《Forensic Science International》：Case series involving the synthetic cathinones alpha-PHP, alpha-PiHP, MDPHP, and MDPiHP in forensic investigations
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本研究开发并验证了LC-QQQ-MS方法，用于分离和定量合成卡廷酮类物质的异构体α-PHP/α-PiHP和MDPHP/MDPiHP，并应用于10例法医案件，发现α-PiHP浓度范围广，MDPiHP在股动脉血中独立存在，提示需分离异构体以避免误判。
Munchelou M. Gomonit、Sara E. Walton、Donna M. Papsun、Michael E. Lamb、Chris W. Chronister、Alex J. Krotulski、Simon Elliott、Kerry Taylor、Michael T. Truver、Bruce A. Goldberger、Barry K. Logan
法医科学研究与教育中心，Fredric Rieders 家族基金会，206 Welsh Rd，Horsham，PA 19044，美国
摘要
合成卡西酮类物质仍然是娱乐性毒品市场中主要的新型精神活性物质（NPS）之一。在NPS兴奋剂子类中，包括吡罗戊酮衍生物，如α-吡咯烷基己酚酮（alpha-PHP）、α-吡咯烷基异己酚酮（alpha-PiHP）及其甲烯二氧基变体：3,4-甲烯二氧基-α-吡咯烷基己酚酮（MDPHP）和3,4-甲烯二氧基-α-吡咯烷基异己酚酮（MDPiHP）。本研究提出了一种经过验证的液相色谱-串联四极杆质谱（LC-QQQ-MS）方法，能够定量并色谱分离alpha-PHP和MDPHP与其结构异构体alpha-PiHP和MDPiHP。定量采用四点标准添加法，样品制备使用硼砂缓冲液（100 mM，pH 10.4）和70:30（v/v）的N-丁基氯与乙酸乙酯进行液-液萃取。该方法随后被应用于分析十例疑似含有吡咯烷基己酚酮的案例。案例系列显示alpha-PiHP浓度范围广泛，从死后血液中的0.3 ng/mL到840 ng/mL、尿液中的2600 ng/mL、玻璃体液中的350 ng/mL以及肝组织中的88 ng/g，这些结果与先前发表的研究一致。此外，本案例报告还描述了在股骨血液中单独检测到MDPiHP的情况，表明其具有独立于其结构异构体MDPHP的毒理学风险。我们得出结论，越来越需要分离这些异构体；如果分离不可行，则需验证并报告潜在的共洗脱现象，以最小化因果关系的误判，并最终提高与NPS相关的中毒和死亡事件的毒理学解释。
引言
合成卡西酮类物质是欧盟早期预警系统监测的第二大新型精神活性物质（NPS）类别，截至2024年在欧洲毒品市场上已鉴定出超过100种类似物[1]。这些药物最初于20世纪60年代合成，常被误售为“研究化学品”、“香薰”、“浴盐”或“植物食品”等，产品标签上通常标明“不可用于人类消费”[2]。这些药物的设计目的是模仿卡西酮的结构和效果，卡西酮是一种天然存在于Catha edulis植物叶子中的生物碱。合成卡西酮表现出与可卡因、安非他明和3,4-甲烯二氧基甲基苯丙胺（MDMA）相当的精神刺激作用；然而，其效力和效果因结构而异[3]。新的类似物通常作为合法替代品引入市场，主要是因为经过刻意的结构修改，从而规避了现有的针对特定合成卡西酮的法规限制。其中最常见的NPS属于吡罗戊酮衍生物亚组（例如alpha-PVP），其结构特征是一个吡咯烷环和一个α-碳侧链[4]。这些包括alpha-吡咯烷基己酚酮（alpha-PHP）、其位置异构体alpha-吡咯烷基异己酚酮（alpha-PiHP）及其甲烯二氧基衍生物3,4-甲烯二氧基-α-吡咯烷基己酚酮（MDPHP）及其异构体3,4-甲烯二氧基-α-吡咯烷基异己酚酮（MDPiHP）。这些药物的结构如图1所示。
alpha-PHP最初于2014年在日本毒品市场上被发现，通常以粉末或晶体形式存在，具有很高的滥用潜力，且没有公认的治疗用途[5]。自其出现以来，alpha-PHP已涉及多起多药中毒死亡事件，主要与其他合成卡西酮、阿片类药物、苯二氮卓类药物、可卡因、大麻素和酒精共同作用[6][7]。一些报告的不良症状包括心动过速、烦躁、精神运动反应迟缓、精神病态和嗜睡，这些都是交感神经系统激活的特征[8]。其半衰期为37小时，大约94%的给药剂量在四个半衰期后从体内消除[9]。Beck等人报告的中毒案例中，血清浓度范围为4至10 ng/mL（n=3），而尿液浓度范围为1至300,000 ng/mL（n=11）[10]；然而，Pieprzyca等人观察到的血液浓度范围为10至153 ng/mL（n=10）[6]，这些发现与Adamowicz之前的报告一致，后者发现非致命案例中alpha-PHP浓度介于1 ng/mL以下至313 ng/mL之间，致命案例中为12–701 ng/mL[11]。在alpha-PHP出现后，其位置异构体alpha-PiHP于2016年被30个欧洲、亚洲、北美和大洋洲的国家和地区报告给联合国毒品和犯罪问题办公室（UNODC）早期预警咨询系统[12]。然而，与alpha-PHP相比，人们对alpha-PiHP的药效动力学和药代动力学特性了解较少。尽管这两种药物都表现出相似的运动刺激和区分性刺激效果，但由于alpha-PiHP对多巴胺转运蛋白和血清素再摄取转运蛋白的抑制比例更高，因此其滥用潜力更大[8]。同样，在死后案例中也报告了alpha-PiHP的广泛浓度范围[11][13][14][15]。
与此同时，人们对它们的甲烯二氧基类似物（如MDPHP）也给予了关注。MDPHP在英国俗称“monkey dust”，这是多种新型毒品中常用的术语[16]。目前关于其单独使用的药理效应和毒性的数据有限，因为MDPHP通常与其他精神活性物质一起使用[17]。Elliott和Smith在2017年报告了来自英国的14例死后案例，其中在股骨血液中检测到MDPHP，浓度范围从低于50 ng/mL（LOQ）到1140 ng/mL。其中一些案例同时存在海洛因（n=6）、酒精（n=6）、苯二氮卓类药物（n=4）和其他NPS，包括5F-ADB、5-APB和4-甲基-N-乙基戊酮（n=3）。值得注意的是，作者在考虑其他药物的存在后认为MDPHP对死亡的贡献有限或没有贡献[18]。此外，Di Candia等人报告了一例48岁男性的急性致命中毒案例，其中股骨血液中的MDPHP浓度为399 ng/mL，胃内容物中为50 ng/mL，尿液中为222 ng/mL[19]。然而，关于MDPHP效应的许多知识来自在线毒品用户论坛上的轶事报道，其中经常将其与相关类似物3,4-甲烯二氧基吡罗戊酮（MDPV）进行比较。报告的给药途径包括鼻吸、吸食（通常1–20 mg）和口服（1–60 mg）[20]，效果在20–60分钟内出现，持续约2–4小时后逐渐消退[21]。相比之下，其结构异构体MDPiHP的研究仍然很少。除了欧盟药品管理局（EUDA）2020年的初步报告[22]和分析参考标准制造商提供的数据[23]外，目前关于MDPiHP的信息非常有限。
对于上述药物，早期研究已经通过气相色谱-质谱（GC-MS）或液相色谱-串联四极杆质谱（LC-QQQ-MS）对其进行了定量[6][16][24][25]。然而，鉴于这些药物之前已被发现共同存在[18][21]，开发一种能够同时定量所有四种药物的分析方法变得越来越重要。本研究提出了一种经过验证的LC-QQQ-MS方法，能够定量并色谱分离alpha-PHP和MDPHP与其结构异构体alpha-PiHP和MDPiHP。该方法应用于一系列真实的法医案例，最终有助于当前对这些四种合成药物的浓度及其毒理学解释的理解。
化学物质和试剂
alpha-PHP、alpha-PiHP、MDPHP和MDPiHP的标准参考物质从Cayman Chemical（美国密歇根州安阿伯）购买，以1 mg粉末的形式，并在甲醇中配制至1 mg/mL浓度。内标fentanyl-D5从Cerilliant Corporation（美国德克萨斯州朗洛克）购买，以1 μg/mL溶液的形式存在于甲醇中。液相色谱-质谱（LC-MS）级水和甲醇从Honeywell Chemicals（美国北卡罗来纳州夏洛特）购买。甲酸安瓿（1 mL）也已获得。
方法验证
在10 ng/mL浓度下，所有化合物的回收率相似（alpha-PHP和alpha-PiHP为77%，MDPHP为79%，MDPiHP为74%）。通过在最高校准物（50 ng/mL）之后立即注入空白样品来评估携带效应，未检测到携带效应。该方法在0.2–50 ng/mL的目标范围内呈线性，测定系数≥0.99。未检测到来自基质、内标或内部干扰混合物的干扰。
讨论
本研究描述了一种经过验证的LC-QQQ-MS方法，能够分离吡咯烷基己酚酮的位置异构体。所有验证参数均符合或超过了可接受标准，该方法成功应用于一系列法医案例。
虽然没有案例检测出alpha-PHP阳性，但我们的案例系列与先前关于alpha-PiHP的研究结果一致，显示出alpha-PiHP浓度在死后血液中范围广泛，从0.3 ng/mL到840 ng/mL不等。
结论
我们提出了一种适用于分析alpha-PHP、MDPHP、alpha-PiHP和MDPiHP的LC-QQQ-MS方法。本案例报告特别提供了关于研究不足的位置异构体alpha-PiHP和MDPiHP的新见解，填补了目前相关文献的空白。
CRediT作者贡献声明
Munchelou M. Gomonit：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、正式分析。
Sara E. Walton：撰写 – 审稿与编辑、验证、方法学、调查、正式分析、数据管理、概念化。
Donna M. Papsun：撰写 – 审稿与编辑、资源管理、概念化。
Michael E. Lamb：撰写 – 审稿与编辑、资源管理。
Chris W. Chronister：撰写 – 审稿与编辑、资源管理。
Alex J. Krotulski：撰写 – 审稿与编辑、监督。
伦理批准
不适用
资助
本研究由美国司法部司法计划办公室（U.S. Department of Justice）下属的国家司法研究所（National Institute of Justice）资助（奖项编号：15PNIJ-22-GG-04434-MUMU）。本出版物中表达的观点、发现和结论或建议仅代表作者本人，并不一定代表司法部的官方立场。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
