Analysis of fragmentation mechanisms of ‘new generation’ synthetic cannabinoids under electrospray ionization

Na rynku narkotykowym istnieje aktualnie ponad 560 nowych substancji psychoaktywnych zgłoszonych do Systemu Wczesnego Ostrzegania UE. Największą grupą tych substancji monitorowaną przez Europejskie Centrum Monitorowania Narkotyków i Narkomanii (EMCDDA) są syntetyczne kannabinoidy. Celem niniejszej pracy było ustalenie mechanizmów fragmentacji, pod wpływem jonizacji przez rozpylanie w polu elektrycznym, związków z grupy syntetycznych kannabinoidów nowej generacji. Analizie poddano 31 związków. Badania prowadzono za pomocą metody chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas: z zastosowaniem spektrometru z połączeniem kwadrupola i analizatora czasu przelotu, z jonizacją przez rozpylanie w polu elektrycznym (LC-ESI-QTOFMS). W ramach badań dla każdego związku wykonano pomiary w trzech trybach: MS (z niskim i wysokim napięciem fragmentora) i MS/MS. Jednoznacznie określono wzory sumaryczne oraz zaproponowano struktury charakterystycznych jonów powstałych z rozpadu badanych związków, a także ustalono schematy fragmentacji związków z grup o akronimach: PINACA, FUBINACA, CHMINACA, związków zawierających w swojej strukturze pierścień adamantanu, grupę tetrametylocyklopropylową, oraz związków zawierających pierścień naftalenu czy chinoliny, różniących się tzw. łącznikiem (grupą łączącą pierścień indolowy/indazolowy z pierścieniem naftylowym czy chinolinowym).The number of new psychoactive substances, which were notified by the EU Early Warning System, exceeded 560. The largest group of these substances monitored by EMCDDA are synthetic cannabinoids. In this study, the structure of characteristic ions formed for 31 synthetic cannabinoids, and fragmentation mechanisms of these substances were proposed. The following compounds were studied: PINACA-, FUBINACA- and CHMINACA- groups and compounds containing: adamantyl ring or the tetramethylcyclopropyl group. Substances with naphthyl or quinoline ring with different so–called linkers (groups that connect indazole/indole ring to naphthyl/quinoline ring) were also analyzed. The measurements were performed using liquid chromatograph in combination with hybrid quadrupole time-of-flight mass spectrometre (LC–QTOF-MS), under electrospray ionization (ESI). Experiments were performed in three modes (low fragmentor voltage, high fragmentor voltage with/without collision energy). Knowledge of the fragmentation mechanisms of studied synthetic cannabinoids could be helpful for identification of unknown substances from synthetic cannabinoids family, which are ingredients of legal highs