医生和研究人员通常通过直接询问患者或查阅医疗记录来了解用药情况，但这些信息往往不完整。人们可能遗忘用药历史、使用非处方药、服用剩余处方药、网购药品，或通过食物与环境无意中接触药物，导致重要用药暴露被遗漏。准确掌握体内药物成分至关重要，因其可能对生物学和健康产生意外影响。
目前，加州大学圣地亚哥分校（University of California San Diego）研究团队及其合作者创建了首个公开在线药物化学"指纹"参考库，涵盖数千种药物、代谢产物及相关化合物。该研究于2025年12月9日发表在《自然·通讯》期刊。研究人员指出，将患者血液、尿液等生物样本中的未知化合物与全球天然产物社交分子网络（GNPS）药物库比对，能比医疗记录更准确地揭示实际用药暴露情况。
研究团队采用质谱法构建该库：通过电荷分离药物分子并按重量排序，再分解生成化学指纹。库中每种药物条目均关联来源信息（处方药/非处方药等）、药物类别、用途及作用机制。为验证检测能力，团队运用非靶向代谢组学质谱技术同步分析样本中数千种分子以识别药物代谢物。
共同第一作者、加州大学圣地亚哥分校药学院Pieter Dorrestein博士实验室博士后Nina Zhao博士表示："无论将尿液、母乳还是环境水样放入质谱仪，它都能检测样本中所有化学物质。"实际应用显示：
- 炎症性肠病、川崎病或龋齿患者的样本中频繁检出抗生素，符合这些疾病的常规治疗方案。
- 银屑病患者的皮肤拭子常富含抗真菌剂，反映皮肤病变的常用疗法。
团队还将该库应用于美国肠道计划（覆盖美欧澳近2000名参与者）的样本分析，检测出75种不同药物，与这些地区最常用药物类别一致。共同第一作者、Shirley Tsunoda药学博士实验室博士后Kine Eide Kvitne表示："我们预期这些药物最常见，结果证实库的有效性。"分析还发现：美国参与者人均可检出药物数量高于欧美澳人群；女性更常检出止痛药，男性则多见勃起功能障碍药物。
该库能揭示共病用药的临床相关性。例如，阿尔茨海默病患者样本反映心血管和精神类药物使用，符合该神经退行性疾病常见并发症的治疗方案。在艾滋病患者临床研究中，库不仅检测到抗病毒药物，还发现心血管和精神类药物，与艾滋病患者高发心脏病和抑郁症的现象一致，使研究人员能依据真实用药情况分组患者。团队还发现特定艾滋病药物与肠道源分子变化相关，证明药物暴露可重塑微生物组。
"多种药物对肠道微生物组影响巨大，而微生物组与免疫系统紧密关联，"Zhao强调。团队测试3000余种食品后，在肉制品中检出抗生素、蔬菜中发现人用农药残留，认为该库也将助力识别再生水、积雪等环境中的隐藏药物暴露。
作为全球首创，GNPS药物库为药物暴露、微生物代谢产物与患者预后的关联研究奠定基础。研究人员表示将持续扩充资源库，并探索运用大语言模型和生成式人工智能整理新数据。其用户友好型在线分析工具将帮助无药学背景的临床及公共卫生研究者理解药物及其代谢物对健康的影响。
Zhao解释："只需上传数据集，一键即可获取所有药物信息及可视化图表。"该技术有望通过解析个体药物代谢差异解释治疗反应差异，推动精准医疗发展。"理解这些机制后，或可优化药物治疗方案，"她总结道。
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