“精準分析”我們的成功故事系列
“精準分析•量化釋能”——我們的成功故事系列欄目，是SCIEX幫助科學家們分享有意義的科學發(fā)現(xiàn)和研究成果的科普平臺。我們期待讓更多的人感受到科學和“質(zhì)譜”的力量，“讓質(zhì)譜改變每個人的生活”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發(fā)現(xiàn)過程中，客戶成功就是SCIEX的成功，所以，您讀到的是 “我們（SCIEX和客戶）的成功故事”。
本期科學家卓先義，談談法醫(yī)毒物化學(Forensic Toxicology)。
卓先義，1982年1月畢業(yè)于南京藥學院，即至司法鑒定科學研究院從事司法鑒定工作，期間1991--1992年赴德國埃朗根大學法醫(yī)研究所進修法醫(yī)毒理學，現(xiàn)任上海市司法鑒定協(xié)會會長，研究員/主任法醫(yī)師，國家禁毒委毒品濫用防治專家委員會委員，國家禁毒委非藥用類麻醉藥品和精神藥品毒物專家委員會委員，復旦大學、蘇州大學、華東政法大學兼職教授， 1998年享受國務院特殊津貼。
主持國家科技基礎專項、國家十一五科技支撐計劃、十二五科技支撐計劃、十三五重點研發(fā)課題、國家質(zhì)檢總局及上海市重點科研項目多項，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研究、藥物影響駕駛能力研究等方面處于國際先進水平，在國內(nèi)外學術刊物上發(fā)表論文約50篇，出版專著2部，榮獲國家科技進步二等獎一次，上海市科技進步一等獎、公安部科技進步一等獎、司法部科技進步一等獎各一次，省部級科技進步二、三等獎多次；主持制訂十余項國家標準、行業(yè)標準及部頒技術規(guī)范，近40年的鑒定工作經(jīng)手約10萬例案件；作為上海市司法鑒定協(xié)會會長，為司法鑒定的管理、規(guī)范做了大量工作。
近些年來，法醫(yī)懸疑探案題材的影視劇集非常火爆。熒屏上的法醫(yī)，勘探犯罪現(xiàn)場、解剖尸體，追擊罪惡，張揚正義，很“酷”。但是，那僅僅是法醫(yī)學很具體的部分。法醫(yī)學(Forensic Medicine), 是應用臨床醫(yī)學、生物信息學、藥學和其他自然科學理論和技能解決法律問題的循證醫(yī)學，用于偵察犯罪和審理民事或刑事案件提供科學證據(jù)。法醫(yī)學的研究方法有計算機、醫(yī)學、生物學、化學和物理學五類，是一門綜合、多交叉學科。法醫(yī)學又細分為法醫(yī)病理學、法醫(yī)臨床學、法醫(yī)精神病學、法醫(yī)物證學、法醫(yī)毒物化學、微量物證學、文件鑒定學、聲像鑒定學、痕跡鑒定學、電子數(shù)據(jù)鑒定、道路交通事故技術鑒定、環(huán)境損害司法鑒定、司法鑒定制度與法規(guī)等專業(yè)方向。作為一名從事了37年法醫(yī)毒物化學專業(yè)的研究者，我想談一下作為法醫(yī)學重要的組成部分的“法醫(yī)毒物化學”。
什么是法醫(yī)毒物化學(Forensic Toxicology)？
法醫(yī)毒物化學是研究毒物的分離、檢驗及毒物的毒性、中毒機理、代謝等問題的一門學科。其鑒定內(nèi)容主要包括：體內(nèi)常見毒（藥）物及其代謝物的檢驗、濫用藥物及其制毒化學品的檢驗、血液中酒精含量的測定及評價等。這門專業(yè)學科涉及分析化學、藥理學、藥物分析、毒物學等其他學科知識。
毒物與劑量——食鹽也可以是毒物
人類對毒物的認識和理解是在認識自然的過程中不斷深化的。毒物是指在一定條件下，以較小劑量進入機體，通過化學或物理化學作用，引起機體功能性或器質(zhì)性損害甚至導致死亡的化學物質(zhì)。對于毒物的概念，應把握三個要素：①劑量。任何物質(zhì)當服用達到一定劑量時都可能對人體產(chǎn)生危害，如食鹽是人體的必需物質(zhì)，但服用量過大時，則因吸水作用導致人體離子平衡障礙而死亡。②外源性。毒物是通過各種途徑進入機體發(fā)揮毒作用的。③作用方式。毒物是通過化學或物理化學作用導致機體功能性或器質(zhì)性損害的，如一氧化碳CO與血紅蛋白通過化學結合形成牢固的碳氧血紅蛋白而致機體缺氧。由此可見，毒物的概念是相對的和有條件的。尤其是藥物和毒物沒有明確的界限，當物質(zhì)的作用對象、使用方式、使用劑量不同時，可具有不同的性質(zhì)。因此，又常稱“藥毒物”。
法醫(yī)毒物檢材
毒物鑒定檢驗材料又稱檢材，是指提供鑒定所用的原始材料。法醫(yī)毒物分析檢材的復雜性表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）多樣性。毒物分析檢材種類多樣，可能是現(xiàn)場收集的可疑物品，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、動體、腦脊液、腐泥等。檢材的多樣性包括檢材種類的多樣性，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材料一旦用盡，不可復得，即不可復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法多得。要保證分析結果的可靠性和準確性，須存留一定數(shù)量的檢材以供復核和驗證。
毒物鑒定目的的不一性、分析目標物的不定性以及毒物種類的廣泛性導致了法醫(yī)毒物鑒定的復雜性。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。這類涉毒事（案）件通常事實真相尚不明朗、懷疑事件與毒物有關，或造成中毒的毒物不明，引發(fā)的原因待查。由于此類工作分析目標物不明以及毒物范圍難以確定，鑒定時必須系統(tǒng)分析，對可能涉及的毒物進行分離和鑒別，并根據(jù)需要進行必要的含量測定，以免造成漏檢。實踐中，法醫(yī)毒物鑒定大部分屬于探查性或研究性的工作。（2）驗證性。驗證性的毒物鑒定指事（案）件清楚、檢驗目標物明確，對指定的毒物進行定性鑒別。如分析可疑吸毒者的尿液以證實是否吸毒；檢驗送檢的材料中是否有指定名稱的毒物等。此類驗證性工作有時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（LC-MS/MS）在法醫(yī)毒物化學領域中的應用
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用，并因此而獲得2002年的諾貝爾化學獎。[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——API III。[2][3]我從八十年代開始接觸質(zhì)譜技術(Mass Spectrometry)，在2004年左右的時候，開始接觸液質(zhì)聯(lián)用技術(LC-MS/MS)，我的第一臺液質(zhì)是API 4000TM，后來又有了4000 QTRAP®、API 5500一直到6500+。30多年來，我一直從事法醫(yī)毒理化學研究，因此，也見證了司法鑒定技術、法醫(yī)毒物化學檢測技術的發(fā)展與長足的進步。
大規(guī)模的商業(yè)化液質(zhì)聯(lián)用技術，助力司法鑒定工作，幫助我們有力的追擊罪惡、張揚正義。我所在的團隊曾經(jīng)在2009年編撰一本法醫(yī)毒物化學的教材《液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術-在藥物和毒物分析中的應用》，這本書是適應近年來迅猛發(fā)展的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術需要，結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用的實際經(jīng)驗并綜述國內(nèi)外的最新文獻報道編寫而成。[4]為了保證司法鑒定檢測結果質(zhì)量，近年來，我國司法公安鑒定領域推出了眾多的司法鑒定技術標準規(guī)范，這些標準規(guī)范就是涉及大量LC-MS/MS技術。我所在法醫(yī)毒物化學檢測實驗室每年要對上萬個案件進行司法鑒定，其中，超過半數(shù)的案件，大約5000-6000個案件，都是通過LC-MS/MS技術獲得鑒定結果的。
未來，液質(zhì)聯(lián)用技術應用會越來越重要，在司法鑒定領域中也會有越來越廣闊的用途。比如，應用液質(zhì)聯(lián)用技術，通過監(jiān)測城市生活污水中的毒品種類和殘留水平，從而，有效評估該地區(qū)“毒情”，做到智慧禁毒。同時，我也非常看好應用液質(zhì)聯(lián)用技術對人體毛發(fā)中毒品殘留水平的評價方法，在未來實際司法鑒定工作中的應用前景。2016年時全國僅有20多家實驗室擁有毛發(fā)中毒品毒物的檢測能力，到了2019年已經(jīng)超過300家實驗室擁有這樣的檢測能力。目前，國家已經(jīng)將環(huán)境損害納入的司法鑒定范疇，因此，我相信LC-MS/MS技術在環(huán)境損害司法鑒定領域擁有更廣闊的應用前景。
對于致力于法醫(yī)學和法醫(yī)毒物化學研究年輕人的寄語
法醫(yī)毒物化學是特種學科，要求知識面廣、邏輯性強，具有挑戰(zhàn)性。科學技術發(fā)展日新月異，選擇了法醫(yī)毒物化學就是選擇了終身學習和進步不止的人生。年輕的法醫(yī)學和法醫(yī)毒物化學工作者任重道遠，要及時更新知識，了解掌握最新最有效的技術手段。你們承載著學科發(fā)展的希望，要做有夢想的青年，有夢想才會規(guī)劃自己的學習生活、有夢想才會實現(xiàn)自己的青春理想，夢在前方，路在腳下。
參考文獻
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)用技術在藥物和毒物分析中的應用[M]. 向平, 沈敏, 卓先義.上海科學技術出版社, 2009.
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本文標題：卓先義：我所知道的法醫(yī)毒物化學
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