化学对法医学的贡献
摘要:扼要介绍了我国法医学的源起及其发展过程中化学的贡献,并对法医诊断的化学方法,如犯罪物证中指纹、砒霜的化学检验方法以及DNA指纹图技术中的化学原理作了比较详细的介绍。
关键词:法医学;化学检验方法;指纹;砒霜;DNA分型技术
化学原理作为法医学家检测犯罪物证的重要理论之一,一直以来与法医学具有重要的联系。本文将主要介绍法医学中所使用的与化学原理有关的法医诊断方法。
1对法医学源起的化学贡献
1.1我国法医学的源起
法医学(Forensic medicine)主要是应用医学、生物学和其他自然科学理论与科学方法,研究尸体、活体以及人的组织、体液斑等,用来解决法律上有关人身伤亡问题的一门应用科学, 是联结医学与法学的一门交叉科学 [1]。 法医学作为一门应用科学,其诞生和发展,与社会经济的发展、法的出现以及医学和其他自然科学的进步有着密切的联系。我国是世界上最早出现法医学的国家。最早的法医学检验可以追溯到战国时代(公元前475—221年),那时就有“令史”从事法医检验工作。到了秦代,法医检验已有发展。1975年12月在湖北云梦出土的“睡虎地秦墓竹简”中的《法律答问》、《封诊式》是我国最早的与法医学有关的刑法条文及法医检验案例文字记载。其中《封诊式》对活体检验、尸体检验和现场勘验方面均有明确、详细的记载,已经形成法医学的雏形。汉唐时期(公元前206年~公元907年)法律制得到进一步完善,相应的法医检验日趋进步,提出了诈死诈伤的概念及检验方法。我国最早的一部法典《唐律》对损伤程度、确定致命伤则提出了明确的法医学检验鉴定标准。其中,我国宋代被誉为“世界法医学之父”的宋慈编著的《洗冤集录》,是中国也是世界上第一部系统记录利用科学原理破案的法医学专著。其广泛总结了宋代以前法医学尸体检验的经验,内容涉及现代法医学中心内容的大部分,对于尸体现象、窒息、损伤、现场检查、尸体检查等方面,作了大量的科学的观察和归纳。其范围之广、内容之深入,成为以后各时期以及西方国家法医学迅速发展的一块重要奠基石[2]。
1.2化学对法医学的贡献
化学对推动法医科学的不断发展做出了重大的贡献。公元8世纪,中国出现的指纹鉴别方法是最早的利用科学原理来确定和鉴别物证的法医学技术。之后在长达七个世纪的时间里,除了其中典型的检测人体内尼古丁的斯塔斯-奥托测试法发明之外,法医学化学科学方法取得相对较少的进展。一直到19世纪中期,由于解剖尸体的开展、显微镜技术的出现和化学分析方法的应用,法医学取得了迅速的发展,特别是在法医病理学和中毒学的进展尤其显著。这一时期,用来鉴别犯罪现场血液的舒贝因发明的过氧化氢测试和范?迪恩的愈创木脂测试是最早用于法医学的化学实验方法;1832年发明的第一种毒药化学测试方法——测试砷的马什检测法是法医科学历史上的第一个转折点;19世纪80年代研究子弹的“指纹分析”也开始出现。随后,研究人员开始利用大量化学技术来分析血液、指纹、DNA技术、文件、军火炸药、药品、土壤、细菌、和其他微生物、燃烧残留物,甚至声波指纹。法医学理论日益科学化,法医学检验也由主要通过体表检查而发展到主要依赖于解剖和实验方法检验。第二次世界大战后,科学技术的发展不断促进法医学的发展。20世纪60年代大量现代化学分析仪器的运用,新的检验技术的开发,使法医学得到突飞猛进的发展。《法医化学》等法医学分支科学纷纷诞生。 化学科学日趋成为现代法医学的重要基础理论[3]。
2法医诊断的化学方法
法医学中有关诊断的化学方法主要有:应用化学分析方法对毒物、排泄物、呕吐物等进行定性和定量分析;利用化学反应方法鉴别物证是否有血迹以及用生物化学方法识别人体酶型和遗传指纹(DNA技术)等。
2.1指纹鉴定
指纹是指手上皮肤花纹的形态。当人用手接触某物体表面,手中汗腺形成的少量分泌物会残留在物体表面,即指印。现代化学分析表明:汗腺中分泌物的成分约98.5 %是由水组成,其中溶解有少量(约1.5 %)但是种类繁多的固体物质。这些固体溶解物中大约2/3为氨基酸等有机物质,1/3为氯化钠等无机物质(见表1所示)。对指纹技术人员来说,其中最重要的是氨基酸。这些物质在指纹中含量虽少却非常重要,它们可能是用来探测指纹存在的某些化学反应的基础物质, 因而指纹是揭露和证实犯罪最有力的证据之一。
指纹鉴定中,使用最广泛的化学测试方法包括硝酸银显现法、碘熏法和“502”黏合剂显现法。
(1)硝酸银显现法
硝酸银(AgNO3)法是最古老的潜在指纹探测方法。这种方法的原理是硝酸银能够与汗腺分泌物中的氯离子发生反应,生成氯化银固体。在光线照射下,固体氯化银很容易分解形成氯气和固态灰黑色金属银粒子。银粒子沉积于汗液指纹印上,从而显出纹线。
AgNO3(溶液)+Cl-(溶液)?AgCl(固体)+NO3-(溶液)
2AgCl(溶液)+hv?2Ag(固体)+Cl2(气体)
硝酸银显现法中,探测指纹常用浓度为1 %~3 %的硝酸银无水乙醇溶液。将少量溶液喷洒或用棉球蘸取轻轻涂在待测表面后,放置阴暗处晾干,然后在紫外线下曝光,控制好时间,指纹一旦显现出来要抓住最好时机立即拍照。该方法成本低,操作简便,主要用于显现普通浅色纸张、较新的本色木和单色纸张上的汗液指纹印。但其形成的指纹图案在较短一段时间后很容易变得模糊不清,故不能用来测试留存时间长于几周的指纹。
(2)碘熏法
碘熏法是通过指印物质中油脂对碘的粘附和吸收作用,利用碘蒸气的熏染来显现潜在指印的方法。一般将带有指纹的物面悬挂在封闭容器中,然后在一个名为碘熏枪的孤立容器中加热碘晶体,并将生成的碘蒸气导入到正面透明的封闭测试容器。碘晶体受热升华,当有汗腺分泌物存在时,碘会与其中的脂肪酸发生反应,生成一种十分明显的褐色配合物,其化学反应是
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH+I2?
CH3-(CH2)7-CH-CH-(CH2)7-COOH
二碘硬脂酸
由于生成的配合物极易分解,指纹在表面形成的褐色证据会很快消失。因此,进行这种测试时可以在容器中引入第二种试剂,将探测得到的指纹“固定”并长时间保存。常用的物质是淀粉溶液。淀粉溶液与指纹上沉积的碘单质发生反应形成更持久的蓝色图案。也可在碘蒸气生成指纹图案上喷洒浓度为0.3 %的7,8-苯并黄酮(也称为萘黄酮)溶剂或涂抹1 %氯化钯溶液,使指纹印呈深紫色或棕褐色被很好地固定下来并保留更长时间。碘熏法适用于显现光滑纸张、蜡纸、复写纸、竹器、本色木、石灰墙、塑料、细纱纺织品等表面上的新鲜或较陈旧的指纹印,由于碘具有一定的氧化性,所以不适于检验易被其氧化的金属物表面的纹印。
(3)“502”黏合剂显现法[6]
“502”黏合剂以α—氰基丙烯酸乙酯为主体,由于强吸电子基团—CN和—COOC2H6
的存在,α-氰基丙烯酸乙酯单体很容易在水或弱碱的引发下进行阴离子型聚合,形成白色的固状物,基于潜指印本身具有或处理后具有的湿度或弱碱条件,从而显现出潜指印。这种方法试验很容易进行,首先将待测物悬挂在至少一面透明的容器中,向容器中加入几滴“502”黏合剂,密封后将容器加热至100 ?左右。容器中的α—氰基丙烯酸乙酯受热挥发后,遇物体表面有汗渍的部位,引发α—氰基丙烯酸乙酯单体聚合,形成固状聚合物,从而显出白色或灰白色指纹印。整个过程一般需要两个多小时就可以完成。“502”黏合剂显现法设备简单,费用低廉,操作方便,灵敏度高,已成为检测无孔物体如玻璃、塑料、橡胶和皮革上的潜在指纹的标准方法。
2.2砒霜检测
单质砷无毒,而砷的氧化物则有剧毒,最常见的是三氧化二砷(As2O3),即砒霜。砒霜又名信石,为白色粉末,无臭、无味、易溶于酸、碱,微溶于水,易升华(193 ?)。口服中毒量为0.005 g~0.05 g。致死量为0.1 g~0.2 g。其混于食物中不易察觉,可经口服吸收而中毒,故是古今中外投毒杀人或服毒自杀、食物污染和医疗不当等的常用毒物。砒霜的毒性作用,主要是与人体细胞酶蛋白的琉基(—SH)相结合,使细胞酶失去活性,引起糖代谢停止,蛋白分解,促使细胞死亡。尤其对神经细胞危害最大。它还能通过血液循环,作用于毛细管壁,麻痹毛细血管,造成营养组织障碍。砒霜中毒主要表现有胃肠炎症状和神经中毒症状。感觉异常、眩晕、气短、心悸、食欲不振,严重的上吐下泻,酷似霍乱,四肢疼痛性痉挛,呼吸麻痹而死亡。严重中毒者,虽抢救未死,其后遗症也很严重。历史上武大郎在体质极弱的状态下,就是被潘金莲用一包砒霜调在药内灌下,当时“腹痛”、“气闷”,而很快死亡[7]。对于砒霜的检测最具影响的方法是1832年发明的第一种毒药化学测试方法——马什检测法,至今仍被广泛使用。其测定原理如下:
向待测样品中加入纯金属锌和硫酸溶液。如果样品中含有砷元素(以砷的氧化物形式存在),它会被金属锌还原。
As2O3+6Zn+6H+2As3-+6Zn2++3H2O
酸性条件下,得到的As3-离子与硫酸中的H+离子组成一种砷化三氢(AsH3)气体。
As3-+3H+AsH3
然后将砷化三氢气体通过一个被加热的长管道,气体受热后发生分解,生成的单质砷会形成银状的黑色薄膜,同时产生氢气。
2AsH3 2As+3H2
这层砷薄膜被称为砷镜。砷镜的面积直接正比于检测品中砷元素的含量,因此,这种方法可以定量测试体内砷的中毒量。
2.3DNA分型技术——限制性片段长度多态性分析技术
DNA分型技术,是指利用分子生物学技术检测、分析人类遗传标记,进行个体识别和亲子鉴定。1985年英国遗传学家Alec Jeffreys应用该技术成功地进行了第一起移民案涉及的亲子鉴定,开辟了法医物证DNA分析的先河,实现了由否定到认定的法医鉴定的质的飞跃,给法医学领域个体识别和亲子鉴定带来革命性变化,在鉴定生物证据方面显示出巨大生命力[8]。DNA即脱氧核糖核酸(De-oxyribonucleic acid)是细胞内线性生物多聚体,它存在于真核细胞中。在人类进化过程中,DNA不断发生突变,在DNA复制时的序列滑动和染色体的分离与组合,从而形成了人类DNA的个体差异及DNA多态性。DNA分型技术就是利用此现象,通过检测遗传标记的遗传学特征,确定不同个体的一致性和遗传关系,从而达到个人识别和亲子鉴定的目的。
限制性片段长度多态性分析技术RFLP (restriction fragment length polymorphism), 是最先发展起来的DNA分型技术。该技术利用一种特定种类的酶,即限制性内切酶,这种酶可
以辨认DNA分子中特定碱基对序列的具体位置,并从这些位置将DNA分子切断。人体基因组DNA以特定的限制性内切酶消化,经电泳分离,萨森印迹(Southern blotting)转移,然后选择特定小卫星DNA探针杂交,而显示高度多态性图谱,该图谱恰似手指的纹理样复杂,也被广泛称为DNA指纹图技术。DNA指纹具有高度的个体差异,图谱的个体特异性取决于所用的限制性内切酶和探针的选择,能很好地反映出群体中个体DNA的特征,使鉴定者能直观地比较其异同及其是否遗传关系。RFLP分析主要有DNA分子的煮解、电泳分离、印迹转移、探针标记、放射自显影等化学操作步骤[9]。
(1)DNA分子的煮解
将分离彻底且分子完整的DNA待测样品和所选择的限制性内切酶一起放在培养管中(按照限制酶要求的特定反应条件配制反应体系),然后将培养管在高温的环境中放置一段时间,通常需要24小时。限制性核酸内切酶,是从细菌体内提取的一种核酸水解酶,能够识别双链DNA分子特定碱基序列,并以内切方式水解DNA分子中的磷酸二酯键。因此在这个过程中内切酶能识别出DNA分子链中所有目标位置并将之切断,当反应完成后,即DNA分子被煮解。当确定DNA分子被完全煮解,即可以进行确证实验。煮解一旦完成,培养管中将存在大量等位基因。由于这些等位基因只是起始和结尾碱基对之间的重复单元出现的次数不同,故称之为长度多态性。实际上正是由于这些DNA片段具有丰富的多态性,人们才选择它们加以切割。
(2)电泳分离[10]
首先将煮解后的DNA分子加入电泳槽。选择0.8 %琼脂糖凝胶作为支持介质,1×TAE(Tris-乙酸缓冲溶液)作为电泳缓冲液,潜水式电泳方式分离。由于DNA分子中四种核苷酸带电荷相同,在中性或弱碱性溶液中(pH=8.0)带负电荷,因此在电泳时,将待测样品点加在阴极端。在直流电场的作用下,DNA片段将按分子量的大小以不同速度泳向阳极。电泳后,不同的DNA片段将按其分子量的大小排列在由阴极至阳极的凝胶上。DNA片段的迁移率与分子量的对数或片段长度成反比。琼脂糖凝胶电泳法是分离DNA的标准方法,此方法不仅简单,而且能分离其他不易分离的DNA片段混合物,并可有凝胶中置入的荧光染料溴化乙锭染色,在紫外光下直接观察DNA片段的位置。可检验至少1 ng的DNA量。
(3)印迹转移[11]
电泳后,限制性DNA片段排列在凝胶上,由于凝胶的机械强度不高,在杂交过程中容易碎裂,并且DNA在凝胶上极易扩散,时间过长甚至可以离开凝胶,因此必须将分离后的DNA片段原位转移到固体支持膜上。萨森印迹转移法是最常用的方法。具体方法是:首先用一定量盐酸溶液浸泡凝胶,再用NaOH与NaCl配制成的碱性液使凝胶上的DNA片段变性,由双链变为单链,并保持单链状态。然后利用吸水滤纸的毛细作用吸取转移缓冲液,使移动的缓冲液依次通过凝胶、尼龙膜,顺势将DNA片段从凝胶转移到尼龙膜上。萨森印迹转移操作简单,效果肯定,但时间较长。目前利用核酸真空转移仪改进了上述转移方法,它主要利用真空吸引作用将DNA片段转移至尼龙膜上,再经烘烤加热或紫外线照射,DNA被固定在膜上,简化了操作步骤,节约了试剂,提高了转移效果。
(4)探针标记
印迹转移后,尼龙载体上的DNA片段仍是不可见的。为了观察到这些片段,需用DNA探针标记。DNA探针是一些人工合成的小段DNA链,用来与测试片段中已知的特定碱基对序列形成化学键。当这种探针被加到尼龙载体上时,它就会“搜寻”匹配相同的片段并与之形成化学键,从而结合在一起。通过对标记物检测,可以测定出与探针杂交的靶DNA。DNA探针标记物是一类示踪分子。最常用的标记同位素是33P,其灵敏度和特异性较高。
(5)分子杂交
分子杂交实质上是DNA复性,即将变性后的单链DNA分子与任何来源的单链DNA分子按其碱基配对原则重组,构成新的双链DNA分子。此过程是被检测的DNA分子与标记的DNA探针进行杂交。杂交反应体系的温度和离子强度可人为地控制。例如,在5×SSC [主要成分为氯化钠、柠檬酸钠、三(羟甲基)氨基甲烷] 缓冲液、55 ?的较低温度和较高离子强度条件下,DNA探针可以与多个片段杂交,形成多基因座“DNA指纹”;在0.1×SSC缓冲液、65 ?的较高温度和较低离子强度条件下,探针可以与对应的靶片段杂交,形成单基因座“DNA纹印”。
(6)放射自显影
将杂交后尼龙膜与感光胶片叠在一起,置密封的曝光暗盒内,,70 ?下感光后,取出感光胶片(根据信号强弱决定曝光时间,一般在1,3天),取出暗盒,置室温1,2 h,使其温度上升至室温,然后冲洗感光胶片(洗片时先洗一张,若感光偏弱,则再多加两天曝光时间,再洗第二张片子),显影定影后即可获得DNA指纹图。
限制性片段长度多态性分析技术在法医学生物物证鉴定中的应用较早,其可靠性较高、具有很好的共显性、重复性和种属特异性且来源于自然变异。但也有一定局限性:其灵敏度较低,一次检测需要的DNA量至少要500 ng,不适于微量材料的鉴定;操作过程费时繁杂,一般要3~7天才有结果等[12]。当前法医DNA分型采用STR分析技术、线粒体DNA序列分析技术和以PCR技术为基础的其他DNA分析技术等主要技术方法。随着现代科技的迅猛发展,如纳米技术、微电子技术、生物技术、新型材料等,为DNA检验的发展提供了物质和技术基础,不仅使DNA检验准确高效,而且向微型化、智能化和全自动化方向发展,并将会在更多领域内发挥作用,同时也向从事法医学DNA检验工作人员提出了新课题。
3展望
随着纳米技术、新型复合材料、光谱分析等现代化学新科学技术研究的不断发展和加深,化学在法医学领域的分析能力会越来越强,鉴定范围也会越来越广,将为法庭提供更加精确真实的证据,用自己独特的技术服务于社会, 并在新技术应用、毒(药)物基因组学、生物标记物、DNA分析等法医学方面有更新的发现和突破。
参考文献:
[1][3] 陈世贤主编.法医学[M].第2版.北京:法律出版社,2005:1,9.
[2] 王宏川.宋慈与《洗冤集录》[J].河南公安高等专科学校学报.1999,(1):55,57.
[4][10] David E.Newton著.杨延涛译.法医化学[M].上海:上海科学技术文献出版社,2008.7:19,127.
[5]胡子威,沈阳,杨睿,王一帆,张静,倪前兵,陈春涛. 新法消褪碘熏显手印中的杂景[J]. 湖北警官学院学报,2008,(6):108.
[6]李琼瑶著.司法物证鉴定技术[M].北京:中国民主法制出版社,2005:1301.
[7]朱小曼.从武大郎被毒杀谈起[J].新医学.1980,(11):610.
[8]胡萌.DNA分析技术在法医学中的应用及进展[J].医学信息手术学分册,2008,(7):633.
[9] 朱金玲,罗佳滨.DNA分型技术在法医学中的应用[J].黑龙江医药科学,2003,(5):108.
[10][11] 孙言文主编.物证技术学[M].北京:中国人民大学出版社,2009:362,363.
[12] 朱金玲,罗佳滨.DNA分型技术在法医学中的应用[J].黑龙江医药科学,2003,(5):108.
配位化学在医学中的应用1
配位化学在医学中的应用
放射化学 刘申宝
配位化学是研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。 现代配位化学的研究领域涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题,形成了金属有机化学、配位催化、配位场理论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在医学领域诸如抗癌,杀菌,治疗心脑血管病等有广泛应用!配位化合物简称配合物,也叫错合物、络合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成
配合物对生物体的重要性
在大多数情况下,生物体内的金属元素不是以自由离子形式存在,而是与配体形成生物金属配位化合物。这些在生物体内与金属离子配位并具有生物功能的配位体称为生物配体。
蛋白质是动物、植物和微生物细胞中最重要的有机物质。除含有碳、氢、氧、氮外,还含有少量硫,有些蛋白质还含有铁、锌、钴等金属。由蛋白质和金属离子结合形成。其中多数金属离子仅和蛋白质连接;少数除和蛋白质相连外,还和一个较小的分子相连,如血红蛋白中的铁(Ⅱ)除和蛋白质相连外,还和卟啉相连。金属蛋白质有重要的生理功能。如血红蛋白为运送氧所必需。
铜蓝蛋白能催化铁(Ⅱ)的氧化,以利于铁(Ⅲ)和蛋白质结合形成运铁蛋白。运铁蛋白用于
运送铁。铁蛋白则用于储存铁等。
血红蛋白分子结构 维生素B12分子结构
一、金属配合物作为药物的运用
有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、难吸收性等缺点而不能直接在临床上应用,但若把它们变成配合物就能降低毒性和刺激性,利于吸收。
金属配合物还可以作为抗病毒药物,抗癌药物。某些金属配合物有抗病毒的活性,病毒的核配和蛋白质均为配体,能与金属配合物作用,或占据细胞表面防止病毒的 吸附,或防止病毒在细胞内的再生,从而阻止病毒的繁殖。随着经济发展,生活提高,癌症对人的生命威胁越来越大。化疗是治疗癌症的重要手段,但是其毒副作用较大,金属配合物的药用性引起了人们的广泛关注, 开辟了金属配合物抗癌药物研究的新领域。随着人们对金属配合物的药理作用认识的进一步深入,新的高效、低毒、具有抗癌活性的金属配合物不断被合成出来。其中包括某些新型铂配合物、有机锡 配合物、有机锗配合物、茂钛衍生物、稀土配合物、多酸化合物等。
如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血;酒石酸锑钾可以治疗糖尿病,而且和维生素B12等含钴螯合物一样可用于治疗血吸虫病;博来霉素自身并没有亲肿瘤性,与钴离子配合后其活性增强;阿霉素的铁、铜配合物比阿霉素更易被小肠吸收,并透入细胞;在抗菌作用方面,8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性,它们间的配合物却呈明显的抗菌作用;镁和锰的硫酸盐、钙和钙的氯化物可使四环素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌活性大增;在抗风湿炎症方面,抗风湿药物(如阿司匹林和水杨酸衍生物等)与铜配合后疗效大增。顺式铂钯配合物具有抗癌作用;一些铁配合物可用作抗病毒剂。
阿司匹林和铜的配合物 博来霉素
二、金属配合物还可用于解毒剂
有害金属在体内无法靠机体自身转化为无毒物质排出。一般可选择合适的配体与其配位而排出体外。这种方法称为配体疗法。所用的配体称为解毒剂。
例如D-青霉胺、半胱霉酸、金精三羧酸在机体内可分别结合Ca2+ 、Ba2+,形成水溶性配合物排出体外;2,3-二巯基丙醇可从机体内排除汞、金、镉、铅、饿、锑、砷等离子;EDTA 是分析化学中应用很广的配合滴定剂,在机体内可排出钙、铅、铜、铝、金离子,其中最为有效的是治疗血钙过多和职业性铅中毒,例如Ca-EDTA 治疗铅中毒,是利用其稳定性小于Pb-EDTA ,Ca-EDTA 中的Ca2+可被Pb2+取代而成为无毒的、可溶性的Pb-EDTA 配合物经肾排出。对于放射性核素,如DT-PA , EHDP 等螯合剂具有良好的亲和性,尤其表现在对阿系、镧系金属元素有良好的促排效果。
三、金属配合物作为抗凝血剂和抑菌剂
例如在血液中加入少量EDTA 或柠檬酸钠,可螯合血液中的Ca2+,防止血液凝固,有利于血液的保存,另外,因为螯合物能与细菌生长所必需的金属离子
结合成稳定的配合物,使细菌不能赖以生存, 故常用EDTA 作抑菌剂配合金属离子,防止生物碱、维生素、肾上腺素等药物被细菌破坏而变质。
四、 配合物在临床检验和生化实验中的应用
利用配合物反应生成具有某种特殊颜色的配离子,根据不同颜色的深浅可进行定性和定量分析。例如,测定尿中铅的含量,常利用双硫腙与铅离子生成红色螯合物,然后进行比色分析;而Fe3+ 可用硫氰酸盐和其生成血红色配合物来检验。
五、配合物合成在药物化学中的修饰作用
很多有机药物在和金属离子配位后效果有明显提升,例如双香豆素是抗凝血剂,它与镁离子2比1配合后口服抗凝血效果明显提高,阿霉素具有抗癌作用,但是其对心脏有较严重损害而限制了它的应用,但是用阿霉素和铁形成3比1配合物可以克服这一缺点,而且药效有了提升,被命名为昆莱霉素。水杨酸和乙酰水杨酸为治疗关节炎药物,但是会刺激胃部而引起溃疡,但是其与铜配合物不但药效更好,而且不会引起溃疡。含铋溃疡药物用于治疗肠胃疾病时,常常和柠檬酸配合成胶体溶液在胃中被酸化,沉淀出柠檬酸铋和氯化氧铋覆盖在溃疡部位而达到治疗目的。
配位化学不但在医药方面有了一定的发展,而且在生命科学中的发展中举足轻重,但是并没有得到飞跃的发展,仍然比较落后。比如说,中药的现代化进程需要从分子水平上探讨天然药物的协同、拮抗和双向作用,从而揭示天然药物作用的本质,进而阐述中医药理论;同时对中药复方中药物间的相互作用关系的研究,可以在理论上指导中药配伍的改进,创制更合理的方剂,为中药新药开发提供理论依据,目前这方面的研究有待进一步深入。还有,配位化学在抗毒中的运用也有待提高,尤其是治疗或者缓解一些比如蛇毒等在很短时间内就会致命的剧毒等。另外,在研究抗癌药物方面也都基本处于试验阶段,人们对于很多配合物的抗癌机理仍不是很清楚。但是,随着配位化学的逐步发展以及同其他学科的相融合,相信一定可以更好的应用与医学领域。
医学和生物化学领域中的应用
医学和生物化学领域中的应用
■色谱峰 1、乙玻胺
2、去氧苯巴比妥 3、苯巴比妥 4、苯妥英
5、环已烯巴比妥(内标) 6、酰胺咪嗪
图115分析血清中的抗惊厥药
■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:0.1M 磷酸盐缓冲液(pH5.5)/甲醇(10/9)流 量:1.2ml/min 柱 温:55℃
检测器:紫外(210nm )
■色谱峰 1、茶碱
2、羟乙茶碱(内标)
图117分析血液中的茶碱
■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:0.1mM 磷酸盐缓冲液(pH2.1)/乙腈(10/1)流 量:1.0ml/min 柱 温:40℃
检测器:紫外(270nm )
■色谱峰
1、乙酰水杨酸 2、水杨酸
图116分析血清中乙酰水杨酸和水杨酸 ■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:0.1M 磷酸盐缓冲液(pH2.1)/甲醇(1/1)流 量:1.5ml/min 柱 温:55℃
检测器:紫外(245nm )
■色谱峰 1、尿酸
2、次黄嘌呤 3、黄嘌呤
图118分析尿中黄嘌呤、次黄嘌呤和尿酸 ■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:20mM 磷酸盐缓冲液(pH3) 流 量:1.0ml/min 柱 温:40℃
检测器:紫外(260nm )
图120 分析血液中维生素25-OH-D 3
■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:甲醇/水(5/1) 流 量:1.5ml/min 柱 温:50℃
检测器:紫外(265nm )
■色谱峰
1、香草杏仁酸(VMA )2、高香草酸(HV A )
图122分析婴儿尿液中的HVA 和VMA ■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-VMA(6.0mm×15cm) 流动相:酒石酸/乙腈(97/3)
(加有少量EDTA )
流 量:1.5ml/min 检测器:电导
■色谱峰
1、正乙酰基腐胺 2、腐胺
3、正乙酰基亚精胺 4、正乙酰基精胺
图121分析尿中的多胺化合物
■分析条件:
色谱柱:Shim-pack CIC-ODS(6.0mm×15cm) 流动相:高氯酸钠和已烷基磺酸钠/乙腈,
梯度洗脱
流 量:1.1ml/min 柱 温:50℃
检测器:荧光(Ex.345nm,Em,455nm )
(用OPA 柱后衍生法)
超声医学对诊断乳腺癌的应用价值
超声医学对诊断乳腺癌的应用价值
乳腺癌在女性中发病率高, 且为女性癌症死亡的主因, 占所有女性癌症病例 数的 23%和癌症死亡数的 14%[1],因而对乳腺良、恶性肿瘤的鉴别诊断和乳腺 癌的早期诊断, 成为医学影像学界关注的热点和研究的重点。 本文总结近年文献, 介绍目前常用的超声技术对乳腺癌的诊断要点。
1 二维超声
二维超声最常用于乳腺疾病的诊断及鉴别诊断 [2]。其对乳腺癌的诊断主要 从形态、边界、内部回声、后方回声、浸润表现和淋巴结转移进行综合分析。典 型乳腺癌在二维声像图中的一般表现为形态不规则, 表面凹凸不平, 呈蟹足状或 分叶状,部分肿块的纵横径之比 >1.4,边界欠清晰,可呈锯齿状,无包膜;肿块 内部回声多表现为弱回声,分布不均,如发生出血、坏死时,则出现不规则的无 回声区, 后方回声衰减。 “ 恶性晕 ” 征是癌细胞向周围组织的直接浸润和周围纤维 组织增生所致, 可作为超声诊断乳腺癌的边界特征, 表现为肿块前、 侧壁不规则、 厚薄不均的强回声包绕。
二维超声可判断乳腺癌肿块的浸润范围, 当癌肿未超出腺体层时, 皮下脂肪 层、 乳后间隙和肌层层次清楚、 结构完整; 侵及皮肤时出现皮肤增厚, 回声增强; 侵及皮下脂肪层时出现皮下脂肪层增厚、 水肿; 侵及乳腺后间隙时出现间隙变薄 甚至消失;侵及肌层时出现肌筋膜连续性破坏和肌层不规则肿块浸润。
二维超声对乳腺癌的腋窝淋巴结转移可有直观表现, 其表现为淋巴结形态异 常,常表现为圆形,长径:短径 4分诊断恶性, <3分诊断为良性病变>3分诊断为良性病变>
综上所述, 乳腺良恶性肿瘤的临床、 病理和影像表现存在一定的重叠, 部分 鉴别困难, 因此在实际工作中对乳腺癌的影像学诊断强调多种影像方法的联合应 用。由于超生具有实用、简便、无创、准确等特点,随着新仪器和新技术的不断 开发和应用,超声在乳腺癌的诊治中将占有越来越重要的地位。
参考文献
[1] CA Cancer J Clin. V C2011 American Cancer Society, Inc.2011;61:000– 000. [2] 武正 炎 . 国外 乳 腺癌 诊 治指 南解 读 [J].实 用 临床 医药 杂志 , 2008, 12(2):25-26,32.
[3] Milz P, Lienemann A, Kessler M, et a1. Evaluation of breast lesions by power Doppler sonography. Eur Radiol, 2001, 11(4):547~554.
[4] Kook SH, Park HW, Lee . YU , et a1. Evaluation of solid breast lesions with
浅谈电流对人体的作用及医学应用
浅谈电流对人体的作用及医学应用
【摘要】人体是由许多不同导电性能的组织构成的,本文主要阐述各种电流对人体及组织的作用,以及利用导电的性能在医学上的一些应用。
【关键词】心脏起搏器; 高频电刀; 高频电疗
电流对人体的作用通常指的是电流通过人体内部对人体的有害作用,如电流通过人体时会引起针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛乃至血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状,当然这些伤害程度与通过电流的大小、持续时间、途径、种类及人体的状况等多种因素有关。但是在医学上我们有很多地方也可以利用电流的作用来达到治疗的目的,从而达到比较好的效果。
一、直流电对人体的作用
在给人体某一部位通以直流电的情况下,体内组织液中的正、负离子,将在电力场的作用下做定向移动,而离子的移动又将产生各种物理和化学变化,进而引起生理作用。
(一)离子透入
它是利用直流电把药物从皮肤外引入机体内,同时兼有直流电和药物的作用,其疗效比单纯的直流电疗效更好,这种方法已在临床上得到广泛应用。其具体做法是:用欲引入的药物溶液湿润衬垫,并夹带一电极,放在需要作用的部位上,正离子的药物与电源正极相连,负离子药物与电源负极相连,另一电极的衬垫不含药物,用温水润湿,放在机体适当部位。在通直流电时,药物离子因同名电极的排斥作用而进入机体。例如,阳极可把带正电的链霉素离子、黄连素离子等透入体内,而阴极可把带负电的溴离子、碘离子、青霉素离子等透入体内。
电解作用:体内组织液中含有大量的Na+和Cl-,当机体通过直流电时,Na+移向阴极,Cl-移向阳极,在电极上生成钠原子和氯原子,它们又进一步与水作用,生成酸和碱,结果,在阴极出现碱,在阳极出现酸,从而改变了人体组织中的酸碱度。
(二)改变离子浓度
鱿鱼细胞膜对离子移动有很大阻力,所以在直流电的作用下,在细胞膜上会产生离子堆积,一侧堆积正离子,另一侧堆积负离子,从而使原有的离子浓度分布发生变化。另外,在直流电的作用下,各离子的迁移率不同,也会改变它们原来的分布。
二、低频电的作用及心脏起搏器
转载请注明出处范文大全网 » 化学与医学论文:化学对法医学的贡献