LC-MS/MS在体内滥用药物分析中的应用

摘要

滥用药物(drugsofabuse)是指连续使用后产生依赖性，并具有滥用倾向的精神活性物质。滥用药物包括鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。滥用药物具有耐受性和依赖性，不仅直接对人类身心健康造成重创，而且伴随着严重的社会问题。严厉打击毒品犯罪是世界各国共同努力的目标。 滥用药物分析在这场打击毒品犯罪的斗争中担负着艰巨的任务，不仅要快速准确地分析确认毒品的种类和质量，而且需要通过体内滥用药物分析以确定检验对象是否摄毒、摄毒种类、摄毒程度和摄毒史，以及摄毒和死亡的关系，为涉毒案件的侦破及处理提供科学证据。随着药物滥用的全球泛滥，相应地，对体内滥用药物分析提出了新的要求，主要表现在：(1)涉及滥用药物的案件类型不断增加，例如麻醉抢劫案件、性犯罪案件、药后驾车致交通事故案件等；(2)滥用药物分析所用生物检材不断变化，由目标物浓度相对较高的尿液，发展为需要分析目标物浓度极低的血液、唾液和头发等生物检材；(3)为法庭提供证据的分析方法必须保证具有非常高的灵敏度和可靠性，并且可以纳入质量控制和质量保证范畴。(4)既需要针对一类滥用药物的分析方法，又需要涵盖尽可能多的滥用药物的筛选方法。 目前，毒物分析实验室的体内滥用药物分析一般首先采用免疫分析等方法筛选，然后经GC／MS进一步确认，该方法已经比较成熟，成为国内外毒物分析实验室的常规操作[2-7]。但是，传统的GC/MS费时、前处理过程繁琐、需要衍生化，已无法满足当代滥用药物分析的需要。液相色谱一质谱联用技术的发展弥补了其不足，近几年的发展显示其强大的优势。 LC-MS/MS(1iquidchromatography-tandemmassspectrometry)是液相分离结合串联质谱检测的新型分析仪器，近年来得到了迅速发展。LC-MS／MS分析范围广，前处理简便，不需衍生化，分析的专一性强，灵敏度高。基于这些比GC-MS更优越的性能，在国外，LC-MS/MS已逐渐应用于法庭毒物分析。但是，LC-MS/MS研究在我国还刚起步。 本课题以血液、尿液和毛发为主要生物检材，研究、探索、建立了七类滥用药物的LC-MS/MS分析方法以及132种常见滥用药物的LC-MS/MS系统筛选方法，解决了LC-MS/MS分析中存在的诸如样品处理、色谱分离、灵敏度、质谱条件的选择和优化等关键技术问题，并对方法在实际检案中的应用进行了深入的研究和讨论。 1．生物检材中吗啡类药物的LC-MS/MS分析，包括海洛因、单乙酰吗啡、吗啡、可待因、乙酰可待因、二氢可待因酮和氢吗啡酮等。所建立的方法简便、快速、特异性强、灵敏度高。尿液稀释法、尿液提取法和头发中吗啡的最低检测限(LOD)分别为10ng/mL、O.01ng/mL和0.01ng/mg。目标物中加入二氢可待因酮和氢吗啡酮扩大了方法的实用范围。在国内首次报道唾液在吗啡类药物分析中的应用，研究结果揭示了同一时间唾液和尿液中吗啡浓度的差异。所分析的10个毛发样品中吗啡浓度明显高于单乙酰吗啡浓度，与此前本作者采用GC-MS分析的结果一致。所建毛发前处理方法在检材量少、缺乏复核样的情况下有非常重要的实用意义。 2．生物检材中苯丙胺类药物的LC-MS/MS分析，包括苯丙胺、甲基苯丙胺、MDA、MDMA等。所建立的方法简便、快速，检材用量少，特异性强，灵敏度高。LC-MS/MS分析在3min内完成，可同时分析原体及其代谢物。并首次对产妇头发和胎毛进行苯丙胺类兴奋剂和氯胺酮的分析。研究结果阐明了血、尿等生物检材的离子抑制作用是影响本方法灵敏度的主要原因。 3．LC-MS/MS分析尿液中△9-四氢大麻酸。THC-COOH极性强，而应用LC-MS/MS则无需衍生化，操作简便。 4．LC-MS/MS同时分析体液中可卡因及其代谢物，包括可卡因、苯甲酰爱康宁、爱康宁、爱康宁甲酯和古柯乙烯。优化选择提取溶剂，LC-MS／MS分离良好，灵敏度高。尿液提取法的最低检出限(LOD)在0．01．0．5ng／mL。 5．LC-MS／MS同时分析体液中致幻剂类药物及其代谢物，包括LSD、去甲LSD、羟化LSD和PCP。方法中LSD和PCP的最低检测限低于10pg/mL。 6．LC-MS／MS同时分析体液中苯二氮卓类药物及其代谢物，包括三唑仑及代谢物α-羟基三唑仑、安定及代谢物去甲安定、羟基安定、甲羟安定和去甲氧安定、阿普唑仑及代谢物α-羟基阿普唑仑、艾司唑仑及代谢物α-羟基艾司唑仑、氟硝安定及代谢物7-氨基氟硝安定、硝基安定及代谢物7一氨基硝基安定、氟安定、氯硝安定、咪达唑仑和劳拉西泮等。方法分离良好，灵敏度高，不仅分析药物原体，而且可同时分析其代谢物。一些用GC-MS无法分析的药物如氯硝安定等，应用本方法分析则可获得与其它苯二氮卓类药物同样的高灵敏度。 7．血液中巴比妥类药物的LC-MS/MS分析，包括巴比妥、苯巴比妥、异戊巴比妥、司可巴比妥和硫喷妥钠。通过质谱解析，确立了在电喷雾电离．负离子模式下，巴比妥类药物在碰撞池中子离子产生的规律。所建立的方法简便、快速、无需衍生化，其最低检测限(10ng／mL)低于文献中LC和GC-MS方法。 8．体液中132种毒药物的LC-MS／MS筛选分析，包括违禁药物阿片类、苯丙胺类、大麻酚类，杀虫剂有机磷类、氨基甲酸酯类，药物苯二氮卓类、抗抑郁药类、抗癫痫、哮喘类、解热镇痛类以及常见治疗药物等。本研究确立了LC-MS/MS定性认定准则，血液中132种毒药物筛选分析的最低检出限为0.1.10ng／mL，其中83％≤lng／mL。鉴定应用表明阳性检出率和可靠性优于GC，MS。该筛选分析体系能满足法医毒物学和临床毒物学检测中毒或治疗浓度目标物的需要，且能扩展至其它生物检材。 应用LC-MS／MS，有效地解决了目前体内滥用药物分析中存在的疑难问题。综上所述，本文的创新点及研究的意义如下： 1、分别建立生物检材中吗啡类、大麻酸、可卡因类、苯丙胺类、致幻剂类、巴比妥类、苯二氮卓类药物的LC-MS／MS分析方法，和生物检材中132个药物的LC-MS／MS筛选分析方法，可根据不同的鉴定委托要求选择使用。所建方法均为国内首创，色谱分离、灵敏度等技术指标达到国际先进水平。方法可满足法庭毒物分析的需要，并在鉴定实践中得到了有效性验证。 2、所建方法简便、省时、有效。生物检材的前处理方法或采用沉淀蛋白后离心上样，或经过简单的液液提取法，无需衍生化：液相分离良好，减少了离子抑制作用，整个LC-MS／MS流程可在3．14rain内完成。 3、分析目标化合物范围广，达140余种，覆盖了国内外常见滥用药物及其代谢物，增强了案件的阳性检出率，可满足日益完善的证据需求。LC-MS／MS系统筛选分析的目标物在司法实践中可不断增加。 4、方法检测灵敏度高，体液中83％药物的最低检测限≤lng／mL。与文献资料比较，达到了国际先进水平。 5、研究所涉及的生物检材包括血液、尿液、唾液和毛发，具有非常重要的实用价值，同时体现了学科的发展趋势，具有前瞻性。 6、建立了符合国际判定原则的LC-MS／MS的定性认定准则，提高了证据的可靠性。 7、通过多级质谱机理研究，实现了LC-MS／MS'MRM技术同时分析原体及代谢物的可行性。并探寻、确立了不同种类滥用药物产生子离子的裂解规律，为代谢物鉴定奠定了基础。 8、突破由GC-MS形成的体内滥用药物的检测时限，有望重新建立生物检材的cut-off，重新确立体内滥用药物的检测时限以及结果的推断与解释。

目录

前言

研究之一生物检材中吗啡类生物碱的LC-MS/MS分析

研究之二生物检材中苯丙胺类兴奋剂和氯胺酮的分析

研究之三尿液中THC-COOH的LC-MS/MS分析

研究之四LC-MS/MS同时分析体液中可卡因及其代谢物

研究之五生物检材中PCP和LSD及其代谢物的LC-MS/MS分析

研究之六体液中苯二氮卓类药物的LC/MS/MS分析

研究之七LC-MS/MS同时分析血液中五种巴比妥类药物

研究之八体液132种药物LC-MS/MS筛选分析

结束语

参考文献

附录

致谢

体内滥用药物分析

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