综述：PDE-5抑制剂在复杂基质中的应用：关于预处理和检测方法的最新进展

《Journal of Chromatography A》：PDE-5 inhibitors in complex matrices: Recent updates on pretreatment and detection methods

PDE-5抑制剂非法掺入问题及检测技术研究进展，综述了高效液相色谱-质谱联用等检测方法，探讨了固相萃取、微萃取等预处理技术及新型材料应用，指出未来需发展高灵敏度和自动化检测技术以保障公共健康。

　　

田向宇|张淼淼|孙福荣

中国人民解放军总医院医疗物资中心药学部，北京，100853，中国

摘要

磷酸二酯酶-5（PDE-5）抑制剂是一类主要用于治疗男性勃起功能障碍的药物。常见的药物包括西地那非、他达拉非和伐地那非。然而，这些药物被非法掺假的问题对公共健康构成了严重威胁。此外，非法添加到健康产品中的类似物的结构不确定性及其未知的毒性进一步增加了使用风险。本文总结了样品预处理方法和检测技术。预处理方法包括常见的溶解、稀释、蛋白质沉淀和液-液萃取技术，以及新兴的磁性固相萃取、分散液-液微萃取和固相微萃取技术。新型材料（如共价有机框架、多壁碳纳米管和分子印迹聚合物）的应用代表了预处理方法发展的主要方向。检测方法包括液相色谱-串联质谱、气相色谱-质谱和高性能薄层色谱等。其中，高分辨率质谱的使用是目前的研究热点。本文批判性地评估了现有方法的优点和局限性，指出了未来的发展方向，并为特定样品基质和研究目的提供了高效的分析策略选择建议。

引言

磷酸二酯酶-5（PDE-5）是一种通过降解环鸟苷单磷酸（cGMP）来调节血管平滑肌松弛的关键酶[1]。其抑制剂被广泛用于治疗男性勃起功能障碍和肺动脉高压[2]。常见的PDE-5抑制剂包括西地那非、伐地那非和他达拉非。化合物信息见表S1。此外，计算机辅助技术的发展促进了越来越多类似物的合成，例如N-去甲基西地那非、羟基硫代伐地那非和N-去乙基乙酰西地那非[3,4]。目前，全球监管机构严格限制PDE-5抑制剂仅用于医疗用途，并明确将其归类为有毒有害的非食品物质，禁止将其添加到食品或健康产品中。然而，非法掺假仍然是一个严重问题，经常在标榜为“抗疲劳补充剂”的产品中检测到西地那非和他达拉非等PDE-5抑制剂，对消费者构成重大健康风险[5,6]。这些药物可能引起不良反应，包括心血管风险[7]、局部反应（头痛、面部潮红、视觉障碍）[8,9,10]、耳毒性[11,12]等。因此，迫切需要开发高度敏感和特异的PDE-5抑制剂分析方法以保障公共健康和食品安全。

最近的研究全面分析了多个领域中未经批准的PDE-5抑制剂的流行情况和检测方法：Kee等人[13]系统记录了2003-2023年间在膳食补充剂中发现的112种此类化合物，列出了首次报道的情况、地理分布和表征方法。Goryainov等人[14]评估了这些掺假物的分析方法，比较了物理化学技术（离子迁移谱、免疫测定、振动光谱），同时强调了高分辨率质谱（HRMS）和核磁共振（NMR）在结构鉴定中的关键作用。Bianco等人[15]扩展了研究范围，探讨了PDE-5抑制剂的环境持久性，包括生态毒性影响（尤其是水生环境）、高级氧化修复策略和分析方法。最近，Ali等人[16]专注于PDE-5抑制剂的电化学分析，评估了改性电极和伏安技术，并比较了它们在药物和生物基质中的检测效果。在过去七年中，样品预处理和测定技术取得了显著进展，涉及新型材料、溶剂和方法创新。鉴于这些快速的发展，现在需要对现有方法进行全面的批判性回顾。

本研究系统回顾了自2018年以来的最新研究进展，全面阐明了PDE-5抑制剂样品预处理和分析方法的现状。在样品制备方面，常用的方法（溶解-稀释、蛋白质沉淀、液-液萃取（LLE）和新兴技术（固相萃取（SPE）、固相微萃取（SPME）、液相微萃取（LPME）、QuEChERS）共同构成了一个综合的提取和纯化技术体系。在分析领域，以液相色谱-质谱（LC-MS）为基础的方法，结合电化学分析、光谱和高性能薄层色谱（HPTLC），建立了一个互补的多技术分析平台。本文批判性地分析了不同基质中PDE-5抑制剂样品制备策略和检测方法的发展趋势。通过比较技术原理和性能参数，系统评估了灵敏度、选择性和适用性等关键指标。主要发现包括新型吸附材料在样品预处理中的显著优势，HRMS在结构确认中的不可或缺性，以及微型化和自动化是未来方法发展的主要方向。这项研究不仅为食品和药品监管机构的决策提供了科学依据，还为检测实验室的方法选择提供了技术框架。更重要的是，这些方法的优化和创新将显著提高非法添加物的检测能力，对改进食品安全监管系统和保障公共健康具有实际价值。

部分摘录

样品预处理方法

样品预处理是分析工作流程中的基本且不可或缺的步骤，是确保后续测定准确性和可靠性的基石。有效的样品预处理可以解决复杂底物、分析物浓度低和去除干扰等问题，从而大大提高方法的灵敏度和选择性。表S2总结了样品预处理和检测方法。

基于LC的方法

基于LC的方法因其高选择性、灵敏度和分离复杂混合物的多功能性而在各个科学领域成为强大的分析工具。通过利用分析物与固定相/流动相之间的差异相互作用，这些技术能够精确定量和鉴定不同领域的化合物。表2展示了基于LC的方法在PDE-5检测中的应用。

结论与未来展望

PDE-5抑制剂是一类主要用于治疗勃起功能障碍的治疗药物，代表性药物包括西地那非、他达拉非和伐地那非。由于这些药物在非法健康产品中频繁被掺假，因此开发高效可靠的预处理和检测方法至关重要。

当前的技术发展主要目标是：

(1) 提高提取效率：微萃取技术，

缩写

ACN：乙腈；COFs：共价有机框架；CPME：胶囊相微萃取；DLLME：分散液-液微萃取；DMSPE：分散磁性固相萃取；d-SPE：分散固相萃取；EA：乙酸乙酯；EF：增强因子；EI：电子撞击；ESI：电喷雾离子化；FLD：荧光检测器；GC-MS：气相色谱-质谱；GO：氧化石墨烯；HPTLC：高性能薄层色谱；HRMS：高分辨率质谱

CRediT作者贡献声明

田向宇：撰写——初稿。张淼淼：撰写——初稿。孙福荣：撰写——审稿与编辑，概念构思。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。