Катинон / ˈ k æ θ ɪ n oʊ n / (также известный как бензоилэтанамин или β-кето-амфетамин ) — моноаминовый алкалоид, обнаруженный в кустарнике Catha edulis ( кат ), химически похожий на эфедрин , катин , меткатинон и другие амфетамины . . Вероятно, именно он вносит основной вклад в стимулирующий эффект Catha edulis , также известного как ката . Катинон отличается от многих других амфетаминов тем, что имеет кетоновую функциональную группу . Другие фенэтиламины, которые разделяют эту структуру, включают стимуляторы меткатинон , МДПВ , мефедрон и антидепрессант бупропион .
Кат выращивают в странах Африканского Рога и Аравийского полуострова на протяжении тысячелетий. Его чаще всего жуют из-за вызываемого им эйфорического эффекта. Активный ингредиент был впервые предложен в 1930 году, когда катин был идентифицирован как преобладающий алкалоид в растении. [3] Катин считался основным активным ингредиентом ката до 1960-х годов, когда было обнаружено, что количество катина в листьях ката недостаточно для достижения наблюдаемого эффекта. В 1975 году Лаборатория ООН по борьбе с наркотиками проанализировала листья ката из Йемена , Кении и Мадагаскара и обнаружила присутствие другого алкалоида, катинона. [3] Катинон похож на катин, но его гораздо больше в молодых растениях. Это открытие заставило ученых задуматься о том, является ли катинон истинным активным ингредиентом ката. [3]
В 1994 году было проведено исследование для проверки воздействия катинона. Шести добровольцам, которые никогда не жевали ката, дали образец активного ката и образец плацебо без катинона . [4] Исследователи проанализировали настроение участников, уровень активности и кровяное давление до и после употребления ката или плацебо. Этот анализ показал, что катинон вызывает симптомы, подобные амфетамину, что побудило исследователей подтвердить, что катинон, а не катин, является активным ингредиентом в листьях ката. [4]
Более 20 миллионов человек на Аравийском полуострове и в Восточной Африке ежедневно жуют листья ката. Это важная часть культуры и экономики в этом регионе, особенно в Эфиопии (откуда, как говорят, зародился кат), Кении, Джибути , Сомали и Йемене. Мужчины обычно жуют его во время вечеринок или других общественных мероприятий, куря сигареты и пья чай. Фермеры и другие рабочие также используют кат во второй половине дня, чтобы уменьшить усталость и голод в течение дня. Он действует как кофеин в чашке крепкого кофе и действует как лекарство от усталости. Известно, что студенты и водители используют его, чтобы сохранять бдительность в течение более длительных периодов времени. [5]
Чтобы добиться желаемого эффекта, листья ката следует жевать свежими. Свежие листья имеют более высокую концентрацию катинона. Если жевать лист слишком долго после выращивания, это приведет к расщеплению катинона на его менее мощную форму — катин. Из-за необходимости быстрого жевания эта привычка исторически была распространена только там, где растение растет. Однако в последние годы, благодаря улучшению автомобильного и воздушного транспорта, жевание ката распространилось во все уголки мира.
Выращивание ката в Йемене является высокодоходной отраслью для фермеров. Растения кат будут расти по-разному в зависимости от климата, в котором они выращиваются, и каждое из них будет производить разное количество катинона. [6] Обычно лучше всего он растет в прибрежном жарком климате. В Йемене растение ката названо в честь региона, в котором оно выращивается. Растение Нехми-кат имеет самую высокую известную концентрацию катинона - 342,5 мг/100 г. [6]
На международном уровне катинон является препаратом Списка I согласно Конвенции о психотропных веществах . [7] Примерно в 1993 году Управление по борьбе с наркотиками (DEA) добавило катинон в Список I Закона о контролируемых веществах.
Продажа ката законна в некоторых юрисдикциях, но незаконна в других (см. Кат (Правила) ). Замещенные катиноны также часто использовались в качестве ключевого ингредиента смесей рекреационных наркотиков, широко известных в Соединенных Штатах как « соли для ванн ». [8] [9] [10] [11]
В таблице ниже показана законность ката и катинона в разных странах:
Было обнаружено, что катинон стимулирует высвобождение дофамина и ингибирует обратный захват адреналина , норадреналина и серотонина в центральной нервной системе (ЦНС). Все эти нейротрансмиттеры считаются моноаминами и имеют общую структуру ароматического кольца и аминной группы, присоединенной двухуглеродным разделителем. [6] Поскольку катинон является гидрофобной молекулой, он может легко проникать через клеточные мембраны и другие барьеры, включая гематоэнцефалический барьер . [13] Это свойство позволяет ему взаимодействовать с переносчиками моноаминов в синаптической щели между нейронами . Катинон индуцирует высвобождение дофамина из препаратов полосатого мозга, предварительно помеченных либо дофамином, либо его предшественниками. [14]
Метаболиты катинона, катина и норэфедрина также обладают стимуляцией ЦНС, но оказывают гораздо более слабое воздействие. [15] Эффекту катинона на организм можно противодействовать путем предварительного введения антагониста дофаминовых рецепторов . [15] Антагонист предотвращает действие синаптического дофамина, высвобождаемого катиноном, путем связывания с дофаминовыми рецепторами.
Катинон также может влиять на концентрацию холинергических веществ в кишечнике и дыхательных путях, блокируя пресинаптические адренергические рецепторы (α2 - адренергические) и активируя 5-НТ7- рецепторы, тем самым ингибируя сокращение гладких мышц . [13] Это также может вызвать сухость во рту, помутнение зрения, повышение артериального давления и частоты сердечных сокращений. [6]
Листья ката отделяют от стебля растения, держат комком за щекой и жуют. При жевании из листьев выделяется сок, в состав которого входит алкалоид катинон. Всасывание катинона имеет две фазы: одну в слизистой оболочке щек и одну в желудке и тонкой кишке . [4] Желудок и тонкий кишечник очень важны для всасывания принятых алкалоидов. [4] Примерно через 2,3 часа после жевания листьев ката достигается максимальная концентрация катинона в плазме крови. Среднее время пребывания составляет 5,2 ± 3,4 часа. [4] Период полувыведения катинона составляет 1,5 ± 0,8 часа. [4] Двухкамерная модель абсорбции и элиминации лучше всего описывает эти данные. Однако не более 7% принятого катинона выводится с мочой. [4] Это указывает на то, что катинон расщепляется в организме. Было показано, что катинон избирательно метаболизируется в R,S-(-)-норэфедрин и катин. Восстановление кетоновой группы в катиноне приведет к образованию катина. Это снижение катализируется ферментами печени. Спонтанный распад катинона является причиной того, что его необходимо жевать в свежем виде после выращивания. [4]
Первое документальное свидетельство об использовании растения кат в медицине было в книге, опубликованной арабским врачом в 10 веке. [6] Его использовали в качестве антидепрессанта , потому что он вызывал чувство счастья и волнения. Как показали исследования на животных, постоянное жевание ката также может вызвать наркотическую зависимость. [6] В таких исследованиях обезьян обучали нажимать на рычаг, чтобы получить вознаграждение за препарат. По мере того как зависимость обезьян увеличивалась, они нажимали на рычаг все чаще. [6]
Жевание ката и воздействие катинона на организм различаются от человека к человеку, но существует общая модель поведения, которая проявляется после приема свежего катинона: [6]
Существуют и другие эффекты, не связанные с ЦНС. После сеанса ката у жевателя могут развиться запор и изжога . Долгосрочные эффекты катинона могут включать заболевания десен или рак полости рта , сердечно-сосудистые заболевания и депрессию . [6] Симптомы отмены катинона включают приливы жара , летаргию и сильное желание принять препарат, по крайней мере, в течение первых двух дней. [6]
Синтез катинона в ката начинается с L- фенилаланина , и первый этап осуществляется L-фенилаланинаммиаклиазой (PAL), которая отщепляет аммиачную группу и создает двойную углерод-углеродную связь, образуя коричную кислоту . [16] После этого молекула может пройти либо бета-окислительный путь, либо небета-окислительный путь. Бета-окислительный путь производит бензоил-КоА , тогда как небета-окислительный путь производит бензойную кислоту . [16] Обе эти молекулы могут быть преобразованы в 1-фенилпропан-1,2-дион посредством реакции конденсации , катализируемой ThDP-зависимым ферментом (тиаминдифосфатзависимый фермент) с пируватом и с образованием CO 2 . [16] 1-фенилпропан-1,2-дион подвергается трансаминазной реакции, заменяя кетон аммиачной группой с образованием (S)-катинона. Затем (S)-катинон может подвергаться реакции восстановления с образованием менее мощного, но структурно подобного катина или норэфедрина, которые также содержатся в растении. [16]
Помимо бета- и небета-окислительных путей, биосинтез катинона может происходить по КоА-зависимому пути. КоА-зависимый путь на самом деле представляет собой смесь двух основных путей, поскольку он начинается как бета-окислительный путь, а затем, когда он теряет КоА, он заканчивает синтез по небета-окислительному пути. В этом пути транс-коричная кислота, образующаяся из L-фенилаланина, связывается с коферментом А (КоА), как и в начале бета-окислительного пути. [16] Затем он подвергается гидратации по двойной связи. Затем этот продукт теряет КоА с образованием бензальдегида , промежуточного продукта небета-окислительного пути. Бензальдегид превращается в бензойную кислоту и проходит остальную часть синтеза. [16]
Катинон можно получить синтетически из пропиофенона путем ацилирования пропионовой кислоты и бензола по Фриделю-Крафтсу . [13] Полученный пропиофенон можно бромировать, а бром можно заменить аммиаком с получением рацемической смеси катинона. Для получения энантиомерно чистого (S)-катинона необходимо использовать другую синтетическую стратегию. Этот синтетический путь начинается с N-ацетилирования оптически активной аминокислоты S-аланина. [13] Затем пентахлорид фосфора (PCl 5 ) используется для хлорирования карбоновой кислоты с образованием ацилхлорида. В то же время предварительно проводят ацилирование по Фриделю-Крафтсу бензола с катализатором из хлорида алюминия . Наконец, ацетильную защитную группу удаляют нагреванием с соляной кислотой с образованием энантиомерно чистого S-(-)-катинона. [13]
Катинон можно извлечь из Catha edulis или синтезировать из α -бромпропиофенона (который легко получить из пропиофенона ). Поскольку катинон является одновременно первичным амином и кетоном , весьма вероятно, что он димеризуется , особенно в виде свободного основания, выделенного из растительного вещества. [17]
Структура катинона очень похожа на структуру других молекул. Восстанавливая кетон, он становится катином, если сохраняет свою стереохимию, или норэфедрином, если его стереохимия инвертируется. Катин — менее мощная версия катинона, и спонтанное восстановление катинона является причиной того, что старые растения ката не так стимулируют, как молодые. Катинон и амфетамин тесно связаны тем, что в амфетамине отсутствует только кетоновая группа C=O. [18] Катинон структурно связан с меткатиноном , во многом так же, как амфетамин связан с метамфетамином . Катинон отличается от амфетамина наличием кетонового атома кислорода (C=O) в β (бета) положении боковой цепи. Соответствующий алкоголь, катин , является менее сильным стимулятором. Биофизиологическое преобразование катинона в катин является причиной депотенциализации листьев ката с течением времени. Свежие листья имеют большее соотношение катинона к катину, чем сушеные, поэтому обладают более сильным психоактивным действием.
Существует множество производных катинона, которые включают добавление группы R к аминоконцу молекулы. Некоторые из этих производных также имеют медицинское применение. Бупропион является одним из наиболее часто назначаемых антидепрессантов, его структура представляет собой катинон с третичной бутильной группой, присоединенной к азоту, и хлором, присоединенным к мета- бензольному кольцу к основной углеродной цепи. [18]
Другие производные катинона являются сильными психоактивными веществами. Одним из таких препаратов является метилон , препарат, структурно похожий на МДМА .