Chiral enantioresolution of cathinone derivatives present in "legal highs", and enantioselectivity evaluation on cytotoxicity of 3,4-methylenedioxypyrovalerone (MDPV).
Recently, great interest has been focused on synthetic cathinones since their consumption has increased exponentially. All synthetic cathinones exist as chiral molecules; the biological and/or toxicological properties of cathinones generally differ according to the enantiomers in human body. In this study, a chiral liquid chromatography method was developed to separate and determine the enantiomeric ratio of synthetic cathinones present in "legal highs" acquired in old smart shops or over the Internet. All the synthetic cathinones were efficiently enantio-separated with α and Rs ranging from 1.24 to 3.62 and from 1.24 to 10.52, respectively, using polysaccharide-based chiral stationary phases. All synthetic cathinones, with the exception of 4-methylethcathinone (4-MEC), were present in the commercialized "legal highs" in an enantiomeric proportion of 50:50. One of the studied chiral compounds was 3,4-methylenedioxypyrovalerone (MDPV), one of the most consumed cathinone derivative worldwide. Our research group has recently reported its hepatotoxicity in the racemic form. Thus, the analytical enantioresolution of the MDPV was scaled up to multi-milligram using a semi-preparative amylosetris-3,5-dimethylphenylcarbamate column (20 cm × 7.0 mm ID, 7 µm particle size). Both enantiomers were isolated with high enantiomeric purity (enantiomeric excess > 99 %). The toxicity ofS-(-)-MDPV andR-(+)-MDPV was evaluated, for the first time, using primary cultures of rat hepatocytes. It was also possible to verify that MDPV enantiomers showed hepatotoxicity in a concentration-dependent manner, but displayed no enantioselective toxicity in this cell culture model.
UCIBIO-REQUIMTE, Laboratório de Toxicologia, Departamento de Ciências Biológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Jorge Viterbo Ferreira, 228, 4050-313 Porto, Portugal ; Laboratório de Química Orgânica e Farmacêutica, Departamento de Ciências Químicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal.
Bárbara
B
Silva
Laboratório de Química Orgânica e Farmacêutica, Departamento de Ciências Químicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal ; Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR), Universidade do Porto, Rua dos Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal.
Carla
C
Fernandes
Laboratório de Química Orgânica e Farmacêutica, Departamento de Ciências Químicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal ; Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR), Universidade do Porto, Rua dos Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal ; Instituto de Investigação e Formação Avançada em Ciências e Tecnologias da Saúde (IINFACTS), CESPU, Rua Central de Gandra, 1317, 4585-116 Gandra PRD, Portugal.
Maria Elizabeth
ME
Tiritan
Laboratório de Química Orgânica e Farmacêutica, Departamento de Ciências Químicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal ; Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR), Universidade do Porto, Rua dos Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal.
Madalena M M
MM
Pinto
UCIBIO-REQUIMTE, Laboratório de Toxicologia, Departamento de Ciências Biológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Jorge Viterbo Ferreira, 228, 4050-313 Porto, Portugal.
Maria João
MJ
Valente
UCIBIO-REQUIMTE, Laboratório de Toxicologia, Departamento de Ciências Biológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Jorge Viterbo Ferreira, 228, 4050-313 Porto, Portugal ; FP-ENAS, CEBIMED, Fundação Ensino e Cultura Fernando Pessoa, Universidade Fernando Pessoa, Praça de 9 de Abril, 349, 4249-004 Porto, Portugal.
Márcia
M
Carvalho
UCIBIO-REQUIMTE, Laboratório de Toxicologia, Departamento de Ciências Biológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Jorge Viterbo Ferreira, 228, 4050-313 Porto, Portugal.
Paula Guedes
PG
de Pinho
UCIBIO-REQUIMTE, Laboratório de Toxicologia, Departamento de Ciências Biológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Jorge Viterbo Ferreira, 228, 4050-313 Porto, Portugal.
Fernando
F
Remião
Cytotoxicity according to enantiomers; Enantioresolution; MDPV enantiomer; Synthetic cathinones; “Legal highs”