卓先義：我所知道的法醫毒物化學

“精準分析”我們的成功故事系列

——寫在前面的話

　　“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現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“質譜”的力量，“讓質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現過程中，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，談談法醫毒物化學(Forensic Toxicology)。

　　卓先義 研究員個人簡介

　　卓先義，1982年1月畢業于南京藥學院，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研究所進修法醫毒理學，現任上海市司法鑒定協會會長，研究員/主任法醫師，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、十三五重點研發課題、國家質檢總局及上海市重點科研項目多項，在系統毒物篩選、毛發中毒品分析、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，在國內外學術刊物上發表論文約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、行業標準及部頒技術規范，近40年的鑒定工作經手約10萬例案件；作為上海市司法鑒定協會會長，為司法鑒定的管理、規范做了大量工作。

　　近些年來，法醫懸疑探案題材的影視劇集非常火爆。熒屏上的法醫，勘探犯罪現場、解剖尸體，追擊罪惡，張揚正義，很“酷”。但是，那僅僅是法醫學很具體的部分。法醫學(Forensic Medicine), 是應用臨床醫學、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學，用于偵察犯罪和審理民事或刑事案件提供科學證據。法醫學的研究方法有計算機、醫學、生物學、化學和物理學五類，是一門綜合、多交叉學科。法醫學又細分為法醫病理學、法醫臨床學、法醫精神病學、法醫物證學、法醫毒物化學、微量物證學、文件鑒定學、聲像鑒定學、痕跡鑒定學、電子數據鑒定、道路交通事故技術鑒定、環境損害司法鑒定、司法鑒定制度與法規等專業方向。作為一名從事了37年法醫毒物化學專業的研究者，我想談一下作為法醫學重要的組成部分的“法醫毒物化學”。

什么是法醫毒物化學(Forensic Toxicology)？

　　法醫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。其鑒定內容主要包括：體內常見毒（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性損害甚至導致死亡的化學物質。對于毒物的概念，應把握三個要素：①劑量。任何物質當服用達到一定劑量時都可能對人體產生危害，如食鹽是人體的必需物質，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，當物質的作用對象、使用方式、使用劑量不同時，可具有不同的性質。因此，又常稱“藥毒物”。

　　法醫毒物檢材

　　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。法醫毒物分析檢材的復雜性表現在以下幾個方面：（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毒物鑒定的復雜性。法醫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為未知物篩選分析或常規毒物分析。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，鑒定時必須系統分析，對可能涉及的毒物進行分離和鑒別，并根據需要進行必要的含量測定，以免造成漏檢。實踐中，法醫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或在鑒定工程中轉化為探查性質。

液相色譜-質譜聯用技術（LC-MS/MS）在法醫毒物化學領域中的應用

　　John Bennet Fenn 1989 在Science雜志上發表的文章，闡釋了電噴霧質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化的液質聯用技術——API III。[2][3]我從八十年代開始接觸質譜技術(Mass Spectrometry)，在2004年左右的時候，開始接觸液質聯用技術(LC-MS/MS)，我的第一臺液質是API 4000^TM，后來又有了4000 QTRAP^?、API 5500一直到6500⁺。30多年來，我一直從事法醫毒理化學研究，因此，也見證了司法鑒定技術、法醫毒物化學檢測技術的發展與長足的進步。

　　大規模的商業化液質聯用技術，助力司法鑒定工作，幫助我們有力的追擊罪惡、張揚正義。我所在的團隊曾經在2009年編撰一本法醫毒物化學的教材《液相色譜-質譜聯用技術-在藥物和毒物分析中的應用》，這本書是適應近年來迅猛發展的液相色譜-質譜聯用技術需要，結合司法鑒定工作者在生物基質樣品中藥物和毒物分析及應用的實際經驗并綜述國內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范，這些標準規范就是涉及大量LC-MS/MS技術。我所在法醫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，液質聯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，應用液質聯用技術，通過監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“毒情”，做到智慧禁毒。同時，我也非常看好應用液質聯用技術對人體毛發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中毒品毒物的檢測能力，到了2019年已經超過300家實驗室擁有這樣的檢測能力。目前，國家已經將環境損害納入的司法鑒定范疇，因此，我相信LC-MS/MS技術在環境損害司法鑒定領域擁有更廣闊的應用前景。

對于致力于法醫學和法醫毒物化學研究年輕人的寄語

　　法醫毒物化學是特種學科，要求知識面廣、邏輯性強，具有挑戰性。科學技術發展日新月異，選擇了法醫毒物化學就是選擇了終身學習和進步不止的人生。年輕的法醫學和法醫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。你們承載著學科發展的希望，要做有夢想的青年，有夢想才會規劃自己的學習生活、有夢想才會實現自己的青春理想，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—質譜聯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.