1,2-diphenylethylamine designer drugs metabolism studies and toxicological analysis using gas chromatography-mass spectrometry and liquid chromatography-mass spectrometry coupled to low and high resolution-mass spectrometry

Abstract

In the presented studies, metabolism and detectability were investigated of designer drugs belonging to the class of 1,2-diphenylethylamines. NEDPA, NPDPA, and diphenidine were confiscated drugs, while lefetamine had to be synthesized first. The identity and purity of the drugs were at first confirmed by HR-MS and NMR studies. Common phase I metabolic pathways of NEDPA, NPDPA, lefetamine and diphenidine were N-dealkylation, mono- and bis-hydroxylation at ring moieties, combination of both steps. Additionally, lefetamine and diphenidine were N-oxidized. Glucuronidation and catechol methylation for phase II metabolism were shown for all substances, for NEDPA, NPDPA, and lefetamine, but sulfates only for NEDPA, NPDPA, and lefetamine. In detectability studies, each drug intake resulted in common but also specific metabolites allowing detection and differentiation of the four tested compounds. The initial phase I metabolites detected in rat urine could mostly be confirmed in HLM. CYP1A2, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CP2D6, and CYP3A4 were the enzymes mainly involved the initial metabolic steps of 1,2-diphenylethylamines. For NEDPA, NPDPA, and lefetamine also enzymatic turnover was elucidated, which showed that they all followed classic Michaelis-Menten kinetics.

In den hier vorgestellten Studien wurden der Metabolismus und die Nachweisbarkeit von vier Designerdrogen aus der Klasse der 1,2-Diphenylethylamine untersucht. Dafür wurden konfisziertes NEDPA, NPDPA und Diphenidin eingesetzt, während Lefetamin zuerst synthetisiert werden musste. Die Identität und Reinheit der verwendeten Stoffe wurden unter anderem durch HR-MS und NMR belegt. Gemeinsame Metabolisierungsschritte von NEDPA, NPDPA, Lefetamin und Diphenidin waren die N-Dealkylierung, Ein- und Zweifachhydroxylierung an den Ringstrukturen sowie die Kombination aus beiden Schritten. Zusätzlich wurden für Lefetamin und Diphenidin N-Oxide nachgewiesen. Alle Substanzen zeigten ausgeprägten Phase II Metabolismus (Glukuronidierung und Catechol-Methylierung). Für NEDPA, NPDPA und Lefetamin konnten zusätzlich Sulfatkonjugate detektiert werden. Die Einnahme der vier Drogen konnte im Urin mittels gemeinsamer Metabolite nachgewiesen werden, spezifische erlaubten eine Unterscheidung. In vitro Experimente mit humanen Lebermikrosomen konnten die in vivo Resultate aus Rattenurin größtenteils bestätigen. CYP1A2, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CP2D6 und CYP3A4 waren hauptsächlich an der Umsetzung der 1,2-Diphenylethylamine beteiligt. Diese setzten NEDPA, NPDPA und Lefetamin nach klassischer Michaelis-Menten-Kinetik um.