宋增良,馮金淼,郭 碩,王曉冰
(河北省計量監(jiān)督檢測研究院,河北 石家莊 050227)
酒精含量是指車輛駕駛?cè)藛T血液或呼氣中的酒精濃度[1]。近年來,隨著城鎮(zhèn)化進程加快和機動車保有量的日益增加,道路上的交通事故頻發(fā),酒后駕駛已成為發(fā)生惡性交通肇事的主要原因[2]。2011年5月1日生效的《刑法修正案(八)》將醉酒駕駛規(guī)定為犯罪并予以相應(yīng)的刑事處罰,這一強制手段為減少因飲酒導致交通事故,規(guī)范駕駛機動車,維護交通安全,起到積極作用。血液中酒精含量檢測是危險駕駛定罪、量刑的主要依據(jù)[3],司法部司法鑒定管理局規(guī)定檢測時,統(tǒng)一按照國家標準GB19522,采用GA/T1073或GA/T842規(guī)定的方法進行。
檢測血液中酒精含量需以有證標準物質(zhì)作為參考標準,才能在不同的時間和空間內(nèi)對物質(zhì)的統(tǒng)一特性進行有效測量,并能對測量結(jié)果進行比較,保證測量結(jié)果的可比性和有效性。本文介紹了血液中酒精含量的檢測方法及檢測用標準物質(zhì)的研究進展,為今后判定車輛駕駛?cè)藛T是否酒后或醉酒后駕車提供參考借鑒。
常用檢測血液中酒精含量的方法主要有化學法、酶法和氣相色譜法等[4-6]。
化學法主要包括酸性條件重鉻酸鉀氧化分光光度法,原理為:重鉻酸鉀—硫酸溶液與血液中酒精發(fā)生氧化還原反應(yīng),酒精在酸性條件下被重鉻酸鹽氧化,其濃度與重鉻酸鹽還原量呈正相關(guān),通過測定重鉻酸鹽的反應(yīng)量計算酒精含量。左保林[4]利用酸性條件重鉻酸鉀氧化分光光度法測定血液中酒精含量,以三氯乙酸為蛋白沉淀劑,4000 rpm離心樣品,上清液經(jīng)重鉻酸鉀—硫酸溶液氧化,使用紫外可見分光光度計測定595 nm處吸光度值,結(jié)果表明0~600 μg/100 mL線性范圍時,血液中酒精濃度線性關(guān)系:Y=0.38X+0.044(r=0.9952)。用化學法檢測血液中酒精含量不需精密儀器,操作簡便,成本低,易普及。但檢測過程中靈敏度低,易受外界因素影響,準確性低,此方法正逐漸被替代。
酶法目前已被廣泛使用,其原理是模擬酒精在肝臟中氧化的過程,以三(羥甲基)氨基甲烷-鹽酸為緩沖體系,酒精被乙醇脫氫酶及乙醛脫氫酶催化產(chǎn)生還原型輔酶,在340 nm波長處還原型輔酶有特殊吸收峰,通過分光光度計測定340 nm處還原型輔酶吸收率,間接計算酒精含量。胡云良等[7]利用酶法測定血液中酒精含量,以Tris-HCl緩沖液為反應(yīng)條件,使用自動生化分析儀對其進行兩點終點法檢測,結(jié)果表明在200~1200 mg/L線性范圍時,血液中酒精濃度線性關(guān)系:Y=0.997X-3.2(r=0.998);方法精密度:低濃度和高濃度批內(nèi)變異系數(shù)分別為2.8%、2.5%,批間變異系數(shù)分別為3.9%、3.3%;回收率:99.8%,膽紅素(低于159.1 μmol/L)、甘油三酯(低于7.4 mmol/L)、血紅蛋白(低于11.6 g/L)、乙醛(低于0.3 g/L)、異丙醇(低于0.2 g/L)、甲醇(低于0.7 g/L)、甲醛(低于0.6 g/L)時,對檢測結(jié)果無明顯影響;酶法與氣相色譜法比較,線性關(guān)系:Y=0.993X-9.76(r=0.998)。酶法檢測血液中酒精含量不需使用蛋白沉淀劑去除蛋白,操作簡便,靈敏度相對較高,但還原型輔酶無特異性,檢測結(jié)果易受血液中含烴基等化合物干擾。
用氣相色譜法檢測血液中酒精含量,靈敏度高,定量精準,可檢測出10-9甚至10-13級酒精含量,速度快且自動化程度高,適用于分析易揮發(fā)有機物。檢測時一般選用氫火焰離子化檢測器,按照不同方法的前處理,分為直接進樣法和頂空氣相色譜法。
直接進樣法原理為使用蛋白質(zhì)沉淀劑將血液蛋白凝固,離心,用氣相色譜儀-氫火焰離子化檢測器對上清液進行檢測,以醇類標準為平行操作,保留時間進行定性,用內(nèi)標以醇對內(nèi)標物峰面積比定量。
代娟等[8]利用樣品直接進入毛細管柱氣相色譜,內(nèi)標法定量,測定血液中酒精含量,為有效去除蛋白,以5%偏磷酸為蛋白沉淀劑,12000 rpm離心樣品,結(jié)果表明濃度為20~160 mg/100 mL線性范圍時,最低檢出限:5 mg/100 mL,血液中酒精濃度線性關(guān)系:Y=0.032X-0.0667(r=0.9965)。解潤芳等[9]依據(jù)同樣進樣方法,內(nèi)標法定量,以硫酸鋁鉀為蛋白沉淀劑,2500 rpm離心樣品,結(jié)果表明濃度為0.2~1.4 mg/mL線性范圍時,最低檢測限:0.01 mg/mL,血液中酒精濃度線性關(guān)系:Y=1.03357X-0.04114(r=0.9993)。氣相色譜直接進樣法前處理操作簡單,檢測時間短,靈敏度高,特異性好,能準確分離血液中酒精并精確定量,但Wasfi等[10]研究表明直接進樣易使血液蛋白堵塞色譜柱小孔和加樣器針頭,影響色譜柱使用壽命,此方法正逐漸被頂空進樣色譜法替代。
頂空進樣色譜法原理為氣相色譜儀與頂空進樣器聯(lián)用,將樣品直接置于頂空瓶內(nèi),恒溫加熱,使用氫火焰離子化檢測器,以叔丁醇為內(nèi)標,通過保留時間定性,峰面積定量來分析血液中酒精含量。
張偉等[11]利用頂空氣相色譜,內(nèi)標法定量,測定血液中酒精含量,結(jié)果表明濃度為10~400 mg/100 mL范圍時線性良好,最低檢出限:0.25 mg/100 mL,方法準確性:低濃度和高濃度回收率分別為94.70%、99.26%,方法精密度:低濃度和高濃度相對標準偏差(分別為3.6%、4.3%)均小于5%,說明該方法結(jié)果準確。歐陽運富[12]等依據(jù)同樣進樣方法,內(nèi)標法定量,測定血液中酒精含量,結(jié)果表明濃度為10~4000 mg/100 mL范圍時線性良好,最低檢出限:3 mg/L,血液中酒精濃度線性關(guān)系:Y=0.0047X-0.0324(r=0.9993),方法準確性:加標質(zhì)量濃度分別為200 mg/L、800 mg/L、2000 mg/L回收率范圍為98.6%~103%,方法精密度:相對標準偏差范圍為1.8%~3.0%,小于5%,說明該方法結(jié)果準確。頂空進樣色譜法作為檢測血液中酒精濃度的標準方法[13-15],可直接將易揮發(fā)氣體進入色譜儀,背景簡單,檢測速度快,且能準確定量,穩(wěn)定性好,自動化程度高,簡單易行,但頂空氣相色譜法對儀器配置和實驗室條件有較高要求。
為使測量結(jié)果有效可靠,不同機構(gòu)間血液中酒精濃度的結(jié)果具有可比性,必然要用有證標準物質(zhì)。在分析過程中以有證標準物質(zhì)作為參考標準,才能在不同的時間和空間內(nèi)對物質(zhì)的統(tǒng)一特性進行有效測量,并能對測量結(jié)果進行比較,保證測量結(jié)果的可比性和有效性。因此,研究相應(yīng)的標準物質(zhì)相當必要。
目前國內(nèi)有河南省計量工程技術(shù)研究中心和中國計量科學研究院研制了血液中酒精含量檢測用標準物質(zhì)即水中乙醇溶液標準物質(zhì),其中趙迎晨等[16]采用重量-容量法,配制了0.10 mg/mL、0.20 mg/mL、0.50 mg/mL、0.80 mg/mL、1.00 mg/mL、2.00 mg/mL、3.00 mg/mL、4.00 mg/mL 8種水中乙醇系列濃度標準物質(zhì),采用頂空進樣氣相色譜,進行均勻性、穩(wěn)定性檢驗,驗證定值結(jié)果并評估不確定度。測量結(jié)果均勻性檢驗使用單因素方差分析法,0.105 mg/mL、0.203 mg/mL、0.500 mg/mL、0.801 mg/mL、1.00 mg/mL、2.00 mg/mL、3.00 mg/mL、4.00 mg/mL水中乙醇溶液標準物質(zhì)均勻性檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計量分別為1.38、1.47、1.00、1.51、1.53、0.83、1.89、0.75,均小于臨界值2.30,標準物質(zhì)在95%置信區(qū)間內(nèi)均勻性良好;長期穩(wěn)定性采用先密后疏原則,在4℃儲存條件考察,經(jīng)驗?zāi)P蜑橹本€模型,一年內(nèi)量值無明顯變化趨勢且穩(wěn)定性良好,數(shù)據(jù)均小于2.78;考察(60±5) ℃短期穩(wěn)定性作為運輸過程中受溫度影響因素,數(shù)據(jù)均小于3.18,合格。
血液中酒精含量檢測是危險駕駛定罪、量刑的主要依據(jù)。上述檢測方法中,化學法操作簡單,易普及,但靈敏度低、還原性物質(zhì)易影響準確度;酶法預(yù)處理過程少,檢測時間短,但易受反應(yīng)溫度、人體內(nèi)其他化合物影響;直接進樣氣相色譜法前處理操作簡單,檢測時間短,靈敏度高,但血液蛋白易使色譜柱小孔和加樣器針頭堵塞,影響色譜柱使用壽命;頂空氣相色譜法直接將易揮發(fā)氣體進入色譜儀,檢測速度快,靈敏度高,準確,精密度高,因此被廣泛應(yīng)用,但頂空氣相色譜法對儀器配置和實驗室條件有較高要求。
血液中酒精含量檢測用標準物質(zhì)使檢測結(jié)果有效可靠,不同機構(gòu)檢測結(jié)果具有可比性。以有證標準物質(zhì)為參考標準,才能在不同時間和空間內(nèi)對物質(zhì)統(tǒng)一特性進行有效測量,保證結(jié)果的可比性和有效性。因此,研究相應(yīng)的標準物質(zhì)相當必要。