Assessment of cellular metabolism (intestinal and hepatic) of 3-methylmethcathinone by in vitro method

Katynon to związek pozyskiwany z rośliny Czuwaliczka jadalna (Catha Edulis). Ponieważ wykazywał właściwości psychostymulujące stał się wyjściowym związkiem do poszukiwań i tworzenia jego syntetycznych pochodnych. Celem tych działań było stworzenie rynku „legalnych narkotyków” co w efekcie stało się przyczyną ogromnych nadużyć.Pozyskany w 2012 roku 3-metylometkatynon (3-MMC) jest syntetyczną pochodną katynonu a jego odkrycie miało zastąpić nielegalny na tamten czas mefedron (4-MMC). Szybko zyskał on ogromną popularność wśród osób korzystających z nielegalnych substancji psychoaktywnych. Szybkość tworzenia i wprowadzania do obrotu pochodnych katynonu nie pozwoliła na dokładne zbadanie co dzieje się z tymi związkami w organizmie człowieka – m.in, jak wygląda metabolizm i jak działają potencjalne metabolity. Dlatego celem niniejszej pracy było zbadanie metabolizmu komórkowego 3-metylometkatynonu metodami in vitro. Do badań użyto żywe fragmenty mysiego jelita cienkiego, izolowane ludzie hepatocyty oraz linię komórkową Caco-2 z którymi inkubowano 3-MMC. Eksperymenty prowadzone były w różnych punktach czasowych:•Pięć punktów czasowych dla eksperymentu z jelitem cienkim: 15, 30, 60, 90 i 120 minut•Cztery punkty czasowe dla eksperymentu z hepatocytami: 0, 15, 60, 120 minut •Dwa punkty czasowe dla eksperymentu z linią komórkową Caco-2: 24 i 72 godziny Zawartość 3-MMC oceniano przy użyciu metody LC/MS. Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują na spadek zawartości 3-MMC wraz z upływem czasu inkubacji. W badanych próbkach podjęto próbę oceny powstających metabolitów, ustalanych wcześniej z wykorzystaniem analizy in silico – program ADMET Predictor. Informacje te pozwalają na stwierdzenie, że związek ten jest przekształcany przez użyte układy enzymatyczne. Na podstawie otrzymanych podczas badania chromatogramów stwierdzono również obecność potencjalnych metabolitów 3-metylometkatynonu, których stężenie zwiększało się podczas trwania inkubacji. Badania przeprowadzone w niniejszej pracy wymagają zweryfikowania ze względu na brak porównania otrzymanych metabolitów z ich wzorcami, jak również podjęcia bardziej złożonych eksperymentów na przykład przy użyciu modeli zwierzęcych.

Cathinone is a compound obtained from the plant Catha Edulis. Because it had psychostimulating properties, it became the starting compound for the search and creation of its synthetic derivatives. The aim of these activities was to create a market for "legal drugs", which resulted in huge abuses. Obtained in 2012, 3-methylmethcathinone (3-MMC) is a synthetic derivative of cathinone and its discovery was intended to replace the then illegal mephedrone (4-MMC). It quickly gained enormous popularity among people using illegal psychoactive substances. The speed of creation and marketing of cathinone derivatives did not allow for a thorough examination of what happens to these compounds in the human body - including metabolism and the action of potential metabolites. Therefore, the aim of this study was to investigate the cellular metabolism of 3-methylmethcathinone using in vitro methods. Live fragments of the mouse small intestine, isolated human hepatocytes and the Caco-2 cell line with 3-MMC were incubated were used for the study. The experiments were conducted at different time points:• Five time points for the small intestine experiment: 15, 30, 60, 90 and 120 minutes• Four time points for the hepatocyte experiment: 0, 15, 60, 120 minutes• Two time points for the Caco-2 cell line experiment: 24 and 72 hoursThe 3-MMC content was assessed using the LC/MS method. The obtained results clearly indicate a decrease in the concentration of 3-MMC with the passage of incubation time. An attempt was made to evaluate the metabolites produced in the tested samples, previously determined using in silico analysis - the ADMET Predictor program. This information allows us to conclude that this compound is transformed by the enzyme systems used. Based on the chromatograms obtained during the study, the presence of potential metabolites of 3-methylmethcathinone was also found, the concentration of which increased during the incubation. The research carried out in this work requires verification due to the lack of comparison of the obtained metabolites with their standards, as well as more complex experiments, for example using animal models.