Psilocybin - thành phân hóa học và cách chiết xuất

Psilocybin (O-phosphoryl-4-hydroxy-N, N-dimethyltryptamine hoặc 4-PO-DMT) là một tiền chất được chuyển đổi thành các psilocin hợp chất hoạt tính dược lý trong cơ thể bởi một phản ứng dephosphorylation. Phản ứng hóa học diễn ra trong điều kiện axit mạnh, hoặc trong điều kiện sinh lý trong cơ thể, thông qua các hành động của các enzym được gọi là phosphatases [43].

Psilocybin là một hợp chất có cấu trúc hóa học có chứa một vòng indole liên kết với một nhóm thế ethylamine tryptamine. Hóa học liên quan đến amino acid tryptophan, và có cấu trúc tương tự như các chất dẫn truyền thần kinh serotonin. Psilocybin là một thành viên của lớp học chung của tryptophan dựa trên các hợp chất mà ban đầu hoạt động như chất chống oxy hóa trong các dạng sống trước đó trước khi giả định các chức năng phức tạp hơn trong các sinh vật đa bào, bao gồm cả con người [51] khác liên quan đến hợp chất có chứa indole-ảo giác bao gồm dimethyltryptamine, tìm thấy trong nhiều loài thực vật và với số lượng dấu vết trong một số động vật có vú, và bufotenine, được tìm thấy trong da của con cóc thần [52] Biosynthetically, việc chuyển đổi sinh hóa từ tryptophan để psilocybin liên quan đến một số phản ứng enzyme: decarboxylation, methyl hóa ở vị trí N9, 4-hydroxy hóa, và O-phosphoryl hóa. Thí nghiệm ghi nhãn đồng vị cho thấy tryptophan decarboxylation là bước sinh tổng hợp ban đầu và O-phosphoryl hóa là bước cuối cùng. [53] [54] Trình tự chính xác các bước enzyme trung gian không được biết đến một cách chắc chắn, và con đường sinh tổng hợp có thể khác nhau giữa các loài . [55]

 Một con đường sinh tổng hợp có thể psilocybin. Mặc dù thứ tự của bước đầu tiên (decarboxylation) và cuối cùng (phosphoryl hóa) được biết đến với một số chắc chắn, trình tự của hai bước trung gian là đầu cơ.

Psilocybin là một alkaloid zwitterionic là hòa tan trong methanol, nước và ethanol dung dịch nước, nhưng không hòa tan trong các dung môi hữu cơ như chloroform ether dầu khí [56] Tiếp xúc với ánh sáng là phương hại đến sự ổn định của dung dịch nước của psilocybin, và sẽ gây ra nó để nhanh chóng oxy hóa là một vấn đề quan trọng cần xem xét khi sử dụng nó như một tiêu chuẩn phân tích [57]. Osamu Shirota và các đồng nghiệp đã báo cáo một phương pháp để tổng hợp quy mô lớn của psilocybin mà không thanh lọc sắc ký vào năm 2003. [58] Bắt đầu với 4-hydroxyindole, họ tạo ra psilocybin từ psilocin năng suất 85%, một sự cải thiện đáng kể so với sản lượng được báo cáo từ tổng hợp trước [59] [60] [61] tinh khiết psilocybin là một dạng bột tinh thể màu trắng, giống như kim [58] với điểm nóng chảy giữa 220-228 ° C ( 428-442 ° F), [62] và một hương vị hơi giống như amoniac. [63]
[Sửa]
Phương pháp phân tích

Một số thử nghiệm thương mại hoá học tương đối đơn giản có sẵn như thuốc thử bộ dụng cụ có thể thử nghiệm được sử dụng để đánh giá sự hiện diện của psilocybin trong chiết xuất được chuẩn bị từ nấm. Thuốc phản ứng trong các kiểm tra Marquis để sản xuất một màu vàng và một màu xanh trong các thử nghiệm Mandelin [64] Không ai trong số những thử nghiệm này, tuy nhiên, cụ thể cho psilocybin ví dụ, các kiểm tra Marquis sẽ phản ứng với nhiều tầng lớp kiểm soát thuốc, như những chính nhóm có chứa amino và vòng benzen unsubstituted, bao gồm cả amphetamine và methamphetamine [65]. Ehrlich của thuốc thử và thuốc thử DMACA được sử dụng như bình phun hóa chất phát hiện thuốc sau khi sắc ký lớp mỏng. [66] Nhiều hiện đại kỹ thuật phân tích hoá đã được sử dụng để định lượng mức độ psilocybin trong các mẫu nấm. Mặc dù các phương pháp đầu tiên thường được sử dụng sắc ký khí, nhiệt độ cao cần thiết để làm bay hơi mẫu psilocybin trước khi phân tích làm cho nó một cách tự nhiên mất nhóm phosphoryl của nó và trở thành psilocin-làm cho nó khó khăn để hóa học phân biệt đối xử giữa hai loại thuốc. Độc tố pháp lý, kỹ thuật liên quan đến sắc ký khí cùng với khối phổ (GC-MS) được sử dụng rộng rãi nhất do tính nhạy cảm cao và khả năng của họ để hợp chất riêng biệt trong hỗn hợp sinh học phức tạp [67] Những kỹ thuật này bao gồm ion di động phổ, [38] mao mạch điện khu vực, [68] cực tím quang phổ, [69] và quang phổ hồng ngoại [70]. sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng với tia cực tím, [57] huỳnh quang, [71] điện, [72] và electrospray khối lượng phổ phát hiện phương pháp [73].

Nhiều phương pháp sắc ký đã được phát triển để phát hiện psilocin trong các chất dịch cơ thể: hệ thống nhận dạng thuốc cấp cứu nhanh chóng (REMEDi HS), một phương pháp dò tìm thuốc dựa trên HPLC; [74] HPLC với phát hiện điện; [72] [75] GC-MS; [74] [76] và cùng sắc ký lỏng khối phổ [77] Mặc dù việc xác định mức psilocin trong nước tiểu có thể được thực hiện mà không có mẫu clean-up (ví dụ, loại bỏ các chất gây ô nhiễm tiềm năng mà làm cho nó khó khăn để đánh giá chính xác nồng độ), phân tích trong huyết tương hoặc huyết thanh đòi hỏi phải khai thác sơ bộ, theo sau derivatization của các chất chiết xuất từ ​​trong trường hợp của GC-MS. Một xét nghiệm miễn dịch cụ thể cũng đã được phát triển để phát hiện psilocin trong mẫu máu toàn bộ. [78] Một ấn phẩm năm 2009 bằng cách sử dụng HPLC để nhanh chóng tách ma túy pháp lý quan trọng bao gồm cả psilocybin và psilocin, được nhận dạng trong khoảng nửa phút thời gian phân tích. [79 Những kỹ thuật phân tích để xác định nồng độ psilocybin trong dịch cơ thể, tuy nhiên, không thường xuyên có sẵn, và không thường được sử dụng trong các cơ sở y tế. [80]
[Sửa]
Dược vật học

 Các chất dẫn truyền thần kinh serotonin có cấu trúc tương tự như psilocybin.

Psilocybin nhanh chóng dephosphorylated trong cơ thể để psilocin, đó là một chất đồng vận một phần cho một số thụ thể serotonin. Psilocin có ái lực cao với các thụ thể serotonin 5-HT2A trong não, nơi nó bắt chước tác động của serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT). Psilocin liên kết với ít chặt chẽ với các thụ thể serotonin 5-HT1A 5-HT1D, và 5-HT2C [1]. Thụ thể Serotonin được đặt tại nhiều phần của não, bao gồm cả vỏ não, và được tham gia vào một loạt các chức năng, bao gồm cả quy định của tâm trạng và động lực [81]. (rối loạn tâm thần giả làm) hiệu ứng psychotomimetic psilocin có thể bị chặn trong một thời trang phụ thuộc vào liều lượng 5-HT2A các chất đối kháng thuốc ketanserin và risperidone. [82] Mặc dù các thụ thể 5-HT2A chịu trách nhiệm đối với hầu hết các tác động của psilocin, dòng khác nhau của bằng chứng đã chỉ ra rằng sự tương tác với không-5-HT2A thụ cũng góp phần tác động chủ quan và hành vi của thuốc. [83] [nb 3] Ví dụ, psilocin gián tiếp làm tăng nồng độ dopamine chất dẫn truyền thần kinh trong hạch nền, và một số triệu chứng psychotomimetic của psilocin được giảm haloperidol, một chất đối kháng thụ thể dopamine không chọn lọc. Tóm lại, những đề nghị rằng có thể có một dopaminergic gián tiếp đóng góp vào hiệu ứng psychotomimetic psilocin [85] Ngược lại LSD, liên kết với tất cả các phân nhóm thụ thể dopamine, psilocybin và psilocin không có ái lực với các thụ thể dopamine. [1]

Các cấu trúc hóa học của psilocybin và các chất tương tự liên quan đã được sử dụng trong sinh học tính toán để giúp mô hình cấu trúc, chức năng, và phối tử ràng buộc thuộc tính của thụ thể G-protein-coupled 5-HT2C. [86] [87]