四川大学华西基础医学与法医学院气体毒物及挥发性毒物四川大学华西基础医学与法医学院 各各 论论 部部 分分 （第五章第十二章）第五章第十二章）内容 对毒物进行分类介绍。掌握 1.中毒特点以及取材和检验的要求。2. 毒物的理化共性和特性以及与分离检测方法之间的关系。3. 常用分离和检测方法的基本原理及实用意义。4. 各类毒物的代表。四川大学华西基础医学与法医学院 第五章第五章 气体毒物及挥发性毒物气体毒物及挥发性毒物主要内容概 念 和 种 类取 材 及 保 存分 离 原 理 及 方 法常 用 检 测 手 段乙 醇 和 甲 醇氢 氰 酸 及 氰 化 物一 氧 化 碳四川大学华西基础医学与法医学院挥发性毒物挥发性毒物 ( volatile poison )( volatile poison )概念 指常温常压下蒸气压较高，易变成气态分子从检材体系中挥发逸出的有毒化合物。特点 分子量小、化学结构简单、常温常压下一般为液体，能随水蒸气蒸馏。种类 小分子醇类(甲醇、乙醇）、醛类（甲醛、水合氯醛）、醚类（乙醚）、卤代烃（四氯化碳、氯仿）和苯（苯胺、硝基苯、苯酚）的衍生物等。氰化物因能形成挥发性较大的氢氰酸而归入此类 。四川大学华西基础医学与法医学院有毒气体（有毒气体（ toxic gas )toxic gas )概念 指常温常压下以气体状态存在的有 毒化合物。特点 分子小、结构简单、中毒途径单一 （吸入性）。种类 主要包括一些小分子的有机化合物和一些无机酸碱的分解产物。四川大学华西基础医学与法医学院 有毒气体分类有毒气体分类水煤气 CO+H2燃料 天然气 小分子烷烃和少量硫化氢为主 液化石油气 小分子烷烃和烯烃沼气 甲烷和硫化氢NH3 纤维、化肥等原料 来源 工业原料 SO2 硫酸、硫酸钠合成和废气 H2S 纤维燃料制革废气NO2 硝酸生产火箭燃料芥子气 Cl2CH2CH2-S军事毒气 路易氏气 ClCH = CHAsCl2 四川大学华西基础医学与法医学院挥发性毒物和气体毒物的取材及保存挥发性毒物和气体毒物的取材及保存检材 常用血.某些情况下也可用玻璃体、胃内容物、肺等为检材。保存 气体或可变成气体a.尽量不留空间b.密闭c.冷藏送检 及时四川大学华西基础医学与法医学院挥发性毒物和气体毒物的分离挥发性毒物和气体毒物的分离四川大学华西基础医学与法医学院 单纯挥发性物质的气液平衡单纯挥发性物质的气液平衡 气态分子 气相 两相界面 液态分子 液相 挥发性物质的分子可 以由液态逸散成气态 ，也可由气态凝聚成 液态。 在恒温、密闭的容器 中， 经过一段时间后 ，气态和液态之间可 以达到一个动态平衡 。四川大学华西基础医学与法医学院 决定平衡时气态分子多少的因素决定平衡时气态分子多少的因素 在一定条件下,气液平衡时，单纯物质气态分子的多 少是固定的,由其饱和饱和蒸气压的大小决定。(顶空法 中由气相中浓度得到液相浓度的基础) 同一温度下，饱和蒸气压越高的物质,越易挥发成气体 。 如：30时时，水的饱饱和蒸气压为压为 4.24KPa，甲醇 为为21.6KPa。（液相浓浓度相等的情况下，平衡时时蒸汽 压压越高的，气相中的浓浓度越高。） 物质的饱和蒸气压可随温度升高而增大。水的沸点为 100，甲醇沸点为64.5。（可通过加热增加毒物在 气相中的浓度。）四川大学华西基础医学与法医学院检材（稀溶液）的气液平衡检材（稀溶液）的气液平衡 检材可看成是以水为溶剂含有多种挥发性组分和难挥发 性组分的稀溶液。 在一定温度下，平衡时溶液的总蒸气压是溶剂水与各挥 发性组分蒸气分压的总和。 P = Pw + P1 + P2 + 根据Roult定律，溶剂水和挥发性组分蒸气分压的大小 分别与其摩尔分数成正比。Pw =XwPw P1= X1P1 P2= X2P2X摩尔分数 P饱饱和蒸气压压 对某一挥发性成分来讲，液相摩尔分数越大，其蒸气压 越高；在液相摩尔分数相同的情况下，饱和蒸气压越大 的成分，其蒸气压越高。四川大学华西基础医学与法医学院 气相浓度与液相浓度间的关系气相浓度与液相浓度间的关系气液平衡时，气相中水及挥发性组分的摩尔分数，等于各自的 蒸气压与总蒸气压的比值。Yw = Pw/P = Xw Pw/PYi = Pi/ P = Xi Pi/ P Pi 挥发性组分饱和蒸气压 Pw水饱和蒸气压 Y气相摩尔分数 X 液相摩尔分数由上两式换算可得气相浓度（摩尔比）与液相浓度的关系为：Yi / Yw = Pi/ Pw Xi / Xw Xi / Xw 相对挥发度( relative volatitile )当Pi Pw 时， 1，气相浓度液相浓度。 当Pi20 死亡60四川大学华西基础医学与法医学院饱和度与中毒表现饱和度与中毒表现四川大学华西基础医学与法医学院检材及检验要求检材及检验要求检材 最好是新鲜心血，炭化尸体可取骨髓。保存 尽量少留空间间密闭闭冷藏 不能用甲醛醛固定检验检验 要求 及时时 定量四川大学华西基础医学与法医学院一氧化碳中毒检测方法一氧化碳中毒检测方法分类机理检测HbCO检测CO利用HbCO和HbO2性 质上的差异，直接检 测HbCO。将HbCO中的CO释放 出来，检测CO。化学法UVvis氯化钯法GC四川大学华西基础医学与法医学院化学法检识一氧化碳中毒血化学法检识一氧化碳中毒血原理 HbCO性质比HbO2稳定，在外界因素作用下，与 HbO2相比，能较长时间地保持其鲜红色。饱和度大 于20时结果比较明显。饱和度越大，红色保持得越久。方法 a. 加热法b. 氢氧化钠法适用 简便、快速，无需特殊仪器。适合现场或基层快速做出初步判断。四川大学华西基础医学与法医学院 分光光度法分光光度法 三种血红蛋白的吸收光谱三种血红蛋白的吸收光谱吸收光谱Hb、HbCO和HbO2分别在 420nm左右和500600nm处 有两个吸收带，利用三者光谱 上得差异可检测HbCO的饱和 度。 检测方法还原光谱法直接测定法双波长吸光度比值法双波长等吸收度比值法四川大学华西基础医学与法医学院 还原光谱法还原光谱法光谱叠加原理光谱叠加原理蛋白 吸收峰（nm）Hb 555HbO2 540 576HbCO 538 568中毒血中主要有HbCO、HbO2 和Hb，所测光谱为三种蛋白的 叠加光谱，如果先用还原剂将 血中的HbO2还原成Hb，所测 的就是Hb 和HbCO的叠加光谱 。叠加光谱的形状因饱和度不 同而不同。四川大学华西基础医学与法医学院 还原光谱法还原光谱法 不同饱和度血的还原光谱不同饱和度血的还原光谱先用饱和度为0%的血通CO制备 饱和度为100的血，再按一定比 例混合，制成不同饱和度的血，并 分别测定吸收光谱。饱和度越低的血，越接近Hb 的 吸收光谱；饱和度越高的，越接近 HbCO的光谱。检血用连二亚硫酸钠还原后半 定量。四川大学华西基础医学与法医学院饱和度直接测定法饱和度直接测定法饱和度 419nm(HbCO)吸收度通O2（HbO2) 0% A0稀释检血 通CO(HbCO) 100% A100X% AxAx A0 按下式计算饱和度: HbCO(%) = 100%A100Ao特点：操作简便，但稀释倍数高，准确度下降。四川大学华西基础医学与法医学院 双波长吸光度比值法测饱和度（双波长吸光度比值法测饱和度（ 1 1）原理 血样还原后，测得的吸光度为Hb和HbCO吸光度 的加和值，分别测定538nm 和555nm处处的吸收 度，并计计算二者的比值值。HbCOmax= 538nm Hbmax= 555nm 饱饱和度，则则A538, A555, A538/A555。 A538/A555值值与饱饱和度之间间有近似的直线线关系， 通过测过测 定空白血、100饱饱和血和检检血的吸光度 比值值,可换换算出HbCO的饱饱和度。四川大学华西基础医学与法医学院 双波长吸光度比值法测饱和度（双波长吸光度比值法测饱和度（ 2 2）方法空白 还原剂 0血 A0（538/555) 稀释血100%血 A100（538/555) 稀释检血还原剂 x血 AX（538/555x） 计算 AX（538/555x） A0（538/555) HbCO(） X100%A100（538/555) A0（538/555) 四川大学华西基础医学与法医学院 双波长等吸收度法测饱和度（双波长等吸收度法测饱和度（1 1 ）原理检血经还原后，血中主要为Hb和HbCO。在500 600nm吸收带，选择两个合适的波长（如530nm和580nm）， 分别测定吸光度值。在这两 个波长处，Hb的吸收相等， HbCO 的吸收差值较大。利用差示法可消除Hb的吸收，使吸收差值 Ax 仅与HbCO 的含量成正比。然后再测定同一血样饱和度为 100时的吸光度差值A100，即可从二者的比值求得血中HbCO 的饱和度。A1=AHb1 + AHbCO1 (1) A2=AHb2 + AHbCO2 (2)(1)（2） A1A2= (AHb1 + AHbCO1) (AHb2 + AHbCO2) 得： A= AHbCO1 AHbCO2 Ax四川大学华西基础医学与法医学院四川大学华西基础医学与法医学院 双波长等吸收度法测饱和度（双波长等吸收度法测饱和度（2 2 ） 方法 稀释检血还原剂 测Ax(530-584)通CO测A100(530-584) 计算Ax HbCO(%) = X100A100四川大学华西基础医学与法医学院双波长等吸收度差示法测定碳氧血红蛋白饱和度双波长等吸收度差示法测定碳氧血红蛋白饱和度依据吸收度的加和性， 通过测定两个波长吸收 度的差值，可扣除干扰 物（Hb）的吸收，得到 HbCO的吸收度差值，此 差值与 HbCO的量成正比。A530 = AHbCO(530) + AHb(530) A584 = AHbCO(584) + AHb(584) A530 - A584 = AHbCO(530) + AHb(530) - AHbCO(584) - AHb(584) Ax = AHb