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“毒駕”案件中質(zhì)譜證據(jù)的采集及應(yīng)用

2015-12-07 12:35:04王元鳳劉建偉
質(zhì)譜學(xué)報(bào) 2015年2期
關(guān)鍵詞:苯丙胺毒品質(zhì)譜

王元鳳,閆 惠,杜 然,劉建偉

(1.中國(guó)政法大學(xué)證據(jù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100040;2.司法文明協(xié)同創(chuàng)新中心,北京 100025)

“毒駕”案件中質(zhì)譜證據(jù)的采集及應(yīng)用

王元鳳1,2,閆 惠2,杜 然1,劉建偉1,2

(1.中國(guó)政法大學(xué)證據(jù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100040;2.司法文明協(xié)同創(chuàng)新中心,北京 100025)

吸毒后駕駛(簡(jiǎn)稱“毒駕”)案件中,科學(xué)證據(jù)的檢驗(yàn)方法對(duì)相關(guān)法律法規(guī)的制訂以及案件公平公正的處理具有重要意義。本研究以微量陳舊血樣中安非他明類毒品為分析目標(biāo),建立了一種氣相色譜-正離子化學(xué)電離-串聯(lián)質(zhì)譜(GC/PCI-MS/MS)檢測(cè)方法,并將其應(yīng)用于370份交通事故案件中“酒駕”檢測(cè)后剩余的微量陳舊血樣。結(jié)果表明,該方法的靈敏度高、回收率好,測(cè)試樣品中安非他明類毒品的檢出率約為0.27%。上述研究結(jié)果不僅為我國(guó)“毒駕”案件的處理提供了一種高效的檢測(cè)方法,而且為相關(guān)法律措施的制訂提供了重要的參考數(shù)據(jù)和研究思路。

“毒駕”案件;安非他明類毒品;質(zhì)譜證據(jù);氣相色譜-正離子化學(xué)電離-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-PCI-MS/MS)

“毒駕”是駕駛?cè)艘苑轻t(yī)療目的吸食毒品后,在藥物作用期間駕駛機(jī)動(dòng)車的行為。毒品的種類繁多,吸食毒品后一般會(huì)伴有機(jī)體功能失調(diào)和組織病理變化,如疲倦、反應(yīng)遲鈍、讒妄、運(yùn)動(dòng)失調(diào)等,這些癥狀會(huì)導(dǎo)致駕駛?cè)说呐袛嗔档停踔镣耆珕适?。與“酒駕”相比,“毒駕”行為會(huì)對(duì)社會(huì)安全產(chǎn)生更為嚴(yán)重的威脅[1-2]。從20世紀(jì)70年代起,西方國(guó)家首先開(kāi)啟了“毒駕”問(wèn)題研究,并相繼設(shè)定了專門(mén)的法律條款治理“毒駕”問(wèn)題[3-4]。從2003年起,澳大利亞維多利亞州政府率先采用路邊隨機(jī)檢測(cè)的形式調(diào)查并治理“毒駕”問(wèn)題[5-6]。此外,各國(guó)學(xué)者相繼采用模擬駕駛等方式研究不同種類的毒品對(duì)駕駛行為的影響,這為相關(guān)法律法規(guī)的制訂提供了重要的依據(jù)[7-10]。

在我國(guó),繼“酒駕”入刑政策實(shí)施之后,“毒駕”現(xiàn)象也引起了越來(lái)越多的社會(huì)關(guān)注。但該問(wèn)題之所以尚未引起相關(guān)部門(mén)的直面應(yīng)對(duì),其主要原因在于:1)我國(guó)缺少對(duì)于全社會(huì)駕駛員吸毒情況的普遍調(diào)查,這種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失為相關(guān)法律法規(guī)的制訂造成了不小的障礙;2)需要建立能夠與現(xiàn)有的“酒駕”檢測(cè)兼容的“毒駕”分析方法,這是法庭科學(xué)技術(shù)部門(mén)開(kāi)展“毒駕”檢測(cè)工作必不可少的。

鑒于此,本工作以4種常見(jiàn)的安非他明類毒品為分析目標(biāo),以370份公安交通管理部門(mén)進(jìn)行“酒駕”檢測(cè)后剩余的微量、陳舊血液樣品為分析對(duì)象,以三氟乙酰(TFA)衍生化方法作為樣品的前處理手段,以氣相色譜-正離子化學(xué)電離-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-PCI-MS/MS)作為分析途徑,擬建立一種低檢出限、高精密度的“毒駕”案件檢測(cè)方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與設(shè)備

Varian GC3900氣相色譜儀,Varian SATURN2000質(zhì)譜儀:美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品;HH S11-Ni4電熱恒溫水浴鍋:北京三二八科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;IKA VORTEX GENIUS3渦旋振蕩器,飛鴿牌TGL-20B離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品。

1.2 試劑與樣品

苯丙胺(amphetamine,AM)鹽酸鹽,甲基苯丙胺(methyl amphetamine,MA)硫酸鹽,3,4-亞甲二氧基苯丙胺(3,4-methylenedioxyamphetamine,MDA)鹽酸鹽,3,4-亞甲二氧基甲基苯丙胺(3,4-methylenedioxymethamphetamine,MDMA)鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品:均由公安部物證鑒定中心提供;普羅地芬鹽酸鹽(SKF-525),N-甲基-雙-三氟乙酰胺(MBTFA):美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品;甲醇(色譜純):美國(guó)Fisher公司產(chǎn)品;正己烷(色譜純):上海安譜公司產(chǎn)品;三氯甲烷、氫氧化鈉(分析純):北京化工廠產(chǎn)品;甲基安非他明檢測(cè)試劑盒(產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)YZB/國(guó)0709—2010):艾博生物醫(yī)藥有限公司產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)使用的空白血采自健康志愿者;乙醇檢測(cè)后剩余微量血液檢材由北京市公安局公安交通管理局事故處提供,共370份,均為2013年1~3月期間發(fā)生交通事故后采集自當(dāng)事人的血液,保存期限約為1年,每份檢材的樣品量約為3~5mL。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備 準(zhǔn)確稱量5mg標(biāo)準(zhǔn)品AM、MAM、MDA、MDMA,以無(wú)水甲醇為溶劑,配制濃度為1g/L標(biāo)準(zhǔn)母液(以游離堿計(jì))。準(zhǔn)確稱取25mg SKF-525,以無(wú)水甲醇為溶劑,配制濃度為1g/L SKF-525內(nèi)標(biāo)母液。標(biāo)準(zhǔn)母液和內(nèi)標(biāo)母液均置于冰箱中冷藏保存,使用時(shí)按照需要進(jìn)行稀釋。準(zhǔn)確稱取4g NaOH,用去離子水配制成濃度為2mol/L NaOH水溶液。

1.3.2 樣品提取 由于安非他明類毒品中均含有活性胺基,樣品極性較大,進(jìn)行氣相色譜分析時(shí)容易出現(xiàn)拖尾等現(xiàn)象,所以本研究采用TFA衍生化方式,使活性胺基變?yōu)榉€(wěn)定的三氟乙酰胺,從而改善色譜的分離效果。本研究在Musshoff等[11]報(bào)道的樣品前處理方法的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化,具體步驟如下:

1)取200μL空白添加血樣或者真實(shí)血樣于1.5mL離心試管中,加入100μL 2mg/L內(nèi)標(biāo)溶液,30μL 2mol/L NaOH溶液,混合均

勻。向混合液中加入500μL有機(jī)溶劑(正己烷或者三氯甲烷),渦旋振蕩15min。

2)以20 000r/min離心10min后,取200μL有機(jī)層,轉(zhuǎn)移至0.5mL離心試管中,加入40μL MBTFA,70℃水浴加熱20min,進(jìn)行TFA衍生化。取1μL衍生化產(chǎn)物,供氣相色譜分析。

1.3.3 色譜條件 色譜柱:DB5-MS(30m× 0.25mm×0.25μm);進(jìn)樣口溫度280℃;程序升溫:起始溫度80℃,保持1min,以10℃/min升溫至280℃,保持2min;載氣(He,99.999%)流速1.0mL/min;不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積1μL;離子阱檢測(cè)器;離子阱溫度170℃;傳輸線溫度170℃;溶劑延遲3min。

1.3.4 質(zhì)譜條件 EI-MS SIS模式檢測(cè)時(shí),電離能70eV,碎片掃描范圍m/z 40~400,選擇定性監(jiān)測(cè)離子為:AM(m/z 91、119),MAM(m/z91、119),MDA(m/z 135、162),MDMA(m/z 135、154、162)。CI-MS/MS模式檢測(cè)時(shí),使用甲醇為反應(yīng)氣,碎片掃描范圍m/z40~400,選擇定性監(jiān)測(cè)離子為:AM(m/z119、232),MAM(m/z 119、246),MDA(m/z 163、276),MDMA(m/z163、290)。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析方法的優(yōu)化

TFA衍生化結(jié)合GC/MS是分析生物檢材中苯丙胺類毒品的常見(jiàn)方法[12-17]。然而,為了適應(yīng)“毒駕”數(shù)據(jù)調(diào)查以及“毒駕”司法鑒定等特殊需求,需要在分析方法的靈敏度、準(zhǔn)確性以及證據(jù)信息含量等方面對(duì)儀器分析方法進(jìn)行優(yōu)化。因此,選擇TFA衍生化結(jié)合GC-PCI-MS/MS法作為分析手段,以甲醇為反應(yīng)氣,通過(guò)化學(xué)軟電離的形式,最大限度地保留目標(biāo)物的準(zhǔn)分子離子峰。為了獲得最佳的分析效果,先后考察了有機(jī)溶劑的種類(正己烷和三氯甲烷)、萃取時(shí)間、時(shí)間編程、碰撞誘導(dǎo)裂解電壓以及靈敏度調(diào)節(jié)等多項(xiàng)影響因素,并最終確定以正己烷為萃取劑萃取15min。4種苯丙胺類毒品和內(nèi)標(biāo)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)列于表1。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,4種苯丙胺類毒品和內(nèi)標(biāo)物與TFA衍生化產(chǎn)物均可獲得良好的色譜分離結(jié)果,其色譜圖示于圖1。準(zhǔn)分子離子及碎片離子的質(zhì)譜信息列于表2。

2.2 分析方法的確證

取1mL空白血,通過(guò)添加50mg/L標(biāo)準(zhǔn)品混合液,配制毒品濃度分別為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)品添加系列血液樣品。按1.3.2節(jié)進(jìn)行前處理,GC-PCI-MS/MS方法檢測(cè)。以添加的標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)、待測(cè)物峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算線性相關(guān)系數(shù)R2。以血液樣品中的最低添加濃度(信噪比S/N≥3)作為檢出限(LOD),詳細(xì)結(jié)果列于表3。實(shí)驗(yàn)表明,4種苯丙胺類毒品在0.1~5mg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系(R2>0.99),最低檢測(cè)限可達(dá)mg/L級(jí)。按照標(biāo)準(zhǔn)曲線中線性范圍的低、中、高3個(gè)濃度,依據(jù)1.3.1節(jié)的添加方法分別配制0.2、1.0、5.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)品添加血液樣品(n=5)。按照1.3.2節(jié)進(jìn)行萃取和處理,使用GC-PCIMS/MS方法檢測(cè),根據(jù)目標(biāo)物與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)和回收率,結(jié)果列于表4。由表4可知,該方法的加標(biāo)回收率在79.70%~104.89%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在6.5%以下。

表1 GC-PCI-MS/MS法分析苯丙胺類毒品的相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)Table 1 Working parameters of GC-PCI-MS/MS for amphetamines

圖1 4種苯丙胺類毒品和內(nèi)標(biāo)的TFA衍生化產(chǎn)物色譜圖Fig.1 The chromatographs of TFA derivatives of four amphetamines and internal standard

表2 不同電離模式下,4種苯丙胺類毒品衍生化產(chǎn)物的準(zhǔn)分子離子和碎片離子結(jié)構(gòu)圖Table 2 The pseudo molecular ions and fragment ions of TFA derivatives of four amphetamines under CI and EI mode

表3 血液添加樣品的GC-PCI-MS/MS檢測(cè)法的檢出限和線性范圍Table 3 The detection limit and linearity range of GC-PCI-MS/MS method for the analysis of blood samples

表4 血液添加樣品的GC-PCI-MS/MS檢測(cè)法的回收率Table 4 The recovery of GC-PCI-MS/MS method for the blood samples

將本研究建立的GC-PCI-MS/MS方法與文獻(xiàn)[18]報(bào)道的GC/EI-MS SIS方法進(jìn)行橫向比較。從方法靈敏度的角度來(lái)看,對(duì)于相同添加濃度(10mg/L)的4種苯丙胺類毒品,GCPCI-MS/MS方法對(duì)于AM、MDA、MDMA等目標(biāo)物的響應(yīng)要明顯高于GC/EI-MS SIS方法;此外,GC/EI-MS SIS方法在分析MAM時(shí)的優(yōu)勢(shì)比較微弱。從分析方法提供的證據(jù)信息角度來(lái)看,在CI模式下,可以在獲得目標(biāo)物碎片離子信息的同時(shí)保留目標(biāo)物的分子結(jié)構(gòu)信息,這對(duì)于“毒駕”行為的證明更為全面;而在EI模式下,通常僅能獲得目標(biāo)物的碎片離子信息,這對(duì)于“毒駕”行為的證明力度相對(duì)欠缺??偠灾?,與GC/EI-MS SIS法相比,GC-PCIMS/MS法利用串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),在GC/MS基礎(chǔ)上獲得了更多的離子信息以及更加完整的物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息,這使得分析方法的定性定量更加準(zhǔn)確。

2.3 分析方法的應(yīng)用

為了向立法部門(mén)提供更為有力的方法支撐,本研究對(duì)370份在北京地區(qū)發(fā)生交通事故的駕駛員血液樣品進(jìn)行“毒駕”測(cè)試(苯丙胺類毒品)。首先,使用試劑盒對(duì)血液檢材(蒸餾水稀釋,體積比1∶1)進(jìn)行初篩。然后,對(duì)于陽(yáng)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采用GC-PCI-MS/MS方法對(duì)其進(jìn)行確證實(shí)驗(yàn),結(jié)果示于圖2。結(jié)果表明,在370個(gè)血液樣品中,1個(gè)樣品的初篩結(jié)果為陽(yáng)性。使用GC-PCI-MS/MS方法對(duì)其進(jìn)行復(fù)核后發(fā)現(xiàn),該樣品中含有MAM(約0.20mg/L)和MDMA(約0.08mg/L)兩種苯丙胺類毒品。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,2013年1~3月期間,在北京地區(qū)發(fā)生交通事故的駕駛員中,吸食苯丙胺類毒品的概率約為0.27%。雖然這一數(shù)字存在一定的偶然性,并不能代表所有時(shí)間段、所有地區(qū)、所有種類的“毒駕”情況,然而,它足以證明我國(guó)的“毒駕”問(wèn)題是不容小覷的,“毒駕”法律法規(guī)的出臺(tái)勢(shì)在必行。

圖2 初篩結(jié)果為陽(yáng)性的血液樣品的確證實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果Fig.2 The confirmation results of positive-screening blood sample

3 結(jié)論

對(duì)于微量陳舊血樣中的苯丙胺類毒品,TFA衍生化結(jié)合GC-PCI-MS/MS是一種靈敏、準(zhǔn)確、證據(jù)信息量豐富的證據(jù)提供方法。該方法適合我國(guó)現(xiàn)階段司法實(shí)踐的需求,可以成為“毒駕”數(shù)據(jù)調(diào)查以及“毒駕”證據(jù)分析的有效手段。370份實(shí)際樣品檢測(cè)結(jié)果表明,近階段北京地區(qū)存在吸食苯丙胺類毒品后駕駛的情況,這一現(xiàn)象應(yīng)引起相關(guān)立法部門(mén)的注意。

致謝:感謝北京市公安局公安交通管理局在樣品收集方面提供的大力支持;感謝澳大利亞莫納什大學(xué)Olaf H DRUMMER教授提供的澳大利亞維多利亞州“毒駕”路邊檢測(cè)方面的參考資料。

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Collection and Application of Scientific Evidence Based on MS in Drug-Driving Cases

WANG Yuan-feng1,2,YAN Hui2,DU Ran1,LIU Jian-wei1,2
(1.Key Laboratory of Evidence Science,China University of Political Science and Law,Beijing100040,China;2.Collaborative Innovation Center of Judicial Civilization,Beijing100025,China)

Scientific evidence in drug-driving cases and its analysis methods play an important roles in traffic-related legislation and legal justice.The method of gas chromatography-positive chemical ionization-tandem mass spectrometer(GC-PCI-MS/MS)was utilized in sample preparation and analysis process,in order to detect the amphetamines in trace and decayed blood samples.370blood sample residues were collected from traffic accident cases and tested for blood alcohol concentration(BAC),which were re-tested for amphetamines.The results indicate that the method has low limits of detection(LODs)for four amphetamines,show a good linearity and high extraction recoveries.Approximately 0.27%of the blood sample residues are positive for amphetamines.The results provide an efficient method for drug-driving cases as well as important data for the related legislation.

drug-driving cases;amphetamines;scientific evidence based on MS;gas chromatography-positive chemical ionization-tandem mass spectrometer(GC-PCI-MS/MS)

O657.63

A

1004-2997(2015)02-0141-07

10.7538/zpxb.youxian.2014.0063

2014-04-09;

2014-06-03

國(guó)家自然科學(xué)基金(61108075);中國(guó)政法大學(xué)青年教師學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助

王元鳳(1979—),女,遼寧沈陽(yáng)人,副教授,從事微量物證檢驗(yàn)與毒物毒品分析。E-mail:yuanfengw@cupl.edu.cn

時(shí)間:2014-12-02;

http:∥www.cnki.net/kcms/doi/10.7538/zpxb.youxian.2014.0063.html

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