基于LC-Q-ToF MS技术的大鼠血浆与脑组织中六种神经递质验证与定量新方法及其在谵妄模型研究中的应用

《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Validation and quantitation of six neurotransmitters in rat plasma and brain using liquid chromatography quadrupole-time-of-flight mass spectrometry

本刊推荐一项创新性分析方法研究：该研究通过液相色谱-四极杆飞行时间质谱（LC-Q-ToF MS）技术，建立了同时检测大鼠血浆及脑组织中六种神经递质（乙酰胆碱、多巴胺、血清素、γ-氨基丁酸/GABA、γ-羟基丁酸/GHB和谷氨酸）的定量方法。该方法具备高灵敏度（LLOQ达10 ng/mL）、高回收率（85–133%）及优异稳定性，成功应用于苯二氮?类镇静剂与阿片类药物诱导的谵妄模型机制研究，为神经精神疾病生物标志物发现提供了关键技术支撑。

Chemicals and reagents

多巴胺（dopamine）、GHB、多巴胺-d4（dopamine-d4）和GHB-d6标准品购自Cerilliant公司（美国德克萨斯州圆石城）。乙酰胆碱（acetylcholine）、L-谷氨酸（L-glutamic acid）、血清素（serotonin）、乙酰胆碱-d4（acetylcholine-d4）、L-谷氨酸-13C₅（L-glutamic acid-13C₅）和血清素-d4（serotonin-d4）购自多伦多研究化学品公司（TRC，加拿大安大略省北约克）。GABA购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯），GABA-d6购自MedChemExpress（美国新泽西州蒙茅斯章克申）。高效液相色谱（HPLC）级甲醇（MeOH）、乙腈（ACN）和水（H₂O）均采购自Fisher Scientific（美国新罕布什尔州汉普顿）。甲酸（FA）和乙酸铵（ammonium acetate）购自Sigma-Aldrich。所有实验用水均经Milli-Q纯水系统（Millipore Sigma，美国马萨诸塞州伯灵顿）净化处理。

Column evaluation and method development

我们对多种色谱柱固定相（包括Inertsil Phenyl、Luna Phenyl-Hexyl、Fluophase PFP、BEH C18、BEH HILIC、NUCLEODUR HILIC和ZIC-cHILIC）在不同梯度、流动相和修饰剂条件下进行了系统性测试，以实现正离子模式下的乙酰胆碱、血清素、多巴胺、谷氨酸和GABA，以及负离子模式下GHB的有效分离（补充材料Suppl. A）。最终，GHB在Macherey-Nagel NUCLEODUR HILIC柱（50 mm × 2 mm, 3 μm）上表现出尖锐的高斯峰形与优异分离度。

Conclusions

我们成功开发并验证了一种适用于大鼠血浆和脑组织的六种神经递质同步定量方法。依托亲水相互作用色谱（HILIC）柱化学与高分辨率四极杆飞行时间质谱（Q-ToF MS）技术，实现了正离子模式下五种神经递质与负离子模式下GHB的精准分析。通过简易的蛋白沉淀前处理方案，所有分析物的回收率均达85–133%。该方法在大鼠血浆及脑组织中均表现出良好的准确度与精密度，为谵妄模型研究提供了可靠的分析工具。