第一节毒物与中毒1、毒物分析:法医毒物分析是以分析化学尤其是现代仪器分析技术为基础,以能损害生命正常活动的毒物为对象并对其进行定性和定量判定,从而服务于国家法制建设的一门应用性学科。
2、毒物(toxicant):凡是对机体通过化学或物理化学作用而损害生命正常活动,引发功能障碍或器质性病变乃至造成死亡的物质称之为毒物。
3、毒物的来源:自然界植物、动物、矿物、菌类人工合成工业产品、副产物、废弃物(不包含微生物和生物体产生的毒素)。
4、中毒:生物体受到一定量的毒物作用而引起功能性和器质性改变后出现的疾病状态称为中毒(poisoning),由毒物所产生的中毒反应称为毒性作用。
5、毒性作用条件(1)毒物的成分(2)起作用的剂量安全剂量中毒量致死量中毒量:毒物引起个体中毒并出现中毒症状的剂量;造成死亡的剂量称为致死量(LD)某一毒物能引起某种动物的群体全部死亡的最小剂量成为全数致死量(LD100);引起半数动物死亡的剂量称为半数致死量(LD50)(3)作用途径与方式摄入途径吸收和分布特性给药的浓度和速度(4)受作用的生物体同生物体的种属有关(5)个体因素年龄、性别、体重、健康状态、身体素质以及生活习性6、毒品(drug, illicit drug)毒品是属于法学范畴的概念,它是由法律规定要受严格管制的一些药毒物。
《中华人民共和国刑法》第357条中规定,毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
毒品定义的三要素非法性(法律属性)、危害性(社会属性)、成瘾性(自然属性)7、药物滥用是指非医疗目的、不正常的连续大量使用有依赖性(dependence)药物。
8、毒物的分类分类原则依据毒物的理化性质、毒理作用、用途以及来源进行分类常见种类气体毒物 CO H2S (中毒速度最快)挥发性毒物CN- C3HOH C2H5OH合成药毒物巴比妥类吩噻嗪类(临床药物最多)天然药毒物乌头类颠茄类(生物碱最多)金属毒物砷/汞/钡/铬/铊/铅(最难排出体外)农药鼠药有机磷/氨基甲酸酯、毒鼠强(中毒案例较多)水溶性毒物强酸/强碱/NO2-9、分析方法:形态学方法、毒理学方法、免疫分析法、理化分析法、仪器分析法10、法医毒物分析的基本任务:是对各种检材中有关毒物进行分析鉴定,判明有无毒物、何种毒物、多少毒物以及毒物与事件的关系等,为澄清当事人在事件中是否负有法律责任提供依据,为涉及中毒案件提供侦破线索和证据。
11、法医毒物分析的特点:(1)分析目的不确定(验证、侦查、研究)(2)分析案件复杂(隐瞒事实、意外事故、非毒物引发的事件、毒物种类、社会不良因素)(3)检材多样且特别(多样性、一次性、数量有限)(4)分析方法综合(分析的目的与检材的特性)(5)肩负法律责任12、法医毒物分析基本程序(详细见课本)接受任务----取材----制定分析方案----分析---检验结果接收任务(掌握案情、了解取材情况、核对检材)检验过程(制定方案、处置检材、分析)检验结果(真实、可靠)第二章、检材及检材处理1、检材的处理主要有预处理及进一步根据毒物的类别不同进行毒物的分离。
检材预处理是检材处理的第一步主要是指进行检材制备、调节酸碱度,除去蛋白质及结合物解离等。
2、体外检材(Specimen in vivo):主要是指那些未经过体内吸收、分布、代谢等过程,其中毒物在形态、气味、酸碱性、溶解度和化合状态等方面尚全部或部分地保留其原有形状和性质的检材。
吞服不久的呕吐物或洗胃液、急死的胃内容物,其中尚有未被消化吸收的药毒物,也属于体外检材。
3、体内检材(Biomateral)主要指取自生物活体或尸体的检验材料,如尿、血及内脏组织等。
4、检材处理:是指对检材中的待测毒物进行分离、纯净化、浓缩富集、衍生化等处理,使检材中的毒物成为适合于各种分析方法所要求的形式。
5、预处理:1、检材制备2、调整酸碱度3、去除蛋白质:有机溶剂沉淀法、盐析法、等电点沉淀法、酶解法4、结合物的解离:酸碱水解法、酶水解法6、有机毒物提取方法:检材制备、调节酸碱度、去除蛋白质及结合物、萃取(液-液萃取、固相萃取、固相微萃取等)7、结合物的解离:有些毒物在体内会与蛋白质或葡萄糖醛酸、硫酸等形成结合物,需要通过水解的方式使结合状态的毒物释放出来以利于提取。
(1)酸水解法:于检材中加入酸溶液并加热,可水解释放出结合状态的毒物。
(2)酶水解法:在一定pH值及常温条件下,酶能使生物检材如组织、血液中呈结合状态的毒物释放出来。
8、液-液提取法当两种互相不混溶的溶剂共存时,溶质在这两种溶剂中分配的溶解量不同。
利用这一性质将溶质从一种溶剂中转移到另一种溶剂中的过程称为液‐液萃取。
萃取或反萃取的效率主要取决于分配比。
9、固相萃取:(solid phase extraction, SPE)又称液固提取法是利用待检毒物与杂质在柱中固定相和洗脱液之间吸附或分配作用或不同组分分子大小等方面的差异进行分离。
根据固定相填料的种类不同可分为正相固相萃取、反相固相萃取、离子交换固相萃取等。
10、固相萃取类型(1)正相固相萃取:采用极性固定相和中等极性至非极性的洗脱剂,适用于极性毒物的分离。
(2)反相固相萃取:固定相的极性小于洗脱液的极性,即采用非极性的固定相和中等极性或极性洗脱液。
该系统适用于分离非极性毒物。
(3)离子交换固相萃取:离子交换固相萃取适用于分离带有电荷的毒物,根据填料及用途不同又分为阳离子交换柱和阴离子交换柱。
11、固相微萃取:第三章、分析方法概述1、定性分析:的目的是确定检材中所含毒物的性质,即检材是否为某种毒物或者其中是否含有某种毒物,通常又称之为检识或检出。
检出的对象也包括毒药物在体内的代谢物。
2、定性分析要求选用的方法灵敏度高、准确可靠。
定性分析结果的准确性是毒物分析的关键。
主要有分类效用和确证效用两种。
3、定量分析:的目的在于确定建材中某种毒物的含量,通常称之为含量测定或者简称测定。
定量分析必须在定性分析的基础上进行。
必须在明确待检物是什么的基础上进行才有意义。
4、分析方法:形态学方法、毒理学方法、免疫分析法(一般常用于欲试筛查,不能作为确证方法)、理化分析法、仪器分析5、回收率:是指对检材进行处理后,所得到样品中待测物含量与分离净化前检材中原有待测物实际含量之比;纯度:是指经分离净化后所得试样中杂质含量的多少,杂质含量越低,纯度越高。
纯度和回收率反应分离净化效能。
一般分离净化步骤越多,则纯度高而回收率低。
6、方法专属性:7、方法准确性:(1)认证准确性。
(2)、定量测定值的准确性:准确度和精密度。
认证准确性:指检材中确实存在的,而且是应检识的毒物,必须得到认定,并且能证实确实为该物质而不是其他物质的属性。
准确度:是指测得值与真实值之间接近的程度。
两者之间的差值成为误差。
结果一般用相对回收率表示,回收率越接近100%表明分析方法准确度越高。
精密度:指在规定的测试条件下,同一样品,经多次反复检测多的结果之间的接近程度(离散程度)。
反映了一个分析方法的可操作性。
8、方法灵敏性:常以检测限(LOD)或定量限(LOQ)表示。
检测限:指检材或检样中待测物能被检出的最少量或者最低浓度。
定量限:指检材中的待检毒物能够被定量测定的最低量,其测定结果应具有一定的准确度和精密度。
两者的区别在于前者属于一种限度检验效能指标,后者是一种定量分析的效能指标。
检测限的结果常以相对浓度值表示。
定量分析的灵敏度是指方法的响应值对待测物含量的变化是否敏感,也即相应灵敏度。
相应灵敏度反映了响应值改变量dR随着待检物含量的改变量dX增减的程度。
一般而言dR/dX 的绝对值越大,分析方法就越灵敏。
仪器分析常用信号值和噪音的比之来确定检测限或定量限。
一般认为信噪比为3时的样品浓度作为检测限,而信噪比为10时的样品浓度作为定量限。
9、线性:指在设计的测定范围内,测试的响应值与待检物浓度直接呈正比关系的程度。
检测范围:指能到达一定精密度、准确度和线性,测试方法适用的高低浓度或量的区间。
10、耐用性:指检测结果在分析条件出现变动时不受影响的能力。
第四章、仪器分析1、仪器分析与经典方法比的优点:灵敏度高、重现性和选择性好、分析速度快及建材用量少。
第一节、光谱分析1、第一种紫外可见分光光度法1、为分子吸收光谱,是一种带状光谱。
2、透光率的负对数为吸光度(A)。
A= -logT = -log(I/I0)=ECL吸光系数(E)为单位吸光物质浓度和单位液层厚时的吸光度值。
大小取决于物质的本质和入射光波长。
不同物质对同一波长的单色光有不同的吸收系数。
吸收系数越大,表明吸光物质的吸光能力越强,定量分析时一般选择吸收光系数最大的波长为测定波长。
3、吸收光谱是以波长为横坐标,以吸收度A为纵坐标所描绘的曲线。
4、Lamber-Beer定律的适用条件(前提):入射光为单色光、溶液是稀溶液5、该定律适用于固体、液体和气体样品6、在同一波长下,各组分吸光度具有加和性。
应用:多组分测定7、吸光系数的物理意义:单位浓度、单位厚度的吸光度讨论:1)E=f(组分性质,温度,溶剂,λ)当组分性质、温度和溶剂一定,E=f(λ)2)不同物质在同一波长下E可能不同(选择性吸收),同一物质在不同波长下E一定不同3)E↑,物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑→定性、定量依据8、采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和界面反射等因素对透光率的干扰9、用紫外可见吸收光谱及特征参数进行定性鉴别时,给出的仅仅是官能团的信息,有一定的局限性。
结构完全相同的化合物应有完全相同的吸收光谱,但是吸收光谱相同的化合物却不一定是同一化合物。
第二种荧光分光光度法1、发光分析法:物质吸收能量后跃迁到激发态,激发态以辐射的形式释放能量回到低能态或基态,利用这一现象建立的分析方法。
2、最常见的光致发光现象是:荧光、磷光根据激发光波长:X射线、红外、紫外-可见;根据荧光物质的粒子:分子、原子3、分子荧光分析法:物质受到紫外-可见光照射(吸收辐射能)后,发射出与所吸收的光具有相同波长或更长波长的光辐射,即荧光。
利用物质分子发射的荧光进行分析的方法。
4、荧光分析法与UVS的比较(1)测定原理不同(2)灵敏度高,测定下限比UVS低2-4个数量级(3)选择性好。
定性方面优于UVS (4)用样量少,操作方便;重现性好(5)使用范围受到限制。
但可用于生物活性物质5、检测器一般设在与激发光成直角的方向上。
6、荧光强度与荧光物质的浓度场线性比例关系。
但当浓度超过一定值时荧光强度反而减弱,这种现象称为自熄灭现象。
7、荧光分光光度法常用于微量甚至痕量毒物的定性定量分析。
8、(一)激发光谱:固定荧光波长,将光源的光用单色器分光,在不同波长的激发光照射下,测定荧光强度的变化,以激发光波长为横坐标,荧光强度为纵坐标作图,得到激发光谱。