沈 敏,向 平,严 慧
(司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台,上海200063)
运用质量控制的理念、原则和方法保障毒物鉴定结果或结论的科学性、可靠性已成为业内的共识。21世纪以来,国内大部分法医毒物学实验室依据国家法律法规通过了实验室认可或资质认定,按照ISO/IEC 17025《检测和校准实验室能力的通用要求》、CNAS-CL08《司法鉴定/法庭科学机构能力认可准则》和CNAS-CL08-A007《司法鉴定/法庭科学机构能力认可准则在法医毒物分析和毒品鉴定领域的应用说明》等规范性文件的要求,对影响鉴定结果质量的关键环节和要素如人、机、料、法、环等进行管理和控制。国内也有不少学者对法医毒物鉴定质量控制进行研究,如2003年沈敏[1]以美国法庭毒物学家协会(SOFT)和美国法科学学会(AAFS)共同发布的《法医毒物学实验室指南》(Forensic Toxicology Laboratory Guidelines)为依据,阐述了毒物学实验室规范及质量控制的基本原则和要求,包括人员、环境设施、仪器设备、方法和标准操作手册、检材的采集及保护链、检验过程、质量控制和质量保证、结果报告等要素和过程。2013年刘烁等[2]综述了国内外法庭科学毒物分析实验室质量控制的发展及要求,探讨我国毒物学实验室质量控制存在的不足并提出应对措施。
然而,目前相关质量控制的规范性文件和关注焦点仍然局限于ISO/IEC 17025框架下的普适性的要素、过程和结果的质量控制,尚不能涵盖法医毒物鉴定技术层面的关键、核心内容,不足以满足专业领域的特定要求和基本规范。本文以美国、欧洲等发达国家制定的法医毒物学专业共性规则/标准为视角,分析我国法医毒物鉴定质量控制存在的盲区,提出专业领域应予关注的重点环节和核心问题,如毒物定性确认规则、毒物系统分析的目标物范围和灵敏度要求、毒物鉴定方法验证等,探讨建立专业共性规则/标准和指南性文件的必要性和重要性。
法医毒物鉴定最基本的任务是通过对生物检材的定性分析来确定是否存在毒物以及评价毒物对所涉案(事)件的影响程度,其过程包括通过筛选分析来发现该技术方法可以检测到的毒物或排除毒物的存在,通过定性分析鉴别、确认毒物的种类。随着科学技术的发展,筛选定性方法从比色法、免疫法、色谱法到色谱质谱法、高分辨质谱法等,筛选和确认的方法可以分离也可以合而为一。然而每种技术方法都有其检测范围和检测能力,我国目前对各技术方法的效能及其组合并未作出规定和评价。
美国在法科学专业科学委员会(Organization of Scientific Area Committees for Forensic Science,OSAC)的组织下,法医毒物学科学工作组(Scientific Working Group for the Forensic Toxicology,SWGTOX)以各技术方法对目标物(不包含低分子量化合物如乙醇、一氧化碳、氰化物或金属元素)的鉴别确认能力和鉴定结果的可靠性为依据,构建了法医毒物学鉴别技术的分值系统,形成《法医毒物学鉴别准则》(Standard for Identification Criteria in Forensic Toxicology)标准草案[3](以下简称《准则》)。 该《准则》建立了比较和对比不同鉴别技术的评级体系,每种技术依据其对目标物的认定能力而赋予特定分值,实验室可以结合使用各种技术来达到或超过鉴别准则预定的总分。该《准则》的要点包括:(1)毒物鉴定通常会使用筛选技术,以排除该技术可以检测到的目标物的存在或提示需进一步检测;(2)阳性筛选结果需要使用一种或多种基于不同化学原理的方法进行确认;(3)筛选方法所得结果与确认方法相结合有助于鉴定毒物、代谢物或其他化合物;(4)一种技术方法可能足以达到对目标物的确认,但不能确保鉴定结果的可靠性和质量;(5)不强制规定使用质谱方法,但质谱技术因具有更强的特异性而被赋予更高的分值;(6)阳性结果的确认应基于相同检材的双样分析或同案不同检材的同时分析。
该《准则》提出的鉴别技术分值系统见表1,其强调所列鉴定技术都应按照法医毒物学方法验证要求进行验证,证明其适合预期的目的。
表1 技术方法的鉴别分值①
《准则》对鉴别技术分值系统的应用提出以下原则要求:(1)将不超过三种不同的技术方法组合其鉴别分值应至少达到4点(连字符技术视为一种技术,如GC-NPD)。(2)若不使用质谱技术,至少采用两种不同的色谱分离系统以改变目标分析物和/或干扰物的分离。(3)重复同样的技术方法并不能获得额外的鉴别分值。(4)应验证、评估方法对结构异构体或光学异构体的鉴别能力,若不能鉴别结构异构或光学异构化合物的,应在鉴定报告中注明。(5)色谱分析中使用不同的固定相柱,每种色谱柱可获1点分值;色谱分析采用相同的固定相柱但不同的检测器进行检测,每种检测技术可获1点分值。(6)质谱分析的离子丰度比应满足相关准则的要求(表 2);质谱不同电离方式(如 EI、CI等)可视作不同的技术。(7)无色谱分离的高分辨质谱或串联质谱技术,无论所监测的离子数多少均可获得2点分值,质谱库匹配可获得额外的分值,然而色谱或电泳分离仍是必须的。
《准则》附录给出了不同技术方法组合的鉴别能力示例见表3。
表2 质谱定性时相对离子丰度比的最大允许偏差
表3 不同技术组合的鉴别分值示例
该《准则》给出了法医毒物学定性确认的一般要求,而对于不同鉴定事项、不同鉴定对象则根据其适用方法和鉴别特点又分别制定了相应的定性确认规则,如OSAC下属的滥用物质分析科学工作组(Scientific working group for the analysis of seized drugs,SWGDRUG)根据分析技术对滥用物质(含毒品)的鉴别能力,将其分成三类(表4),要求使用多种不相关的技术进行定性确认。SWGDRUG给出实验室定性确认的最低原则要求:(1)使用A类技术时,至少再增加其它一种技术(A、B、C 类均可)。(2)不使用A类技术时,至少需要使用三种不同的经过验证的技术,其中两种技术应为非B类技术。(3)若观察到足够的植物学特征,可仅根据形态学特征(B类)鉴定大麻或其它植物材料,但该检验仅能由具有植物学鉴定能力的专家完成。植物中的化学成分(麦司卡林、阿片类、赛洛新等)确认应当遵循前述两个鉴定原则。(4)所有方法和植物学鉴定应有可追溯的数据,包括光谱图、色谱图、数码图像、照片、影印本、形态学特征记录等。(5)阳性检验结果必须与相同条件下分析的参考物质相比较,阴性检验结果为排除某一种或某一类药物提供有价值的信息。(6)须采取质量保障措施来保证外观检验结果的可靠性,如采用两种独立的抽样方式;用条形码或肉眼核查样品的鉴定过程;优良的实验室管理规范(阳性或阴性控制)。(7)使用连字符技术(如气相色谱-质谱,液相色谱-二极管阵列紫外光谱)视作为独立的技术,分别提供结果。(8)选取的分析方案须能对药物进行可靠认定,其局限性应反映在结果报告中。
国际上毒物学实验室大都建立气相色谱/串联质谱或液相色谱/串联质谱或液相色谱/高分辨质谱等多套筛选、确认技术体系。如澳大利亚的维多利亚法医研究所采用LC-MS/MS系统对毒物进行系统筛查,并辅以GC-MS/NPD和LC-DAD法分析酸性药物,以弥补常规筛选体系对酸性药物检出能力的不足。
我国的法医毒物鉴定实践中,一些高水平的鉴定机构也采用多套技术系统进行毒物筛选确认,如香港政府化验所坚持用仪器免疫法和LC-MSn法用于毒物筛查分析,以满足使用一种或多种基于不同的化学原理方法进行确认的要求。但相当部分机构仅依据实验室的仪器配置或单一的技术方法出具鉴定结果,如仅依据免疫法给出定性结果,仅依据单一的色谱质谱技术进行筛选确认,而未关注方法如色谱和质谱系统的定性指标评判,其中相当部分的定性指标并未满足质量控制和结果可靠性的要求。2019年实施的司法鉴定技术规范SF/Z JD0107019-2018《法医毒物有机质谱定性分析通则》,对于规范和引导法医毒物学实验室的专业行为起到重要的作用。笔者认为,目前国内的问题除需提高毒物学实验室和毒物鉴定人的专业素质外,专业共性规则的缺失也是一重要因素。
表4 滥用物质分析方法的分类
系统毒物分析或常规毒物分析是法医毒物鉴定实践中最常见、最基本、最重要的鉴定内容。每个涉毒案(事)件的性质、对象及其发生、发展和结果各不相同,通常情况是事实真相尚不明朗、怀疑事件与毒物有关,或造成中毒的毒物不明,引发的原因待查,故法医毒物鉴定往往具有探查性质,即通过系统毒物分析来发现、确认或排除毒物的存在。
因此,系统毒物分析体系是毒物学实验室鉴定能力的重要体现。鉴定能力可从方法的二个层面来体现:一是方法的科技水平。方法所用的技术平台与现代科学技术发展水平相适应、与人们对自然界的认识能力相适应是科学方法的基本要求,也是鉴定能力的基础。如采用色谱/串联质谱(GC-MSn,LC-MSn)等现代技术可实现对一定范围内毒药物的可靠认定。二是方法所包含的毒物目标物的范围和灵敏度。系统毒物分析所涵盖的目标物范围越大、灵敏度越高,其对可能存在的毒物的发现能力或排除毒物存在的能力越强,其出具的毒物阳性或阴性结果报告越可靠。诚然,不同国家、不同时代、不同科技水平、不同鉴定目的,系统毒物分析目标物范围的合理性和必要性将有所不同。但是,通过规范性文件给出毒物目标物范围的最低要求或推荐系统毒物分析目标物范围,对于规范实验室行为、保障鉴定质量,或引导实验室评估自身能力,与委托方沟通并在报告中注明仍是十分必要的。
为促进法医毒物学分析范围和灵敏度的标准化,美国OSAC组织下属的法律、质量、专业委员会,共同制定了《法医死因调查毒物学检验分析范围和灵敏度标准》(Standard for the Analytical Scope and Sensitivity of Forensic Toxicology Testing for Medicolegal Death Investigations)[4]、《药物辅助犯罪调查尿液毒物学检验分析范围和灵敏度标准》(Standard for the Analytical Scope and Sensitivity of Forensic Toxicology Urine Testing in Drug-Facilitated Crime Investigations)[5]、《毒驾调查毒物学检验分析范围和灵敏度标准》(Standard for the Analytical Scope and Sensitivity of Forensic Toxicology Testing in Impaired Driving Investigations)[6]等,其核心内容见表 5~7。
表5 死因调查毒物学检验的最小分析范围和灵敏度
表6 药物辅助犯罪调查尿液毒物学检验的最小分析范围和灵敏度 (ng/mL)
以《法医死因调查毒物学检验分析范围和灵敏度标准》为例,其根据本国的流行性调查,确定了美国现阶段可获得且较多涉及的15类83种毒药物范围,要求为支持死因调查而进行的毒物学分析应至少包括表5所列毒药物范围,其检测限应达到或优于表5指定的分析灵敏度;要求实验室应根据区域毒药物流行趋势和病史等因素考虑其他潜在有毒物质,必要时建立较低的分析检测限;要求实验室通过内部和外部测试验证所用方法已达到所需的分析范围和灵敏度。当然,该标准允许在特殊情况下,可以根据案例情况或委托方要求进行定向分析。
我国大部分毒物学实验室均可能涉及用于法医死因鉴定的未知方向的毒物系统分析或常规毒物分析,出具发现确认毒物的阳性结果或排除毒物的阴性结果报告。由于相当部分实验室能力范围较窄且不同实验室的能力范围及检出能力 (检出限)差异较大,因此,不同实验室出具的同样阴、阳性结果报告,其内涵、质量、效能是完全不同的。虽然司法部技术规范SF/Z JD0107014-2015《血液和尿液中108种毒(药)物的气相色谱-质谱检验方法》和SF/Z JD0107005-2016《血液、尿液中238种毒(药)物的检测 液相色谱-串联质谱法》给出了较大的分析范围,但其本质上是给出可在同一技术平台上同时分析多种毒药物的方法,而非实验室应分析的毒药物范围。实践中,采用该方法的实验室的实际分析能力范围也大都仅为十几种或几十种毒物。纵观我国现行规则/标准,除GA1333-2017《车辆驾驶人员体内毒品含量阈值与检验》外,未形成行业基本共识,明确规定或推荐毒药物分析范围也是毒物鉴定质量控制缺失的重要方面。
表7 毒驾调查毒物学检验的最小分析范围和灵敏度(ng/mL)
可靠的鉴定标准/方法是结果质量保证的关键。鉴定方法使用前应对其科学性、可靠性和有效性作出评价,或称方法验证。方法验证是采用一系列实验评估方法或经过修改的方法的有效性和可靠性,确认方法可有效应用于预定用途以及方法正常使用时的局限性。美国SWGTOX于2013年制定了《法医毒物学方法验证标准》(Standard Practices for Method Validation in Forensic Toxicology)[7],规定了基于毒物学方法角度的方法验证参数、具体要求和操作方法,具有很强的针对性和实效性。方法验证参数包括:(1)筛选分析(免疫法):检测限;精密度;稀释度(若适用);稳定性(若适用)。(2)筛选分析(其他方法):干扰试验;检测限;稀释度(若适用);稳定性(若适用)。 (3)定性/确认方法:残留效应;干扰试验;离子抑制或增强(若适用如LC-MS);检测限;稀释度(若适用);稳定性(若适用)。 (4)定量方法:偏倚;线性模型;残留效应;干扰试验;离子抑制或增强(若适用如LC-MS);检测限;定量限;精密度;稀释度(若适用);稳定性(若适用)。标准也规定方法验证的具体要求和操作方法,因作者已在《滥用物质分析与应用》专著中作了详尽介绍[8],在此不再赘述。
我国目前关于法医毒物鉴定方法验证的要求仅见CNAS-CL08《司法鉴定/法庭科学机构能力认可准则》中的原则规定以及CNAS-CL08-A007《司法鉴定/法庭科学机构能力认可准则在法医毒物分析和毒品鉴定领域的应用说明》7.2.1.5 条款规定:“对首次采用的标准方法应进行技术能力的验证,验证内容定性分析至少应包括检出限,定量分析至少应包含线性范围、回收率、准确度和精密度等。当标准方法变更涉及到鉴定方法原理、仪器设施、操作方法时,需通过技术验证重新证明正确运用新标准的能力。”由于没有其他与之关联的规范性文件给出全面、细化、针对性的规定而导致实践中其验证方法和指标的专业、严谨和符合性尚存在一定的缺陷。不同专业领域如化学领域、兴奋剂检测领域和毒物分析领域各有其专业特殊性和不同要求,因此,专业领域的毒物学方法验证规则同样不可或缺。
纵观国际上法医毒物鉴定质量控制规范及其实施的情况,1991年法庭毒物学家协会(Society of Forensic Toxicologists,SOFT)和美国法科学学会(American Academy of Forensic Science,AAFS)共同发布了《法医毒物学实验室指南》(Forensic Toxicology Laboratory Guidelines)[9],并于 1998 年、2000 年、2002年及2006年进行修订,以规范法医毒物学实验室管理和建设。欧洲毒物学和法化学协会(Society for Toxicological and Forensic Chemistry,GTFCh)于2009年制定、2018年修订了《法医毒物分析质量控制规范》(Guideline for quality control in forensictoxicological analyses)[10],对专业领域的技术、管理要素及过程进行控制。美国在OSAC的组织下,制定了系列专业领域共同遵守的共性规则/标准和指南性文件,除上述《法医毒物学鉴别准则》《法医死因调查毒物学检验分析范围和灵敏度标准》《法医毒物学方法验证标准》外,尚制定或正在制定《法医毒物学执业行为指南和规范》(Standard for Developing a Guide and Code of Professional Conduct in Forensic Toxicology)、《法医毒物学质谱数据认可标准》(Standard for Mass Spectral Data Acceptance in Forensic Toxicology)、《法医毒物学意见和证词指南》(Guidelines for Opinions and Testimony in Forensic Toxicology)、《法医毒物学测量溯源性实施标准》(Standard Practices for Measurement Traceability in Forensic Toxicology)等,从专业技术层面对影响鉴定质量的要素和环节进行控制,或指导实验室的专业行为和给出应达到的目标。
国内虽然大部分毒物学实验室通过了实验室认可或资质认定,按照准则要求对影响鉴定结果质量的要素和环节进行了管理和控制,然而这些普适性要求尚不能满足专业技术层面的基本、核心要求和规范。由于实验室层次、水平差异较大,仅靠实验室内部的质量控制和专业认知目前尚难以达到保障鉴定质量的目标,需要有行业共同遵守的共性规则/标准或指南性文件规范实验室的专业技术行为。而从另一角度审视,我国毒物鉴定领域的标准化建设取得了较大的成果,公安部、司法部发布一大批行业标准或技术规范,然而这些标准/规范局限于推荐性的分析方法,少见需要共同遵守的共性标准/规则,而这些共性规则的缺失形成了毒物鉴定质量控制的盲区。
本文通过专业领域影响较大的毒物定性确认基本规则、毒物分析的目标物范围和检出限要求、毒物鉴定方法验证等主题的比较分析,提出我国法医毒物鉴定质量控制应关注的重点环节和核心问题,以及研究、制定法医毒物专业领域的共性标准/规则和指南性文件对于加强法医毒物鉴定质量控制的必要性和重要性。