生物体内液化石油气的检验 一、中毒症状与毒性（见本讲座-11） 二、理化性质 液化石油气常温常压下为气体，在常温高压或常压低温下可为液体。主要成分的物理性质如下表： 液化石油气主要成分物理性质 名 称 英文名称 分子式 分子量 沸点 20℃蒸气压(kg/cm2) 丙 烷 propane C3H8 44 －42.1 丙 烯 propene C3H6 42 －47.7 7.4 正丁烷 n-butane C4H10 58 －11.1 1.1 异丁烷 i-butane C4H10 58 －6.5 2.1 异丁烯 i-butene C4H8 56 －6.9 丁烯-1 1-butene C4H8 56 －6.3 三、动物实验 液化石油气主要吸收途径为呼吸道，也可通过皮肤吸收。正常死亡置于丙烷气中的兔子，在皮肤、肌肉、肺和血中都能检出丙烷。放入液化石油气环境中的尸体，其肺和血中也能检出液化石油气主要成分，说明液化石油气可通过皮肤吸收。 将1# 2#家兔置于高浓度丙烷气室中致死后解剖， 3# 家兔置于液化石油气室中致死后解剖，均测定体内各检材中丙烷含量，结果见表 中毒致死兔体内丙烷含量（μL/g、mL） 兔号 皮肤 肌肉 肺 心血 肝 肾 脑 尿 1# 76.31 30.99 56.24 31.34 32.74 38.36 29.95 2.21 2# 115.32 48.24 75.22 42.95 41.22 38.39 39.58 3.21 3# 69.27 38.71 51.22 26.19 31.83 29.24 25.38 2.18 四、案例检验 收集部分案例定量检验数据，1# 2# 案例送检前情况不详，送来即时检验。3# 案例死后较长时间才送检。4# 案例死后即时送检测定。5# 案例死后一个月后送检鉴定，其间三次尸检，两次解冻，每次解冻24小时以上，其余时间冷冻。结果见下表 液化石油气中毒死者体内丙烷检出量（（μL/g、mL）） 案例号 血 肝 肾 脑 脾 尿 1 31.29 5.70 5.20 2 12.5 2.06 8.52 8.56 2.14 3 2.2 9.0 4 35.0 47.8 5 0.46 0.32 0.26 从以上动物实验和案例实验数据不多，因液化石油气致死案例相对较少，有的只做定性，案情也不全，就上面两类数据可以说明尿样不适合做液化石油气，{zh0}的检材是心血和肝、肺。 五、检材处理 ⒈ 挥发有毒气体死亡的生物体，解剖和剪碎检材时操作要求迅速，尽量避免被测挥发物受损，并即时检测。 ⒉ 含液化石油气的检材选用血和肺为{zj0}。对脏器检材{zh0}剪取中间部位，用量一般取0.5~2g置顶空瓶中。（盐水和内标溶液事先装好）立即密封。 ⒊ 处理检材同时装好阴性对照样（相应的空白检材）和阳性对照样（空白检材中通有液化石油气）。 ⒋ 剩余检材必须装入聚乙烯塑料袋中，根据检材量多少札紧后密封，－20℃下保存。
许多案件需要对体内CO定量检验后才能确定死因，如判断火场尸体是被火烧死还是死后被焚尸；是煤气中毒致死还是将人害死后伪造一氧化碳中毒现场；有的用煤气xx或他杀；也有因使用不当造成CO泄漏而中毒事故；还有因无知在机动车内用空调长时间纳凉，造成CO中毒死亡等案件时有发生，冬天发生较其它季节多。 一、CO的毒性 CO与人体血红蛋白（Hb）有很强的亲合力，血红蛋白本是人的重要输氧工具（HbO2），当 CO进入血液后向氧争抢血红蛋白，形成稳定的碳氧血红蛋白（HbCO），氧被CO所取代，因CO对血红蛋白的亲合力为氧的210倍，致使血红蛋白失去携氧功能，造成人体缺氧而中毒，严重者窒息死亡。 CO中毒程度取决于血中碳氧血红蛋白（HbCO）的饱和度，即碳氧血红蛋白在血红蛋白总量中所占的百分比，用HbCO%来表示，所以血中一氧化碳检验结果的表示方法与其他毒物不同。正常人由于职业性质或吸烟或环境污染等因素，其饱和度多在10%以下，当饱和度达20%时即出现中毒症状，对原有严重心、肺病患者饱和度低于20%也有可能发生死亡。当饱和度高于40%时，也能造成昏迷，抢救不即时容易发生死亡。当中毒者血中碳氧血红蛋白（HbCO）的饱和度达60~70%时想救活比较困难。 空气中CO含量：为0.03~0.06%时接触4~5h、或0.1%时接触2h、或0.15%时接触1h、或0.3%~0.4%时接触30min均可发生死亡。儿童、老人和孕妇对CO更敏感，在中毒现场儿童、老人和未出生的婴儿死亡率较高。 碳氧血红蛋白（HbCO）的饱和度的大小取决于大气中的CO浓度、逗留时间、吸收的速度、血红蛋白的浓度等因素影响。 二、CO 中毒症状 CO中毒主要表现各机体组织严重缺氧，以xxxx系统受损为主，不同的人对一氧化 碳的敏感性有很大差异，也表现不同程度的症状。初始中毒症状为前额发紧、xx；进而恶心、呕吐、xx、四肢无力、共济失调，虽有意识但动弹不得，无法离开中毒环境；以后意识丧失、大小便失禁，脉搏和呼吸加快，有时出现间歇性抽搐；{zh1}昏迷、呼吸衰竭而死亡。有时昏迷达数日，经急救后虽清醒了，但留下严重后遗症，如轻瘫、感官功能紊乱或精神紊乱。按中毒发生的快慢和过程，将CO中毒分为三种，在法医毒物工作中以急性中毒多见： ⒈ 闪电中毒型：常发生在深井作业、下水道维修、突然进入废弃的菜窖等CO集聚处，短时间吸入高浓度的CO所致，造成突然昏倒、丧失意识，抢救来不及一般必死无疑。 ⒉ 急性中毒型：常发生在通风差又有CO产生源的环境里，活体常处于无任何防备的放松状态下，如睡眠态。 ⒊ 慢性中毒型：常发生在生产有毒有害物质的车间、通风设备差的矿井、瘾蔽札堆抽烟xx的人群等有可能慢性中毒。对慢性中毒型有分岐，认为只要不引起急性中毒，当脱离接触后碳氧血红蛋白即可逐渐解离排除CO，没有生命危险，所以不存在慢性中毒的说法。 三、CO的体内过程 CO经呼吸道吸入后，与血液中的Hb结合生成HbCO，此反应是可逆的。在有氧的新鲜空气里，会重新分解、与氧结合生成HbO2，这个可逆反应对红血球无损害，CO在体内也不发生改变，仍可由肺排出体外。 CO从血液中释放遵循半排出期规律。在正常大气压下（氧分压为0.21大气压）半排出期为128~409min，平均为320min（5.3h），如吸入一个大气压的纯氧气，平均半排出期为80.3min（1.3h），而用三个大气压的纯氧吸入，半排出期为23.3min（不到半小时），因此可采用高压氧抢救xxCO中毒患者效果好。 一、检材采取和保存 CO中毒惟一重要检材是血液-心血，非心包液、胸腔杂血。为防止血样凝成块，可在血样中加少许EDTA固体，因凝成块状的血定量偏低。当死亡时间长而取不出心血时，取带心包液的心血或胸腔血代替，送检时一定要对所送检材加以充分说明，使用时先离心只取用红血球多的部分，其它血清和杂质弃去。 CO中毒血可保存较长时间，不易腐败，曾有报导从埋后100 多天的尸体血液中检出CO。含CO的血样不密封或露置空气中，其血中HbCO 易被空气中氧所置换又转化为HbO2，使分析结果偏低， 一般采心血量10~20mL即可，装满容器密封低温保存。如需长期保存，为防止HbCO的损失，可于血液表面加0.5~1cm厚的液体石蜡，再密封置低温冰箱中保存。 二、一氧化碳定性分析 ⒈ 化学检测法 ⑴ 氢氧化钠法——取含CO的血与空白血各少许均用20倍水稀释，加入等体积的30%NaOH水溶液混合，对正常空白血即出现绿褐色絮状物沉淀，对含CO的血则出现红色絮状物浮于液面，红色絮状物能逐步氧化为绿褐色絮状物，变色速度取决于CO在血中的量。 ⑵ 鞣酸试验——取含CO的血与空白血各少许均用4倍水稀释，加入等体积的3%鞣酸溶液混匀放置，空白血呈灰色，含CO的血则呈桃红色，颜色保留时间较长，能辨认CO饱和度超过20%的血。 ⑶ 快速加热法——取含CO的血与空白血各1mL，在沸水俗中边煮边对比观察颜色变化，正常血为褐黑色，含CO的血呈桃红色（饱和度需达30%~40%才有此颜色） ⒉ 钯镜反应 基于氯化钯被CO还原为金属钯，浮在溶液表面形成金属光泽的钯膜称为钯镜。还可根据还原生成“钯镜”的程度来分析血中CO的量。 扩散盒法——在扩散盒内圈加0.5%氯化钯溶液0.5mL，外圈中加2mL检材血，立即盖上经蒸馏水湿润过的盖子，再从盖子边上的小口处滴加10滴40%的硫酸，速将盖子拧紧密封，轻轻转动扩散盒，使硫酸与检材血充分接触，如室温<5℃需水浴上稍加热，5分钟后注意观察扩散盒内圈有明显钯镜产生。 PdCl2＋CO＋H2O → Pd↓＋CO2＋HCl 为防止硫化氢的干扰，在含CO的血中加稀酸促使碳氧血红蛋白解离同时，可加入醋酸/醋酸铅除去干扰。此方法灵敏度高，但专属性差点。 一、顶空气相色谱法 基于测定检材血中CO含量而获得碳氧血红蛋白饱和度，取一定量检材血置于顶空瓶中，加入释放剂碱性铁氰化钾（用碱性铁氰化钾比用酸好），待CO释放xx后抽取一定量顶空部位的气体注入色谱仪，记录色谱峰面积A1。另取一些检材血通入CO气至饱和，随后通N2气赶尽溶于血中的多余的CO气（即没与血红蛋白结合的剩余的CO），相同条件平行操作，记录色谱峰面积A2。两次色谱峰面积之比（A1/A2）×{bfb}即为检血测得碳氧血红蛋白饱和度。 色谱条件——HP5890Ⅱ气相色谱仪，色谱柱① Hayesep Q（2m×2mm 80/100目）； ② Porapak Q（2m×2mm 80/100目）；③ 13X或5A分子筛柱（3m×2mm 45/60目），柱温70℃恒温；检测器（TCD）120℃，载气为氩气，流速22mL/min。见{yj}性气体分离图。 绘制标准曲线——抽取不同体积的纯CO气体或相同体积的不同浓度的CO—N2气体（用N2逐级稀释CO气体浓度）注入色谱仪进行分析，获得标准曲线。 检材血的分析——准确抽取一定量的检材血放入顶空瓶中，加入释放剂释放血中CO气体，平衡后抽取血液上的一定量的顶空气体，注入色谱仪进行分析。 分析结果计算——根据检材血用量、顶空瓶内体积、注射体积，由标准曲线计算出检材血中CO结合量Q1（用每mL血中含CO标准状况下体积mL数表示）。 此方法通过配制标准曲线和血检材样品的分析，CO的最小检测浓度为0.02%，标准偏差为0.1% 色谱柱Hayesep Q（2m×2mm 80/100目） 另外，用氢气和镍催化作用下将CO柱后衍生为CH4，然后用GC-FID方法进行检测，其灵敏度是GC-TCD的近百倍，是种受欢迎的方法，但仪器需要添装衍生化装置。 二、氯化钯法 原理——碳氧血红蛋白与酸作用，释放出CO气体，它能定量地与氯化钯作用。然后用紫外分光光度法测定反应后氯化钯溶液的浓度，从剩余氯化钯的量可求碳氧血红蛋白的饱和率。 操作——1. 取扩散吸收池一个，在内槽中xx加入 3.0mL C（PdCl2 = 0.0025）mol/L溶液，在外槽一侧加1.0mL C（H2SO4=1.8）mol/L溶液 2. 取检材血0.5mL置外槽另一侧，立即盖严盖子，轻轻旋转倾斜使硫酸与血混合，如室温<5℃需水浴上稍加热，放置1~2小时 3. 取出内槽中的氯化钯溶液，过滤，滤液转入50mL容量瓶中，用0.1mol/L盐酸洗涤内槽三次，洗液滤入容量瓶中，然后用0.1mol/L盐酸稀释至刻度，混匀后放置待测。 4. 取容量瓶中的清液置石英杯中，以0.1mol/L盐酸作参比， 278nm处测紫外吸收。 5. 分别xx吸取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0mL（ PdCl2 =0.025）mol/L溶液置50mL容量瓶中，用用0.1mol/L盐酸稀释至刻度，同上平行操作分别测紫外吸收，得到氯化钯的标准曲线。 氯化钯与一氧化碳相关值表 剩余 PdCl2（ml/50ml） CO（ml/100ml） HbCO% = CO容量（ml/100ml）×100 ÷ 血红蛋白（g/100ml）×1.35 注意——1. 此法对新鲜检材血可不考虑干扰问题，如是腐败检材血，可用醋酸铅-醋酸溶液代替1.8mol/L硫酸溶液，以除去硫化物的干扰。 2. 醋酸铅-醋酸溶液配制，取10mL冰醋酸用水稀释至100mL ，加醋酸铅至饱和。 3. 为保证检材血和标准系列血中的血红蛋白的浓度一致，平均校正因子为1.35 三、分光光度法 1、紫外光谱法原理 CO中毒血中可能含有三种血红蛋白： ⑴碳氧血红蛋白（HbCO）——与CO结合的Hb； ⑵ 氧合血红蛋白——与O2结合的Hb ⑶血红蛋白——没结合的Hb。 它们在500nm~600nm范围内吸收光谱见图-2。碳氧血红蛋白{zd0}吸收峰分别在568.2nm和538nm；氧合血红蛋白{zd0}吸收峰分别在576.2nm和542nm；血红蛋白{zd0}吸收峰在555nm。如血液含三种形式的血红蛋白（其中的微量高铁血红蛋白可忽略不计），则其光谱呈现三种光谱的混合形。如在血液中加入还原剂（连二亚硫酸钠或硫化铵）溶液，则可将氧合血红蛋白及高铁血红蛋白还原为血红蛋白，而碳氧血红蛋白不被还原，因而血液中只存在碳氧血红蛋白和血红蛋白两种不同的形式，它们的吸收光谱见图-1 2、具体操作步骤 取CO中毒心血（检材血）0.1ml~0.3ml，加10ml 0.1%硫化铵或多硫化铵水溶液（内含连二亚硫酸钠2.5mg/ml）稀释混匀，测定500nm~600nm之间的吸收图谱，用切线法量取555nm和540nm处的吸收值见图-2，计算血中HbCO% = F ×（A540/B555）×100公式，式中F为常数1.5；A540见图-2中a~b（cm）线段长；B555见图-2中c~d（cm）线段长。此法适合检材血中含量HbCO% > 40% 时效果好，此方法在办案中使用较多。 3、另一种经验方法 适合各种CO浓度检材血的HbCO%测定，用0.4%氨水溶液稀释的含CO血在529nm和582nm处有吸收峰，稀释液做参比。根据经验公式：HbCO% = （A529－A582）×185/（A529－0.07）进行计算。185和0.07均为经验常数，本方法要求稀释检材血的吸光度值在0.4~0.6范围准确度高。 尸体内脏中微量来苏尔 一、前言 黑龙江省曾发生一起丈夫杀妻，用工具击头部至昏迷，后担心死不了，再灌服来苏尔药液致死案。此案不仅需检测何种工具与头部伤口的情况，还必须对死者体内的来苏尔进行定量分析。来苏尔是医院用的一种混合酚类xxxx剂，它主要成分是苯甲酚（约50%），苯甲酚有邻位、间位、对位三种异构体，沸点分别为190.8℃、202.7℃、201.9℃。来苏尔是这三种异构体及少量酚的混合物加肥皂配成的乳浊液，原液为酱红色油状液体，具特殊芳香气味，用水稀释后成为白色起泡沫的乳浊液。 来苏尔的毒性能迅速凝固细胞蛋白，使局部组织坏死，能抑制呼吸中枢、血管舒缩中枢及体温调节中枢，造成呼吸麻痹或循环衰竭而死亡。人口服来苏尔的致死量为50~100ml，中毒量为15~30ml，死者的血酚浓度约为0.05~0.25mg/ml，当血酚浓度达2mg/ml时，约1h内死亡。 口服来苏尔死亡者的解剖，其症状为口唇皮肤有灰黄或棕色腐蚀斑，两嘴角流有带色唾液，舌呈白色并肿胀，口腔有明显的来苏尔气味，食道及胃粘膜因腐蚀而成灰白色，均带凝固性坏死痂皮，胃强度收缩，各内脏均充血，尤其肺和脑，尿呈棕绿色。来苏尔中毒表现口腔、咽喉及胃均有烧灼感，同时出现呕吐，迅即发生全身症状，xx、眩晕、面色苍白、体温下降、昏迷、脉搏细弱、皮肤湿冷，呼气中也带有来苏尔味，{zh1}因呼吸麻痹而死亡，全过程约2~12小时。 口服来苏尔是通过消化道和呼吸道粘膜而吸收，吸收后一部分以原形或以葡萄糖醛酸结合形式随尿排出，一部分氧化为二氧化碳、水及少量邻苯二酚和对苯二酚，也随尿、粪便排出。苯甲酚的吸收、代谢和排泄与酚相似，邻甲酚和间甲酚有少量被羟基化，成为2,5-二羟基甲苯,而对甲酚转化为羟基苯甲酸。 用HS/GC/FID和HS/GC/MS定量分析
尸体内脏中微量来苏尔-实验条件 采用两种分析方法：通过顶空色谱与质谱联用法可以准确区分来苏尔xx剂中的每种主要成分，用顶空色谱火焰离子检测器只对邻苯甲酚进行内标定量分析，用正丁醇作内标。 一、实验条件 ㈠ 样品配制 1. 标准对照样——3mg邻苯甲酚，添加3μl正丁醇（内标），溶于3ml 0.9%NaCl溶液中。 2. 来苏尔对照样——将5μl来苏尔原液添加到3g空白肝组织中，再加3μl正丁醇。 3. 死者内脏样品——准确称取死者胃、肺、心、肾、胃内容各约3g（ml），再各加3μl正丁醇。 ㈡ 仪器条件 顶空色谱仪（HS-GC）美国PE公司Sigma2B色谱仪带有HS-6型的顶空进样装置，CR-3A数据处理器。美国Finnigan1020型GC-MS-DS色-质联用仪，带有顶空进样器（HS-6型）。 ㈢ 色-质条件 1. 色谱条件——填充柱：TENAX 3m×2mm玻璃柱；柱温：210℃恒温；样品温：80℃；FID温：250℃，载气流速（N2）410千牛顿/m2 2. 质谱条件——毛细管柱：SE-54熔融石英毛细管柱，30m×0.25mm×0.25μm。柱温：150℃，载气为氦气，柱前压：70千牛顿/米2，分流比：50:1，分流阀开启时间：3s，进样口温度：230℃，歧管温：80℃，电子轰击源：EI，质谱扫描范围：34~350质量数/秒 ，顶空抽气进样量：2μl。
尸体内脏中微量来苏尔-定性 二、来苏尔定性分析 取2μl顶空气进入色-质联用仪，分析检索结果见表1、图1~7，同样条件经稀释后的来苏尔药液顶空气2μl进入色-质联用仪结果见图8 尸体内脏中微量来苏尔-定量 三、 苏尔定量分析（邻苯甲酚） 顶空色谱法用正丁醇为内标，只定量分析邻苯甲酚，分析结果：1. 甲醇 2. 正丁醇 3. 苯酚 4. 邻苯甲酚 5. 间、对苯甲酚 6. 2,6苯二甲酚 7. 2,5、2,4苯二甲酚 8. 2,3苯二甲酚（见图-9）用内标法分别计算死者各脏器组织中邻苯甲酚的含量。含量顺序为胃内容 > 胃组织 > 肺组织 > 肾组织 > 心组织，再换算出来苏尔的含量（见表-2）
|
