综述：液相色谱-质谱分析生物样本中儿茶酚胺及其代谢物的样品制备当前趋势

本综述系统总结了2000年以来多种生物样本（尿液、血液、脑组织、脑脊液及微透析液）中儿茶酚胺（CAs）及其代谢物的样品前处理技术，重点探讨了液相色谱-质谱（LC-MS）分析中的提取方法选择、方法验证要点及自动化微萃取等未来趋势，为疾病生物标志物研究提供关键技术支撑。

引言

儿茶酚胺（Catecholamines）包括多巴胺（Dopamine, DA）、去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）和肾上腺素（Epinephrine, E），是一类具有邻苯二酚结构和乙胺侧链的神经递质与激素。它们通过G蛋白偶联受体介导信号传导，参与应激反应、情绪调节和心血管功能等生理过程。其代谢紊乱与帕金森病、嗜铬细胞瘤等疾病密切相关，因此准确测定生物样本中的儿茶酚胺及其代谢物对疾病诊断和治疗监测具有重要意义。

分析技术挑战与选择

由于儿茶酚胺易氧化成醌类化合物，样本需在低温、抗氧化剂保护及pH调控下处理。液相色谱-质谱（LC-MS）凭借高灵敏度和特异性成为主流分析技术，可避免荧光或电化学检测中内源性物质的干扰。衍生化策略（如丹酰氯标记）常用于增强色谱分离效果和离子化效率。

尿液样本处理

尿液因非侵入性采集和低蛋白含量成为理想样本。常见前处理包括酸化至pH 2–4、稀释-振荡（D&Sh）或固相萃取（SPE）。SPE采用混合模式吸附剂（如MCX、WCX）可有效富集目标物并降低基质效应。自动化SPE和96孔板格式的应用显著提高了高通量分析能力。

血液样本处理

血浆和血清中的儿茶酚胺浓度较低，需高灵敏度方法。样本常经酸化后通过SPE或磷脂去除柱（PRP）纯化，以减少磷脂干扰。微萃取技术（如μSPE）和在线SPE-LC-MS系统正成为趋势，兼顾样本量最小化和分析效率。

中枢神经系统样本

脑脊液（CSF）和脑组织样本反映中枢神经系统代谢状态，但样本量少且基质复杂。脑组织需均质化后萃取，而微透析液可直接进样或经SPE富集。CSF样本需注意避免外源污染，常用SPE或稀释后直接进样。

代谢通路与靶点分析

儿茶酚胺代谢涉及单胺氧化酶（MAO）和儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）等关键酶。主要代谢物如3-甲氧基-4-羟基苯乙二醇（MHPG）、高香草酸（HVA）和香草扁桃酸（VMA）是神经内分泌肿瘤的重要标志物。近期研究发现硝基、氰基等新型修饰代谢物可能参与心血管调节。

方法验证与质量控制

方法验证需重点关注提取回收率（通常>80%）、基质效应（离子抑制或增强需控制在±15%内）及检测限（LOD达pg/mL级别）。内标法（如同位素标记的d₃-DA、d₆-NE）可校正前处理过程中的分析物损失。

未来趋势

样品前处理向微型化、自动化方向发展。微萃取技术（如微固相萃取、磁固相萃取）和在线SPE-LC-MS联用可减少人工操作误差并提高重现性。整体材料吸附剂和分子印迹聚合物（MIPs）有望提升选择性，而机器人工作站将推动临床大样本筛查的标准化。

结论

样品前处理技术的进步是推动儿茶酚胺精准分析的核心。未来需进一步优化方法灵敏度、选择性和通量，以支持神经退行性疾病和肿瘤代谢研究的临床转化。