《未知毒物系统筛选分析技术研究》课题研究进展

施妍，向平，马栋，马春玲，郭寅龙，卓先义

（1.司法鉴定科学研究院上海市法医学重点实验室上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海200063；2.河北医科大学，河北石家庄050017；3.中国科学院上海有机化学研究所，上海200032）

法庭科学技术的准确性和可靠性对保证司法制度的公正起着至关重要的作用。自然科学与证据科学交叉的毒物分析技术，与临床毒物学相比，它的准确性、证据链要求更高；与农残、反兴奋剂检测相比，它的目标物范围更具不可知性。未知毒物筛选分析是法医毒物分析领域最基本、最重要的鉴定技术。由于我国目前对有毒物质管控措施有限，再加上互联网上传销流通等问题，突发公共安全事件和投毒案件频频发生，更是给毒物鉴定和各类涉毒案件的处置带来了极大的挑战。未知毒物筛选分析在如何快速、准确鉴定出未知毒物、平衡好鉴定质量和时间的关系、保障不同实验室间结果的可比性以及提供法医毒物结果评判服务等方面还有很多亟需改进之处，当今对未知毒性物质的发现、识别、确认方面存在技术手段不足、认定能力不强，难以应对疑难、复杂案件（问题），难以满足诉讼对证据的要求，因此未知毒物系统筛选分析技术研究十分迫切。

司法鉴定科学研究院承担的“十三五”国家重点研发计划课题“未知毒物系统筛选分析技术研究”课题立足于《国家“十三五”科学和技术发展规划》的任务要求，应对我国目前对未知物筛选的迫切需求，采用点与面、无机与有机、阴离子与阳离子、挥发性与非挥发性、天然毒物与化学品、传统与新型毒品、已知和完全未知等相结合策略，根据我国毒物流行性和生物检材多样性特点，利用新型的样品前处理技术和串联质谱、高分辨质谱等技术，扩大筛选能力和范围；联合红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和高分辨质谱等技术，增强完全未知有机毒物的证据可靠性；以新型生物检材、形态分析和质谱确认等手段解决中毒、毒性等难题；建立未知毒物鉴定技术体系，开展法医毒物学的结果评判，有力地提高法医毒物学鉴定的质量与效能，为维护公共安全提供更好的技术服务。本课题研究旨在构建四大毒物鉴定技术体系。

1 有机毒物鉴定技术体系构建

有机毒物是当前涉毒案件中最常见的毒物。针对我国目前有机毒物鉴定技术的局限性，课题组依据多样化的生物检材，利用新型样品前处理和质谱技术扩大已知有机毒物的筛选分析范围，形成定性定量有机毒物的自动化系统，确立有机毒物的鉴定准则、方法和系统流程，初步开展实际案件的法医毒物学结果评判。

课题组建立了一种快速、灵敏、专属性强的LC-MS/MS分析血液中溴敌隆、大隆、杀鼠酮、氯鼠酮、敌鼠、杀鼠醚、氯灭鼠灵、华法林、鼠得克、噻鼠酮、氟鼠灵、敌害鼠、克鼠灵、异杀鼠酮的筛选方法，并将该方法应用于实际案件中疑似抗凝血类杀鼠剂中毒者血液样品的定量分析，为确诊和临床治疗提供依据、积累基础资料。

课题组基于已有GC-MS数据库（鉴定目标物108种）和LC-MS/MS数据库（鉴定目标物238种），分别采用Hypersil GOLD PFP和Syncronis Hilic柱，正、负离子切换模式，建立了514种毒药物的液相色谱高分辨质谱筛选分析体系，目标物范围涵盖毒品、合成药物、农药、鼠药等，数据库信息包括化合物名称、分析式、分子量、保留时间、碎片离子等，且数据库框架为开源性，后续研究中可继续补充完善更新数据库内容。同时，本课题联合使用气相色谱高分辨质谱技术，采用DB-5MS（30m×0.25mm，0.25μm）色谱柱进行分离，仪器质量分辨率达120000FWHM（M/Z：200），质量精度小于1ppm，通过确定常见毒药物的主要特征碎片离子，进行质谱库的录入，目前已完成二百种以上毒药物的质谱库。运用自建的数据库，可大大扩展毒药物的筛选范围，快速、准确完成定性分析。

2 无机毒物分析技术研究

无机毒物是法医毒物学的重要组成部分。无机毒物生物标志物的检验及检验结果的评价，是及时有效的应对各类群体性、突发性公共安全事件的基础，是司法实践中解决各类无机毒物中毒鉴定诉求的基础。本课题整合电感耦合等离子体质谱、液相色谱/离子色谱串联电感耦合等离子体质谱、离子色谱等现代无机分析技术，系统地建立了无机毒物筛查体系，初步开展实际案例的法医毒物学结果评判。

本课题建立了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定单根头发中铅和砷的空间分布方法。通过自制头发标准品用于测定铅和砷在单根头发中不同位置的含量，根据每个激光点距发根的长度以及头发的生长速度推断元素进入人体的时间。课题组通过测定一名用砷剂治疗白血病的患者头发验证了方法的可靠性，患者单根头发中砷元素的空间分布见图1，通过结果比较证明本研究的推断方法较为准确。

具体推断公式如下：

本课题按计划建立法医学领域常见的毒性元素砷、铬的形态分析方法。本课题建立的HPLCICP-MS检测水中Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的方法，检出限为0.5 ng/mL，方法简单准确，适用于水中Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的检测，并为建立生物样本如血液和尿液中Cr（Ⅲ）与Cr（Ⅵ）的检测方法建立基础。所建立的血液、尿液中砷化合物的形态分析方法，能为砷暴露的法医学评价或临床诊断治疗提供确切依据，并有助于推测中毒来源。

3 天然毒物鉴定技术体系研究

天然毒物鉴定研究在司法鉴定领域尚属起步，未形成全面、系列的研究成果，缺乏统一的技术规范，本课题旨在建立植物毒素和动物毒素等天然毒物鉴定技术体系，初步构建中国人群天然毒物中毒法医学数据库，为司法鉴定领域提供新的技术支持。

课题组建立了毒蕈中毒者血液、尿液、胃内容及脏器组织样品制备方法，并结合Thermoscientific Q EXACTIVE高分辨液相色谱/质谱联用分析方法，对毒蕈中毒者生物检材中的α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒、蝇蕈素、裸头草碱和脱磷酸裸盖茹素成分同时进行定性、定量检测（图2），并对所建立方法的准确度、日内及日间的精密度等方面进行了方法学验证。该项鉴定技术的创建打破了毒蘑菇中毒无法检测的被动局面，对食物中毒的预防、毒源鉴定和中毒后的针对性治疗具有重要意义，可有力地提高法医毒物司法鉴定的质量与效能。

图1 患者单根头发中不同位置砷元素含量分布图

图2 毒蕈毒素的高分辨液相分离色谱图

4 完全未知有机毒物鉴定技术体系研究

针对完全未知毒物的鉴定难点，本课题借助于先进的软件检索和扩充的数据库，增强高分辨质谱的筛选能力，扩大筛查范围；联合运用红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和高分辨质谱的方法，在现有的毒药物分析体系和质谱平台上，发挥法医毒物学、有机物结构解析等多学科交叉的优势，初步构建完全未知有机毒物鉴定体系。另外，在传统色谱和质谱二维分离的技术上，添加新一维度的淌度分离，提供传统色质联用所不能获取的毒物分子结构信息；根据毒物特定的官能团的化学性质，通过选择性衍生化，对结构相似化合物进行有效识别，提高复杂体系中毒物分析的选择性和灵敏度，初步形成未知毒物鉴定的通则。

综上，本课题构建了全方位、多层次、多元化的有机毒物、无机毒物、天然毒物和完全未知毒物的筛选分析体系，开展了实际案件的法医毒物学结果评判。目前本课题已形成一批以技术标准、科研论文、专著、专利等形式为主的成果（包括2篇SCI论文，7篇中文核心期刊论文，申请6项相关发明专利，出版1部专著，发布2项行业标准，1项部颁技术规范），通过科研项目与鉴定实践优势互补，提升了突发公共安全事件的鉴别能力，增强了未知毒物鉴定证据的证明力和可信度。