法医毒物学的发展与挑战

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）

法医毒物学的发展与挑战

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）

科学技术的进步和鉴定实践的需求促进了法医毒物学的迅猛发展。综述了法医毒物学的最新发展动态。法医毒物鉴定已趋向于按照案件性质进行分类分析，如体外毒品鉴定、毒品滥用鉴定、影响行为能力的酒驾毒驾认定、麻醉抢劫及性犯罪等药物影响下犯罪、中毒死亡鉴定等；新型生物检材如口腔液、指甲、干血点等和新型精神活性物质成为研究热点；随着样品前处理技术和质谱等技术的发展，毒药物的检测能力获得很大的提升；毒物鉴定结果的解释和评判虽然非常复杂，但必须继续，也越来越受到重视。最后，分析我国毒物学实验室的现状，阐述了面临的挑战以及改进策略。

司法鉴定；法医毒物学；发展；挑战

法医毒物学是运用现代科学技术对体内外毒药物进行分析和评判，为刑事侦查提供技术服务、为法律诉讼提供证据证明的综合性、应用性学科。由于每个涉毒事（案）件的性质、对象及其发生、发展和结果各不相同，因而法医毒物鉴定具有分析目标物的不确定性、检验材料的复杂性、鉴定方法的综合性以及鉴定时限的紧迫性等特点[1]。

法医毒物学的进步得益于科学技术的飞速发展，特别是分析技术的发展，从色谱、色谱/质谱发展到色谱/多级质谱、高分辨质谱联用技术等，从血液、胃内容物等大体积采样发展到头发、口腔液等无损检材，从μg级分析发展到ng、pg级水平，从传统的摄毒死亡鉴定发展到滥用物质鉴定、行为能力判断、药物影响下的犯罪以及分析结果评判等。

法医毒物学同样面临挑战。自然科学与证据科学交叉的法医毒物学，与临床毒物学相比，它的证据链要求更高；与农残、反兴奋剂检测相比，它的目标物范围更具不可知性。2015年12月11日，备受社会关注的“复旦大学医学院学生投毒案”罪犯林森浩因故意杀人罪被依法执行死刑，提供涉毒证据的法医毒物鉴定成为案件的焦点之一。随着此案的尘埃落定，一方面欣喜看到法医毒物鉴定证据的重要价值，没有再出现类似“清华铊中毒”的未解谜团，另一方面也应看到，法医毒物鉴定在理念、管理和技术上还有很多亟须改进之处。

本文旨在介绍法医毒物鉴定的国内外最新发展动态，综合分析我国毒物学实验室的现状以及面临的挑战，提出持续改进的策略，以期促进法医毒物鉴定技术水平的进一步提升。

1 发展动态

1.1 鉴定类型多样性

法医毒物鉴定已趋向于按照案件性质进行分类分析，如中毒死亡鉴定、体外毒品鉴定、毒品滥用鉴定、影响行为能力的酒驾毒驾认定、药物影响下犯罪的麻醉抢劫及性犯罪等。部分实验室还参与承担反兴奋剂检测，尽管体育竞技领域建有反兴奋剂实验室，但一旦涉及诉讼，仍需要法医毒物学实验室提供证据。

不同性质案件的鉴定特点和要求不同。（1）体外毒品鉴定需按照联合国禁毒署的建议进行样品分类和抽样，然后根据委托方的要求进行定性、定量分析，其目标物范围包括了国家规定管制的麻醉药品和精神药品。由于标准物质的匮乏，新型精神活性物质的鉴别、确认成为需要攻克的难点问题。（2）毒品滥用鉴定是依据适用的生物检材和判断阈值来提供被检者是否非法使用国家规定管制的麻醉品和精神药物的证据。此类鉴定涉及摄毒确认、滥用史调查、兴奋剂检测、酗酒确认等，结果解释需要考虑内源性和外源性判断、主动摄取和被动污染的判断以及cutoff值确定等。（3）酒驾毒驾等行为能力判定则要根据法规建立酒精以及精神活性物质的检测方法及判断阈值，以评判事发时受检者的行为能力受损害的程度，服务于交通安全执法检查以及事故处置。国际酒精、药物与交通安全协会于2007年发布了影响驾车能力时血液中部分精神活性物质的cutoff值，我国也有望于近期颁布。（4）药物影响下犯罪是指在中枢神经抑制剂、兴奋剂和致幻剂等影响下的麻醉抢劫、性犯罪以及诈骗案件等，通过对所涉方的体内精神活性物质鉴定为案件侦破和处置提供证据。此类案件具有单次用药的特征，常因采样延迟致体液检材中目标物痕量或完全消除，而头发分段分析可提供有价值的证据。（5）中毒死亡鉴定通过对大范围的毒药物的筛选分析，发现、确认可能存在的毒药物并准确定量，从而评价其中毒程度或对死亡的影响程度。该类案件最为复杂，所涉目标物具有范围广、未知性、地区性、流行性等特点，且涉及到结果解释和评判等内容，是实验室能力的重要体现。目前我国的法医毒物学鉴定报告虽尚无结果评判的内容，然笔者认为，给出结果解释代表着法医毒物学的发展方向。

1.2 生物检材新型性

检材的选择对于分析结果的解释与评判至关重要。中毒死亡鉴定多选择心血、外周血、尿液、组织、玻璃体液和头发等检材；而对于活体的毒品滥用鉴定或行为能力判定等，则可选择尿液、血液、头发和口腔液等。不同的检材可提供不同的信息，尿液中毒药物原体和代谢物浓度较高，原体及代谢物浓度以及浓度比对于滥用时间、滥用程度的判断具有一定的参考价值。头发具有检出时限长、能反映摄毒史或用药史的特征，其提供的独特信息在某些情况下成为提供证据的唯一手段。同时，高度灵敏的分析技术为单次用药的毛发分析提供了可能性，使毛发分析在单次用药的涉毒案件、性犯罪案件、兴奋剂检测等领域具有广阔的应用前景。口腔液中毒药物浓度与血液浓度存在一定的相关性，作为一种简便、无损的方式用于酒驾、毒驾的现场监测。目前正有研究在考察其应用于酒精检测、替代血液的可行性[2]。

随着仪器分析灵敏度的提高，检材取样量趋于减小，如血液分析的取样量低至0.1mL至1mL。近年来，指甲、干血点等微样（microsample）也成为研究的热点[3]。

（1）指甲。指甲和毛发相似，均属富角蛋白检材，具有易获取、易保存、待测物稳定、检测时窗长的特点，正逐渐为人们所关注[4]。本书作者采用冷冻研磨联合超声浴法提取指甲中精神活性物质，率先在国际上开展指甲对摄毒史的反映能力、指甲和头发的关系等方面的基础研究[5]。

选取唑吡坦作为目标物，研究其在指甲中的时间过程，结果发现：单次摄药后第1周即可在指甲中检出唑吡坦（见图1），摄药后约10～15周指甲中浓度达第二次峰值，至第20周左右指甲中难以再检测到目标物。摄药后立刻出现在指甲中的唑吡坦，可能系汗液侵蚀游离缘指甲腹层进入；摄药后10～15周出现的第二个唑吡坦峰值浓度被认为是与甲基质有关。

图1 单次摄药后指甲中唑吡坦浓度随时间变化的趋势

研究结果表明：长期摄药者不同指的指甲中目标物分布不存在显著性差异；指甲中原药浓度低于其代谢物浓度，浓度与剂量存在正相关性；同一精神活性物质，由于黑色素等因素影响，头发中浓度远高于指甲浓度。指甲分析可应用于滥用物质鉴定，为长期滥用提供证据。无名尸源等复杂案件中，指甲分析可缩小侦查范围，锁定特殊人群[6]。本实验室曾利用指甲分析提供无名死者长期服用氯氮平的有价值信息，协助警方迅速破案。

（2）干血点（Dried blood spot，DBS）。DBS是近年迅速兴起的体液替代检材，具有采样量小、前处理简便、易于保存、便于运输等优点[2]。一般采用Whatman采样卡，将血液直接滴到采样卡的圆圈内，室温放置2～3h干燥。目前的LC-MS/MS分析灵敏度足以高，一般DBS采样量仅需10～100μL，经简单的甲醇超声等前处理即可，此法克服了传统方法的诸多缺点。

目前，DBS已应用于多种类毒药物筛选分析，Odoardi et al[7]采用30μL血液的DBS筛选多类精神活性物质，方法LODs为0.05～1ng/mL。Ambach et al[8]采用10 μL血液的DBS同时分析46个精神活性物质，方法LODs为1～10ng/mL。DBS还可以实现自动提取，Versace et al[9]采用5 μL DBS和在线Hilic/RP LC-MS/MS系统，无需手动前处理，全自动分析22个常见滥用物质。与血液样品保存相比，DBS对苯二氮卓类药物等更为稳定。DBS还可以作为尿液、玻璃体液等其它体液检材的替代物。

DBS目前不足的是其精密度和准确度，大多数研究是基于准确滴一定量血液在采血卡上制备、线性校正等，但鉴定实践中往往难以操作，更方便的是将一滴血滴在采血卡上，采样时的不均匀性致难以实现定量。但对于定性筛选而言，DBS还是很有价值，应用前景良好。

1.3 检测能力大突破

随着样品前处理技术和串联质谱、高分辨质谱等技术的发展，毒药物的检测能力已获得很大的提升。作为目前最为有效及相对普及的LC-MS/MS技术，具有样品前处理简单、无需衍生化的优点。但是适当的样品前处理仍是必要的，可以提高灵敏度、减少基质效应。基质效应在多目标物同时分析、系统筛选、腐败血液、毛发分析等状况下影响尤为明显，故在建立方法时首先需要考察基质效应，尽量将其控制在±25%以内[10]。减小基质效应、提高灵敏度，可以从样品处理、色谱、质谱等环节上进行改进。

1.3.1 样品处理

绿色化学的理念已逐渐深入[11]。除了传统的液液提取，SPE已逐渐在我国实验室广泛应用[12]，各种新型样品处理技术不断开发应用。

涡流色谱（Turbulent flow chromatography，TFC）利用大粒径填料使流动相在高流速下产生涡流状态，而对生物样品进行净化与富集。TFC可以在线处理生物样品，速度快、选择性好、灵敏度高，易于实现自动化，近年来在生物领域得到了广泛的应用[13]。利用TFC可进行体内多种类的毒药物分析，Schaefer et al[14]采用 Cyclone和C18XL柱提取，Betasil Phenyl/Hexyl为分析柱，通过流动相梯度程序控制，减少了人为误差和样品间误差。

分散液相微萃取技术（Dispersive liquid-liquid microextraction，DLLME）具有操作简便快速、高富集因子、萃取剂用量少的特点[15]。DLLME技术相当于微型化的液液萃取，是基于目标分析物在样品溶液和小体积的萃取剂之间平衡分配的过程[16]，其适用于非极性或者亲脂性化合物，或者可通过调节pH使其处于非离子游离状态的酸碱性物质，但较难应用于极性强或亲水性化合物。与其他样品处理方法相比，DLLME萃取液几无基质效应。

微波辅助提取法（Microwave assisted extraction，MAE）利用微波加热来加速溶剂对样品中目标物的萃取，具有溶剂用量少、提取时间短、提取效率高的优点，近年来在提取天然产物和药物残留中应用较广。目前MAE已应用于毛发、骨头等检材中毒药物的前处理[17]，该法中提取溶剂、体积、温度、时间等因素需要针对特定目标物进行优化。

离子液体（Ionic liquids，ILs）是在室温或近于室温情况下由阴阳离子为主体组成的熔融盐体系[18]。ILs阴阳离子的组成对其性质有很大影响，通过改变阴阳离子种类，可进行生物样品的萃取。目前，离子液体在样品处理中的应用研究主要集中在液液萃取、液相微萃取、固相微萃取和膜分离等方面。如与固相微萃取结合，分析尿液中甲基苯丙胺和苯丙胺[19]。与传统萃取方法相比，ILs简便快速、灵敏度高。头发分析中最大的困扰是外污染问题，利用ILs可清除头发表面的外污染物质[20]。

1.3.2 色谱分离

有效分离是色谱仪的不懈追求，无论是GC还是HPLC，在色谱柱、分离装置等方面都有新技术出现。

超高效液相色谱（UPLC）、高分离度快速液相色谱（RRLC）和超快速液相色谱（UFLC）是分别采用1.7 μm、1.8 μm和2.2 μm颗粒度色谱柱填料而推出的液相色谱技术，峰容量、分析效率、灵敏度和分辨率较常规HPLC有了很大的提高。最近又有新的Ultrahigh pressure liquid chromatography（UHPLC）出现，UHPLC色谱柱是采用1.5μm颗粒度的色谱柱填料，并采用增强的核壳技术，最高流速达5mL/min，具有超短的色谱扩散路径和高效的分离能力[21]。

两维色谱（Two dimensional chromatography，2D）将分离机理不同而又相互独立的两根色谱柱以串联的方式结合，可以有效利用分离空间，得到更快的分离速度或更大的峰容量。两维GC结合线性程序升温法，第一维用非极性柱，物质按沸点分离；第二维用极性柱，高沸点物质相对于低沸点的同类化合物进入第二根色谱柱时间较晚从而得到温度补偿[22]。可应用于挥发性成分、农药、手性分离、代谢组学、环境分析等，与传统的色谱相比，提高了灵敏度和特异性，可用于系统筛选分析。两维LC通过第一维色谱柱的分离，进入切换阀的接口中，经捕集或切割后，被切换进入第二维色谱柱及检测器。如果把第一维换成SPE，实际上是在线SPE[23]。两维LC峰容量明显提升、基质效应和残留现象显著降低，并通过自动化样品处理提高了分析的通量。对于结构相似的同系物，如内源性大麻素类，可用二维LC有效分离[24]。

手性固定相（Chiral stationaryphases，CSPs）指能够直接分离对映异构体的具有光学活性的色谱固定相。许多毒药物存在手性对映体，其通过与体内大分子的不同立体结合，可产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程，导致药动学参数的不同，从而具有不同的药理作用。如苯丙胺类兴奋剂具有S（+）构型和R（-）构型，在量刑上有所区别。采用HPLC法手性固定相分离对映异构体是手性毒药物分离的首选技术平台之一[25]，适用范围广、分离性能高、无需衍生化。本实验室采用Supelco Astec Chirobiotic V2液质柱（2.1 mm×250 mm，5 μm），有效分离甲基苯丙胺和苯丙胺（见图2）。2008年至2014年在江浙沪地区缉获的冰毒和麻古片剂中，以纯S-甲基苯丙胺为主，该类毒品所占数量及含R构型的比例逐年上升。

大体积进样 （Large volume injection，LVI）通过能够容纳大体积样品的进样装置以及增加可控时间的溶剂蒸汽放空装置的进样技术。LVI可以在不影响色谱分离的同时，大幅度地提高分析方法的灵敏度，简化样品浓缩的步骤，减少挥发性有机物的损失以及实现样品提取和检测的在线联用。采用LVI-GC/MS/MS可测定头发中乙基葡萄糖醛酸苷，最低检测限低至5pg/mg[26]。

1.3.3 质谱技术

质谱是证据科学领域最强有力的鉴定工具，随着液相接口技术的划时代进步，凸显其卓越应用价值。

系统筛选分析是法医毒物学的重点与难点，增强筛选能力是实验室不断的追求。目前的筛选主要分为目标物筛选（target screening）、疑似筛选（suspect screening）和完全未知筛选（non-target screening），低分辨和高分辨质谱均有应用。目标物筛选是用标准物质建立SIM或SRM模式，通过母离子子离子对和保留时间进行确认。在适宜的样品处理和色谱条件下，可以一次分析，同时筛选上千个目标物。目前，许多实验室已建立LC-MS/MS的日常筛选分析方法[27]。疑似筛选是指针对一定方向、但无确定目标的筛选，如寻找已知目标物的代谢物，通过对药物原型、代谢物精确分子量和多级质谱分析，结合生物转化类型、二级质谱关联分析、质量数亏损等，通过ToxID、SmileMS等软件分析，确认代谢物。本实验室针对新型精神活性物质缺乏标准物质或对照品的现状，根据文献资料输入可疑目标物的母离子子离子信息，也不失为一种筛选策略。完全未知筛选更为复杂，而高分辨质谱凸显优势。对于可疑新型精神活性物质，目前主要联合GC-MS、LC/HRMS和NMR等技术进行体外样品的确认[28]。由于高分辨质谱确认主要依据准确分子量，而自然界中某些化合物具有相同的分子式和分子量，如吗啡和二氢吗啡酮，代谢物也存在同分异构体的可能，故给完全未知筛选增加了不确定性。

图2 甲基苯丙胺（MA）和苯丙胺（AM）的LC-MS/MS手性分析色谱图

质谱成像（Mass spectrometry imaging，MSI）是将质谱的离子扫描技术与成像处理软件相结合的一种新型的成像技术，可实现对样本表面多种物质的原位定性、定量分析。其利用激光或离子束使组织切片表面的分子离子化，然后通过质谱测定这些离子化分子的质荷比，再由软件重构出目标物在组织中分布[29]。应用这一技术，可以直接从生物组织切片表面获得多种蛋白质或小分子代谢物的空间分布信息。MALDI是MSI研究中应用最广的离子化技术。质谱成像离子化后是通过质谱分析实现的，只有超高分辨、高灵敏度、大质量范围、多级串联的高端质谱仪如Q-TOF、LTQ Orbitrap和FTICR等才能进行MSI。法医毒物学领域已开始MSI的探索研究，监测体内毒药物及其代谢物的分布，本文作者利用MALDIFTMS从单根滥用者头发中绘制出氯胺酮的分布图（见图3），为滥用物质进入毛发机制研究提供了新手段[30]。

图3 滥用者头发中氯胺酮的MSI图

通常MSI成像时一个很重要的障碍是内源性基质干扰，但MALDI上连接串联质谱，通过两级离子选择，去除分子量相近的杂质离子，特异性和灵敏度可大大提高。

1.4 结果评判受重视

结果评判是法医毒物学的重要组成部分，建立在长期研究、数据积累基础上的综合分析评判才能达到科学、严谨、有效的要求。探寻阈值、标志物、特征代谢物以及开展代谢动力学、基因组学研究等是解决复杂问题的重要途径，如通过同时分析毛发中的单乙酰吗啡和吗啡以解决实践中吗啡阳性的窘境、区分吸毒与服用咳嗽药水等临床药物；通过检测乙醇的体内标志物EtG以区分主动饮酒与腐败产生等，这些策略通过研究已成功应用于实践。随着学科的交叉融合以及鉴定实践的需求，国际上越来越注重毒物鉴定结果的解释和评判。

（1）异a-酸类物质。异a-酸类物质（Iso-a-acids，IAA）是啤酒花中的主要成分，包括葎草酮（又称酒花酮humulone）、异葎草酮A（isohumulone A）、异葎草酮B（isohumulone B）、异葎草酮（isohumulone）、聚葎草酮（adhumulone）等。啤酒花是酿造啤酒的重要原料，IAA是啤酒花的关键性成分，绝大多数啤酒中均还有IAA，因此，IAA可以作为饮用啤酒的特征标志物[31]，这在酒驾、药物影响下犯罪、中毒死亡等复杂案件中均可发挥证据作用。

（2）Δ9-四氢大麻酸和四氢大麻酸葡萄糖甙。被动污染是毛发大麻分析中难点，Δ9-四氢大麻酸（Δ9-tetrahydrocannabinolic acid-A，THCA-A）和四氢大麻酸葡萄糖甙（11-nor-Δ9-tetrahydrocannabinol-9-carboxylic acid glucuronide，THC-COOH-glu）是采用头发区分主动吸食与被动污染的两个特征物。THCA-A为四氢大麻酚的前体物质，存在于大麻植物中，当加热或吸食时，部分转变成THC，如果头发中检出THCA-A，则可能为大麻烟尘污染或接触过大麻烟的手污染[32]。THC-COOH-glu为THC的体内代谢物四氢大麻酸的葡萄糖结合物，头发中检出THC-COOH-glu可以作为主动吸食大麻者的标志物[33]。THCA-A和THC-COOH-glu对分析灵敏度要求高，目前大部分实验室还无此能力。

（3）阈值。阈值（cutoff）是判断分析结果的标准。它是一个浓度数值，等于或高于此值则结果为阳性，低于此值，即使样品中可能存在某目标物，结果仍为阴性[34]。不同状况下，阈值的含义不同，可以是方法的最低检测限LOD、作用最低值、危险临界值等，但更多的是行业依据国家法规为规范判定而设定的确认浓度值，如摄毒鉴定、毒驾、毛发中毒药物分析、反兴奋剂等。阈值的设定直接影响假阳性和假阴性率，既要辨识出绝大部分的滥用者，又不能对在滥用环境中未主动吸食者造成误判。摄毒鉴定中设定的阈值相对其它案件类型是最高的，以尽可能避免假阳性。阈值也随着分析技术的进步而变化，是国际法医毒物学的研究热点，如乙醇体内标志物 EtG和EtS[35]、主要在亚洲地区滥用的氯胺酮[36]、新型精神活性物质[37]等。而我国有关滥用物质的阈值设定相对滞后，目前多沿用国外文献报道，在使用上还需注意其适用范围。

（4）新型精神活性物质的药代学与药效学研究。新型精神活性物质不断涌现，一旦涉及即需要开展药代学与药效学研究，才能进行法医毒物学鉴定。最新技术有利用各种体外代谢模型对目标物的代谢特性（如代谢稳定性、代谢多态性、活性/毒性代谢产物生成、参与代谢的药物代谢酶种类以及代谢相互作用等）进行高通量筛选，然后合成活性代谢物，建立原药及其代谢物分析方法，收集鉴定实践中的药代学与药效学数据[38]。

（5）药物基因组学。药物基因组学（Pharmacogenomics）是研究基因本身及其突变体对不同个体药物作用效应差异的影响，就是通过分析遗传变异和监测基因表达谱，从基因水平研究基因序列的多态性与药物效应多样性之间的关系。药物基因组学在法医毒物学中的应用被称为分子解剖学[39]，适时将药物基因组学应用于鉴定科学，将改变毒理学实施的方式，将为法医毒物学研究提供新的方法、新的资料和新的评判，是目前法医毒物学的发展方向、研究前沿和国际上新的热点[40]。药物基因组学的应用还很少，但已有成功案例报道，主要集中在阿片类药物、抗抑郁药和抗癫痫药等方面[41]。

（6）体内再分布研究。体内再分布也是死后毒物结果评判的难题，以前多采用心血与外周血中药物浓度比率帮助判断是否存在再分布。最新，McIntyre et al[42]提出，通过肝脏/外周血的浓度比，评价死后再分布。如果浓度比小于5，则没有或很少死后再分布；如果浓度比在20～30，则有明显死后再分布。采用此种评价方法，得到之前未引起注意的三环类抗抑郁药和SSRI类药物存在死后再分布。

2 面临挑战

2.1 高灵敏度引发系列问题

随着分析技术的飞速发展，生物检材中毒药物分析的灵敏度已达极高水平，毒物鉴定工作者在欣喜的同时，还应关注和思考：常规的毒物鉴定需要如此低的检出限吗？分析的高灵敏度是否会引发其他问题？我国 “尿液中毒药物筛选分析”能力验证项目每年度均出现一定比例的假阳性结果的原因？

显然，高灵敏度可延长目标物的检出时限，特别是对于消除相对迟缓的亲脂性物质，大大提高案件的阳性检出率。但在很多情况下，低浓度的阳性结果对行为能力已无任何影响；血液中检出痕量的毒药物，可能对死亡原因也没有任何贡献。更重要的是，高灵敏度伴随着被动接触、内源性干扰、食品或环境等污染的消除问题，在没有合理设置定性认定的阈值情况下，存在很大的不能容忍的假阳性风险。选择满足鉴定要求的适宜方法，设立质量控制措施，建立可切割各种原因所致的极痕量浓度的cutoff值，才能得到科学、合理的定性结果。此外，坚持“质量、效率、成本”的统一也是成熟实验室应用的理念和目标。

2.2 新型精神活性物质的挑战

随着新的化学物质的不断研发及各国对毒品管制种类的不断补充，新型精神活性物质的种类也在不断演变，已出现苯甲酰基吲哚类、苯乙酰基吲哚类、萘甲酰基吲哚类、环己烷基苯酚类、萘甲酰吡咯类、金刚烷甲酰吲哚类、卡西酮、苯乙胺类、哌啶类等以及其他非经典结构策划药，新型精神活性物质的扩散对法医毒物鉴定构成极大的挑战。目前我国毒物学实验室对新型精神活性物质的分析能力仍然非常有限，主要原因是对策划药的认识不足、无标准物质或对照物质、无有效的确认方法，也没有相应的氘代物用于构建最佳的定量方法等。此外，对体内分析而言，由于新型精神活性物质在生物检材中以多种形式存在，包括原体、蛋白结合物、代谢物、缀合物等；生物样品中成分复杂，有内源性成分、潜在干扰物或共存药物等，故样品处理是体内新型精神活性物质分析最为关键的环节。因此，提高对新型精神活性物质的发现、识别、确认能力是当前毒物学实验室极具专业和艰巨的任务。

2.3 标准化、规范化存在距离

虽然我国大部分较高层次的毒物学实验室已按照ISO/IEC 17025《校准和检测实验室能力认可通用要求》建立和运行了质量管理体系，但从专业的角度，与国际法医毒物学协会（SOFT）等推荐的《法医毒物学实验室准则》（Forensic Toxicology Laboratory Guidelines）的要求仍存在一定距离。

一是分析方法的规范化、标准化问题。分析方法反映了实验室的技术能力，从方法的科技水平、方法的适用范围、方法的技术指标、方法的标准属性（标准方法还是非标方法）四个层面评价，我国毒物学实验室仍存在不规范、不标准问题。此外，相同的技术方法，由于实验室内部所建的样品处理方法和分析方法涵盖的目标物数量不同、代谢物纳入情况不同，其鉴定效能也完全不同。尽管形成这种状况有毒物鉴定对象的不确定性和鉴定性质的特殊性的原因，如不像反兴奋剂和农残实验室有明确的检测范围和确定的检测标准，但此特殊性在赋予实验室扩大筛选能力的同时，却存在因实验室间方法灵敏度和范围差异造成鉴定结果不一致的风险。

二是鉴定过程的质量控制问题。根据《法医毒物学实验室准则》的基本原则和基本要求，毒物鉴定过程应使用与检材相同或相似基质的控制样监控定性、定量结果的可靠性，包括阴性控制样、阳性控制样和分析控制样；体内毒物定量分析应进行双份平行样分析，相对相差一般≤20%；确证分析应使用定性可靠的质谱法，并需用保留时间、特征离子以及丰度比等指标进行判断；确证分析应重新提取检材或使用该案的不同检材提取物，以排除污染及操作问题等。但是相当部分实验室在实践中并没有实施或有效实施上述质控措施，蕴含假阳性、假阴性结果的风险。

2.4 结果评判依据、资料缺乏

法医毒物学的结果评判需要大量实际案例数据的积累。目前在鉴定实践中，定量结果的准确度越来越高，但结果解释和评判的依据资料、信息却十分有限，如毒物中毒致死浓度、全血/血清分布比率，心血与外周血的分布比率，药物的交叉反应资料等。可参考的案例报道有的是全血，有的为血清或血浆、有的未标明采集部位等。而且实验室接收的检材多样化，结果解释时对应检材或对应目标物的资料更少。我国大部分实验室在鉴定实践中，也存在仅满足于定性、满足于完成任务，而没有进一步获取阳性案件的定量数据，不注意资料积累的状况，更没有或参与对分析结果进行解释和评价。另一方面，实验室因缺乏毒物中毒致死浓度的数据而经常借鉴国外的参考资料，但在使用国外资料分析判断时，必须考虑到不同人群对毒物的敏感性、毒物本身的纯度、毒性等可能存在的差异。因此，要提升法医毒物鉴定水平，法医毒物分析工作者不能仅关注分析技术的提高，还要注重资料的积累、数据库的建立以及结果评价能力的提高。

3 应对策略

近年来，我国法医毒物学实验室建设、发展很快，在硬件上可以说与欧美实验室已无明显差异。但是在软件上，尤其在管理理念、专业素养、质量控制等方面仍然有待提升。作者认为通过认证认可、水平测试和质量评估等可促进实验室规范化建设、鉴定能力建设、技术系统建设和质量控制建设。同时，根据我国国情也不可能全部生搬硬套国外实验室模式，而把握好以下的几个平衡，可以夯实基础，逐步提升。

3.1 “宽与专”的平衡

如何充分发挥法医毒物鉴定的证据作用，宽与专，不同群体所要掌握的知识不同。

（1）需求方。作为证据需求方的法官、警察或法医应当了解法医毒物学的应用价值与局限性，针对不同案件选送合理、有价值的检材，并且能理解法医毒物学报告，这就需要加强供需双方的沟通。法医毒物学检材具有“一次采集”的特殊性，由于体内代谢消除或尸体火化，将无法再次取得检材，故需求方提供充分的有价值的检材非常重要。如经常遇及血液中乙醇阳性而家属坚决否认，辩称系腐败产生或人为添加，造成不良的社会影响。玻璃体液是死亡案件乙醇检验的有效检材，在欧美已属常规检材，但在我国至今仍无法推广。检材证据链也是另一需要协同解决的问题。如最简单的酒驾案件，从采血管、采样时间、标签、封存等整个过程至今仍不够完整。而其他精神活性物质对样品保存的要求更高，如何完善仍需关注努力。

有必要开展对证据需求方进行必要的毒物学相关知识的培训。法官需要理解证据的内涵以及合理性，警察需要了解鉴定技术和方法的进展，以有助于保护公众安全，并且保证取证程序合法，在诉讼中可作为没有瑕疵的证据使用。

（2）专业技术人员。要确保鉴定质量，从事毒物鉴定的专业技术团队也需要宽与专的平衡，具有化学、药学的教育背景以及法医学的相关知识。在涉及重大、复杂案件的犯罪、死因调查时，需要有业务全面、经验丰富的专家参与，制定流程方案，以确保证据采集的充分性和可靠性。

专业技术人员需要熟知和执行实验室的体系文件、质量手册，而在鉴定实践中，更要掌握能力范围内各类案件的鉴定特点、方法要点以及应用局限性。此外，为了不断提高鉴定能力和鉴定效率，实验室应有少数高层次技术人员负责研发，包括新方法的建立、方法验证、编制标准等，相对于此，一般的技术人员只需严格按照已制订的方法进行常规操作。

3.2 科研与鉴定的平衡

法医毒物学需要不断的科技创新以保障鉴定的科学性、可靠性。以前的体制中，公安系统法医毒物机构以鉴定为主，而高校系统的专业部门主要从事教学、科研，两者相对脱节。目前，大部分高校设立鉴定中心，参与鉴定实践，而公安也与高校联合，培养研究生以及从事科研工作，科研与鉴定的联系逐渐紧密起来。但是，由于申请基金项目和适应评价指标的需要，许多研究项目仍是一味追随新技术，如目前非常热门的蛋白组学和代谢组学，离实际应用相距甚远。法医毒物学作为应用性学科，应定位于应用研究或应用基础研究，应在鉴定实践中发现问题、提出课题，如实践中急需的新型精神活性物质的药代学与药效学数据、新型检材的评价数据、影响结果评判的因素等，目前资料均以国外居多，尤需积累和建立中国人群的数据。

从国际学术会议和国内外学术刊物上，可以看到国内外法医学的研究定位、研究对象和研究方法的显著差异，应引起我们的重视。加强国际间的交流合作、参加国际法医毒物学会的年度TIAFT会议等有助于了解国际最新研究动态和技术发展方向，同时也分享我们的新技术、新发现。

3.3 分析质量与时间的平衡

作为法庭证据的毒物鉴定质量取决于实验室质量管理和专业技术的积累，而在实践中经常面临的是委托方需要尽快得到报告，但实验室需要时间满足质控和程序要求的矛盾，故平衡好分析质量和时间的关系显得十分重要。

首先，需要通过技术创新改进方法尽可能缩短样品前处理和仪器分析所需时间。如本实验室的毛发中单乙酰吗啡和吗啡的分析，通过改进样品前处理技术，将原来的稀酸水解方法改进为液氮冷冻研磨方法，鉴定过程可在3小时内完成。另一方面，充分利用软件、自动化系统。从样品接收即开始电子编码、扫描系统，样品前处理的自动、在线系统，色谱的自动进样系统，质谱的数据处理软件，这些自动化操作系统既可减少人工误差，又可实现大通量，大大提高了鉴定效能。

其次，要加强与委托方沟通。如法医可能采集了尽可能全面的生物检材，但一般案件可以首先分析血液检材，然后经与法医沟通后按需实施后续分析。澳大利亚维州法医中心推行了简便、高效的overnight方案[43]，尸体进法医中心后首先CT扫描、抽取外周血，当天晚上即进行常见毒药物分析，并于第二天早上十点前将结果通知验尸官，验尸官汇总结果后确定是否实施大解剖，以及进一步扩大毒物筛选范围。

最后，注重个案积累，这是进行结果评判的基础。我国目前的案件结果多为定性分析，定量结果很少。以毛发分析为例，样品前处理不同，其中的目标物释放效率不同，原型与代谢物的比率也可能不同，实验室只有积累各自的个案结果，才能在复杂案例中依据数据、经验做出判断。中毒死亡案件的结果评判更是如此，所以目前许多国家共同建立Toxicolist database数据库，便于案例积累和数据分享，其录入信息包括外周血液浓度、详细案情、法医病理结果等，但我国目前还远未达到，譬如血液样品仍取自心脏。

3.4 标准与非标的平衡

我国目前在实验室认证认可、标准化、能力验证等方面取得了很大进展，但仍有很多工作需要推进，现行标准化的思路和模式也值得思考。

首先，法医毒物学术语必须标准化，实验室总的准则、方法验证、定性定量认定规则等也应是标准化的。2009年美国国会为普及法庭科学证据收集与分析的最优方法与指导方针，拨款成立了 Scientific Working Group for Forensic Toxicology，SWGTOX），推出了一系列标准，以加强法医毒物学的认证认可和标准化工作。相关法规也明确规定如摄毒、酒驾、毒驾等阈值以规范结果的一致性。而具体的毒物分析方法多为实验室依据自身技术条件制定的实验室方法。

我国目前尚缺乏法医毒物实验室总则以及定性定量认定规则，而是制定、颁布一个个仅针对具体目标物的测定方法标准。但事实上这些具体方法标准难以在不同的实验室应用执行，在实践中不具可操作性，因此这些具体方法标准的采标率很低。更为严重的，鉴定报告中注明按照某个标准方法鉴定，但实验室并没有考察方法的灵敏度、精密度、准确度，并没有证实该方法的指标可以在本实验室实现，这种方式不具科学性。

对于系统筛选分析，由于案件的复杂性、目标物的多变性与区域性特点导致难以实现完全的标准化，实验室需要根据仪器条件、案发区域特点等建立自己的非标方法，当然此类非标方法也应以法医毒物学实验室准则要求为依据。在结果报告中需要标明分析范围和检出限，以保障不同实验室结果的可比性。这种国际上大部分国家采用的标准和非标方法相结合的模式值得我们思考和借鉴。

我国的法医毒物学实验室无论在硬件、软件和质量管理上都有了很大进步，并且有其独特性。相信只要我们能认识到尚存在的差距，并能借鉴国际高水平实验室的方法和策略，一定能提高法医毒物学鉴定的质量与效能，为维护公共安全提供更好的技术服务。

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（本文编辑：卓先义）

Progress and Challenges in Forensic Toxicology

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

Forensic toxicology is improved significantly with the development of technologies and the emerging needs of forensic services．This paper reviews new progress in forensic toxicology．Forensic services tend to be classified according to the nature of the case，such as the analysis of drugs of abuse in seized materials，drug testing，human performance toxicology which could include impaired driving，sexual assault and other drug-facilitated crimes，and postmortem toxicology．There is increasing interest in alternative matrices，such as oral fluid，nail，dried blood spot，etc．，and new psychoactive substances．Analytical capability of drug detection has been highly enhanced with the improvements in sample preparation and mass spectrometry．More and more researches have focused on the interpretation of toxicology results，which is a complex but necessary work．Finally，the current status about laboratories and ongoing challenges are discussed，and development strategies are proposed．

forensic science;forensic toxicology;progress;challenge

DF795．1

A

10．3969/j．issn．1671-2072．2016．01．008

1671-2072-（2016）01-0051-11

2015-12-08

国家科研院所公益项目（GY2013 G-9）；上海市法医学重点实验室资助项目（12DZ2271500）

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

沈敏（1955—），女，研究员，博士研究生导师，主要从事法医毒物鉴定研究和司法鉴定管理工作。E-mail:shenm@ssfjd．cn。