《Journal of Chromatography B》：Simultaneous hydrophilic interaction liquid chromatography–tandem mass spectrometry quantification of serum neurotransmitters and related metabolites: Development, validation, and application to antenatal depression
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•免衍生化HILIC-MS/MS方法在12分钟内定量了15种血清神经递质。•解冻后添加抗坏血酸改善了单胺类在操作过程中的稳定性。•检出限为0.01–0.30 ng/mL，具有可接受的精密度、回收率和线性。•产前抑郁改变了GABA、ACh、Ch、NE、5-HT、L-DOPA和3
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免衍生化HILIC-MS/MS方法在12分钟内定量了15种血清神经递质。
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解冻后添加抗坏血酸改善了单胺类在操作过程中的稳定性。
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检出限为0.01–0.30 ng/mL，具有可接受的精密度、回收率和线性。
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产前抑郁改变了GABA、ACh、Ch、NE、5-HT、L-DOPA和3-MT的水平。
引言
神经递质（NTs）是一类化学多样的信号分子，包括单胺类、氨基酸类神经递质以及胆碱能传递物如乙酰胆碱，它们参与神经内分泌调节和全身稳态维持[1]、[2]。神经递质通路的改变已被证实与精神疾病和神经系统疾病相关，并越来越多地与代谢失调相关联；因此，在外周生物流体中对神经递质及相关代谢物进行定量分析，正在被探索用于临床和转化代谢组学中的生物标志物发现[3]、[4]、[5]。为支持以生物标志物为导向的研究和机制研究，需要分析方法来同时在血清中定量多种神经递质类别，并具有足够的选择性、灵敏度和稳健性以适应常规批量分析[6]、[7]、[8]、[9]、[10]。
实现这一目标的主要障碍是目标分析面板的化学多样性显著。在血清中，神经递质相关分析物在极性、质谱响应、内源丰度和基质易感性方面差异很大[7]、[11]、[15]。因此，在单一工作流程中同时实现液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析非常困难。在常规反相液相色谱（RPLC）条件下，乙酰胆碱（ACh）、胆碱（Ch）、γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸（Glu）等高亲水性化合物可能保留不足，某些情况下甚至接近死体积洗脱，从而增加了基质相关离子抑制的敏感性[11]、[12]。衍生化和离子对试剂可以改善此类分析物的色谱行为和信号响应，但衍生化通常会增加样品制备的复杂性并可能引入额外的分析变异性[11]、[13]。例如，苯甲酰氯衍生化已被用于通过在反相保留中对极性分析物增加专用标记步骤，来扩展LC–MS对低分子量神经化学物质的覆盖范围[11]。
亲水相互作用液相色谱（HILIC）为极性分析物提供了更直接的色谱选择，并已成功应用于神经递质相关分析中[12]、[14]。与基于衍生化的RPLC方法相比，HILIC可以在与质谱检测兼容的同时，为高极性化合物提供天然保留[12]、[14]。Johnsen等人描述了一种血液分析平台，将液相色谱-质谱与自动且稳健的固相萃取相结合，用于小分子神经递质和神经肽的分析，展示了亲水相互作用模式在复杂血液样本中的实用性[7]。然而，在许多血清应用中，更广泛的分析挑战仍未得到解决：单一方法仍必须适应跨越多个化学类别的分析物，提供足够的保留以及串联质谱选择性，同时在操作上适用于临床相关的批量样本[7]、[15]。近期关于微量胺、其前体和代谢物的血浆工作也同样强调，由于这些化合物在功能基团和浓度范围方面差异显著，同时定量仍然具有分析挑战性[15]。
然而，色谱并非唯一的误差来源。在临床血清分析中，分析前不稳定性可能导致不稳定分析物的测量浓度产生偏差，特别是儿茶酚胺相关化合物。多巴胺（DA）、去甲肾上腺素（NE）及相关前体易氧化，样品采集、解冻和台面上操作如果未控制稳定化，可能对测量浓度产生实质性影响[16]、[17]。儿茶酚胺生物分析的综述一致强调，样品处理和处理是数据质量的重要决定因素[16]、[17]。因此，即使色谱保留可接受，如果常规操作过程中未明确管理氧化降解，定量可靠性仍可能受损。
这些问题在妊娠相关的情绪障碍中具有重要意义[18]、[19]、[20]、[21]、[22]。产前抑郁很常见，且已被证实与不良的母体及后代结局相关[18]、[19]。同时，妊娠伴随着显著的内分泌和代谢适应，导致血清基质在生物学上非常复杂[20]。与情绪相关通路相关的潜在分析物涵盖氨基酸类、胆碱能类和单胺相关类别，这使得多重靶标分析具有分析意义但技术上也颇具挑战性[7]、[15]、[20]。
因此，分析需求不仅仅是再开发一种针对极性分析物的方法，也不仅仅是对儿茶酚胺进行稳定性研究，而是需要一个单一实际可应用于血清的工作流程，该流程结合广泛的分析物覆盖、简单的样品制备、可控的解冻后处理以及适用于队列规模分析的性能。因此，本研究旨在开发和验证一种免衍生的亲水相互作用液相色谱-串联质谱法，用于同时定量血清神经递质及相关代谢物，并证明其在患有和未患产前抑郁的孕妇临床队列中的适用性。
部分片段
化学试剂和材料
十五种神经递质标准品，包括谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）、乙酰胆碱（ACh）、规范儿茶酚胺（NME）、胆碱（Ch）和多巴（L-DOPA），购自阿拉丁（上海，中国）。牛磺酸（Tau）、5-羟色胺酸（5-HIAA）、酪胺（Tyr）、肾上腺素（EP）、组胺（His）、3-甲氧基酪胺（3-MT）、多巴胺（DA）、5-羟色胺（5-HT）和去甲肾上腺素（NE），以及相应的稳定同位素标记内标（IS），
方法开发：色谱策略和易不稳定分析物的稳定化
本研究的主要分析目标是建立单一的液相色谱-串联质谱工作流程，用于同时定量血清中化学多样的神经递质及相关代谢物。目标分析面板覆盖了广泛的极性范围，包括小分子季铵化合物、氨基酸类神经递质、单胺类及相关代谢物，如表S1中列出的辛醇-水分配系数所示。在初步
结论
开发并验证了一种免衍生的亲水相互作用液相色谱-串联质谱方法，用于同时定量15种血清神经递质及相关代谢物。通过将两性离子亲水相互作用液相色谱分离与稳定同位素稀释及立即解冻后抗氧化稳定相结合，该方法在有限的时间内提供了分析高极性和易氧化血清分析物的实用工作流程
CRediT作者贡献声明
郭瑞：撰写——原稿，可视化，调查研究，概念构思。朱苗：撰写——原稿，可视化，调查研究，概念构思。黄飞：撰写——原稿，可视化，调查研究，概念构思。程峰：资源，资金获取。卢中华：撰写——审阅与编辑。徐松：可视化。何立：可视化。徐广：资金获取。王恒：撰写——审阅与编辑，项目管理，资金
资助
本研究由湖北省自然科学基金（2026AFC0639，2026AFC1458）和舟山市医药卫生科技计划项目（2023YA08）资助。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的可能影响本文报告的工作的竞争性经济利益或个人关系。
郭瑞|朱苗|黄飞|程峰|卢中华|徐松|何立|徐广|王恒|张杰
