O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

The thesis is focused on the distribution of medicinal products containing the active ingredient pseudoephedrine. These medicines are misused because of its active substance to produce an addictive methamphetamine (meth). The aim is to monitor the development restrictions associated with those drugs in the past, concern and characterize the current status of this issue. In the thesis, the theoretical knowledge of economics and drug problems. The practical part deals with the historical development of restrictions and evaluation of the status quo.

Zur stereoselektiven Herstellung von α-Hydroxyketonen aus prochiralen Ketonen stellen die Alkoholdehydrogenasen eine ökologische als auch ökonomische Alternative zu den verfügbaren industriellen Syntheserouten dar. Zurzeit stoßen sowohl die Biokatalyse als auch die organische Katalyse bei der Herstellung von sterisch anspruchsvollen α-Hydroxyketonen an ihre Grenzen. Die Synthese von enantiomerenreinem (R)-Phenylacetylcarbinol [(R)-PAC] und S- Phenylacetylcarbinol [(S)-PAC] aus dem prochiralen α-Diketon Phenylpropan-1,2-dion (PPD) stellt eine anspruchsvolle Synthese sowohl für akademische als auch für industrielle Zwecke dar. Diese chiralen Bausteine dienen als Vorgänger bei der Synthese von (‒)-Ephedrin und (+)-Pseudoephedrin. (‒)-Ephedrin und (+)-Pseudoephedrin werden jährlich in großen Mengen hergestellt, was zunehmend ein ernsthaftes ökologisches Problem darstellt. Aufgrund ihrer Toxizität als auch ihre Persistenz in der Umwelt, beispielsweise in Abwasserkläranlagen, wurden sie kürzlich als neu auftauchende Kontaminanten eingestuft. In dieser Arbeit wurde die Biodegradierung der Isomere von Ephedrin untersucht. Dabei wurde der neue Stamm Arthrobacter sp. TS-15 isoliert, welcher mit Ephedrin als einzige Kohlenstoffquelle wachsen kann. Dieser Stamm wurde bei der DSMZ unter der Nummer (DSM 32400) hinterlegt. Das Genom dieses Stammes wurde sequenziert und unter der Zugangsnummer (SDXQ00000000) in der Genbank verwahrt. Anhand verschiedener phylogenetischer Untersuchungen wurde TS-15 als eine Subspezies von Arthrobacter aurescens eingeordnet. Des Weiteren wurde der Einfluss der Isomerie von Ephedrin auf dessen Biodegradierung sowie auf die Wachstumsrate von TS-15 untersucht. Es wurde festgestellt, dass das Isomer (‒)-Pseudoephedrin am langsamsten abgebaut wird und dementsprechend einen negativen Einfluss auf das Kulturwachstum hat. Hingegen zeigte sein Enantiomer (+)-Pseudoephedrin die schnellste Biodegradierung mit einem positiven Effekt auf das Wachstum von TS-15. Anhand der Analyse der Metabolite im Kultivierungsmedium als auch aus den Zellextrakten von TS-15 wurde ein neuer katabolischer einleitender Schritt detektiert, in dem das Ephedrin zu Methcathinon VII oxidiert wird. Zur Bestimmung der oxidierenden Enzyme wurden Proteinanreicherungsverfahren eingesetzt. Mittels Peptidmassenfingerprints wurden 51 Proteinhits ermittelt. Nach einer kombinierten Analyse mittels der Proteinhits und des rationalen Genomminings wurde ein neues Gencluster zum Abbau von Ephedrin identifiziert. Zwei postulierte Dehydrogenasen wurden aus dem Genom isoliert, kloniert und in dem E. coli T7 SHuffle Stamm heterolog exprimiert. Dadurch wurden neue enantiokomplementäre Enzyme entdeckt. Die Pseudoephedrin Dehydrogenase (PseDH) ist enantiospezifisch für (+)-S,(N)-(Pseudo-)-Ephedrin, während die Ephedrin Dehydrogenase (EDH) nur die enantiospezifische Oxidation von (‒)-R,(N)-(Pseudo-)-Ephedrin katalysieren kann. Beide Dehydrogenasen sind NADH-abhängig und der Superfamilie der kurzkettigen Dehydrogenasen untergeordnet. Bei der Charakterisierung dieser Dehydrogenasen konnte gezeigt werden, dass das Substratspektrum wertvolle chirale Produkte umfasst. Beide Dehydrogenasen zeigen strikte Regio- und Enantioselektivität gegenüber dem α-Diketon Phenylpropan-1,2-Dion (PPD). Somit wurde PPD zu (S)-PAC (ee >99%) und (R)-PAC (ee >99%) mittels PseDH bzw. EDH mit vollem Umsatz reduziert. Darüber hinaus wurde die Kristallstruktur der PseDH im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Universität von York mit einer Auflösung von 1,8 Å aufgeklärt. Die Kristallstruktur wurde in PDB unter der Zugangsnummer (6QHE) hinterlegt. Mittels der Kristallstruktur der PseDH und des Homologiemodells der EDH wurden Strukturanalysen durchgeführt und die ersten Hypothesen zur Funktionsweise dieser Enzyme aufgestellt. Des Weiteren wurden über Peptidsequenzanalysen zu diesen Enzymen Rückschlüsse auf ihren evolutionären Ursprung gezogen. Die Stabilität der Dehydrogenasen wurde mit unterschiedlichen Lösungsmitteln bestimmt. CPME wurde als geeignetstes organisches Lösungsmittel für die Biokatalyse mit diesen Enzymen ermittelt. Beide Enzyme wurden mittels eines organisch-wässrigen Zweiphasensystems unter enzymgekoppelter Cofaktorregenerierung getestet. Dadurch wurde der Zugang zur Produktion von (S)-PAC und (R)-PAC aus PPD mittels PseDH bzw. EDH geschaffen.