Catinona

catinona (también conocida como benzoiletanamina o β-cetoanfetamina) es un alcaloide monoamino que se encuentra en el arbusto Catha. edulis (khat) y es químicamente similar a la efedrina, la catina, la metcatinona y otras anfetaminas. Probablemente sea el principal contribuyente al efecto estimulante de Catha edulis, también conocido como khat. La catinona se diferencia de muchas otras anfetaminas en que tiene un grupo funcional cetona. Otras fenetilaminas que comparten esta estructura incluyen los estimulantes metcatinona, MDPV, mefedrona y el antidepresivo bupropión.

Historia

Descubrimiento

El khat se ha cultivado en la región del Cuerno de África y la Península Arábiga del mundo durante miles de años. Lo más habitual es masticarlo por el efecto eufórico que produce. El ingrediente activo se propuso por primera vez en 1930, cuando se identificó la catina como un alcaloide predominante en la planta. Se pensaba que la catina era el principal ingrediente activo del khat hasta la década de 1960, cuando se descubrió que la cantidad de catina en las hojas de khat era insuficiente para producir los efectos observados. En 1975, el Laboratorio de Estupefacientes de las Naciones Unidas analizó hojas de khat de Yemen, Kenia y Madagascar y encontró la presencia de un alcaloide diferente, la catinona. La catinona es una molécula similar a la catina, pero es mucho más abundante en las plantas más jóvenes. Este hallazgo hizo que los científicos especularan sobre si la catinona era el verdadero ingrediente activo del khat.

En 1994 se realizó un estudio para probar los efectos de la catinona. Seis voluntarios que nunca habían masticado khat recibieron una muestra de khat activo y una muestra de placebo sin catinona. Los investigadores analizaron las características de los participantes. estados de ánimo, niveles de actividad y presión arterial antes y después de consumir khat o placebo. Este análisis mostró que la catinona producía síntomas similares a los de la anfetamina, lo que llevó a los investigadores a confirmar que la catinona, no la catina, es el ingrediente activo de las hojas de khat.

Importancia cultural

Más de 20 millones de personas en la Península Arábiga y África Oriental mastican hojas de khat a diario. Es una pieza importante de la cultura y la economía de esta región, especialmente en Etiopía (donde se dice que se originó el khat), Kenia, Djibouti, Somalia y Yemen. Los hombres suelen masticarlo durante fiestas u otras reuniones sociales mientras fuman cigarrillos y beben té. Los agricultores y otros trabajadores también usan khat por la tarde para reducir la fatiga y el hambre a medida que avanza el día. Funciona como la cafeína en una taza de café fuerte como fármaco antifatiga. Se sabe que los estudiantes y conductores lo utilizan para mantenerse alerta durante períodos de tiempo más prolongados.

Para producir los efectos deseados, las hojas de khat deben masticarse frescas. Las hojas frescas tienen una mayor concentración de catinona. Esperar demasiado después del cultivo para masticar la hoja permitirá que la catinona se descomponga en su forma menos potente, la catina. Debido a la necesidad de masticar rápidamente, es un hábito que históricamente ha prevalecido sólo donde crece la planta. Sin embargo, en los últimos años, gracias a las mejoras en el transporte por carretera y aéreo, la masticación de khat se ha extendido a todos los rincones del mundo.

El cultivo de khat en Yemen es una industria muy rentable para los agricultores. Las plantas de khat crecerán de manera diferente según el clima en el que se cultiven y cada una producirá diferentes cantidades de catinona. Generalmente crece mejor en climas cálidos y costeros. En Yemen, la planta khat lleva el nombre de la región en la que se cultiva. La planta Nehmi khat tiene la concentración más alta conocida de catinona, 342,5 mg/100 g.

Legalidad

A nivel internacional, la catinona es una droga de la Lista I del Convenio sobre Sustancias Psicotrópicas. Alrededor de 1993, la DEA añadió la catinona al Anexo I de la Ley de Sustancias Controladas.

La venta de khat es legal en algunas jurisdicciones, pero ilegal en otras (ver Khat (Reglamento)). Las catinonas sustituidas también se utilizaban a menudo como ingrediente clave de mezclas de drogas recreativas comúnmente conocidas como "sales de baño" en los Estados Unidos.

La siguiente tabla muestra la legalidad del khat y la catinona en varios países:

Efectos biológicos

Mecanismo de acción

Se ha descubierto que la catinona estimula la liberación de dopamina e inhibe la recaptación de epinefrina, norepinefrina y serotonina en el sistema nervioso central (SNC). Todos estos neurotransmisores se consideran monoaminas y comparten la estructura general de un anillo aromático y un grupo amina unido por un separador de dos carbonos. Debido a que la catinona es una molécula hidrófoba, puede atravesar fácilmente las membranas celulares y otras barreras, incluida la barrera hematoencefálica. Esta propiedad le permite interactuar con los transportadores de monoaminas en la hendidura sináptica entre las neuronas. La catinona induce la liberación de dopamina a partir de preparaciones del cerebro estriado que están premarcadas con dopamina o sus precursores.

Los metabolitos de la catinona, la catina y la norefedrina también poseen estimulación del SNC, pero crean efectos mucho más débiles. Los efectos de la catinona en el organismo pueden contrarrestarse mediante la administración previa de un antagonista de los receptores de dopamina. El antagonista evita que la dopamina sináptica liberada por la catinona ejerza su efecto uniéndose a los receptores de dopamina.

La catinona también puede afectar las concentraciones colinérgicas en el intestino y las vías respiratorias al bloquear los receptores adrenérgicos prejuncionales (α₂ adrenérgicos) y activar los receptores 5-HT7, inhibiendo así la contracción del músculo liso. También puede provocar sequedad de boca, visión borrosa y aumento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca.

Farmacología

Las hojas de khat se quitan del tallo de la planta y se guardan en una bola en la mejilla y se mastican. Al masticar se liberan jugos de las hojas, que incluyen el alcaloide catinona. La absorción de catinona tiene dos fases: una en la mucosa bucal y otra en el estómago e intestino delgado. El estómago y el intestino delgado son muy importantes en la absorción de los alcaloides ingeridos. Aproximadamente 2,3 horas después de masticar las hojas de khat, se alcanza la concentración máxima de catinona en el plasma sanguíneo. El tiempo medio de residencia es de 5,2 ± 3,4 horas. La vida media de eliminación de la catinona es de 1,5 ± 0,8 horas. Un modelo de dos compartimentos para absorción y eliminación describe mejor estos datos. Sin embargo, como máximo, sólo el 7% de la catinona ingerida se recupera en la orina. Esto indica que la catinona se está descomponiendo en el cuerpo. Se ha demostrado que la catinona se metaboliza selectivamente en R,S-(-)-norefedrina y catina. La reducción del grupo cetona en la catinona producirá catina. Esta reducción es catalizada por enzimas en el hígado. La descomposición espontánea de la catinona es la razón por la que debe masticarse fresca después del cultivo.

Efectos sobre la salud

La primera documentación sobre el uso de la planta khat en medicina se encuentra en un libro publicado por un médico árabe en el siglo X. Se usaba como antidepresivo porque provocaba sentimientos de felicidad y excitación. La masticación crónica de khat también puede crear dependencia de las drogas, como lo demuestran los estudios en animales. En tales estudios, se entrenó a monos para empujar una palanca y recibir la recompensa de la droga. Como los monos' La dependencia aumentó, presionaron la palanca con una frecuencia cada vez mayor.

La masticación de khat y los efectos de la catinona en el cuerpo difieren de persona a persona, pero existe un patrón general de comportamiento que surge después de ingerir catinona fresca:

1. Sentimientos de euforia que duran de una a dos horas
2. Debate sobre cuestiones graves y aumento de la irritabilidad
3. La imaginación de la alcantarilla es muy activa
4. Etapa depresiva
5. Irritabilidad, pérdida de apetito e insomnio

Existen otros efectos no relacionados con el SNC. Quien lo mastica puede desarrollar estreñimiento y acidez de estómago después de una sesión de khat. Los efectos a largo plazo de la catinona pueden incluir enfermedades de las encías o cáncer oral, enfermedades cardiovasculares y depresión. Los síntomas de abstinencia de la catinona incluyen sofocos, letargo y una gran necesidad de usar el medicamento durante al menos los primeros dos días.

Química

Biosíntesis

La síntesis de catinona en el khat comienza con L-fenilalanina y el primer paso lo lleva a cabo la L-fenilalanina amoniaco liasa (PAL), que escinde un grupo amoniaco y crea un doble enlace carbono-carbono, formando ácido cinámico. Después de esto, la molécula puede pasar por una vía beta-oxidativa o por una vía no beta-oxidativa. La vía beta-oxidativa produce benzoil-CoA, mientras que la vía no beta-oxidativa produce ácido benzoico. Ambas moléculas se pueden convertir en 1-fenilpropano-1,2-diona mediante una reacción de condensación catalizada por una enzima dependiente de ThDP (enzima dependiente de tiamina difosfato) con piruvato y produciendo CO₂. La 1-fenilpropano-1,2-diona pasa por una reacción de transaminasa para reemplazar una cetona con un grupo amoníaco para formar (S)-catinona. La (S)-catinona puede luego sufrir una reacción de reducción para producir catina o norefedrina, menos potentes pero estructuralmente similares, que también se encuentran en la planta.

Aparte de las vías beta oxidativas y no beta oxidativas, la biosíntesis de catinona puede realizarse a través de una vía dependiente de CoA. La vía dependiente de CoA es en realidad una mezcla entre las dos vías principales, ya que comienza como la vía beta-oxidativa y luego, cuando pierde CoA, finaliza la síntesis en la vía no beta-oxidativa. En esta vía, el ácido transcinámico producido a partir de la L-fenilalanina se liga a una coenzima A (CoA), al igual que el comienzo de la vía beta-oxidativa. Luego se hidrata en el doble enlace. Este producto luego pierde la CoA para producir benzaldehído, un intermediario de la vía no beta-oxidativa. El benzaldehído se convierte en ácido benzoico y continúa con el resto de la síntesis.

Producción sintética

Synthesize enantiomerically pure S-Cathinone

Gatina Racemic de la propiaphenone a través de la α- Intermedio roto

Dos mecanismos de sintetización de Cathinone

La catinona se puede producir sintéticamente a partir de propiofenona mediante una acilación de Friedel-Crafts de ácido propiónico y benceno. La propiofenona resultante se puede bromar y el bromo se puede sustituir por amoníaco para producir una mezcla racémica de catinona. Se debe emplear una estrategia sintética diferente para producir (S)-catinona enantioméricamente pura. Esta ruta sintética comienza con la N-acetilación del aminoácido ópticamente activo, la S-alanina. Luego, se utiliza pentacloruro de fósforo (PCl₅) para clorar el ácido carboxílico formando un cloruro de acilo. Al mismo tiempo, se realiza una acilación de Friedel-Crafts sobre benceno con catalizador de cloruro de aluminio. Finalmente, el grupo protector acetilo se elimina calentando con ácido clorhídrico para formar S-(-)-catinona enantioméricamente pura.

Estructura

La catinona se puede extraer de Catha edulis o sintetizarse a partir de la α-bromopropiofenona (que se elabora fácilmente a partir de propiofenona). Debido a que la catinona es a la vez una amina primaria y una cetona, es muy probable que se dimerice, especialmente como base libre aislada de la materia vegetal.

La estructura de la catinona es muy similar a la de otras moléculas. Al reducir la cetona, se convierte en catina si conserva su estereoquímica, o en norefedrina si su estereoquímica se invierte. La catina es una versión menos potente de la catinona y la reducción espontánea de la catinona es la razón por la que las plantas de khat más viejas no son tan estimulantes como las más jóvenes. La catinona y la anfetamina están estrechamente relacionadas en el sentido de que a la anfetamina solo le falta el grupo cetona C=O. La catinona está estructuralmente relacionada con la metacatinona, de la misma manera que la anfetamina está relacionada con la metanfetamina. La catinona se diferencia de la anfetamina por poseer un átomo de oxígeno cetona (C=O) en la posición β (beta) de la cadena lateral. El alcohol correspondiente, la catina, es un estimulante menos potente. La conversión biofisiológica de catinona a catina es la culpable de la despotenciación de las hojas de khat con el tiempo. Las hojas frescas tienen una mayor proporción de catinona y catina que las secas, por lo que tienen más efectos psicoactivos.

Existen muchos derivados de catinona que incluyen la adición de un grupo R al extremo amino de la molécula. Algunos de estos derivados también tienen usos médicos. El bupropión es uno de los antidepresivos más comúnmente recetados y su estructura es catinona con un grupo butilo terciario unido al nitrógeno y cloro unido al meta-anillo de benceno a la cadena de carbono principal.

Otros derivados de catinona son drogas psicoactivas fuertes. Una de esas drogas es la metilona, una droga estructuralmente similar a la MDMA.