Каннабиноиды

В судебно-медицинской практике иногда возникают ситуации при которых необходимо ответить на вопрос, является ли образец гашишем. Заключение не должно основываться только на таких показателях, как внешний вид, цвет, запах, которых варьируют в широких пределах в зависимости от происхождения условий хранения гашиша и наличия в нем наполнителей.

Объективным критерием может служить рекомендуемая нами быстрая «проба на гашиш», основанная на реакции фенольных соединений (всегда присутствующих в конопле) с диазотированными ароматическими аминами.

Небольшое количество испытываемого вещества (около 0,2 г.) растирают шпателем на часовом стекле или в ступке с 1—2 мл спирта. Затем с помощью стеклянного капилляра, в который заправлен ватный тампончик, засасывают каплю спиртовом раствора и переносят ее на листок фильтровальной бумаги. После испарения спирта бумагу опрыскивают из пульверизатора диазотированным раствором п-нитроанилина или бензидина. Появление окрашенного в оранжевый цвет пятна подтверждает наличие гашиша в испытуемом материале. Для более четкого воспроизведения реакции в одно и то же место на бумаге наносят несколько капель экстракта, что повышает в пробе количество каннабиноидов и соответственно чувствительность реакции. Окрашенное пятно сохраняется долгое время, и отрезок бумаги может быть приобщен к делу в качестве вещественного доказательства.

Достоинством описанного метода является его доступность и быстрота. Анализ может быть выполнен в течение 1—2 мин.

В других случаях приходится доказывать принадлежности данного образца гашиша к той или иной партии (сорту). Здесь требуется более достоверная идентификация с одновременно качественной оценкой важнейших каннабиноидов: КБН, КБД и ТГК.

Нами предлагается простой вариант хроматографического определения гашиша: капля этанольного или метанольного экстракта, полученного как указано выше, наноситься на стартовую линию листа бумаги, который затем пропитывают диметилформамидом и помещается в геометрическую камеру. Одновременно на стартовую линию для сравнения наноситься капля экстракта, полученного от другой партии гашиша. Хроматографирование ведется по нисходящему или восходящему методу циклогексаном, насыщенным диметилформамидом. Необходимый для разделения раствор готовится так: смешиваются диметилформамид с циклогексаном в делительной воронке в соотношении 1:5. Верхний слон заливается в лодочку прибора, а нижний используется для импрегнирования бумаги и насыщения парами растворителя воздуха камеры, с этой целью его наливают на дно. На хроматографирование затрачивается 10-12 час. (удобно оставлять на ночь). После просушивания бумага опрыскивается свежеприготовленным раствором диазотированного п-нитроанилина. На линии старта остаются фенолокислоты. Проявляющиеся ниже линии старта три пятна окрашиваются в оранжево-желтый цвет, но различаются по оттенку и интенсивности. Сопоставляя хроматограммы испытуемого образца с

контрольными, судят об их сходстве или различиях.

При необходимости дополнительного подтверждения идентичности двух образцов гашиша можно определить (см. II гл.) зольность и количество веществ, растворимых в органических растворителях в аппарате для автоматической экстракции. Для этой цели пригодны петроленный эфир, эфир, бензол и метанол. Совпадение результатов анализа в двух образцах доказывает их идентичность. Недостатком указанных методов является их длительность и необходимость иметь значительное количество вещества для анализа (несколько граммов).

Кортэ и Зипер [31] описали метод определения компонентов гашиша с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ) на кизельгеле Мерка. Подвижная фаза — циклогексан. Распределение компонентов такое же, как на бумаге. Обнаружение проводилось различными реагентами. Среди них реагент Бима — 5%-ный раствор едкого кали в абсолютном спирте — дает пурпурное окрашивание только при наличии каннабиноидов, у которых оба фенольных гидроксила свободны, то есть у КБД, КБДК, КБГ. Так как эти вещества всегда присутствуют в конопле, реагент считается специфическим для качественного определения гашиша. При опрыскивании раствором так называемой «голубой соли» (хлорид ди-о-анизидинтетразолия в 0,1 н. NaOH) каннабиноиды образуют различно окрашенные пятна.

Таким путем авторам удалось доказать, что как индийская, так и обыкновенная (европейская, посевная) конопля содержат одинаковые фенольные компоненты.

В 1971 г голландский химик Меркус [32] опубликовал критический обзор способов разделения компонентов конопли методом ТСХ. Автор рекомендует проводить анализ по следующей прописи:

100 мг гашиша встряхивают в пробирке с 8 мл петролейного эфира. Экстракт фильтруют и дважды повторяют извлечение. Объединенные фильтраты выпаривают, остаток растворяют в нескольких каплях хлороформа и наносят на пластинки с силикагелем. Обнаруживают вещества раствором «голубой соли».

Этот метод позволяет четко определить КБД, KБH и ТГК. Кроме того, он пригоден для разделения метаболитов каннабиноидов, найденных в моче человека после приема гашиша (см. стр. 46).

Преимущество метода тонкослойной хроматографии — в быстроте анализа (20—30 мин.). Недостатком всех качественных методов является то, что удается зафиксировать наличие только главных по содержанию каннабиноидов; изомеры и минорные вещества при этом не выявляются. Вместе с тем весьма важно было бы знать не суммарное содержание изомеров ТГК, а каждого в отдельности.

Метод ТСХ был модернизирован для полуколичественных определений важнейших каннабиноидов. Азокрасители с цветных пятен, полученные после опрыскивания диазотированным амином, элюировались спиртом, и интенсивность окраски оценивалась спектрофотометрически в видимой области. Предварительно строились калибровочные кривые для каждого индивидуального компонента. Этим методом были проанализированы экстракты конопли и гашиша из разных стран мира; показано, что количественные соотношения фенольных веществ варьируют в широких пределах. Несмотря на сравнительную простоту метода, точность оказывается не столь высокой.

Клауссеи, Боргер и Кортэ [33] использовали для анализа экстрактов конопли газовую хроматографию (ГЖХ). Фрактограмма одной пробы гашиша испанского происхождения показала наличие по меньшей мере одиннадцати индивидуальных веществ, в том числе трех изомеров ТГК. Хотя не все вещества точно идентифицированы, по размерам пиков (времени удерживания) можно было судить о количественном соотношении компонентов. Здесь следует принять во внимание вероятность декарбоксилирования фенолокислот при высокотемпературном режиме газовой хроматографии. Тем не менее данные газовой хроматографии являются наилучшей и наиболее полной характеристикой анализируемых образцов.

Этим методом в сочетании с тонкослойной хроматографией были проанализированы многочисленные образцы гашиша и конопли, решены многие практически важные вопросы. Выявлена определенная зависимость состава каннабиноидов от климатических условии произрастания конопли. В растениях северных районов земного шара гашиш менее активен (отличается пониженным содержанием изомеров ТГК) по сравнению с южными.

С помощью ТСХ авторам удалось установить режим реакции, при которой происходит циклизация КБД в различные изомеры ТГК. Показано, например, что при нагревании до 300° КБД образует не только всю гамму изомеров ТГК, но частично дегидрируется в КБН и распадается на оливетол. Изучено влияние ультрафиолетового света и кислорода на ход этой реакции.

Авторы проследили за изменением соотношения между каннабиноидами в листьях и соцветиях конопли в процессе вегетации растения. При этом было обнаружено преобладание КБДК в начальной стадии развития растения и увеличение менее полярных каннабиноидов в последней стадии вегетации. Высказано даже предположение о роли КБДК как материнского вещества, которое по мере роста растения, а также ферментативных процессов при хранении постепенно превращается в КБД и ТГК. Этим они объясняют и различие в физиологической активности обыкновенной (более богатой КБДК) и индийской конопли (содержащей больше ТГК).

Японским химик Авамаки с сотрудниками [34] нашли, что при ТСХ на силикагеле в системе бензол, н-гексан и диэтиламин (25:10:1) четко разделяются КБН, ТГК и КБД (R_f соответственно 0,25: 0,35; 0,45).

Для опрыскивания хроматограмм были испытаны различные реагенты. Лучшими признаны диазотнрованный бензидин и «голубая соль», которые дают окраску пятен, позволяющую различать важнейшие каннабиноиды.

Авторы приводят таблицу окрасок:

ТСХ в приведенных условиях рекомендуется для судебно- и химических исследований.

В той же системе растворителей проводилось и препаративное разделение на колонке с силикагелем. Полученные фракции группировались по данным тонкослойной хроматографии; константы полученных веществ соответствовали литературным данным.

Своеобразна методика подготовки образцов для анилина: предварительно высушенные и измельченные в порошок растения (навеска точно 1 г) выдерживались в закрытых сосудах в 10 мл спирта в течение 2 дней. Экстракты выпаривались досуха, снова растворялись в небольшом количестве спирта и отделялись от выпавшего воска фильтрованием. Фильтрат разбавлялся точно до 10 мл спиртом. В I мл такого раствора содержится сумма каннабиноидов из 0,1 г растения. Стандартные растворы индивидуальных каннабиноидов готовились так, чтобы 0,1 мкг вещества содержалась в 1 мкл растворителя.

Приготовленные растворы использовались для ГЖХ. Хроматограф Shimadzu model GC-1B с пламенным водородным ионизационным детектором. Колонка из нержавеющей стали U-образная, 2,25 м 4 мм, содержала 1,5% SE-30 на Chromosorb W (60-80 меш), обработанного гексаметилдисиланом. Температура колонки 220°, испарителя - 290⁰. Скорость потока азота 35 мл/мин. Относительное время удерживания КВД, ТГК и КБН соответственно 4,92; 6,58; 8,17 хорошо согласуется с данными для чистых веществ, хотя на фрактограмме были и другие мелкие пики. В качестве стандарта был использован хлористоводородный кокаин.

В таблице приведены данные анализа гашиша 6 различных образцов в процентах от веса сухого исходного материала.

Если хроматографировать не свободные каннабиноиды, а получаемые из них силиловые эфиры, то достигается более четкое разделение [18]. Индивидуальные эфиры можно также гидролизовать, но для аналитических целен в этом нет необходимости.

Если условно принять за единицу количество КБД, то результаты одного опыта можно иллюстрировать следующими данными (на фрактограмме получено 12 сигналов, свидетельствующих о содержании индивидуальных соединений):

После кратковременной термической обработки из экстракта отбирается аликвотная часть и переносится в газовый хроматограф, где определяется только ТГК, как самая существенная часть гашиша, а расчет ведется па кислоту 'ГГ'КК.

Содержание ТГКК заметно меняется в зависимости от органов растения и сроков его вегетации. Так, в раннюю стадию роста в листьях женских особей конопли содержится больше ГТКК (1,86%), чем в мужских (0,65%). По мере созревания количество ТГКК в верхних листьях резко падает (до 0,12% в женских растениях), а в метелках возрастает (до 5,62%). Установлено, что за период созревания метелок (с 1/1Х по 30/Х) содержание ТГКК увеличивается более чем в три раза. В этой работе другие каннабиноиды не упоминаются, а также не учитываются особенности изомеров ТГК.

Приводим выдержку из прописи по анализу листьев конопли, проведенному японскими химиками. Измельченные листья в количестве 20—30 мг высушивались 1—2 дня в эксикаторе, затем нагревались в течение 15 мин при 110° в электрической приборчике с регулируемой температурой. После этого следовала трехкратная экстракция по 10 мл хлористого метилена при комнатной температуре. Экстракт переносился в колоночку с силикагелем (13 см) и промывался тем же растворителем. Первые 20 мл элюата испарялись в пробирке и к остатку добавляли 0,1 мл 0,57-ного спиртового раствора тетраметилдиаминодифенилметана в качестве внутреннего стандарта. 1 мл такого раствора помещался в газовый хроматограф. Время удерживания калибровалось по чистому ТГК. Без первичной термической обработки значения ТГК оказываются очень заниженными. Данные анализов, выполненных Кимура и Окамото, здесь не показаны. Считаем нужным обратить только внимание на необычайно высокое содержание ТГКК в зрелых метелках конопли (до 10% от веса сухого растения). Другие авторы подобные результаты никогда не приводили.

Одной из новых разновидностей хроматографической техники является использование центрифугирования, позволяющего ускорить процесс разделения сложных смесей органических соединений. Петкоф с сотрудниками [35] применили этот метод для анализа конопли и гашиша. В специальные трубочки, заполненные мелкодисперсным силикагелем, вводились образцы шести индивидуальных (синтезированных) каннабиноидов в разных количествах от 0,5 до 10 мкг. В свободное пространство заливался петролейный эфир, содержащий один процент диэтиламина.

После центрифугирования в течение 13-15 мин силикагель из трубочек выталкивался и опрыскивался 0,4%-ным раствором «голубой соли». На хроматограммах проявлялись окрашенные зоны с различным значением R_f .

Набор таких стандартных хроматограмм, содержащих чистые КБХ, КБН, Δ¹⁽²⁾ ТГК, Δ¹⁽⁶⁾ ТГК, КБД и КБЦ, использовался для визуального сопоставления (по ширине и интенсивности окраски полос) с хроматограммами анализируемых образцов, получаемых в тех же условиях. Экстракты готовились из тонкоизмельченной воздушно-сухой конопли и гашиша (навески от 0,1 до 5 г) трехкратным настаиванием петролейным эфиром при комнатной температуре. Объединенные вытяжки фильтровались и упаривались досуха в токе азота. Экстракты растворялись в циклогексане так, чтобы в 1 мл раствора содержалось от 30 до 40 мг твердого остатка и сохранялись при 0⁰ до использования.

Практически можно достоверно определять каннабиноиды, содержащиеся в экстрактах в значительных количествах. Минорные компоненты в лучшем случае удавалось оценить лишь качественно.

Мы приводим результаты анализа двух случайных образцов из числа других, выполненных авторами:

Изомер Δ¹⁽⁶⁾ ТГК не был обнаружен ни в одном образце природного происхождения. Это согласуется с данными Гаони и Мехулэмам [21], установивших, что в конопле Δ¹⁽⁶⁾ ТГК содержится в минимальных количествах в сравнении с Δ¹⁽²⁾ ТГК.

Хроматография в сочетании с центрифугированием была применена теми же авторами для анализа конденсата гашишного дыма, получаемого из синтетического Δ¹⁽²⁾ ТГК. Оказалось, что только 60% исходного Δ¹⁽²⁾ ТГК сохраняется в неизменном виде. Остальные 40% превращаются в КБН.

Завершая обзор аналитических методов, отметим, что все они не в полной мере отвечают требованиям. Одни не столь чувствительны, чтобы обнаруживать все каннабиноиды, включая минорные соединения и изомеры (бумажная и ТСХ). Другие проводятся в условиях, вызывающих образование вторичных продуктов (ГЖХ).

Однако, если предварительно очищенный петролейноэфирный экстракт пропустить через колонку с силикагелем, импрегнированным азотнокислым серебром (элюирование бензолом), то удается разделить и изомеры Δ¹⁽²⁾ и Δ¹⁽⁶⁾ ТГК [36].

При многократном хроматографировании на бумаге или на колонке неминуемы потери и образование вторичных продуктов. Как правило, здесь определяются только главные компоненты, тогда как фенолокислоты и минорные вещества не учитываются. Вместе с тем, как выше было показано, ТГКК м КБДК преобладают в смеси каннабиноидов.

Метод противоточного распределения впервые был применен для разделения фенольных компонентов гашиша немецкими химиками Клауссспом, Спулаком и Кортэ [37]. Весь процесс проходит при комнатной температуре без воздействия агрессивных реагентов, поэтому сведены к минимуму все возможные вторичные процессы (изомеризации, декарбоксилирование, окисление).

Экстракт гашиша, предварительно очищенный от окрашенных и смолистых примесей с помощью дезактивированной окиси алюминия, подвергался противоточному распределению но Кренгу в системе лигроин-метанол-вода-диметилформамид (10::8:2:1). При этом в кристаллическом виде были выделены КБД, КБП, КБХ и в виде масла ТГК. Небольшое количество ТГКК также удалось получить при повторном распределении. ТГК имел [α]_D —193°, то есть среднее между значениями [α]_D для Δ¹⁽²⁾ ТГК и Δ¹⁽⁶⁾ ТГК. По-видимому, удельное вращение может служить показателем соотношения изомеров ТГК в анализируемых образцах гашиша.

Некоторое количество индивидуальных соединений постоянно требуется при проведении анализов в качестве метчиков (свидетелей) хроматографии, построения калибровочных кривых и контрольных определений. В этой связи наборы чистых каннабиноидов, как и других наркотиков, желательно иметь в каждой современной криминалистической лаборатории. Более всего они должны использоваться в научной медицине. Для проведения исследований в области высшей нервной деятельности человека (и животных) наряду с другими психотропными средствами необходимы и физиологически активные каннабиноиды. В настоящее время спрос на них не столь велик, но это объясняется только их трудной доступностью.

Получение в препаративных количествах отдельных компонентов гашиша возможно методом распределительной хроматографии на колонке с силикагелем, противоточным распределением по Кренгу, с помощью ГЖХ и другими путями.

Использование чисто химических приемов (например, дробная кристаллизация каннабиноидов в виде эфиров с последующим омылением) едва ли приемлемо для препаративных целей, так как они трудоемки. О разделении экстрактов разгонкой в вакууме уже отмечалось выше, при этом образование вторичных продуктов препятствует получению веществ в чистом состоянии. Ниже приводятся краткие описания важнейших методов препаративного разделения экстрактов гашиша, достаточные для уяснения их сущности.