检测co

·综述·刑事技术2008年第1期一氧化碳(CO)中毒检测方法郝红霞1,于忠山2,刘耀2(1.
中国人民公安大学,北京100038;2.
公安部物证鉴定中心,北京100038)摘要:作者查阅近20年国内外相关文献的基础上,对一氧化碳(CO)中毒的检验方法进行了全面的阐述,同时对每种方法的优缺点和适用条件作了比较,并对适用于我国国情的顶空气质联用法进行了改良.
关键词:毒物检验;一氧化碳检验;碳氧血红蛋白(COHb)中图分类号:DF795.
1文献标识码:A文章编号:1008-3650(2008)01-0022-03作者简介:郝红霞(1976—),女,内蒙古人,博士研究生,主要从事毒物药物分析研究.
E-mail:haohx@126.
comAnalysisofcarbonmonoxideinbloodHAOHong-xia,YUZhong-shan,LIUYao(ChinesePeoplesPublicSecurityUniversity,Beijing100038,China)ABSTRACT:methodsthathavebeenusedfordeterminationofcarboxyhaemoglobininrecenttwentyyearswereinvestigatedandtheadvantagesandapplicationconditionsofthesemethodswereanalyzed.
ImprovedmethodofheadspacecapillaryGasChro-matographyandMassSpectrum(HS/GC/MS)forthedeterminationofcarboxy-haemoglobin(COHb)inbloodandorgantissueswasintroduced.
KEYWORDS:toxicologyanalysis;carbonmonoxidepoisoning;carboxyhaemoglobin(COHb)国内外近年来在检测碳氧血红蛋白(carboxyh-aemoglobin,以下简称为:COHb)方面有了较大的进步,主要从方法和仪器上有所改进.
在检测中考虑了相关因素一氧化碳(carbonmonoxide,以下简称为:CO)中毒血液中CO的稳定性、CO浓度对血液中其它物质浓度的影响、CO浓度与中毒时间的关系及病理等等.
分析检测尸体中CO含量,在当前临床监测及毒物分析中常用的方法有:分光光度法[1,2]、气相色谱法、氧电极法、血氧定量计、毛细管电泳法、红外光谱法等方法.
笔者就当今国内外常用的测定方法做一阐述.
1气相色谱法Guillot等人早在1981年用顶空气相色谱法定量检验检血中的CO,该法也适用于其它生物样品.
用峰面积比计算检血中CO的含量.
CO的浓度等于检血中标准CO峰面积的比.
Goldbaum.
L.
R等人于1986年应用GC/TCD技术定量检测血中CO.
1994年,VanDam,J.
等人[3]用顶空进样器和配有TCD检测器的气相色谱仪测量COHb,提高了检测的灵敏度,而且测量时间可节省到2min.
2006年,Vreman.
H.
J等人用气相色谱法检测了死后人体组织受环境中CO浓度的影响,并推算出各组织中COHb与环境中CO浓度的线性关系式[4].
2顶空气质联用法顶空气相色谱法对于腐败血的检测比较灵敏,用色谱柱把CO与其他气体如O2、CO2、N2中分离出来.
这种方法比一般的热导装置要灵敏的多(Gold-banm.
L.
R已经做了比较).
1992年于忠山等人[5]用改良的顶空气相色谱法检测出CO中毒脏器中CO-Hb的含量.
把COHb血常温下隔绝空气储存,存放14个月以后,所测结果与实际值相差不到10%.
2005年,作者[6]采用改良的HS/GC/MS法可以对CO中毒脏器组织进行检测,可以检测出常温暴露放置2个月、低温保存2年的检材.
HS/GC/MS法测定血液中COHb%时,受储存条件和时间的影响很小,基本能和中毒时保持一致.
而且灵敏度高、用量少、时间短,分析一个样品只需3min,而且适用于我国大部分基层办案部门,此方法已经成功应用于法庭科学CO中毒案件的检验.
2.
1标准血样的制备取150ml三角烧瓶,加新鲜血110ml,加几滴正丁醇以消泡,用塑料膜扎紧,用2根毛细管插入三角烧瓶,其中一根毛细管置于血液面上空间做排气管;另一根插入血液面下通入CO气体,通气的速度控制在目视刚鼓泡为佳.
通CO半小时后,以6~10ml/min速度通氮气5min赶走游离的CO.
盖紧轻缓摇匀30min,置于5℃保存.
2.
2空白血的制备取空白新鲜血100ml通空气30min,再通氮气5min,于5℃密闭保存.
·22·DOI:10.
16467/j.
1008-3650.
2008.
01.
010刑事技术2008年第1期2.
3不同COHb%血的制备将饱和血110ml,与空白血110ml按0+20、2+18、4+16、6+14、8+12、10+10、12+8、14+6、16+4、18+2、20+0混合,得到0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的COHb血11份,各20ml,保存在密闭的注射器中.
2.
4血样分析取0.
25ml不同浓度的血各2份(比较实验),加入10ml顶空瓶中,各加0.
5ml蒸馏水,立即封口.
再用1ml注射器准确抽取0.
25ml释放剂,注射到顶空瓶中.
放置在50℃的加热块中加热30min.
气质联用仪进行调谐后,取每份样品进行分析.
从顶空瓶中准确抽取200μl气体,迅速注入气相色谱仪进样口,开始运行仪器.
2.
5碳氧血红蛋白饱和度的计算COHb%=检血的峰面积饱和血的峰面积*100%(1)实践证明HS/GC/MS法具有很多优越性:一是灵敏度高,可以检测出空气中0.
01%的CO气体.
二是取样量少,每次只需0.
25ml血样或1克肝脏.
三是时间短,分析一个样品只需3min.
四是对于腐败检材同样适用,几乎适用于肝、肺、脑、心肌、肌肉、肾等任何生物检材;尤其检验高度腐败检材更显示出其它方法所不能比拟的优越性.
用此法适合我国此类案件的实情,检验一些复杂案中的检材,可给法庭判决提供可靠的数据依据.
3血氧定量计法血氧定量计是一个特殊的自动分光光度计[8],它可以测定Hb衍生物不同的吸收峰.
血氧定量计是丹麦哥本哈根辐射仪厂出品,只需35μl的样品即可准确检测,其特点是取样少,时间短(COHb、和O2饱和度值[9],易于操作.
两极真空管分光光度计测量血样有6个不同的波长,血氧定量计是通过选择吸收峰而计算出COHb的含量,即COHb%=CO-Hb/THb,THb=HHb+HbO2+COHb+MetHB[10];根据6条线可以求出THb中各成分的含量,血氧定量计在临床检测方面较多[11,12],在10%~80%的COHb浓度范围内,结果较精确的,它能在短时间内测量出COHb、HHb、HbO2、MetHb、THb的量,而且方便省时,无需任何处理.
由于血氧定量计取样少(COHb和O2饱和度值,易于操作,在有条件的国家和地区运用较多.
但其对10%以下COHb的检测不适用.
4改良GC-TCD法检测尸体血中COHb%由于正常的GC法有时会给检测工作带来问题,主要是因为受热或冷冻温度超过了-30℃,尸体血样中的MetHb%会增高[13,14],或者由于没有及时保存的而把红血球素氧化成MetHb.
而MetHb不会结合CO,因此高浓度的MetHb会减弱CO的结合能力[15].
那么由公式(1),分母变小,造成COHb的百分比明显增高了.
所以研究了一种新型GC法测量COHb%.
加入连二硫酸纳,有效减少MetHb,应用于1%~67%COHb,效果较好.
为了证实这一点,2004年Ruscellj等人[7]用了3种方法.
一是普通GC法,二是分光光度法,三是新GC法(加入还原剂连二亚流酸钠).
正如作者所期望的,新GC法出错率明显降低,而其余2种出错超过50%.
虽然GC法比分光光度法耗费时间,但是它可用于腐败血和脏器的检验,就此来说远比UV法实用得多.
实验证明此方法在检材受热或冷冻超过-30℃时,能准确检测出CO的含量.
还原剂连二亚硫酸钠的浓度应等于0.
287M时,是最佳浓度,不影响测定.
5毛细管电泳法Durkin等人[16]于1998年用毛细管电泳的方法检测出尸体中COHb的含量.
实验是将亚铁血红素从血色素中分离,标准血色素中减少的亚铁血红素和CO结合的亚铁血红素通过毛细管电泳成功的分离.
由此应用于CO中毒血样的检测.
6氧电极法氧电极法是通过检测血中的O2,利用带有记录器的电极分析仪,此方法适用于受热变性的血样检测.
Y.
KATSUMATA等人[17]以此方法测量,设备是氧电极图分析仪(100800Model,BeckmanIn.
,Ful-lertonCA,U.
S.
A)连接记录器,氧电极仪装有一个玻璃瓶.
样血中的红血球,完全溶于脱氧的水中,铁氰化钾被用做释放剂.
当血中COHb存在时,CO从COHb中释放出来,中仓等压后,加入红血球.
因为CO结合Hb的能力远大于O2,因此CO使O2分子从HbO2中置换出来,铁氰化钾不会引起O2从细胞里的HbO2释放出来,氧的释放量与血中CO浓度有关.
在火灾事故中腐败血经常受热后形成了MetHb,既不结合O2也不结合CO.
与其他方法不同,其它方法主要是用CO使血达到内部饱和,但如果使用氧电极将会非常容易,在大多数火灾事故中,氧电极可以直接测出COHb,只需要少量的血,比较快捷准确,对于测量火灾后变质血中COHb浓度更加适用.
·23·刑事技术2008年第1期7傅立叶变换红外光谱法1994年Moria等人[18]应用傅立叶交换红外光谱法检测COHb.
我们可以运用傅立叶交换红外光谱显微系统测得COHb的吸收峰.
FeCO,因此在1969cm-1有弱吸收峰,又由于N-H的伸缩振动,因此还会出现一个强峰.
同时可以观察到>CO的伸缩振动峰和-NH的弯曲振动峰(1544cm-1).
运用1969cm-1和1544cm-1处的吸收峰面积比可以求得COHb的浓度.
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收稿日期:2006-03-07(上接第17页)有时金属板正面显现出的字号效果不佳,这时要观察背面显现的字号,相互印证、相互补充,确定完整的字号.
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收稿日期:2006-11-22·24·