仪器:Thermo TXQ Quantum XLS气相色谱— 三重四级杆质谱仪(赛默飞世尔科技, 美国); 色谱柱:TR-5MS毛细柱(30m× 0.25mm× 0.25μ m); 三重四级杆检测器。

试剂:甲醇(分析纯)。

样品:巴比妥等57种常见毒物(见表1)及内标(公安部二所), 配制为5ng/μ L的甲醇溶液。

表1

表1

表1 常见毒物标样的扫描时间窗口、特征离子及碰撞能量 毒物 名称 中文名称 扫描窗口 母子离 子离子 碰撞能量(eV) 分类 起始时间(min) 结束时间(min) 药品 barbital 巴比妥 7.24 11.24 141 98 12 156 112 15 secobarbital 速可眠 9.1 10.6 167 124 10 168 153 10 phenobarbital 苯巴比妥 10.2 14.2 204 161 10 232 204 15 promethazine 异丙嗪 11.66 13.16 180 152 18 284 213 5 diazepam 安定 12.56 14.06 283 238 17 283 248 17 chlordiazepoxide 利眠宁 12.98 14.98 282 218 15 282 247 10 chlorpromazine 氯丙嗪 13.01 14.51 272 236 22 318 236 15 lorazepam 劳拉西泮 13.09 16.09 302 240 6 302 274 6 midazolam 咪达唑仑 13.51 15.51 310 258 22 310 291 22 trifluoperazine 三氟拉嗪 13.81 16.31 407 141 10 141 113 10 nitrazepam 硝基安定 16 18 280 234 15 206 151 25 clonazepam 氯硝安定 16.67 19.17 314 233 24 280 234 25 clozapine 氯氮平 17 19 243 181 20 205 177 15 estazolam 艾司唑仑 18.1 20.9 259 205 15 294 259 10 alprazolam 阿普唑仑 18.55 21.05 279 243 18 204 176 15 triazolam 三唑仑 20 22.8 313 277 19 342 313 15 农药鼠药 methomyl 灭多威 3.86 5.36 105 58 8 105 88 8 DDVP 敌敌畏 4.85 7.35 109 79 10 185 93 15 methamidophos 甲胺磷 4.95 8.45 141 95 10 141 126 5 carbofuran 呋喃丹 5.9 7.4 164 131 15 164 149 10 acephate 乙酰甲胺磷 6.25 9.75 136 64 30 136 94 10 Isoprocarb 异丙威 7.47 8.97 121 77 20 136 91 10 phorate 甲拌磷 8.42 9.92 231 75 5 260 231 8 毒物 名称 中文名称 扫描窗口 母子离 子离子 碰撞能量(eV) 分类 起始时间(min) 结束时间(min) 农药鼠药 dimethoate 乐果 8.71 10.21 125 79 10 143 125 15 tetramine 毒鼠强 8.8 10.3 212 132 10 240 92 20 parathion methyl 甲基对硫磷 9.58 11.08 263 127 15 216 137 10 carbaryl 甲奈威 9.68 11.18 144 116 20 201 144 5 malathion 马拉硫磷 9.82 11.32 125 79 10 173 99 15 parathion 对硫磷 10.03 11.53 291 137 10 291 263 10 isocarbophos 水胺硫磷 10.09 11.59 289 136 10 230 136 10 fenproathrin 甲氰菊酯 12.43 13.93 349 265 5 181 152 20 cyhalothrin 功夫 12.99 14.49 181 141 13 199 115 10 pyridaben 哒螨灵 14.25 15.75 147 132 15 132 117 15 cypermethrin 氯氰菊酯 15.23 16.73 181 127 10 165 115 15 fenvalerate 氰戊菊酯 17.12 18.62 419 225 10 181 152 15 deltamethrin 溴氰菊酯 17.94 19.44 253 174 18 253 198 30 isofenphos methyl 甲基异柳磷 10.68 12.18 199 121 15 241 199 10 毒品 MA 甲基苯丙胺 5.05 6.55 149 58 8 119 91 15 MDMA 二亚甲基双氧 安非他明 6.44 10.44 135 51 30 135 77 15 acetophenetidin 非那西丁 7.75 11.25 108 53 25 108 80 15 ibuprofen 布洛芬 7.86 9.36 161 119 10 206 161 10 dolantin 杜冷丁 8.81 10.31 71 56 15 247 71 12 diphenoxylate 地芬诺酯 32.04 33.54 232 172 15 246 91 15 caffeine 咖啡因 9.48 10.98 194 82 20 194 109 15 ketamine 氯胺酮 9.53 11.03 180 151 15 237 180 10 aminopyrine 氨基比林 9.81 11.31 123 56 15 231 97 5 tramadol 曲马多 9.92 11.42 263 114 10 263 150 15 methadone 美沙酮 10.79 12.29 72 42 20 294 72 20 methaqualone 安眠酮 11.1 12.6 250 235 15 235 132 10 毒物 名称 中文名称 扫描窗口 母子离 子离子 碰撞能量(eV) 分类 起始时间(min) 结束时间(min) 毒品 amitryptyline 阿米替林 11.15 12.65 72 58 10 277 58 15 cocaine 可卡因 11.19 12.69 182 82 10 182 93 15 cannabidiol 大麻二酚 12.03 13.53 231 145 35 231 174 25 dipropanolymorphine 二丙酰吗啡 14.94 17.44 341 268 15 397 341 15 heroin 海洛因 13.89 15.39 327 215 20 327 268 15 内标 SKF525a 11.19 12.69 209 105 15 99 56 11 tributyl phosphate 磷酸三丁酯 7.14 8.64 155 99 10 211 155 5 aprobarbital 烯巴 8.16 9.68 167 124 10 124 96 10

表1 常见毒物标样的扫描时间窗口、特征离子及碰撞能量

1.2.1 色谱分析条件 柱温:初温80℃, 保持2min, 20℃/min升至280℃, 保持20min; 载气为氦气, 流速1.0ml/min, 恒流模式; 进样口温度280℃; 进样量1μ L; 不分流。

1.2.2 质谱分析条件 GC/MS:离子源温度250℃; 传输线温度280℃; 溶剂延迟3.5min; 扫描范围50amu~550amu; 电离电压70eV; EI源。

扫描方式:选择反应监测模式(SRM); 定量数据关联二级全扫描模式(QED); 全扫描模式(Full scan)。

在设定的条件下, 各种毒物的二级质谱结果见表1。

表1中所列的57种常见毒物及内标的选择反应检测信息, 检测结果表明, 该方法灵敏度较高, 农药鼠药检测限可达到0.1ng/μ L水平, 药品检测限达27pg/μ L水平, 毒品检测限达0.4ng/μ L水平, 可以满足定性定量的需求。每种毒物都选择至少两组母离子/子离子对, 对疑似毒物的确证提供更多的线索, 能够提高结果的准确性, 减小误检的可能。依据该表中的有关数据, 可准确测定混标中的所有毒物, 且皆具有较高的灵敏度, 适合应用于未知检材常见毒物的筛选检测。将所得混标结果建立模板, 对未知检材进行SRM分析后应用该模板, 可直接从模板中获得结论。该方法所得结果直观, 准确, 在很大程度上降低了误检率, 可替代质谱数据处理过程中繁杂的手工劳动, 节约时间成本。

57种毒物及内标标样的QED相关数据见表2。使用表2中的QED数据, 可同时进行样品的定性定量检测。QED检测, 用户可同时得到样品的SRM谱图和全扫描谱图, 该方法可提高全扫描的针对性和灵敏度, 甚至可达到比SRM更高的灵敏度, 在SRM的扫描同时给出全扫谱图, 该全扫描图在合适的Q2能量阶梯下能提供相比NIST谱库更加详尽的碎片信息, 为样品的定性提供依据。根据57种标样的QED全扫描结果自建用户库, 能更准确的进行样品的定性分析。所得SRM谱图同样可用于样品的定量分析, 因此, QED方法适用于未知检材中毒物的定性定量分析。QED检测过程省时省力, 检测所得结果可信度高。

表2

表2

表2 常见毒物的特征离子对、碰撞能量、始末能量以及扫描阈值 毒物 分类 英文名称 中文名称 保留时间 (min) 母离子/ 子离子 碰撞 能量(eV) 起始 能量(eV) 终止 能量(eV) 阈值 药品 Barbital 巴比妥 12.29 156/141 7 7 0 1.E+05 Secobarbital 速可眠 9.89 168/153 10 10 0 1.E+03 Phenobarbital 苯巴比妥 10.97 232/204 15 15 0 1.E+04 Promethazine 异丙嗪 12.34 284/213 10 10 0 1.E+03 Lorazepam 劳拉西泮 13.19 274/239 8 8 0 1.E+03 Diazepam 安定 13.33 283/255 20 20 0 1.E+04 Nitrazepam 硝基安定 16.70 280/264 15 15 0 1.E+04 Clonazepam 氯硝安定 17.69 314/286 13 13 0 1.E+04 Chloropromazine 氯丙嗪 13.68 318/236 15 15 0 1.E+03 Trifluoperazine 三氟拉嗪 14.91 336/280 20 20 0 1.E+03 Clonzapine 氯氮平 17.76 243/181 15 15 0 1.E+03 Midazolam 咪达唑仑 14.46 310/290 20 20 0 1.E+03 Estazolam 艾司唑仑 18.64 294/259 10 10 0 1.E+03 毒物 分类 英文名称 中文名称 保留时间 (min) 母离子/ 子离子 碰撞 能量(eV) 起始 能量(eV) 终止 能量(eV) 阈值 药品 Alprazolam 阿普唑仑 19.12 308/273 6 6 0 1.E+03 Triazolam 三唑仑 20.92 342/313 15 15 0 1.E+03 Chlordiazepoxide 利眠宁 13.95 282/247 10 10 0 1.E+03 毒品 MA 甲基苯丙胺 6.08 149/58 15 15 0 1.E+02 Ibuprofen 布洛芬 8.52 161/119 10 10 0 1.E+03 MDMA 二亚甲基双氧安非他明 8.56 135/77 15 15 0 1.E+03 Dolantin 杜冷丁 9.57 247/71 12 12 0 1.E+03 Diphenoxylate 地芬诺酯 9.57 246/91 15 15 0 1.E+03 Acetobarbital 非那西丁 9.78 179/108 8 8 0 1.E+03 Caffeine 咖啡因 10.27 194/109 15 15 0 1.E+03 Ketamine 氯胺酮 10.28 237/108 10 10 0 1.E+03 Tramadol 曲马多 10.67 283/150 15 15 0 1.E+03 Methadone 美沙酮 11.54 294/72 10 10 0 1.E+03 Mehaqualone 安眠酮 11.85 250/235 20 20 0 1.E+03 Cocaine 可卡因 11.94 182/93 15 15 0 1.E+03 Cannabidiol 大麻二酚 12.78 231/174 15 15 0 1.E+03 Dipropanolymorphine 二丙酰吗啡 16.34 397/341 10 10 0 1.E+02 Heroin 海洛因 14.64 327/268 15 15 0 1.E+03 Amitryptyline 阿米替林 11.90 277/58 15 15 0 1.E+02 Aminopyrine 氨基比林 10.56 231/197 5 5 0 1.E+03 农药鼠药 Methomyl 灭多威 4.61 105/58 8 8 0 1.00E+03 DDVP 敌敌畏 6.10 220/185 10 10 0 1.00E+03 Methamidophos 甲胺磷 6.63 141/95 10 10 0 1.00E+03 Acephate 乙酰甲胺磷 7.89 136/94 10 10 0 1.00E+04 Isoprocarb 异丙威 8.19 121/77 20 20 0 1.00E+03 Dimethoate 乐果 9.47 143/125 15 15 0 1.00E+03 Phorate 甲拌磷 9.14 260/231 8 15 0 1.00E+05 Carbofuran 呋喃丹 9.42 220/164 5 10 0 1.00E+04 Tetramine 毒鼠强 9.53 240/212 10 10 0 1.00E+03 Parathion methyl 甲基对硫磷 10.31 263/127 8 8 0 1.00E+03 Carbaryl 甲奈威 10.49 201/144 5 5 0 1.00E+03 Malathion 马拉硫磷 10.52 173/99 15 15 0 1.00E+03 Parathion 对硫磷 10.76 297/263 5 5 0 1.00E+04 Isocarbophos 水胺硫磷 10.81 280/136 3 3 0 1.00E+03 Fenproathrin 甲氰菊酯 13.10 349/265 5 20 0 1.00E+03 Cyhalothrin 功夫 13.51/13.67 197/141 10 10 0 1.00E+03 Pyridaben 哒螨灵 14.88 147/132 15 15 0 1.00E+03 Cypermethrin 氯氰菊酯 15.82/15.97 379/181 10 10 0 1.00E+03 Fenvalerate 氰戊菊酯 17.25/17.66 419/225 10 10 0 1.00E+04 Deltamethrin 溴氰菊酯 18.50/18.96 253/174 10 10 0 1.00E+04 Isofenphos methyl 甲基异柳磷 10.89 240/199 10 10 0 1.00E+04 内标 SKF525a 12.29 209/105 15 15 0 1.00E+03 Aprobarbital 烯巴 9.04 210/167 10 10 0 1.00E+03 Tributyl phosphate 磷酸三丁酯 7.84 155/99 10 10 0 1.00E+03

表2 常见毒物的特征离子对、碰撞能量、始末能量以及扫描阈值

全扫描模式灵敏度低, 所得谱图信息量大, 可进行谱库检索, 而选择反应检测灵敏度高, 信息量较少, 主要用于样品定量分析。在公安刑侦系统中, 除了要求准确的对目标组分进行定量分析以外, 还有严格的定性要求。以检测美沙酮为例, 在GC/MS/MS定性实验中, 一旦仪器检测到了美沙酮的子离子响应超过设定的阈值, Q2的碰撞能量便由一个恒定的碰撞能量(collision energy, CE)变更为反向碰撞能量阶梯, 即高CE值线性降低到低CE值。同时, Q3由低质量端的全扫描即被启动, 在一次扫描中, 既可以得到SRM的数据用来定量, 同时可以得到子离子的全扫描谱图用于定性。定量数据关联扫描模式在定量的同时兼顾定性, 排除假阳性检出, 可充分保证检测结果的准确性, 从而为毒物检测提供了一个行之有效的新方法。

使用SRM模式进行检测时, 母离子/子离子对的数量至少应该达到两组才能针对性地进行毒物的筛选工作, 否则在日常检测中由于检测条件的不同, 会出现假阳性和假阴性的事例。本文所得的SRM参数均在保证仪器状态及标准样品的测试结果之内, 其结果真实可信, 并且解决了不同物质拥有相同母离子/子离子对而无法确证的问题。

QED库的建立弥补了仪器谱库的空白, 虽然QED方法所得的全扫描谱图可以在NIST库中检索到, 但是比较发现, NIST谱库中的很多毒物质谱信息过于简单, 对于毒物定性仍然比较困难。在QED方法中可通过调节Q2的能量获得比全扫描更多的碎片信息, 将一定能量下的QED全扫描谱图自建成标准品的QED用户库。将未知检材进行同样能量阶梯下的QED扫描, 所得全扫描谱图进行检索, 获得检索结果。该方法给未知样品的检测提供了更多定性依据。QED中设定了阈值, 只有当SRM的灵敏度大于阈值才引发全扫描, 因此排除了基质的干扰, 能够增加检测的灵敏度。

57种常见毒物及内标的SRM谱库和QED谱库的建立, 能够同时进行检材中药品、毒品、农药鼠药的系统检测, 避免了因选择常规单一库所引起的漏检, 检测结果更加可靠。