Концентрации ГОМК и его новых конъюгатов аминокислот и карнитина в моче после контролируемого введения ГОМК людям

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8983 (2023) Цитировать эту статью

91 доступ

4 Альтметрика

Подробности о метриках

Гамма-гидроксибутират (ГОМК) остается сложным препаратом для клинической/судебной токсикологии. Главной причиной этого является его быстрое выведение до эндогенных уровней. Сбор проб часто происходит позже, чем окно обнаружения ГОМК, особенно в случае сексуальных посягательств, совершенных с применением наркотиков. Мы стремились исследовать новые конъюгаты ГОМК с аминокислотами (АК), жирными кислотами и их метаболитами органических кислот на предмет их пригодности в качестве маркеров приема/применения в моче после контролируемого введения ГОМК людям. Мы использовали ЖХ-МС/МС для валидированной количественной оценки образцов мочи человека, собранных в ходе двух рандомизированных двойных слепых плацебо-контролируемых перекрестных исследований (ГОМК 50 мг/кг, 79 участников) примерно через 4,5, 8, 11 и 28 часов после прием. Мы обнаружили значительные различия (плацебо и ГОМК) для всех аналитов, кроме двух, через 4,5 часа. Через одиннадцать часов после введения ГОМК концентрации ГОМК, ГОМК-АК, 3,4-дигидроксимасляной кислоты и гликолевой кислоты все еще демонстрировали значительно более высокие концентрации; через 28 ч только ГОМК-глицин. Были оценены три различные стратегии распознавания: (а) пороговая концентрация ГОМК-глицина (1 мкг/мл), (б) соотношение метаболитов ГОМК-глицин/ГОМК (2,5) и (в) порог повышения между двумя образцами мочи ( > 5). Чувствительность составляла 0,1, 0,3 или 0,5 соответственно. Только ГОМК-глицин показал более длительное обнаружение по сравнению с ГОМК, главным образом по сравнению со вторым образцом мочи, соответствующим по времени и субъекту (стратегия c).

Гамма-гидроксибутират (ГОМК), короткоцепочечная жирная кислота, представляет собой важный аналит в клинической и судебной токсикологии не только из-за его употребления в рекреационных целях в качестве наркотика, вызывающего злоупотребление (DOA), но также из-за его использования в преступлениях, связанных с наркотиками, или сексуальные посягательства, совершаемые с применением наркотиков (DFSA)1,2,3. Матрицы, такие как кровь или моча, допускают только короткие окна обнаружения ГОМК — до 6 часов и 12 часов соответственно4. Что еще хуже, ГОМК также является эндогенным соединением5,6, что делает особенно трудным отличить низкие экзогенные уровни ГОМК после потребления/введения ГОМК от эндогенных уровней. Обычно рекомендуются пороговые значения в моче от 6 до 10 мкг/мл, чтобы различать уровни эндогенного ГОМК и потребления ГОМК1,5,7. Тем не менее, необходимы дополнительные биомаркеры для улучшения обнаружения и интерпретации ГОМК в течение более длительных интервалов времени. ГОМК-глюкуронид и ГОМК-сульфат были тщательно исследованы. Несмотря на противоречивые обсуждения, большинство исследований не обнаружили преимуществ в обнаружении ГОМК-глюкуронида8,9,10,11. Совсем недавно органические кислоты, образующиеся в результате деградации или бета-окисления ГОМК, привлекли внимание в качестве дополнительных биомаркеров. Эндогенные концентрации 2,4-дигидроксимасляной кислоты (2,4-DHB), 3,4-DHB, гликолевой кислоты (GA), янтарной кислоты (SA) и сукцинилкарнитина систематически определялись в более крупных когортах12,13, а также их общая полезность. в улучшении окон обнаружения и интерпретации ГОМК было продемонстрировано14,15,16. Новые конъюгаты ГОМК (рис. 1) с карнитином, аминокислотами (глицином, глутаматом, таурином, фенилаланином), пентозой, жирными кислотами, фосфолипидами и некоторыми пока неизвестными свойствами (U3, U4, U16) также указывают на перспективность дополнительных маркеров ГОМК. . Они были обнаружены либо с помощью нецелевого метаболического профилирования17,18, либо с помощью подходов, основанных на гипотезах19,20,21. Однако систематические исследования их концентрации в моче еще не завершены. Поэтому мы стремились количественно охарактеризовать экскрецию с мочой ГОМК, ГОМК-карнитина, ГОМК-глицина, ГОМК-глутамата, ГОМК-таурина, ГОМК-фенилаланина, ГОМК-эфиров жирных кислот (C8–C18, C18:1) и органических кислот 2. ,4-DHB, 3,4-DHB, GA, SA, сукцинилкарнитин после контролируемого введения ГОМК людям и оценить их полезность для длительного обнаружения потребления/применения ГОМК с применением трех различных стратегий дискриминации.

Химическая структура недавно идентифицированных конъюгатов ГОМК с аминокислотами глицином, глутаматом и таурином (слева), карнитином, жирными кислотами или пентозой (справа).

0.8). Only DHB isomers and GHB-glucuronide (r 0.4–0.6), SA, and succinylcarnitine (r 0.6–0.7) showed poor(er) correlation (Supplementary Fig. S3). Comparison between 4.5 h samples from cohorts I and II revealed no relevant differences, except for GHB-carnitine, where significantly higher concentrations were measured in study cohort I. Amino acid conjugate concentrations were slightly higher in cohort II. Concentrations were independent of age, sex, and underlying depressive disorder. Only SA concentrations were significantly higher in females at any timepoint and 2,4-DHB in depressive patients at 4.5 h (Supplementary Fig. S4). We found endogenous concentrations of GHB and GHB-metabolites (placebo) to be independent of daytime, except for GHB-glucuronide and succinylcarnitine, which showed significantly lower concentrations in the afternoon (Fig. 3, Supplementary Fig. S5). Spearman correlation of metabolite concentrations to those of GHB in study cohort II was high at 4.5 h and 11 h and moderate at 28 h, as shown in representative examples in Fig. 2A. In contrast, initial concentration did not influence concentrations at later time points, as indicated by a lack of correlation between early urine concentrations (4.5 h) and those at 11 h or 28 h, respectively (Fig. 2B)./p> 5) between two (subject- and time-matched) urine samples. Overall, better sensitivities were observed compared to a general cut-off application (strategy a; Table 2). After 28 h, about 50% or even 90% of the GHB-positive cases would be classified correctly by GHB-glycine or GHB-pentose, respectively. However, slightly lower specificity was detected for GHB-glycine because, in some urine pairs, one sample was negative for the corresponding biomarker./p>