康涅狄格州纽黑文市中美托咪定（Medetomidine）和赛拉嗪（Xylazine）的液相色谱-质谱定量分析及其使用情况

《Climate Smart Agriculture》：Liquid chromatography-mass spectrometry quantitation and prevalence of medetomidine and xylazine in New Haven, Connecticut

本研究开发了高效液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）用于检测尿液中的兽药掺杂物左旋美托咪定及其代谢物3-羟基左旋美托咪定和西洛辛。通过对100例多药使用者样本的分析，发现这些掺杂物与芬太尼共存率较高，凸显新型毒物在阿片类药物滥用中的风险及检测必要性。

　　

Jillian Kodger | Gina Cassella-McLane | Mallorie Iozzo | Joe M. El-Khoury

耶鲁大学医学院实验室医学系，美国康涅狄格州纽黑文市

摘要

兽医镇静剂（如赛拉嗪和美托咪定）作为非法药物中的掺杂物出现，给临床毒理学和公共卫生带来了日益严峻的挑战。美托咪定是一种强效的α-2肾上腺素受体激动剂，尚未获准用于人类，最近在过量用药案例中被检测到，尤其是在芬太尼阳性个体中。为了解决这一问题，我们开发并验证了一种液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测方法，该方法能够以最少的样品准备时间、60分钟的水解孵育时间和7分钟的色谱运行时间来检测尿液中的赛拉嗪和美托咪定。分析验证显示该方法具有可接受的精度、准确度、线性以及最小的基质效应。随后，我们分析了100份多药物使用者的回顾性尿液样本。在20%的样本中检测到了赛拉嗪，在12%的样本中检测到了3-羟基美托咪定（美托咪定在尿液中的主要代谢物），这两种化合物通常与芬太尼同时存在。部分美托咪定阳性的样本也检测出赛拉嗪，表明可能存在共同掺杂现象。这项研究强调了扩展毒理学检测在识别常规筛查可能遗漏的新掺杂物方面的价值。

引言

在美国，药物过量死亡事件显著增加，主要原因是芬太尼和其他合成阿片类药物的使用增加[1]。这些过量事件在东北部地区尤为突出[1]。赛拉嗪作为一种兽医镇静剂，已成为非法药物供应中令人担忧的掺杂物。2021年，在超过3000例过量死亡案例中检测到了赛拉嗪，其中99%的案例中也检测到了芬太尼[1]。

赛拉嗪仅获准用于兽医用途，但其被掺入街头药物（尤其是芬太尼）中，增强了药物的效力，可能导致致命过量的增加[1,2]。这种做法反映了将兽医镇静剂作为掺杂物的普遍趋势，进一步加剧了多药物暴露的风险。同样，新型精神活性物质（NPS）也经常被用作掺杂物，因为它们具有化学多样性且难以监管，从而增加了检测和监控的复杂性。因此，迫切需要强大的监测和检测方法。

最近，美托咪定（一种兽医镇静剂和α-2肾上腺素受体激动剂，在美国尚未获准用于人类[2,3]）作为新的掺杂物出现在非法药物供应中，特别是在2024年的宾夕法尼亚州和马里兰州[5]。它是由左美托咪定和右美托咪定组成的外消旋混合物，后者是一种用于重症监护的强效镇静剂。美托咪定具有极高的毒性，其效力约为赛拉嗪的200-300倍，可能导致严重的呼吸抑制。在代谢过程中，美托咪定主要通过II相N-葡萄糖醛酸化作用进行转化，部分通过I相羟基化作用转化，仅有不到1%以原形排出[4]。肾脏清除占其清除量的大约95%[4]。这些转化使其在标准毒理学检测方法中难以检测，使其成为LC-MS/MS检测的新目标[2,3]。

为应对这种新物质的潜在影响，我们开发了一种新的LC-MS/MS检测方法，用于检测人类尿液中的兽医掺杂物，包括赛拉嗪、3-羟基美托咪定（3-OH美托咪定）和美托咪定。该工具旨在更好地表征这些化合物在过量用药案例中的存在和作用，尤其是在多药物使用者群体中。

尽管新型精神活性物质的出现难以预测，但它们的持续出现凸显了主动监测的必要性。临床实验室必须保持警惕，以有效应对阿片类药物危机中的不断变化的趋势。在这项研究中，我们还旨在评估多物质使用者中美托咪定的流行情况，以便为临床实践和公共卫生响应提供信息。

章节片段

化学品、试剂、溶液和材料

以下试剂购自Fisher Scientific（马萨诸塞州沃尔瑟姆）。Optima LC/MS级甲醇购自Fisher Chemical。醋酸钠购自Fisher Chemical。β-葡萄糖醛酸酶购自H. rufescens（BG100），来自Kura Biotech（智利洛斯拉戈斯）。标准溶液包括1.0 mg/mL的赛拉嗪、右美托咪定、¹³C标记的右美托咪定、D₃和D₆标记的赛拉嗪，均购自Cerilliant（德克萨斯州朗洛克）。3-羟基美托咪定标准物质购自Cayman Chemical

LC-MS/MS检测方法的性能特征

赛拉嗪、美托咪定和3-羟基美托咪定通过7分钟的液相色谱方法成功分离（图1）。预期的保留时间和离子跃迁总结在表1中。

该检测方法的分析测量范围（AMR）为2.5至2000 ng/mL，基于三次实验的定量下限（LLOQ）为2.5 ng/mL，回收率在80-120%之间，CV<15%（表2）。赛拉嗪的平均回收率为116.5%，右美托咪定的平均回收率为115.1%

讨论

我们开发了一种LC-MS/MS方法，用于同时定量赛拉嗪、3-羟基美托咪定和美托咪定，并评估了它们在康涅狄格州纽黑文市多物质使用者中的流行情况，尤其是那些使用芬太尼的个体。该方法能够新检测到3-羟基美托咪定，这是临床实验室难以测定的化合物，我们确定其为检测美托咪定使用的首选代谢物。通过确定赛拉嗪和3-羟基美托咪定的流行情况

结论

我们开发了一种可靠的、临床适用的LC-MS/MS方法，用于检测尿液中的兽医掺杂物赛拉嗪和3-羟基美托咪定。该检测方法表现出良好的分析性能，并在多物质使用者群体中发现了这些物质的显著流行情况，尤其是在芬太尼阳性样本中。3-羟基美托咪定和赛拉嗪的频繁共存表明非法药物供应的复杂性日益增加，以及严重后果的风险也随之增加

CRediT作者贡献声明

Jillian Kodger：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学设计、调查、数据分析、数据管理。Gina Cassella-McLane：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理、方法学设计、调查、数据分析、数据管理。Mallorie Iozzo：撰写 – 审稿与编辑、方法学设计、调查、数据分析、数据管理。Joe M. El-Khoury：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、监督、资源协调

利益冲突声明

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