γ-羟基丁酸(4-hydroxybutyric acid,GHB)是一种含有
羧基和
羟基的
有机化合物(短链羟基
脂肪酸),分子式为C4H8O3,常见使用形式为无色无味的液体(纯品)或白色无味的粉末(钠盐)。
历史
γ-羟基丁酸最早由俄国化学家亚历山大·米哈伊洛维奇·扎伊采夫(Alexander Mikhaylovich Zaytsev,1841-1910)于1874年首次合成。
20世纪60年代初,法国药剂师、军医亨利·拉伯里特(Henri Laborit,1914-1995)在研究可以缓解手术患者焦虑的药物、以及
神经递质γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid,GABA)时,合成了GHB。
在进一步的研究中,GHB被发现对小鼠能产生显著的安眠效果(诱导睡眠),其药效机理与GABA相似,因此被应用于辅助手术的替代麻醉剂,具有副作用小、持续时间短、代谢速率快等优点,以及很高的
半数致死量(lethal dose 50%)、剂量应用范围窄的不足,若与酒精或其他中枢神经系统镇静剂混用会产生危险。
80年代初期,GHB作为药物开始流入法国、意大利等欧洲国家,并作为
安眠药、镇静剂、麻醉剂、松弛剂等一直被大量使用。80年代后期,GHB还被作为一种“
生长激素刺激剂”在保健食品行业销售,以帮助健美运动员保持良好身材,提高肌肉质量、美感以及比赛竞争力。
然而,1991年,有学者发现,人体摄入含有GHB的营养和减肥补充剂后出现不良反应,因此,该药物被
美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)禁止作为补充剂销售。2001年5月,我国正式将GHB列为二类精神药物并实行严格管控。因此,GHB的使用量日益减少,滥用及由此引发的一系列(性侵、吸毒等)犯罪问题得到一定的抑制。如今,GHB被发现可用于治疗发作性
嗜睡症和
酒精戒断综合征。
相关物质
γ-丁内酯(gamma-butyrolactone ,GBL)和
1,4-丁二醇(butanediol,BDO)是与γ-羟基丁酸相关的两种
前体物质。
其中,γ-丁内酯为γ-羟基丁酸发生分子内环内
酯化反应脱除一个水分子后形成的环状化合物,纯品为无色、有微弱气味、有
焦糖味道,易挥发的液体,分子量为86.1,密度为1.12 g/cm3,沸点为204 ℃,能与水互溶,易溶于
醇、
醚。
1,4-丁二醇为直链二元醇,纯品为无色无味的粘性液体,分子量为90.1,密度为1.02 g/cm3,易溶于水、
二甲亚砜、
丙酮和
乙醇。
药理学
γ-羟基丁酸是内源性天然物质,是
中枢神经系统(Central Nervous System,CNS)中抑制性神经递质GABA的代谢产物,可在
哺乳动物大脑内自然合成(少量)并发挥兴奋性
神经递质的作用,即与γ-羟基丁酸受体结合可使人亢奋,与γ-氨基丁酸受体结合可使人平静。
γ-羟基丁酸可在γ-氨基丁酸
神经元中由GABA合成,并在神经元兴奋时释放。GHB至少有两种不同的特异性结合位点,分别是高亲和力位点(Kd = 330 - 580 nM,Bmax = 0.5 - 1.8)和低亲和力位点(Kd = 2.3 - 1.6 μM,Bmax = 11 - 46)。
其中,Kd是
解离常数(dissociation constant)的缩写,可描述分子与受体之间的结合亲和力大小或结合程度;Bmax代表最大结合量(Maximum Binding),可用于描述受体和配体结合的饱和程度。
γ-羟基丁酸及其前体物质在人体内的代谢相当迅速,口服15 min后即可起效,持续时间约为3 h,随后在琥珀酸半醛还原酶的作用下转化为
琥珀酸半醛(C4H6O3),再经琥珀酸半醛脱氢酶转化为
琥珀酸(
丁二酸,C4H6O4)并参与
三羧酸循环,最终代谢为CO2随呼吸离开人体。
毒性
γ-羟基丁酸进入人体引发的不良反应的轻重与摄入的剂量有关,严重者还会因呕吐导致
呼吸道堵塞,进而死于窒息; 此外,GHB中毒可能还会导致体温过低、唾液分泌过多、腹痛、大小便失禁、
横纹肌溶解等症状。
检测
生物样品中GHB的检测方法主要有四种,分别是化学显色法、
气相色谱-
质谱法、气相色谱-串联质谱法以及液相色谱-串联质谱法。此外,在检测前还需对GHB进行预处理,方法主要有,沉淀蛋白法、
液液萃取法、
固相萃取/固相微
萃取法。
化学显色法
化学显色法(chemical chromogenic)已广泛应用于各种带电或中性化合物 的检测,可实时检测分析的物质,具有仪器价格低廉、操作简单等优点,缺点是需要肉眼判断检测结果,不同个体对颜色的感知程度不一,由此带来偏差。
气相色谱-质谱法
气相色谱-质谱法(GC-MS法)是最为常用的检测方法,
检出限可达0.1 mg/L,可满足血液、尿液等的检测需求。其中,色谱能将混合物中的组分逐一分离,但无法对各组分作出明确的鉴定,与此相反,质谱对混合物的分析很困难,但能完成对纯化合物的结构鉴定等的定性分析。因此,GC-MS法是色谱和质谱相互补充的一种分析方法。
气相色谱-串联质谱法
气相色谱-质谱法(GC-MS/MS法)能够检测目标化合物的待定母离子与产物离子,可使
选择性和
灵敏度大大提高。该法不仅可以改善出峰的形状,还能降低背景干扰的影响,因此比GC-MS法更具优势。
液相色谱-串联质谱法
气相色谱-质谱法(LC-MS/MS法)已经成为GHB临床和司法鉴定领域的重要检测技术,具有高灵敏度、精确性和特异性的优点,相较于GC-MS法、GC-MS/MS法,能在更短运行时间内实现GHB及其前体物质的分离。
急救措施
目前以支持性治疗为主,暂无有效的特异性解毒剂。GHB中毒过量时会导致呼吸受到抑制,因此需维持呼吸通道的畅通,症状严重时需即刻送医,以防昏迷、
癫痫等病症的发作。
热点事件
“
咔哇潮饮”为由四川拾藏实业有限公司经营,由广东省佛山市南海区维尔乐饮品有限公司负责生产的一款饮料,曾一度在国内热销,类似的还有“啪啪潮饮”和“咔哇氿”等违禁饮品。
2017年9月,“毒情预警”在朋友圈和微博中热传,名为“咔哇潮饮”的网红饮料经理化检验,被发现含有γ-羟基丁酸,喝多会对人体造成损害,多地公安部门已要求下架并对有关部门进行查处。