人體酒精測定

關(guān)于人體酒精測定大的方面可以分為兩種方式：1.血液測量法2.呼氣測量法第2頁,共33頁，2024年2月25日，星期天血液測量法：1.濕化學法2.酶法3.氣相色譜法第3頁,共33頁，2024年2月25日，星期天呼氣測量法1.濕化學法2.氣相色譜3.電化學法4.紅外光譜法第4頁,共33頁，2024年2月25日，星期天濕化學法：原理：采用滴定法3C2H6O+2K2Cr2O7+8H2SO4=>3CH3COOH+2Cr2(SO4)3(綠色)+11H2O+2K2SO4第5頁,共33頁，2024年2月25日，星期天用一特殊制造的E型玻璃毛細管從指尖或耳垂取約一定量的血，此毛細管事先涂布一層薄氟化鉀和草酸鉀的混合物以防止血液凝固。將血樣置于特殊設(shè)計的錐形瓶中，內(nèi)置過量重鉻酸鉀和濃硫酸，瓶頸上加一玻璃杯后放50℃水浴加熱2h，進行乙醇擴散及氧化。反應結(jié)束后剩余重鉻酸鉀用碘滴定法測出第6頁,共33頁，2024年2月25日，星期天缺點：濕化學法雖然原始卻能測出是飲用過酒精。然而濕化學方法的最大缺陷是不能準確測出血液乙醇濃度，因為有其他揮發(fā)性氣體的干擾，如甲醇、丙酮、乙醚等，它們也參與氧化反應從而導致較高的血醇濃度。第7頁,共33頁，2024年2月25日，星期天酶法：原理：乙醇脫氫酶（ADH）從肝臟和酵母中分離出來血液樣本加入酸使蛋白質(zhì)凝固，然后加入緩沖液（buffersolution）調(diào)整pH值至9.6,加入ADH、ALDH（乙醛脫氫酶）和輔酶NAD+。輔酶NAD+在氧化過程中轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH，測定NADH在340nm處的紫外光分光光度計吸收值，據(jù)此推算出乙醇的定量分析。第8頁,共33頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)點：同濕化學方法相比，鑒于丙酮和乙醚等不是此酶的適合底物，這一方法大大提高了檢測的特異性，同時也可準確地檢測糖尿病病人的血醇濃度。通過調(diào)整酶化學反應條件如pH值、反應時間、溫度、乙醇脫氫酶等，甲醇就可氧化緩慢，而不至于干擾乙醇。另外，這一方法操作也較簡單，并且可以實現(xiàn)自動化，這在需檢測大量檢本時廣泛應用第9頁,共33頁，2024年2月25日，星期天氣相色譜法：原理：將樣本混合物注入固定（stationaryphase），并由另一流動相（mobilephase）流過此固定相，由于樣本混合物中各組分在不同的兩相中溶解、解析、吸附、脫離及其他親和力作用方式的差異，兩相作相對運動時，各組分在兩相中反復多次受到上述各作用力的作用，因而各組分以不同的速度在固定相上移動，從而得以互相分離。最后采用各種檢測手段對各種組分進行定性和定量分析。第10頁,共33頁，2024年2月25日，星期天氣相色譜法是二十世紀五十年代出現(xiàn)的一項重大科學技術(shù)成就。氣相色譜可分為氣固色譜和氣液色譜。氣固色譜的“氣”字指流動相是氣體，“固”字指固定相是固體物質(zhì)。例如活性炭、硅膠等。氣液色譜的“氣”字指流動相是氣體，“液”字指固定相是液體。例如在惰性材料硅藻土涂上一層角鯊烷，可以分離、測定純乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等雜質(zhì)。

第11頁,共33頁，2024年2月25日，星期天原理：氣相色譜的流動相為惰性氣體，氣-固色譜法中以表面積大且具有一定活性的吸附劑作為固定相。當多組分的混合樣品進入色譜柱后，由于吸附劑對每個組分的吸附力不同，經(jīng)過一定時間后，各組分在色譜柱中的運行速度也就不同。吸附力弱的組分容易被解吸下來，最先離開色譜柱進入檢測器，而吸附力最強的組分最不容易被解吸下來，因此最后離開色譜柱。如此，各組分得以在色譜柱中彼此分離，順序進入檢測器中被檢測、記錄下來。

第12頁,共33頁，2024年2月25日，星期天氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多，因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器，使得它又具有分析靈敏度高、應用范圍廣等優(yōu)點。

第13頁,共33頁，2024年2月25日，星期天乙醇分析中，常用的色譜柱是填充柱，填料可以是多孔性顆粒吸附劑或均勻地涂敷了一層很薄固體液膜的惰性載體，載氣多為惰性氣體，檢測器多用氫火焰離子化檢測器（flameionizationdetectou,FID）。第14頁,共33頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)缺點：優(yōu)點在于，對已知范圍的多組分混合物進行一次測定，可同時得到一個組分的定性和定量分析。缺點在于很難分析未知物，如果沒有已知的純品與之相對照，就很難判斷某一色譜峰究竟代表什么物質(zhì)。另外，定性分析時，也有干擾，因為不同的物質(zhì)可以有相同的保留時間。更重要的是，血液蛋白會阻塞色譜柱的小孔和加樣器的針頭，以致縮短色譜柱的使用壽命。第15頁,共33頁，2024年2月25日，星期天20世紀70年代到現(xiàn)在，國外法醫(yī)學實驗室中逐漸用頂空氣相色譜（HeadspaceGasChromatography,HS_GC）取代其他血液乙醇分析方法，這是一種分析有機揮發(fā)物的理想方法。通常先用內(nèi)部標準源———異丙醇稀釋血液樣品，調(diào)節(jié)氣體凈化器，待載氣的流量、溫度及基線穩(wěn)定后，將液態(tài)混合物用微量加樣器注入汽化室，在汽化室瞬間汽化的樣品在載氣帶動下，就進入色譜柱，以下同氣相色譜法。作為有大量樣本中的常規(guī)檢測，這種方法迅速而有效。發(fā)展：第16頁,共33頁，2024年2月25日，星期天20世紀80年代中期發(fā)展起來的色譜與質(zhì)譜或光譜的聯(lián)用技術(shù)，如氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC_MS），氣相色譜－傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用儀（GC_FTIR），這就克服了難以分析未知物的缺點而用于分析復雜樣品中未知組分的結(jié)構(gòu)和含量，這樣使氣相色譜發(fā)揮了更大的作用。限于經(jīng)濟條件，我國目前多用一般酶法測定血液乙醇濃度，也有實驗室開展氣相色譜法。第17頁,共33頁，2024年2月25日，星期天呼氣測定法濕化學法：在歐洲，藥理學家Cushny進行揮發(fā)性氣體通過肺排出機制的一系列小鼠實驗研究，結(jié)果表明乙醇濃度與肺泡氣及血液中的乙醇濃度有一定關(guān)系。第18頁,共33頁，2024年2月25日，星期天乙醇由肺的排出及其定量分析，他們也研究了體外不同溫度時所測乙醇的血-氣分配系數(shù)（blood-to-breathconversionfactor），每改1℃，大約變化6.5%，當體外31℃時所測的分配系數(shù)與人體血氣分配系數(shù)大體一致。第19頁,共33頁，2024年2月25日，星期天第一代呼氣酒精分析裝置于20世紀30~40年代初出現(xiàn)，有“醉酒檢測器”、“毒物檢測器”和“乙醇檢測器”，“醉酒檢測器”和“毒物檢測器”中乙醇是被高錳酸鉀氧化，根據(jù)顏色由粉紅色變?yōu)闊o色來推測呼醇濃度第20頁,共33頁，2024年2月25日，星期天缺點：受到許多生理條件的限制，如呼氣方式等?！耙掖紮z測器”中乙醇是在高溫下被五氧化碘氧化，但其反應非特異，并且儀器在不同地域使用時穩(wěn)定性較差。第21頁,共33頁，2024年2月25日，星期天氣相色譜：氣相色譜毒物檢測器和酒精分析儀在用于呼氣檢測時，前者對水蒸氣不敏感而后者對其敏感?，F(xiàn)在氣相色譜毒物檢測器的某些型號仍在美國的許多州和加拿大應用，它還可測事先用錮處理過的容器裝起來的氣體，這就使檢測沒有相應檢測裝置的邊遠地區(qū)的醉酒司機成為可能。第22頁,共33頁，2024年2月25日，星期天電化學法：原理：呼氣中乙醇被催化劑氧化成二氧化碳和水的過程中釋放出化學能，化學能經(jīng)能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后成電流通過電伏特表，表讀值越高，則乙醇濃度越高。第23頁,共33頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)缺點：手控的電化學分析器如“酒精檢測器S-D2（AlcometerS-D2）”、“酒精檢測器7410（Alcotest7410"）”可單獨用手控制，宜作為路邊檢測的篩選裝置。它操作簡單，雖然丙酮等不在電極氧化，但其他醇類、乙醛仍可被氧化，導致檢測準確性和特異性受到影響，故應用不是很廣泛。第24頁,共33頁，2024年2月25日，星期天紅外光譜法：應用了紅外分光光度技術(shù)，易于控制并且可靠、穩(wěn)定。酒后的紅外線吸收光譜顯示出明顯的吸收波段，易于鑒別。第25頁,共33頁，2024年2月25日，星期天最初的單波長紅外線呼氣酒精分析儀，如“毒物分析儀4001”（Intoxilyzer4011）和“毒物測定器3000”（Intoximeter3000）已被藝術(shù)型的多波長分析儀取代，后者使用5種濾光鏡。第26頁,共33頁，2024年2月25日，星期天濾光片的作用：一定波長的紅外線濾光鏡的數(shù)目已從1個增加到3個，近來更多，從3個到5個，主要是用來減少其他干擾，因許多干擾性因素可能存在于人類呼出氣體中，從而導致錯誤的濃度值。第27頁,共33頁，2024年2月25日，星期天呼氣分析儀——“酒精測試儀7110"”是一個最新產(chǎn)品，首次兼容了紅外線在9.5μm處的吸收測量和用于乙醇鑒別定量分析的電生化方法，這種兩個獨立的分析感應器的聯(lián)合應用大大提高了檢測的敏感性和精確性。第28頁,共33頁，2024年2月25日，星期天呼醇測定作為血醇分析的一個補充，隨著呼氣測試設(shè)備最新技術(shù)的發(fā)展，像測試前的校驗、空氣阻塞的檢查、自動呼氣采樣、抗干擾操作、單按鍵的測試順序和記錄的打印等微處理器控制的現(xiàn)代化技術(shù)的引進，使得定量的呼氣分析儀在警察部門的使用中變的更加切實可行。其攜帶方便，操作簡單，結(jié)果相對可靠，在歐洲一些國家也逐漸得到認可。第29頁,共33頁，2024年2月25日，星期天設(shè)體重約為70KG的某人在短時間內(nèi)喝下2瓶啤酒，隔一定時間測量他的血液中酒精含量,得到如下數(shù)據(jù)第30頁,共33頁，202