甲胺磷在人血中的分解动力学研究

李 鹏 王皓玉 毕文姬 夏侯秋锦 柏泽新 国 菲

（1 淄博市公安局刑侦支队 山东 淄博 255000；2 太原市公安局刑侦支队 山西 太原 030001）

1 引言

甲胺磷（methamidophos）是一种高效、广谱有机磷类杀虫、杀螨剂，属高毒杀虫剂，主要应用于防治棉花、水稻、小麦、玉米等大田作物的虫害。由于使用广泛，致使人、畜中毒的事件经常发生，常见于投毒事件、自杀事件及食物误服中毒事件[1]。在甲胺磷中毒案件中，由于送检不及时或实验室内部因素，往往会使得检材不能及时进行检验，同时，由于案件的需要，常常要求对所送检材进行再次、多次检验，从而确定是否为甲胺磷中毒死亡。由于毒物会发生分解，需进行保存检材中分解动力学研究，明确保存检材中毒（药）物的检出时限、最佳存储条件，对于推断死亡或检材采取当时体内或检材内毒（药）物浓度意义重大[2-5]。目前国内外有关甲胺磷的研究报道主要集中在检测方法及药物残留的研究[6-9]，而关于甲胺磷的分解动力学研究仅见两篇报告[10-11]，并且均为单一浓度甲胺磷在动物血中的研究，尚未系统全面地分析不同浓度甲胺磷在人血中的分解动力学规律。本实验通过对检测人血中5种不同浓度的甲胺磷在-20℃、4℃、20℃3种保存条件下含量的变化，系统、全面地研究甲胺磷在人血检材中的分解动力学规律，为甲胺磷中毒（死亡）案件的法医学鉴定提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 实验准备

材料为AB公司4000Q TRAP液质联用仪、低温高速离心机、涡旋震荡器、移液器。

试剂为甲胺磷标准品（购于公安部物证鉴定中心）、甲醇、乙腈等有机溶剂，均为液相纯；实验用水均为超纯水。

2.2 实验方法

2.2.1 样品制备

取5份空白血液，分别添加甲胺磷浓度到0.8、1.4、2.2、4.4、6.4μg/mL，将5份血液分为3组，分别置于-20℃、4℃、20℃ 3种温度环境中，在0d、1d、3d、5d、7d、11d、15d、24d、32d、40d、48d、64d、80d、96d、120d进行检测。

2.2.2 样品处理

1mL血液中加入2mL乙腈，高速涡旋振荡5min，12000rpm高速离心7min，取上清液过0.22μm滤膜过滤，液质联用仪定性、定量分析。

2.2.3 液相色谱及质谱条件

色谱柱：Waters BEH C18 1.7μm 2.1×50mm Column，流速：0.3mL/min；进样量：30μL，流动相A为5mmol/L乙酸铵水，流动相B为甲醇。流动相梯度洗脱程序如表1所示。

表1 流动相梯度洗脱程序

质谱：正离子扫描；检测方式为多反应监测；碰撞气为氮气；气帘气（CUR）：20psi、喷撞气（CAD）：Medium、离子化电压（IS）：5500V、温度（TEM）：500℃、喷雾气（GS1）：50 psi、辅助加热气（GS2）：50 psi、接口加热（ihe）：on、碰撞室入口电压（EP）：10V、碰撞室出口电压（CXP）：6V，保留时间及Q1、Q3、DP、CE如表2所示。

表2 甲胺磷保留时间及质谱分析参数

3 结果

3.1 色谱图及质谱图

空白血液及添加甲胺磷血液的液质联用仪色谱图及质谱图，如图1～2所示。结果显示，选择的实验条件下，血液中的杂质不影响甲胺磷的测定。

图1 空白血色谱图

图2 血中添加甲胺磷色谱图及质谱图

3.2 基质效应、回收率及精密度实验

精密吸取15份空白全血1mL，按前述全血样品处理项方法处理，提取液分为3组。每组分别添加标准品，浓度为0.2、0.5、1μg/mL进行测定，测得基质提取后添加检出值，如表3所示。

表3 甲胺磷基质效应、回收率及精密度(n=5)

3.3 工作曲线

取空白全血分别添加甲胺磷标准品浓度为0.02、0.05、 0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 2.0、 4.0、7.0μg/mL，按前述全血样品处理项方法处理测定，以峰面积（y）-甲胺磷浓度（x）为坐标做工作曲线，曲线方程为y=7.41e5x+1.5e3，其r值为0.9985，线性范围为0.02～7.0μg/mL，最低检出限为0.002μg/mL，S/N>3。

3.4 温度对保存血液中甲胺磷的含量变化

同一浓度不同温度下血液中甲胺磷的含量变化如表4所示，5种浓度甲胺磷在不同温度保存血中含量变化如图3～7所示。

表 4 不同浓度甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（µg/mL，n=2）

图3 浓度为0.8μg/mL的甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（μg/mL，n=2）

图4 浓度为1.4μg/mL的甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（μg/mL，n=2）

图5 浓度为2.2μg/mL的甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（μg/mL，n=2）

图6 浓度为4.4μg/mL的甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（μg/mL，n=2）

图7 浓度为6.4μg/mL的甲胺磷在不同温度保存血中含量变化（μg/mL，n=2）

表5 甲胺磷分解动力学参数

采用 WinNonlin 药代动力学软件处理保存血液的平均药物浓度—时间数据，结果显示，在20℃、-20℃保存环境下分解符合一级动力学过程二室开放模型，可以用Ct=Coe-αt+C1e-βt（Ct 为时间t 测得的含量；Co表示初始含量；t 表示时间，单位：d ；α为第一快速分解相一级速率常数，β为第二慢速分解相一级级速率常数）表示。4℃保存环境下分解符合一级动力学过程一室模型，可以用（Ct 为时间 t 测得的含量；Co表示初始含量；t 表示时间，单位：d ；α为解速率常数）表示，分解动力学参数如表 5所示。

4 讨论

目前研究表明，保存检材中毒物的分解动力学主要受保存条件的影响，包括温度、时间、器皿类型、防腐剂、pH值及其他等[12]。其中，温度是影响保存生物检材中毒物分解主要因素之一，毒物在生物检材中的分解速度与保存温度相关。卓先义报道[10]甲胺磷在家兔血保存标本中的甲胺磷室温及冰箱冷藏中快速分解半衰期为2.4d和3.6d，提示保存温度可影响家兔血中甲胺磷的分解。通过本实验可见，在-20℃和4℃保存条件下，浓度为0.78、1.4、2.3、4.5、7.2μg/mL的甲胺磷第120d含量分别下降至初始浓度的28.88%、44.59%、61.53%、71.57%、75.71%和2.75%、1.96%、3.88%、12.04%、20.07%，而20℃保存条件下，到64d后就很难检测到。可见，低温保存可延缓甲胺磷的分解，温度在20℃时，生物检材腐败最快，因而毒物代谢也较快，检材被冷藏或冷冻时腐败均较慢，分解亦较慢。这也提示日常工作中，由于各种原因导致采取检材后无法立即送检、检验的，应低温保存。-20℃和4℃条件下，检材中甲胺磷含量也均有下降，因此，在低温条件下保存的甲胺磷检材也应尽快送检进行相关检测，以免长时间保存造成甲胺磷分解而无法检验。

综上所述，甲胺磷在保存血液中不稳定，分解很快，低温保存可以减缓其分解，分解动力学过程可用一级动力学过程一室开放模型来描述。甲胺磷中毒（死）案件法医学鉴定中，检材应低温冷冻保存，立即送检并检验。如果检材保存时间较长，可用其分解动力学方程和参数估算检材采取或送检当时的甲胺磷浓度。