液相色谱－串联质谱在法医毒物鉴定中的优势

汪娟 孙雪飞 马聪敏 杜欣欣

摘要：近年来，液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）技术在法医毒物鉴定中具有很强的优势，本文简要介绍了液相色谱-串联质谱在法医毒物鉴定中的6大优势，阐述了司法局发布的法医毒物鉴定分析方法和液相色谱-串联质谱在法医毒物鉴定分析中的进展。

关键词：液相色谱-串联质谱;法医毒物鉴定;毒物;优势;

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

液相色谱-质谱联用是液相色谱仪和质谱仪的在线联用技术，始于20世纪70年代，90年代广泛商业化。近年来，由于接口技术的突破，LC-MS联用得以迅猛发展，进入了实用阶段，被广泛应用。

法医毒物鉴定是指运用法医毒物学的理论和方法，结合现代仪器分析技术，对体内外未知毒药物及代谢物进行定性、定量分析，作出毒药物的鉴定。

毒物的概念是有条件和相对性的，毒物是指进入生物后，经过生物体内的各种理化反应，侵害生物体的器官和组织，损害生物体的正常生理功能，引起功能障碍、器官和组织的损伤，甚至危及生命的物质。毒物的分类有：挥发性毒物，气体毒物，合成药毒物，植物毒物，动物毒物，毒品，杀虫剂，除草剂，杀鼠剂，金属毒物，水溶性无机毒物。法医毒物鉴定分析工作中涉及的分析对象和检验材料具有多样性和复杂性，因此对于分析方法也具有较高要求。法医毒物鉴定仪器分析方法一般有：分光光度法[1]，液相色谱法（HPLC）[2-4]，顶空/气相色谱法（HS-GC/GC）[5-6]，毛细管电泳法（HPCE）[7-9]，气相色谱-质谱法（GC-MS）[10-14]，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[16-18]，液相色谱-质谱串联法（HPLC-MS/MS）[19-23]。

1液相色谱—串联质谱技术

液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）适用于分析强极性、热不稳定性、非挥发性及大分子化合物，可同时分析原体及代谢物，并可直接分析结合型代谢物，样品前处理简便、快速、不需要衍生化。 液相色谱-串联质谱法将色谱的高分离性能和质谱的高选择性、高灵敏度及丰富度的结构信息结合，样品处理简便，分析范围广，可以直接分析不挥发性药毒物、极性药毒物、热不稳定药毒物、结合型代谢物和大分子化合物[24]。

司法部司法鉴定管理局发布的关于法医毒物鉴定的15个技术规范中[25]，有9个操作规范使用液相色谱-串联质谱法，足以看出液相色谱-串联质谱法在法医毒物鉴定分析中的重要性和优势。

2 液相色谱-串联质谱技术的优点

2.1分析范围广

毒物的种类具有多样性，理化性质和毒理作用各异，且多为有机物质，大致可以为11类（见表1）。随着人们对毒物认识的提高，毒物的范围和种类还会不断的增加，在法医毒物分析中需要使用检测方法也多样。法医毒物涉及的有机药毒物分析则用有机质谱法，金属和非金属元素分析常用的无机质谱法是电感耦合等离子体质谱，液相色谱-串联质谱解决了分析热不稳定化合物、不挥发性药毒物、极性药毒物、结合型代谢物和大分子化合物的难题，弥补了气相色谱法和气相色谱-质谱法的不足，拓展了毒药物种类分析的范围。

2.2分离能力强

色谱的优势在于分离，为混合物的分离提供了最有效的选择，但其难以得到物质的结构信息，主要依靠与标准物对比来判断未知物。据统计，已知化合物中约80%的化合物是亲水性强、挥发性低的有机物，热不稳定化合物及生物大分子，这些化合物的分析不适宜用气相色谱分析，只能依靠液相色谱。如果能成功地将液相与质谱联接使用，这一技术将在生物、医药、化工和环境等领域大有应用前景。为达到这一目的需要一个起"接口"作用的装置将液相与质谱联接起来[26-27]。

2.3定性分析结果可靠

通过质谱图中的分子离子和碎片离子峰的解析可以准确测定每个组分中的离子质量，再结合待测物质的其他性质、质谱中的同位素丰度比、串联质谱（MS/MS）实验的分析，可确定待测未知化合物的元素组成和分子式[28]，再通过与标准化合物质谱图比较，最终确定化合物。法医毒物分析大多数时候是对未知物的分析，这就需要我们能够采用准确的定性方法判断出检材中是否含有某种毒物[29]。

2.4检测限低

在法医毒物分析中很多毒物的毒性强，致病剂量非常小，很多情况下通过生物体的代谢反应，使得检材中的毒物含量非常小。此时，就需要高灵敏度、低检出限的设备进行分析。质谱（MS）具备高灵敏度，通过多反应检测扫描模式，其检测能力还可以提高一個数量级以上，质谱响应可以达到ng级甚至是pg级。这为含量非常低的毒物分析提供检测的可能性。从表1可知气相色谱法，免疫分析法，气相色谱-质谱法，液相色谱-串联质谱法的检出限分别在0.01mg/mL，50ng/mL，0.1～2μg/mL，0.1～20ng/mL范围内，液相色谱-串联质谱法的检出限较其他检测方法要低1-2个数量级。

2.5分析时间快

LC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果，质谱采用离子质量分析对分离效果不明显的组分也能有很好的分离效果，使得在法医毒物分析中对检材的处理要求不高，有效的缩短了分析时间;陈跃等对血液、尿液和唾液样品中常见毒品的分析，以多反应监测模式（MRM）扫描，有效降低了基质本底的干扰，可以对毒品快速进行定性和定量分析，整个过程只需1小时，极大地提高了分析效率。

2.6自动化程度高

液相色谱-串联质谱仪在整个分析的过程中都是全自动化的，不需要对仪器过多操作。目前可以实现在操作软件上实现自动进样，自动检测、实时监控、信息处理、分析判断、定性定量分析等，可达到高度的自动化程度，大大节省了时间。

3 展望

在法医毒物分析中，由于毒物的种类众多，理化性质也不经相同，高效液相色谱-串联质谱联用技术将液相色谱的高分离性能和质谱的高灵敏度、高选择性相结合，具备上述6项优点，在法医毒物分析中得到了广泛的应用[30-31]。

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