《Journal of Chromatography A》：Cyclization of Gabapentinoids as a Novel Approach for Their Determination by GC-MS/MS in Biological Fluids
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•加巴喷丁类药物的环化为其气相色谱（GC）分析提供了一种新颖的策略。•EDAC/DMTMM可催化水样中加巴喷丁类的直接环化。•加巴喷丁类的环化使其能够在生物流体中进行灵敏分析。引言生理流体中药物的浓度测定，尤其是人血浆中的测定，对于监测其治疗效果和确保患者安全具有重要的意义[
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加巴喷丁类药物的环化为其气相色谱（GC）分析提供了一种新颖的策略。
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EDAC/DMTMM可催化水样中加巴喷丁类的直接环化。
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加巴喷丁类的环化使其能够在生物流体中进行灵敏分析。
引言
生理流体中药物的浓度测定，尤其是人血浆中的测定，对于监测其治疗效果和确保患者安全具有重要的意义[[1], [2]]。对于治疗窗较窄的药物而言，这一问题尤为关键，其中就包括中枢神经系统（CNS）活性药物加巴喷丁类，它们是γ-氨基丁酸（GABA）的衍生物，如巴氯芬（BAC）、普瑞巴林（PREG）和加巴喷丁（G-PENT）[[3], [4]]。BAC是一种GABA-B受体激动剂，主要用于肌张力障碍的管理。BAC的系统水平升高可能导致严重的呼吸抑制、意识障碍、昏迷，以及在过量时可能产生致命后果[[5], [6]]。相比之下，PREG和G-PENT是作用于电压门控钙离子通道亚基的抗癫痫和镇痛药物[[7], [8]]。其过量与头晕、嗜睡和运动协调障碍有关，而在严重情况下可能引发呼吸抑制，尤其是在与阿片类药物合用时[9]。值得注意的是，由于PREG和G-PENT具有致幻、镇静以及增强阿片类药物或酒精效应的特性，它们越来越被滥用为精神活性物质[[10], [11]]。因此，这些化合物在血液中的定量分析对于中毒诊断、物质滥用评估以及法医医学应用尤为重要。
血液中上述加巴喷丁类的分析方法通常采用高效液相色谱（HPLC）[[12], [13], [14], [15]]或气相色谱（GC）[[16], [17], [18]]作为最终定量步骤。使用HPLC分析加巴喷丁类无需对其化学结构进行任何修饰，而在GC中则建议对其进行衍生化（最常见的是硅烷化或甲基化）[[19], [20], [21]]。天然加巴喷丁类由于含有极性功能基团（氨基和羧基）且能够产生强烈的相互作用，表现出较低的挥发性。对这些基团的硅烷化或甲基化会产生比前体沸点更低的衍生物。这种修饰还可以防止与GC色谱柱固定相的强烈特异性相互作用，否则会导致谱带展宽——这是一种在未衍生化的加巴喷丁类分析中经常观察到的现象[22]。
加巴喷丁类的结构及其内部两个能够相互反应的基团——氨基和羧基——提供了另一种阻断这些极性基团的可能性，即它们的相互化学反应。在这一反应中，可能会形成不挥发的、线性的、高分子量的聚酰胺和/或挥发性的、环状的、低分子量的化合物，如适合GC分析的内酰胺。本工作介绍了一种将所选加巴喷丁类（BAC、PREG和G-PENT）环化为其内酰胺形式的方法，从而可以通过GC-MS/MS对血液中这些药物进行定量分析。虽然GC-MS/MS程序在测定挥发性差和/或热不稳定的化合物（如加巴喷丁类）时，需要预先对其进行衍生化，这使得过程耗时更长，并且与直接LC-MS/MS测定相比可能引入额外的不确定来源，但它们通常具有高灵敏度、高选择性和强鲁棒性[23]。此外，GC分离本身比LC分离成本更低，且更容易优化。考虑到GC-MS/MS仪器的成本远低于LC-MS/MS系统[24]，因此GC-MS/MS仍然是广泛使用的技术，并且在许多实验室中继续作为主要的分析方法也就不足为奇了。鉴于以上考虑，也值得强调的是，本研究中提出的加巴喷丁类测定程序，基于在GC-MS/MS分析前对其进行预先环化，比采用传统衍生化方法的程序灵敏度高得多。此外，它还消除了对强硅烷化或酰化试剂的需要，这些试剂可能导致GC进样器和MS离子源的严重污染，并有助于GC色谱柱的降解[25]。
各部分内容摘要
材料
巴氯芬（BAC）、普瑞巴林（PREG）、加巴喷丁（G-PENT）、乙腈（ACN）、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物（DMTMM）、N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDAC）、六甲基二硅氨烷（HMDS）、三甲氯硅烷（TMCS）、三氟化硼甲醇溶液（BF3•MeOH）、高氯酸（HClO4，60%）和氯甲酸乙酯（ECF）购自Merck（Merck KGaA，德国达姆施塔特）。五氧化二磷（P2O5）、丙酮和甲醇（MeOH）购自
气相色谱定量分析所用PREG、G-PENT和BAC修饰方法的选择
图1展示了PREG标准品在修饰前（A）及其硅烷化（B）、甲基化（C）、碳胺化（D）以及使用P2O5（E）或EDAC/DMTMM（F）作为催化剂进行环化后的GC-MS色谱图（SCAN模式）。G-PENT和BAC标准品在修饰前后的类似色谱图分别见图S8和S9。需要指出的是，这些色谱图（图1、S8和S9）是通过
结论
为实现GC分析加巴喷丁类的高灵敏度，通常需要对其进行预先衍生化，最常用的是硅烷化或甲基化，以阻断这些化合物中的极性氨基和羧基。这些反应在无水条件下进行，这在分析血浆和其他生物流体中的加巴喷丁类时，需要从这些水性基质中预先提取它们。本研究中呈现的结果使用
数据可用性
支持本研究结果的数据可通过合理请求向通讯作者索取。
伦理批准
人体血浆来源于健康志愿者，在样本采集前已提供书面知情同意。本研究不需要机构伦理委员会的正式批准，因为它涉及一名志愿者、非侵入性操作，且不包含临床或干预性实验，符合适用的国家规定。所有涉及人体材料的操作均按照相关法律法规和机构
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ALD：构思、初稿撰写、审稿与编辑、方法学、调查。RT：构思、初稿撰写、调查、方法学、色谱测量、数据整理、可视化。MPD：指导、构思、初稿撰写、审稿与编辑、调查、方法学、色谱测量、数据整理、可视化。KJS：调查、色谱
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作者确认，在产生科学见解、分析或解释数据或得出结论的过程中，未使用生成式AI或AI辅助技术。
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Michal P. Dybowski：审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、指导、方法学、调查、形式化分析、数据整理、构思。Andrzej L. Dawidowicz：审稿与编辑、初稿撰写、方法学、调查、构思。Rafal Typek：初稿撰写、可视化、方法学、调查、形式化分析、数据整理、构思。Krystian Siwek：调查、形式化分析，
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的可能影响本论文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
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