不同規格吸食器中“笑氣”的取樣及定性方法*

張啟福，徐布一，林梅，郭雪，胡書豪，鄒曉莉

（1.四川大學華西公共衛生學院/華西第四醫院衛生檢驗與檢疫系，四川 成都 610041；2.四川鼎誠司法鑒定中心法醫毒化室，四川 成都 610017；3.四川省公安廳禁毒總隊，四川 成都 610041）

一氧化二氮（N2O）俗稱笑氣，為無色有甜味的氣體，在室溫下會產生麻醉效果，讓人發笑[1]。N2O濫用可引起四肢電生理反應異常、皮膚色素沉著過度等癥狀會致人體嚴重缺氧，使神經系統損傷，臨床上表現為脊髓亞急性聯合變性，也可表現為肢體麻木等周圍神經病變、認知功能減退及情緒障礙等[2]。因笑氣危害性不為人所知，“娛樂性”“昂貴”的假象蒙蔽其毒物的本質，一些娛樂場所出售笑氣金屬氣瓶，年輕人進行吸食，獲得快感[3]。此外，缺乏相關法律、法規監管等因素也是“笑氣”濫用成癮的原因[4]。雖然“笑氣”尚不屬于法律意義上的毒品范疇，但是吸食濫用、非法銷售仍是違法行為[5]。在案件辦理中，通常需要對氣瓶中的氣體進行定性確認，測定N2O 多采用氣相色譜法[6]，氫離子化檢測器[7]、電子捕獲檢測器[8]以及質譜檢測器[9]，質譜檢測在定性方面更準確，因此本研究擬采用氣相色譜質譜分析，結合收集袋采集，建立氣瓶氣中N2O 的方法，并用于實際案例檢測，以期為相關案件偵破提供技術支持和實驗室證據，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 設備與試劑

氣相色譜-質譜儀（GCMS-QP2020，SHIMADZU，日本），N2O/N2標準氣體（200×10-6g/L，西南化工有限公司），二氧化碳和氦氣（純度＞99.999%，西南化工有限公司），0.1 L 鋁箔氣體采集袋（雙閥可調節）。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件

DB-5 MS 毛細管色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；流量控制方式為線速度（37.2 cm/s），流速1.0 ml/min；分流進樣（分流比20∶1）；進樣口溫度280 ℃；柱溫箱溫度為90 ℃，保持5 min。氣體進樣體積5 μl（根據樣本濃度的不同，可選擇在1～10 μl范圍進樣）。

1.2.2 質譜條件

采用EI 離子源（70eV），離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃。采用全掃描模式（SCAN）和選擇離子模式（selected ion monitoring，SIM）進行同時定性，SCAN 的質量掃描范圍20～50 amu，SIM 模式監測特征碎片離子44、30。

1.3 樣本采樣

“氣彈”中N2O 氣體采集：將“氣彈”固定，安裝至預先抽了真空的虹吸瓶上，擠壓虹吸瓶手把處，“氣彈”中氣體被吸入虹吸瓶；將氣體收集袋和虹吸瓶出口對接，適量氣體可轉移至氣體收集袋中，收集后樣品做好唯一性標識，待檢。

氣體瓶（4 L 及以上）中N2O 氣體采集：將分壓表安裝至氣體瓶上，調至0.1 MPa，緩慢擰動閥門旋鈕，將適量氣量打入氣體收集袋中，收集后樣品做好唯一性標識，待檢。

2 結果與討論

2.1 色譜質譜條件優化

分別對色譜柱的柱溫（在80～100℃范圍內）、進樣口溫度（在250～300℃范圍內）、流速（在0.5～1.0 ml/min 范圍內）和進樣體積（在1～8 μl 范圍內）進行了考察，綜合N2O 色譜峰型、分析靈敏度，選擇了柱溫箱溫度為90 ℃，進樣口溫度280 ℃，流速為1.0 ml/min 的色譜條件。在此條件下，根據樣本預分析結果選擇進樣體積5 μl（注：查獲案件中樣本純度一般較高，建議實際案件中進樣體積不超過10 μl）。實驗發現，不分流模式下N2O 峰型出現嚴重拖尾，因此采用分流模式進行測定，并依次在5 ∶1、10 ∶1、20 ∶1、30 ∶1、50 ∶1 條件下對分流比進行了優化，結果表明分流比20 ∶1 條件下峰形和靈敏度良好。圖1 為優化條件下得到的N2O 標準氣總離子流圖，保留時間1.47 min，從質譜圖（圖2）中確認N2O 特征碎片離子44、30。在樣品收集和轉移過程中可能引入空氣干擾，亦需要將CO2和N2O進行區分，采用CO2標準氣體在優化條件下進行檢測，保留時間為1.46 min，和N2O 嚴重重疊，改變色譜條件亦無法實現分離。由CO2質譜圖（圖3）可見，其特征碎片離子為44、28。

圖1 N2O 總離子流圖

圖2 N2O 特征碎片離子

圖3 CO2 特征碎片離子

2.2 樣品采集和注入方式

對于氣體樣品的采集，通常采用直接采樣或溶劑吸收、固體填充劑采樣等方法。在吸食“笑氣”案件中，吸食用的“氣彈”/（瓶）中通常為純N2O，含量高，因此選擇直接采樣法。

“氣彈”氣體采集：實驗發現“氣彈”中的氣體無法直接轉入收集袋，本研究借鑒蛋糕制作中打奶油泡沫和吸食笑氣的過程，將“氣彈”中的氣體轉至虹吸瓶，再注入氣袋中。為了順利的實現氣體轉移，預先對虹吸瓶抽真空30 s，使其中的壓力小于133 pa；采樣示意圖見圖4。虹吸瓶體積500 ml，“氣彈”通常8 g，按照此法可順利將“氣彈”中的氣體借助虹吸瓶移至采樣氣袋。

圖4 “氣彈”氣體采樣示意圖

氣體瓶氣體采集：為了使氣體瓶中的氣體轉移至采樣氣袋，借鑒了儀器氣瓶氣的轉移過程，采用分壓閥進行，將分壓表安裝至氣體瓶上，采用塑膠管將分壓表和氣體采樣袋連接，調節分壓表至0.1 MPa，打開分壓氣閥，氣體瓶中的氣體可順利轉至采樣氣袋中；采樣示意圖見圖5。

圖5 氣體瓶氣采樣示意圖

收集后的樣本需轉入進樣瓶注入氣相色譜質譜儀。實驗中發現，若采用注射器抽取后直接注入，容易引入空氣，會產生測定干擾，同時會引起樣品的較大稀釋。本研究方法中選擇用一次性注射器對進樣瓶抽真空，然后更換小一號一次性注射器取樣直接注入真空進樣瓶。

2.3 檢出限、精密度

使用高純度N2將200×10-6g/L 標準氣體逐級稀釋進行測定，以3 倍信噪比計算檢出限，濃度為10×10-6g/L。取案件樣本中“氣彈”和氣瓶各3 個，分別6 次平行進樣，精密度以測定面積值的相對偏差（relative standard deviation，RSD）評價。其中測得的“氣彈”精密度范圍為5.1%～8.0%，氣瓶的精密度范圍為6.3%～9.5%。

2.4 案例應用

2021 年8 月，某市公安局禁毒大隊偵查人員在嫌疑人家中搜出疑似裝有一氧化二氮的7 罐氣體瓶及3 枚“氣彈”（編號依次為1～10）。應用本研究建立的方法對送檢的10 個樣本中氣體進行采集及檢測，除5 號樣本外，其余檢材中均檢出N2O 成分，樣本色譜圖見圖6。5 號樣本加裝分壓閥，并逐步打開減壓閥門旋鈕至最大后壓力表無變化，且未收集到氣體，確認其為空瓶，無法開展后續檢測工作，對此樣本終止鑒定處理。

圖6 樣本色圖譜

3 總結

本研究建立的方法對于樣本采集方式便捷，檢測中排除了易干擾氣體的影響，快速特異，適用于吸食“笑氣”案件中氧化亞氮氣體采集及檢測。同時，該方法中使用的儀器設備及試劑耗材均比較常見，便于在其他實驗室進行參考使用。