引用本文
宣宇, 曹荣, 傅得锋, 郑一平. 氟乙酰胺类杀鼠药检测方法的研究进展[J]. 刑事技术,2012,37(1): 49-51
XUAN Yu, CAO Rong, FU De-feng, et al. Progress of the study on the determination of fluoroacetamide raticide[J]. Forensic Science and Technology,2012,37(1): 49-51  
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《刑事技术》编辑部
氟乙酰胺类杀鼠药检测方法的研究进展
宣宇1, 曹荣2, 傅得锋1, 郑一平1
1.浙江省公安物证鉴定中心,杭州 310009
2.华电电力科学研究院,杭州 310030

作者简介:宣 宇(1982—), 男,浙江诸暨人,硕士研究生,主要从事理化检验工作。Tel:13675898453

摘要

综述了氟乙酸、氟乙酰胺、氟乙酸钠的检测方法,通过比较发现存在多种柱前衍生化途径,其中采用五氟卞基溴(PFBBr)柱前衍生化进行GC/ECD检测的灵敏度最高检测限可达1.0ng/mL,而气相质谱联用仪、液相质谱联用仪通过子母离子对的检测可进一步确定衍生化产物,离子色谱和毛细管电泳检测可减少衍生化步骤直接对样品中的氟乙酸钠进行检测,但响应值不如气相色谱。

关键词: 氟乙酸; 氟乙酰胺; 氟乙酸钠; 综述
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2012)01-0049-03
Progress of the study on the determination of fluoroacetamide raticide
XUAN Yu, CAO Rong, FU De-feng, et al
Institute of Forensic Science, Public Security Bureau of Zhejiang Province, Hangzhou 310009, China
Abstract

In this paper, the detection technology for fluoroacetic acid, fluoroacetamide and sodium fluoroacetate were reviewed, the instrumental analysis methods including GC, GC/MS, LC/MS, IC and CE were compared.

Keyword: fluoroacetic acid; fluoroacetamide; sodium fluoroacetate; review

氟乙酸、氟乙酰胺、氟乙酸钠均是剧毒物质, 对人畜毒害极大而且容易引起二次中毒。氟乙酸钠, 氟乙酰胺进入体内后均水解代谢为氟乙酸, 这3种物质均为小分子, 且极性大, 易溶于水, 采用常规的分析手段难以进行检测。所以往往需进行衍生化反应, 通过增加化学基团来改变物质本身的性质从而利用现有的气相色谱[1, 2]、液相色谱[3]、气相质谱联用仪[4, 5]、液相质谱联用仪[6]、核磁共振法[7, 8]等仪器进行检验分析。本文就近年来对这几种物质的分析方法进行了综述。

1 化学法

硫靛反应化学法[9]是分析氟乙酸类鼠药最为普遍的化学方法, 因为其操作简单, 反应条件容易掌握, 其原理主要依据最终反应产物硫靛的颜色来进行定性。由于大多数卤代乙酰基的化合物也有相同的反应, 干搅了检验结果, 容易产生假阳性, 定性结果有不确定性, 而且方法的检出限不高。

2 色谱法
2.1 薄层色谱

金良正[10]研究了用薄层色谱法快速鉴定氟乙酰胺的方法, 采用萘氏试剂作为显色剂, 氟乙酰胺显黄至红褐色, 展开剂采用乙酸乙酯:丙酮=60:40, Rf值为0.58, 最低检出限为10μ g, 因此薄层色谱灵敏度不高, 只适合常量分析。

2.2 气相色谱

2.2.1 GC/NPD(氮磷检测器) 关福玉等[1]对氟乙酸钠在水相中进行了直接衍生化并作了GC/NPD的测定。其原理是采用氟乙酸钠在酸性环境中以N, N’ -二环乙基-碳酰亚胺(DDC)为催化剂与芳香胺进行衍生化反应后, 用乙酸乙酯作萃取剂进行提取检测。该方法的最低检测限为0.2μ g/mL, 由于衍生化产物为酰胺类物质所以该方法对氟乙酰胺没有反应, 这可以用鉴别氟乙酰胺与氟乙酸钠。

2.2.2 GC/ECD(电子捕获检测器) 于忠山等[2]通过五氟卞基溴(PFBBr)对氟乙酸或氟乙酸钠进行衍生化后, 生成氟衍生产物乙酸五氟卞基酯(FAC-PFB酯), 因该物质可以被气化且含电负性物质从而被GC/ECD检测。大量的实验表明用PFBBr衍生化其灵敏度最高, 血液中最小检测限可达1.0ng/mL, 但同时也易产生较大的柱流失, 而且由于生物体内的有机酸也易于PFBBr产生衍生化作用, 所以在色谱分离中会出现大量的杂质峰, 影响检测器和色谱柱的寿命。

2.2.3 GC/FID(氢火焰离子化检测器) 氢火焰离子化检测器(FID)是通用型检测器, 一般含CH的有机物都能进行检测, 基于这个原理, 张成福等[11]用三氯乙酸对含氟乙酰胺的生物检材进行沉淀蛋白, 高速离心后, 直接采用大孔径毛细管柱后进行FID检测, 检测限小于0.03μ g。FID检测器是目前气相色谱仪中唯一能进水样的检测器, 而且对一般有机物都能出峰, 但检测的专属性不强, 所以对氟乙酰胺的响应值较低, 而且对内源性杂质的干扰性也较大, 不太适合做氟乙酰胺的微量分析。

2.3 液相色谱

2.3.1 HPLC-UV紫外检测器 因为氟乙酸钠, 本身对紫外没有吸收, 所以需通过转变成含有紫外基团的衍生物才能进行检测。谢珍茗等[12]利用α -溴苯乙酮作为衍生化试剂在相转移催化剂四正丁基溴化铵的催化下, 将氟乙酸钠合成了α -氟乙酸苯乙酮酯(APFA), 用HPLC紫外检测器测得α -氟乙酸苯乙酮酯的最小检测限为6× 10-6mol/L。虽然α -溴苯乙酮是种性质活泼的羧酸衍生化试剂, 与体内的其它饱和脂肪酸也能发生衍生化反应, 但通过液相色谱的分离和对紫外检测器响应值的不同, 对α -氟乙酸苯乙酮酯的检测并没有造成多大的影响。

2.3.2 HPLC-FLD荧光检测器 可利用具有较强荧光活性的4-溴甲基-7-甲氧基香豆素(BrMMC)[13]对氟乙酸钠进行柱前荧光衍生化反应后进行液相色谱分析[14]该反应用四正丁基溴化铵作为催化剂, 在水浴中避光反应, 生成衍生产物4-溴甲基-7-甲氧基香豆素(MMC-MFA), HPLC荧光检测器侧得其最小检测限为5× 10-10mol/mL。因为紫外检测器在高灵敏度和高选择性上都不如荧光检测器, 所以选择液相色谱荧光检测器可达到更好的分析效果。谢珍茗等[15]利用荧光衍生化试剂9-氯甲基蒽(CA)在相转移催化剂四丁基溴化铵作用下将氟乙酸钠衍生成氟乙酸-9-亚甲基蒽酯(MA-MFA), 最低检测限为2× 10-10 mol/mL。

2.4 离子色谱

由于氟乙酸钠和氟乙酸都是水溶性的小分子量物质, 所以可以选择使用阴离子分析柱结合电导型检测器进行离子色谱分离检测[16, 17], 与气相方法相比, 该方法省去了衍生化步骤, 对生物检材经过蛋白沉淀过滤后可进行离子色谱检验。王燕军等[18]利用离子色谱对生物检材中氟乙酰胺(氟乙酸钠)进行了定性检验分析, 并应用该方法对死亡3年的腐败尸体的开棺检验中检测出了氟乙酸根, 说明该方法适合于实际案件的检测, 并测得方法的检测限为0.01mg/L。但在实际检材的处理中, 由于检材中的许多内源性杂质包括小分子的有机酸和脂肪酸等对离子色谱柱和检测器的产生较大的污染, 而该方法的处理样品为水溶液而且不宜引入阴离子容易对检测结果产生干扰, 因此在进行离子色谱检测前, 应将样品过0.45μ m的过滤膜, 甚至使用超滤杯对大分子量的蛋白质、油脂等进行截留, 实验结束后应用高浓度的淋洗液进行冲洗。

3 色谱-质谱联用法
3.1 GC/MS气相色谱质谱联用

张春水等[19](对氟乙酸钠、氟乙酸经PFBBr衍生后生成的乙酸五氟卞基酯后的质谱行为进行了报道。经检测FAC-PFB酯的分子量为258, 分子结构稳定, 在GC/MS图上可明显见到分子离子峰258m/z, 经70ev电子流的轰击, 分子离子极易在O-C键处断裂形成181m/z的基峰。所以这两个碎片离子峰也成了FAC-PFB酯的特征离子。对于氟乙酰胺的质谱检测, 可以通过水解成氟乙酸经同样衍生化步骤后进行质谱分析或直接进行氟乙酸负离子的飞行时间质谱检测, 该方法还可以鉴别出氟乙酸盐和氟乙酰胺, 因为经实验表明氟乙酸盐在碱性条件下不发生变化, 而氟乙酰胺在10%氨水中加热会部分水解成氟乙酸负离子, 所以可采用本底对照的方式检测出氟乙酰胺, 方法检出限低于10μ g/g。

3.2 LC/MS液相色谱质谱联用

氟乙酸(钠)和氟乙酰胺直接进行电喷雾离子化(ESI)效率较低, 因其热稳定性较好, 所以可采用大气压化学电离(APCI)作为其离子化方式[20], 经检测表明氟乙酰胺采用SRM(+)检测出母离子为78, 子离子为61, 检测限为10ng/mL; 氟乙酸(钠)采用SIM(-)检测出母离子为77, 检测限为1ng/mL。因为液相质谱较常用的离子化方式为ESI, 考虑到氟乙酸的电喷雾离子化效率较低, 所以可结合已经使用的衍生化方式进行柱前衍生化再进行液质检测。G.O.Noonan等人[6]采用2-硝基苯肼作为衍生化试剂与氟乙酸反应生成氟乙酸-2-硝基苯酰肼后, 进行ESI负离子模式进行SIM扫描, 测得212m/z为其(M-H)— 峰, 检测限为0.8μ g/L。

4 核磁共振法

用一定频率的电磁波对样品进行照射, 可使特定化学结构环境中的原子核实现共振跃迁, 共振时产生的信号位置反映了样品分子的局部结构(例如官能团, 分子构象等)。缪振春等人[21](通过实验得出氟乙酸中的19F化学位移受pH值的影响较大, 实验中将氟乙酸转化成氟乙酸钠后可有效改善其化学位移, 并且在样品中添加三氯化铬可使T1的弛豫时间缩短, 在单位时间内相干累加谱图的灵敏度提高了近3倍, 最低检出限可达1μ g。

5 毛细管电泳法

高频电导检测器[22]是毛细管多种检测模式中较为通用的一种电化学检测器, 它采用溶液隔离的非接触模式, 有效地消除了电泳分离高压对检测的干扰, 同时解决了电化学检测时电极容易中毒的问题。潘爱华等[23]对水样中的氟乙酸钠直接用水萃取后, 不经衍生化在优化好的电泳分离检测条件下检测出了氟乙酸阴离子, 检出限为3μ g/mL, 而在此条件下氟乙酰胺不出峰, 即不能检出氟乙酰胺, 因此此方法也可以用来鉴别氟乙酸钠和氟乙酰胺。

综上所述利用五氟卞基溴柱前衍生化进行GC/ECD检测是目前为止检测氟乙酸、氟乙酰胺、氟乙酸钠灵敏度最高的方法, 检测限可达1.0ng/mL, 也是迄今应用最为广泛的方法之一, 但是由于生物检材中内源性杂质较多, 且许多体内的有机酸也易与PFBBr进行反应从而使单一用气相的保留时间定性有一定的困难。采用GC/MS或LC/MS联用对生物体内的微量的氟乙酸类物质检测可以减少假阳性的产生, 对检验结果起到了确证。应用离子色谱或毛细管电泳方法检测虽然省去了衍生化步骤, 但对于生物检测的处理方面不如气相多, 因而对色谱柱和检测器的污染也就更为严重, 而且对于微量组分的检测效果也不如气相。

The authors have declared that no competing interests exist.

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