法医毒理学和毒物分析

毒理学（toxicology）是一门研究外源性化学物对生物体损伤作用规律及其机制的综合科学。

法医毒理学（forensic toxicology）是一门主要应用毒理学及有关学科的理论和技术，研究与法律有关的自杀、他杀和意外或灾害事故引起中毒的学科。药物滥用、环境污染、医源性药物及食物中毒等涉及个体或群体人身伤亡的，也是其研究内容。

法医毒理学研究的主要内容包括：法医常见的毒物的性状、中毒的原因、毒理作用、中毒量和致死量、中毒血浓度、中毒性病变、毒物化验检材采取、保存、送检，中毒或中毒死亡方式的法医学鉴定等。

法医毒理学的任务：1.确定是否发生了中毒；

2.确定是何种毒物引起中毒；

3.确定进入体内毒物的量，并判断是否足以引起中毒或死亡；

4.分析毒物进入机体的途径和形式；

5.推断中毒或中毒死亡方式，是否自杀、他杀、意外灾害。

为完成上述问题，鉴定人员必须进行：1.案情调查；2.现场勘查；3.中毒存活者检查和死亡者尸体的检验；4.毒物分析检材的收集、保存、送检及分析结果的评价。

毒物与中毒

一、定义

毒物（poison）是指在日常接触条件下，以较小剂量进入机体后，能与生物体之间发生化学或物理化学作用，导致机体组织细胞代谢、功能和（或）形态结构损害的化学物质。

一般把生物（动植物、细菌、真菌）体内形成的、可损害其他生物体的物质称为生物毒素（toxin），以区别人工合成的毒物。毒物与非毒物之间并无绝对的界限。世上没有无毒的物质，只有无毒的使用方法。

中毒（poisoning，intoxication）机体由于毒物的作用，器官、组织、细胞代谢、功能和（或）形态结构遭受损害而出现的疾病状态称为中毒。因中毒而导致的死亡称中毒死（death from poisoning）。

二、毒物的分类

混合分类法主要按毒物的毒作用方式、来源、和用途进行分类。

1.腐蚀性毒物以局部腐蚀作用为主要毒作用的毒物如：强酸、强碱、酚类、

硝酸银、铜盐。

2.金属毒物又称实质性毒物，以损害器官组织的实质细胞为主，并产生不同

程度形态学变化的金属毒物。如砷、汞、铅、钡、其他重金属盐类。

3.脑脊髓功能障碍性毒物指进入机体发挥作用后，改变脑脊髓功能而出现中

毒症状的毒物，如巴比妥类、吩噻嗪类

4.呼吸功能障碍性毒物

5.农药

6.杀鼠剂

7.有毒动物

8.有毒植物

9.细菌和真菌毒素

按毒物的化学性质分类

1.挥发性毒物

2.非挥发性毒物

3.金属毒物

4.阴离子毒物

5.其他毒物

按毒物的毒理作用分类

1.腐蚀性毒物

2.实质性毒物

3.酶系统毒物

4.血液毒物

5.神经毒物

按毒物的应用范围

1.工业性毒物

2.农业性毒物

3.环境污染物

4.食用化学物和食品毒素

5.日用品和嗜好品

6.药物和医疗用品

7.生物毒素

8.军事毒物

9.放射性元素

中毒的原因和类型

在法医工作时间中，常根据中毒的原因或方式将中毒分为以下几种：1.自杀中毒；2.他杀中毒；3.意外中毒；4.药物滥用；5.环境与食品污染；5.医源性药物中毒。

急性、亚急性、慢性中毒

根据毒物进入机体后毒物作用的快慢分为：

1.急性中毒（acute poisoning）一般指24h内，生物机体一次或多次摄入或接触毒

物导致的中毒。

2.慢性中毒（chronic poisoning）通常指少量多次接触或摄入毒物在3个月以上而导

致的中毒

3.亚急性中毒（subacute poisoning）介于急性与慢性中毒之间的中毒。

凡能使机体发生中毒症状的毒物的最小剂量或最低浓度，称为该毒物的中毒量（toxic dose）或中毒浓度（toxic concentretion）。凡能致机体中毒死亡的毒物最小剂量或最低浓度称为该毒物的致死量（lethal dose）或致死浓度（lethal concentration）。

随着新型、低毒的毒物不断出现，其人体中毒或死亡的案例较少，其中毒量或致死量的资料缺乏。人们往往通过动物实验来获取资料，常见的参数有：半数致死量（LD50）：指能引起一组受试动物半数中毒死亡的剂量。常用来表示急性毒性的大小，LD50越小，表示毒物的毒性越强。半数致死浓度（LC50）是指能引起一组受试动物在经呼吸道接触毒物一定时间后，死亡一半动物所需的浓度（mg/m3）。绝对致死量（LD50），指能引起一组受试动物全部中毒死亡的最低剂量。由于同一群体中，不同个体对毒物的耐受性有差异，因此一般不用LD100来进行毒物毒性高低和不同毒物的毒性比较。最小致死量（minimum lethal dose，MLD）指能引起一组受试动物个别中毒死亡的最小剂量。最大耐受量（maximal tolerance dose，MTD）指一组受试动物中，不引起动物死亡的最大剂量。

决定是否中毒或中毒死亡最有价值的是进入体内，或更准确的说是吸收入血中的毒物量。引起中毒反应的血中最低浓度称为该毒物的中毒血浓度（toxic blood level）。引起中毒

死亡的血中的最低浓度则称为该毒物的致死血浓度（lethal blood level）。

毒性及其分级

毒性（toxicity）是表达一种毒物造成机体损害的能力。国际上对毒物的急性毒性分级标准不统一。WHO分级标准如下表1

我国食品毒理分级标准如表2

我国职业性接触毒物危害程度分级如表3

毒物的吸收、分布、转化、转运和排泄。

毒物死后再分布及毒物死后产生

毒物死后分布（postmortem distribution）指中毒死亡当时毒物在尸体内的分布状态，或称死亡当时毒物分布。其法医学意义为：1毒物分析检材采取；2死亡时相判断；3入体途径推断。

毒物死后再分布是指毒物在尸体内浓度的改变过程，特别是指心血中毒物浓度的变化。多种毒药物可存在死后再分布如地高辛、吗啡、乌头碱、地西泮、氯氮平、氯氮卓地芬尼多、毒鼠强、亚甲二氧基甲基苯丙胺、氯胺酮、利多卡因、布比卡因、普罗帕酮和异烟肼等，死后心血所测得的浓度明显高于生前的摄入量或死亡当时的血浓度，且随死亡时间的增加，毒药物浓度不断增高。

死后再分布机制不明，有以下几种可能：1.梯度浓度扩散；2.死后血液流动；3.微生物作用。

死后再分布的存在不否认心血在毒物鉴定中的作用，单纯取心血中毒药物浓度推断中毒血浓度可能会出现偏差。常同时去外周血或骨骼肌进行参照检测，并结合案情、现场情况及尸检所见综合评定。

毒物死后产生（postmortem production of poison）是指由于腐败、碳水化合物和蛋白质分解，在尸体和保存检材中产生醇类、硫化氢或氰化物等生前未服用毒物的现象。主要机制为碳水化合物分解和蛋白质分解。受尸体或检材埋藏时间、方式、地点、温度、死亡原因和微生物等因素的影响。

醇类中毒

一、乙醇中毒中毒量为78-80g，致死量为250-500g，中毒血浓度为100mg/dl，致死血浓度

在400-500mg/dl。一般用顶空GC检测。

毒理作用主要是抑制中枢神经系统。首先抑制皮质功能，使大脑的高级整合能力受影响，出现稳定性、协调性、反应性、运动功能、知觉功能等降低及自我控制能力的消失，

可呈一时性兴奋状态。当乙醇进一步加强时，皮质下中枢、小脑及脊髓受累，出现分辨力、记忆力、洞察力、视觉、注意力及语言等功能失常。重度中毒时芫荽血管运动中枢和呼吸中枢抑制。呼吸中枢麻痹是引起死亡的主要原因。乙醇还能使血管扩张、血流增加，这是由于血管运动中枢受抑制和乙醇代谢产物刺激，引起组胺升高。

在某些药物合用后会产生协同作用，这些药物包括巴比妥类、地西泮、氯氮棹等苯骈二氮杂棹类安眠药、吩噻嗪类安眠药、甲喹酮、格鲁米特、甲丙氨酯、阿片类毒品及其他呼吸功能抑制剂或麻醉剂。

慢性乙醇中毒可发生酒精性肝病、酒精性脑病、酒精性心肌病、并发高血压、中风、冠心病、慢性胃炎及胰腺炎。乙醇可通过胎盘屏障，引起胎儿中毒，有饮酒习惯的母亲易生育智能迟钝的子代或畸形胎儿，称为胎儿酒精综合症。

安眠镇静药

一、苯骈二氮杂棹类

弱安定药物，常用作抗焦虑药物，解除焦虑、抗癫痫作用，长期使用可产生依赖性，可用GC、HPLC检测（254nm）。

1,4-苯骈二氮杂棹类：

地西泮（安定）

氟西泮（氟安定）

硝西泮（硝基安定）

氯硝西泮（氯硝安定）

奥沙西泮（去甲羟基安定）

氯氮棹（利眠宁）

氯氮平（）

三唑仑苯骈二氮杂棹类：

三唑仑（三唑安定）

艾司唑仑（舒乐安定）

阿普唑仑（甲基三唑安定）

二、吩噻嗪类

强安定药物，常用作治疗精神疾病，具有镇静、镇吐、镇痛作用。长期使用可产生依赖性。可用HPLC检测（254nm）。

吩噻嗪类：

异丙嗪（非那根）

氯丙嗪（冬眠灵）

奋乃静

三氟拉嗪

氟奋乃静

泰尔登

三、巴比妥类

可用GC、HPLC检测（215nm）

巴比妥类：

巴比妥

苯巴比妥

戊巴比妥

异戊巴比妥

司可巴比妥（速可眠）

丙烯巴比妥

环已巴比妥（安眠朋）

四、其他弱安定药物

甲丙氨酯（安宁、氨甲丙二酯）、格鲁米特（道力顿、苯乙哌啶酮、戊亚胺）、甲喹酮

农药中毒（除虫除草剂）

在急性中毒中，农药中毒居首位；而在农药中毒中，有机磷农药中毒占大多数，其中剧毒的甲胺磷和对硫磷中毒占有机磷农药中毒的60%。

农药按用途分为杀虫剂（insecticide）、杀菌剂（fungicide）、杀鼠剂、除草剂、植物生长调节剂（plant grouth regulator）。

按化学结构分为有机磷类、有机氯类、有机氮类、有机硫类、砷制剂类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。

我国禁用农药：○1敌枯双、普特丹：致畸作用。○2二溴乙烷、杀虫脒：致癌作用。○3二溴氯丙烷：致突变和致癌作用，致男性精子减少、不孕。○4蝇毒磷：高毒农药，不得喷洒蔬菜。○5艾氏剂、狄氏剂、六六六、滴滴涕：高残留有机氯农药。○6氟乙酰胺、四甲基二砜四胺（毒鼠强）：对人畜有剧毒，易二次中毒。○7有机汞（如氯化乙基汞、醋酸苯汞）及有机锡类（如三苯基锡、三丁基锡）：高毒杀菌剂，可引起神经系统损害。

一、有机磷农药中毒

中毒机制：

1.对乙酰胆碱酯酶的抑制有机磷进入机体后，主要抑制体内胆碱酯酶，使其失去

活性，从而丧失分解乙酰胆碱的能力，乙酰胆碱在体内蓄积，引起神经系统功能

紊乱的中毒表现。其进入机体后，磷酸根与ChE的活性中心结合，形成磷酰化

ChE。分为二步：第一阶段，酶的抑制是可逆的，形成可逆的复合体，第二阶段，

形成一个磷酰化的ChE，酶的抑制不可逆。有机磷中毒后如不及时抢救，酶在几

分钟或几小时内老化，是磷酰化胆碱酯酶的磷酰化基团的一个烷氧基断裂，形成

更稳定的单烷氧基磷酰化胆碱酯酶，成为老化酶。此时即使使用ChE复能剂也

不能恢复酶的活性。

2.对神经靶酯酶的抑制某些种类的有机磷农药，在中毒1-2w后，部分病人可发

生周围神经病称为有机磷迟发型神经病

3.对心肌的损伤

4.免疫毒理机制

5.其他毒性作用

中毒症状有机磷中毒可导致三个时相的神经毒性作用

1.急性胆碱能危象在中毒后立即出现，是急性有机磷中毒的主要临床表现，为体

内ChE被抑制，导致Ach过量积聚，过度激动胆碱能受体的结果（1）毒蕈碱样症状腺体分泌，表现为多汗、流涎、流泪、鼻溢、痰多、肺湿罗音。

平滑肌收缩，表现为胸闷、气短、呼吸困难、瞳孔缩小、视力

模糊、恶心、呕吐、腹痛、腹泻

括约肌松弛，表现为尿便失禁

（2）烟碱样症状

（3）中枢神经系统症状

2.中间综合症

3.迟发型神经病

反跳现象有机磷中毒患者，经过积极治疗，在症状缓解后，病情突然急剧恶化，重新出现中毒症状而且比前加重，称为反跳现象。一般在有机磷中毒后2-8天，预后较差，死亡率甚高。机制可能为：○1毒物清楚不彻底；○2有机磷在肝内逐渐代谢氧化，增强了毒性。反跳时由于M受体的敏感性增高，所以中毒症状严重，而机体在经过长期的解毒治疗后，对阿托品产生耐受等使治疗困难，死亡率高。

《职业性急性有机磷农药中毒诊断标准》分为四级：

观察对象：有轻度症状，但全血ChE活性不低于70%者；

轻度中毒：有一定M/N及中枢神经系统症状，且ChE活性为50%-70%；

中度中毒：上述症状加重，伴瞳孔缩小、肌束震颤，且ChE活性降低至30%-50%；

重度重度：在上述表现的基础上，出现肺水肿或脑水肿或昏迷或麻痹者，为重度重度，其ChE活性多在30%以下

二、氨基甲酸酯类

毒理作用：与有机磷农药相似，也是一种胆碱酯酶抑制剂，其引起的症状严重程度基本上与红细胞ChE活力的抑制程度平行。氨基甲酸酯进入机体后，以整个分子的形式与ChE 结合，使胆碱酯酶活性中心上的丝氨酸的羟基被氨基甲酰化，从而阻止了乙酰胆碱和ChE 结合。

与有机磷农药抑制ChE不同点：1.作用快其进入体内后，不像有机磷需先经代谢转变成中间产物再与酶结合，而是直接抑制ChE，即整个分子与ChE形成疏松的复合物，因此潜伏期较短。2. 恢复快氨基甲酸酯与ChE并非真正结合，而是络合物，适当条件下容易分解，重新使ChE恢复活性。同时，氨基甲酰化胆碱酯酶可迅速水解，脱氨基甲酰化，生成有活性的酶。因此氨基甲酸酯对ChE的抑制是可逆的，抑制后ChE复能快，临床症状持续时间短。3.多数氨基甲酸酯对红细胞ChE的亲和力显著大于血浆ChE，故中毒程度与红细胞ChE抑制程度明显相关。4. 肟类化合物复能剂可以影响氨基甲酰化胆碱酯酶复能，而对多种有机磷农药抑制的ChE仅在未老化前有复能作用。

三、拟除虫菊酯类

四、除草剂

1.百草枯中毒又名芜踪、对草快，为联吡啶类除草剂，属于中等毒类，但是对人毒性极大，且无特效药。

中毒机制通过细胞电子传递系统产生过氧化氢和过氧游离基，这类物质与脂肪结合形成脂肪酸过氧化物，后者干扰肺表面活性物质的功能，引起细胞膜脂质过氧化，造成组织细胞损伤。百草枯进入机体后可使肺、肾、肝、肾上腺和肌肉出现损伤。肺对百草枯及其敏感，即使不是直接接触，而百草枯中毒后的幸存者其肺部也将在5-10天内快速纤维化（不可逆）。

杀鼠剂中毒

一、毒鼠强中毒

又名三步倒、灭鼠王、没鼠命、424，化学名四亚甲基二砜四胺。无色无味，稳定性高，

不易降解，易引起二次中毒。目前无特效解毒药，临床上一般采用洗胃、催吐、导泻等抢救措施，并用巴比妥类进行止挛治疗，及其他对症支持治疗。可用GC或GC/MS检测。

毒理作用对中枢神经系统有强烈的兴奋作用，但对周围神经、、神经肌肉接头及骨骼肌无作用。1. 是中枢神经系统抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）的拮抗剂，阻断GABA对神经元的抑制作用，使运动神经元过度兴奋，导致强直性痉挛和惊厥；2.抑制体内某些酶的活性如单胺氧化酶和儿茶酚胺氧位甲基转移酶，使其失去灭活肾上腺素和去甲肾上腺素的作用，兴奋性增强；3.本身有累世酪氨酸衍生物的生物胺作用，导致肾上腺素作用增强。

中毒症状典型中毒症状表现为突发性强直、阵发性抽搐，类似癫痫大发作；每次抽搐持续时间从2-10余分钟不等。中毒重者抽搐间隔时间越来越短，发作越来越频繁；中毒轻者抽搐间隔时间较长，发作越来越少。早期可有意识障碍，但持续时间短，抽搐发作可伴有昏迷、瞳孔散大、呼吸困难、口吐白沫、呼吸音增粗；严重者呼吸衰竭而死亡。

二、氟乙酰胺中毒

又名敌蚜胺、强力灭鼠剂、氟索尔等，分子式FCH2CONH2。毒性剧烈，易二次中毒。

无色无味

毒理作用 1. 阻断三羧酸循环口服氟乙酰胺经胃酸作用水解脱氨生成氟乙酸，氟乙酸在细胞内与线绿体的CoA结合，生成氟乙酰CoA，再与草酰乙酸缩合成氟柠檬酸，氟柠檬酸能与乌头酸酶牢固结合而使酶失活，阻断三羧酸循环中柠檬酸的氧化，使柠檬酸在组织中大量积聚，引起机体代谢障碍。由于氟柠檬酸与乌头酸酶的结合是不可逆的，这一过程称为致死合成。2. 氟乙酰胺及其含氟代谢产物氟乙酸、氟柠檬酸能直接刺激神经系统，并损害心肌细胞。3. 氟离子具有亲钙性，使血钙下降，神经系统应激性增加，发生痉挛，柠檬酸对肌肉的直接刺激也是发生肌肉痉挛的原因之一。4.氟与血红蛋白结合生成氟血红蛋白，引起缺氧、发绀、呼吸困难。5.氟乙酰胺可致体内红细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞坏死，血红蛋白、肌红蛋白经肾排泄而阻塞肾小管，导致急性肾衰。

中毒症状在神经、循环、呼吸和消化系统均有症状。

轻度中毒表现为恶心、呕吐、头晕、头痛、口渴、视力模糊、复视、上腹部烧灼感。

重症患者疼痛加剧，烦躁不安，视力丧失，抽搐，颈强直；以后有呼吸抑制，皮肤发绀、血压下降、昏迷、大小便失禁。约25%患者出现肾损害或肾衰竭，表现为少尿、无尿、血尿、蛋白尿、管型尿、血肌酐及血尿素氮升高

以神经系统症状突出者称神经型，表现为抽搐或强制性痉挛。

以心血管系统症状突出者称心脏型，表现为心慌、胸闷心律失常、心肌酶的改变。

抗凝血剂杀鼠药

一、茚满二酮类常见的有敌鼠、敌鼠钠盐、氯苯敌鼠、杀鼠酮。对人和家畜毒

性较低，发生中毒可用解毒药维生素K。

毒理作用：敌鼠可经胃肠道、呼吸道、皮肤吸收。其结构与维生素K相似，竞争

性抑制维生素K的作用，干扰肝对维生素K的利用或直接损害肝细胞，抑制凝血

酶原及凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成，从而影响凝血酶原复合物的形成，

使凝血时间和凝血酶原时间延长。此外还可直接损失毛细血管，增加血管壁的通

透性和脆性，发生血管破裂造成皮下和器官的广泛出血，尤其以肺出血最为明显。

中毒症状：中毒潜伏期长，发病缓慢，一般口服3-4天，长者可达10-19天。初

期表现为恶心、呕吐、食欲减退、精神不振，继而头晕、头痛、腹痛、失眠。特

征性中毒症状是呕血、便血、牙龈出血、鼻出血、血尿、全身皮肤及粘膜出现紫

癜、妇女阴部流血、月经过多或延长。紫癜主要分布在前胸及下肢，为散在点状

出血，重者密集或融合成片，呈斑丘疹、疱疹圆形及多形性红斑，由淡红到深紫

蓝色，压之不退色。其分布特点为头皮内比较稀疏，四肢多于躯干，下肢及臀部

多于上肢，侧枝多于屈侧，常呈对称性分布。耳部针刺或臀部注射时，针眼流血

可达10余分钟或形成小血肿。肾损害较重者，可发生急性肾衰竭。

二、香豆素类常见的有华法林、大隆、溴敌隆、立克命、氯杀鼠迷、克灭鼠、

敌拿鼠、双华法林等。

毒理作用：

地高辛：治疗血浓度70-130ng/100ml、中毒血浓度200-700ng/100ml 检测波长220-230nm

常用临床检测：

血清酶学检查：

胆碱酯酶（cholinesterase，ChE）分为乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）和假性胆碱酯酶（pseudocholinesterase，PChE）。AChE主要存在于红细胞、肺胀、脑组织、交感神经节中，其主要作用是水解乙酰胆碱；PChE是一种糖蛋白，由肝脏粗面内质网合成，主要存在于血清或血浆中。检测血清ChE主要用于诊断肝脏疾病和有机磷中毒等。

【参考值】○1PChE：30 000-80 000U/L。○2AChE：80 000-120 000U/L。

【临床意义】1. ChE活性增高ChE活性增高主要见于肾脏疾病、肥胖、脂肪肝、甲状腺功能亢进等，也可见于精神分裂、溶血性贫血、巨幼细胞贫血等。

2. ChE活性减低（1）有机磷中毒：含有有机磷的杀虫剂能抑制ChE，使之减低，且常以PChE活性作为有机磷中毒的诊断和监测指标。ChE活性低于参考值的的50%-70%为轻度中毒；30%-50%为中度中毒；<30%重度中毒。

（2）肝脏疾病：ChE减低程度与肝脏实质损伤成正比，多见于慢性肝炎、肝硬化和肝癌。如果ChE持续减低提示预后不良。

（3）其他：恶性肿瘤、营养不良、恶性贫血、口服雌激素或避孕药等也可使ChE活性减低。