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氘代内标在法庭毒物分析的应用

来源: 合肥中皖化学试剂  发布时间: 2018-07-31 11:27:02   浏览量: 987

    氘代内标在法庭毒物分析的应用

      杜鸿雁,董颖,张蕾萍,栾玉静,王瑞花,于忠山

     ( 公安部物证鉴定中心北京市现场物证检验工程技术研究中心,北京100038)

    【摘要】法庭毒物分析实验室内部进行质量控制是保证毒物分析结果准确、可靠的重要手段,在毒物分析中使用内标法进行质量控制是最有效方法。内标法使用的最佳内标物是与被测物结构性质极相近的氘取代物,即氘代内标。本文综述了氘代内标在法庭毒物分析中的应用与研制进展,阐述了研制具有自主知识产权的氘代内标试剂,可降低对国外试剂的依赖度,促进我国法庭毒物分析质量控制的发展,产生良好的社会效益和经济效益。

    【关键词】法医毒物分析; 氘代内标; 质量控制

    【中图分类号】DF795. 1 【文献标识码】A 【文章编号】1001-5728( 2015) 02-0152-04

    当前,我国法庭毒物分析实验室的质量控制体系发展愈发完善,要求也越来越高。同时,随着司法体制的逐步健全,公民证据意识的增强,进而越来越关注案件鉴定结论的质量。因此,毒物分析的质量控制显得非常重要,并日益受到毒物分析工作者的重视。

    毒物分析方法可靠性的监控,国际上普遍采用添加内标物的方法,即内标法。在选择内标物时,为获得严谨、准确的分析结果,最佳的内标物是各毒物的氘代标准品,且在毒物分析中具有广泛的应用前景。然而,在国内市场上销售的氘代内标全部都是代理的国外产品,价格昂贵,而且不是每一种被分析物的氘代物都有售。因此,研制法庭毒物分析所用的氘代标准品,将填补我国氘代内标研制在此领域的空白,进一步提高我国毒物分析质量控制的水平。

    1 法庭毒物分析质量控制与氘代内标

    当前,毒物分析技术快速发展,已从定性分析发展到定量分析,从常量发展到微量、超微量分析。不仅限于胃内容物的定性测定,并可通过体液、组织中微量毒物及代谢物的定性、定量,而判定体内涉案毒物是阴性或是阳性; 若是阳性,则需进一步判定其中毒量或致死量。因影响毒物分析结果的因素很多,而正确的分析与否,对中毒案件起着直接证据作用。

    作为毒物分析方法质量控制有外标法和内标法。外标法就是向空白样品中添加标准品监控分析过程及结果。外标法要求对整个操作过程严格控制,否则造成分析误差。内标法是在待测样品中添加内标物的方法进行监控,减少了许多客观因素的影响。国际上普遍采用添加内标来保证分析方法的可靠性,该方法具有更高的准确度和精密度。这种监控方法可以避免毒物分析中,由于添加基质不同以及平行操作产生的误差,尤其是可以有效控制假阴性的发生。邱净英等比较研究高效毛细管电泳内标法与外标法进行含量测定结果的差异,结果显示外标法检测的结果较内标法偏低,高效毛细管电泳内标法比外标法含量测定结果理想。杨小姣等以成品啤酒为样品,将啤酒蒸馏后,使用气相色谱仪,采用外标法和内标法对啤酒中的高级醇进行定量分析,以比较两种定量方法的优缺点。结果表明: 一般情况下,内标法比外标法准确。吴艳等就如何选择内标法或外标法进行探讨时指出: 对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响的条件下,首先选择内标法。采用内标法进行分析时,为获得最严谨、最准确的分析结果,最佳的内标物是各毒物的氘代标准品。

    在我国,采用与待测毒物具有相同分子结构的稳定同位素2H( D) 标记的有机物氘代标准品,作为内标的分析方法已经成为法庭科学领域对毒物分析进行严格质量控制的发展趋势。使用同位素2H( D) 标记的化合物作为内标,避免了由于脏器组织和体液复杂的基质效应、前处理和质谱检测器等因素对分析方法测定结果的影响,有效地校正方法中出现的误差,显著提高目标化合物的回收率和方法稳定性,可以使分析方法的定性、定量准确性大大提高。

    2 氘代内标的应用

    2. 1 氘代内标在国外的应用

    在国外,毒物分析工作者普遍采用添加被测毒物的氘代内标物对分析方法进行质量控制。Dan 等以氘代物为内标,采用液液萃取、气相色谱质谱法检测人血中的苦参碱,结果显示苦参碱的线性范围为10 ~ 500ng /mL,日间和日内精密度分别为0. 4% ~4. 0%、1. 0% ~ 3. 5%,定量限为23ng /mL。Jianmei 等建立了液相色谱-串联质谱法( LC-MS /MS) 测定人血中的拉帕替尼的分析方法,在使用内标法进行定量时,作者对非同位素标记和同位素标记的内标物进行了比较,结果表明: 氘代拉帕替尼具有与拉帕替尼最为接近的物理和化学性质,在提取血样前加入氘代拉帕替尼可以校正由于样本净化过程中对拉帕替尼造成的损失; 在检测时,由于氘代拉帕替尼与拉帕替尼受干扰组分的影响几乎一致,可以校正质谱离子化过程中干扰组分对拉帕替尼离子的抑制或增强作用,从而获得了更加准确的测定结果。Wang 等用卡维地洛-D5

    作为同位素内标,建立了人血中卡维地洛的LC-MS /MS 分析方法,并就使用氘代内标可以有效降低或消除液相色谱-质谱分析中的基质效应进行了详尽探讨。该作者指出,同位素内标是消除基质效应首选的内标物,同位素内标与目标物具有相同的化学性质和相同的保留时间,因此可以抵消质谱离子化过程中的基质效应,同时消除前处理过程中的差异。Antignac 等对20 个组织中添加醋酸曲安缩松的样品进行比较发现,使用氟氢可的松作内标时信号强度的相对标准偏差为32. 6%,使用同位素内标醋酸曲安缩-D6,其相对标准偏差可降为5. 7%。

    2. 2 氘代内标在我国的应用

    在我国,也有部分学者采用氘代内标法进行分析检测。甘盛等建立了液相-质谱串联法测定人血浆中的沙丁胺醇含量。血浆离心后过玻璃纤维滤膜,经酶解加入沙丁胺醇-D3内标溶液,用C18小柱净化后以3%的氨水甲醇溶液对Oasis MCX 小柱进行洗脱,吹干,以0. 1%甲酸水溶液-甲醇溶液( 95 ∶ 5) 溶解残余物,用液相-质谱串联法测定,以0. 1% 甲酸乙腈溶液和0. 1% 甲酸溶液为流动相梯度洗脱。结果表明沙丁胺醇的标准曲线的线性关系良好,灵敏准确、重现性与特异性强、干扰少,可用于人体内沙丁胺醇的检验研究。展长淑等以吗啡-D3、吗啡-3-葡萄糖醛酸苷-D3为内标,建立了尿液中同时分析可待因、6-单乙酰吗啡、吗啡、吗啡-3-葡萄糖醛酸苷和吗啡-6-葡萄糖醛酸苷的超高效液相色谱-串联质谱方法,该方法具有简便、快速、准确的特点,可以满足法庭毒物分析的需要。黄克建等以丁丙诺啡-D4和去环丙甲基丁丙诺啡-D3为内标物,建立了尿液中丁丙诺啡及去环丙甲基丁丙诺啡的GC-MS 分析方法;方法的线性范围为0. 05 ~ 4. 0μg /mL,检出限分别为0. 001 7μg /mL、0. 008 5μg /mL,回收率> 86%,RSD分别为1. 5%、2. 3%。

    氘代内标作为分析方法质量控制的最有效手段,已经在美国和欧洲等发达国家广泛使用。在我国,由于氘代内标物价格昂贵,而且种类受限,使氘代内标的应用受到一定限制,大部分毒物分析工作者选择采用其它内标物进行质控分析,一般选用与被测物结构相似、化学性质稳定的化合物作内标。刘冬娴等用奋乃静作内标物,建立了血浆中丁丙诺啡的液相色谱-质谱分析方法。李兵等以非那西丁为内标,建立了高效液相色谱法测定人血浆中沙利度胺的分析方法。刘缙等以SKF525作内标物,建立了人血、尿中地芬尼多的气相色谱快速分析方法。

    3 氘代内标的研制

    目前,国内尚无涉案毒物氘代内标的商品化产品,而法庭科学领域又急需该类物质用于毒物分析质量控制。但是由于国外在技术上的垄断,氘代内标试剂均依赖进口,发达国家在氘代内标试剂制备方面已经形成一个具有显著经济效益的高科技产业,拥有较为完整的技术和产业链,由于技术保密和产品垄断等原因,有关合成的技术文献和专利几乎未见报道。同时,与发达国家的毒物集中于滥用药物和治疗药物不同,我国还包括大量的农药、鼠药、中草药等具有地域特征的毒物,而该类毒物的氘代内标在国外和国内市场均属空白。因此,制备具有自主知识产权的涉案毒物的氘代内标试剂,降低对国外试剂的依赖度并打破国外封锁,不仅能够大力促进我国法庭毒物分析的快速发展,还可以创造可观的经济效益和社会效益。

    3. 1 国外氘代内标的研制在国外,一些从事毒物分析的学者在被测物的氘代内标物通过购买难以获得时,会选择自己合成内标物,然后使用该内标物进行分析检测。如Uta 等合成了琥珀酰胆碱-D18及其代谢物琥珀酰单胆碱-D3并通过NMR、HPLC-MS /MS 等手段对其进行表征,用于检测肌肉松弛剂琥珀酰胆碱及其代谢物琥珀酰单胆碱的质谱分析。Hans 等合成了雌三醇-D3,用其作内标,建立了人血浆中雌三醇的GC-MS 分析方法。

    3. 2 我国氘代内标的研制

    近年来,国内在氘代内标物的研制上取得了一定进展,如费荣杰研制出磺胺甲噁唑-D4和磺胺喹噁啉-D4用作磺胺类药物残留检测的内标,徐仲杰等等研制出苏丹红I-D5,作为内标试剂用于食品安全苏丹红系列违禁染料的检测。在法庭科学领域,公安部物证鉴定中心已经成功研制四种苯二氮艹卓 类安眠镇静药物的氘代内标物,在实际应用中具有较好的稳定性,为法庭毒物分析质量控制奠定了基础。但是,上述氘代内标物的制备目前仅限于实验室水平,急需扩大生产规模,进一步提高稳定性和产出率,同时,还需逐步扩大内标物研制种类和范围,逐渐实现全领域覆盖和应用。

    4 结语

    涉案毒物的氘代内标物在毒物分析质量控制领域具有广泛的应用价值,而进口氘代内标物的高价格且品种不齐全已成为制约毒物分析方法评价的瓶颈,给国内涉案毒物分析的质量控制带来了十分被动的局面。制备涉案毒物的氘代内标物,并建立采用氘代内标进行分析检验的国家标准和行业标准,并将其用于我国各级司法的毒物分析部门,大力提高毒物分析技术能级,加快与国际先进接轨的步伐。氘代内标的国产化将填补国内在此专业领域的空白,打破国外试剂以及其昂贵的价格垄断国内市场的局面,同时降低科研和应用成本,对于以后法庭科学领域毒物分析方法进行严格质量控制,以及全面提升我国毒物分析水平打下坚实的基础。

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