Судебная токсикология
Судебная токсикология — это междисциплинарная область, которая сочетает в себе принципы токсикологии с опытом в таких дисциплинах, как аналитическая химия , фармакология и клиническая химия, для оказания помощи в медицинском или юридическом расследовании случаев смерти, отравлений и употребления наркотиков. [1] Первостепенное внимание судебной токсикологии уделяется не правовым последствиям токсикологического расследования или использованным методологиям, а скорее получению и точной интерпретации результатов. Токсикологические анализы могут охватывать широкий спектр образцов. В ходе расследования судебный токсиколог должен учитывать контекст расследования, в частности любые зарегистрированные физические симптомы и любые доказательства, собранные на месте преступления, которые могут сузить круг поиска, такие как флаконы с таблетками, порошки, следовые остатки и любые доступные химикаты. Вооружившись этой контекстной информацией и образцами для исследования, судебный токсиколог получает задание идентифицировать конкретные токсичные вещества. [2] присутствуют, количественно определяя их концентрацию и оценивая их вероятное воздействие на вовлеченного человека. [3]
В Соединенных Штатах судебная токсикология объединяет три отдельные дисциплины: посмертную токсикологию, токсикологию деятельности человека и судебно-медицинскую экспертизу наркотиков (FDT). [4] Посмертная токсикология включает анализ биологических образцов, полученных при вскрытии, для выявления воздействия наркотиков, алкоголя и ядов. Анализу может быть подвергнут широкий спектр биологических образцов, включая кровь, мочу, содержимое желудка, жидкости полости рта, волосы и ткани. Судебные токсикологи сотрудничают с патологоанатомами, судмедэкспертами и коронерами, чтобы установить причину и характер смерти. Токсикология деятельности человека исследует взаимосвязь «доза-реакция» между лекарствами, присутствующими в организме, и их эффектами. Эта область играет ключевую роль в формировании и реализации законов, касающихся таких действий, как вождение автомобиля в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Наконец, судебно-медицинская экспертиза на наркотики (FDT) относится к выявлению употребления наркотиков в таких контекстах, как рабочее место, спортивный допинг, испытательный срок, связанный с наркотиками, и проверки новых кандидатов на работу. [3]
Определить проглоченное вещество часто бывает сложно из-за естественных процессов в организме (как указано в ADME ). Химические вещества редко сохраняются в своей первоначальной форме, попав в организм. Например, героин быстро подвергается метаболизму , в конечном итоге превращаясь в морфин . Следовательно, для постановки точного диагноза необходимо тщательное изучение таких факторов, как следы инъекций и химическая чистота. [5] Кроме того, вещество может разбавляться по мере его распространения по организму. В отличие от регламентированной дозы лекарственного средства, которая может содержать граммы или миллиграммы активного компонента, отдельная исследуемая проба может состоять только из микрограммов или нанограммов .
определенные вещества влияют на организм Как ваш
Алкоголь [ править ]
Алкоголь получает доступ к центральной нервной системе, попадая в кровоток через слизистую оболочку желудка и тонкой кишки. Впоследствии он преодолевает гематоэнцефалический барьер через систему кровообращения. Поглощенный алкоголь может ослабить рефлексы, нарушить нервные импульсы, продлить мышечные реакции и повлиять на различные другие физиологические функции во всем организме. [6]
Марихуана [ править ]
Подобно алкоголю, марихуана всасывается в кровь и преодолевает гематоэнцефалический барьер. Примечательно, что ТГК, выделяемый из марихуаны, связывается с каннабиноидными рецепторами CB-1, вызывая различные эффекты. Эти эффекты включают, среди прочего, изменения настроения, изменение восприятия времени и повышенную чувствительность. [7]
Кокаин [ править ]
Кокаин, в отличие от марихуаны или алкоголя, является мощным стимулятором. Попадая в кровоток, он быстро достигает мозга в течение нескольких минут, вызывая значительный всплеск уровня дофамина. Эффекты от кокаина интенсивны, но кратковременны, обычно длятся около 30 минут. Основной метод введения — через нос (вдыхание), хотя его также можно курить в форме кристаллического камня. Быстрое увеличение уровня дофамина во время использования способствует выраженному и сложному снижению, часто побуждая людей искать более высокие дозы при последующем использовании для достижения тех же эффектов, которые наблюдались ранее. Эта закономерность может способствовать развитию зависимости. Последствия употребления кокаина включают повышение энергии и эйфорию, сопровождаемые потенциальными негативными эффектами, такими как паранойя, учащенное сердцебиение и тревога, среди других. [8]
Примеры [ править ]
Моча [ править ]
Образец мочи , полученный из мочевого пузыря , может быть получен как добровольно, так и посмертно. Примечательно, что моча менее подвержена вирусным инфекциям, таким как ВИЧ или гепатит B, по сравнению с образцами крови. [9] Многие лекарства обнаруживают более высокие концентрации и более длительное обнаружение в моче по сравнению с кровью. Сбор образцов мочи — это неинвазивный процесс, не требующий профессиональной помощи. Хотя моча обычно используется для качественного анализа, она не указывает на ухудшение, поскольку присутствие наркотиков в моче просто означает предшествующее воздействие. [10] Продолжительность обнаружения препарата в моче варьируется; например, алкоголь обнаруживается в течение 7–12 часов, метаболиты кокаина — в течение 2–4 дней, а морфин — в течение 48–74 часов. Марихуану, вещество с разным временем обнаружения в зависимости от характера употребления, можно обнаружить в течение 3 дней после однократного употребления, 5–7 дней при умеренном употреблении (четыре раза в неделю), 10–15 дней при ежедневном употреблении и менее 30 дней. дней при длительном интенсивном употреблении, в зависимости от частоты и интенсивности потребления. [11]
Кровь [ править ]
Образца крови объемом примерно 10 мл (0,35 имп. жидких унций; 0,34 жидких унций США) обычно достаточно для проверки и подтверждения наиболее распространенных токсичных веществ. Образец крови предоставляет токсикологу профиль вещества, на которое субъект находился под воздействием во время сбора; по этой причине этот образец является предпочтительным для измерения содержания алкоголя в крови в случаях вождения в нетрезвом виде . [12]
Волосы [ править ]
Волосы способны фиксировать злоупотребление психоактивными веществами в средней и долгосрочной перспективе или в высоких дозах. Химические вещества в кровотоке могут передаваться к растущим волосам и храниться в фолликуле , что позволяет приблизительно определить график событий, связанных с приемом лекарств. Волосы на голове растут со скоростью примерно от 1 до 1,5 см в месяц, поэтому поперечные срезы различных участков фолликула могут дать оценку того, когда вещество было проглочено. Тестирование на наличие наркотиков в волосах не является стандартным для всего населения. Чем темнее и грубее волосы, тем больше препарата будет обнаружено в волосах. Если два человека употребили одинаковое количество наркотиков, то при тестировании у человека с более темными и грубыми волосами в волосах будет больше наркотика, чем у человека со светлыми волосами. Это поднимает вопросы возможной расовой предвзятости при проведении тестов на вещества с образцами волос. [13] Образцы волос анализируют с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). В ELISA антиген должен быть иммобилизован на твердой поверхности, а затем образовать комплекс с антителом, связанным с ферментом. [7]
Костный мозг [ править ]
Костный мозг можно использовать для тестирования, но это зависит от качества и доступности костей. До сих пор нет доказательств того, что некоторые кости при тестировании лучше других. Извлекать костный мозг из более крупных костей легче, чем из более мелких. [14] Судебные токсикологи часто используют костный мозг, чтобы определить тип использованных ядов, в том числе кокаин или этанол. [15] Этанол, в частности, является одним из наиболее злоупотребляемых наркотиков во всем мире, поскольку употребление алкоголя и злоупотребление им являются основной причиной смертности. Самоубийства, автокатастрофы и различные преступления часто совершаются под сильным воздействием алкоголя. Процесс определения этанола позволяет судебным токсикологам использовать посмертный анализ костного мозга и определить уровень этанола, который был у человека, а также скорость метаболизма, при которой его расщепление можно проследить до момента смерти. [16]
Другое [ править ]
Пробы могут быть взяты из других жидкостей и органов организма, особенно проб, собранных во время вскрытия . Обычным образцом для вскрытия является содержимое желудка умершего, которое может быть полезно для обнаружения непереваренных таблеток или жидкостей, которые были приняты внутрь перед смертью. В сильно разложившихся телах традиционные образцы могут оказаться недоступными. Можно использовать стекловидное тело глаза, поскольку фиброзный слой глазного яблока и глазницы черепа защищает образец от травм и фальсификации. Другими распространенными органами, используемыми в токсикологии, являются мозг, печень и селезенка. [12]
и классификация Обнаружение
Обнаружение лекарственных и фармацевтических препаратов в биологических образцах обычно осуществляется путем первоначального скрининга, а затем подтверждения соединения(й), которое может включать количественное определение соединения(й). Проверка и подтверждение обычно, но не обязательно, выполняются с использованием различных аналитических методов. Каждый аналитический метод, используемый в судебной токсикологии, должен быть тщательно проверен путем проведения валидации метода, чтобы всегда гарантировать правильные и неоспоримые результаты. Выбор метода тестирования во многом зависит от того, какое вещество предполагается найти, и от материала, на котором проводится тестирование. [17] Обычно используется схема классификации, в которой яды распределяются по таким категориям, как: коррозионные агенты, газы и летучие агенты, металлические яды, нелетучие органические агенты и прочее. [3]
Иммуноанализы [ править ]
Иммуноанализ требует от вас взять кровь и использовать антитела, чтобы найти реакцию с такими веществами, как лекарства. Вещества должны быть специфическими. Это наиболее распространенный метод скрининга наркотиков. Используя целевой препарат, тест покажет вам, является ли он положительным или отрицательным по отношению к этому препарату. При прохождении теста может быть 4 результата. Эти результаты могут быть истинно положительными, ложноотрицательными, ложноположительными и истинно отрицательными. [14]
Газовая хроматография-масс-спектрометрия [ править ]
Газовая хроматография-масс-спектрометрия ( ГХ-МС ) — широко используемый аналитический метод обнаружения летучих соединений. Методы ионизации, наиболее часто используемые в судебной токсикологии, включают электронную ионизацию (ЭИ) или химическую ионизацию (ХИ), при этом ЭИ предпочтительнее в судебно-медицинском анализе из-за его подробных масс-спектров и большой библиотеки спектров. Однако химическая ионизация может обеспечить большую чувствительность для некоторых соединений, имеющих функциональные группы с высоким сродством к электрону. [18]
Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия [ править ]
Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия ( ЖХ-МС ) позволяет анализировать полярные и менее летучие соединения. Для этих аналитов не требуется дериватизация, как это происходит в ГХ-МС, что упрощает подготовку проб. В качестве альтернативы иммуноферментному скринингу, который обычно требует подтверждения другим методом, ЖХ-МС предлагает большую селективность и чувствительность. Это впоследствии снижает вероятность ложноотрицательного результата, который был зарегистрирован при иммунологическом скрининге наркотиков с синтетическими катинонами и каннабиноидами. [19] Недостатком ЖХ-МС по сравнению с другими аналитическими методами, такими как ГХ-МС, является высокая стоимость оборудования. Однако недавние достижения в области ЖХ-МС привели к более высокому разрешению и чувствительности, что помогает при оценке спектров для идентификации аналитических веществ. [20]
Обнаружение металлов [ править ]
Соединения, предположительно содержащие металл, традиционно анализируются путем разрушения органической матрицы путем химического или термического окисления. Это оставляет металл, который необходимо идентифицировать и количественно определить в неорганическом остатке, и его можно обнаружить с помощью таких методов, как тест Рейнша , эмиссионная спектроскопия или дифракция рентгеновских лучей . К сожалению, хотя этот метод идентифицирует присутствующие металлы, он удаляет исходное соединение и, таким образом, затрудняет попытки определить, что могло быть проглочено. Токсическое воздействие различных соединений металлов может значительно различаться. [12]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Гаванджи С., Бахтари А., Фамурева А.С., Отман Э.М. (январь 2023 г.). «Цитотоксическая активность растительных лекарственных средств, оцененная in vitro: обзор» . Химия и биоразнообразие . 20 (2): 3–27. дои : 10.1002/cbdv.202201098 . ПМИД 36595710 . S2CID 255473013 .
- ^ «Химическая опасность и токсичные вещества» . Министерство труда США, Управление по охране труда и технике безопасности . Проверено 5 марта 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Адаци, ФК (2014). «Судебная токсикология». Энциклопедия токсикологии . стр. 647–652. дои : 10.1016/b978-0-12-386454-3.00387-0 . ISBN 9780123864550 .
- ^ Вагнер, Джаррад Р. (2020). «Введение в судебную токсикологию». Введение в междисциплинарную токсикологию . стр. 445–459. дои : 10.1016/b978-0-12-813602-7.00032-6 . ISBN 9780128136027 . S2CID 213092492 .
- ^ Волков, Нора Д. «Героин» (PDF) . Национальный институт по борьбе со злоупотреблением наркотиками . Проверено 5 марта 2022 г.
- ^ Джонс, Алан В. (сентябрь 2019 г.). «Алкоголь, его всасывание, распределение, метаболизм и выведение в организме и фармакокинетические расчеты». ПРОВОДА Криминалистика . 1 (5). дои : 10.1002/wfs2.1340 . S2CID 181440740 .
- ^ Перейти обратно: а б Грубер, Стейси А.; Роговская, Ядвига; Юргелун-Тодд, Дебора А. (ноябрь 2009 г.). «Измененная аффективная реакция у курильщиков марихуаны: исследование FMRI» . Наркотическая и алкогольная зависимость . 105 (1–2): 139–153. doi : 10.1016/j.drugalcdep.2009.06.019 . ПМЦ 2752701 . ПМИД 19656642 .
- ^ «Что кокаин делает с телом и мозгом?» . Центры восстановления Среднего Запада . 11 октября 2019 г. Проверено 5 мая 2022 г.
- ^ Динис-Оливейра, Р; Карвалью, ФФ; Дуарте, Дж.А.; Ремиан, ФФ; Маркес, А.А.; Сантос, А.А.; Магальяйнс, Т.Т (2010). «Отбор биологических проб в судебной токсикологии». Токсикологические механизмы и методы . 20 (7): 363–414. дои : 10.3109/15376516.2010.497976 . ПМИД 20615091 . S2CID 20779037 .
- ^ Левин, Барри (1 марта 1993 г.). «Судебная токсикология». Аналитическая химия . 65 (5): 272А–276А. дои : 10.1021/ac00053a003 . ПМИД 8452243 .
- ^ Мёллер, Карен Э.; Ли, Келли С.; Киссак, Джули К. (январь 2008 г.). «Скрининг на наркотики в моче: Практическое руководство для врачей» . Труды клиники Мэйо . 83 (1): 66–76. дои : 10.4065/83.1.66 . ПМИД 18174009 .
- ^ Перейти обратно: а б с Шиллер, Джейм (2012). Судебная токсикология и ДНК-профилирование . Висента Эстрада (1-е изд.). Дели: Издательство колледжа. ISBN 978-81-323-1309-0 . OCLC 789644363 . [ нужна страница ]
- ^ Мечковски, Том (1999). «Дальнейшая ошибка: любопытное использование расовой классификации при интерпретации анализа волос» (PDF) . Документ, представленный на собраниях Американского общества криминологии, ноябрь 1999 г., Торонто, Онтарио, Канада . Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Токсикология: как это делается» . www.forensicsciencesimplified.org . Проверено 5 мая 2022 г.
- ^ Марселино, Состенес АС; Серакидес, Роджерия; Кастро-Сильва, Вивиан Н.; Рамос, Мария Л.; Окарино, Наталья М.; Мело, Марилия М. (октябрь 2020 г.). «Использование костного мозга для обнаружения ядохимикатов при выяснении отравлений в судебной ветеринарной медицине» . Бразильские ветеринарные исследования . 40 (10): 798–803. дои : 10.1590/1678-5150-PVB-6709 . S2CID 230670036 .
- ^ Савини, Фабио; Тарталья, Анжела; Кочча, Людовика; Палестини, Данило; Д'Овидио, Кристиан; де Грация, Уго; Мероне, Джузеппе Мария; Бассотти, Элиза; Локателли, Марчелло (12 июня 2020 г.). «Определение этанола в посмертных образцах: корреляция между концентрацией крови и стекловидного тела» . Молекулы . 25 (12): 2724. doi : 10,3390/molecules25122724 . ПМЦ 7355602 . ПМИД 32545471 .
- ^ Харпер, Лейн; Пауэлл, Джефф; Пийл, Эм М. (декабрь 2017 г.). «Обзор методов судебно-медицинской экспертизы на наркотики и их пригодности для услуг снижения вреда на местах» . Журнал снижения вреда . 14 (1): 52. дои : 10.1186/s12954-017-0179-5 . ПМЦ 5537996 . ПМИД 28760153 .
- ^ Фольц, Роджер Л.; Андреняк, Дэвид М.; Крауч, Деннис Дж. (2017). «Судебная медицина, применение масс-спектрометрии». Энциклопедия спектроскопии и спектрометрии . стр. 707–711. дои : 10.1016/b978-0-12-803224-4.00152-7 . ISBN 9780128032244 .
- ^ Браун, Хилари М.; Макдэниел, Тревор Дж.; Федик, Патрик В.; Маллиган, Кристофер С. (2020). «Современная роль масс-спектрометрии в криминалистике и перспективы на будущее». Аналитические методы . 12 (32): 3974–3997. дои : 10.1039/D0AY01113D . ПМИД 32720670 . S2CID 220841952 .
- ^ Наконец, Сальваторе (2017). Жидкостная хроматография: Применение . Пол Р. Хаддад, Колин Пул, Марья-Лиза Риеккола (2-е изд.). Сент-Луис: Elsevier Science. ISBN 978-0-12-809344-3 . OCLC 992565369 . [ нужна страница ]
Внешние ссылки [ править ]
- «Информационный справочник по судебной токсикологии» . all-about-forensic-science.com . Проверено 13 июня 2014 г.
Отрасли химии |
|---|
