毒物分析第二章.ppt
2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,1,第二章 毒物分析的方法与特点,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,2,毒物分析是“利用化学分析、仪器分析或生物技术等各种方法或手段。探明或鉴定有关毒物、中毒案件的物证。或提供临床急救信息的一门学科”。涉及范围 十分广泛。查明中毒原因，澄清事故 为了抢救及医疗服务 为了环境保护和卫生监测 属于刑事案件,1.毒物分析的任务与对象,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,3,2.对毒物分析人员素质的要求:具有化学及仪器分析的精湛技术；具有药理和毒理的基础知识；具有临床医疗的常识。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,4,3.毒物分析的特点 样品纯度较低：通常检验样品不是化学纯或药典标准的物质，而是含多量杂质的检体，许多情况下毒物包含在食品、呕吐物、排泄物、尸体等之中；存在各种直接或间接影响测定结果的物质，大多需要分离和净化；要求迅速准确：毒物分析项目具有突然性。决定了对时间的要求，往往要求很快提供结果，并且其结果务必准确无误。要求分析方法的灵敏度高：检品量通常较少，被测定毒物的浓度低（1061012g），尤其是连续测定时，很难再度获得完全相同的样品；因此，必需采用微量或半微量分析方法。因此，实验室应有多种检测手段，可进行多项分析工作。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,5,4.试样采集,认真勘查现场 现场勘查（环境、症状、尸检、口供、调查资料）对检测对象的组分、检验目标物、选择分析方法、及结论的可信性都有极其重要的意义。、特殊面容：颜面樱红色：一氧化碳；颜面潮红：阿托平、河豚；颜面口唇青紫：亚硝酸盐、苯胺、硝基苯；口鼻泡沫溢出：有机磷杀虫剂、巴比妥、安妥等。、特殊气味：蒜臭味：有机磷杀虫剂、黄磷、磷化锌；酶臭味：六六六；酒精味：乙醇、甲醇和其他醇类；来苏味：酚、甲酚；杏仁味：氰化物、硝基苯等。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,6,、剧烈腹痛：强酸、强碱、砷、汞化合物等。、剧烈呕吐与腹泻：砷、汞化合物、巴豆、桐油、蓖麻等。、口渴：磷化锌、砷化合物等。、流涎：有机磷杀虫剂、乌头以及砷化合物、汞化合物等。、昏睡、呼吸减慢：安眠药、麻醉药、吗啡、一氧化碳、甲醇、乙醇等。、痉挛：士的宁、氰化物、有机磷杀虫剂等。、瞳孔缩小：吗啡、有机磷杀虫剂、巴比妥类等。、瞳孔扩大：阿托平、颠茄、乌头、钩吻、大麻、奎宁。其他：血色鲜红：一氧化碳、氰化物；血呈酱油色：亚硝酸盐、苯胺、硝基苯；广泛性出血：敌鼠钠盐、肝素、蛇毒等。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,7,正确收集检体:检体应收集含毒物最多的部分。检体是否适当，影响检验成败。甚至发生判断错误。因此以收集多种检体为好。胃内容物、呕吐物量较大，可能尚未分解；血是分析CO的唯一检体；尿检验非挥发性毒物；肝、肾等是检测重金属中毒的较好检体。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,8,母女两人用敌敌畏洗头灭虱中毒致死，肝、肾、血都为阳性，但是胃内容物未能检出，可否确定他人投毒致死？案例说明：不能，不能断定系他人投毒。,案例分析,Animation动画,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,9,样品保存,，血样：血浆(plasma)和血清(serum)是最常采用的样本，血浆中的药浓可反映药物在体内的状况，是全血(whole blood)在加肝素、枸橼酸、草酸盐等抗凝剂的全血经离心后分取，量约为全血的一半。血清则是在血液中纤维蛋白元等影响下，引起析出血块，离心取得。血块凝结时往往易造成药物吸附损失。大多数药物的血浆浓度与红细胞中的浓度成正比。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,10,尿样(urine)：药物可以原型（母体药物）或代谢物及其缀合物形式排出。尿液收集量可以很大，但尿液浓度通常变化较大，所以宜测定一定时间内尿中药物的总量（如8、12、24小时内的累计量），需记录排出尿液体积及尿药浓度。样品储存和稳定性考察：取样后最好立即进行分析，冷藏(4)、冰冻(-20)有时也不能完全保证样品不起变化。因此分析样品贮存时应考虑：储存条件、贮存对分析结果产生的影响；如何预防或校正不稳定样品的分析结果。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,11,5.毒物分析的一般方法,检验方法不同其检出限有较大差异，方法选择不当可造成漏检。5.1 样品制备 挥发性或脂溶性毒物 酸水提取物;碱水提取物;有机溶剂提取物。金属毒物 干法消化;湿法消化;微波消化。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,12,5.2 生物样品中毒物的分离、富集,除蛋白质,加入沉淀剂和变性试剂;,加入可与水混合的有机溶剂；,蛋白酶水解消化法;,超速离心、平衡透析、超滤及凝胶排阻等。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,13,萃取分离法 析相液-液萃取法;微波萃取法;反胶束萃取法 加速液相萃取法;固相微萃取法 蒸馏分离法 浓缩、富集 氮吹；旋转薄膜浓缩。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,14,加速液相萃取(Accelerated Solvent Extraction,ASE)在较高温度(50-200)和压力或1000-3000 psi)下用溶剂萃取固体或半固体样品。溶出速度增快数十倍。特点:有机溶剂用量少(10g样品仅需溶剂15ml)、快速(1次萃取全过程仅需15min).应用：环境、药物、毒物、食品有害残留物萃取。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,15,固相微萃取(Solid-phase Micro-extraction)以柱分离方式进行操作，又称为固相提取柱法。固相物质:氧化铝、活性碳、硅藻土、离子交换树脂、凝胶或C18化学键合硅胶等。采用不同溶剂洗提药物。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,16,如：氨基甲酸酯杀虫剂的固相萃取柱：SPE Bond-elut 氨基-丙基键合硅胶柱1ml/100mg.Gillson ASPEC系统，402稀释器，提取柱架，样品架和洗脱架。样品制备：水果、蔬菜类：15ml捣碎加30ml丙酮均浆，然后离心30秒，再加入二氯甲烷30ml，轻石油醚30ml混合均浆，离心（4000RPM）2分钟，取上层清液（有机相）。取2ml上述提取液转到ASPEC的样品管内，放置于ASPEC样品管架上，于水溶60挥发至干，残渣溶于1ml二氯甲烷供检。,固相萃取举例,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,17,粮食类：称取25g样品置烧瓶内，加入100ml丙酮-二氯甲烷，浸泡过夜（16小时以上）提取，取1ml提取液转移到ASPEC样品瓶内，以下步骤同水果、蔬菜处理程序。ASPEC SPE净化程序步骤：移动提取柱架(DEC架)到排放位置；柱老化：加1ml二氯甲烷到SPE柱内；加样品：移动DEC架到收集位置；洗脱：加1ml提取液到SPE柱内；馏分收集到收集管内；移动DEC架到排放位置；蒸发：将三通阀切换至N2位置；加热下用N2气挥干；再溶解步骤：加入100ml乙睛于收集管内，等候0.5分钟再加900ml水提取；吸取混合液供HPLC分析。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,18,KL-512氮吹仪,原理：氮气快速、连续、可控地吹到加热样品表面，实现样品快速浓缩。由底盘、中心杆、样品定位架、配气系统等构成。试管由定位架弹簧和托盘固定。气体通过可调流量计到达配气系统，经软管到各样品针阀管，吹向溶液表面。性能：样品位数：12 适用于试管、锥形瓶、离心管 试管尺寸10-29mm，样品容量1-50ml 针阀控制各样品位氮气流速及开关 氮气流量0-5L/min，压力小于200kPa应用：农残分析：蔬菜、水果、谷物 环境分析：饮用水、地下水和污染水 生物分析：血清、血浆、血液、尿液 商品检验：检验克罗夫特等 食品饮料：牛奶、啤酒等,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,19,MF-10A 薄膜蒸发器 NE-1001旋转薄膜蒸发器,回转速度：1140ml/h,温水70循环；真空能力133Pa.蒸发面积0.04立方米；冷凝器直立式二重蛇管式,冷却面积0.3平方米；使用温度5-35。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,20,5.3 毒物分析常用方法,1、光谱分析法（紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收分光光度法）。2、色谱分析法（薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法）。3、电化学分析法(离子选择电极法、电位滴定法、极谱检测法)。4、免疫分析法 5、联用技术（气-质联用技术、液-质联用技术）。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,21,6.导致待测物损失的因素,6.1 吸附 玻璃表面或胶塞吸附脂肪胺类及含硫化物：表面硅烷化,减少玻璃表面的吸附性；非极性溶剂中加入少量极性溶剂，减少器皿对药物的吸附。血样中红血球和纤维蛋白元凝块的形成，常能引起待测物的共沉淀：应将全血加入缓冲液后再行提取，血球散开，药物可从血球表面解吸，减少共沉淀的损失。缓冲液的离子强度不当，可引起蛋白质变性，形成疏松絮状物，减少药物的物理性滞留和共沉淀的损失。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,22,6.2 化学降解 药物的化学和生物学不稳定性常引起化学分解；光化学及热稳定性引起的损失。尽量采用温和条件制备样品，避免引起药物分解、开环等情况发生，有的药物尚需避光操作。6.3 络合 某些药物会与重金属离子络合或与内源性大分子相互作用，使某些药物损失。6.4 蒸发 药物本身的挥发性（如苯丙胺）或因蒸发所得残渣未能完全溶于所加的小体积溶剂中；因减压浓缩引起溶液暴沸而导致损失；在吹氮过程中药物以气溶胶形式逸出。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,23,常见化学毒物中毒大多数杀鼠剂对人畜都有比较强的毒性作用，常被用于投毒杀人或者服毒自杀。按其毒性作用速度可分为两大类：一类为速效杀鼠药，如磷化锌，安妥等；另一类为缓效杀鼠剂。1.磷化锌中毒 概述 磷化锌是一种灰黑色带光泽的粉末，无味，在潮湿空气中能分解出具有大蒜臭味的磷化氢。磷化锌杀鼠能力强，成本低廉，是我国常用的杀鼠药。由于普遍使用，容易获得，故常被用于投毒杀人或服毒自杀。毒理作用 口服磷化锌，在胃酸作用下产生剧毒的磷化氢。磷化氢经消化吸收进入血液，主要作用于神经系统，干扰代谢功能，使中枢神经系统特别是呼吸中枢麻痹，并能损害肝脏和肾脏。中毒症状 一般口服磷化锌后12小时出现中毒症状，主要是口干舌燥，大量喝水，胃部有灼烧感，恶心，呕吐，呕吐物中含有灰黑色磷化锌粉末，并有大蒜样臭味。致死量 口服致死量约为25克。尸检所见 胃黏膜充血、肿胀，并粘有灰黑色粉末，能嗅到磷化氢的大蒜气味；肺淤血、水肿，气管以及支气管内常见白色泡末样液体；肝，肾有时可见浊肿和灶性坏死等病变。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,24,2.氟乙酰胺中毒 概述 氟乙酰胺又名氟素儿，纯品为白色针状结晶，无味，容易溶于水，不容易溶于石油等有机溶剂。系内吸性有机氟杀鼠剂。由于在土壤以及动物体内有蓄积作用，故已经禁止使用。毒理作用 氟乙酰胺可经消化道、皮肤黏膜回呼吸道吸入中毒，但是多为口服中毒。中毒症状 口服氟乙酰胺12小时或者数小时后，发生头疼、头昏、无力、烦躁、口渴、身寒，上腹部烧灼感，恶心、呕吐、体湿下降等中毒症状。致死量 成年人口服0.1克0.5克氟乙酰胺，即可中毒死亡。尸检所见 胃肠道有急性炎症改变，尤其以胃最为显著，胃黏膜呈现粉红色，有广泛性出血；气管、支气管内有泡末样体等。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,25,3.安妥中毒 概述 安妥为灰白色无臭粉末，略带苦味，难溶于水，容易溶于乙醇等有机溶剂。毒理作用 口服安妥后，在肠道碱性环境中大量溶解，容易吸收，使毒性增强。除了对肠道内有刺激作用外，主要损害肺脏的毛细血管，使其渗透性增高，导致严重肺水肿以及胸膜渗液；也有引起肝肾脂肪变性及坏死。中毒症状 口服安妥数小时出现中毒症状，潜伏期比较长。主要症状是口渴，口鼻溢出白色或血性泡末液；严重者发生躁动、惊厥、昏迷，终因严重水肿窒息死亡。致死量 一般认为口服10克能引起中毒，安妥的致死量尚无定论。尸检所见 解剖可见严重肺水肿，胸腔内有渗出液，气管和支气管内有白色或血性泡末液；胃肠道黏膜充血、出血，尤其以十二指肠上段最为明显，胃内有未溶解的安妥药粉；肝脏脂肪变形以及部分肝细胞坏死等。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,26,4.毒鼠强 毒鼠强（Tetramethylene disulfoteramine或Tetramine TEM）的化学名称为四亚甲基二砜四胺，是相对分子量为248的小分子有机氮化合物，性质稳定，为白色、无臭、无味的轻质粉末，是一种剧毒急性杀鼠剂，对哺乳动物有剧毒。毒鼠强的中毒机理目前尚不完全清楚。一般认为，毒鼠强能通过口腔及咽部粘膜迅速吸收，进入机体后很快进入中枢神经系统，与-氨基丁酸（GABA）受体结合，阻止GABA与其受体结合，使兴奋在脑和脊髓内广泛传播，产生抽搐与惊厥。它还有刺激脑干的作用,可出现类似癫痫发作的临床表现。进入机体的毒鼠强主要通过肾脏从尿中排除，排出速度较慢。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,27,毒鼠强中毒的临床特点和治疗,人服食毒鼠强后，一般0.51小时发病。可出现多个系统的临床症状：（1）神经系统：常有头晕、头痛，无力，口唇麻木，醉酒感，重者神志模糊，继而阵发性强直性惊厥；（2）消化系统：常有恶心、呕吐伴上腹部烧灼感和腹痛，部分病例有肝脏肿大及触痛；（3）循环系统：可出现窦性心动过缓，部分心电图有心肌损伤或缺血的表现；（4）泌尿系统：少数人可出现血尿、尿蛋白、血尿素氮及肌酐升高，甚至发生急性肾功能衰竭，一般无肾损害；（5）其他表现：个别人可有出血表现，如呕血、鼻衄、黑便或皮下出血等，血糖、血钾可降低。根据临床表现及毒鼠强血药浓度可将毒鼠强中毒分为3度。重度毒鼠强中毒表现为：频繁抽搐或癫痫持续状态，肺水肿，昏迷，毒鼠强的血药浓度一般高于100ng/ml。中度毒鼠强中毒表现为：有轻度意识障碍、抽搐发作，抽搐次数少于3次，抽搐时间较短，毒鼠强的血药浓度一般在50ng/ml到100ng/ml之间。轻度毒鼠强中毒表现为：有头痛，头晕，恶心，呕吐，毒鼠强的血药浓度一般低于50ng/ml。对于毒鼠强中毒目前尚无特效解毒药物，主要为对症治疗和经验性治疗。轻度中毒者一般不经治疗也可自行恢复。对于中度以上的中毒者，则需要给予治疗。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,28,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,29,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,30,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,31,5.巴比妥类药物中毒 巴比妥类药物是常用的镇静、安眠药，为巴比妥酸的衍生物。常用的有：长效类的巴比妥；苯巴比妥，其药理作用持续时间68小时；中效类的异戊巴比妥（阿米妥），戊巴比妥，作用时间持续23小时，超短效类的硫妥钠，作用时间一般为1015分钟，多用于静脉麻醉。巴比妥酸盐一般为白色晶体或者粉末，无臭，味苦，微溶于水，容易溶于乙醇。这类药物使用广泛，容易获得，常用于服毒自杀。但是也有以治病为名投毒杀人，或者作为辅助手段降低受害人抵抗能力，再用其他暴力手段致被害人死亡。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,32,毒理作用 巴比妥类药物对中枢神经系统有抑制作用，特别对大脑皮层及基底神经节，使神经反射功能逐渐麻痹；大量服用静脉注射，能直接抑制呼吸中枢，引起呼吸麻痹，体内缺氧窒息死亡。中毒症状 急性中毒症状为头昏、思睡、全身无力、恶心、呕吐，逐渐昏迷，面色苍白，呼吸慢而浅，脉搏快而弱，皮肤青紫，体温降低。有时伴有烦躁不安，瞳孔缩小等症状。最后，常死于呼吸麻痹。如果昏迷数天，可以继发肺炎或者尿毒症死亡。致死量 巴比妥约510克，苯巴比妥约49克，异戊巴比妥约25克，司可巴比妥约15克。尸检所见 巴比妥类药物中毒死者，尸斑出现早，颜色深暗，嘴唇、指甲呈青紫色；有时可见瞳孔缩小，口鼻有白色泡沫样液体；脑及肝、肾组织充血，肺水肿明显；胃黏膜充血、出血，并可能在胃内找到白色药片或者粉末状。,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,33,6.酚和甲醇中毒概述 酚即苯酚，又名石炭酸，为具有芳香气味的白色结晶，易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等溶剂，工业上应用广泛，医疗上用作消毒剂、灭虫剂；甲酚又称煤酚，其3540的肥皂乳剂称来苏尔，为医疗上常用的消毒剂，有特殊的气味，其毒性小于苯酚。毒理作用 酚和甲酚均为原浆毒物，低浓度使蛋白质变性，高浓度能使蛋白质凝固，对皮肤黏膜具有腐蚀作用。由于酚和苯酚能从变性、凝固的蛋白质分离出来，继续造成周围及深部组织的损害，故腐蚀灼伤往往比较深。吸收进入血液以后，全身性作用有三：一是抑制血管舒缩中枢，并直接损害心肌和毛细血管，使血压降低；二是抑制呼吸中枢，使呼吸慢而浅，甚至呼吸中枢麻痹而死亡；三是抑制体温调解中枢，使体温降低。中毒症状 口服酚或者苯酚以后，口腔、咽喉及胃部有灼伤感，并发生呕吐，呕吐物中有来苏尔的特殊气味。其后出现头痛、眩晕、面色苍白、昏迷、脉搏细弱、呼吸浅而慢、昏迷等症状，胃强度收缩；尿液内含有酚的氧化物，故呈棕黑色；口腔以及胃肠道有特殊的来苏尔味等。,Animation动画,2023/9/26,新疆医科大学药学院药分/分析教研室,34,1.用于毒物分析的检材能否添加防腐剂 为什么？答:用于毒物分析的检材除特殊情况,一般不能添加任何防腐剂.用现有的一些分析方法,防腐剂可能会干扰很多毒物的检测,而且许多防腐剂不易用常见的提取分离方法祛除.,练习题,
