En introduktion til psykedelisk tryptaminkemi (for ikke-kemikere)

En oversigt på højt niveau af den mest almindelige kemiske klasse af psykedelika beregnet til at hjælpe dig med at forstå emnet på et dybere niveau.

Foto af Pretty Drugthings på Unsplash

Denne artikel er beregnet til den generelle læser, der har en forståelse for skønheden i kemi og / eller ønsker at lære mere om det. I så fald vil jeg være lidt pedantisk gennem artiklene, dekonstruere tekniske termer og "beskidte billeder" the med den antagelse, at du ikke ved, hvad de betyder. På denne måde kan vi lære dem, mens vi går sammen. Hvis du allerede er flydende i kemistrian, siger det sig selv, at du er fri til at springe over disse og gennemgå selektivt.

De tre hovedklasser af psykedelika Der er tre klasser, som næsten alle psykedeliske forbindelser hører til - tryptaminer, phenethylaminer og ergoliner (figur 1).

  1. Tryptaminerne inkluderer de fleste af de velkendte naturligt forekommende psykedelika, herunder forbindelser afledt af entheogene svampe (psilocybin og psilocin), DMT, 5-MeO-DMT, bufotenin og ibogaine.
  2. Mescaline er den eneste almindelige naturligt forekommende phenylethylamin, men klassen inkluderer dog adskillige velkendte syntetiske forbindelser såsom MDMA og 2-C'er.
  3. Ergoliner inkluderer især den naturligt forekommende LSA og den halvsyntetiske forbindelse, der tændte for en generation, LSD.
Figur 1. Bemærkelsesværdige tryptaminer inkluderer (fra højre): 5-MeO-DMT og bufotenin (Bufo alvarius), psilocybin og psilocin (Psilocybe-svampe), ibogain (Tabernanthe iboga), DMT (Chacruna viridis) og forskellige analoger, herunder: 4 -HO-MET (billede), 5-MeO-DiPT, DPT, MET og 4-AcO-DMT. Bemærkelsesværdige phenethylamines inkluderer (fra øverste venstre): Mescaline (Peyote), 2C'erne (opfinder Sasha Shulgin på billedet), MDMA (MAPS-logo) og en lang række analoger, herunder: Bromo-DragonFLY (på billedet), DOM, DOI og NBOMe . Bemærkelsesværdige ergoliner inkluderer (ovenfra): LSD, LSA (Ipomoea sp) og forskellige analoger, herunder: AL-LAD (på billedet), ALD-52 og 1-P-LSD.

Tryptaminer Psykedelika i denne klasse er alle afledt af tryptamin (figur 2), en allestedsnærværende endogen ligand og agonist af den humane sporamin-associerede receptor 1 (TAAR1). Navnet tryptamin er afledt af dets strukturelle lighed med l-tryptophan (figur 3), en essentiel aminosyre og forløberen for både serotonin og melatonin.

Figur 2. Tryptamin består af en indolring, der er forbundet til en amin gennem en ethyl, der er fastgjort til position 3.Figur 3. L-tryptophan

Substituerede tryptaminer Selvom “skabelonen” for psykedelika-tryptaminer er molekylet med alle de forskellige positioner præsenteret i figur 2, er der i virkeligheden begrænsninger for, hvordan dette manifesterer sig. Dette skyldes, at visse modifikationer er vanskelige til umulige, eller endda hvis dette sker, fører til inaktive forbindelser. Hvis der f.eks. Er knyttet noget til position 2 (figur 2), bliver forbindelsen en serotonin-2A-receptorantagonist, hvorfor den mister sin psykoaktivitet. Baseret på disse begrænsninger kan vi forenkle skabelonen præsenteret i figur 2 til figur 4, der kaldes 'substitueret tryptamin'.

Figur 4. Den substituerede tryptamin

Ved at bruge dette tal som køreplan kan vi udforske de tre vigtigste ændringer, som syntetiske kemikere kan foretage for at udlede psykedeliske analoger.

  1. Man kan tilføje sidekæder til enten position 4 eller 5, og disse sidekæder skal indeholde et iltmolekyle. Vi kan bekræfte dette ved at se på alle de velkendte psykedeliske forbindelser, der har sidekæder bundet til disse positioner: - Bufotenin har en hydroxylgruppe (OH) i position 5, - 5-MeO-DMT har en methoxy (O-CH3) ved position 5, - Psilocin har en hydroxyl (OH) gruppe i position 4, og - Psilocybin har en phosphoryloxy (OPO3H2) i position 4.
  2. Man kan methylere (tilføje en methylgruppe) til alpha-positionen for at ændre en ikke-oralt aktiv art til en med oral aktiv.
  3. Man kan tilføje en sidekæde til positionerne N1 eller N2. Alle fem af de vigtigste naturligt forekommende arter, som vi nævnte i punkt 1, har methyler i begge positioner (deraf "dimethyl", hvorfra DM i DMT er afledt - mere nedenfor). Disse methyler kan være substitueret med mere komplekse alkyler, en anden måde, hvorpå kemikere kan omdanne ikke-oralt aktive tryptaminer til oralt aktive arter.

Psychedelics Tryptamines Nu, hvor vi har en idé om den kemiske “arketype” af tryptamin-psykedelika og de mulige ændringer kemikere kan foretage, lad os se på de fem mest kendte naturligt forekommende eksempler: DMT, 5-MeO-DMT, bufotenin , psilocybin og psilocin.

DMT Det substituerende navn for DMT er N, N-dimethyltryptamin. En af de mest magiske dele ved at lære det kemiske sprog er, at man fra det kan udlede, hvordan de faktisk molekyler ser ud, og vice versa.

Lad os udforske det ved at bruge DMT som et eksempel. Fra bagsiden har vi tryptamin (blå), så vi ved, at det er grundlaget for vores molekyle - indolringen med en ethyl i position 3 fastgjort til en amin. Så har vi "dimethyl" (rød), hvilket betyder to methyls. Okay, nu ved vi, at det er tryptaminmolekylet, der er tilføjet to methyls. Og hvor er disse to methyls? De er begge placeret på nitrogenet i aminen, derfor 'N, N'.

Figur 5. DMT

Hvad mere er, at N, N-dimethyltryptamin danner grundlaget for alle fire andre forbindelser, vi skal diskutere. Med andre ord, alle fire af dem er N, N-DMT med lidt noget ekstra. Vi kan se det, fordi udtrykket er indeholdt i det substituerende navn på alle fire andre molekyler.

5-MeO-DMT Det substituerende navn for 5-MeO-DMT er 5-methoxy-N, N-dimethyltryptamin (figur 6). Vi kan se, at det har hele navnet DMT i sig, så når vi tegner det, ved vi, at vi kan starte med det molekyle - et tryptamin med to methyler på aminen (rød og blå). Hvad der er tilbage er '5-methoxy', hvilket betyder, at vi i position 5 har en methoxy (grøn). En methoxy er en kombination af en methyl og en ilt.

Figur 6. 5-MeO-DMT

Bufotenin Det substituerende navn for bufotenin er 5-hydroxy-N, N-dimethyltryptamin (figur 7). Som tilfældet var med 5-MeO-DMT, har molekylet DMT som udgangspunkt (rød og blå). Men denne gang, i stedet for en methoxy i position 5, har vi en hydroxy, -OH (grøn).

Figur 7. Bufotenin

Psilocin Det substituerende navn for psilocin er 4-hydroxy-N, N-dimethyltryptamin (figur 8). Samme historie, det begynder med strukturen af ​​DMT (rød og blå). Hvis vi sammenligner dem, kan vi se, at psilocin ligner meget bufotenin, den eneste forskel er, at hvor bufotenin havde hydroxy i position 5, her er det i position 4 (grønt).

Figur 8. Psilocin

Psilocybin Det substituerende navn på psilocybin er 4-phosphoryloxy-N, N-dimethyltryptamin (figur 9). I øjeblikket er jeg sikker på, at du har groget det - det er et DMT-molekyle (rød og blå) med lidt ekstra. Som det er fætter psilocin, er der noget ekstra i position 4, men i stedet for en hydroxy er det en phosphoryloxy med sammensætningen OPO3H2 (grøn).

Figur 9. Psilocybin

Alle fem molekyler og deres substitutioner gennemgås i figur 10 nedenfor.

Figur 10. Oversigt

I den næste artikel i denne serie diskuterer jeg, hvordan syntetiske kemikere kan ændre tryptaminer som DMT eller 5-MeO-DMT for at give dem oral aktivitet.

1 = Sasha Shulgin plejede at have kærligt omtalt organiske molekylstrukturer som ”beskidte billeder”.