114 司法特考三等 鑑識人員類科 法醫毒物學 考古題詳解

114 年・司法特考・三等・鑑識人員類科
試題代碼 法醫毒物學

第 一 題25 分

質譜儀分析法(Mass Spectrometry)是法醫毒物學中廣泛使用的技術,其基本原理是什麼?若將其結合層析技術時,常用的離子化方法有哪些?

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核心觀念

質譜儀(mass spectrometer)的基本原理,是將待測物轉變成氣相離子,再依離子的質荷比(m/zm/z)分離並量測其訊號。所得質譜圖呈現各 m/zm/z 的相對訊號強度,可用來推定化合物的分子量與結構特徵,並進行定性或定量分析。

質譜分析的主要步驟可概括為:

  1. 離子化:使待測分子形成帶電離子。
  2. 質量分析:依離子的質荷比分離離子。
  3. 偵測:量測各離子訊號,形成質譜圖。

質譜儀量測的是離子,不是中性分子;因此,離子化是樣品進入質量分析器前的必要步驟。質譜圖中常見的分子離子或準分子離子可提供分子量資訊,碎片離子則可提供結構線索。

解題方法

題目分成兩個部分:先說明質譜儀的原理,再依層析方式整理常用離子化法。可用「先分離、再離子化、最後按 m/zm/z 偵測」掌握整體流程:

  • 層析先將混合物中的成分分離。
  • 離子源使流出的待測成分形成離子。
  • 質量分析器與偵測器依 m/zm/z 分離、量測,得到各成分的質譜資料。

常用離子化法依氣相層析與液相層析分述如下:

層析聯用方式常用離子化法特點
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第 二 題25 分

關於毛髮中藥物檢測的原理、分析與法醫毒物學判讀,會遇到哪些挑戰?

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核心觀念

毛髮藥物檢測主要用於評估一段較長時間內是否曾接觸特定藥物,與血液、尿液偏重近期暴露的檢測不同。毛髮生長緩慢,藥物及其代謝物可在毛髮形成時由血液進入毛幹,也可能經汗液、皮脂或環境接觸附著於毛髮。因而,檢出藥物代表有暴露的證據,但不能單憑毛髮濃度推算服用劑量,也不能直接證明是故意服用。

頭皮毛髮平均每月生長約 1 cm1\ \text{cm},常以靠近頭皮的近端毛段代表較近期、遠端毛段代表較早期。這只是時間估算:個體生長速度、毛髮生長週期不同,加上毛髮可能不同步生長,分段結果不能精確換算成用藥日期。

解題方法:依檢測流程整理挑戰

回答本題可沿著「採樣與前處理 → 分析 → 結果判讀」三個階段,說明每一階段可能造成的限制。

一、採樣與前處理

採樣時應記錄採樣部位、毛髮方向與長度,並妥善標示近端,以維持樣本連續性及時間方向。採樣及保管過程若標示錯誤、混樣或受到污染,會影響後續判讀。

分析前通常先清洗毛髮,目的在減少外部污染;洗液也可供分析,協助評估污染情形。然而,清洗無法完全排除污染,也不能單靠洗液結果明確區分外部附著與毛髮內部的藥物。清洗條件若不一致,也可能影響結果。

二、分析方法與靈敏度

毛髮基質複雜,藥物通常須經清洗、切段、粉碎或均質、萃取,再以分析方法檢測。初步篩檢可用免疫分析;陽性或具重要鑑識意義的結果,宜以液相層析串聯質譜(LC–MS/MS)或氣相層析質譜(GC–MS)等方法確認及定量。

挑戰包括藥物在毛髮中的含量低、不同藥物的萃取效率不同,以及基質效應、方法偵測極限與定量極限、校正方式及實驗室間方法差異。故陰性結果不必然代表未曾使用:藥物可能未進入檢測毛段、濃度低於方法可測範圍,或因染燙等處理而降低。

三、外部污染與體內攝入的區分

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第 三 題25 分

死後法醫毒物學中,心臟血和周邊血(例如:股靜脈)採血,都是常見的檢體,請問二者的差異?

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核心觀念

本題考查死後毒物分析中採血部位對藥物濃度判讀的影響,核心概念是死後再分布(postmortem redistribution, PMR)。

  • 心臟血屬中央血,通常由心腔或大血管採集。心臟及鄰近器官中的藥物可能在死後擴散進中央血,使測得濃度偏高。
  • 周邊血通常指肢體血管的血液,例如股靜脈血。股靜脈與多數內臟器官距離較遠,較不易受鄰近組織藥物擴散影響,因此通常較適合用於定量分析及評估生前藥物濃度。

死後再分布會受藥物性質、組織分布、死後經過時間、採樣位置及採樣方式等因素影響;因此,死後血中濃度不必然等於死亡前血中濃度。

解題方法

作答時可依「採樣位置 → 死後再分布程度 → 濃度判讀用途」比較:

  1. 採樣位置:心臟血來自中央循環;股靜脈血來自周邊循環。
  2. 再分布影響:心臟血較容易受心肌、肺及鄰近組織的藥物擴散影響;股靜脈血相對較少。
  3. 判讀用途:股靜脈血一般較適合用來評估死者生前的藥物濃度;心臟血可提供中央血濃度資訊,也可與周邊血濃度比較,協助判斷死後再分布,但須審慎解讀。

若以中央血與周邊血濃度比表示,可寫為:

C/P=心臟血中藥物濃度周邊血中藥物濃度C/P=\frac{\text{心臟血中藥物濃度}}{\text{周邊血中藥物濃度}}

C/PC/P 可作為比較採血部位差異的線索,但不是單獨判定中毒或死因的公式;其意義仍須結合藥物特性、採樣與保存情形、解剖所見及案情綜合判斷。

心臟血與周邊血的差異

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第 四 題25 分

請敘述海洛因的代謝途徑,並敘述法醫毒物學中,檢測血液中總嗎啡量濃度和游離嗎啡濃度的方法,並解釋使用總嗎啡量濃度和游離嗎啡濃度作為鑑定的優缺點?

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核心觀念

本題考查海洛因(heroin,又稱二乙醯嗎啡)的逐步去乙醯化,以及法醫毒物學如何區分血液中的游離嗎啡與總嗎啡。兩種數值反映的成分不同,解讀時不可混為一談。

  • 游離嗎啡(free morphine):血液中未與葡萄糖醛酸結合的嗎啡。
  • 總嗎啡(total morphine):游離嗎啡加上結合型嗎啡,通常以水解葡萄糖醛酸結合物後所測得的嗎啡表示;也可以先分別測定嗎啡及其結合物,再換算成嗎啡當量加總。
  • 嗎啡主要結合物是嗎啡-3-葡萄糖醛酸苷(M3G)及嗎啡-6-葡萄糖醛酸苷(M6G)。M3G 通常不具嗎啡的止痛作用,M6G 則具藥理活性,因此「總嗎啡」不代表全數都是游離、可作用的嗎啡。

解題方法

一、依序說明海洛因代謝

海洛因具有兩個乙醯基,進入人體後經酯鍵水解,依序去乙醯化:

海洛因⟶6-單乙醯嗎啡(6-MAM)⟶嗎啡\text{海洛因} \longrightarrow \text{6-單乙醯嗎啡(6-MAM)} \longrightarrow \text{嗎啡}

第一步移除 3 位乙醯基,形成 6-MAM;第二步移除 6 位乙醯基,形成嗎啡。嗎啡接著主要在肝臟進行葡萄糖醛酸化,形成 M3G 與 M6G,並經腎臟排泄。人體也會形成少量其他代謝物,例如去甲基嗎啡。

6-MAM 是辨認近期海洛因使用的重要特異性代謝物;但它在體內代謝快速,採樣時間較晚時可能已測不到。只測得嗎啡不能單獨證明嗎啡來源一定是海洛因,因為嗎啡也可能來自直接使用嗎啡或其他相關來源。

二、測定游離嗎啡

取血液檢體後,不進行水解,經適當萃取、淨化及內標校正,再以經驗證的定量方法分析嗎啡。常見確認與定量平台包括液相層析串聯質譜(LC-MS/MS)或氣相層析質譜(GC-MS)。

此測定主要反映採樣時血液中未結合的嗎啡。前處理及保存時須注意檢體穩定性,避免分析前發生水解或降解而影響結果。

三、測定總嗎啡

常用作法是將血液檢體分成兩份:

  1. 未水解檢體:直接測定游離嗎啡。
  2. 水解檢體:以 β-葡萄糖醛酸苷酶等方式水解嗎啡葡萄糖醛酸結合物,釋出嗎啡,再測得水解後的總量。
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