4-戊烯基合成大麻素受体激动剂的体外代谢规律研究：基于人肝细胞模型的结构-代谢关系解析

本研究针对合成大麻素受体激动剂（SCRAs）结构快速演变导致的生物样本检测难题，通过人肝细胞（HHeps）孵育和高分辨质谱（LC-QTOF-MS）技术，系统阐明了4-戊烯基SCRAs的结构-代谢关系（SMRs），揭示了酯/酰胺水解、尾链二氢二醇形成等关键代谢途径，为新型SCRAs的代谢预测和生物标志物筛选提供了重要依据。

　　

合成大麻素受体激动剂（SCRAs）作为新型精神活性物质（NPS），近年来在全球范围内引发严重公共卫生问题。这类化合物通过激活CB₁和CB₂受体产生比天然大麻更强效的作用，但伴随更高的中毒风险。随着各国监管政策的收紧，SCRAs结构不断变异以逃避检测，尤其是2018年首次出现的4-戊烯基SCRAs（如MDMB-4en-PINACA）迅速成为主流。然而，这类化合物在体内代谢复杂且快速，导致尿液等生物样本中母体化合物浓度极低，传统检测方法面临巨大挑战。

为解决这一难题，来自英国邓迪大学和瑞典林雪平大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们选取11种4-戊烯基SCRAs（包括氨基酸衍生物和OXIZID类化合物BZO-4en-POXIZID），通过人肝细胞孵育结合高分辨质谱技术，首次系统解析了这类化合物的结构-代谢关系（SMRs）。研究发现，甲基缬氨酸酯（MMB）类SCRAs主要经历酯水解（占比90.9-96.0%），而叔亮氨酸酰胺（ADB）类则以羟基化（47.9-58.4%）和尾链二氢二醇形成（29.6-35.2%）为主。特别值得注意的是，OXIZID类化合物BZO-4en-POXIZID表现出独特的代谢特征，61.5%的代谢产物来自尾链二氢二醇形成。这些发现为预测新型SCRAs的代谢路径和开发针对性检测方法提供了重要理论基础。该研究成果发表于毒理学权威期刊《Archives of Toxicology》。

研究采用三项关键技术：1）使用20名供体混合的人肝细胞（HHeps）进行体外代谢孵育，模拟人体代谢环境；2）液相色谱-四极杆飞行时间质谱（LC-QTOF-MS）实现代谢物高灵敏度检测；3）合成二氢二醇尾链代谢物标准品验证代谢位点。

主要研究结果
Structure-metabolism relationships
研究发现4-戊烯基SCRAs存在四大代谢途径：1）末端酯/酰胺水解；2）尾链二氢二醇形成；3）分子羟基化；4）N-脱烷基化。其中甲基缬氨酸酯（MMB）和乙基缬氨酸酯（EMB）类SCRAs的酯水解占比高达90%以上，而叔亮氨酸酰胺（ADB）类因空间位阻效应，末端水解仅占0-7.9%。

Suggested biomarkers of 4-pentenyl SCRA consumption
根据代谢丰度分析，推荐MMB-4en-PICA等化合物的酯水解产物（A1-H1）作为首选生物标志物；MDMB类需联合检测酯水解产物（E1/F1）和二氢二醇代谢物（E2/F3）；ADB类则建议以羟基化尾链代谢物（I1/J1）为主。这些发现解决了同类SCRAs代谢物交叉干扰的检测难题。

Study limitations
研究指出，葡糖醛酸结合物可能因电离效率低被低估，且3小时孵育时间可能不足以完全反映II相代谢过程。此外，部分预测代谢物尚需在真实样本中验证。

这项研究首次建立了4-戊烯基SCRAs的完整代谢图谱，揭示了头基结构对代谢路径的决定性影响。其创新性在于：1）前瞻性研究尚未上市的结构类似物；2）发现尾链二氢二醇形成是OXIZID类SCRAs的独特标记；3）为法医毒理学提供了代谢物筛选策略。随着SCRAs持续变异，这些成果将加速新型化合物的检测方法开发，对公共健康监测和司法鉴定具有重要价值。