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抽丝剥茧,破解“神药”致命迷案

2024-09-0560


以下故事源于真实案例改编,真实还原率99.9%(0.1%为艺术加工)。如有雷同,请立马到正规医院挂号治病保命,切勿轻信江湖郎中。


小W,一个仪器公司的普通工程师。这天,她和往常一样准备开启一天的工作,这时小Z联系了她。小Z是深圳宝安区疾病预防控制中心的主任技师,人称国产凌凌漆。

小Z

...

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孙工,在吗?有一个十万火急的事,请求支援!

在的,怎么了?什么事这么十万火急?

我这有一个突发事件,有一个患者快不行了!!!

啊!?这么严重,是怎么个情况

这个患者有痛风病史,经人介绍,结识了一个江湖神医,神医为老李打通“任督二脉”,并给了包治百病的神秘“祖传秘方”。。。

包治百病的“祖传秘方”?这么神奇?

患者对神医的医术深信不疑,一直购买和服用这个神秘“祖传秘方”,直到现在意识不清、大汗淋漓四肢僵直、口吐白沫、大小便失禁,并且已经入院。。。

临床化验指标:有明显的心肌受损和肝损伤。

这“祖传秘方”肯定有问题呀!

是的,现在想请您帮忙,看看能不能借助高分辨质谱对这祖传秘方中的毒物进行筛查?找出里面的危害成分,协助拯救患者的生命!

嗯嗯,没问题!捍卫生命,我们义不容辞!



要知道,“把未知样品扔进仪器,仪器就自动告诉里面有什么东西,这个东西有多少含量”这种故事情节是TVB的套路,只能存在于虚构的侦查故事或者未来科技畅想中。而如今实际的检测要更加“费人”,更具有挑战性。检测团队只能通过医院提供有限样品信息,不断设计并优化检测策略,用“最佳试错”的“笨”方式抽丝剥茧,才能确认未知样品的有效信息。检测团队的智慧、仪器的选择和信息数据库三管齐下,方可有解。此时,国产凌凌漆就要登场了!


起初,根据经验,与以往的中毒案例里病患的临床表现比对,以及结合该所谓祖传秘方的处方信息(图1),(所谓的祖传秘方没有“大方”的写出所有成分,但有包括牛大力、蛇龙草等中药材,十分复杂)。小Z及其团队的老师们猜想,该患者很可能是生物碱中毒。因此立刻采用三重四极杆系统的高灵敏度多反应监测(MRM)模式,建立了115种高毒生物碱的筛查定量方法,对全部样品进行了多种方式的前处理,并上机检测。然而经过几十个小时的奋战,竟未检出可疑成分!


图1 处方信息

小Z及其团队的老师们顿时傻眼了,这祖传秘方果然阴险狡猾!



最新消息:病人病情继续恶化,命悬一线!


小Z只觉责任重大!“幕后黑手”到底是谁(化合物)?无论如何都必须快速揪出中毒“始作俑者”。毕竟是宝安疾控的国产凌凌漆,才不会轻易被难住。时间不等人,他当机立断,一边联系老李家人,取得老李的详细的用药信息(表1);一边联系的技术工程师小W,希望小W加入一起攻克难关。


表1 用药信息


所以才发生了开篇的那一幕,工程师小W也立即加入了这个悬疑追凶的队伍中。


小W突然遇到这么“刺激”的正义之战,普通工作顿时充满使命感,迅速披上工程师的战衣,投入战斗。既然三重四极杆的有限范围的靶向目标筛查未抓到“嫌疑犯”,何不利用高分辨质谱X500R系统获得更全面的一级质谱和二级质谱信息,通过广撒网的方式捕获“嫌疑犯”呢。


图2 高分辨质谱X500R系统


她计划利用X500R 100 HZ的扫描速度优势,一针同时进行一级扫描和最多每秒100张二级质谱的触发来获得更全面和高质量的数据。然而扫描模式和筛查思路有多种选择,如IDA及SWATH的扫描模式,广靶和非靶筛查思路都各有优势:


IDA(Information Dependent Acquisition, 信息依赖性采集)采集模式,一针进样采集到高质量的一级和二级质谱信息,结合动态背景扣除技术确保采集到的二级信息的有效性。


SWATH (Sequential Windowed Acquisition of all Theoretical mass spectra) 采集模式(属于信息非依赖性采集),能够采集到高质量的一级和所有化合物的二级质谱信息,采集信息全面,方便进行数据追溯。


且OS软件对数据进行分析可以分为两种方式,非靶向筛查和广靶筛查。


(1)非靶向筛查适合没有目标化合物的情况,OS软件可以帮助使用者快速发现实际样本比质控样本多出来的色谱峰。质控样本可以为空白溶剂或者阴性的样本,质控可以帮助排除更多干扰物,更快速发现差异物。OS软件对找出的差异物进行谱库匹配,给出可能的匹配结果。


(2)靶向筛查适合有一定目标的情况,需要化合物的名称和分子式,结合质量偏差,同位素分布,谱库匹配得分等多个维度对结果进行更严格的判断。且 在中毒筛查领域的血液和尿液中1000多种药(毒)的筛查定性和定量方案包含的化合物数量多,种类全,针对性强,实用性强。


既然不同采集方式和思路都有相应优缺点,为了避免在筛查时有“漏网之鱼”,何不取长补短呢?于是,他们决定采用多策略质谱技术进行“熬夜追凶”:


首先采用的信息依赖性扫描IDA模式进行非靶向筛查分析,得益于的中毒筛查领域的《血液和尿液中1000多种药(毒)的方案》,快速锁定导致中毒的“嫌疑犯”(居然还有五个!);


然后,对检出化合物(五个嫌疑犯:他达拉非、西地那非、他达拉非甲基氯化物、双氯芬酸和扑热息痛)进行定量分析,并结合祖传秘方的规格和老李的服用量,得到暴露量,其副作用与老李的临床症状相吻合;


最后,对所有样品进行SWATH扫描,开展结果对比和验证,明确了老李是由于长期过量服用添加化学成分的“祖传秘方”引起的多药物中毒。


这又是一场不眠不休的奋战,然而功夫不负有心人,真凶终于浮出水面,真相即将大白。小Z拿着新鲜出炉的报告火速联系医生,医生结合临床数据,终于可以对症下药了!




好消息传来~ 老李的病情得以控制!


而一直头脑风暴的小W也有时间停下来歇口气了,她拿着小Z的结论报告,细细回味:


这个祖传共检出5种化合物,大致可分为两类。


一类是5型磷酸二酯酶(PDE5)抑制剂,包括他达拉非、他达拉非甲基氯化物和西地拉非,主要用于治疗男性勃起功能障碍等疾病。这3种药物正好符合其宣传功效“壮阳补肾”。而PDE5抑制剂扩张血管,导致外周供血增加,长时间使用会影响心血管系统,尤其是心脏自身供血,可能导致心律失常、心肌梗死、脑出血等。这与该患者心梗、脑梗、出血等多器官受损的临床表现完全相符。


另一类检出成分是解热镇痛类药物,包括扑热息痛和双氯芬酸。这两种药物符合其“治疗痛风”的功效,可长时间服用会造成明显的肝损伤,这与患者肝功能受损表现相符。


这就是号称治疗百病,无任何副作用的祖传中药吗?这可是中药非法添加!


化学药物对于用量及用药时间都有较为严格的限制,需尊医嘱才能安全使用。然而,“不法份子”将其偷偷加入到所谓的祖传秘方中,长时间服用或是同时服用其他药物,必然会造成器官损伤,甚至危急生命。


中药非法添加会对群众健康造成伤害,同时也对检测实验室的能力提出了挑战。然而在疾控中心高水平检测团队永不言弃的精神和强烈的责任感的推动下,在厂家工程师及时专业的服务支持下,在检测设备优异性能的帮助下,终将破解“神药”致命迷案!


工程师小W突然觉得,她的战衣“战痕累累”却“光芒万丈”,她的武器(X500R检测能力、QTOF系统高质量的数据库及OS软件等)所到之处,所向披靡。


重要的事情再说一遍:

以上故事源于真实案例改编,真实还原率99.9%(0.1%为艺术加工)。如有雷同,请立马到正规医院挂号治病保命,切勿轻信江湖郎中。

若想了解更多技术细节请阅读引用文献。


赵凌国

武汉大学分析化学博士,主任技师,研究生导师,深圳市海外高层次人才,《医学与社会》编委,《中国热带医学》青年编委,中国优生优育协会精准检验工作委员会委员,广东省预防医学会中毒控制与毒理学专业委员会常委,发表Journal of Chromatography A、Electrophoresis等论文41篇,主要研究方向为基于质谱技术的中毒筛查。


《一例不明原因多器官受损患者中毒原因高分辨质谱技术确证》

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