“精準(zhǔn)分析”我們的成功故事系列

     “精準(zhǔn)分析•量化釋能”——我們的成功故事系列欄目，是SCIEX幫助科學(xué)家們分享有意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究成果的科普平臺(tái)。我們期待讓更多的人感受到科學(xué)和“質(zhì)譜”的力量，“讓質(zhì)譜改變每個(gè)人的生活”始終是SCIEX最美好的愿景。SCIEX非常榮幸能夠參與到這一系列有趣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，客戶(hù)成功就是SCIEX的成功，所以，您讀到的是 “我們（SCIEX和客戶(hù)）的成功故事”。

本期科學(xué)家卓先義，談?wù)劮ㄡt(yī)毒物化學(xué)(Forensic Toxicology)。

       卓先義，1982年1月畢業(yè)于南京藥學(xué)院，即至司法鑒定科學(xué)研究院從事司法鑒定工作，期間1991--1992年赴德國(guó)埃朗根大學(xué)法醫(yī)研究所進(jìn)修法醫(yī)毒理學(xué)，現(xiàn)任上海市司法鑒定協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，研究員/主任法醫(yī)師，國(guó)家禁毒委毒品濫用防治專(zhuān)家委員會(huì)委員，國(guó)家禁毒委非藥用類(lèi)麻醉藥品和精神藥品毒物專(zhuān)家委員會(huì)委員，復(fù)旦大學(xué)、蘇州大學(xué)、華東政法大學(xué)兼職教授， 1998年享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼。
       主持國(guó)家科技基礎(chǔ)專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃、十二五科技支撐計(jì)劃、十三五重點(diǎn)研發(fā)課題、國(guó)家質(zhì)檢總局及上海市重點(diǎn)科研項(xiàng)目多項(xiàng)，在系統(tǒng)毒物篩選、毛發(fā)中毒品分析、酒精代謝及代謝物檢測(cè)研究、藥物影響駕駛能力研究等方面處于國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文約50篇，出版專(zhuān)著2部，榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一次，上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、公安部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、司法部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)各一次，省部級(jí)科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)多次；主持制訂十余項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及部頒技術(shù)規(guī)范，近40年的鑒定工作經(jīng)手約10萬(wàn)例案件；作為上海市司法鑒定協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，為司法鑒定的管理、規(guī)范做了大量工作。

       近些年來(lái)，法醫(yī)懸疑探案題材的影視劇集非�；鸨�。熒屏上的法醫(yī)，勘探犯罪現(xiàn)場(chǎng)、解剖尸體，追擊罪惡，張揚(yáng)正義，很“酷”。但是，那僅僅是法醫(yī)學(xué)很具體的部分。法醫(yī)學(xué)(Forensic Medicine), 是應(yīng)用臨床醫(yī)學(xué)、生物信息學(xué)、藥學(xué)和其他自然科學(xué)理論和技能解決法律問(wèn)題的循證醫(yī)學(xué)，用于偵察犯罪和審理民事或刑事案件提供科學(xué)證據(jù)。法醫(yī)學(xué)的研究方法有計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)五類(lèi)，是一門(mén)綜合、多交叉學(xué)科。法醫(yī)學(xué)又細(xì)分為法醫(yī)病理學(xué)、法醫(yī)臨床學(xué)、法醫(yī)精神病學(xué)、法醫(yī)物證學(xué)、法醫(yī)毒物化學(xué)、微量物證學(xué)、文件鑒定學(xué)、聲像鑒定學(xué)、痕跡鑒定學(xué)、電子數(shù)據(jù)鑒定、道路交通事故技術(shù)鑒定、環(huán)境損害司法鑒定、司法鑒定制度與法規(guī)等專(zhuān)業(yè)方向。作為一名從事了37年法醫(yī)毒物化學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究者，我想談一下作為法醫(yī)學(xué)重要的組成部分的“法醫(yī)毒物化學(xué)”。

什么是法醫(yī)毒物化學(xué)(Forensic Toxicology)？

       法醫(yī)毒物化學(xué)是研究毒物的分離、檢驗(yàn)及毒物的毒性、中毒機(jī)理、代謝等問(wèn)題的一門(mén)學(xué)科。其鑒定內(nèi)容主要包括：體內(nèi)常見(jiàn)毒（藥）物及其代謝物的檢驗(yàn)、濫用藥物及其制毒化學(xué)品的檢驗(yàn)、血液中酒精含量的測(cè)定及評(píng)價(jià)等。這門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科涉及分析化學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析、毒物學(xué)等其他學(xué)科知識(shí)。

毒物與劑量——食鹽也可以是毒物

       人類(lèi)對(duì)毒物的認(rèn)識(shí)和理解是在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中不斷深化的。毒物是指在一定條件下，以較小劑量進(jìn)入機(jī)體，通過(guò)化學(xué)或物理化學(xué)作用，引起機(jī)體功能性或器質(zhì)性損害甚至導(dǎo)致死亡的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)于毒物的概念，應(yīng)把握三個(gè)要素：①劑量。任何物質(zhì)當(dāng)服用達(dá)到一定劑量時(shí)都可能對(duì)人體產(chǎn)生危害，如食鹽是人體的必需物質(zhì)，但服用量過(guò)大時(shí)，則因吸水作用導(dǎo)致人體離子平衡障礙而死亡。②外源性。毒物是通過(guò)各種途徑進(jìn)入機(jī)體發(fā)揮毒作用的。③作用方式。毒物是通過(guò)化學(xué)或物理化學(xué)作用導(dǎo)致機(jī)體功能性或器質(zhì)性損害的，如一氧化碳CO與血紅蛋白通過(guò)化學(xué)結(jié)合形成牢固的碳氧血紅蛋白而致機(jī)體缺氧。由此可見(jiàn)，毒物的概念是相對(duì)的和有條件的。尤其是藥物和毒物沒(méi)有明確的界限，當(dāng)物質(zhì)的作用對(duì)象、使用方式、使用劑量不同時(shí)，可具有不同的性質(zhì)。因此，又常稱(chēng)“藥毒物”。

法醫(yī)毒物檢材

       毒物鑒定檢驗(yàn)材料又稱(chēng)檢材，是指提供鑒定所用的原始材料。法醫(yī)毒物分析檢材的復(fù)雜性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）多樣性。毒物分析檢材種類(lèi)多樣，可能是現(xiàn)場(chǎng)收集的可疑物品，包括藥品、毒餌、可疑容器、嘔吐物等，也可能是取自活體的體液、嘔吐物和排泄物，或尸體的血、尿、肝、腎、動(dòng)體、腦脊液、腐泥等。檢材的多樣性包括檢材種類(lèi)的多樣性，組成的多樣性和檢材量的多樣性。（2）一次性。檢材的一次性是指檢驗(yàn)材料一旦用盡，不可復(fù)得，即不可復(fù)取或不能得到完全相同成分的檢材。（3）有限性。通常情況下，檢材數(shù)量因受具體情況和條件限制而無(wú)法多得。要保證分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，須存留一定數(shù)量的檢材以供復(fù)核和驗(yàn)證。

       毒物鑒定目的的不一性、分析目標(biāo)物的不定性以及毒物種類(lèi)的廣泛性導(dǎo)致了法醫(yī)毒物鑒定的復(fù)雜性。法醫(yī)毒物鑒定通常有以下幾種情況：（1）探查性。探查性的毒物鑒定的委托要求表現(xiàn)為未知物篩選分析或常規(guī)毒物分析。這類(lèi)涉毒事（案）件通常事實(shí)真相尚不明朗、懷疑事件與毒物有關(guān)，或造成中毒的毒物不明，引發(fā)的原因待查。由于此類(lèi)工作分析目標(biāo)物不明以及毒物范圍難以確定，鑒定時(shí)必須系統(tǒng)分析，對(duì)可能涉及的毒物進(jìn)行分離和鑒別，并根據(jù)需要進(jìn)行必要的含量測(cè)定，以免造成漏檢。實(shí)踐中，法醫(yī)毒物鑒定大部分屬于探查性或研究性的工作。（2）驗(yàn)證性。驗(yàn)證性的毒物鑒定指事（案）件清楚、檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)物明確，對(duì)指定的毒物進(jìn)行定性鑒別。如分析可疑吸毒者的尿液以證實(shí)是否吸毒；檢驗(yàn)送檢的材料中是否有指定名稱(chēng)的毒物等。此類(lèi)驗(yàn)證性工作有時(shí)也可能帶有探查性質(zhì)或在鑒定工程中轉(zhuǎn)化為探查性質(zhì)。

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS/MS）在法醫(yī)毒物化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

       John Bennet Fenn 1989 在Science雜志上發(fā)表的文章，闡釋了電噴霧質(zhì)譜在生物大分子化合物的研究和應(yīng)用，并因此而獲得2002年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。^[1]恰好也是在1989年SCIEX公司第一次推出了商業(yè)化的液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)——API III。^[2][3]我從八十年代開(kāi)始接觸質(zhì)譜技術(shù)(Mass Spectrometry)，在2004年左右的時(shí)候，開(kāi)始接觸液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LC-MS/MS)，我的第一臺(tái)液質(zhì)是API 4000^TM，后來(lái)又有了4000 QTRAP^®、API 5500一直到6500⁺。30多年來(lái)，我一直從事法醫(yī)毒理化學(xué)研究，因此，也見(jiàn)證了司法鑒定技術(shù)、法醫(yī)毒物化學(xué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與長(zhǎng)足的進(jìn)步。

       大規(guī)模的商業(yè)化液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，助力司法鑒定工作，幫助我們有力的追擊罪惡、張揚(yáng)正義。我所在的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)在2009年編撰一本法醫(yī)毒物化學(xué)的教材《液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)-在藥物和毒物分析中的應(yīng)用》，這本書(shū)是適應(yīng)近年來(lái)迅猛發(fā)展的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)需要，結(jié)合司法鑒定工作者在生物基質(zhì)樣品中藥物和毒物分析及應(yīng)用的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)并綜述國(guó)內(nèi)外的最新文獻(xiàn)報(bào)道編寫(xiě)而成。^[4]為了保證司法鑒定檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量，近年來(lái)，我國(guó)司法公安鑒定領(lǐng)域推出了眾多的司法鑒定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范就是涉及大量LC-MS/MS技術(shù)。我所在法醫(yī)毒物化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室每年要對(duì)上萬(wàn)個(gè)案件進(jìn)行司法鑒定，其中，超過(guò)半數(shù)的案件，大約5000-6000個(gè)案件，都是通過(guò)LC-MS/MS技術(shù)獲得鑒定結(jié)果的。

       未來(lái)，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用會(huì)越來(lái)越重要，在司法鑒定領(lǐng)域中也會(huì)有越來(lái)越廣闊的用途。比如，應(yīng)用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)城市生活污水中的毒品種類(lèi)和殘留水平，從而，有效評(píng)估該地區(qū)“毒情”，做到智慧禁毒。同時(shí)，我也非�？春脩�(yīng)用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)人體毛發(fā)中毒品殘留水平的評(píng)價(jià)方法，在未來(lái)實(shí)際司法鑒定工作中的應(yīng)用前景。2016年時(shí)全國(guó)僅有20多家實(shí)驗(yàn)室擁有毛發(fā)中毒品毒物的檢測(cè)能力，到了2019年已經(jīng)超過(guò)300家實(shí)驗(yàn)室擁有這樣的檢測(cè)能力。目前，國(guó)家已經(jīng)將環(huán)境損害納入的司法鑒定范疇，因此，我相信LC-MS/MS技術(shù)在環(huán)境損害司法鑒定領(lǐng)域擁有更廣闊的應(yīng)用前景。

對(duì)于致力于法醫(yī)學(xué)和法醫(yī)毒物化學(xué)研究年輕人的寄語(yǔ)

       法醫(yī)毒物化學(xué)是特種學(xué)科，要求知識(shí)面廣、邏輯性強(qiáng)，具有挑戰(zhàn)性�？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，選擇了法醫(yī)毒物化學(xué)就是選擇了終身學(xué)習(xí)和進(jìn)步不止的人生。年輕的法醫(yī)學(xué)和法醫(yī)毒物化學(xué)工作者任重道遠(yuǎn)，要及時(shí)更新知識(shí)，了解掌握最新最有效的技術(shù)手段。你們承載著學(xué)科發(fā)展的希望，要做有夢(mèng)想的青年，有夢(mèng)想才會(huì)規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)生活、有夢(mèng)想才會(huì)實(shí)現(xiàn)自己的青春理想，夢(mèng)在前方，路在腳下。

參考文獻(xiàn)

1. Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules[J]. JB FENN, M MANN, CK MENG, et al. SCIENCE, 1989 : 64-71.

2. The fascinating history of the development of LC-MS; a personal perspective, Frank Pullen, Chromatography Today, February/March 2010

3. Development of bioanalysis: a short history, Howard Hill, Bioanalysis, Vol. 1, No. 1, 27 Mar 2009

4. 液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在藥物和毒物分析中的應(yīng)用[M]. 向平, 沈敏, 卓先義.上�？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2009.

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本文標(biāo)題：卓先義：我所知道的法醫(yī)毒物化學(xué)

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