引用本文
姚焕焕, 唐磊. 离子色谱法测定正常人血液中的氰化物含量[J].刑事技术, 2017,42(2):144-146
YAO Huanhuan, TANG Lei. Determination of Cyanide in Normal Human Blood by Ion Chromatography[J]. Forensic Science and Technology,2017,42(2): 144-146  
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离子色谱法测定正常人血液中的氰化物含量
姚焕焕, 唐磊
杭州市公安局刑事科学技术研究所,杭州310004

第一作者简介：姚焕焕（1981—）,男,浙江桐乡人,学士,助理工程师,研究方向为毒物检验。E-mail:20256494@qq.com

摘要

在日常案件检验中,经常需要对受害人血液进行氰化物检验,而在正常人血液中也含有微量的氰化物,故正常人血液中氰化物的含量对案件定性具有非常重要的参考价值。取正常人血液加入磷酸,加热使其中的氢氰酸挥发,再用氢氧化钠溶液与氢氰酸反应生成氰化钠,使用离子色谱仪分析溶液中的氰化物,本方法具有分离效果好、灵敏度高的特点。正常人体血液样本264份被分析,检出氰化物204份,检出率76.9%,其中最高值42ng/mL,平均值11ng/mL,有198份样本含有酒精,但含酒精样本的血中氰化物浓度与不含酒精的血中氰化物浓度比较无明显差异,故可以忽略酒精对血液中氰化物浓度测定的影响。本实验结果可为刑事案件中根据氰化物的含量进行案件定性提供参考。

关键词: 离子色谱法; 血液; 氰化物
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2017)02-0144-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2017.02.014
Determination of Cyanide in Normal Human Blood by Ion Chromatography
YAO Huanhuan, TANG Lei
Hangzhou Institute of Criminal Science & Technology, Hangzhou 310004, China
Abstract

Cyanide is often tested from the victim’s blood for casework. However, the normal human blood also contains slight amount of cyanide so that a reference value should be set up on the content of cyanide in normal human blood for the qualitative case. In the experiment reported here, the traditional diffusion approach was adopted in order to avoid transfusing substance and quantities of impurities into detection, the phosphoric acid was added into the normal human blood with a heating treatment followed thereafter to make the hydrocyanic acid volatilized. The hydrocyanic acid was in succession to react with sodium hydroxide to form sodium cyanide, then the cyanide ion was determined by ion chromatography. A total of 264 normal human bloods have been analyzed in a series of cases. Of these samples, 204 ones showed positive of the cyanide ion, with the average detection rate of 76.9%. The highest concentration value was 42 ng/mL and the mean value 11ng/mL. Although 198 of the samples were containing alcohol, there was no significant difference in the concentration of cyanide ion in blood whether the sample contained alcohol or not. Therefore, the effect of alcohol can be ignored for the determination of cyanide ion in blood. This method is characteristic of good separation and high sensitivity. The results in this article may provide a reference for the relevant cases which demand a qualitative decision about cyanide.

Key words: ion chromatography; blood; cyanide

氰化物系指含氰基（-CN）的化合物, 其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。此叁键给予氰基以相当高的稳定性, 使之在通常的化学反应中作为一个整体存在。常见的无机氰化物有氢氰酸、氰化钠、氰化钾等, 有机氰化物有丙烯腈、双异氰酸盐等。此外, 杏、桃、李、枇杷、苹果、亚麻等的果仁中的苦杏仁甙以及木薯中的木薯毒甙等[1], 也都会在一定条件下被酸或酶水解, 释放出氢氰酸。工业中氰化物的使用很广泛[2], 从事电镀、洗注、油漆、染料、橡胶等行业的人员都有机会接触到, 属于较易得到的剧毒物质。氰化物可通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体, 而后很快被吸收, 以氢氰酸和氰离子的形式存在于组织和体液中。氰化物可抑制体内40余种酶, 其中以细胞色素酶最为敏感。氰化物通过与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合, 形成氧化高铁型细胞色素氧化酶, 从而阻止它的还原作用, 使其失去传递电子的能力, 导致组织细胞不能利用氧而窒息死亡, 故氰化物中毒死亡人员的静脉血中含氧量较高, 与动脉血一样呈鲜红色。虽然氰化物的血液致死浓度为1 µ g/mL, 但正常人血液中也含有微量的氰化物, 故在日常案件检验中, 对受害人血液进行氰化物检验时, 需要参比正常人血液的氰化物含量, 从而帮助案件的定性判断。当然, 尸体中的氰化物很不稳定, 既会因挥发造成其浓度下降, 也会因细菌作用新生成氰化物而使其浓度增加。因此, 对于尸体氰化物检验, 这方方面面的因素需要考虑。

1 材料和方法
1.1 试验设计

采用扩散法进行提取分离, 将待检血液样品加入顶空进样瓶, 再加入水以降低血液的粘稠度, 使反应更充分, 加入磷酸使之与血液中的氰化物反应生成氢氰酸（氢氰酸的沸点只有25.7 ℃, 受热易挥发）。加入氢氧化钠溶液与挥发性的氢氰酸反应即生成不挥发的氰化钠（要达到完全分离, 需放置无限长时间, 实际检验中难以做到, 所以要平行作空白添加实验）, 使用离子色谱仪检测内池溶液中的氰化物含量[3, 4]。

1.2 仪器和试剂

戴安ISC1100型离子色谱仪, 配安培检测器和AS40自动进样器; 超纯水; 乙酸钠、氢氧化钠（优级纯）; 0.22 µ m水性滤膜; 乙二胺、磷酸（分析纯）; 淋洗液（取20.5 g乙酸钠, 2 g氢氧化钠, 2.5 mL乙二胺置于500 mL容量瓶中, 加超纯水稀释至刻度）; 10 mL顶空进样瓶及盖, 1.5 mL进样瓶; 阳性对照母液（1 mg/mL的氰化物储备液, 置于4 ℃冰箱中避光保存）; 阳性对照工作液（取1 mg/mL的氰化物储备液10 µ L, 加超纯水稀释至1 mL, 置于4 ℃冰箱中避光保存）。

1.3 仪器工作条件

色谱柱：Dionex IonPac® AS7-HC型分析柱(250mm × 4mm)及Dionex IonPac® AG7-HC型保护柱(50mm × 4mm); 淋洗液：0.5 mol/L乙酸钠 + 0.1 mol/L氢氧化钠 +乙二胺 （体积比0.5%）; 淋洗方式：等度淋洗; 流速：0.25 mL/min; 柱温：30 ℃; 进样体积：25 µ L。

1.4 试验方法

取样品1 mL, 置于10 mL顶空瓶中, 在顶空瓶中分别加入2 mL超纯水、0.5 mL磷酸, 再连接装有1 mL氢氧化钠水溶液（0.1 mol/L）的敞口进样瓶, 用橡胶垫密封, 整个过程要注意尽量避免摇晃, 因为若顶空瓶中液体进入进样瓶中或进样瓶中液体进入顶空瓶中, 都会导致试验失败; 同时试验操作要尽量迅速, 以免产生的氰化氢气体挥发到空气中, 影响检测结果。在75 ℃下加热5 h, 冷却后在通风橱内取出进样瓶, 将里面的溶液经0.22 µ m的水性滤膜过滤, 滤液供离子色谱仪检验[5]。取相应量样品, 加入10 µ g/mL氰化物工作液10 µ L, 按上述相应步骤同样操作, 作为阳性对照; 另取相应量样品, 按上述相应步骤平行操作, 作为阴性对照（由于样品中可能含有氰化物, 所以阳性对照和阴性对照所采用的样品必须是从同一样品提取, 以便计算氰化物含量时扣除相应的峰面积）; 另取10 µ g/mL氰化物工作液用超纯水稀释至0.1 µ g/mL作为标准对照。

2 结果
2.1 血样添加实验

本法条件下, 阴、阳性对照实验色谱峰分离效果好, 无杂峰干扰, 图1为阳性图谱。

图1 阳性图谱Fig.1 The spectrum of positive control

2.2 计算公式

记录每份样品中的氰离子峰面积, 按照如下公式计算：

C样=C阳×A样A阳-A阴

式中, C样为样品中氰化物浓度(ng/mL); C阳为阳性对照中添加的氰化物浓度(ng/mL); A样为样品中氰化物峰面积; A阳为阳性对照中氰化物峰面积; A阴为阴性对照中氰化物峰面积。

2.3 检材数据统计

将264份检测结果按照4个年龄段进行分组分析, 发现30~39岁组的氰化物检出率最高, 其它三组检出率接近; 氰化物浓度最高值出现在40~49岁组, 其它三组的最大值接近, 而氰化物浓度的平均值4组均无明显差异, 详见表1。

表1 各年龄组氰离子含量 Table 1 The content of cyanide ion in aged groups
3 讨论

本次实验还对上述人群中喝与未喝酒的血液中氰化物浓度进行了比较, 考察了酒精对血液中氰化物的影响。酿酒是一个天然生化反应过程, 从淀粉到乙醇并伴随产生出有机酸、酯类和醛类。酒中氰化物的来源是由于某些原料（如木薯代用品及其他果核或混入的一些野生植物）中含有氰苷类配糖体, 在发酵过程中, 可水解产生氰化物（如HCN等）。2013年国家规定的白酒氰化物限量标准为氰化物（以HCN计）（mg/L）≤ 8.0。故考察通过饮酒进入人体血液中的氰化物是有必要的, 在本次264份血液样品中, 有196份是含有酒精的, 检测得到的氰化物平均浓度为10.2 ng/mL, 而另外68份不含酒精的血液样品中氰化物平均浓度为13.0 ng/mL, 这两份数据与表1中的数值相差不大, 故据此判断常规饮酒对人体血液中氰化物的浓度应没有影响。

将血样用乙醇沉淀蛋白, 离心后膜过滤, 滤液供离子色谱仪分析, 谱图杂峰较多, 易产生干扰。本文采用传统的扩散法提取、净化了人体血液中的无机氰化物, 使得最后进入仪器的杂质种类和数量大幅下降。本方法具有灵敏度高、操作简单、无杂峰干扰的特点, 添加样品回收率在70 %以上。本文采用该法对正常人血液中氰化物进行检测, 共分析正常人体血液样本264份, 血液中检出氰化物的为204份, 平均检出率76.9 %, 其中最高值42 ng/mL, 平均值11 ng/mL。据文献记载[6], 正常人血液中也含有微量的氰化物, 不吸烟者含量约为16 ng/mL, 吸烟者含量约为41 ng/mL, 这与本次实验的平均值和最大值接近。日常刑事案件中经常需要检验氰化物含量, 故本文所得正常人血液中氰化物含量数据对案件定性应有重要的参考价值。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 陆惠民, 谭家镒, 王景翰, 等. 毒物分析[M]. 北京: 警官教育出版社, 1995: 46-62. [本文引用:1]
[2] 王喜全, 杨蓓德. 离子色谱法测定工业废水中的微量氰化物[J]. 环境工程, 2003, 21(4): 58-59. [本文引用:1]
[3] 龙素群, 钟志京, 刘秀华, 等. 离子色谱法测定氰化物方法研究[J]. 四川大学学报 (自然科学版), 2006, 43(6): 1352-1356. [本文引用:1]
[4] 李云鹏. 血液中氰化物检测研究进展[J]. 国际检验医学杂志, 2007, 28(5): 457-461, 468. [本文引用:1]
[5] 全国刑事技术标准化技术委员会毒物分析标准化分技术委员会(SAC/TC179/SC1). 生物样品中氰离子的气相色谱法和化学检验方法: GA/T 930-2011[S]. 北京: 中国标准出版社, 2011. [本文引用:1]
[6] 沈敏. 氰化物的检验[M]//张新威. 中国刑事科学技术大全(毒品和毒物检验). 北京: 中国人民公安大学出版社, 2003, 213-220. [本文引用:1]