目的:应用代谢组学技术研究腹腔注射甲卡西酮后大鼠血浆代谢谱随时间的变化规律,筛选甲卡西酮入体及使用时间相关的生物标志物,并在代谢水平解释其毒理学机制。方法:雄性SD大鼠20只,随机分成2组,分别于注射甲卡西酮3min,35min和3h后经内眦静脉取血,超高液相色谱-飞行时间质谱联用技术检测血浆代谢谱。采用主成分分析(principalcomponentanalysis,PCA)、偏最小二乘法-判别分析(partialleastsquaresmethod-discriminantanalysis,PLS-DA)及正交偏最小二乘法-判别分析(orthogonalPLS-DA,OPLS-DA)进行数据模式识别,结合模型中的变量权重重要性排序值(variableimportanceinprojection,VIP)和单因素方差分析(One-wayANOVA),筛选腹腔注射甲卡西酮大鼠血浆中潜在的差异代谢物,并对其毒理学机制进行解释。结果:腹腔注射甲卡西酮后,与空白组比较,大鼠血浆代谢谱表现出明显差异。共筛选出1,7二甲基黄嘌呤,1-甲基腺苷,茶碱,3-羟基十二烷酸,顺式9-棕榈油酸,花生酸,芥酸,神经酸和甘油磷酸胆碱9种与吸毒时间相关的特征差异代谢物。注射3min后的特征差异代谢物是甜菜碱和亚油酸;注射35min后的特征差异代谢物是肌酸,1-甲基烟酰胺,L-丝氨酸,S-甲基-5-硫腺苷,皮质酮,丙氨酸,2-羟基-3-甲基丁酸,左旋肌氨酸,胸苷和L-异亮氨酸;注射3h后的特征差异代谢物是L-棕榈酰肉碱,4-胍基丁酸,D-脯氨酸,羟吲哚,瓜氨酸,谷氨酸,硫酸吲哚酯,泛酸,牛磺酸。甘露糖在苯甲酰辅酶A的作用下生成马尿酸,马尿酸在一系列酶的作用下可以生成吡咯烷酮,进而代谢生成卡西酮、麻黄碱和伪麻黄碱,而卡西酮、麻黄碱和伪麻黄碱均为甲卡西酮的代谢产物。因此甘露糖和马尿酸可能作为甲卡西酮入体的生物标志物。以上差异代谢物参与的代谢通路主要有咖啡因代谢,氨基酸的生物合成与代谢,脂肪酸代谢等代谢通路,与能量代谢和蛋白质的分解合成有关。结论:本研究基于高分辨质谱代谢组学技术筛选与甲卡西酮入体及吸毒时间相关的特征差异代谢物,并且对差异代谢物进行代谢通路分析和功能富集后找到了受影响的代谢通路,从代谢水平上对甲卡西酮滥用的临床表现和毒理学机制进行解释,研究结果可以为疑似甲卡西酮滥用案件中吸毒定性及吸毒时间推断提供科学依据。