劉少丹,張大明,張煒,張文芳
(1.山西醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,山西太原 030001;2.北京市公安局法醫(yī)鑒定中心,北京 100192)
·綜述·
生物樣品的色譜-質(zhì)譜定性確認(rèn)指標(biāo)
劉少丹1,張大明2,張煒2,張文芳2
(1.山西醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,山西太原 030001;2.北京市公安局法醫(yī)鑒定中心,北京 100192)
由于復(fù)雜基質(zhì)的存在,生物樣品中毒物的色譜-質(zhì)譜定性確認(rèn)指標(biāo)與非生物樣品有所不同。即使同為生物樣品,定性確認(rèn)指標(biāo)也會(huì)因應(yīng)用領(lǐng)域的不同而不盡相同。本文綜述了法醫(yī)毒物分析及其他應(yīng)用領(lǐng)域生物樣品中待測(cè)物的色譜-質(zhì)譜定性確認(rèn)指標(biāo)的異同,這些確認(rèn)指標(biāo)主要包括保留時(shí)間、相對(duì)保留時(shí)間、信噪比、特征離子、特征離子的相對(duì)豐度、母離子-子離子對(duì)和離子對(duì)豐度比等。
法醫(yī)毒理學(xué);色譜法;質(zhì)譜分析法;綜述;質(zhì)量控制;定性研究;確認(rèn)指標(biāo);生物樣品
法醫(yī)毒物分析是以分析化學(xué),尤其是現(xiàn)代儀器分析技術(shù)為基礎(chǔ),以能損害生命正?;顒?dòng)的毒物為對(duì)象并對(duì)其進(jìn)行定性和定量判定,從而服務(wù)于國家法制建設(shè)的一門應(yīng)用性學(xué)科。法醫(yī)毒物分析中判斷檢材中是否含有某種毒物,稱為確證試驗(yàn)。一般而言,確證試驗(yàn)的方法多為色譜、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等儀器分析方法。常規(guī)的定性分析常采用以下三種模式:(1)經(jīng)驗(yàn)判斷或是專家指導(dǎo)意見。經(jīng)驗(yàn)豐富的分析者,通過日常工作經(jīng)驗(yàn)的積累及平時(shí)的學(xué)習(xí),可以對(duì)生物樣品的分析結(jié)果給出相對(duì)準(zhǔn)確的定性分析結(jié)果。(2)與標(biāo)準(zhǔn)譜庫比對(duì)。如美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)質(zhì)譜庫,通過相似度檢索,分析匹配度和CAS號(hào)等進(jìn)行分析結(jié)果的判定。(3)與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比對(duì)。將樣品中目標(biāo)分析物的分析結(jié)果和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的分析結(jié)果進(jìn)行比對(duì),給出最后的定性分析結(jié)果。
由于法醫(yī)毒物分析面對(duì)的多為生物檢材,包括各種體液、器官和組織,均含有極其復(fù)雜的基質(zhì),使得常規(guī)的定性確認(rèn)指標(biāo)受到挑戰(zhàn),特別是目標(biāo)物含量接近方法檢出限時(shí),定性結(jié)果的可靠性尤為重要。如何對(duì)生物樣品中檢測(cè)結(jié)果的可靠性進(jìn)行判定,包括農(nóng)藥殘留、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境衛(wèi)生、運(yùn)動(dòng)興奮劑、法醫(yī)毒物分析等不同的檢測(cè)領(lǐng)域給出了各自的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[1-10]。目前國內(nèi)相關(guān)的毒物分析標(biāo)準(zhǔn)方法尚未考慮體外樣品和生物檢材之間的差別,定性確認(rèn)指標(biāo)使用與非生物樣品相同的確認(rèn)指標(biāo),籠統(tǒng)地要求空白樣品無干擾、保留時(shí)間相同、信噪比(signal/noise,S/N)≥3、譜庫匹配率不低于90%[11]或質(zhì)譜特征離子碎片及相對(duì)豐度(即離子比率)一致[12-14],即可定性。近5年來新發(fā)布的方法中多數(shù)定性確認(rèn)指標(biāo)已經(jīng)嘗試采用國際流行的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。本文將針對(duì)法醫(yī)毒物分析中普遍使用的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用定性分析技術(shù),就不同國家、區(qū)域組織制訂的生物樣品檢測(cè)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中定性結(jié)果質(zhì)量控制中的主要確認(rèn)指標(biāo)進(jìn)行綜述,并與國內(nèi)有關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行比較,望能引起有關(guān)部門或人員對(duì)定性結(jié)果質(zhì)量控制的重視,防止錯(cuò)誤結(jié)果的發(fā)生。
生物樣品色譜-質(zhì)譜定性分析結(jié)果的主要確認(rèn)指標(biāo)包括(1)色譜方面:保留時(shí)間(retention time,RT)、相對(duì)保留時(shí)間(relative retention time,RRT);(2)質(zhì)譜方面:S/N、特征離子(m/z)、特征離子的相對(duì)豐度、母離子-子離子對(duì)和離子對(duì)豐度比等。不同的應(yīng)用領(lǐng)域中,因其檢測(cè)結(jié)果的用途不同,其設(shè)立的色譜-質(zhì)譜定性確認(rèn)指標(biāo)各不相同。國際和國內(nèi)不同領(lǐng)域色譜-質(zhì)譜定性結(jié)果的確認(rèn)指標(biāo)匯總見表1~2[1-27](文后)。
RT(RRT)是定性分析的一個(gè)重要參數(shù)。不同應(yīng)用領(lǐng)域的管理部門或?qū)I(yè)組織因各自檢測(cè)目的不同,對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象給出的RT的確認(rèn)指標(biāo)有很大差異。
2.1 氣相色譜(GC)
國際方面,歐盟委員會(huì)在2002年的EU:2002/ 657/EC[1]決議中,針對(duì)動(dòng)物及動(dòng)物源性食品的藥物殘留檢測(cè),規(guī)定目標(biāo)物RT至少應(yīng)大于或等于色譜死時(shí)間(t0)的2倍,其RT的最大允許偏差為±2%,RRT的最大允許偏差為±0.5%。歐盟委員會(huì)健康和消費(fèi)者保護(hù)署在2013年頒布的EU:SANCO/12571/2013[2]中,針對(duì)食品和飼料中的農(nóng)藥殘留檢測(cè),規(guī)定目標(biāo)物RT至少應(yīng)大于或等于t0的2倍,其RT的最大允許偏差為±0.2min。美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)市場(chǎng)服務(wù)署(United States Department of Agriculture/Agricultural Marketing Service,USDA/AMS)在2013年發(fā)布的《農(nóng)藥數(shù)據(jù)程序》(Pesticide Data Program,PDP)[3]中,RT的最大允許偏差為±0.05min,RRT的最大允許偏差為±0.01min。在美國食品及藥物管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)的《行業(yè)指南118-對(duì)動(dòng)物藥物殘留鑒定的氣相色譜-質(zhì)譜法確認(rèn)指導(dǎo)草案》[4]中,其RT的最大允許偏差為±2%。國際反興奮劑機(jī)構(gòu)(World Anti-Doping Organization,WADA)2010年發(fā)布的《色譜-質(zhì)譜法定性分析的判定標(biāo)準(zhǔn)》[5]中,針對(duì)尿液中興奮劑類藥物的檢測(cè),RT的確認(rèn)指標(biāo)為保留因子(k)在3~10范圍內(nèi),RT的最大允許偏差為±2%或0.1min,RRT的最大允許偏差為±1%或±0.1%(穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo))。聯(lián)合國毒品與犯罪問題辦公室(United Nations Office on Drugs and Crime,UNODC)在其2009年發(fā)布的《繳獲的非法藥物和生物樣本檢測(cè)中儀器校準(zhǔn)和分析方法確認(rèn)指南》[6]中,針對(duì)繳獲的非法藥物和生物樣本的檢測(cè),規(guī)定RT的最大允許偏差為±2%。歐洲職場(chǎng)藥物檢測(cè)協(xié)會(huì)(European Workplace Drug Testing Society,EWDTS)發(fā)布的《歐洲正規(guī)職場(chǎng)藥物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室指南》[7],針對(duì)尿液中的藥物檢測(cè),規(guī)定RT的最大允許偏差為±2%或3 s。競(jìng)技比賽化學(xué)家協(xié)會(huì)(Association of Official Racing Chemists,AORC)在2011年發(fā)布的《色譜-質(zhì)譜法鑒定的基本要求指南》[8]中,針對(duì)動(dòng)物比賽中的藥物檢測(cè),其最大允許偏差RT為±1%或6 s,RRT為±1%。美國法庭毒物學(xué)家協(xié)會(huì)(Society of Forensic Toxicologists,SOFT)和美國法庭科學(xué)學(xué)會(huì)(American Academy of Forensic Sciences,AAFS)在2006年共同發(fā)布的《法庭毒物分析實(shí)驗(yàn)室指南》[9]中,規(guī)定RT的最大允許偏差為±(1%~2%)。在歐洲毒理學(xué)和法庭化學(xué)協(xié)會(huì)(Society for Toxicological and Forensic Chemistry,GTFCh)2009年的《法庭毒物分析質(zhì)量控制指南》[10]中,RT和RRT的最大允許偏差分別為±2%和±1%。
國內(nèi),在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域,GB/T 19648—2006《水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》[15]中要求待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT相一致。農(nóng)業(yè)部958號(hào)公告—10—2007《水產(chǎn)品中雌二醇?xì)埩袅康臏y(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》[16]中,要求待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT≤0.10min。在公共安全領(lǐng)域,GB/T 19267.7—2008《刑事技術(shù)微量物證的理化檢驗(yàn)第7部分氣相色譜-質(zhì)譜法》[11]中要求待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT相一致。GB/T 29635—2013《疑似毒品中海洛因的氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜檢驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)中[12-14,28,29],也要求待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT相一致且空白無干擾即可。在司法部司法鑒定管理局頒布的司法鑒定技術(shù)規(guī)范SF/Z JD0107004—2010《生物檢材中苯丙胺類興奮劑、哌替啶和氯胺酮的測(cè)定》等檢測(cè)方法[20-25]中要求RT的最大允許偏差為±2%。在公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T 1074—2013《生物樣品中γ-羥基丁酸的氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢驗(yàn)方法》[26]中要求RT的最大允許偏差為±2%。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2002年發(fā)布的《殘留分析質(zhì)量控制指南》[27]的5.5.2條款中,要求使用色譜分析時(shí),在相同試驗(yàn)條件下,待測(cè)物與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品具有相同的RT,同時(shí)5.6.3條款中要求GC的RRT最大允許偏差為±0.5%。
2.2 液相色譜(LC)
歐盟委員會(huì)的EU:2002/657/EC[1]決議中,其RT最大允許偏差為±5%,RRT為±2.5%。在USDA/AMS的PDP[3]中,其RT最大允許偏差為±0.5min,RRT為±0.1min。美國FDA的《行業(yè)指南118-對(duì)動(dòng)物藥物殘留鑒定的氣相色譜-質(zhì)譜法確認(rèn)指導(dǎo)草案》[4]中,RT最大允許偏差為±5%。在AORC的《色譜-質(zhì)譜法鑒定的基本要求指南》[8]中,RT最大允許偏差為±2%或12 s[超高效液相色譜(UPLC)的RT為半峰高的峰寬的±50%或3 s(參考值可更大)],RRT為±2%。在GTFCh的《法庭毒物分析質(zhì)量控制指南》[10]中,其RT最大允許偏差為±5%,RRT為±2.5%。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和農(nóng)業(yè)部的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[15-19]中,RT最大允許偏差為±(2.5%~5%),RRT為±2.5%。司法鑒定技術(shù)規(guī)范[20-25]中,RT最大允許偏差為±2%。公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T 1074—2013《生物樣品中γ-羥基丁酸的氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢驗(yàn)方法》[26]中RT最大允許偏差為±2%。
綜上可以看出,國際上不同的應(yīng)用領(lǐng)域或檢測(cè)組織對(duì)色譜RT的規(guī)定是有稍微差別的。對(duì)于GC,國外多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域最大允許偏差為±2%,僅個(gè)別領(lǐng)域有所不同,如EU:SANCO/12571/2013[2]中RT最大允許偏差為±0.2min(12 s)。對(duì)于LC,國外多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的RT最大允許偏差為±5%,USDA/AMS的PDP[3]中,RT最大允許偏差為±0.5min(30 s)。國內(nèi)2010年前頒布的生物樣品中藥物和農(nóng)藥殘留檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中,色譜RT的確認(rèn)指標(biāo)多數(shù)為“待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT相一致”,在2010年之后,陸續(xù)與國際接軌,將GC的RT最大允許偏差設(shè)定為±2%。對(duì)于LC,在農(nóng)業(yè)部門的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中RT最大允許偏差多數(shù)設(shè)定為±(2.5%~5%),而司法鑒定和公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中則普遍將RT最大允許偏差設(shè)定為±2%,與GC的RT最大允許偏差相同。特別值得關(guān)注的是,在目前國內(nèi)現(xiàn)行有效的有關(guān)生物樣品中藥物和農(nóng)藥殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中,部分還在沿用“待測(cè)物與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的RT相一致”的要求,這個(gè)指標(biāo)能否真正滿足法醫(yī)毒物分析檢測(cè)的需求還有待進(jìn)一步商榷。
3.1 特征離子(峰)
在生物樣品的色譜-質(zhì)譜法定性分析中,分析結(jié)果主要是靠樣品中待測(cè)物的質(zhì)譜圖與對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖的匹配情況來得出。理論上待測(cè)物的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖中的特征離子(峰)數(shù)量應(yīng)該完全一致,但當(dāng)生物樣品中待測(cè)物的含量較低時(shí),很難得到兩者的質(zhì)譜圖中特征離子(峰)數(shù)量完全一致。因此樣品中選擇多少個(gè)特征離子(峰)來與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比對(duì)是一個(gè)極其重要的影響因素,只有選擇出合理數(shù)量的特征離子(峰)來進(jìn)行比對(duì),才能為待測(cè)物的準(zhǔn)確定性提供幫助。
從表1~2中可以看出,不同的區(qū)域、行業(yè)組織、國家主管部門制定的標(biāo)準(zhǔn)或指南中在進(jìn)行特征離子(峰)的選擇時(shí),均要求該特征離子(峰)的S/N≥3,否則不能選擇為特征離子(峰),只有這樣,定性結(jié)果才更具有可靠性。
在特征離子(峰)數(shù)量選擇方面,從表1可以看出,國外的區(qū)域、行業(yè)組織、國家主管部門制定的指導(dǎo)性文件[1-7]中,一級(jí)質(zhì)譜要求采用全掃或選擇離子監(jiān)測(cè)(selected ion monitor,SIM)模式時(shí)至少選擇3個(gè)特征離子(峰),串聯(lián)質(zhì)譜則需要至少選擇2個(gè)子離子(峰)。在EU:SANCO/12571/2013[2]中,將一級(jí)質(zhì)譜分為單位質(zhì)量分辨率質(zhì)譜和高分辨率質(zhì)譜,高分辨率質(zhì)譜要求最好包含分子離子,至少1個(gè)特征碎片離子(峰)。在AORC的《色譜-質(zhì)譜法鑒定的基本要求指南》[8]中則直接采用SIM模式,需選擇4個(gè)特征離子(峰)。在SOFT/AAFS的《法庭毒物分析實(shí)驗(yàn)室指南》[9]中,采用SIM模式對(duì)于特征離子(峰)的選擇要求至少2個(gè)特征離子(峰)。在GTFCh的《法庭毒物分析質(zhì)量控制指南》[10]中,對(duì)于全掃模式,需選擇至少4個(gè)特征離子(峰)且所有特征離子(峰)的相對(duì)豐度要≥10%;在SIM模式下,需選擇至少3個(gè)特征離子(峰);對(duì)于串聯(lián)質(zhì)譜則需選擇1個(gè)母離子和至少2個(gè)子離子(峰)。
國內(nèi)不同應(yīng)用領(lǐng)域給出的特征離子(峰)的選擇也有所不同。在農(nóng)業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)[15-19]中,SIM模式要求至少選擇3個(gè)特征離子(峰),選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)(selected reaction monitor,SRM)/多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitor,MRM)模式下要求選擇1個(gè)母離子和至少2個(gè)子離子(峰)。在司法鑒定技術(shù)規(guī)范[20-25]中,全掃模式要求至少選擇2個(gè)特征離子(峰),SIM模式要求至少選擇3個(gè)特征離子(峰),MRM模式下要求選擇1個(gè)母離子和至少2個(gè)子離子(峰)。在公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T 1074—2013《生物樣品中γ-羥基丁酸的氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢驗(yàn)方法》[26]中,全掃模式要求至少選擇3個(gè)特征離子(峰),MRM模式下要求選擇1個(gè)母離子和至少2個(gè)子離子(峰)。在國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的《殘留分析質(zhì)量控制指南》[27]中,全掃模式要求至少選擇4個(gè)特征離子(峰)。在公共安全領(lǐng)域毒品標(biāo)準(zhǔn)[12-14]中,全掃模式要求至少選擇4個(gè)特征離子(峰),有的標(biāo)準(zhǔn)[11,28,29]中,則要求所有特征離子(峰)均出現(xiàn)。
王維的一生經(jīng)歷了一次次的“失去”。他出生在貴族世家,家境殷實(shí),生活美滿。父親教他詩文,母親教他繪畫和佛經(jīng),年幼的王維還繼承了祖父的音樂基因,據(jù)說他第一次拿起樂器就可以彈奏,和莫扎特一樣,都是極有音樂天賦的“神童”。
在特征離子(峰)的選擇方面,比較傳統(tǒng)的做法是對(duì)質(zhì)譜圖用定性確認(rèn)點(diǎn)(identification point,IP)得分來解釋質(zhì)譜數(shù)據(jù)。對(duì)于待測(cè)物定性所需要的得分,歐盟委員會(huì)的EU:96/23/EC[30]附錄Ⅰ中列出的A組中物質(zhì)的定性至少需要滿足4分,B組中物質(zhì)的定性至少需要滿足3分,也就是傳統(tǒng)上稱謂的質(zhì)譜“四分法”。盡管該方法在新的標(biāo)準(zhǔn)方法或指南性文件中不再加以強(qiáng)調(diào),但在很多現(xiàn)行的有效標(biāo)準(zhǔn)中還在使用。
3.2 特征離子的相對(duì)豐度
在生物樣品的色譜-質(zhì)譜法定性分析中,除了需要考慮待測(cè)物的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖中的特征離子峰是否一致外,還需要考慮兩者間特征離子(峰)的相對(duì)豐度是否一致或相近,只有這些參數(shù)均滿足要求,才可以對(duì)生物樣品中的分析物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性。通常特征離子的相對(duì)豐度的確認(rèn)指標(biāo)是根據(jù)相對(duì)豐度的大小分段進(jìn)行比較的。
國際上,相對(duì)豐度的分段和相應(yīng)的最大允許偏差是有很大差別的。在EU:2002/657/EC[1]、EU:SANCO/ 12571/2013[2]和GTFCh的《法庭毒物分析質(zhì)量控制指南》[10]中,其對(duì)相對(duì)豐度的分段是一致的,但相應(yīng)的最大允許偏差不盡相同,即當(dāng)特征離子(峰)的相對(duì)豐度在50%~100%時(shí),其最大允許偏差分別為±10%[1,2]和±20%[10](相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在20%~50%時(shí),最大允許偏差分別為±15%[1,2]和±20%[10](相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在10%~20%時(shí),其最大允許偏差分別為±20%[1,2]和±25%[10](相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度≤10%時(shí),最大允許偏差均為±50%(相對(duì))。液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)法的確認(rèn)指標(biāo)比較簡(jiǎn)單,所有特征離子(峰)的相對(duì)豐度最大允許偏差均為±30%(相對(duì))[1-2]。
世界反興奮劑組織關(guān)于生物樣品中運(yùn)動(dòng)興奮劑的定性中質(zhì)譜方面的要求[5],特征離子的相對(duì)豐度的判定也是分段劃分的。當(dāng)相對(duì)豐度>50%時(shí),最大允許偏差為±10%(絕對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在25%~50%時(shí),最大允許偏差為±20%(相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在5%~25%時(shí),最大允許偏差為±5%(絕對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度≤5%,最大允許偏差為±50%(相對(duì))。
在USDA/AMS的PDP[3]和UNODC的《繳獲的非法藥物和生物樣本檢測(cè)中儀器校準(zhǔn)和分析方法確認(rèn)指南》[6]中,雖然應(yīng)用的領(lǐng)域不同、涉及的生物樣品基質(zhì)不同,但是對(duì)有關(guān)的所有特征離子的相對(duì)豐度的最大偏差要求均為±20%。
在美國FDA的《行業(yè)指南118-對(duì)動(dòng)物藥物殘留鑒定的氣相色譜-質(zhì)譜法確認(rèn)指導(dǎo)草案》[4]中則規(guī)定:采用一級(jí)質(zhì)譜,如果選擇3個(gè)特征離子(峰),則這3個(gè)特征離子(峰)的相對(duì)豐度需滿足最大允許偏差為±10%(絕對(duì));如果選擇≥4個(gè)特征離子(峰),則選擇的特征離子(峰)的相對(duì)豐度需滿足最大允許偏差為±15%(絕對(duì))。采用串聯(lián)質(zhì)譜,如果選擇1個(gè)母離子和2個(gè)子離子(峰),則相對(duì)豐度的最大允許偏差為±10%(絕對(duì));如果選擇≥3個(gè)子離子(峰),則相對(duì)豐度的最大允許偏差為±20%(絕對(duì))。
在國內(nèi),相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范[15,16,20-24,26]中使用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法時(shí)特征離子(峰)的相對(duì)豐度最大允許偏差也是分段要求的。當(dāng)相對(duì)豐度>50%時(shí),最大允許偏差為±10%(相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在20%~50%時(shí),最大允許偏差為±15%(相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度在10%~20%時(shí),最大允許偏差為±20%(相對(duì));當(dāng)相對(duì)豐度≤10%時(shí),最大允許偏差為±50%(相對(duì))。
在農(nóng)業(yè)部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[17-19]中,對(duì)于LC-MS,其特征離子(峰)的相對(duì)豐度最大允許偏差的分段和使用GC-MS時(shí)是一樣的。在前三個(gè)分段中,最大允許偏差均較GC-MS大10%,最后一個(gè)分段其最大允許偏差為±50%。
在公共安全領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)中,如國家標(biāo)準(zhǔn)[12-14]中,要求質(zhì)譜特征離子碎片及相對(duì)豐度一致;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[11]中,則要求譜庫檢索匹配率不低于90%。另一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[28,29]中僅要求生物樣本中出現(xiàn)相應(yīng)特征離子碎片即可,對(duì)相對(duì)豐度沒有提出要求。
必須注意的是,一些特征離子(峰)的相對(duì)豐度是有濃度依賴性的,因此須與相似濃度的校正標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,即要求樣品中待測(cè)物與對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)物的濃度應(yīng)盡可能地相近。
在色譜-質(zhì)譜法定性分析中,隨著色譜-質(zhì)譜儀器的不斷完善和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)|(zhì)譜技術(shù)了解的深入,不同的專業(yè)領(lǐng)域?qū)Χㄐ越Y(jié)果質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)也隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷地改進(jìn),特別是生物樣品的色譜-質(zhì)譜法定性分析結(jié)果的質(zhì)量控制。2010年后發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法、規(guī)范或指南性文件中,不同應(yīng)用領(lǐng)域色譜-質(zhì)譜定性判斷依據(jù)如表3(文后)所示進(jìn)行表述,不再籠統(tǒng)地出“生物檢材中出現(xiàn)相應(yīng)色譜峰及特征離子碎片且空白無干擾”或“RT一致,所有特征離子均出現(xiàn),譜庫檢索匹配率不低于90%”的判定要求。
生物樣品的色譜-質(zhì)譜法定性分析的結(jié)果,因含有復(fù)雜的基質(zhì),會(huì)對(duì)定性檢測(cè)結(jié)果的可靠性造成一定程度的干擾,特別是在目標(biāo)物的含量接近方法檢出限時(shí),因此不適宜直接采用非生物樣品定性結(jié)果的確認(rèn)指標(biāo)。Mol等[31]聯(lián)合5個(gè)實(shí)驗(yàn)室研究21種蔬菜水果中120種農(nóng)藥,共135000個(gè)色譜質(zhì)譜圖,得到LC-MS/ MS的RT的最大允許偏差為±0.1min,相對(duì)豐度的最大允許偏差為±45%,在此結(jié)果下假陰性率低于1%且無假陽性。Bettencourt[32]采用貝葉斯理論研究?jī)煞N農(nóng)藥痕量水平的GC-MS/MS檢測(cè)結(jié)果,他認(rèn)為相對(duì)豐度的偏差不應(yīng)該設(shè)定具體值,而是在檢測(cè)限(limit of examination,LOE)以上的濃度才有陽性的可能。對(duì)于法庭毒物分析中生物樣品定性結(jié)果確認(rèn)依據(jù)的制定,要充分考慮假陰性和假陽性結(jié)果的工作需求。如果設(shè)定的定性結(jié)果確認(rèn)指標(biāo)范圍比較寬,則出現(xiàn)假陽性結(jié)果的可能性就會(huì)增加;如果設(shè)定的范圍比較窄,則出現(xiàn)假陰性結(jié)果的可能性就會(huì)增加。因此選擇合適的最大允許偏差范圍就顯得尤為重要。
國內(nèi)法醫(yī)毒物分析的色譜-質(zhì)譜法定性確認(rèn)指標(biāo)與其他應(yīng)用領(lǐng)域還是有很大區(qū)別的,與國外同行也是有差別的,但對(duì)此方面的研究報(bào)道甚少。因此,對(duì)于法庭毒物分析定性結(jié)果的質(zhì)量控制,還需要開展許多系統(tǒng)、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究驗(yàn)證工作,才能更科學(xué)、系統(tǒng)地解釋和界定生物樣品的色譜-質(zhì)譜法定性分析結(jié)果的判定依據(jù)。
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[6]United Nations Office on Drugs and Crime(UNODC),Guidance for the Validation of Analytical Methodology and Calibration of Equipment Used for Testing of Illicit Drugs in Seized Materials and Biological Specimens[S/OL].[2016-06-26].https://www.unodc. org/documents/scientific/validation_E.pdf.
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[9]SOFT/AAFS Laboratory Guidelines Committee.SOFT/ AAFS Forensic Laboratory Guidelines[S/OL].[2016-06-26].http://www.soft-tox.org/files/Guidelines_2006_ Final.pdf.
[10]GTFCh.Guideline for quality control in forensic toxicological analyses[S].2009.
[11]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).刑事技術(shù)微量物證的理化檢驗(yàn)第7部分氣相色譜-質(zhì)譜法:GB/T 19267.7—2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[12]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).疑似毒品中海洛因的氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜檢驗(yàn)方法:GB/T 29635—2013[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.
[13]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).疑似毒品中甲基苯丙胺的氣相色譜、高效液相色譜和氣相色譜-質(zhì)譜檢驗(yàn)方法:GB/T 29636—2013[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.
[14]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).疑似毒品中氯胺酮的氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜檢驗(yàn)方法:GB/T 29637—2013[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.
[15]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法:GB/T19648—2006[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.
[16]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.水產(chǎn)品中雌二醇?xì)埩袅康臏y(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法:農(nóng)業(yè)部958號(hào)公告—10—2007[S]. 2007.
[17]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).可食動(dòng)物肌肉、肝臟和水產(chǎn)品中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考?xì)埩袅康臏y(cè)定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:GB/T 20756—2006[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.
[18]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).動(dòng)物源性食品中磺胺類藥物殘留量的測(cè)定液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法:GB/T 21316—2007[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.
[19]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.水產(chǎn)品中17種磺胺類及15種喹諾酮類藥物殘留量的測(cè)定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:農(nóng)業(yè)部1077號(hào)公告—1—2008[S].2008.
[20]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.生物檢材中苯丙胺類興奮劑、度冷丁和氯胺酮的測(cè)定:SF/Z JD0107004—2010[S].2010.
[21]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.生物檢材中單乙酰嗎啡、嗎啡、可待因的測(cè)定:SF/Z JD0107006—2010[S].2010.
[22]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.血液、尿液中154種毒(藥)物的檢測(cè)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:SF/Z JD0107005—2010[S].2010.
[23]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.尿液中Δ9-四氫大麻酸的測(cè)定:SF/Z JD0107007—2010[S].2010.
[24]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.生物檢材中巴比妥類藥物的測(cè)定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:SF/Z JD0107008—2010[S].2010.
[25]中華人民共和國司法部司法鑒定管理局.生物檢材中烏頭堿、新烏頭堿和次烏頭堿的測(cè)定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:SF/Z JD0107009—2010[S].2010.
[26]中華人民共和國公安部.生物樣品中γ-羥基丁酸的氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢驗(yàn)方法:GA/T 1074—2013[S].2013.
[27]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.殘留分析質(zhì)量控制指南:國質(zhì)檢食[2002]79號(hào)[S].2002.
[28]中華人民共和國公安部.生物樣品中液化石油氣及天然氣氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用定性檢驗(yàn)方法:GA/T 931—2011[S].2011.
[29]中華人民共和國公安部.生物樣品中氟乙酸根離子的氣相色譜和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢驗(yàn)方法:GA/T 933—2011[S].2011.
[30]European Comm ission.Conucil directive 96/23/EC on measures to monitor certain substances and residues thereof in live animal products and repealing Directives 85/358/EEC and 86/469/EEC and Decisions 89/187/EEC and 91/664/EEC[S].Official Journal of the European Communities,1996:10-32.
[31]Mol HG,Zomer P,García López M,et al.Identification in residue analysis based on liquid chromatography w ith tandem mass spectrometry:Experimental evidence to update performance criteria[J]. Anal Chim Acta,2015,873:1-13.
[32]Bettencourt da Silva RJ.Evaluation of trace analyte identification in com plex matrices by low-resolution gas chromatography--Mass spectrometry through signal simulation[J].Talanta,2016,150:553-567.
Confirm ing Indicators of Qualitative Results by Chromatography-mass Spectrometry in Biological Sam ples
LIU Shao-dan1,ZHANG Da-ming2,ZHANG Wei2,ZHANG Wen-fang2
(1.School of Forensic Medicine,Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China;2.Forensic Medical Identification Center of Beijing Municipal Public Security Bureau,Beijing 100192,China)
Because of the exist of complex matrix,the confirming indicators of qualitative results for toxic substances in biological samples by chromatography-mass spectrometry are different from that in non-biological samples.Even in biological samples,the confirming indicators are different in various application areas.This paper reviews the similarities and differences of confirming indicators for the analyte in biological samples by chromatography-mass spectrometry in the field of forensic toxicological analysis and other application areas.These confirming indicators include retention time(RT),relative retention time(RRT),signal to noise(S/N),characteristic ions,relative abundance of characteristic ions, parent ion-daughter ion pair and abundance ratio of ion pair,etc.
forensic toxicology;chromatography;mass spectrometry;review;quality control;qualitative research;confirming indicator;biological sample
DF795.1
:A
10.3969/j.issn.1004-5619.2017.02.016
1004-5619(2017)02-0181-08
2016-09-26)
(本文編輯:嚴(yán)慧)
劉少丹(1990—),女,碩士研究生,主要從事法醫(yī)毒物分析研究;E-mail:1115470545@qq.com
張大明,男,博士,教授,主要從事法醫(yī)毒物分析鑒定及研究;E-mail:zdm64880@163.com