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

        2021-09-10 07:22:44汪娟孫雪飛馬聰敏杜欣欣
        醫(yī)學(xué)前沿 2021年8期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)勢(shì)

        汪娟 孫雪飛 馬聰敏 杜欣欣

        摘要:近年來(lái),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(shì),本文簡(jiǎn)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(shì),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(shì);

        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(lái),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(duì)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(duì)性的,毒物是指進(jìn)入生物后,經(jīng)過(guò)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(chóng)劑,除草劑,殺鼠劑,金屬毒物,水溶性無(wú)機(jī)毒物。法醫(yī)毒物鑒定分析工作中涉及的分析對(duì)象和檢驗(yàn)材料具有多樣性和復(fù)雜性,因此對(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)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(shì)。

        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(jiàn)表1)。隨著人們對(duì)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(cè)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(wú)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(shì)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(duì)比來(lái)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(lái)[26-27]。

        2.3定性分析結(jié)果可靠

        通過(guò)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(cè)定每個(gè)組分中的離子質(zhì)量,再結(jié)合待測(cè)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(cè)未知化合物的元素組成和分子式[28],再通過(guò)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(duì)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(cè)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(guò)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(guò)多反應(yīng)檢測(cè)掃描模式,其檢測(cè)能力還可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上,質(zhì)譜響應(yīng)可以達(dá)到ng級(jí)甚至是pg級(jí)。這為含量非常低的毒物分析提供檢測(cè)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(cè)方法要低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。

        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(duì)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(duì)檢材的處理要求不高,有效的縮短了分析時(shí)間;陳躍等對(duì)血液、尿液和唾液樣品中常見(jiàn)毒品的分析,以多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)掃描,有效降低了基質(zhì)本底的干擾,可以對(duì)毒品快速進(jìn)行定性和定量分析,整個(gè)過(guò)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(guò)程中都是全自動(dòng)化的,不需要對(duì)儀器過(guò)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(cè)、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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