液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜在法醫(yī)毒物鑒定中的優(yōu)勢

汪娟 孫雪飛 馬聰敏 杜欣欣

摘要：近年來，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-MS/MS）技術(shù)在法醫(yī)毒物鑒定中具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，本文簡要介紹了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在法醫(yī)毒物鑒定中的6大優(yōu)勢，闡述了司法局發(fā)布的法醫(yī)毒物鑒定分析方法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在法醫(yī)毒物鑒定分析中的進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;法醫(yī)毒物鑒定;毒物;優(yōu)勢;

Abstract： In recent years，High Performance Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry （HPLC-MS/MS） has strong advantages in forensic toxicology identification.This paper briefly introduces 6 advantages of HPLC-MS/MS in forensic toxicology identification， the effective method of forensic toxicology identification and analysis issued by the judiciary and Progress of HPLC-MS/MS are described.

Keywords： High Performance Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry （HPLC-MS/MS）;Forensic Toxicology Appraisal;Poison;Preponderance

前言

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是液相色譜儀和質(zhì)譜儀的在線聯(lián)用技術(shù)，始于20世紀(jì)70年代，90年代廣泛商業(yè)化。近年來，由于接口技術(shù)的突破，LC-MS聯(lián)用得以迅猛發(fā)展，進(jìn)入了實(shí)用階段，被廣泛應(yīng)用。

法醫(yī)毒物鑒定是指運(yùn)用法醫(yī)毒物學(xué)的理論和方法，結(jié)合現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，對體內(nèi)外未知毒藥物及代謝物進(jìn)行定性、定量分析，作出毒藥物的鑒定。

毒物的概念是有條件和相對性的，毒物是指進(jìn)入生物后，經(jīng)過生物體內(nèi)的各種理化反應(yīng)，侵害生物體的器官和組織，損害生物體的正常生理功能，引起功能障礙、器官和組織的損傷，甚至危及生命的物質(zhì)。毒物的分類有：揮發(fā)性毒物，氣體毒物，合成藥毒物，植物毒物，動(dòng)物毒物，毒品，殺蟲劑，除草劑，殺鼠劑，金屬毒物，水溶性無機(jī)毒物。法醫(yī)毒物鑒定分析工作中涉及的分析對象和檢驗(yàn)材料具有多樣性和復(fù)雜性，因此對于分析方法也具有較高要求。法醫(yī)毒物鑒定儀器分析方法一般有：分光光度法[1]，液相色譜法（HPLC）[2-4]，頂空/氣相色譜法（HS-GC/GC）[5-6]，毛細(xì)管電泳法（HPCE）[7-9]，氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）[10-14]，電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）[16-18]，液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)法（HPLC-MS/MS）[19-23]。

1液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）適用于分析強(qiáng)極性、熱不穩(wěn)定性、非揮發(fā)性及大分子化合物，可同時(shí)分析原體及代謝物，并可直接分析結(jié)合型代謝物，樣品前處理簡便、快速、不需要衍生化。 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法將色譜的高分離性能和質(zhì)譜的高選擇性、高靈敏度及豐富度的結(jié)構(gòu)信息結(jié)合，樣品處理簡便，分析范圍廣，可以直接分析不揮發(fā)性藥毒物、極性藥毒物、熱不穩(wěn)定藥毒物、結(jié)合型代謝物和大分子化合物[24]。

司法部司法鑒定管理局發(fā)布的關(guān)于法醫(yī)毒物鑒定的15個(gè)技術(shù)規(guī)范中[25]，有9個(gè)操作規(guī)范使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，足以看出液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法在法醫(yī)毒物鑒定分析中的重要性和優(yōu)勢。

2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1分析范圍廣

毒物的種類具有多樣性，理化性質(zhì)和毒理作用各異，且多為有機(jī)物質(zhì)，大致可以為11類（見表1）。隨著人們對毒物認(rèn)識(shí)的提高，毒物的范圍和種類還會(huì)不斷的增加，在法醫(yī)毒物分析中需要使用檢測方法也多樣。法醫(yī)毒物涉及的有機(jī)藥毒物分析則用有機(jī)質(zhì)譜法，金屬和非金屬元素分析常用的無機(jī)質(zhì)譜法是電感耦合等離子體質(zhì)譜，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜解決了分析熱不穩(wěn)定化合物、不揮發(fā)性藥毒物、極性藥毒物、結(jié)合型代謝物和大分子化合物的難題，彌補(bǔ)了氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法的不足，拓展了毒藥物種類分析的范圍。

2.2分離能力強(qiáng)

色譜的優(yōu)勢在于分離，為混合物的分離提供了最有效的選擇，但其難以得到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，主要依靠與標(biāo)準(zhǔn)物對比來判斷未知物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已知化合物中約80%的化合物是親水性強(qiáng)、揮發(fā)性低的有機(jī)物，熱不穩(wěn)定化合物及生物大分子，這些化合物的分析不適宜用氣相色譜分析，只能依靠液相色譜。如果能成功地將液相與質(zhì)譜聯(lián)接使用，這一技術(shù)將在生物、醫(yī)藥、化工和環(huán)境等領(lǐng)域大有應(yīng)用前景。為達(dá)到這一目的需要一個(gè)起"接口"作用的裝置將液相與質(zhì)譜聯(lián)接起來[26-27]。

2.3定性分析結(jié)果可靠

通過質(zhì)譜圖中的分子離子和碎片離子峰的解析可以準(zhǔn)確測定每個(gè)組分中的離子質(zhì)量，再結(jié)合待測物質(zhì)的其他性質(zhì)、質(zhì)譜中的同位素豐度比、串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）實(shí)驗(yàn)的分析，可確定待測未知化合物的元素組成和分子式[28]，再通過與標(biāo)準(zhǔn)化合物質(zhì)譜圖比較，最終確定化合物。法醫(yī)毒物分析大多數(shù)時(shí)候是對未知物的分析，這就需要我們能夠采用準(zhǔn)確的定性方法判斷出檢材中是否含有某種毒物[29]。

2.4檢測限低

在法醫(yī)毒物分析中很多毒物的毒性強(qiáng)，致病劑量非常小，很多情況下通過生物體的代謝反應(yīng)，使得檢材中的毒物含量非常小。此時(shí)，就需要高靈敏度、低檢出限的設(shè)備進(jìn)行分析。質(zhì)譜（MS）具備高靈敏度，通過多反應(yīng)檢測掃描模式，其檢測能力還可以提高一個(gè)數(shù)量級以上，質(zhì)譜響應(yīng)可以達(dá)到ng級甚至是pg級。這為含量非常低的毒物分析提供檢測的可能性。從表1可知?dú)庀嗌V法，免疫分析法，氣相色譜-質(zhì)譜法，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的檢出限分別在0.01mg/mL，50ng/mL，0.1～2μg/mL，0.1～20ng/mL范圍內(nèi)，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的檢出限較其他檢測方法要低1-2個(gè)數(shù)量級。

2.5分析時(shí)間快

LC-MS使用的液相色譜柱為窄徑柱，縮短了分析時(shí)間，提高了分離效果，質(zhì)譜采用離子質(zhì)量分析對分離效果不明顯的組分也能有很好的分離效果，使得在法醫(yī)毒物分析中對檢材的處理要求不高，有效的縮短了分析時(shí)間;陳躍等對血液、尿液和唾液樣品中常見毒品的分析，以多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）掃描，有效降低了基質(zhì)本底的干擾，可以對毒品快速進(jìn)行定性和定量分析，整個(gè)過程只需1小時(shí)，極大地提高了分析效率。

2.6自動(dòng)化程度高

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀在整個(gè)分析的過程中都是全自動(dòng)化的，不需要對儀器過多操作。目前可以實(shí)現(xiàn)在操作軟件上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)樣，自動(dòng)檢測、實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息處理、分析判斷、定性定量分析等，可達(dá)到高度的自動(dòng)化程度，大大節(jié)省了時(shí)間。

3 展望

在法醫(yī)毒物分析中，由于毒物的種類眾多，理化性質(zhì)也不經(jīng)相同，高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)將液相色譜的高分離性能和質(zhì)譜的高靈敏度、高選擇性相結(jié)合，具備上述6項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在法醫(yī)毒物分析中得到了廣泛的應(yīng)用[30-31]。

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