液相色譜－串聯質譜在法醫毒物鑒定中的優勢

汪娟 孫雪飛 馬聰敏 杜欣欣

摘要：近年來，液相色譜-串聯質譜（HPLC-MS/MS）技術在法醫毒物鑒定中具有很強的優勢，本文簡要介紹了液相色譜-串聯質譜在法醫毒物鑒定中的6大優勢，闡述了司法局發布的法醫毒物鑒定分析方法和液相色譜-串聯質譜在法醫毒物鑒定分析中的進展。

關鍵詞：液相色譜-串聯質譜;法醫毒物鑒定;毒物;優勢;

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-質譜聯用是液相色譜儀和質譜儀的在線聯用技術，始于20世紀70年代，90年代廣泛商業化。近年來，由于接口技術的突破，LC-MS聯用得以迅猛發展，進入了實用階段，被廣泛應用。

法醫毒物鑒定是指運用法醫毒物學的理論和方法，結合現代儀器分析技術，對體內外未知毒藥物及代謝物進行定性、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，毒物是指進入生物后，經過生物體內的各種理化反應，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。毒物的分類有：揮發性毒物，氣體毒物，合成藥毒物，植物毒物，動物毒物，毒品，殺蟲劑，除草劑，殺鼠劑，金屬毒物，水溶性無機毒物。法醫毒物鑒定分析工作中涉及的分析對象和檢驗材料具有多樣性和復雜性，因此對于分析方法也具有較高要求。法醫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]，毛細管電泳法（HPCE）[7-9]，氣相色譜-質譜法（GC-MS）[10-14]，電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）[16-18]，液相色譜-質譜串聯法（HPLC-MS/MS）[19-23]。

1液相色譜—串聯質譜技術

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

司法部司法鑒定管理局發布的關于法醫毒物鑒定的15個技術規范中[25]，有9個操作規范使用液相色譜-串聯質譜法，足以看出液相色譜-串聯質譜法在法醫毒物鑒定分析中的重要性和優勢。

2 液相色譜-串聯質譜技術的優點

2.1分析范圍廣

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

2.2分離能力強

色譜的優勢在于分離，為混合物的分離提供了最有效的選擇，但其難以得到物質的結構信息，主要依靠與標準物對比來判斷未知物。據統計，已知化合物中約80%的化合物是親水性強、揮發性低的有機物，熱不穩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譜聯接使用，這一技術將在生物、醫藥、化工和環境等領域大有應用前景。為達到這一目的需要一個起"接口"作用的裝置將液相與質譜聯接起來[26-27]。

2.3定性分析結果可靠

通過質譜圖中的分子離子和碎片離子峰的解析可以準確測定每個組分中的離子質量，再結合待測物質的其他性質、質譜中的同位素豐度比、串聯質譜（MS/MS）實驗的分析，可確定待測未知化合物的元素組成和分子式[28]，再通過與標準化合物質譜圖比較，最終確定化合物。法醫毒物分析大多數時候是對未知物的分析，這就需要我們能夠采用準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

在法醫毒物分析中很多毒物的毒性強，致病劑量非常小，很多情況下通過生物體的代謝反應，使得檢材中的毒物含量非常小。此時，就需要高靈敏度、低檢出限的設備進行分析。質譜（MS）具備高靈敏度，通過多反應檢測掃描模式，其檢測能力還可以提高一個數量級以上，質譜響應可以達到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可知氣相色譜法，免疫分析法，氣相色譜-質譜法，液相色譜-串聯質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，液相色譜-串聯質譜法的檢出限較其他檢測方法要低1-2個數量級。

2.5分析時間快

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

2.6自動化程度高

液相色譜-串聯質譜儀在整個分析的過程中都是全自動化的，不需要對儀器過多操作。目前可以實現在操作軟件上實現自動進樣，自動檢測、實時監控、信息處理、分析判斷、定性定量分析等，可達到高度的自動化程度，大大節省了時間。

3 展望

在法醫毒物分析中，由于毒物的種類眾多，理化性質也不經相同，高效液相色譜-串聯質譜聯用技術將液相色譜的高分離性能和質譜的高靈敏度、高選擇性相結合，具備上述6項優點，在法醫毒物分析中得到了廣泛的應用[30-31]。

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