颠茄中毒生物检材中莨菪碱微波提取-气质联用检验

蔡玉刚，王 文，杨剑峰

（1.泸州市公安局 四川泸州 646000；2.四川警察学院 四川泸州 646000；3.宜宾市公安局 四川宜宾 644000）

颠茄[1]，产于我国山东、江浙、广东等地。含多种生物碱，毒性较大，经常有误服或超剂量使用造成死亡的案列。颠茄植株可入药，主要用于治疗盗汗、流涎、支气管分泌过多、胃酸过多等症状。颠茄中含有多种生物碱，其主要成分是莨菪碱，和少量的东莨菪碱。莨菪碱在贮藏、加工、提制过程中逐渐转化为消旋生物碱阿托品。因此，颠茄中毒案件中对莨菪碱的快速检验有着非常重要的意义。

莨菪碱[2](hyoscyamine)亦称天仙子碱，是一种莨菪烷型生物碱。其分子式C17H23NO3(见图1)。存在于许多中草药中，如颠茄、北洋金花和曼陀罗。熔点108.5℃，比旋光度（左旋）。难溶于水，可溶于沸水和三氯甲烷。

图1 莨菪碱结构式

莨菪碱中毒的临床表现[3]：莨菪碱与阿托品的中毒临床表现相似，剂量小的中毒者先出现口渴咽干、皮肤潮红干燥、瞳孔扩大、脉率与心率增速、视物模糊、体温升高、躁动不安、排尿困难等，伴随语言不清、呼吸频率加快、烦躁不安、谵妄等。剂量大者可有幻觉、幻听、抽搐等，最终由兴奋转入抑制，出现昏迷、呼吸麻痹而死亡。莨菪碱(hyoscyamine)进入体内后[4]，被人体迅速吸收，血浆中莨菪碱浓度1～2h到达最高，血浆半衰期为2.43h，在0.02mg·kg-1剂量摄入后30min和2h之间发现心率增加。莨菪碱血液浓度＞1471ug/kg出现昏迷和呼吸衰竭等急性中毒反应。

目前，国内文献上可查的提取莨菪碱的方法有超声波提取法、离子交换树脂法、超临界萃取法等[5]-[12]。检验方法有放射-免疫法、液相色谱-质谱联用法、液相色谱-串联质谱法等。莨菪碱在光照条件下会迅速消旋变为阿托品，所以检测检材中的莨菪碱必须速度快，气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）方法检测具有效率高，灵敏度高，检测限低等特点，适用于各种生物检材中莨菪碱的检测。本方法汲取了超声波提取速度快、提取率高、低温等特点和气相色谱分离效率高，质谱灵敏度高的特点，为颠茄中毒案件中莨菪碱的检验鉴定提供有效的方法。

一、实验部分

（一）仪器与试剂

1.试剂及标准物质。标准品：莨菪碱标准品由公安部物证鉴定中心提供。试剂：三氯甲烷、无水硫酸钠（以上试剂均为分析纯）。

2.仪器和设备。安捷伦7890A-5975C气相色谱质谱联用仪（GC/MS）；ThermoTDZ5高速离心机；超声波型号：济南巴克BKA-120B；恒温水浴锅型号：北京永光明医疗仪器有限公司XMTD—4000。

（二）操作及实验条件

1.操作步骤[1]-[4]。

（1）溶液配制。配制浓度为0.1mg/mL的莨菪碱标准溶液三氯甲烷工作液，低温保存，有效期6个月；配制2ug/ml莨菪碱标准三氯甲烷溶液做为质控，室温保存，有效期3个月；配制4ug/ml、10ug/ml、30ug/ml、50ug/ml、100ug/ml、200ug/ml莨菪碱三氯甲烷标准溶液，作为标准曲线工作液。

（2）检材处理[12]。平行取胃内容两份各2克（2ml），分别加入无水硫酸钠适量研磨使其呈干沙状，然后加入三氯甲烷5毫升，分别放入超声波振荡器(功率1000W，频率20kHz)，超声波搅拌20min左右滤出提取液，重复操作1次，合并两次提取液，在10000r/min高速离心条件下离心10min，合并有机相在35℃水浴锅上浓缩挥至近干，用100ul三氯甲烷定容，供GC/MS检验。

同时取等量空白相似检材2份，1份添加2ug/ml莨菪碱三氯甲烷标准液2ml对照品作质量控制检材，另一份作空白比对检材，与检材平行操作。

2.试验条件[13]。

（1）超声波提取条件。功率1000W，选用频率：20kHz（不加热）色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱（30m×0.32mm×0.25um)（弱极性或者极性柱）；

柱温：200℃(1min）10℃/min 280℃（2min）；进样口温度：280℃；接口温度：250℃；载气：高纯氦，流速1 ml/min，分流比10：1。

（2）检测器。EI，70eV，传输线温度250℃，离子源温度：230℃，四级杆温度200℃，倍增器电压自动调谐，扫描方式：SCAN（线性测试扫描方式为：SIM）扫描范围40-450amu，扫描起始时间（溶剂延迟）3min。

（三）检验

分别取0.1mg/ml莨菪碱标准溶液、2.1.2的检材提取液、空白添加提取液及空白液供气质联用仪（GC/MS）检验，每次进样1ul，各进2次。

二、结果与讨论

（一）线性关系考察

精密配制莨菪碱标准储备液浓度分别为：4ug/ml、10ug/ml、30ug/ml、50ug/ml、100ug/ml、200ug/ml，分别进行测定。以峰面积（y）为纵坐标，以浓度（x，ug/ml）为横坐标做线性回归，回归方程为：y=1.3044x-1.623；r2=0.99997.结果表明，莨菪碱在浓度4-200ug/ml范围内峰面积与浓度呈线性相关。将莨菪碱标准液稀释成不同浓度供气质联用仪检验，最低检测浓度为2ug/ml，信噪比为3：1。

（二）回收率

取空白人血2ml，加入一定量的莨菪碱，制备成莨菪碱浓度为30ug/ml和100ug/ml的样品，采用2.1.2方法处理后供气质联用检验，结果两种浓度下莨菪碱的回收率分别为84.38%和86.59%。

（三）结果评价

检材提取液均检出与0.1mg/ml莨菪碱标准液保留时间一致的色谱峰（检材提取液保留时间5.609min，莨菪碱标准液保留时间为5.610min，图2），且质谱特征离子碎片及相对丰度比与莨菪碱标准液一致（莨菪碱的特征离子：m/z124、m/z82、m/z103、m/z289图3），空白对照样品无干扰。阳性结果可靠。

图2 莨菪碱色谱图

图3 莨菪碱质谱图

（四）讨论

1.微波提取法的选择。由于莨菪碱在光照条件下容易消旋成为阿托品，所以在提取过程中必须要迅速。目前，国内文献上可查的提取莨菪碱的方法有超声波提取法、离子交换树脂法、超临界萃取法；超声波提取法具有速度快、操作简单、提取率高、温度低（可以让莨菪碱保持活性），而离子交换树脂法和超临界萃取法在实际案件中存在操作较为复杂，相对提取时间长的特点，故选择超声波提取法。

2.色谱柱的选择。莨菪碱结构中含有一个羟基，一个羧酸根，是一类极性较大的物质，选用弱极性柱或者中性柱分离比较好。本文考察了DP-1MS、HP-5MS、HP-INNOWAX和XO-17MS四种色谱柱，试验表明HP-5MS和HP-INNOWAX两种柱子峰形较好，无拖尾现象、分离效果较好。

3.溶剂的选择。莨菪碱难溶于水，可溶于沸水和三氯甲烷。而莨菪碱极容易消旋成为阿托品；阿托品极易溶于水，易溶于乙醇，不溶于三氯甲烷，故选择三氯甲烷可以避免误检为阿托品成分。

（五）案例应用

2013年11月20日，XX市XX县公安局接群众报案称：辖区出现一起集体中毒事件，11人出现不同程度的中毒症状，其中三人在送医院抢救途中死亡，剩下8人经医院抢救情况趋于稳定。经法医解剖和病理结论，死亡的三人均系呼吸衰竭死亡，排除疾病引起窒息死亡。笔者对常规的农药进行筛查均为阴性；笔者在死者胃内容中均检出莨菪碱成分，经查，中毒者均为亲戚，在食用了草药煲的汤后半小时均出现了相同的中毒症状，提取了汤锅里的草药原体，经鉴定为颠茄原草。最终结论为误食颠茄中毒导致死亡，平息了社会的恐慌。