カチノン

カチノン
臨床データ
その他の名称β-ケトアンフェタミン；ベンゾイルエタナミン[1]
依存
性		身体的：データなし心理的：軽度～中等度[2]
ATCコード
  • なし
法的地位
法的地位
薬物動態データ
消失半減期0.7～2.3時間[4]
識別情​​報
  • (S) -2-アミノ-1-フェニルプロパン-1-オン
CAS番号
  • 71031-15-7 チェックはい
PubChem CID
  • 62258
DrugBank
  • DB01560 チェックはい
ChemSpider
  • 56062 チェックはい
UNII
  • 540EI4406J
KEGG
  • C08301 チェックはい
ChEBI
  • CHEBI:4110 チェックはい
ChEMBL
  • ChEMBL2104047 ☒いいえ
CompToxダッシュボード ( EPA )
  • DTXSID0050427
ECHA情報カード100.163.927
化学的および物理的データ
化学式C 9 H 11 N O
モル質量149.193  g·mol -1
3Dモデル ( JSmol )
  • インタラクティブ画像
  • O=C(c1ccccc1)[C@@H](N)C
  • InChI=1S/C9H11NO/c1-7(10)9(11)8-5-3-2-4-6-8/h2-7H,10H2,1H3/t7-/m0/s1 チェックはい
  • キー: PUAQLLVFLMYYJJ-ZETCQYMHSA-N チェックはい
 ☒いいえチェックはい （これは何ですか？）（確認）  

カチノン（/ ˈ kæ θ ɪ n oʊ n / 、 β-ケトアンフェタミンとしても知られる）は、低木ニチニチソウ（カート）に含まれるモノアミン アルカロイドで、化学的にはエフェドリン、カチン、メトカチノン、その他のアンフェタミンと類似しています。ニチニチソウの興奮作用の主な原因であると考えられます。カチノンはケトン官能基を持つ点で他の多くのアンフェタミンとは異なります。この構造を共有する他のフェネチルアミンには、興奮剤のメトカチノン、MDPV、メフェドロン、抗うつ剤のブプロピオンなどがあります。

歴史

発見

カートは、アフリカの角とアラビア半島地域で何千年も栽培されてきました。その陶酔感を得るため、噛むのが最も一般的です。有効成分は1930年に初めて提案され、カチンが植物の主要なアルカロイドとして特定されました。[5] 1960年代まで、カチンはカートの主な有効成分であると考えられていましたが、カートの葉に含まれるカチンの量は、観察された効果を生み出すには不十分であることが判明しました。1975年、国連麻薬研究所はイエメン、ケニア、マダガスカルのカートの葉を分析し、異なるアルカロイドであるカチノンの存在を示す証拠を発見しました。 [5]カチノンは分子的にはカチンに似ていますが、若い植物に多く含まれています。この発見により、科学者たちはカチノンがカートの真の有効成分であると推測しました。[5]

1994年にカチノンの効果を調べる研究が行われました。カートを噛んだことのない6人のボランティアに、活性カートサンプルとカチノンを含まないプラセボサンプルが与えられました。[6]研究者たちは、カートまたはプラセボを摂取する前後の参加者の気分、活動レベル、血圧を分析しました。この分析により、カチノンはアンフェタミンのような効果を生み出すことが示され、研究者たちはカートの葉の有効成分はカチンではなくカチノンであることを確認しました。[6]

文化的意義

カートを噛む男性

アラビア半島と東アフリカでは、2,000万人以上の人々が毎日カートの葉を噛んでいます。カートはこの地域、特にエチオピア（カートの起源と言われている）、ケニア、ジブチ、ソマリア、イエメンにおいて、文化と経済において重要な役割を果たしています。男性は通常、パーティーなどの社交の場で、タバコを吸いながらお茶を飲みながらカートを噛みます。農民やその他の労働者も、午後にカートを噛んで、一日の疲労感や空腹感を軽減します。カートは、濃いコーヒーに含まれるカフェインのような抗疲労作用があります。学生や運転手は、長時間の集中力を維持するためにカートを使用することが知られています。[7]

カートの葉は、望ましい効果を得るためには、新鮮なうちに噛む必要があります。新鮮な葉にはカチノンの濃度が高いため、栽培後、葉を噛むまでに時間がかかりすぎると、カチノンが分解されて効力の弱いカチンに変化してしまいます。素早く噛む必要があるため、歴史的にはカートが自生する地域でのみ普及していました。しかし、近年、道路輸送と航空輸送の改善により、カートを噛む習慣は世界中に広がっています。

イエメンにおけるカートの栽培は、農家にとって非常に収益性の高い産業です。カートの植物は、栽培される気候によって成長が異なり、それぞれ異なる量のカチノンを生成します。[8] 一般的に、沿岸部の暑い気候で最もよく育ちます。イエメンでは、カートは栽培地域にちなんで名付けられています。ネフミカートは、カチノンの濃度が最も高く、342.5mg/100gです。[8]

合法性

国際的に、カチノンは向精神薬に関する条約に基づくスケジュールI薬物です。[9] 1993年頃、DEAはカチノンを規制物質法のスケジュールIに追加しました。

カートの販売は一部の法域では合法ですが、他の法域では違法です（カート（規制）を参照）。置換カチノンは、米国では一般的に「バスソルト」として知られる娯楽用薬物混合物の主要成分としてもよく使用されていました。 [10] [11] [12] [13]

以下の表は、様々な国におけるカートとカチノンの合法性を示しています。

地域規制
エリトリア合法
エチオピア合法
ソマリア合法
ジブチ合法
ケニアカートは合法ですが、カチノンとカチンはクラスC物質に分類されています
南アフリカカートは保護植物です
中国違法
イスラエル合法 - カートの葉を噛むことは許可されており、カートを含む飲料は合法ですが、カチノン抽出物をベースにした錠剤の販売は違法です
マレーシア違法
サウジアラビア違法
イエメンカートは合法ですが、植物の栽培と販売は政府によって規制されています
デンマーク違法
フィンランド違法
フランスカートは興奮剤として禁止されています
ドイツカートは違法ですが、カチノン誘導体は処方箋があれば入手可能です
アイルランド認可されない限り違法
オランダカチノンとカチンは違法でしたが、カートは2012年に違法と発表されました
ノルウェー違法
ポーランド違法
スウェーデン違法
スイス違法
イギリス違法
カナダ医師の承認がない限り入手は違法
アメリカ合衆国違法
オーストラリア違法
ニュージーランド違法
ジョージアカート自体は販売および噛むことが許可されていますが、カートを含む飲料の販売または製造は違法です
トルコ違法[14]
ブルガリアリストI「誤用による有害な影響により公衆衛生へのリスクが高い植物および物質で、ヒトおよび獣医学における使用が禁止されている」 [15]に該当する違法

薬理学

薬力学

カチノンおよび関連薬剤のモノアミン遊離（ EC 50ツールチップ 半最大有効濃度、nM）
化合物NEツールチップ ノルエピネフリンDAツールチップ ドーパミンセロトニンツールチップ セロトニン参照
フェネチルアミン10.939.5>10,000[16] [17] [18]
アンフェタミンNDNDNDND
  デキストロアンフェタミン6.6～7.25.8～24.8698～1,765[19] [20]
  レボアンフェタミン9.527.7ND[17] [18]
メタンフェタミンNDNDNDND
  デキストロメタンフェタミン12.3～13.88.5～24.5736～1,292[19] [21]
  レボメタンフェタミン28.54164,640[19]
カチノン23.6～25.634.8～83.16,100～7,595[18] [22] [23]
  D-カチノン72.0184>10,000[24]
  L-カチノン12.4～2818～24.62,366～9,267[25] [26] [24]
メトカチノン22～26.112.5～49.92,592～5,853[18] [ 22 ] [27] [28] [23]
  D-メトカチノンNDNDIA[29]
  L-メトカチノン13.114.81,772[25] [30]
カチン15.068.3>10,000[25]
注記：値が小さいほど、薬剤は神経伝達物質をより強く放出します。試験はラットの脳シナプトソームで行われたため、ヒトでの効力は異なる場合があります。より多くの化合物を含むより大きな表については、モノアミン放出剤§活性プロファイルも参照してください。参考文献：[31] [32]

カチノンは中枢神経系（CNS）においてドーパミンの放出を刺激し、エピネフリン、ノルエピネフリン、セロトニンの再取り込みを阻害することが分かっている。これらの神経伝達物質はすべてモノアミンと考えられており、芳香族環と2つの炭素原子からなるセパレーターで結合したアミン基という共通した一般構造を有する。 [8]カチノンは疎水性分子であるため、細胞膜や血液脳関門などの他の障壁を容易に通過することができる。[33]この特性により、カチノンはニューロン間のシナプス間隙にあるモノアミントランスポーターと相互作用することができる。カチノンは、ドーパミンまたはその前駆体で前標識された脳線条体標本からドーパミンの放出を誘導する。[34]より具体的には、アンフェタミンと同様にノルエピネフリン・ドーパミン放出剤（NDRA）である。[31] [32]

カチノンの代謝物であるカチンとノルエフェドリンも中枢神経系を刺激しますが、その効果ははるかに弱いです。[35]カチノンの体への影響は、ドパミン受容体拮抗薬を事前に投与することで打ち消すことができます。[35]拮抗薬は、カチノンによって放出されたシナプスドパミンがドパミン受容体に結合してその効果を発揮するのを阻害します。

カチノンは、接合部前アドレナリン受容体（α2アドレナリン受容体）を遮断し、5-HT7受容体を活性化することで、腸管および気道のコリン作動性濃度にも影響を与え、平滑筋の収縮を阻害します。[33]また、口渇、かすみ目、血圧および心拍数の上昇を引き起こすこともあります。[8]

カチノンは、マウス、ラット、およびヒトの微量アミン関連受容体1（TAAR1）の弱い作動薬です。[36] [37]しかし、カチノンとは対照的に、他のほとんどのカチノンはヒトTAAR1作動薬ではありません。[38] [37] TAAR1の活性化は、TAAR1作動性を有するモノアミン放出剤のモノアミン作動性効果を自己阻害し、制限する可能性があります。[38] [39]

薬物動態

カートの葉は茎から取り除かれ、ボール状にして頬に含んで噛まれます。噛むと葉から液が出ますが、これにはアルカロイドのカチノンが含まれます。カチノンの吸収には2つの段階があります。1つは頬粘膜、もう1つは胃と小腸です。[6]胃と小腸は、摂取したアルカロイドの吸収に非常に重要な役割を果たします。[6]カートの葉を噛んでから約2.3時間後、血漿中のカチノンの濃度が最大に達します。平均滞留時間は5.2 ± 3.4時間です。[6]カチノンの消失半減期は1.5 ± 0.8時間です。[6]吸収と排泄の2コンパートメントモデルがこのデータを最もよく説明します。ただし、最大でも摂取したカチノンの7%のみが尿中に回収されます。[6]これは、カチノンが体内で分解されていることを示しています。カチノンは、R,S-(-)-ノルエフェドリンとカチンに選択的に代謝されることが示されています。カチノンのケトン基が還元されるとカチンが生成されます。この還元は肝臓の酵素によって触媒されます。カチノンが自然に分解されるため、栽培後は新鮮なうちに噛んで摂取する必要があります。[6]

健康への影響

カートが医療に使用されていた最初の記録は、10世紀にアラビアの医師によって出版された本です。[8]カートは幸福感と興奮感をもたらすため、抗うつ薬として使用されました。動物実験で示されているように、カートの慢性的な咀嚼は薬物依存を引き起こす可能性もあります。 [8]このような研究では、サルは薬物報酬を受け取るためにレバーを押すように訓練されました。サルの依存度が高まるにつれて、レバーを押す頻度が増加しました。[8]

カートの咀嚼とカチノンの体への影響は人によって異なりますが、新鮮なカチノンを摂取した後に現れる一般的な行動パターンがあります。[8]

  1. 1～2時間持続する多幸感
  2. 深刻な問題についての議論とイライラの増加
  3. 非常に活発な想像力
  4. うつ病
  5. イライラ、食欲不振、不眠症

中枢神経系に関連しない他の影響もあります。カートを噛むと、便秘や胸焼けを起こすことがあります。カチノンの長期的な影響には、歯周病や口腔がん、心血管疾患、うつ病などがあります。[8]カチノンの離脱症状には、ほてり、無気力、少なくとも最初の2日間は薬物を使用したいという強い衝動などがあります。[8]

化学

生合成

カート植物におけるS-カチノン生合成の非ベータ酸化経路のメカニズム

カートにおけるカチノンの合成はL-フェニルアラニンから始まり、最初のステップはL-フェニルアラニンアンモニアリアーゼ（PAL）によって行われ、アンモニア基を切断して炭素-炭素二重結合を形成し、桂皮酸を形成します。[40] その後、分子はβ酸化経路または非β酸化経路のいずれかを経由しますβ酸化経路ではベンゾイルCoAが生成され、非β酸化経路では安息香酸が生成される。[40]これらの分子は両方とも、ThDP依存性酵素（チアミン二リン酸依存性酵素）によって触媒され、ピルビン酸とCO2を生成する縮合反応 によって1-フェニルプロパン-1,2-ジオンに変換される。[40] 1-フェニルプロパン-1,2-ジオンはトランスアミナーゼ反応を経てケトンをアンモニア基に置換し、(S)-カチノンを形成する。その後、(S)-カチノンは還元反応を受けて、植物中に見られる、効力は弱いが構造的に類似したカチンまたはノルエフェドリンを生成する。[40]

β酸化経路と非β酸化経路の他に、カチノンの生合成はCoA依存経路で進行します。CoA依存経路は、実際には2つの主要経路の混合であり、β酸化経路のように開始し、CoAを失うと非β酸化経路で合成を完了します。この経路では、L-フェニルアラニンから生成されたトランスケイ皮酸は、β酸化経路の開始と同様に、補酵素A （CoA）に連結されます。 [40]その後、二重結合で水和が起こります。この生成物はCoAを失い、非β酸化経路の中間体であるベンズアルデヒドを生成します。ベンズアルデヒドは安息香酸に変換され、残りの合成が進行します。[40]

合成

カチノン合成の2つのメカニズム

カチノンは、プロピオフェノンからプロピオン酸とベンゼンのフリーデル・クラフツ・アシル化によって合成することができます。 [33] 得られたプロピオフェノンは臭素化することができ、臭素をアンモニアで置換することでカチノンのラセミ混合物を生成することができます。鏡像異性的に純粋な(S)-カチノンを生成するには、異なる合成戦略を採用する必要があります。この合成経路は、光学活性 アミノ酸であるS-アラニンのN-アセチル化から始まります。[33] 次に、五塩化リン（PCl 5）を使用してカルボン酸を塩素化し、アシルクロリドを形成します。同時に、塩化アルミニウム触媒を用いてベンゼンのフリーデル・クラフツ・アシル化が行われます。最後に、塩酸で加熱することによりアセチル保護基を除去し、鏡像異性的に純粋なS-(-)-カチノンを生成します。[33]

構造

カチノン誘導体であるブプロピオンの化学構造

カチノンは、 Catha edulis （カート）から抽出するか、α-ブロモプロピオフェノン（プロピオフェノンから容易に合成できる）から合成することができます。カチノンは第一級アミンとケトンの両方であるため、特に植物から単離された遊離塩基としては非常に二量化しやすいです。 [41] [42]これらの二量体は薬理学的に不活性であり、急速な二量化により、新鮮でないカート中のカチノンの活性量が減少します。[41] [42]二量体の急速な形成は、メチレンジオキシカチノン（MDC；ノルメチロン）などの他の非N置換カチノンにも当てはまります。[41] [42]

カチノンの構造は他の分子と非常によく似ている。ケトンを還元すると、立体化学が保持されていればカチンとなり、立体化学が反転すればノルエフェドリンとなる。カチンはカチノンの効力は弱く、カチノンの自発的な還元が、古いカート植物が若いものほど刺激性がない理由である。カチノンとアンフェタミンは密接に関連しており、アンフェタミンはケトンのC=O基を欠いているだけである。[43]カチノンはメトカチノン と構造的に関連しており、アンフェタミンがメタンフェタミンと関連しているのとほぼ同じである。カチノンは、側鎖のβ （ベータ）位にケトン 酸素原子（C=O）を持つ点でアンフェタミンと異なる。α-テトラロンをベースとした環状カチノンの合成における進歩により、キラルHPLC-CD技術を用いて鏡像異性体の絶対配置が決定されており、このアプローチは抗うつ作用を持つ医薬品類似体の開発に貢献する可能性があります。[44]対応する物質であるカチンは、それほど強力な覚醒剤ではありません。カチノンからカチンへの生理学的変換は、カートの葉の経時的な脱力の原因です。新鮮な葉は乾燥した葉よりもカチノンとカチンの比率が高く、したがって精神活性効果がより高くなります。

分子のアミノ末端にR基が付加されたカチノン誘導体は数多く存在します。これらの誘導体の中には、医療用途もあります。 ブプロピオンは最も一般的に処方される抗うつ薬の1つであり、その構造はカチノンであり、窒素に第三級ブチル基が、ベンゼン環に塩素が主炭素鎖のメタ位に結合しています。 [43]

Other cathinone derivatives are strong psychoactive drugs. One such drug is methylone , a drug structurally similar to MDMA .

See also

References

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