido para el análisis e identificación por GC-MS/EI de los metabolitos generados. Para MDPV se identificó un metabolito MDPV-M (oxo-), reportado anteriormente en metabolismo mamífero por otro autor. Para metilona se identificaron cuatro metabolitos: N-acetil-3,4-metilendioximetcatinona, 1,2–propanodiona1-(3,4-metilendioxi)fenil, α-hidroxi-3,4-metilendioxifenil-2-propanona identificados en metabolismo mamífero y N-acetil-3,4-metilendioxicatinona, que no ha sido reportado. El modelo in vitro propuesto resulta ser una herramienta importante para el estudio de metabolitos de fase I de MDPV y metilona que siguen rutas similares al metabolismo de mamíferos.

Cathinone (2-amino-1-phenylpropan-1-one) is one of the alkaloids that are in the fresh leaves of the Khat plant. Their synthetic derivatives arise initially with therapeutic aims, nevertheless, currently and from mid years 2000 its use like substances of abuse in several countries of Europe, The United States and South America has been registered. The necessity to know its metabolism is essential to carry out a correct identification in biological fluids in cases of forensic toxicology, nowadays it has been developed models of biotransformation in vitro and in vivo which that allow to identify the different metabolites correctly. The intention of this work is to study the two metabolism of synthetic cathinones by a microbial model of biotransformation, based on the use of the Cunninghamella sort fungi, which, widely has been studied, due to fungi has a cytochrome analogous P450 monooxygenase enzymatic system which is analogue to the mammals. To the cultures of two species of Cunninghamella, C. elegans and C. echinulata it was added 3,4-methyldioxy-piyovalerone (MDPV) or 3,4-methyl-dioxy-metcathinone (methylone) in conditions of biotransformation by 5 days, the obtained supernatants were removed and derivatized. The residual was evaporated and reconstituted for the analysis and identification of the generated metabolites by GC-MS/EI. For MDPV a MDPV-M metabolite was identified which was reported previously in mammalian metabolism by another author. For methyl-one, four metabolites were identified: N-acetyl-3,4-methyl-dioxy-metcatinone, 1,2-propanodione-1- (3,4-methylendioxy) phenyl, α-hydroxy-3,4-methylendioxyphenyl-2-propanone identified in mammalian metabolism and N-acetyl-3,4-methylendioxycathinone, that has not been reported. The in vitro proposed model create an important tool for the study of phase I metabolites of MDPV and methylone that follows routes similar to the metabolism of mammals