法医毒理学的结果解释（上）

向平，沈敏

（司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海200063）

法医毒理学的结果解释（上）

向平，沈敏

（司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海200063）

法医毒理学的主要任务是从生物检材中分析毒（药）物，并且推断毒（药）物浓度对死亡或行为能力的作用程度，结果解释是法医毒理学的最终目的。现代法医毒理学主要包括死后法医毒理学、滥用药物筛查和行为能力影响三个方面，由此探讨在进行结果解释时的诸多影响因素。进行法医毒理学的结果解释时应非常慎重，充分了解案情和调查结果，充分考虑毒（药）物的毒性、生物检材、药代动力学、体内再分布、药物交叉反应等多种因素，才能对案件作出较为准确的结果解释。

结果解释；法医毒理学；影响因素；毒（药）物；药代动力学；体内再分布

Abstract：Forensic toxicology concerns the analysis of biological specimens for the presence of drugs and poisons to determine what role the detected substances play in death or impairment of human performance.The interpretation of the results is the ultimate purpose of forensic toxicology.Modern forensic toxicology consists of three major areas：post-mortem forensic toxicology，forensic urine drug testing，human-performance forensic toxicology.This article discusses various factors that enter into the interpretation process in each area.The results must be interpreted with caution.Apart from the measured concentrations，many affecting factors like data from autopsy and investigation，drug toxicity，types of biosamples，pharmacokinetics，redistribution，and drug interactions should be taken into full consideration so that accurate result interpretations could be achived in cases.

Key words：interpretation of results；forensic toxicology；factor；drug and poison；pharmacokinetics；redistribution

法医毒理学是运用分析化学、药物化学和毒理学等相关学科的理论和技术，研究毒（药）物的毒性、作用、分布、代谢、分离、分析等问题，提供与法律有关的死亡、中毒和药物滥用的法医学证据的学科。法医毒理学鉴定通常包含检材采集、毒物分析和结果解释三个步骤。检材经过提取、检测、定性定量分析，得到毒物分析结果，但这并不意味着完成了法医毒理学鉴定，毒物分析的结果解释才是进行毒物分析的最终目的。毒物分析阳性结果的解释主要是推断毒（药）物浓度对死亡或行为能力的作用程度；阴性结果的解释则在明确所用方法的检测能力下，排除相关的毒（药）物中毒。一般而言，法医毒理学鉴定应解决下述问题：摄取何种毒物？多大剂量？何时服用？是否致死原因或影响行为能力的原因。

法医毒理学的结果解释是一综合分析判断的过程，取决于法医毒理学者自身的知识水平、专业经验和判断能力，当然，完整的结果解释应由法医毒理学者和法医共同完成。随着科技的发展和研究的深入，如多种检材、多个代谢物的同时分析，药代动力学、药物基因组学的研究等，使得毒物分析的结果解释更为科学、严谨、准确。

我国的法医毒理学研究有着悠久的历史，但由于历史原因，近代的发展有所停滞。20世纪90年代后，随着国力和法制意识的增强，法医毒理学逐渐发展起来。但是，当今法医毒理学工作者更多地关注毒物分析技术水平的提高，如减少检材用量、简化提取步骤、提高分析方法灵敏度、扩大分析范围、质量控制等，而忽略了毒物分析的结果解释。要提升我国法医毒理学的研究和鉴定水平，不仅需要毒物分析技术和知识储备的提高，而且需要毒物分析、法医病理等专业人员对结果解释和结果使用的意识的加强。作者期望通过介绍法医毒理学的最新研究进展，使同行们更多关注和利用毒物分析结果解释的价值。生物检材的采集方案及其所提供的独特信息和作用，作者在法医毒物分析新进展[1]中已作介绍，这里不再赘述。

1 鉴定类型

现代法医毒理学鉴定主要包括三种类型：尿液中滥用药物筛查、行为能力影响和死后法医毒理学分析。实验室根据委托方的要求，不同类型的鉴定其目的不同，分析目标物不同，适用的标准也不同。

1.1 尿液中滥用药物筛查

尿液中滥用药物筛查是为了获取留样者非法使用受国家管制的麻醉药品和精神药品的证据，主要受检对象为社会人员、公司应聘、申请移民、应征入伍以及特殊职业的人员。筛查范围包括阿片类、苯丙胺类、大麻、可卡因等滥用药物，涉外案件中还包括苯二氮卓类、巴比妥类、LSD和PCP等。尿液中以滥用药物的I相和II相代谢物为主。为了防止留尿者手上残留的滥用药物污染留样容器，留样前应让其洗手。

这类案件中可能会遇到作弊问题。吸毒者为了隐瞒使用过违禁药物的事实，可能会使用稀释、替换和掺假等手段以使尿检结果呈阴性，这时可采用测定尿液的pH值、比重、渗透量和尿肌酐等方法予以区分。

更具挑战性的是如何区分主动吸食与被动污染。环境中如果存在含有违禁药物的烟雾、粉尘等，可能因被动接触而使尿检呈阳性；食品或治疗药物中添加了某些特殊成分的植物，食后可能使尿检结果呈阳性；有的治疗药物经代谢后形成某些滥用药物成分，也可使尿检结果阳性。由于上述原因，尿液筛查时应使用国际公认的初筛和确证分析的cutoff值[1]。

食用由罂粟籽制成的食品可使尿检吗啡呈阳性，这时可增加分析蒂巴因等成分予以区分。区分使用含有阿片酊或可待因的止咳药与海洛因吸毒仍是一个难题。台湾的Liu HC[2]进行志愿者试验，发现服用止咳药片或糖浆后，尿液中吗啡浓度一般<4000 ng/mL，但根据吗啡与可待因的浓度比无法区分服用止咳药还是滥用海洛因。根据笔者的经验，可通过头发检测进一步加以区分。

某些保健品中可能含有苯丙醇胺成分，其中副产物可能为苯丙胺，这时如果尿液中苯丙胺浓度很小，而苯丙醇胺量很大，可排除苯丙胺滥用。有些鼻喷剂含有去氧麻黄碱，即L型苯丙胺，一些临床用药如丙炔苯丙胺或帕定平锭等也可代谢成L型苯丙胺。但通常的检测方法无法区分手性的苯丙胺类，因此有疑问时，尚需用手性柱或衍生化试剂予以区分[3]。

在吸食大麻的环境中容易被动污染，但其尿液中四氢大麻酚代谢物四氢大麻酸<40 ng/mL。不过，如果食用大麻籽油或大麻籽点心，则尿液中四氢大麻酸浓度可高于200 ng/mL。

食用古柯茶或某些出自南美可能含有可卡因成分的饮料，可致尿检可卡因呈阳性。有些人声称其使用性药或者可能接触了沾有毒品的钞票，而使尿检结果阳性。实际上，这些使用方式的尿中目标物量虽可检出，但远低于规定的cutoff值。

1.2 行为能力影响的判断

行为能力影响的判断主要通过分析事故后所采检材中的毒（药）物以及含量以判断事故时受检者的行为能力是否受影响或损伤。这类鉴定基本上与交通事故有关，目标物除了乙醇，还包括麻醉药品、精神药品等精神活性物质。此类案件的鉴定，采用尿液虽可较快地寻找目标物及其代谢物，但无法用于评价行为能力影响，而血液中药物及其代谢物浓度才是最主要的行为能力判断依据。国际乙醇、药物与交通安全协会在2007年发布了某些药物在影响驾车能力时血液中的cutoff建议值，但在判断时还应考虑很多影响因素。如对于一个给定的血液中药物浓度，个体差异和耐受性可影响行为能力损害程度；多个药物的交叉反应可增强或减弱行为能力损害程度。目前，尚未建立血液中毒（药）物浓度与行为能力损害程度的关系，实际判定还应结合事故发生后对受检者进行的观察记录，如在美国发生交通事故后，有专门人员对受检者的生理状态和行为表现进行测试、打分，包括心跳、脉搏、呼吸、瞳孔反应、平衡、记忆等。

近年来随着我国机动车辆的剧增，酒后驾车已成为引发交通事故的主要原因之一，围绕血液中乙醇浓度（BAC）的结果解释问题也逐渐增多。2004年我国发布了国家标准GB19522-2004《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》，规定了饮酒驾车和醉酒驾车者乙醇含量临界值，但在许多案件中，需要进行血液中乙醇浓度的推算和后推算。

Widmark方程用于饮酒者体内乙醇含量的推算已有70多年的历史，其方程为A=C×W×r0，其中A为饮酒量（g），C为理论上血液中乙醇最低浓度（mg/g），W为其体质量（Kg），r0为Widmark因子。Widmark因子与其体内水含量和体质量密切相关，可根据血液中乙醇浓度与时间曲线推算而来。高加索人的男、女Widmark因子分别为0.68和0.55[4]，2005年Tam TWM[5]报道香港地区的男、女华人Widmark因子分别为0.68和0.59。

在酒后驾车案件中，经常会遇到肇事后驾驶员逃逸或者因为某些原因未能尽早留取血液样品的情形，这样交通事故发生至抽血往往有一段时间间隔，需要进行肇事时驾车者BAC的后推算。BAC后推算是基于事故至抽血这段时间内饮酒者正处于酒精消除相并且BAC按一恒定的消除速率下降的原理。BAC后推算方程为C0=C1+β（t1-t0），其中β为消除速率，C0和C1分别为事故发生时和抽血时的血液中乙醇浓度，t1-t0是事故至抽血的时间间隔。高加索人通常采用血液中乙醇消除速率0.16 mg/（mL·h）（范围0.10～0.25 mg/（mL·h））进行后推算[6]。由于人种差异尤其是中国人的饮酒习惯与高加索人存在较大差异，各个研究结果也有所不同。卓先义[7]报道我国人群血液中乙醇消除速率为0.140 mg/（mL·h）（范围0.230～0.098 mg/（mL·h））；Tam TWM[8]报道香港地区的男、女华人的血液中乙醇消除速率分别在0.095～0.238 mg/（mL·h）和0.111～0.371 mg/（mL·h）范围。

乙基葡萄糖醛酸苷（ethyl glucuronate，EtG）的检测及应用是目前酒后驾车研究的一个热点，在法医毒理学领域有很大的应用价值，既可延长检测时限，又可在阳性结果受到质疑时区分主动饮酒与掺假污染及腐败等问题。

1.3 死后法医毒理学分析

死后法医毒理学分析主要任务是调查死亡原因，判断所涉毒（药）物对于死亡的作用程度。与尿液中滥用药物筛查、行为能力影响判断等案件相比，死后法医毒理学分析的结果解释更具挑战性、更为复杂，需要考虑的影响因素众多，如生物检材的种类、检材的采集时间和采集部位、死后再分布、检材的腐败程度、药物代谢动力学、药物交叉反应、分析方法、病理解剖结果等。

对于死后法医毒理学分析，在明确死亡原因的案件中可能仅需要针对某个毒（药）物进行分析；有饮酒史、吸毒史、精神用药史的也可针对性地进行检测。但大多数案件需要进行系统毒物分析，或者称为常见毒（药）物筛查，按照目前实验室常规毒物分析GC-MS和LC-MS的检测能力，筛选范围可包括滥用药物、杀虫剂、苯二氮卓类、抗抑郁类、抗癫痫、哮喘类、解热镇痛类药物等，有些实验室筛选范围已扩大到利尿药、心血管药、抗糖尿病药等。根据案件调查、法医病理解剖所见等，筛查内容还可增加乙醇、甲醇、苯类等挥发性成分，氰化物、重金属等。

在明确分析范围和一定检测灵敏度的情况下，阴性结果说明该检材中不存在目标物或者浓度低于检测限。若体液或组织中检出毒（药）物，则要根据案情推断毒（药）物与死亡的关系。如果是明确的意外、自杀或他杀案件，则需要解释所检出的毒（药）物，主要是精神类药物对行为能力的损害或中毒程度；如果死者本身患有疾病，那么需要分析该药物是否会使疾病恶化，如患有心脏病或动脉瘤的病人，使用可卡因等拟交感神经药物可使病状加剧，类肾上腺素阻断剂可危害哮喘病人，或者多种治疗药物是否有交叉副作用；对于没有明确死因的案件，则需要解决更多的问题，如是自杀或他杀、用药途径、毒（药）物的量是否致死、急性中毒或慢性蓄积等。

2 毒（药）物代谢动力学

毒物分析的结果解释需了解毒（药）物的代谢动力学。毒（药）物代谢动力学包括吸收、分布、代谢、排泄等过程，从法医毒理学的角度应关注以下问题。

2.1 吸收

毒（药）物进入体内除静脉注射无吸收过程外，常与给药途径、药物的理化性质、吸收环境等密切相关。分子量小、脂溶性大或非解离型比值大的毒（药）物易于吸收。胃的排空、肠蠕动的快慢、胃内容物的多少和性质都可影响口服吸收，油及脂肪等食物可促进脂溶性药物的吸收。

给药途径影响各种毒（药）物的毒性作用，在结果解释中非常重要。许多药物采用静脉注射，特别是快速注射时，毒性非常强。如海洛因、巴比妥类等毒（药）物，即使在治疗量范围，静脉注射快时会致严重休克而死亡，此时死后血液中浓度可低于致死浓度。而皮肤吸收速度慢，持续时间长，需经数个小时才达治疗或中毒浓度。若是透皮给药，药物在皮肤上层有积累，即使贴剂移除，毒（药）物仍可在数小时内持续发挥作用。

作为法医毒理学者，可根据不同检材的分析结果推断给药途径。通常，毒（药）物浓度最高的为入药部位，如果胃肠道和肝组织中毒（药）物浓度高则为口服用药；肺组织中浓度很高则可能是呼吸道吸入；注射部位肌肉中浓度高则显示肌内注射给药；静脉注射时肝组织中浓度很高，而其它组织中浓度也相对较高。如果胃肠道中毒（药）物浓度高，无论量多少都无法判定该毒（药）物中毒是致死原因，必须结合血液和组织中浓度进行判定。强腐蚀性化学品，如浓盐酸、浓硫酸或苯酚等能直接腐蚀胃肠道，引起出血和休克。而毛发分析，特别是分段分析可用于区分急性中毒与慢性中毒或者单次与多次用药。

2.2 分布

大多数毒（药）物在体内的分布是不均匀的，主要取决于药物与血浆蛋白的结合率、器官的血流量、药物与组织的亲和力、体液的pH值和药物的理化性质，以及血脑屏障等因素[9]。毒（药）物的体内分布不仅影响药物的储存及消除速率，也影响药效和毒性。

血浆蛋白结合率是决定毒（药）物在体内分布的重要因素之一，不同的药物与血浆蛋白结合率不同。如碱性药物易与α1酸性糖蛋白结合，酸性药物易与白蛋白结合。尼古丁的血浆蛋白结合率为5%，司可巴比妥为50%，地西泮为96%。但血浆蛋白结合率存在较大的个体差异。

大多数药物可与血浆蛋白呈可逆性结合，仅游离型药物才能转运到作用部位产生药理效应，所以游离型药物与药理作用密切相关。值得注意的是，目前大多数文献报道的血药浓度监测和药代动力学研究是通过测定血浆（血清）总药物浓度进行的，测得的药物浓度是结合型与游离型药物浓度的总和。这在一般情况下是可行的，因为多数药物在治疗药物浓度范围内血浆蛋白结合率比较恒定，总浓度的变化能够反映游离型药物浓度的变化，另外，游离型药物浓度与总浓度比值的个体差异较药物代谢速率的个体差异小得多。然而，在某些特殊情况下测定总浓度可能使结果的解释发生偏差，这时应同时测定游离型药物浓度。

了解毒（药）物在体内的分布有助于正确地取材并进行科学、合理地结果解释。Wyman J[10]报道了25个海洛因吸毒死亡案例中单乙酰吗啡、吗啡、可待因在不同体液、组织中的分布。其中64%的案例可在玻璃体液和脑脊液中检出单乙酰吗啡，玻璃体液和脑脊液与血液中单乙酰吗啡浓度的比率分别为11.3（范围：1.7～27）和6.6（范围：2.6～17.3）；肝脏中未检出单乙酰吗啡。而吗啡在肝脏中浓度最高，然后依次为血液、脑脊液和玻璃体液，玻璃体液、脑脊液和肝脏与血液中游离吗啡浓度的比率分别为0.36±0.18、0.64± 0.27和2.99±2.12；海洛因吸毒死亡者可待因浓度与吗啡相比较低，血液、肝脏和脑脊液中可待因与吗啡的浓度比相似，约为0.06，玻璃体液中较高为0.19。笔者曾报道海洛因吸毒死亡者的药物体内分布[11]，海洛因过量15分钟内死亡者，一般血液中可同时检出单乙酰吗啡和吗啡成分；吸毒数小时后死亡者，血液中单乙酰吗啡和吗啡浓度非常低，而尿液中两者浓度则很高。

2.3 代谢

毒（药）物的代谢主要在肝脏，部分药物也可在其他组织被有关的酶催化而产生化学变化[9]。药物代谢可使药物的药理活性改变，由活性药物转化为无活性的代谢物，或由无活性或活性较低的药物变为有活性或活性强的药物。大多数脂溶性药物在体内经生物转化变成极性大或解离型的代谢物，使其水溶性加大，不易被肾小管重吸收而从肾脏排出。某些水溶性大的药物在体内也可不转化，以原形从肾排泄。掌握各个毒（药）物的代谢途径在法庭毒理学研究中至关重要。

现代毒物分析的任务已不仅仅是检出生物检材中的毒（药）物原药，而且要求分析其代谢物，这在法医毒理学领域具有非常重要的意义。首先，由生物检材中代谢物的浓度可帮助构建其药物代谢动力学框架，推测药物用量、进入体内的时间、作用程度等，通过原药与其代谢物的比率可区分急性与慢性中毒。其次，对于有活性的代谢物，进行结果解释时必须考虑其浓度。再者，在某些情况下，毒（药）物进入体内后经一段时间完全代谢后，其特征的、体内标记的代谢物是确认使用该毒（药）物的唯一途径。最后，代谢物的检出也是排除外添加、外污染、作弊等因素干扰的首选依据。表1列出了常见滥用药物及代谢物在各生物检材中的存在状况，了解这些有助于毒物分析以及结果解释。

表1 常见滥用药物及代谢物在尿液、唾液、汗液和头发中的存在状况

吗啡是一非常好的法医毒理学结果解释的例证。海洛因进入体内后迅速代谢成有活性的单乙酰吗啡，进一步代谢成有活性的吗啡，然后以游离的单乙酰吗啡、吗啡和吗啡-葡萄糖醛酸结合物等排泄。单乙酰吗啡为海洛因的体内特征代谢物，如果检出单乙酰吗啡，则可判定其滥用海洛因。但通常的情况比较复杂，静注12 mg海洛因，0.08 h到达血浆海洛因浓度峰值（0.016 mg/L）；0.08～0.17 h出现单乙酰吗啡浓度峰值（0.014mg/L）；0.08～1.5h出现吗啡浓度峰值（0.019 mg/mL），海洛因、单乙酰吗啡和吗啡的半衰期分别为0.07、0.22和2.8 h[12]。所以对于吸毒死亡案件，海洛因过量急死是指在过量使用海洛因后15 min内死亡，一般血液中可同时检出单乙酰吗啡和吗啡成分，此时，如果尿液中未检出吗啡或者吗啡浓度小于1 mg/L时，还可说明该死者不是长期滥用者。海洛因延缓死亡是指吸毒后数小时后死亡，这时单乙酰吗啡和吗啡在血液中浓度非常低，有时仅能检出吗啡成分，而尿样中吗啡浓度则很高。对于海洛因吸毒者的尿检，一般在12 h内，且总吗啡浓度＞10 mg/L时可检出单乙酰吗啡，但日常分析的滥用药物筛查案件中，大多数尿液中无法检出单乙酰吗啡，这时可通过头发分析确证其在一段时间内是否滥用海洛因。

值得注意的是毒（药）物的代谢在个体间、同一个体的不同时间内均存在差异。在病理状态下，毒（药）物可能因代谢障碍而在体内蓄积，由此影响对毒物分析结果的解释。特别是肝硬化病人因肝脏功能受损致代谢功能障碍，有的病人是部分代谢功能障碍，如细胞色素P4502D6（CYP2D6）缺乏者，因无法进行正常的氧化代谢而引起三环类抗抑郁药在体内的蓄积。另外，药物间的交叉反应也会抑制或增强某些药物的代谢，从而影响血液中药物浓度。

2.4 排泄

毒（药）物在体内经吸收、分布、代谢后，最终以原形或代谢产物经不同途径排出体外。了解毒（药）物的排泄途径，可选取适宜的检材并在结果解释中发挥作用。目前，除了常规的尿液、胆汁等毒（药）物浓度高的检材外，无侵犯性、易于采集的口腔液、汗液等已成为血液、尿液的有效补充应用于鉴定实践中[13]。另外，乳汁、胎粪中滥用药物的检测也在涉及孕妇的临床治疗、儿童保护等中发挥作用[14]。

[1]向平，卓先义，沈敏.法医毒物分析新进展[J].中国司法鉴定，2008，（5）：45-51.

[2]Liu HC，Ho HO，Liu RH，et al.Urinary excretion of morphine and codeine following the administration of single and multiple doses of opium preparations prescribed in Taiwan as“brown mixture”[J].J Anal Toxicol，2006，30（4）：225-231.

[3]Wolff K，Farrell M，Marsden J，et al.A review of biological indicators of illicit drug use，practical considerations and clinical usefulness[J].Addiction，1999，94：1279-1298.

[4]Widmark EMP.Principles and applications of medicolegal alcohol determination[M].Biomedical Publications，Davis，California，1981.

[5]Tam TWM，Yang CT，Fung WK，et al.Widmark factors for local Chinese in Hong Kong：a statistical determination on the effects of various physiological factors[J].Forensic Sci Int，2005，151：23-29.

[6]Wagner JG，Wilkinson PK，Sedman AJ，et al.Elimination of alcohol from human blood[J].J Pharm Sci，1976，65：152-154.

[7]卓先义，吴建平，卜俊等.血中酒精消除速度与浓度推算关系的研究[J].中国司法鉴定，2003，（1）：23-26.

[8]Tam TWM，Yang CT，Fung WK，et al.Alcohol metabolism of local Chinese in Hong Kong：a statistical determination on the effects of various physiological factors[J].Forensic Sci Int，2006，156：95-101.

[9]李端.药理学[M].北京：人民卫生出版社.2003

[10]Wyman J，Bultman S.Postmortem Distribution of Heroin Metabolites in Femoral Blood，Liver，Cerebrospinal Fluid，and Vitreous Humor[J].J Anal Toxicol，2004，28：260-263.

[11]向平，沈敏，吴何坚等.GC/MS研究海洛因代谢物在吸毒者体内的分布[J].法医学杂志，1999，（15）：208-210.

[12]沈敏.体内滥用药物分析[M].北京：法律出版社.2003.

[13]Kidwell DA，Holland JC，Athanaselis S.Testing for drugs of abuse in saliva and sweat[J].J Chromatogr B，1998，713：111-135.

[14]Strano-Rossi S.Methods used to detect drug abuse in pregnancy：a brief review[J].Drug Alcohol Depend，1999，53：257-271.

（本文编辑：刘伟）

Interpretation of Forensic Toxicological Results（Ⅰ）

XIANG Ping，SHEN Min
（Shanghai Key laboratory of Forensic Medicine，Institute of Forensic Sciences，Ministry of Justice，Shanghai 200063，China）

DF794.1

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2011.01.010

1671-2072-（2011）01-0044-05

2010-01-28

国家科研院所公益项目（GY0903）

向平（1968-），女，研究员，主要从事法医毒理学研究。E-mail：xiangp@ssfjd.cn。