基于超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱-高分辨質(zhì)譜的4-氟異丁酰芬太尼體外代謝研究

近年來(lái)，全球范圍內(nèi)由于阿片類毒品特別是芬太尼類物質(zhì)的過(guò)量吸食導(dǎo)致的死亡人數(shù)大大增加。芬太尼類物質(zhì)具有藥效強(qiáng)、起效快、成癮性弱和價(jià)格低等特點(diǎn)，特別是吸毒人員若不知道購(gòu)買的毒品中添加了藥效更強(qiáng)的芬太尼類物質(zhì)，更容易導(dǎo)致吸食過(guò)量而死亡。美國(guó)和澳大利亞等國(guó)家的統(tǒng)計(jì)資料顯示，自2015年起，吸食芬太尼類物質(zhì)導(dǎo)致的死亡數(shù)量已經(jīng)超過(guò)其它傳統(tǒng)毒品，躍居第一名。芬太尼類物質(zhì)濫用已成為全球矚目的毒品問(wèn)題，嚴(yán)重危害公共健康、安全和執(zhí)法權(quán)威[1-6]。

4-氟異丁酰芬太尼（N-（4-Fluorophenyl）-N-（1-phenethyl piperidin-4-yl） isobutyramide， C₂₃H₂₉FN₂O 已于2018年9月列入管制目錄[7。4-氟異丁酰芬太尼與芬太尼具有相同的哌啶環(huán)及 N. -苯乙基結(jié)構(gòu)，但在丙酰胺與苯胺結(jié)構(gòu)部分，4-氟異丁酰芬太尼為異丁酰胺和4-氟苯胺[8-9]，如圖1所示。

探究毒品在生物體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過(guò)程及其通路，可為闡明其毒性作用機(jī)制提供理論依據(jù)，而篩選具有診斷價(jià)值的特征性代謝標(biāo)志物能有效擴(kuò)展毒物分析的時(shí)效窗口并提升檢測(cè)靈敏度，這對(duì)濫用物質(zhì)的法醫(yī)毒理學(xué)鑒定具有重要意義。結(jié)合體內(nèi)外代謝模型的芬太尼轉(zhuǎn)化機(jī)制研究，可為該類藥物的檢測(cè)提供多維數(shù)據(jù)支撐。作為重要的研究手段，體外代謝模型可在受控實(shí)驗(yàn)條件下再現(xiàn)藥物在生物體內(nèi)的代謝動(dòng)力學(xué)特征，主要優(yōu)勢(shì)在于其相對(duì)簡(jiǎn)單、快速、成本低且效益高，并且可以提供有關(guān)藥物代謝的有價(jià)值信息。常用的體外代謝模型有肝微粒體（Liver microsomes）和肝細(xì)胞（Hepatocytes）模型等。其中，人肝微粒體（Human liver microsomes，HLM）模型常用于研究新精神活性物質(zhì)的體外代謝分析，其特點(diǎn)是易處理和成本低，主要用于I相代謝產(chǎn)物的研究[10-14]。2022 年，West Virginia 大學(xué)的Cooman 等[15]利用體內(nèi)外代謝模型研究了戊烯芬太尼的代謝過(guò)程，確定其標(biāo)志性代謝物為N-脫烷基化和羥基化代謝產(chǎn)物；2018年，日本國(guó)家警察科學(xué)研究中心的 Kanamori團(tuán)隊(duì)[16-17]利用肝細(xì)胞模型對(duì)芬太尼和乙酰芬太尼的代謝過(guò)程進(jìn)行了研究，證明兩種肝細(xì)胞均可有效用于濫用藥物的代謝研究；2017年，悉尼科技大學(xué)的Watanabe 等[18]利用肝細(xì)胞和陽(yáng)性人尿液樣本，對(duì)乙酰芬太尼、丙烯酰芬太尼、呋喃芬太尼和4-氟異丁酰芬太尼這4種芬太尼類物質(zhì)進(jìn)行體內(nèi)外代謝研究，確定了4種物質(zhì)的標(biāo)志性代謝物，體內(nèi)外代謝模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度一致。然而，利用人肝微粒體模型對(duì)4-氟異丁酰芬太尼的體外代謝研究還未見(jiàn)報(bào)道。

超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱-高分辨質(zhì)譜（UHPLC-Q-Exactive-HF-MS）憑借其高靈敏度、高分辨率、快速掃描和精確質(zhì)量測(cè)定等優(yōu)勢(shì)，已成為現(xiàn)代分析科學(xué)的重要工具，在代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、食品安全、藥物研發(fā)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷拓展，在復(fù)雜樣品的高通量分析和痕量組分檢測(cè)中表現(xiàn)尤為出色[19-22]。本研究利用UHPLC-Q-Exactive-HF-MS 對(duì)4-氟異丁酰芬太尼在人肝微粒體中的生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行檢測(cè)分析，確定了其代謝標(biāo)志物和路徑，為4-氟異丁酰芬太尼濫用和致死案件中生物樣品的檢驗(yàn)鑒定提供了思路和依據(jù)，也為其它新精神活性物質(zhì)的代謝研究提供了參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1. 1 儀器與試劑

VanquishUHPLC四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱聯(lián)用質(zhì)譜系統(tǒng)、Legend Micro21R型高速冷凍離心機(jī)以及BarnsteadTMGenPureTM超純水制備系統(tǒng)（美國(guó)ThermoFisherScientific公司）。

4-氟異丁酰芬太尼鹽酸鹽（ 399% ，上海原思標(biāo)物科技有限公司），以超純水配制成 1mg/mL 儲(chǔ)備液;乙腈和甲酸（色譜純，美國(guó) Merck公司）。實(shí)驗(yàn)用水為超純水（ （18.2MΩ^?cm） 。

1.2 肝微粒體體外實(shí)驗(yàn)

參照文獻(xiàn)[23]的方法進(jìn)行人肝微粒體體外孵育實(shí)驗(yàn)。移取 10μL 6-磷酸葡萄糖二鈉（G-6-P）、10μL 氧化型輔酶Ⅱ鈉鹽（ ΔNADPNa₂ ）、 8μL 葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G-6-PDH）和 66μLMgCl₂ ，混合均勻，于 37^°C 金屬浴孵育 5min ，獲得還原型輔酶Ⅱ（NADPH）再生系統(tǒng)。移取 2μL1mg/mL 4-氟異丁酰芬太尼標(biāo)準(zhǔn)品溶液，加入 96μL 磷酸鹽緩沖液（PBS）和 10μL20mg/mL 肝微粒體，混合均勻，于 37^°C 金屬浴預(yù)孵育 5min 。加人NADPH再生系統(tǒng)，混合均勻，于 37^°C 金屬浴孵育 60min 。向孵育體系內(nèi)加入200μL 乙腈并終止孵育，渦旋 2min ，以 10000r/min 離心 10min ，移取 200μL 上清液，待測(cè)。將未加入母藥和未加入肝微粒體的兩組孵育系統(tǒng)作為空白對(duì)照。

1.3 色譜和質(zhì)譜條件

色譜柱為 ACQUITY UPLC HSS T3柱（ 150mm×2.1mm ， 1.8μm ，配有Waters公司VanGuard預(yù)柱）；流動(dòng)相A和B分別為 0.1% 甲酸溶液和 0.1% 甲酸-乙腈溶液。梯度洗脫程序： 0～1.0min ， 1%B ：1.0～8.0min ， 1%～99% B； 8.0～10.0min ！ 99% B； 10.0～10.1min ， 99%～1%B ； 10.1～12.0min ， 1%B 。進(jìn)樣量為 3μL ，流速為 0.3mL/min ，柱溫為 30^qC 。

采用電噴霧電離（ESI）源進(jìn)行質(zhì)譜分析。離子源參數(shù)設(shè)定如下：噴射電壓為 3.8kV ，碰撞氣體為氮?dú)猓F化溫度 320^°C ，霧化氣體壓力與輔助氣體壓力分別設(shè)為 38arb 和 15arb ，毛細(xì)管溫度 350‰ 。質(zhì)譜采集為FullMS-ddMS2掃描模式，其中，全掃描數(shù)據(jù)采集參數(shù)為分辨率35000，掃描范圍 m/z70～1000 ，最大注射時(shí)間 100ms ；二級(jí)質(zhì)譜（dd-MS2）參數(shù)為分辨率17500，采用階梯式碰撞能量（ 17.5% 、 35% 和52.5% ）以獲得更全面的碎片信息，從而提高代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)解析的靈敏度與準(zhǔn)確性。

1. 4 數(shù)據(jù)分析和處理

使用UHPLC-Q-Exactive-HF-MS對(duì)待測(cè)上清液進(jìn)行檢測(cè)，利用 Xcalibur 2.2.42軟件（美國(guó) Thermo FisherScientific公司）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量、分子式、碎片離子、同系化合物的質(zhì)譜斷裂規(guī)律以及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)譜解析，確定母藥及其代謝產(chǎn)物的保留時(shí)間、特征性碎片離子和質(zhì)譜裂解規(guī)律等關(guān)鍵參數(shù)，再利用ChemDrawProfessional22.0.0.22軟件（美國(guó)PerkinElmer公司）對(duì)母藥裂解機(jī)制和代謝產(chǎn)物的特征碎片進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.14-氟異丁酰芬太尼的分析

4-氟異丁酰芬太尼（ [M+H]⁺ ， m/z369.2337. 保留時(shí)間為 6.66min ，根據(jù)特征碎片（圖2）和芬太尼類物質(zhì)的質(zhì)譜裂解規(guī)律[15，24-25]，其質(zhì)譜裂解路徑見(jiàn)圖3。與芬太尼相比，4-氟異丁酰芬太尼具有相同的哌啶環(huán)和苯乙基結(jié)構(gòu)，因此，在 m/z 188 、146、134、105和84處存在相同的特征碎片，對(duì)應(yīng)裂解路徑為m/z369?188?146?134 和 。異丁?；?-氟苯基作為其區(qū)別于芬太尼的特征官能團(tuán)，對(duì)應(yīng)的特征碎片為 m/z 299、248、150和71，裂解路徑為 及 m/z 337248 。

2.24-氟異丁酰芬太尼代謝產(chǎn)物的分析

本研究共發(fā)現(xiàn)并鑒定出4-氟異丁酰芬太尼的15種I相代謝產(chǎn)物，代謝產(chǎn)物的提取離子流圖見(jiàn)圖4，具體信息詳見(jiàn)電子版文后支持信息表S1。相較于Watanabe等[19]對(duì)4-氟異丁酰芬太尼的代謝分析，本研究不僅檢測(cè)到更全面的I相代謝產(chǎn)物譜，而且首次檢出二羥基、 N. -氧化及還原代謝產(chǎn)物，豐富了該化合物在體外代謝轉(zhuǎn)化的相關(guān)信息。

2.2.1 脫烷基化代謝產(chǎn)物

M1（ C₁₅H₂₁FN₂O; 的 [M+H]⁺ 為 m/z 265.1711 ，保留時(shí)間為 5.98min ，二級(jí)質(zhì)譜特征碎片與母藥在 m/z71 、84和182處相同，而在 m/z 195 處比母藥 m/z299 少 104Da（-C₈H₈） ，這是哌啶環(huán)上的N原子發(fā)生了脫烷基反應(yīng)，因此M1為母藥哌啶環(huán) N. 脫烷基所形成的代謝產(chǎn)物，屬于芬太尼類物質(zhì)典型代謝物，即去甲代謝物[15]。

2.2. 2 羥基化代謝產(chǎn)物

M2-1和M2-2是母藥脫烷基加羥基化代謝產(chǎn)物，M5-1、M5-2、M5-3和M5-4為母藥的單羥基化代謝產(chǎn)物，M7-1和M7-2是二羥基代謝產(chǎn)物。

M2（ C₁₅H₂₁FN₂O₂ ）為哌啶環(huán)上的N發(fā)生脫烷基加羥基化反應(yīng)的產(chǎn)物，兩個(gè)異構(gòu)體M2-1和M2-2的保留時(shí)間分別為5.44和 6.09min ，在 m/z281 處形成質(zhì)子化分子離子 ?∣M+H∣⁺ 。通過(guò)分析 m/z 56、84和195處的特征碎片發(fā)現(xiàn)，M2與M1保持一致；在 m/z98 、87和198處，M2均比M1增加了 16Da（+0） ，表明M2-1的羥基化反應(yīng)發(fā)生在異丁?；鶄?cè)鏈；而M2-2則保留了M1在 m/z 71 和182處碎片，同時(shí)在 m/z 211和100處均多 16Da（+O） ，推斷羥基化修飾定位于哌啶環(huán)結(jié)構(gòu)。

M5（ C₂₃H₂₉FN₂O₂ ）為羥基化產(chǎn)物，其保留時(shí)間M5-1＼～M5-4依次為6.14、6.25、6.37和 6.46min ，在 m/z385 處形成帶正電荷的分子離子 [M+H]⁺ 。M5-1與M5-2均在 m/z84 、105、188和299處呈現(xiàn)與母藥一致的特征碎片，而M5-1在 m/z59 和87處，以及M5-2在 m/z59 處的特征碎片，表明羥基化反應(yīng)均發(fā)生在異丁酰基，二者的保留時(shí)間差異說(shuō)明二者的羥基化位點(diǎn)并不相同。在M5-3的質(zhì)譜分析中，觀察到 m/z 121 、204、315及162處的碎片離子相較于母藥增加了 16Da ，且未檢測(cè)到脫水形成的特征碎片，說(shuō)明羥基化發(fā)生在苯乙基的苯環(huán)。M5-4于 m/z91 、144、174、186、204，297和367處存在特征碎片， m/z385367 、m/z 204186 的裂解是因脫水所致，根據(jù)質(zhì)譜裂解規(guī)律[14]，再結(jié)合 α -碳的羥基化產(chǎn)物不穩(wěn)定，推測(cè)羥基化反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在苯乙基烷基鏈的 β -碳上，因此M5-4為苯乙基烷基鏈的 β -碳發(fā)生單羥基化的產(chǎn)物。

M7-1和M7-2與M5-4的裂解模式類似，均存在苯乙基 β -碳原子上的羥基化位點(diǎn)（圖5）。此外，M7-1在 m/z59 、264和297處的特征碎片表明另一個(gè)羥基化反應(yīng)發(fā)生在異丁?；稀Ｏ噍^之下， m/z 119 、137、178、202、220和313處的特征碎片表明，M7-2的另一個(gè)羥基化反應(yīng)也發(fā)生在苯乙基，結(jié)合 α 碳羥基化產(chǎn)物不穩(wěn)定的特點(diǎn)，推測(cè)該羥基化位點(diǎn)在苯環(huán)上。

2.2.3N原子氧化代謝產(chǎn)物

N原子氧化代謝產(chǎn)物有M4、M6、M8和M9。首先，母藥哌啶環(huán)N原子氧化生成M6，M6發(fā)生還原反應(yīng)生成M4。M8-1和M8-2是單羥基化加N原子氧化的代謝物，M9是二羥基化加N原子氧化的代謝物。M 5（C₂₃H₂₉FN₂O₂ [M+H]⁺ ， m/z385.2286^? 的保留時(shí)間為 6.78min ，其二級(jí)質(zhì)譜（圖6）顯示，在 m/z105 、150 和248處的特征碎片離子與母藥相同，而在 m/z100 和 204處的特征碎片比母藥增加了 16Da（+0） ，說(shuō)明羥基化發(fā)生在哌啶環(huán)上。進(jìn)一步結(jié)合由哌啶環(huán)上的N原子羥基脫水而成的 m/z186 、207和277特征碎片，推測(cè)M6是母藥哌啶環(huán)N原子氧化的產(chǎn)物。

M4（ C₂₃H₂₇FN₂O₂ [M+H]⁺ ， m/z 383.2129 ）保留時(shí)間為 6.67min 。如圖7所示，M4與M6在 m/z91 、100、105、186及204處的特征碎片相同，但在 m/z246 和275處，M4比M6均少了 2Da（-H₂） ，又因?yàn)閙/z 69 特征碎片的存在，故推斷M6在異丁酰基團(tuán)的烷基部分發(fā)生還原脫氫形成了M4。

M8（ C₂₃H₂₉FN₂O₃ [M+H]⁺ ，m/z401.2235）為單羥基化加N原子氧化的產(chǎn)物。M8-1的保留時(shí)間為6.37min ，與M6在 m/z 100、 105 、204和207處的特征碎片相同，在m/z264和293處的特征碎片分子量增加 16Da（+0） ，且存在 m/z59 的特征碎片，推測(cè)在異丁?；鶄?cè)鏈上，M8-1較M6多經(jīng)歷了一次羥基化修飾過(guò)程。M8-2的保留時(shí)間為 6.61min ，與M6在 m/z91 、100、207和277處的特征碎片相同，在 m/z 121 、202和220處分子量增加 16Da（+0） ，同時(shí)未檢測(cè)到由于脫水產(chǎn)生的特征碎片，推測(cè)在苯乙基的苯環(huán)上M6進(jìn)一步發(fā)生羥基化反應(yīng)形成了M8-2。

M9 （C₂₃H₂₉FN₂O₄ ， [M+H]⁺ ，m/z 417.2184）的保留時(shí)間為 6.18min ，相較M8分子量增加了 16Da（+O） ，通過(guò)比較二者的特征碎片可知，M9是在M8的基礎(chǔ)上多發(fā)生了一次羥基化反應(yīng)，因此M9是母藥發(fā)生了一次哌啶環(huán) N. 氧化和兩次羥基化反應(yīng)的產(chǎn)物，兩次羥基化反應(yīng)的位點(diǎn)分別位于苯乙基的苯環(huán)和異丁?；耐榛?。

2.2.4 基化代謝產(chǎn)物

M3（ C₂₃H₂₇FN₂O₂ ！ [M+H]⁺ ，m/z383.2129）的保留時(shí)間為 6.56min ，與母藥在 m/z248 處的特征碎片一致，但在 m/z148 、202和313處的特征碎片均較母藥增加了 14Da（+O，-H₂） ，符合炭基化修飾特征。進(jìn)一步分析，根據(jù) m/z105 和174處的特征碎片結(jié)構(gòu)，參考Feasel等[26]檢出的卡芬太尼的炭基代謝物，推測(cè)M3是母藥在苯乙基側(cè)鏈上的 β -碳原子上發(fā)生羰基化反應(yīng)的產(chǎn)物。

2.3 代謝標(biāo)志物分析

根據(jù)檢出的15種代謝產(chǎn)物的絕對(duì)峰面積，哌啶環(huán) N. 脫烷基代謝物M1的峰面積最大，其次為單羥基化代謝物M5-4和哌啶環(huán) N. 氧化產(chǎn)物 M6 。哌啶環(huán) N. -脫烷基代謝物也稱為諾代謝物，屬于芬太尼類物質(zhì)，被認(rèn)為是其代謝標(biāo)志物；羥基化和哌啶環(huán) N. -氧化產(chǎn)物都完整地保留了母藥的原始結(jié)構(gòu)。依據(jù)代謝產(chǎn)物的豐度和結(jié)構(gòu)特性，優(yōu)先選用M1、M5-4和M6作為4-氟異丁酰芬太尼的代謝標(biāo)志物，未來(lái)還可通過(guò)實(shí)際案件中的陽(yáng)性生物檢材進(jìn)行驗(yàn)證。

2.4 代謝通路分析

通過(guò)分析4-氟異丁酰芬太尼的體外代謝產(chǎn)物，推斷其具體的代謝通路，如圖8所示。根據(jù)代謝產(chǎn)物

的豐度，4-氟異丁酰芬太尼生物主要的3條轉(zhuǎn)化路徑分別為哌啶環(huán) N. -脫烷基化、苯乙基 β -碳羥基化和哌啶環(huán)N-氧化反應(yīng)。

3 結(jié)論

對(duì)代謝產(chǎn)物的分析研究可以有效擴(kuò)展毒品分析的時(shí)效窗口，提升檢測(cè)靈敏度，為芬太尼類物質(zhì)濫用和致死案件的檢驗(yàn)鑒定提供重要參考。本研究采用UHPLC-Q-Exactive-HF-MS研究了4-氟異丁酰芬太尼在人肝微粒體中的代謝產(chǎn)物和通路，共鑒定出15種I相代謝產(chǎn)物，推導(dǎo)出 N. 脫烷基化、羥基化、 N. 氧化、羰基化和還原等代謝路徑。根據(jù)代謝產(chǎn)物的豐度和結(jié)構(gòu)特性，推薦將 N. -脫烷基化、苯乙基 β -碳單羥基化和N-氧化產(chǎn)物作為4-氟異丁酰芬太尼的代謝標(biāo)志物。后續(xù)研究可以通過(guò)代謝物標(biāo)準(zhǔn)品及實(shí)際案件中的陽(yáng)性生物檢材進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)一步為相關(guān)案件提供更精準(zhǔn)的技術(shù)支持。

References

[1]LARUE L， TWILLMAN R K， DAWSON E， WHITLEY P， FRASCO M A， HUSKEY A， GUEVARA M G. JAMA Netw Open，2019，2（4）：e192851.

[2]JALAL H， BUCHANICH J M， ROBERTS M S， BALMERT L C， ZHANG K， BURKE D S. Science， 2018， 361（6408）： eaau1184.

[3] PARDO B， REUTER P. Lancet Psychiatry， 2018，5（8）： 613-615.

[4] LYDEN J， BINSWANGER IA. Semin. Perinatol.，2019， 43（3）： 123-131.

[5] JONES C M， EINSTEIN E B， COMPTON W M. JAMA，J. Am. Med. Assoc.，2018， 319（17）： 1819-1821.

[6] ROXBURGH A，NIELSEN S. Int. J. Drug Policy，2022，109： 103854.

[7] LIU Xin.Chin. J.Forensic Med.，2021，36（1）：5-9，19. 劉鑫.中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志，2021，36（1）：5-9，19.

[8]POPLAWSKA M， BEDNAREK E， NAUMCZUK B， KOZERSKI L， BLAZEWICZ A. Forensic Toxicol. ，2021，39（1）： 45- 58.

[9] SHAN X， LEE L， CLEWES R J， HOWLE C R， SAMBROOK M R， CLARY D C. Spectrochim. Acta， Part A， 2022， 270： 120763.

[10] ZHENG T，WUL，WU G， CHEN Y， ZHOU S. Curr Anal. Chem.，2022，18（9）： 1003-1016.

[11] LI Ze-Hua，WANG Kai，XUBin，ZHUANG Xiao-Mei，ZHAO Jin，GUOLei，XIE Jian-Wei.Chin.J.Pharm.Toxicol.，2021， 35（3）： 223-234. 李澤華，王凱，徐斌，莊笑梅，趙瑾，郭磊，謝劍煒.中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2021，35（3）：223-234.

[12] RICHEVAL C，GICQUELT，HUGBART C，LE DARE B，ALLORGE D，MORELI， GAULIER J. CurrPharm.Biotechnol.， 2017，18（10）： 806-814.

[13] LABROO R， KHARASCH E D. J. Chromatogr. B， 1994， 660（1）： 85-94.

[14] LIU Rong-Fei，LIU Xing，LIU Xiao-Yu，F(xiàn)AN Wen-Ting， ZHAO Dong-Dong，SHI Wang-Rong， ZHU Yu-Tian，LI Hong. Chin. J. Anal. Chem.，2013， 41（6）： 893-898. 劉榮飛，劉幸，劉曉宇，范雯婷，趙冬冬，石旺榮，朱雨田，李宏.分析化學(xué)，2013，41（6）：893-898.

[15]COOMAN T， HOOVER B， SAUVE B， BERGERON S A， QUINETE N， GARDINALI P，ARROYO L E. Drug Test. Anal.， 2022， 14（6）： 1116-1129.

[16]KANAMORI T， TOGAWA-IWATA Y，SEGAWA H， YAMAMURO T， KUWAYAMA K，TSUJIKAWA K， INOUE H. Biol. Pharm.Bull.，2018，41（1）：106-114.

[17]KANAMORI T， TOGAWA-IWATA Y， SEGAWA H， YAMAMURO T， KUWAYAMA K， TSUJIKAWA K， INOUE H. Forensic Toxicol. ， 2018， 36（2）： 467-475.

[18] WATANABE S， VIKINGSSON S， ROMAN M， GREEN H， KRONSTRAND R， WOHLFARTH A. AAPS J. ， 2017，19（4）： 1102-1122.

[19]JIAN Xiao-Jun，LI Han-Xiang， WEN Qian，TAO Yi-Wen， HUANG Hong-Bo，DING Bo. Chin.J. Anal. Chem.，2024，52（3）： 364-384. 簡(jiǎn)曉君，李翰祥，文倩，陶移文，黃洪波，丁博.分析化學(xué)，2024，52（3）：364-384.

[20]ZHANG Jing-Wen， WANG Yu-Heng，LIU Jun-Ning， WANG Yong， YANG Rui-Qin. Chin. J.Anal. Chem.，2023，51（11）： 1802-1816. 張婧文，王禹衡，劉俊寧，王勇，楊瑞琴.分析化學(xué)，2023，51（11）：1802-1816.

[21]GUO Tian-Rong，WAN Yu-Ping，SUNLi，YE Mei，XUSen，HANShi-He， WU Wen-Lin. Chin.J.Anal. Chem.，2022，50（2）： 271-289. 郭添榮，萬(wàn)渝平，孫利，葉梅，許森，韓世鶴，吳文林.分析化學(xué)，2022，50（2）：271-289.

[22]LI Meng，LU Xi-Cheng，HUANG Yun-Yan， KANG Jia-Xin， WEI Zi-Kai，REN Hao-Wei，LIU Ning. Chin.J. Anal. Chem.， 2021， 49（11）： 1864-1875. 李萌，盧璽丞，黃云艷，康佳欣，魏子凱，任皓威，劉寧.分析化學(xué)，2021，49（11）：1864-1875.

[23]ZHOU Shan-Hui，XU Yu， YU Zhen-Feng，KE Xing，F(xiàn)AN Yi-Lei. Acta Pharm.Sin.，2022，57（12）： 3653-3659. 周善慧，徐雨，余振鋒，柯星，范一雷.藥學(xué)學(xué)報(bào)，2022，57（12）：3653-3659.

[24] DAVIDSONJT， SASIENE Z J， JACKSON G P. Drug Test. Anal. ，2020，12（4）： 496-503.

[25] QIAN Zhen-Hua，LI Peng， ZHENG Hui，LIU Cui-Mei. J. Chin. Mass Spectrom.Soc.，2018，39（5）： 583-592. 錢振華，李彭，鄭琿，劉翠梅.質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2018，39（5）：583-592.

[26]FEASEL M G， WOHLFARTH A，NILLES JM， PANG S， KRISTOVICHR L， HUESTIS M A. AAPS J.，2016，18（6）： 1489- 1499.

In Vitro Metabolism Identification of 4-Fluoroisobutyrfentanyl by Ultra-High-Pressure Liquid Chromatography Q-Exactive HF Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometry

LIU Meng ^*1，2 ， ZHAO Sen1， HUANG Jian3， ZHOU Hong3， LIU Yao ^*2，3 1（Key Laboratory of Drug Prevention and Control Technology of Zhejiang Province， Zhejiang Police College， Hangzhou 310053， China） （204號(hào) ² （Colege of Ivestigation，People's Public Security University of China，Beijing 1Oo038， China） 3（Institute of Forensic Science，Ministry of Public Security， Beijing 10oo38， China）

AbstractResearch on the metabolism of fentany analogues is significantly beneficial in prolonging the examination period and enhancing the eficiency of detectionand can ofer insights and guidance for examination and identificationof illgallyabused substances.In this work，human liver microsomes were used to identifythe metabolitesand metabolic pathwayof 4-fluoroisobutyrfentanyl by ultra-high-pressure liquid chromatography Q-exactive HF hybrid quadrupole-orbitrap mass spectrometry （UHPLC-Q-Exactive-HF-MS）. A total of 15 kinds of phase I metabolites were detected through various metabolic pathways， including N. -dealkylation，hydroxylation， N- -oxidation，carbonylation and reduction，and the N -oxidized， dihydroxylated and reduced metabolite were reported for the first time.Upon comparing the peak areas of metabolites， the N -dealkylatedmetabolite （M1）， monohydroxylated metabolite on the phenethyl side chain （M5-4） and N -oxidized metabolite （M6）were recommendedas the metabolic biomarkers of 4-fluoroisobutyrfentanyl.This study offred valuable insights and supporting evidence for investigationand identification of 4-fluoroisobutyrfentanyl in biological samples in forensic cases.

KeyWords4-Fluoroisobutyrfentanyl; In vitro metabolism; Metabolite;Metabolic pathway; Human liver microsomes （Received 2023-11-01; accepted 2025-06-09） Supported bythe National Key Ramp;DProgram of China （No.2023YFC3303903-3）， theResearch Funding Support Program

byAcademicianLiuYao（No.2O-YZ-2），andtheOpenProjectof Zhejiang ProvincialKeyLaboratoryofDrug Preventionand

Control Technology （No.2020013）.