不同规格吸食器中“笑气”的取样及定性方法*

张启福，徐布一，林梅，郭雪，胡书豪，邹晓莉

（1.四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院卫生检验与检疫系，四川 成都 610041；2.四川鼎诚司法鉴定中心法医毒化室，四川 成都 610017；3.四川省公安厅禁毒总队，四川 成都 610041）

一氧化二氮（N2O）俗称笑气，为无色有甜味的气体，在室温下会产生麻醉效果，让人发笑[1]。N2O滥用可引起四肢电生理反应异常、皮肤色素沉着过度等症状会致人体严重缺氧，使神经系统损伤，临床上表现为脊髓亚急性联合变性，也可表现为肢体麻木等周围神经病变、认知功能减退及情绪障碍等[2]。因笑气危害性不为人所知，“娱乐性”“昂贵”的假象蒙蔽其毒物的本质，一些娱乐场所出售笑气金属气瓶，年轻人进行吸食，获得快感[3]。此外，缺乏相关法律、法规监管等因素也是“笑气”滥用成瘾的原因[4]。虽然“笑气”尚不属于法律意义上的毒品范畴，但是吸食滥用、非法销售仍是违法行为[5]。在案件办理中，通常需要对气瓶中的气体进行定性确认，测定N2O 多采用气相色谱法[6]，氢离子化检测器[7]、电子捕获检测器[8]以及质谱检测器[9]，质谱检测在定性方面更准确，因此本研究拟采用气相色谱质谱分析，结合收集袋采集，建立气瓶气中N2O 的方法，并用于实际案例检测，以期为相关案件侦破提供技术支持和实验室证据，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 设备与试剂

气相色谱-质谱仪（GCMS-QP2020，SHIMADZU，日本），N2O/N2标准气体（200×10-6g/L，西南化工有限公司），二氧化碳和氦气（纯度＞99.999%，西南化工有限公司），0.1 L 铝箔气体采集袋（双阀可调节）。

1.2 实验方法

1.2.1 色谱条件

DB-5 MS 毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；流量控制方式为线速度（37.2 cm/s），流速1.0 ml/min；分流进样（分流比20∶1）；进样口温度280 ℃；柱温箱温度为90 ℃，保持5 min。气体进样体积5 μl（根据样本浓度的不同，可选择在1～10 μl范围进样）。

1.2.2 质谱条件

采用EI 离子源（70eV），离子源温度230 ℃，接口温度280 ℃。采用全扫描模式（SCAN）和选择离子模式（selected ion monitoring，SIM）进行同时定性，SCAN 的质量扫描范围20～50 amu，SIM 模式监测特征碎片离子44、30。

1.3 样本采样

“气弹”中N2O 气体采集：将“气弹”固定，安装至预先抽了真空的虹吸瓶上，挤压虹吸瓶手把处，“气弹”中气体被吸入虹吸瓶；将气体收集袋和虹吸瓶出口对接，适量气体可转移至气体收集袋中，收集后样品做好唯一性标识，待检。

气体瓶（4 L 及以上）中N2O 气体采集：将分压表安装至气体瓶上，调至0.1 MPa，缓慢拧动阀门旋钮，将适量气量打入气体收集袋中，收集后样品做好唯一性标识，待检。

2 结果与讨论

2.1 色谱质谱条件优化

分别对色谱柱的柱温（在80～100℃范围内）、进样口温度（在250～300℃范围内）、流速（在0.5～1.0 ml/min 范围内）和进样体积（在1～8 μl 范围内）进行了考察，综合N2O 色谱峰型、分析灵敏度，选择了柱温箱温度为90 ℃，进样口温度280 ℃，流速为1.0 ml/min 的色谱条件。在此条件下，根据样本预分析结果选择进样体积5 μl（注：查获案件中样本纯度一般较高，建议实际案件中进样体积不超过10 μl）。实验发现，不分流模式下N2O 峰型出现严重拖尾，因此采用分流模式进行测定，并依次在5 ∶1、10 ∶1、20 ∶1、30 ∶1、50 ∶1 条件下对分流比进行了优化，结果表明分流比20 ∶1 条件下峰形和灵敏度良好。图1 为优化条件下得到的N2O 标准气总离子流图，保留时间1.47 min，从质谱图（图2）中确认N2O 特征碎片离子44、30。在样品收集和转移过程中可能引入空气干扰，亦需要将CO2和N2O进行区分，采用CO2标准气体在优化条件下进行检测，保留时间为1.46 min，和N2O 严重重叠，改变色谱条件亦无法实现分离。由CO2质谱图（图3）可见，其特征碎片离子为44、28。

图1 N2O 总离子流图

图2 N2O 特征碎片离子

图3 CO2 特征碎片离子

2.2 样品采集和注入方式

对于气体样品的采集，通常采用直接采样或溶剂吸收、固体填充剂采样等方法。在吸食“笑气”案件中，吸食用的“气弹”/（瓶）中通常为纯N2O，含量高，因此选择直接采样法。

“气弹”气体采集：实验发现“气弹”中的气体无法直接转入收集袋，本研究借鉴蛋糕制作中打奶油泡沫和吸食笑气的过程，将“气弹”中的气体转至虹吸瓶，再注入气袋中。为了顺利的实现气体转移，预先对虹吸瓶抽真空30 s，使其中的压力小于133 pa；采样示意图见图4。虹吸瓶体积500 ml，“气弹”通常8 g，按照此法可顺利将“气弹”中的气体借助虹吸瓶移至采样气袋。

图4 “气弹”气体采样示意图

气体瓶气体采集：为了使气体瓶中的气体转移至采样气袋，借鉴了仪器气瓶气的转移过程，采用分压阀进行，将分压表安装至气体瓶上，采用塑胶管将分压表和气体采样袋连接，调节分压表至0.1 MPa，打开分压气阀，气体瓶中的气体可顺利转至采样气袋中；采样示意图见图5。

图5 气体瓶气采样示意图

收集后的样本需转入进样瓶注入气相色谱质谱仪。实验中发现，若采用注射器抽取后直接注入，容易引入空气，会产生测定干扰，同时会引起样品的较大稀释。本研究方法中选择用一次性注射器对进样瓶抽真空，然后更换小一号一次性注射器取样直接注入真空进样瓶。

2.3 检出限、精密度

使用高纯度N2将200×10-6g/L 标准气体逐级稀释进行测定，以3 倍信噪比计算检出限，浓度为10×10-6g/L。取案件样本中“气弹”和气瓶各3 个，分别6 次平行进样，精密度以测定面积值的相对偏差（relative standard deviation，RSD）评价。其中测得的“气弹”精密度范围为5.1%～8.0%，气瓶的精密度范围为6.3%～9.5%。

2.4 案例应用

2021 年8 月，某市公安局禁毒大队侦查人员在嫌疑人家中搜出疑似装有一氧化二氮的7 罐气体瓶及3 枚“气弹”（编号依次为1～10）。应用本研究建立的方法对送检的10 个样本中气体进行采集及检测，除5 号样本外，其余检材中均检出N2O 成分，样本色谱图见图6。5 号样本加装分压阀，并逐步打开减压阀门旋钮至最大后压力表无变化，且未收集到气体，确认其为空瓶，无法开展后续检测工作，对此样本终止鉴定处理。

图6 样本色图谱

3 总结

本研究建立的方法对于样本采集方式便捷，检测中排除了易干扰气体的影响，快速特异，适用于吸食“笑气”案件中氧化亚氮气体采集及检测。同时，该方法中使用的仪器设备及试剂耗材均比较常见，便于在其他实验室进行参考使用。