Введение
Использование токсикологии в расследованиях
Судебная токсикология – это междисциплинарная область, сочетающая принципы токсикологии с опытом в таких дисциплинах, как аналитическая химия, фармакология и клиническая химия, для содействия медицинским или юридическим расследованиям случаев смерти, отравлений и употребления наркотических веществ. Главной задачей судебной токсикологии является не юридическая значимость токсикологического исследования или применяемые методики, а получение и точная интерпретация результатов. Токсикологические анализы могут охватывать широкий спектр образцов. В ходе расследования судебно-токсиколог должен учитывать контекст дела, в частности, зафиксированные физические симптомы и любые улики, собранные на месте происшествия, которые могут сузить область поиска, такие как флаконы из-под таблеток, порошки, следовые количества остатков и любые доступные химические вещества. Обладая этой контекстной информацией и образцами для анализа, судебно-токсиколог должен идентифицировать конкретные токсические вещества, определить их концентрацию и оценить их вероятное воздействие на организм. В Соединенных Штатах судебная токсикология включает три отдельных направления: постмортальная токсикология, токсикология, связанная с человеческой деятельностью, и судебно-медицинское тестирование на наркотики (FDT). Постмортальная токсикология включает анализ биологических образцов, полученных при вскрытии, для определения влияния наркотиков, алкоголя и ядов. Анализу может быть подвергнут широкий спектр биологических образцов, включая кровь, мочу, содержимое желудка, слюну, волосы и ткани. Судебные токсикологи сотрудничают с патологоанатомами, судебно-медицинскими экспертами и коронерами для установления причины и механизма смерти. Токсикология, связанная с человеческой деятельностью, изучает взаимосвязь между дозой и эффектом для наркотических веществ, присутствующих в организме. Эта область играет ключевую роль в разработке и применении законов, касающихся таких видов деятельности, как вождение в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Наконец, судебно-медицинское тестирование на наркотики (FDT) относится к выявлению употребления наркотических веществ в таких ситуациях, как рабочее место, спортивный допинг, контроль за соблюдением условий условного осуждения, связанного с наркотиками, и проверка кандидатов при приеме на работу. Кроме того, вещество может разбавляться по мере распространения по всему организму. В отличие от регулируемой дозы лекарственного средства, которая может содержать граммы или миллиграммы активного ингредиента, отдельный образец для исследования может содержать лишь микрограммы или нанограммы.
Forensic toxicology is a multidisciplinary field that combines the principles of toxicology with expertise in disciplines such as analytical chemistry, pharmacology and clinical chemistry to aid medical or legal investigation of death, poisoning, and drug use. The paramount focus for forensic toxicology is not the legal implications of the toxicological investigation or the methodologies employed, but rather the acquisition and accurate interpretation of results. Toxicological analyses can encompass a wide array of samples. In the course of an investigation, a forensic toxicologist must consider the context of an investigation, in particular any physical symptoms recorded, and any evidence collected at a crime scene that may narrow the search, such as pill bottles, powders, trace residue, and any available chemicals. Armed with this contextual information and samples to examine, the forensic toxicologist is tasked with identifying the specific toxic substances present, quantifying their concentrations, and assessing their likely impact on the individual involved. In the United States, forensic toxicology compromises three distinct disciplines: Postmortem toxicology, Human Performance toxicology, and Forensic Drug Testing (FDT). Postmortem toxicology involves analyzing biological specimens obtained during an autopsy to identify the impact of drugs, alcohol, and poisons. A broad array of biological specimens, including blood, urine, gastric contents, oral fluids, hair, and tissues, may undergo analysis. Forensic toxicologists collaborate with pathologists, medical examiners, and coroners to ascertain the cause and manner of death. Human Performance toxicology examines the dose response relationship between drugs present in the body and their effects. This field plays a pivotal role in shaping and implementing laws related to activities such as driving under the influence of alcohol or drugs. Lastly, Forensic Drug Testing (FDT) pertains to detecting drug use in contexts such as the workplace, sport doping, drug related probation, and screenings for new job applicants. Additionally, the substance might undergo dilution as it disperses throughout the body. Unlike a regulated dose of a drug, which may contain grams or milligrams of the active constituent, an individual sample under investigation may only consist of micrograms or nanograms.
Алкоголь
Алкоголь проникает в центральную нервную систему, попадая в кровоток через слизистую оболочку желудка и тонкого кишечника. Затем он преодолевает гематоэнцефалический барьер посредством кровеносной системы. Поглощенный алкоголь может замедлять рефлексы, нарушать передачу нервных импульсов, удлинять мышечные реакции и оказывать влияние на различные другие физиологические функции во всем организме.
Марихуана
Подобно алкоголю, марихуана всасывается в кровь и проникает через гематоэнцефалический барьер. Важно отметить, что ТГК, высвобождаемый из марихуаны, связывается с каннабиноидными рецепторами CB1, вызывая разнообразные эффекты. К этим эффектам относятся изменения настроения, искаженное восприятие времени и повышенная чувствительность, в частности.
Моча
Образец мочи, происходящий из мочевого пузыря, может быть получен как добровольно, так и посмертно. Важно отметить, что по сравнению с образцами крови, моча менее восприимчива к вирусным инфекциям, таким как ВИЧ или гепатит В. Многие лекарственные препараты демонстрируют более высокие концентрации и более длительный период обнаружения в моче по сравнению с кровью. Сбор образцов мочи – неинвазивная процедура, не требующая профессиональной помощи. Хотя моча обычно используется для качественного анализа, она не указывает на состояние опьянения, поскольку наличие лекарственных средств в моче лишь свидетельствует о предшествующем контакте с ними. Продолжительность обнаружения наркотических веществ в моче варьируется: например, алкоголь обнаруживается в течение 7–12 часов, метаболиты кокаина – в течение 2–4 дней, а морфин – в течение 48–74 часов. Марихуана, вещество с переменным временем обнаружения в зависимости от характера употребления, может быть обнаружена в течение 3 дней после однократного употребления, 5–7 дней при умеренном употреблении (четыре раза в неделю), 10–15 дней при ежедневном употреблении и менее 30 дней при длительном и интенсивном употреблении, в зависимости от частоты и интенсивности потребления.
Кровь
Примерно достаточный объем крови позволяет провести скрининг и подтвердить наличие большинства распространенных токсических веществ. Образец крови предоставляет токсикологу информацию о веществах, которые воздействовали на обследуемого в момент взятия пробы; по этой причине он является предпочтительным для определения концентрации алкоголя в крови при расследовании дел о вождении в состоянии алкогольного опьянения.
Волосы
Волосы способны регистрировать употребление веществ в среднесрочной и долгосрочной перспективе или высокие дозы. Химические вещества из кровотока могут переноситься в растущие волосы и накапливаться в фолликуле, предоставляя приблизительную хронологию приема веществ. Волосы на голове растут со скоростью примерно 1–1,5 см в месяц, поэтому поперечные срезы из разных участков фолликула позволяют оценить время употребления вещества. Анализ волос на наличие наркотических веществ не является общепринятой практикой. Чем темнее и толще волосы, тем больше в них будет обнаружено веществ. Если два человека употребили одинаковое количество наркотиков, у человека с более темными и толстыми волосами при тестировании будет обнаружено больше веществ, чем у человека со светлыми волосами. Это вызывает вопросы о возможной расовой предвзятости при анализе веществ по образцам волос. Образцы волос анализируются с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). В ИФА антиген необходимо иммобилизовать на твердой поверхности, а затем образовать комплекс с антителом, связанным с ферментом.
Костный мозг
Костный мозг может быть использован для проведения анализов, но это зависит от качества и доступности костей. На данный момент нет доказательств, указывающих на то, что для анализов одни кости лучше других. Извлечение костного мозга из крупных костей проще, чем из мелких. Судебные токсикологи часто используют костный мозг для выявления типа использованного яда, включая кокаин или этанол. Этанол, в частности, является одним из наиболее часто употребляемых психоактивных веществ в мире, а злоупотребление алкоголем и его потребление являются одной из основных причин смерти. Самоубийства, дорожно-транспортные происшествия и различные преступления часто совершаются в состоянии сильного алкогольного опьянения. Метод определения содержания этанола позволяет судебно-токсикологам использовать костный мозг в посмертных исследованиях для определения уровня этанола в организме и скорости его метаболического распада, что позволяет установить примерное время смерти.
Другое
Другие биологические жидкости и органы могут служить источником образцов, особенно образцы, полученные во время вскрытия. Распространенным образцом, получаемым при вскрытии, является содержимое желудка умершего, которое может быть полезно для обнаружения непереваренных таблеток или жидкостей, принятых до смерти. В сильно разложившихся телах традиционные образцы могут быть недоступны. В таких случаях может быть использована стекловидная влага глаза, поскольку волокнистая оболочка глазного яблока и глазница черепа защищают образец от повреждений и фальсификации. Другие органы, часто используемые для токсикологических исследований, – это мозг, печень и селезенка. Как правило, используется система классификации, которая разделяет яды на категории, такие как: коррозионные вещества, газы и летучие вещества, металлические яды, нелетучие органические вещества и прочие.
Жидкая хроматография-масс-спектрометрия
Массовая спектрометрия с жидкостной хроматографией (ЖХ-МС) обладает возможностью анализа соединений, которые являются полярными и менее летучими. Для этих аналитов не требуется дериватизация, как в случае с ГХ-МС, что упрощает подготовку образцов. В отличие от иммунохимического скрининга, который обычно требует подтверждения другим методом, ЖХ-МС обеспечивает более высокую селективность и чувствительность. Это, в свою очередь, снижает вероятность получения ложноотрицательного результата, который наблюдался при иммунохимическом скрининге на синтетические катиноны и каннабиноиды. Недостатком ЖХ-МС по сравнению с другими аналитическими методами, такими как ГХ-МС, является высокая стоимость оборудования. Однако недавние достижения в области ЖХ-МС привели к увеличению разрешения и чувствительности, что способствует оценке спектров для идентификации криминалистических аналитов.
Обнаружение металлов
Соединения, подозреваемые в содержании металла, традиционно анализируются путем разрушения органической матрицы химическим или термическим окислением. Это позволяет идентифицировать и количественно определить металл в неорганическом остатке, который можно обнаружить с помощью таких методов, как тест Рейнша, эмиссионная спектроскопия или рентгеноструктурный анализ. К сожалению, хотя это и позволяет идентифицировать присутствующие металлы, исходное соединение при этом разрушается, что затрудняет определение того, что именно могло быть проглочено. Токсическое воздействие различных металлических соединений может существенно различаться.