Bir sentetik kannabinoid olan RCS-4 bileşiğinin ve metabolitinin LC-MS/MS ile serum örneğinden tayini
Determination of a synthetic cannabinoid RCS-4 with its metabolite from serum sample by LC-MS/MS
Yazar: NAGEHAN ADIÖREN
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEP TÜRKMEN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa /  Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Adli Kimya ve Adli Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Kimya = Chemistry

Özet:
Sentetik kannabinoidler 2004 yılından beri üretimi ve tüketimi artış gösteren; 'Spice','K2', 'Bonzai', 'Jamaika' gibi isimlerle bilinen psikoaktif maddelerdir. Sentetik kannabinoidlerin asıl üretim amacı endokannabinoid sistemi araştırmak iken esrar ile neredeyse aynı etkileri göstermesi onu uyuşturucu pazarı için güncel ve kazançlı bir kaynak haline getirmektedir. 
Sentetik kannabinoidler, kannabinoid reseptörlerine tam agonist etki gösterdiği için esrara kıyasla daha hızlı etki göstermektedir; bu da daha hızlı bağımlılığa ve daha çok hasar görmeye sebep olmaktadır. Bu nedenle sentetik kannabinoid kullanımıyla ilişkilendirilen ani ölüm vakaları artmaktadır. 
Genellikle esrarın etkilerini taklit etmesi amacıyla doğal bitkilerin veya bitki karışımlarının üzerine püskürtülerek "bitkisel sigara karışımları" veya "bitkisel tütsü" olarak satılan sentetik kannabinoidler günümüzde ulaşımı çok kolay maddelerdir ve halk sağlığı için ciddi şekilde tehlike oluşturmaktadır. Fakat kimyasal yapısının çok kolay değişebilir olması hem fazlaca madde çeşitliliğine hem de mevcut analizlerle tespit edilebilirliğinin güçleşmesine sebep olmaktadır. Bu nedenle bu maddelerle ilgili yapılan tanımlama, tespit, validasyon çalışmaları önem arz etmektedir.
Bu çalışma bir sentetik kannabinoid olan RCS-4 ve başlıca metaboliti olan RCS-4-N(5-karboksipentil) için serumdan enzimatik hidroliz yöntemi ile LC-MS/MS ORBITRAP sistemi kullanılarak tespiti ve yöntemin validasyonu amaçlanarak gerçekleştirilmiştir. 
Seçicilik çalışmalarında RCS-4 ve metaboliti olan RCS-4-N(5-karboksipentil)'in serumda seçiciliği araştırılmış ve kör serum numunelerinde herhangi bir pike rastlanmamıştır. Doğrusal aralık 0-100 ng/mL arasında olup, RCS-4 ve RCS-4-N(5-Karboksipentil) için korelasyon katsayısı 0.990'dan yüksektir. RCS-4 ve RCS-4-N(5-Karboksipentil) için serum numunesinde tespit limiti (LOD) sırasıyla 5.679 – 6.623 ng/mL; tayin limiti (LOQ) ise sırasıyla 18,930 - 22,076'dır. Doğruluk çalışması için tekrar edilebilirlik ve tekrar üretilebilirlik çalışmaları yapılmış, kesinlik ve geri kazanım bu sonuçlar üzerinden değerlendirilmiştir. Buna göre %RSD değerleri RCS-4'ün 10, 50 ve 100 ppb konsantrasyonları için sırasıyla 0,09 – 0,07 – 0,1; RCS-4-N(5-Karboksipentil) için 0,15 – 0,11 – 0,1 olarak bulunmuştur. RCS-4 için geri kazanım değerleri %97.54 - %104.21 aralığında olup, RCS-4-N(5-Karboksipentil) için ise %88.87 - %118.93 aralığındadır. Çalışılan validasyon parametrelerinin tümü, toksikolojik analizlerin validasyonuna yönelik uluslararası rehberlerin kabul aralıkları içerisindedir. Böylece, metodun RCS-4 ve RCS-4-N(5-Karboksipentil) için serum numunelerinden tespiti ve tayinine yönelik geçerliliği kanıtlanmıştır. Bu yöntem, adli vakaların aydınlatılmasına önemli bir katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Synthetic cannabinoids are psychoactive substances known by names such as 'Spice', 'K2', 'Bonzai', 'Jamaica', whose production and consumption have increased since 2004. While the main purpose of the production of synthetic cannabinoids is to investigate the endocannabinoid system, the fact that they have almost the same effects as cannabis makes them a current and lucrative source for the drug market. 
Since synthetic cannabinoids act as full agonists to cannabinoid receptors, they act faster than cannabis, leading to faster addiction and more damage. This is why the number of sudden deaths associated with synthetic cannabinoid use is increasing. 
Synthetic cannabinoids, which are often sprayed on natural plants or plant mixtures to mimic the effects of cannabis and sold as "herbal smoking mixtures" or "herbal incense", are very easy to access today and pose a serious threat to public health. However, the fact that their chemical structure can change very easily causes both a large variety of substances and difficulty in detecting them with existing analyzes. Therefore, identification, detection and validation studies on these substances are important.
This study was carried out to determine RCS-4, a synthetic cannabinoid, and its main metabolite RCS-4-N(5-carboxypentyl) from serum by enzymatic hydrolysis method using LC-MS/MS ORBITRAP system and to validate the method. 
In selectivity studies, the selectivity of RCS-4 and its metabolite RCS-4-N(5-carboxypentyl) in serum was investigated and no peak was found in blind serum samples. The linear range was 0-100 ng/mL and the correlation coefficient for RCS-4 and RCS-4-N(5-Carboxypentyl) was higher than 0.990. The limit of detection (LOD) for RCS-4 and RCS-4-N(5-Carboxypentyl) in serum sample is 5.679 - 6.623 ng/mL and the limit of quantification (LOQ) is 18,930 - 22,076, respectively. For the accuracy study, repeatability and reproducibility studies were performed and precision and recovery were evaluated based on these results. Accordingly, %RSD values were found to be 0.09 - 0.07 - 0.1 for RCS-4 at concentrations of 10, 50 and 100 ppb and 0.15 - 0.11 - 0.1 for RCS-4-N(5-Carboxypentyl), respectively. The recovery values for RCS-4 were in the range 97.54% - 104.21% and for RCS-4-N(5-Carboxypentyl) in the range 88.87% - 118.93%. All of the validation parameters studied are within the acceptance ranges of the international guidelines for the validation of toxicological analyses. Thus, the validity of the method for the detection and determination of RCS-4 and RCS-4-N(5-Carboxypentyl) in serum samples has been proven. This method will make an important contribution to the clarification of forensic cases.