Elemente de Toxicologie Medico-Legal

Motivaie In ultimii ani s-a observat o cretere enorm a interesului public pentru metodele i disciplinele criminalistice stimulat mai ales de rezolvarea unor cazuri penale spectaculoase. Publicul consider n general c medicii legiti sunt n fruntea luptei mpotriva urgiilor lumii moderne, cum ar fi terorismul internaional i traficul de droguri. Aceast lucrare de toxicologie medico-legal sau judiciar este consacrat, n principal analizei celor mai importante clase de droguri si otrvuri. Prin urmare, aici sunt tratate probleme reale i relativ recente ale toxicologiei medicolegale, cum ar fi analiza markerilor pentru alcool, toxicologia remediilor din plante i farmacogenomica aplicat n toxicologia medico-legal. Nu au fost uitate domeniile de interes mai puin recente, cum ar fi conducerea automobilelor i medicamentele, analiza unor substane neconvenionale, analiza cazurilor de dopaj i asigurarea calitii n analiza toxicologic. Un accent deosebit a fost pus pe screening-ul toxicologic. Scopul acestei lucrri este, de aceea, de a prezenta critic informaiile la zi referitoare la metodele de separare i analiz aplicate n diferite discipline ale tiinei criminalistice. O carte nu poate i nu ar trebui s nlocuiasc lucrrile tiinifice, n ceea ce privete profunzimea i clarificarea unei probleme specifice. Aceast carte a fost scris nu numai pentru criminaliti, ci i pentru publicul larg interesat de problemele medico-legale i, de asemenea, pentru ali colegi interesai, n special de aspectele de analiz a unor substane sau materiale toxice sau cu caracter de drog. Lucrarea ar trebui, totui, s prezinte problemele toxicologice relevante, n evoluia lor, importana potenial a domeniului i perspectivele de viitor. Studenii de la cursurile de masterat n criminalistic vor aprecia probabil aceast introducere n domeniul toxicologiei criminalistice i vor folosi lucrarea drept trambulin pentru realizarea unor cercetri de masterat i, n coninuare de doctorat. Structura general a acestui volum corespunde celor mai importante discipline criminalistice care aplic diferite metode de separare, i anume, toxicologia, chimia i serohematologia judiciar. Capitolele dedicate toxicologiei medico-legale sunt axate pe anumite clase de droguri ilicite i terapeutice i pe alte substane de interes criminalistic. De asemenea, unele probleme specifice toxicologiei medico-legale, cum ar fi medicamentele i conducerea autovehicolelor, controlul antidoping, asigurarea calitii n analiza criminalistic, separrile chirale i strategia general de analiz sunt discutate separat. n partea consacrat chimiei medico-legale, cele mai importante probleme sunt analiza explozivilor i a acceleratorilor de incendiu.

1

Procedurile analitice de screening sunt printre strategiile de baz ale toxicologiei criminalistice i sunt prezentate n detaliu n lucrare i se refer la cele mai importante metode cromatografice, cum ar fi GC, GC-MS, HPLC, LC-MS, CE i LC-ICPMS. n plus, n fiecare capitol sunt tratate anumite clase de droguri, iar metodele preliminare (n principal imunoteste) sunt prezentate mpreun cu metodele separare. In practica medico-legal, este imposibil s se separe metodele preliminare cum ar fi imunotestele de cele foarte sigure i confirmative cum sunt tehnicile cromatografice. Iai, 2011 Dr. Gabi Drochioiu, Facultatea de Chimie, Universitatea Al. I. Cuza Iai

2

Cuprins Introducere n toxicologia judiciar. Prezentarea domeniului. Doze toxice i stabilirea nocivitii Istoria toxicologiei judiciare. Investigarea decesului de ctre toxicologi. Tehnici analitice de laborator Materiale de analiz: snge, urin, alte fluide, materiale vegetale, prafuri i droguri. Analiza firului de par Otrvirea accidental. Moartea prin supradoz de droguri. Sinuciderea cu otrav Crima prin otrvire. Investigaia toxicologic a otrvirilor. Pregtirea probei judiciare pentru analiza fizico-chimic. Pregtirea probei pentru analiz. Detecia i clasificarea. Otravuri nevolatile Otrvirea cu metale. Gaze toxice. Diverse otrviri. Prelevarea de probe de la cadavre Toxicocinetica. Metabolizarea otrvurilor n corp. Absorbia distribuia i eliminarea Absorbia alcoolului, distribuia i eliminarea. Toxicodinamie Analiza toxicologic. Tehnici i strategii de sampling a probelor judiciare. Analiza fizicochimic. Metode de analiz n toxicologie. Electroforeza. Cromatografia n strat subire. Cromatografia de lichide de nalt performan. Cromatografia de gaze. Spectroscopia. Tehnici imunologice. Aplicaii. Otravirea cu pesticide Otravirea cu cianuri Alcaloizi & Substante cancerigene Problema alcoolului. Droguri Otravirea cu medicamente Interpretarea datelor toxicologice. Surse de eroare. Estimarea erorilor n analizele toxicologice. Incertitudini aferente msurtorilor analitice Caracterizarea msurtorilor i a rezultatelor. Interpretarea unui buletin de analiz fizico-chimic.3

Studii de caz. Teste de culoare. Tehnici de microdifuziune. Probleme speciale Metodologia de lucru n toxicologia judiciar. Principalii compui investigai: alcoolul, otrvurile i drogurile. Mrturia toxicologului n instana de judecat. Analiza drogurilor i amestecurilor complexe de droguri prin GC-MS. Analiza contaminanilor prin tehnici de spectrofluorescen. Identificarea surselor cu potenial toxic. Studiul metaboliilor din sisteme biologice. Probleme teoretice speciale n toxicologia judiciar Concluziile cursului Bibliografie generala

Abrevieri 6-AM ACN APCI CE CE-MS CI CID CSF DAM DEA DHC DMOA EMIT EIA ESI FAB FID FPIA FITC GC HPLC

6-Acetilmorfin Acetonitril Ionizare la presiune atmosferic (Atmospheric pressure chemical ionization) Electroforez capilar Electroforez capilar- spectrometrie de mas Ionizare chimic Disociere indus de coliziune (Collision-induced dissociation) Fluid cerebrospinal Diacetilmorfine Dietilamin Dihidrocodeine Dimetiloctilamin Enzyme multiplied immunoassay technique Enzim-imunodeterminare Ionizare cu electropulverizare (Electrospray ionization) Fast atom bombardment Flame ionization detector Fluorescence polarization immunoassay Fluorescein isotiocianat Gas cromatografie Cromatografie de lichid de nalt performan (High-performance liquid4

IDS LCMS LOD LOQ LSD M6G MDMA MEKC MeOH PTFE POD RIA RP SFE SPE SPME TEA TFA TLC TMCS TMS TSP QTOF

(chromatography) International Diagnostic Systems Corporation Lichid cromatografie cuplat cu mas spectrometrie Limit de detecie Limit cuantificare Dietilamida acidullui lisergic Morfin-6-glucuronida 3,4-Metilenedioximetamfetamin Cromatografie capilar prin electrocinetic micelar Metanol Politetrafluoroetilen Peroxidaz Radioimunodeterminare (Radioimmunoassay) Faz invers (Reversed phase) Supercritical fluid extraction Extracie n faz solid Microextracie n faz solid Trietilenamin Acid trifluoroacetic Cromatografie n strat subire (Thin-layer chromatography) Trimetilclorosilan Trimetilsilil Ionizare prin termospray Quadrupole-time-of flight

5

TOXICOLOGIA MEDICO-LEGAL SAU JUDICIAR (Forensic Toxicology)Cap. I. Introducere n toxicologia judiciar. Prezentarea domeniului. Istoria toxicologiei judiciare. Investigarea decesului de ctre toxicologi. Probele de analiz. Cuprinsul capitolului: 1. Introducere 2. Istoria toxicologiei medico-legale 3. Decesele investigate de toxicologi 4. Analiza toxicologic 5. Laboratoarele de medicin legal 6. Interpretarea rezultatelor 7. Toxicologul ca martor expert 8. Intrebri i probleme 9. Bibliografie i note

1. Introducere n toxicologia judiciar Toxicologia medico-legal sau judiciar are drept obiect de activitate punerea n eviden a toxicilor i metaboliilor lor n organe, lichide biologice, corpuri delicte. Toxicologul analizeaz fluidele biologice i esuturile victimelor presupuse a fi fost otrvite accidental sau intenionat. Acesta are rolul de a dovedi crimele prin otrvire, stabilirea sinuciderilor i, mai recent, urmrete activitatea laboratoarelor clandestine de sintez a unor droguri. Toxicologia medico-legal reprezint aplicarea toxicologiei i a unor tiine nrudite, cum ar fi chimia analitic, farmacologia i chimia medical la investigarea decesului, otrvirii accidentale sau intenionate sau la depistarea drogurilor. Important este investigaia toxicologic, utilizarea metodelor i tehnicilor de lucru pentru obinerea i interpretarea rezultatelor i, mai puin, aspectul legal. Toxicologul judiciar este interesat de studiul urmelor de la scena unei crime, dovezile fizico-chimice, existena pulberilor, a urmelor i a oricrei substane chimice. Acesta determin ce substane chimice sunt prezente, n ce concentraie i care este efectul probabil asupra unei persoane. Deoarece determinarea unei substane ingerate este complicat de procesele de metabolizare i diluare n corp, este necesar s se studieze metabolizarea substanelor toxice n corp. Astfel, n cadrul cercetrilor criminalistice (mai precis de toxicologie medico-legal) se preleveaz i se analizeaz probe de urin, snge, pr, fluide orale, etc.6

Recent, toxicologia ca tiin a cptat amploare, incluznd o gam larg de direcii de lucru, inclusiv evaluarea implicaiilor i riscurilor utilizrii produselor farmaceutice, a pesticidelor i a aditivilor alimentari, precum i studii de otrvire profesional, expunerea la poluarea mediului, efectele radiaiei, i n mod regretabil, rzboiul biologic i chimic. Cu toate acestea, toxicologul criminalist este cel care a deinut titlul de toxicolog pentru cea mai lung perioad de timp. Toxicologul criminalist este preocupat, n primul rnd, de detectarea i cuantificarea otrvurilor n esuturile i fluidele organismului obinute la autopsie sau ocazional, n snge, urin sau coninut gastric, obinute de la o persoan vie. Odat ce analiza este complet, toxicologul criminalist interpreteaz rezultatele din punct de vedere fiziologic i / sau al efectelor comportamentale ale otrvii asupra persoanei de la care s-a prelevat proba. n cazul esuturilor colectate la autopsie, rezultatele analitice pot dezvlui faptul c victima a murit prin otrvire. n organismele vii, prezena unui medicament sau drog ntr-o prob de snge sau urin poate explica coma, convulsiile sau un comportament neobinuit. Lucrarea de fa i propune s aduc n faa cititorilor cele mai importante descoperiri n domeniul amintit, s prezinte modul de folosire a tehnicilor de lucru n criminalistic i sdescrie modul de folosire a rezultatelor n instana de judecat. Sunt descrise pe larg majoritatea metodele utilizate, cu referire deosebit asupra celor utilizate la depistarea i determinarea cantitativ a drogurilor, alcoolului, otrvurilor, medicamentelor toxice n doze mari. Totui, din gama destul de vast a metodelor fizico-chimice pe care criminalistica le are la ndemn, n cadrul lucrrii vor fi menionate doar aspectele relevante, incluznd i exemple de aplicaii privind exploatarea metodelor moderne de analiz GC-MS i FT-IR. Se dau informaii asupra modalitilor actuale folosite n asigurarea controlului i calitii msurtorilor toxicologice cu aplicaii n criminalistic. Progresele tehnologiei tiinifice utilizate de ctre laboratoarele criminalistice moderne i a criminalitii necesit cunotine n domeniile tiinei naturale, de biologie, chimie, fizic i matematic. Aceste laboratoare, de obicei, necesit o diplom n una sau mai multe dintre aceste domenii pentru angajare la nivelul de baz. Multe persoane cu masterat i doctorat de sunt serologi, toxicologi i utilizatori de microscop. A crescut numrul colegiilor i universitilor care acord diplome universitare i postuniversitare n domeniul tiinei criminalistice, inclusiv a toxicologiei medico-legale. Criminalistul din laborator are o carier interesant, plin de realizri i acesta poate fi un absolvent de facultate care s-a specializat n una sau mai multe dintre tiinele naturale. 2. Prezentarea domeniului. Dozele toxice i stabilirea nocivitii Toxicologia judiciar se ocup cu detectarea substanelor toxice i a drogurilor n esuturile i fluidele corpului. Toxicologul analizeaz fluidele biologice i esuturile victimelor care se presupune c au fost otrvite accidental sau intenionat. Cunoaterea proprietilor otrvurilor este necesar pentru a nelege mecanismele de aciune toxic care conduc la leziuni biochimice sau la alterri histologice i pentru stabilirea metodologiei de analiz. De asemenea, izolarea, identificarea i dozarea toxicilor sunt necesare att pentru scopuri criminalistice, n caz de deces, dar i pentru supravegherea mediului (aer, ap, alimente), ct i pentru stabilirea circuitului toxicilor n organism.7

Combaterea simptomelor de otrvire presupune tratarea lor, precum i elaborarea de msuri profilactice i stabilirea concentraiilor maxime admisibile. Otrvurile pot fi produse i de plante (alcaloizi, glicozizi), de animale (ptomaine, veninuri), de mucegaiuri (micotoxine), etc. Toxicologul, spre deosebire de chimistul criminalist, se ocup n primul rnd de materialele biologice i poate detecta otrvuri n snge, urina, lichidul cefalorahidian, coninutului gastric, bil, i esuturi. n trecut, omul a cunoscut intuitiv sau prin observaie proprietile toxice ale unor substane de origine mineral, vegetal sau animal. Aceste cunotine au fost aplicate mai trziu, dup ce omul a nceput s ucid animale, la fabricarea sgeilor otrvite (curara). Totodat, omul a utilizat antidoturi mpotriva otrvurilor de origine vegetal i animal (veninuri). 2.1 Noiunea de otrav Noiunea de toxic deriv din grecescul toxikon (otrav), care, dup Dioscoride (sec. I d. H.) deriv de la toxon(arc) i se refer la sgeile otrvite. Se mai afirm c toxikon provine de la egipteanul tako (distrugere, moarte). Dup Pliniu (sec. I d.H.), termenul toxicus deriv de la taxus, o specie de conifer ale crui fructe erau folosite la nveninarea sgeilor i despre care se tie astzi c i datoresc toxicitatea alcaloidului taxin. Cuvntul otrav provine de la verbul slav otraviti (a mhni, a tulbura sntatea sufleteasc). Termenul de otrav se refer numai la toxicul folosit n scop criminal. De asemenea, exist noiunea de venin, derivat de la venenum (otrav); n accepiunea modern, prin venin se nelege curent toxina elaborat de unele specii de animale. Noiunea de toxin se refer la substanele organice produse de organismele animale sau vegetale, capabile s genereze intoxicaii. n cadrul toxicologiei intr numai micotoxinele, nu i toxinele bacteriene i helmintice. Prin toxic, Galenus (sec. II d.H.) nelegea orice lucru care poate altera organismul nostru. n sec. VIII Jabir ibn Hayyan (Geber) ar fi artat c otrvurile i manifest aciunea nu numai prin natura lor, ci i prin locul i timpul utilizrii, forma otrvii, caracteristicile individuale ale omului. Paracelsus (1493-1541) introduce noiunea de doz. Orice substan care, atunci cnd este luat n cantitate suficient, cauzeaz probleme de sntate sau moartea poate fi considerat otrav. Expresia cheie n aceast definiie este "cantitate suficient". Paracelsus a observat nc n sec. al 16-lea c "Toate substanele sunt otrvuri; nu este nici una care s nu fie o otrav. Doza potrivit face diferena dintre o otrav i un remediu. Cantiti mici de arsenic, cianur i alte otrvuri pot fi ingerate fr a manifesta toxicitate aparent. In edictul dat de Ludovic al XIV-lea n 1682, referitor la afacerea otrvurilor, se arta c: Tot ceea ce provoac o moarte rapid sau afecteaz un timp sntatea omului, indiferent dac este vorba de un corp simplu sau compus, trebuie privit ca o otrav adevrat. Dup Ogier (1853-1913), toxicul sau otrava este orice substan a crei prezen n organism nu este nici normal, nici obinuit. Fabre i Truhaut consider c toxic este substana care, dup ptrunderea n organism n doz relativ ridicat (unic sau repetat la8

intervale scurte) sau n doze mici (repetate timp ndelungat) determin, imediat sau dup o perioad de laten, n mod trector sau persistent, alterarea uneia sau mai multor funcii ale organismului, putnd duce la moarte. O concepie asemntoare ntlnim i unii autori arabi: Tot ceea ce se absoarbe scrie Al-Biruni (973-1048) n Cartea drogurilor se mparte n alimente i otrvuri, iar ntre cele dou categorii se situeaz medicamentele ele sunt vtmtoare n comparaie cu alimentele i curative n comparaie cu otrvurile, iar aciunea lor curativ se manifest numai atunci cnd sunt utilizate de un medic priceput i scrupulos. De aceea, ntre ele i alimente exist aa-numitele alimente medicamentoase, iar ntre ele i otrvuri, aa-numitele medicamente toxice. Relaia medicament-otrav este definit succint de Gerolamo Mercuriali (1530-1606): Otrava este un medicament mortal. 2.2 Grupe de otrvuri n investigarea unei otrviri, este necesar mai nti izolarea i identificarea otrvii de ctre toxicolog. Astfel, toxicologii criminaliti clasific otrvurile pe grupe, n funcie de metoda utilizat pentru a izola substanele din esuturile sau fluidele corpului. Grupa I: Gaze. Majoritatea gazelor de importan toxicologic nu sunt detectabile n probele prelevate pentru autopsie. Cu toate acestea, unele pot fi izolate din esutul pulmonar sau din snge prin procesele de aerare. De obicei, probe de aer sunt colectate de la locul faptei. Grupa II: Vapori de otrvuri volatile. Compuii din aceast grup sunt izolai prin distilare cu vapori. Proba (snge, urin sau omogenatul tisular) se aciduleaz cu acid clorhidric sau se alcalinizeaz cu oxid de magneziu solid. Un flux de abur este trecut peste eantion i otrvurile volatile sunt ndeprtate prin distilare ntr-un distilat apos. Otrvurile distilabile dintr-un mediu acid includ tetraclorura de carbon, cloroform, etanol, cianuri, metanol, fenoli, nitrobenzeni i fosfor galben. Otrvurile distilabile dintr-un mediu alcalin includ amfetaminele, anilina, meperidina, metadona i nicotina. Grupa III: Otrvuri metalice. Metalele sunt izolate din esut prin distrugerea tuturor compuilor organici coninui n esut. esutul poate fi distrus de cldura excesiv (incinerare uscat) sau prin fierbere cu acizi concentrai sau ageni oxidani puternici (incinerare umed). Pentru a identifica anumite otrvuri metalice rmase n cenu pot fi folosite diverse metode. Grupa IV: Otrvuri organice nonvolatile. Acest grup conine cele mai multe dintre medicamentele de interes pentru toxicologi astzi. Compuii din aceast grup sunt de obicei prezeni n esuturi numai n cantiti foarte mici. Unele medicamente (de exemplu, barbituricele) pot fi extrase direct din omogenatele tisulare, cu ajutorul solvenilor organici. Cu toate acestea, muli compui sunt adesea separai de cea mai mare parte a esutului matrice, prin prepararea unui filtrat de esut fr proteine. Acest filtrat este apoi supus la

9

extragerea selectiv cu solveni organici, n diferite condiii de aciditate. Folosind aceste tehnici, drogurile sunt clasificate n cinci subgrupuri. 1. Acizi tari (de exemplu, clorotiazide, salicilai) 2. Acizilor slabi (de exemplu, acetaminofen, barbiturice) 3. Neutre (de exemplu, meprobamate, metaprylon) 4. Baze (de exemplu, codein, fenotiazine, stricnin, chinin) 5. Amfoterice (de exemplu, hidromorfon, morfin) Grupa V: Otrvuri diverse. Aceast grup include toate otrvurile neclasificate n ultimele patru grupe. Substanele incluse n aceast grup sunt anioni anorganici (de exemplu, brom), ioni organici foarte uor solubili n ap (de exemplu, curara, fluoroacetat, paraquat) i compui organici insolubili n ap sau alcool. n general, trebuie folosite tehnici specifice pentru izolarea i identificarea acestor compui din probele biologice. n efectuarea unei analize, toxicologul are la dispoziie toate tehnicile moderne de chimie analitic. n cazul n care otrava care a provocat moartea este cunoscut, poate fi efectuat o anumit analiz; cu toate acestea, n cazul n care agentul nu este cunoscut, sau este suspectat prezena mai multor otrvuri, toxicologul trebuie s efectueze mai nti o serie de analize, pentru a determina care sunt substanele toxice prezente i apoi pentru a stabili prin analiz cantitativ, cantitatea din fiecare substan toxic prezent n diferite probe. Dei numeroase metode chimice sunt disponibile toxicologului, doar o parte dintre procedurile cele mai comune sunt discutate. Toate aceste metode pot fi aplicate la analiza calitativ (identificarea) i cantitativ (concentraie).

2.3 Otrav i medicament Multe dintre medicamentele utilizate n prezent au un potenial toxic. Asemnarea dintre toxic i medicament a fost observat nc din antichitate. Grecii foloseau termenul de pharmakon cu sensul att de medicament, ct i de otrav. Explicaia acestui comportament comun nu poate fi dat dac ne meninem n graniele biologiei moleculare actuale. ntr-o viziune structural-fenomenologic (Drgnescu, 1990), fiinele vii sunt considerate ca fenomene care se manifest pe structuri materiale i, de aceea, ele cuprind mai mult dect un singur nivel de organizare (structurare), cel molecular. Plantele manifest un nivel de organizare biostructural care, mpreun cu nivelul molecular coexistent, formeaz materia biosic (Macovschi, 1968, 1972). Nivelul de organizare biostructural confera plantelor i vieuitoarelor n general nsuirea de viu. Animalele mai prezint un altreilea nivel de structurare, cel psihostructural, suportul pe care se manifest n lumea nconjurtoare emoiile, sentimentele i tririle specifice animalelor dar i omului (Papacostea, 1979). Omul este posesorul unui al patrulea nivel, caracteristic autocontienei i gndirii abstracte (Macovschi, 1979). Aceste nivuri se afl ntr-o anumit armonie ntre ele ntr-un corp sntos, indiferent dac acesta este o plant, un animal sau un om. Perturbarea echilibrului dintre nivelurile de structurare specifice lumii10

nconjurtoare poate conduce la starea de boal, iar n cazul intoxicaiilor, perturbarea echilibrului dintre niveluri poate fi provocat de o substan strin corpului. Alte substane permit reechilibrarea organismului viu. Att medicamentele, ct i toxicii sunt capabili s modifice acest echilibru. Deplasarea echilibrului, care se poate face ntr-un sens sau altul, poate determina vindecarea unei boli, o stare toxic sau chiar moartea organismului n cauz. Substanele proprii corpului, n general, nu afecteaz acest echilibru, iar alimentele, n doze normale, sunt transformate n substane proprii fr efecte toxice. 2.4 Tipuri de otrvuri. Intoxicaii i otrviri Otrvurile pot fi de origine mineral, vegetal sau sintetic. Dup constituie chimic sunt toxici anorganici, organici etc., iar dup comportarea analitic pot fi otrvuri sau toxici gazoi, volatili, minerali, organici nevolatili, acizi, baze, oxidani etc. Comportare fiziopatologic i separ ca toxici cu aciune asupra sistemului nervos central, sistemului nervos vegetativ, aparatului respirator, sistemului cardiovascular, sngelui i organelor hematopoietice. Otrvurile au multiple proveniene: toxici industriali, medicamente, plante toxice, pesticide, detergeni, materiale plastice, aditivi alimentari, toxine (zoo- i fitotoxine), substane toxice de lupt etc. Otrvirea sau intoxicarea este un rspuns al organismului fa de agresiunea toxic i depinde, n primul rnd, de o proprietate caracteristic a substanei toxicitatea. n raport cu originea factorilor care determin intoxicaiile, acestea se clasific n: Intoxicaile pot fi endogene (intoxicaii alimentare) sau exogene, provocate de toxicii ptruni n organism pe diferite ci; acestea fac obiectul toxicologiei. n clasa intoxicaiilor exogene se disting: Intoxicaiile intenionate (voluntare): crime, sinucideri, toxicomanii; Intoxicaiile accidentale: accidentele propriu-zise, medicamentoase, profesionale, alimentare. Crimele prin otrvire, n continu scdere, utilizeaz pesticide organofosforice, digitalice, taliu etc. Sinuciderile prin otrvire, n numr din ce n ce mai mare, se realizeaz prin medicamente (opiacee, psihotrope), apoi prin pesticide, monoxid de carbon, gaze naturale, alcaloizi, sod caustic etc. Toxicomania (gr. toxicon = otrav + mania = nebunie) este starea de intoxicaie, periodic sau cronic, determinat de consumarea repetat a unui drog, natural sau sintetic. Caracteristicile sale sunt dorina de nenvins sau necesitatea de a continua consumarea drogului i de a-l procura cu orice pre; tendina de a mri progresiv dozele, dependena de ordin psihic i, n general, dependena fizic fa de efectele drogului, cu apariia sindromului de abstinen la suprimarea lui, efecte nocive asupra individului, familiei i societii. Doparea nu este o intoxicaie propriu-zis, ci reprezint ntrebuinarea mijloacelor i substanelor naturale sau sintetice ( n special psihoanaleptice) capabile s mreasc performanele, n vederea unei competiii fizice sau intelectuale. n mod obinuit, senzaia de11

oboseal dup un efort prelungit oblig subiectul s-i ntrerup activitatea. Substanele dopante nltur n mod artificial senzaia de oboseal i, implicit, elimin semnalul de alarm indicnd nevoia de odihn. Oboseala este ns numai mascat, necesitnd administrarea unei noi doze de substan dopant. Doparea aduce prejudicii eticii sportive, precum i integritii fizice i psihice a sportivilor. Intoxicaiile accidentale propriu-zise se datoreaz neateniei, netiinei sau imprudenei i sunt legate de pstrarea i folosirea improprie a pesticidelor, medicamentelor, substanelor chimice de uz casnic (sod caustic, detergeni, produse petroliere etc.), de defeciuni de tiraj ale sobelor (gaze naturale, crbune), de gazele de eapament ale automobilelor (n garaje). Intoxicaiile medicamentoase au loc prin: Eroarea medicului, prin prescrierea unor cantiti de substan activ care depete dozele maxime terapeutice, a medicamentelor coninnd un principiu activ comun (efect cumulativ) sau sediu comun de aciune (efect sinergic), a principiilor active care, prin asociere, conduc la efecte toxice sau la potenare exagerat etc Eroarea farmacistului, prin nedescifrarea corect a reetei, nesemnalrii erorii din reet, confuzie de substane, eliberarea unui preparat neomogen etc. Eroarea bolnavului prin supradozare, automedicaie, polipragmazie, confuzie de medicament sau de cale de administrare etc Intoxicaiile profesionale au loc n industria chimic, extractiv, agricultur, ateliere meteugreti etc. Aceste intoxicaii sunt produse de compuii unor metale i nemetale, pesticide, solveni organici, cancerigeni etc. Acest tip de intoxicaii face obiectul criminalisticii numai n caz de deces. n funcie de timpul instalrii intoxicaiei se cunosc: - Intoxicaia acut, toxicul fiind absorbit n doz relativ mare i unic sau n doze mai mici i repetate la intervale scurte, iar manifestrile toxice apar pe neateptate, sunt violente i pot fi urmate de moarte. Dup timpul de apariie i violena manifestrilor toxice, se disting: intoxicaia supraacut, acut i subacut; - Intoxicaia cronic numit i intoxicaia pe termen lung reprezint totalitatea efectelor toxice produse prin administrarea repetat a unui toxic n aceeai doz, pe o perioad mai mare parte din viaa omului. Leziunile biochimice i morfofuncionale apar lent, dar continuu. Intoxicaia pe termen lung prin absorbie repetat de doze mici are loc n cazul toxicilor cumulativi (metanol, digitalice, metale grele, fluor, derivai de arsen etc.) prin cumularea dozelor sau prin cumularea efectelor, n cazul substanelor cancerigene. Intoxicaia pe termen lung poate fi cauzat de o doz unic. Toxicitatea n form agravat se manifest, de pild i la cteva sptmni dup ingerarea unei doze unice de Paraquat. La fel se comport unele insecticide organofosforice cu aciune neurotrop ntrziat, nitrozaminele cancerigene etc. Intoxicaia acut reprezint totalitatea efectelor toxice produse prin administrarea unui toxic ntr-o singur doz, putnd provoca moartea a 50% din animalele dintr-un lot n decurs de 24-48 ore (sau pn la 15 zile pentru toxicii cu efect ntrziat).

12

Aprecierea toxicitii acute pe baz de DL50 are dezavantajul c nu ine seama de masa molecular, deoarece trebuie s se ia n considerare numrul de molecule implicate n mecanismele fiziopatologice. S-a introdus, de aceea, noiunea de potenial de toxicitate, pT = log [T]. Valoarea T se calculeaz dup valoarea DL50 i.p. la oareci i reprezint concentraia molar toxic a substanei, exprimat n moli/kg. Concentraia letal n atmosfer (CL) exprim toxicitatea acut a substanelor care ptrund pe cale respiratorie i are aceeai semnificaie ca i DL. Exprimarea sa se face astfel: masa/volum (g/v); volum/volum (v/v), ca procente de volum (% vol.), pri/milion (ppm), pri pe bilion (ppb; 1 ppm = 1000 ppb). Concentraiile maxime admise (CMA) sunt caracteristice fiecrei substane din mediul industrial sau comunal, pentru a evita apariia manifestrilor toxice. Ele reprezint concentraiile medii ale substanelor din aer, care, cu excepia cazurilor de hipersensibilitate, nu provoac, la nici unul din muncitorii expui n mod continuu nici un semn sau simptom de boal sau de condiie fizic rea, putnd fi pus n eviden prin cele mai sensibile teste acceptate pe scar internaional. 2.5 Doze toxice i doze letale Doza toxic se refer la cantitatea de substan capabil s determine efecte toxice. Aceasta reprezint cantitatea din substan care, introdus n organism, provoac un efect toxic determinat. De asemenea, la medicamente se disting doze terapeutice, toxice i letale. Modul de exprimare a dozei variaz: doz/kg mas corporal; doz/mas corporal global; doz/unitate de suprafa corporal; concentraie molar; unitate biologic etc. Pentru substanele care au ptruns n organism pe cale oral se face distincie ntre doza ingerat i doza absorbit. Doza letal (DL) exprim toxicitatea acut a substanelor care ptrund oral sau parenteral. Se exprim n mg/kg corp i se stabilete experimental pe loturi de animale. DL este urmat de un indice de la 1 la 100 exprimnd procentul de letalitate ntr-un timp dat. DL5 (DLM) este doza letal minim, DL50 (DML), doza medie letal, DL75 este doza fatal, iar DL100, doza maxim letal sau doza letal absolut. DLo , doza maxim tolerat (cnd se produc efecte toxice, dar nu letale) nu este o doz letal. n mod curent, pentru exprimarea toxicitii acute a unei substane se folosete noiunea DL50 (mg/kg corp), deoarece la aceast doz diferenele de reactivitate individual sunt mai reduse. Substanele toxice se clasific i se compar astfel n raport cu DL50 (conform cu scara toxicitii). Aprecierea toxicitii acute pe baz de DL50 are dezavantajul c nu ine seama de masa molecular, cu alte cuvinte trebuie s se ia n considerare numrul de molecule implicate n mecanismele fiziopatologice. S-a introdus, de aceea, noiunea de potenial de toxicitate, pT = log [T]. Valoarea T se calculeaz dup valoarea DL50 i.p. la oareci i reprezint concentraia molar toxic a substanei, exprimat n moli/kg.13

Scara toxicitii (dup Hodge i Steaner) Calea de administrare Grupa toxicitii Gradul toxicitii DL50 cutanat iepuri, mg/kg DL50 (doz unic) oral obolan, mg/kg 1100

Concentraia letal n atmosfer (CL) exprim toxicitatea acut a substanelor care ptrund pe cale respiratorie i are aceeai semnificaie ca i DL. Exprimarea sa se face astfel: masa/volum (g/v); volum/volum (v/v), ca procente de volum (% vol.), pri/milion (ppm), pri pe bilion (ppb; 1 ppm = 1000 ppb). Concentraiile maxime admise (CMA) sunt caracteristice fiecrei substane din mediul industrial sau comunal, pentru a evita apariia manifestrilor toxice. Ele reprezint concentraiile medii ale substanelor din aer, care, cu excepia cazurilor de hipersensibilitate, nu provoac, la nici unul din subiecii expui n mod continuu nici un semn sau simptom de boal sau de condiie fizic rea, putnd fi pus n eviden prin cele mai sensibile teste acceptate pe scar internaional. n raport cu natura efectului toxic, substanele se mpart n mai multe grupe, mai importante fiind urmtoarele dou: - substane ale cror efecte principale se traduc prin fenomene de iritaie, sensibilizare sau intoxicaie acut, aprute imediat sau dup o faz de laten, n urma unei expuneri de14

scurt durat la concentraii curente (oxizi de azot, formaldehid, halogeni, mercaptani etc.). n acest caz CMA sunt denumite valori plafon, care nu trebuie depite nici chiar timp de 1015 minute; - substane ale cror efecte principale se datoresc cumulrii lor, n urma expunerii repetate la concentraii curente (metale grele, solveni organici etc.). n acest caz, trebuie considerate drept CMA valorile medii integrate n raport cu timpul, corespunznd noiunii de praguri care nu pot fi depite. Ca urmare, aceste concentraii pot fi depite n timp i spaiu, ns este obligatoriu ca, nsumate, s se compenseze i astfel s nu depeasc CMA. De pild, pentru plumb, expunerea timp de o or la concentraii de opt ori mai mari dect concentraia medie admis nu prezint risc de intoxicaie dac n celelalte apte ore de munc plumbul este absent; dimpotriv, pentru solvenii liposolubili cu aciune narcotic (dicloretilen, CS2 etc.), valoarea medie admis nu poate fi dect foarte puin depit, pe o perioad extrem de scurt. Pentru amestecul de toxici exist dou modaliti de exprimare a CMA, n raport cu modul de dozare: - dac toxicii se dozeaz global, CMA se exprim n toxicul cel mai agresiv. De exemplu, la amestecul de HCl, H2SO4 i HNO3, rezultatul se exprim n mg H2SO4/m3 de aer (CMA = 1,5 mg/m3) fa de ceilali doi (CMA = 10 mg/m3). - dac toxicii se dozeaz individual, CMA se consider global depit chiar atunci cnd concentraiile individuale (C1, C2, C3) sunt mai mici dect CMA respective (CMA1, CMA2, CMA3), ns suma rapoartelor este egal sau mai mare dect unitatea: C1/CMA1 + C2/CMA2 + ..+ Cn/CMAn 1 De exemplu, la un amestec de aceton, alcool izopropilic, cloroform i alcool amilic, CMA global este depit de 1,5 ori, dei concentraiile fiecrui toxic n parte sunt inferioare CMA respective: 300/1500 + 240/600 + 80/200 + 125/250 = 1,5 > 1 Cnd suma rapoartelor este inferioar unitii, nu exist efect aditiv. Se consider c au efect sinergic de tip aditiv substanele toxice care au ca int a agresivitii lor acelai organ sau sistem al organismului ori care au acelai mecanism de aciune. n aceste locuri de munc aprecierea riscului, respectiv a nivelului noxelor n aer n raport cu concentraiile admisibile, se va face aplicnd urmtoarea formul: C1/CMA1 + C2/CMA2 + + Cn/CMAn < 1 (C1, C2, Cn = concentraiile determinate n aer pentru fiecare nox) (CMA1, CMA2, CMAn = concentraiile maxime admise pentru noxele respective). n Romnia, normele de protecia muncii stabilesc urmtoarele: - concentraia maxim admis este concentraia noxelor din zona de munc ce nu trebuie depit n nici un moment al zilei; - concentraia medie este concentraia noxelor rezultat dintr-un numr de determinri reprezentative pentru locul de munc ales i care nu trebuie depit pe durata unui schimb de lucru;

15

- n cazul medicamentelor se determin indicele terapeutic (IT) sau factorul relativ de securitate, prin raportarea dozei letale (DL50) la doza medie eficace (DE50) (cantitatea de substan capabil s determine efect terapeutic la 50% din subiecii folosii n experiment). Dac IT 10, utilizarea substanei n terapeutic nu prezint pericol la doze uzuale; pentru IT < 10 securitatea tratamentului este sczut. 3. Istoria toxicologiei medico-legale Printre primele cri referitoare la antidoturi se cunosc Theriaca i Alexipharmaca, scrise de Nicandru din Colofan (sec. II . H.). Maimonide, filozof i medic evreu, a scris n sec. XII, un Tratat despre otrvuri i antidoturile lor. Din secolul al XVIII-lea dateaz primele lucrri cu scop medico-legal despre otrvuri. Se cunosc astfel lucrri precum Asupra otrvirilor cu arsen; cercetarea i determinarea lui pentru justiie, elaborat de Hahnemann n 1786 i Proprietile otrvurilor, un capitol din primul tratat de medicin judiciar scris de Fodr (1798). Bazele toxicologiei ca tiin au fost puse de Orfila (1787-1853) prin tratatul su Toxicologia general (1814). Cu excepia cazului n care cel care s-a otrvit a fost prins n flagrant, n Evul Mediu nu exista nici o modalitate de a stabili c victima a murit otravit. La nceputul secolului al XVIII-lea, un medic olandez, Hermann Boerhoave, a emis ipoteza c ar putea produce diferite parfumuri otrvitoare. Apoi, Boerhave a fost primul care a sugerat o metod chimic ce dovedete prezena unei otrvi. n Evului Mediu, asasinii profesioniti i-au vndut serviciile att membrilor familiei regale ct i populaiei. Cele mai frecvente otrvuri au fost de origine vegetal (cum ar fi cucuta, aconite, belladonna) i metalele toxice (sruri de arsenic i mercur). n timpul Renaterii franceze i italiene, asasinatul politic prin otrvire a fost ridicat la rangul de art de ctre Papa Alexandru al VI-lea i Cesare Borgia. Primul succes n izolarea unei otrvi de tip alcaloidic a fost obinut n anul 1850 de ctre Jean Servials Stas, un chimist belgian, folosind o soluie de acid acetic n alcool etilic pentru a extrage nicotina din esuturile lui Gustave Fougnie, care fusese ucis. Modificat de chimistul german, Otto Friedrich, metoda Stas-Otto, folosit i astzi, a fost rapid aplicat la izolarea a numeroase otrvuri alcaloidice, inclusiv colchicina, coniina, morfina, narcotina i stricnina. Importante contribuii la dezvoltarea toxicologiei au adus Marsh care, n 1836, a elaborat o tehnic pentru decelarea arsenului i Orfila care a artat c toxicul trebuie cutat n diferite esuturi i organe. nainte de aceasta (1839), cercetrile se fceau numai n stomac, intestine i vomismente. Utilizarea de ctre criminali a arsenicului alb (trioxid de arsen) a devenit att de larg rspndit n rndul populaiei din Europa medieval nct otrava a dobndit numele de "pudr de motenire". Avnd n vedere aceast popularitate, este de mirare c prima izolare chimic i identificare a unei otravi n esuturile i fluidele organismului a avut n vedere arsenicul. n 1775, Karl Wilhelm Scheele, un celebru chimist suedez, a descoperit c arsenicul alb a fost convertit la acid arsenos cu ap de clor. Adaosul de zinc metalic a redus acidul arsenos la un gaz otravitor, arsine (AsH3). La nclzire uoar, gazul degajat conduce la16

depunerea arsenicului metalic pe suprafaa unui vas rece. n 1821, Sevillas a utilizat descompunerea AsH3 n scopul detectrii unor cantiti mici de arsenic n coninutul stomacului i urin, n cazuri de intoxicaii. n 1836, James M. Marsh, un chimist de la British Royal Arsenal din Woolwich, s-a folosit de acest gaz (arsine) pentru a dezvolta prima metod fiabil de determinare a otrvii absorbite n esuturile i fluidele corpului, cum ar fi ficatul, rinichii i sngele. Cercetrile au fost dezvoltate n secolul trecut n direcia distrugerii materiei organice, izolrii i identificrii toxicilor din produsele biologice. S-au remarcat Fresenius, Babo, Stokes, Stas, Otto, Dragendorff, Tardieu, Roussin, Ogier etc. n secolul nostru, Kohn-Abrest, Fabre, Truhaut, Boudne, Jaulmes, Le Moan, Stepanov, vaicova, Clarke, Curry, Sunshine, Mller, Heindrycks, t. Minovici, Ioanid, Galea i alii au elaborat metode valoroase de toxicologie analitic. n anii 1800 am asistat la dezvoltarea toxicologiei medico-legale ca disciplin tiinific. n 1814, Mathieiv J. B. Orfila (1787-1853), "printele toxicologiei", publicat de Trait des Poisons - prima abordare sistemic a studiului naturii fiziologice i chimice a otrvurilor. Rolul lui Orfila ca martor expert n studierea multor crime celebre, n special prin aplicarea testului Marsh pentru arsenic n procesul otrvitorului Marie Lafarge, a strnit att interesul popular ct i tiinific n noua tiin. Ca decan al Facultii de Medicin de la Universitatea din Paris, Orfila a instruit muli studeni n toxicologie medico-legal. Primul succes n izolarea unei otrvi de tip alcaloid a fost obinut n 1850 de ctre Jean Servials Stas, un chimist belgian, folosind o soluie de acid acetic n alcool etilic pentru a extrage nicotina din esuturile lui Gustave Fougnie, care fusese ucis. Modificat de chimistul german, Otto Friedrich, metoda Stas-Otto a fost rapid aplicat la izolarea a numeroase otrvuri alcaloidice, inclusiv colchicina, conin, morfina, narcotina i stricnina; metoda este folosit i astzi. n a doua jumtate a secolului al XIX-lea, toxicologii europeni au fost n avangarda dezvoltrii i aplicrii tiinelor criminaliste. Procedurile au fost dezvoltate pentru a izola i a detecta alcaloizi, metale grele, i otrvuri volatile. Tot n secolul trecut s-au descoperit i cercetat compui de importan toxicologic i criminalistic: Sertrner (morfina, 1805), Pelletier i Caventou (mai muli alcaloizi, 18171820), Selmi i Gauthier (ptomaine, 1870-1872), Ogier (glicozizi cadaverici, 1891) etc. n secolul XX s-a dezvoltat biologia molecular care i-a pus amprenta i asupra studiilor de toxicologie medico-legal. n 1948, Druckrey, cercetnd dimetilaminoazobenzenul, descoper c exist un efect toxic independent de doz, cu alte cuvinte unii compui nu prezint doz minim nenociv. Dup 1960 s-a stabilit i faptul c nocivitatea se poate manifesta, n unele cazuri, la descendeni, chiar dac nu se evideniaz la organismul-receptor (Cotru, 1993). ncepnd cu anul 1958, cnd, pentru prima dat, Eugen Macovschi a demonstrat existena biostructurii, purttoarea nsuirilor viului, s-a pus cu totul altfel problema interaciunii toxic-organism viu. Astfel, toxicul acioneaz att asupra materiei moleculare incluse n biostructur i coexistent cu aceasta, ct i direct asupra biostructurii pe care o destram parial sau total provocnd procese morbide reversibile sau ireversibile. Cu alte cuvinte, este depit concepia strict molecular asupra viului, dei concepia biostructural17

rmne tributar viziunii materialiste asupra realitii. Moartea organismului are loc, potrivit acestei concepii, n trepte, iar mecanismul aciunii toxicului implic n mai mare msur intervenia organismului vtmat. Cercetrile efectuate cu azid de sodiu i dinitrofenol, de pild, au artat c organismele tratate cu aceste substane reacioneaz la aciunea toxicilor prin eliberarea unei pri din apa inclus n biostructur, precum i a unora din componenii si moleculari. n America, Rudolph A. Witthaus, profesor de chimie la Universitatea Cornell Medical School, a avut multe contribuii n toxicologie i a atras atenia asupra noii tiine prin efectuarea de analize pentru New York City, n mai multe cazuri celebre de otrvire: crimele Helen Potts de ctre Carlyle Harris i Annie Sutherland de ctre Dr. Robert W. Buchanan, ambii au utilizat morfin. n 1911, Tracy C. Becker i profesorul Witthaus a editat o lucrare n patru volume pe tema jurisprudenei medicale, Medicin Legal i Toxicologie, primul manual standard de medicin legal publicat n SUA. n 1918, oraul New York s-a realizat un sistem de examinare medical, i numirea lui Dr. Alexandru O. Gettler ca toxicolog a marcat nceputul toxicologiei medico-legale moderne n America. Dei Dr. Gettler a avut multe contribuii n aceast tiin, probabil cea mai mare realizare a sa a fost formarea i orientarea pe care a dat-o viitorilor lideri n toxicologie medico-legal. Muli dintre asociaii lui au continuat aceast direcie n cadrul laboratoarelor de medicin-legal i sistemelor de examinare medical n marile centre urbane din ntreaga ar. n anul 1949 a fost nfiinat Academia American de tiine Medico-Legale, n scopul de a sprijini n continuare practica tuturor fazelor de medicin legal n SUA. Membrii seciei de toxicologie reprezint n marea lor majoritate toxicologi criminaliti care lucreaz n birourile de investigaii ale procuraturii. O serie de alte organizaii de criminalistic internaionale, naionale i locale, cum ar fi Societatea Toxicologilor Criminaliti i Asociaia Toxicologilor din California, ofera posibilitatea schimbrilor de experien tiinific referitoare la tehnici analitice i rapoarte de caz, care implic medicamente noi sau rar utilizate i otrvuri. Asociaia Internaional a Toxicologilor Criminaliti, fondat n 1963, cu peste 750 de membri din 45 de ri, permite cooperarea la nivel mondial n rezolvarea problemelor tehnice cu care se confrunt toxicologul. n 1975, a fost constituit Consiliul American de Toxicologie Criminalistic, n scopul de a examina i certifica toxicologii criminaliti. Unul dintre obiectivele sale declarate este "de a crea un sistem judiciar valabil, i unul public, un sistem practic i echitabil pentru identificarea cu uurin a acelor persoane care practic toxicologia medico-legal i care posed calificrile i competenele necesare". n general, aceste persoane autorizate de ctre Consiliu trebuie s fi obinut titlul de doctor, s aib cel puin 3 ani de experien profesional full-time, i s promoveze un examen scris. n prezent, doar circa 200 de toxicologi sunt certificai de ctre acest Consiliu. n ara noastr, primul toxicolog criminalist este considerat farmacistul i medicul C. Hepites care a avut, ncepnd cu anul 1833, un laborator de analize chimico-legale la Brila. Dup 1890 toxicologia a fost reprezentat de Mina Minovici, farmacist i medic, ntemeietorul Institutului de Medicin Legal din Bucureti. Fratele su, tefan Minovici, dei chimist, a reorganizat nvmntului farmaceutic i a ntemeiat Facultatea de Farmacie din18

Bucureti (1923); a elaborat, printre altele, i un manual de toxicologie (1912). Printre colaboratorii i urmaii si au fost Bacovescu, Vintilescu, Deleanu, Ionescu-Matiu. n Transilvania, medicul, chimistul i farmacistul J. Orient a publicat numeroase lucrri de toxicologie. La Iai a activat n domeniul toxicologiei judiciare dr. Cotru. La Bucureti, N. I. Ioanid public n 1965 un manual de referin n domeniu: Toxicologie. La Cluj activeaz prof. V. Galea, autor a numeroase lucrri de toxicologie teoretic i practic. 4. Otrvirea i cercetarea criminalistic n general, cazurile de crim cu otrav sunt comise doar n cadrul unei familii sau ntr-un grup de aproapiai. n astfel de cazuri, asasinul folosete, n general, unele otrvuri care nu pot trezi suspiciuni datorit culorii, mirosului sau gustului acestora. Uneori se semnaleaz i omorul sau tentativa de omor prin folosirea de gaze toxice, de exemplu, cu monoxid de carbon. Confirmarea cazului de moarte prin otrvire se realizeaz prin colaborare ntre medicul legist i toxicolog. Rareori cercetarea la faa locului aduce dovezi fizice care indic faptul c moartea a fost cauzat de ingestia unor substane otrvitoare. Stabilirea cauzei decesului revine personalului medical calificat, medicului legist sau anatomopatologului, dar succesul sau eecul n a ajunge la o concluzie corect depinde frecvent de eforturile combinate ale anatomo-patologului i toxicologului criminalist. Otrvirea, ca i cauz a decesului, nu poate fi dovedit fr a analiz toxicologic care s demonstreze prezena otrvii n esuturile sau fluidele corporale ale decedatului. Cele mai multe droguri i otravuri nu produc leziuni caracteristice sau vizibile n esuturile corpului, iar prezena lor poate fi demonstrat doar prin metode chimice de izolare i identificare. n cazul n care analizele toxicologice sunt evitate, moartea poate fi atribuit otrvirii fr o dovad cert sau o moarte prin otrvire poate fi n mod eronat atribuit altor cauze. Grania dintre substanele otrvitoare i cele netoxice este greu de determinat. Unele substane prezente n produsele alimentare pot cauza moartea prin otrvire, atunci cnd sunt luate n cantiti mari. Astfel, exist un caz n care consumul de 13 de grame de sare de mas a provocat moartea a unui adult. Probele fizice aflate la locul crimei i examinarea sumar a decedatului pot indica uneori un caz de otrvire. Patologul poate recunoate efectele anumitor otrvuri la autopsie. Acizii tari i bazele pot provoca arsuri extinse n jurul gurii sau pe suprafaa corpului, cu distrugerea sever a esuturilor interne. Dovezi, cum ar fi droguri, narcotice, marcaje pe corp sau prezena acizilor sau a substanelor caustice pot conduce la ipoteza otrvirii. De asemenea, arsurile n jurul gurii i pe fa pot fi rezultatul consumului de acizi sau substane chimice caustice, cum ar fi acidul clorhidric, acidul sulfuric sau a leiei. Mirosurile de amoniac sau migdale amare pot indica anumite otrvuri. De pild, n intoxicaia cu cianur, faa este de culoare roiatic. Anumite medicamente, cum ar fi alcaloizii din opiu i nicotina pot cauza contracia pupilelor, n timp ce altele, cum ar fi atropina (belladonna) produc dilatarea.

19

Stricnina provoac convulsii, colurile gurii fiind ridicate, iar faa este rigidizat ntrun rnjet, n timp ce braele i picioarele sunt trase mpreun, pe cnd partea din spate este puternic ndoit napoi datorit contraciei muchilor. Dac moartea a survenit prin otravire subacut sau cronic cu arsenic, fecalele vor avea o consisten moale i, de multe ori, conin snge. O excreie mrit se gsete, de obicei, n etapele trzii ale intoxicaiei cu clorur mercuric sau cu sruri de plumb. Diferite materiale colorate aflate n vom pot indica tipul de otrvire. Astfel, culoarea maro asemntoare cu zaul de cafea indic o otrvire cu baze tari, cum ar fi de hidroxidul de sodiu sau potasiu; galbenul conduce la acid azotic i acizii cromului; albastru-verde la sulfat de cupru; negru, la acid sulfuric, iar culoare verde-maro sugereaz nghiirea de acid clorhidric. O vom cu miros ascuit indic o otrvire cu amoniac sau cu acid acetic. Intr-un caz de deces prin otrvire, numai o anchet la faa locului i audierea martorilor ar putea decide dac a fost un caz de crim, sinucidere sau accident. Autopsia poate stabili numai tipul i cantitatea de otrav utilizat. Cele mai cunoscute substane otrvitoare sunt: - Otrvurile lichide i gazoase. Cele mai cunoscute sunt monoxidul de carbon, acidul cianhidric, freonul, metanolul, toluenul, benzenul, gazolina i cloroformul. - Metalele grele i alte otrvuri anorganice. Compuii i srurile de antimoniu, arsenicul, bariul, cromul, plumbul, mercurul, taliul, precum i acizii i bazele anorganice puternice, cum ar fi acidul clorhidric, acidul azotic, acidul sulfuric, hidroxidul de sodiu, hidroxidul de potasiu i amoniacul. - Drogurile ilicite, medicamentele aflate n regim special i buturile spirtoase. Unele medicamente pot fi gsite n asociere cu altele asemenea sau cu alcool. Grupa de astfel de substane cuprinde alcoolul etilic, barbituricele, heroina, opiaceele sintetice, cum ar fi metadona, fenciclidin (phencyclidine, PCP), tranchilizantele minore, cum ar fi Valium, Librium, meprobamatul sau medicamentele cu regim special, atunci cnd sunt luate n exces. - Unele otrvuri animale i vegetale: atropin, cocaina, nicotina, scopolamina, stricnina i veninul de arpe. - Otrvuri bacteriene i intoxicaii alimentare (botulism). 4.1 Otrvirea accidental Cele mai multe intoxicaii accidentale au loc n cas. Copiii pot avea acces i chiar ingera medicamente, detergeni, pesticide i detergeni de uz casnic. Intoxicaia accidental la aduli este de obicei rezultatul etichetrii greite sau depozitrii unei substane toxice ntr-un alt recipient dect cel original. De cte ori nu, un recipient necorespunztor este o veche sticl de whisky! Arsenicul, buruienile otrvitoare, stricnina, cianurile, soluiile de curare, i numeroase alte otrvuri letale au fost cu nerabdare i din greeal bute din ulcioare de cidru i sticle de whisky vechi. Este cunoscut cazul n care un flacon deschis de cianur, aflat lng o cutie de zahr pe o mas de lucru la subsol, a fost folosit pentru a ndulci o ultim ceac de cafea.

20

Intoxicaiile accidentale pot aprea n industrie, ca urmare a neglijenei sau unor ntmplri nefericite, care expun lucrtorii la substane toxice. n timp ce posibilitatea de otrvire accidental n industrie este mare, standardele de siguran i reglementrile i disponibilitatea serviciilor medicale de urgen din prezent mpiedic industria s constituie sursa a multe intoxicaii fatale. 4.2. Decese cauzate de abuzul de droguri Drogurile sunt folosite n scopul schimbrii strii sufleteti sau inducerii unei stri de euforie reprezint sursa a numeroase intoxicaii. Abuzul de droguri poate implica utilizarea de droguri ilegale, cum ar fi heroina sau phencyclidina; consumul de droguri interzise sau controlate, cum ar fi cocaina, barbituricele i amfetamina sau utilizarea de produse chimice n alt mod dect cel prescris, deci contrar destinaiei lor - cum ar fi inhalarea de solveni i produse volatile. Dat fiind c dezvoltarea i glorificare a "culturii drogurilor" la mijlocul anilor 1960, decesele datorate de consumul de droguri ilicite sunt cele mai frecvente intoxicaii fatale investigate de ctre toxicologi, n special n zonele urbane mari. Tabelul urmtor prezint drogurile cel mai frecvent ntlnite n investigaiile de deces; de remarcat incidena ridicat a cocainei, alcoolului, heroinei i morfinei. ntr-un sens mai larg, abuzul de droguri poate include, de asemenea, utilizarea excesiv a substanelor legale, cum ar fi alcoolul i medicamentele pe baz de prescripie. Consumul de alcool este cea mai mare problem a drogurilor n SUA. Alcoolul joac un rol semnificativ n decesele violente. Din cele 40.000 de decese datorate accidentelor de main care au loc anual n SUA, 50% implic oferi consumatori de alcool, i 60% din pietonii ucii au concentraii semnificative de alcool din snge. Droguri frecvent ntlnite n cazurile cercetate medical, 1991a Nr. crt. Denumire drog Numr de menionri Procentb din total cazuri 45.75 3020 Cocain 1 36.90 2436 Alcool-n combinaie 2 35.30 2333 Heroin/Morfin 3 11.86 783 Codein 4 8.89 587 Diazepam 5 6.62 437 Amitriptilin 6 6.51 430 Metadon 7 5.74 379 Nortriptilin 8 4.92 325 d-Proxpoxifen 9 3.65 241 Difenhidramin 10 a Drug Abuse Warning Network, National Institute on Drug Abuse date din 27 orae b Procent din total cazuri poate depi 100%, deoarece un caz poate implica mai mult de un drog

21

Dintre adulii din mediul urban care au fost internai ntr-un spital, cu un os fracturat, 50% i-au fracturat osul n timpul sau dup consumul de alcool. Un nivel ridicat de alcool n snge se gsete la autopsie, n 35% din cazurile persoanelor care s-au sinucis i n 50% din toate victimele crimelor. De asemenea, muli oameni mor n fiecare an din cauze patologice, multe direct atribuite alcoolului sau complicaiilor altor cauze patologice, agravate de consumul de alcool. Alcoolul este o otrav cu autolimitare: de obicei, oamenii i pierd contiina nainte de a ingera o doz letal. Prin urmare, decesele prin supradozare, din cauza ingestiei de cantiti excesive de alcool sunt mai puin frecvente. Cu toate acestea, numeroase decese accidentale apar din ingestia simultan de medicamente puternice i alcool. 4.3 Sinuciderea cu otrav Metoda obinuit de deces prin otrvire este sinuciderea. n general, de dou ori mai muli brbai dect femei svresc cu succes o sinucidere. Cu toate acestea, de dou ori ca multe femei dect brbai ncearc s se sinucid cu otrav. Cel mai comun mijloc de sinucidere este monoxidul de carbon, un gaz generat de arderea incomplet a compuilor cu carbon. Gazele de eapament de la automobile conin o concentraie ridicat de monoxid de carbon. O metod obinuit folosit de ctre cei care se sinucid cu monoxid de carbon este lsarea unui motor de main pornit ntr-un garaj nchis. n timp ce arsenicul, cianura i alte otrvuri bine cunoscute pot fi uneori utilizate ca ageni de sinucidere, cele mai multe decese rezult ca urmare a consumului de medicamente. Persoanele care sufer de depresie i alte tulburri emoionale, de obicei, au la dispoziie medicamente puternice i, dac sunt luate n exces, pentru a combate simptome ale tulburrilor psihologice aceste droguri sunt letale. Astzi, cele mai multe sinucideri prin otrvire implic ingerarea mai multor medicamente, de obicei trei pn la apte medicamente diferite sunt ingerate odat. Prin analiza coninutului gastric i al intestinului, a urinei, a sngelui, a organelor principale ale corpului, toxicologul poate determina cantitatea minim a otrav ingerat. n sinucideri, rezultatele acestor analize demonstreaz c a fost ingerat o cantitate masiv; aceasta nseamn, dincolo de orice ndoial, c rposatul nu ar fi putut lua accidental o astfel de doz. 4.4 Otrvirea criminal Otrvirile accidentale i sinuciderile sunt comune astzi; crima prin otrvire este rar. Concluzia c o persoan a murit ca urmare a otrvirii de ctre un criminal este de multe ori cel mai dificil tip de investigaie pentru oamenii legii i experii medicali. n general, dovada de otrvire se obine din cunoaterea simptomelor manifestate de rposat nainte de moarte, examinarea postmortem a corpului de ctre anatomopatolog, i izolarea i identificarea otrvii de ctre toxicolog. Pentru urmrirea cu succes a unui suspect, oamenii legii trebuie s stabileasc c fptaul a avut acces la o surs de otrav, c suspectul a fost contient de efectele letale ale otrvii i c suspectul a avut posibilitatea de a administra otrava rposatului.

22

n cazul n care victima a fost consultat, nainte de moarte, de ctre un medic, medicul nu consider otrvirea ca o cauz a necazului pacientului. Numai n cazul n ocupaia pacientului l aduce n contact cu substane toxice (lucreaz ntr-o rafinrie, mediu chimic sau n topitorii; lucreaz la o ferm i utilizeaz pesticide i erbicide) va medicul suspecta o intoxicaie chimic. Crima prin otrvire apare cel mai frecvent n cadrul familiei, acas, iar medicul va suspecta rareori un so supravieuitor, soia, fiul sau fiica de otrvire a unui alt membru al familiei. De asemenea, exist rareori un simptom de otrvire care nu poate fi la fel de bine cauzate de boala. Vrsturile, diareea, colapsul rapid i pulsul slab, adic toate simptomele otrvirii cu arsenic pot fi, de asemenea, i cauza unui ulcer gastric perforat sau a unei inflamaii a pancreasului sau apendicelui. De asemenea, convulsiile cauzate att de stricnin ct i de tetanos. Pupilele contractate i narcoza pot fi cauzate de stupefiante sau de leziuni cerebrale. Cu toate acestea, exist circumstane care fac un diagnostic de otrvire aproape sigur. Debutul i evoluia simptomelor ctre o moarte rapid, imediat dupa servirea mesei sau dup consumarea unui pahar indic intoxicaii acute, deoarece intoxicaia alimentar bacterien are un debut ntrziat al simptomelor. Otrvurile metalice pot provoca deteriorarea sever a tractului gastro-intestinal, ficatul i rinichii. Fosforul, hidrocarburile clorurate i ciupercile otrvitoare cauzeaz degenerarea sever a ficatului. Cu toate acestea, cele mai multe otrvuri nu produc modificri observabile n esuturi, prin urmare, n multe cazuri de otrvire, evaluarea corpului de ctre anatomopatolog stabilete dac moartea s-a datorat unor cauze naturale sau unor leziuni traumatice i c nu exist nici o dovad pentru cauza de deces, cu excepia unei posibile otrviri. n majoritatea cazurilor, analiza toxicologic aduce dovezi pentru crima prin otrvire. 4.5 Dovezi circumstaniale de otrvire Ancheta toxicologic ale unei mori prin otrvire poate fi mprit n trei etape: 1. Obinerea studiilor de caz i a probelor (dovezilor) adecvate; 2. Analizele toxicologice; 3. Interpretarea rezultatelor analizelor. Stabilirea cauzei de deces drept otrvire se poate face numai prin autopsie i analiz chimic. ntr-un numr de cazuri de intoxicaii, aspectul persoanei decedate sau circumstane speciale n legtur cu moartea poate conduce la aflarea cauzei de deces. Trebuie, de asemenea, cutate, n primul rnd, la locul incidentului otrvurile reziduale, sub form de comprimate, pulbere, sau reziduuri n flacoanele de medicamente. De asemenea, se vor cuta ambalajele, prafurile, cutiile aruncate i alte recipiente (tuburi, fiole, flacoane). Toate indicile trebuie recuperate i ambalate separat, ntr-un tub sau plic. Atunci cnd persoana decedat se gsete n pat, trebuie examinat foarte atent lenjeria de pat deoarece poate conine otrav sub form de pulbere, dar i alte substane deversate, greu de detectat. n cazurile n care moartea nu se datoreaz otrvirii, toxicologul criminalist poate oferi, de cele mai multe ori, dovezi incontestabile cu privire la mprejurrile n care a avut loc23

un deces. Comportamentul de conducere haotic a victimelor accidentelor auto este adesea explicat prin prezena alcoolului n snge sau esuturi. Medicamentele psihoactive, cele care afecteaz comportamentul, joac adesea un rol semnificativ n mprejurri asociate cu moartea subit sau violent. Detectarea alcoolului, a narcoticelor, a halucinogenelor sau a altor medicamente pot susine depoziiile martorilor cu privire la comportamentul agresiv, incoerent, sau iraional al rposatului n momentul unui incident fatal. n schimb, rezultatele toxicologice negative pot spulbera suspiciunea consumului de droguri a rposatului. Concluziile negative sunt, de asemenea, semnificative la persoanele care sunt n mod regulat sub tratament pentru a controla condiiile patologice. n cazul epilepticilor, concentraiile sczute sau negative de droguri pot indica faptul c rposatul nu i-a luat medicamentele n modul prescris i ca urmare, au suferit un atac de apoplexie fatal. 4.6 Metode de analiz criminalistic a opioidelor Utilizarea unor metode de separare pentru izolarea, identificarea i analiza cantitativ a opiaceelor naturale i sintetice prezint un larg interes pentru criminaliti (Bogusz, 2008). Strict vorbind, termenul de opiaceu se refer la produsele derivate din opiu de mac. Atenia criminalitilor se concentreaz pe derivai de morfin i opiacee sintetice sau semisintetice, cu aciune agonal (agonistic) la receptorii opioizi OP1 (d), OP2 (k) sau OP3 (m). Pentru aciunea opiaceelor asupra receptorilor opioizi pot fi consultate i alte lucrri (Kilpatrick & Smith, 2005; Dhawan et al., 1996). Aici ne intereseaz mai ales aplicaiile analizei medicolegale, dedicat n principal probelor biologice. Aceste aplicaii cuprind metodele de detectare a opiaceelor n probele non-biologice i biologice; izolarea de opioide din matrici biologice diferite; analiza constituienilor opiului de mac n materiale vegetale i n fluidele organismului; separarea i detectarea heroinei i metaboliilor sau a congenerilor si n preparate ilicite de droguri sau medicamente, precum i n fluidele organismului; analiza morfinei i a altor opiacee naturale i sintetice n fluidele organismului i n organe. In acest scop sunt necesare tehnici de separare relevante: cromatografia n strat subire (TLC), gazcromatografia (GC), cromatografia de lichid de nalt performan (HPLC) i electroforeza capilar (CE), combinate cu diferite metode de detecie. Testele preliminare trebuie s prezinte o specificitate larg de grup i, eventual, o sensibilitate ridicat, n timp ce specificitatea absolut nu este necesar. O identificare fr echivoc i determinarea cantitativ sunt de obicei efectuate n etapa de confirmare a analizei. Deoarece un rezultat negativ la un test preliminar este de obicei decisiv, nu se iau n considerare rezultatele fals negative. 4.7 Metode preliminare utilizate la depistarea drogurilor n strad Dispozitivele de testare folosite curent sunt simple i robuste i se bazeaz de regul pe reacii de culoare bine-cunoscute. Testele preliminare se execut, de obicei, de ctre poliiti sau vamei. Sarcina principal a acestor teste este selecia probelor sau a materialelor suspecte pentru examinarea lor ulterioar cu metode confirmatorii. Narcopouchs, de pild, reprezint un kit de teste de culoare pentru detectarea opiaceelor, amfetaminei, cocainei, barbituricelor,24

canabinoizilor i a dietilamidei acidului lisergic (LSD) n probe colectate pe strad (ODV Inc, Paris, ME, SUA). Acest test folosete reacii de culoare cu mai muli reactivi, cum ar fi reactivii Marquis, Meyer, Mecke, Ehrlich, Fast Blue B i Koppanyi. Intreaga procedur se realizeaz n cutii de plastic prin care se poate vedea reacia de culoare. Kit-ul Herosols (Mistral Detection Ltd., Jerusalem, Israel) const dintr-un reactiv pentru pulverizare i hrtia special de testare. Astfel, pielea suspectului este tears/tamponat cu o bucic de hrtie, pe care este apoi pulverizat Herosol. O culoare violet indic prezena heroinei. Un test similar pentru heroin, numit Detect NowTM este oferit de Test Medical Symptoms@Home, Inc. i a fost comercializat prin intermediul internetului ca un test simplu pentru prinii care doresc s verifice dac copiii lor consum droguri. NIK (Public Safety Inc., Armor Holding, Jacksonville, FL, USA) reprezint un alt kit ce cuprinde fiole pentru principalele clase de droguri printre care opiacee/amfetamine, heroin/opiu. Drug Wipe i Drug Wipe II (Securetec AG, Germany) sunt concepute ca teste imunochimice pentru detectarea drogurilor pe suprafee diferite, de exemplu, n bagaje, paapoarte, valut, i, de asemenea, pe piele, pe limb sau n transpiraie. Limita de detecie pentru opiacee este de 25 ng de echivalent morfin. Cu un cititor portabil se poate efectua determinarea cantitativ colorimetric. 4.8 Metode folosite pentru fluidele biologice Metodele preliminare utilizate pentru fluide biologice pot fi mprite n teste on-site i teste de laborator. Totui, testele preliminare pot fi folosite nu doar n scopuri judiciare sau preventive, de exemplu, n scanarea angajailor, dar i ca o procedur de diagnosticare n intoxicaii acute suspecte. n testele on site (la faa locului) aplicate ntr-o secie de urgen, confirmarea analizelor nu este ntotdeauna de maxim importan. Rezultatul pozitiv al unui test preliminar de opiacee ntr-un caz de supradoz cu heroin reprezint un indiciu pentru administrarea unui antagonist al opiaceelor, de exemplu, naloxon, n loc s se atepte rezultatele analizei confirmatorii. Aceast practic nu se limiteaz numai la domeniul sntii publice; distribuirea de naloxon pentru administrare acas dependenilor de ctre membrii familiei este o nou abordare n combaterea efectelor drogurilor, care este testat n SUA, Germania i Regatul Unit (Sporer, 2003). Teste pe teren Aceste teste sunt utilizate pe scar larg pentru grupuri sociale foarte diferite, incluznd oferii de automobile, criminalii din pucrii, militarii, sportivii, angajaii din industria petrolier, etc. Se pot testa astfel i indivizii din zonele ndeprtate. Cel mai important aspect este posibilitatea de a folosi de eantionare non-invazive. Din acest motiv, testele pe saliv sau transpiraie au devenit deosebit de atractive n locul celor pe urin sau snge (Jenkins & Goldberger, 2002). S-a realizat o astfel de evaluare utiliznd cinci dispozitive de testare a drogurilor pe teren, i anume, AccuSign, Rapid Drug Screen, TesT-Cup-5, TesTstik i Triage. Au fost colectate i testate patru sute de probelor de urin, iar rezultatele pozitive au fost confirmate folosind cromatografia de gaz cuplat cu spectrometria de mas (GC-MS), pentru morfin i25

codeina sau prin lichid cromatografie-spectrometrie de mas (LC-MS), pentru hidrocodona i hidromorfon (Crouch et al. [5] ). A fost observat numai un rezultat fals-negativ. Rata de rezultate fals-pozitive a fost sub 0,25% pentru toate dispozitivele de testare utilizate. Gronholm i Lillsunde [6] au evaluat opt dispozitivele de teren pentru depistarea de opiacee i alte droguri n urin i prin analiza fluidelor orale. Rezultatele testelor pot fi vzute n Tabelul 1. Un alt sistem pentru analiza drogurilor la faa locului, ORALscreen System, a dat rezultate concordante cu cele din laborator chiar dup 2-3 zile de la consumul de droguri (Barrett et al. [9]).

Teste pentru detecia pe teren a opiaceelor n fluidele corpului (dup Bogusz, 2008). Limita de Materialul Dispozitivul Productor Calibrare detecie biologic de testare (ng/ml) analizat 300 Morfin www.pbmc.com AccuSign Urin TM Morfin Instant-View Morphine www.alcopro.com Urin 300 www.rochediagnostics.com Morfin ONTRAK TesTcup 300 Urin www.rochediagnostics.com Morfin ONTRAK TesTStik 300 Urin Morfin www.bioscaninc.com Rapid Drug Screen 300 Urin Morfin www.dadebehring.com Syva RapidTest 300 Urin Morfin www.biosite.com Triage DOA 300 Urin Morfin www.cozart.co.uk Cozart RapiScan 10 Saliv Testele de laborator Testele de laborator sunt utilizate n situaiile n care numrul de probe examinate este destul de ridicat, de exemplu, n screening-ul de droguri n cazul angajailor sau a personalului militar. Aceste teste sunt de regul bazate pe principiul testelor imunologice i se refer nu numai la opiacee, dar i la ali compui, cum ar fi amfetaminele, cocaina, benzodiazepinele, barbituricele, canabinoizii i metadona. Toate kit-urile detecteaz o gam larg de opiacee, inclusiv cu morfina i glucuronoconjugaii si, codeina, opiaceele semisintetice, cum ar fi dihydrocodeine (DHC) sau hidrocodona. Excepie face metoda CEDIA 6-AM (dezvoltat de Microgenics, Fremont, CA, USA), care este selectiv pentru 6-monoacetylmorphine (metabolitul primar al heroinei). George i Parmar [10] au analizat 1100 probe de urin cu CEDIA 6-AM i nu au reuit s confirme 21 din 282 de probe pozitive, care au fost identificate cu ajutorul GC-MS. Performana testului CEDIA 6-AM de la Microgenics a fost, de asemenea, evaluat (Holler et al. [11]) pe un total de 37713 probe de urin de la de membri serviciului militar activ. Trei soldai au fost depistai pozitiv, la o limit 10 ng/ml, iar una dintre cele trei probe a fost confirmat pozitiv i prin GC-MS, n timp ce celelalte dou eantioane nu au fost confirmate la limita de detecie (LOD) de 2,1 ng/ml. n plus, 87 probe

26

de urin uman cunoscute pentru coninutul lor de 6-AM (prin GC-MS) au fost re-analizate cu ajutorul testului CEDIA 6-AM cnd s-au obinut rezultate pozitive. Unele teste preliminare au fost adaptate pentru probele postmortem. Astfel, a fost aplicat testul ELISA pentru screening n cazul abuzului de droguri utiliznd pentru analiz omogenatele tisulare i sngele colectate postmortem (Moore et al. [17]).Testul pentru morfin a fost foarte specific pentru morfina liber, dar mai puin sensibil dect screening-ul celorlalte opiacee. Acesta din urm a fost recomandat pentru screening-ul specimenelor postmortem. Cnd s-a evaluat testul ELISA comercial pentru screening-ul opiaceelor i benzodiazepinei n probe de snge postmortem, n raport cu tehnica GC-MS, s-a gsit o sensibilitate de 95% i o specificitate de 92% fa de GC-MS (Kemp et al. [18]). Limita de detecie a fost 20 g/l echivalent morfin. Utilizarea la scar larg i importana testului antidrog a creat o pia ilegal pentru proceduri i produse care promit s ''bat'' testele. n afar de diluarea urinei prin consum excesiv de alcool sau substituirea probelor, mai muli productori ofer diferite kit-uri (seturi) i reactivi, care pot fi adugate n urin, pentru a evita detectarea drogurilor. Ca o contramsur la falsificare, pot fi aplicate urmtoarele etape: msurarea temperaturii, greutii specifice, pH-ului i coninutului de creatinin n urin, precum i utilizarea de teste chimice specifice pentru depistarea adaosurilor de compui chimici. Cody i colaboratorii si [21,22] a examinat influena falsificatorului Stealth asupra detectabilitii morfinei sau codeinei n probele de urin. Stealth conine peroxidaz i peroxid i este considerat de productor ca nedetectabil prin teste de depistare a falsificrii. S-a demonstrat c probele cu concentraii sczute de morfin i codein (2,5 g / l urin) dau un rspuns negativ att la examinarea imunochimic i prin GC-MS, n timp ce parametrii tipici ai urinei au rmas neschimbai. Microgenics a dezvoltat un test special numit Sample Check care detecteaz orice interferen posibil cu testul CEDIA n caz de alterarea eantionului. Acest test nlocuiete un grup complex de teste de alterare. 5. Studii de caz i probe Astzi, sunt uor accesibili publicului mii de compui care sunt letali dac sunt ingerai, injectai sau inhalai. Toxicologul are doar o cantitate limitat de materiale pe care s efectueze analizele; prin urmare, este imperios necesar ca, nainte de a ncepe analizele s obin ct mai multe informaii posibil cu privire la mprejurrile cazului. nainte de nceperea analizei, toxicologul trebuie s ia n considerare mai muli factori: cantitatea de prob disponibil, natura otrvii cutate i posibila biotransformare a otrvii. Pentru c lucreaz cu o cantitate limitat de prob, toxicologul trebuie s elaboreze o metod analitic, ce va permite detectarea unui numr ct mai mare de compui. Toxicologul trebuie s in cont de vrst, sex, greutate, istoricul medical i ocupaia rposatului, precum i de orice tratamente au fost administrate nainte de moarte, constatrile preliminare ale autopsiei, medicamentele care au fost la ndemna rposatului, precum i intervalul de timp dintre debutul simptomelor i moarte. ntr-un an, laboratorul de toxicologie afiliat cabinetului unui medic legist va efectua analize asupra esuturilor pentru diverse otrvuri, cum ar fi diverse medicamente (analgezice, antidepresive, hipnotice, tranchilizante),27

consumului de droguri (halucinogene, narcotice, stimulente), produse comerciale (antigel, produse de aerosoli, insecticide, rodenticide, plante toxice), i gaze (monoxid de carbon, cianur). Evident, posibila identificare a otrvii nainte de analiz ar ajuta foarte mult. Colectarea probelor pentru analizele toxicologice este de obicei efectuat de ctre patolog la autopsie. Sunt necesare mostre din numeroase fluide ale corpului i organe, deoarece drogurile i otrvurile au afiniti diferite pentru esuturile organismului (a se vedea tabelul urmtor). Drogurile i otrvurile nu sunt distribuite uniform n tot organismul, iar toxicologul, de obicei, analizeaz mai nti organele care sunt predispuse a avea cele mai mari concentraii de droguri (vezi figura urmtoare). Pentru analiza toxicologic detaliat este necesar o cantitate mare din fiecare mostr, deoarece o procedur prin care se extrage i se identific un compus sau clas de compui poate fi ineficient n extragerea sau identificarea altora.

30 25 Cocaina, mg/kg 20 15 10 5 0Cr ei er In im a Ri ni ch i Fi ca Pl t am an i Sp lin a M T e us c h su ta i d Co ipo s rp vi tro s28

n colectarea probelor, patologul eticheteaz fiecare recipient cu data i ora autopsiei, numele rposatului, numrul probei i semntura patologului. Toxicologul, la primirea probelor, d patologului o dovad scris i depoziteaz probele ntr-un frigider ncuiat pn la momentul analizei. Aceast procedur ofer un traseu adecvat probelor, care permit toxicologului s introduc rezultatele sale n orice procedur juridic decurge din cazul analizat. Probele ar trebui s fie colectate nainte de mblsmare, deoarece acest proces poate distruge sau dilua otrvurile prezente i poate face imposibil detectarea acestora. De exemplu, cianura este distrus de procesul de mblsmare. nvers, alcoolul metilic sau cel etilic poate fi o component a unui fluid mblsmare, dnd astfel o indicaie fals despre ceea ce a but rposatul nainte de moarte.

Sa ng e

Distributia cocainei in caz de injectie fatala cu cocaina (dupa Poklis et al. 1985)

Bi la

Probele colectate la autopsie pentru analize toxicologice Proba esut adipos Bil Snge Creier Rinichi Ficat Plmn Coninut stomacal i intestinal Urin Umoare vitroas Cantitate 200 g ct este disponibil 15 ml 500 g un organ ntreg 500 g un organ ntreg ct este disponibil ct este disponibil ct este disponibil Toxicul urmrit Insecticide, Tiopental Codein, Morfin Clcooli, monoxid de carbon Otrvuri volatile Metale grele Cei mai muli toxici Metadon, gaze, inhalante Toi toxicii luai oral Cei mai muli toxici Digoxin, electrolii, glucoz

Se prezint o schem de izolare a otrvurilor cnd compusul cutat nu este cunoscut. n cazurile care implic administrarea oral a unei otrvi, este analizat n primul rnd coninutul gastro-intestinal, deoarece cantiti mari de otrav rezidual neabsorbit pot fi prezente.Prob tocat de esut Acidifiere & distilare cu vapori Distilat Test pentru Compui volatiliTeste de culoare, GLC

Alcalinizare & extract organic Extract aposAcidifiere, extracie cu solvent organic

ReziduuTeste pt metale, Spectroscopie

Extract organicExtragere cu acid

Organic

AposSe arunc

Extr. apos

Extract organicEvaporare

Reziduu conine droguri acideTLC, GLC, HPLC, GC/MS

Alcalinizare, extracie cu solvent organic

Organic Reziduu conine droguri bazice

AposSe arunc

Reziduu conine droguri neutre

TLC, GLC, HPLC, GC/MS

Schema de izolare a otrvurilor din probele aduse la laborator

29

n continuare poate fi analizat urina, deoarece rinichii sunt organe principale de excreie pentru cele mai multe otrvuri i concentraii mari de substane toxice sunt adesea prezente n urin. Dup absorbia de la nivelul tractului gastro-intestinal, drogurile sau otrvurile sunt primele transportate la ficat, nainte de a intra n circulaia general sistemic, i prin urmare, prima analiz a unui organ intern este realizat asupra ficatului. Dac o anumit otrav este suspect sau cunoscut a fi implicat ntr-o moarte, toxicologul alege pentru primele analize aceste esuturi i fluide n care otrava se afl concentrat. Biotransformarea sau metabolizarea sunt termeni echivaleni folosii pentru a indica procesul de conversie al unei substane chimice strine n organism, la un produs chimic diferit din punct de vedere structural. Noul compus este numit metabolit. Biotransformarea unui medicament sau a unei otrvi, de obicei, dar nu ntotdeauna, conduce la formarea unei substane inactive punct de vedere fiziologic, care este mai uor de eliminat din organism dect compusul de plecare.OCH3 O C O N CH3 C O O C OCH3 O C O

NH Norcocaina

Cocaina

OH O H3C N OH C OCH3 N CH3 O C O C

O

Esterul metilic al ecgoninei Benzoilecgonina

Metabolizarea cocainei in corpFigura de mai sus prezint biotransformarea cocainei. Metaboliii pot fi fiziologic activi sau inactivi i netoxici, mai puin toxici sau mai toxic dect compusul de plecare. Cocaina ilustreaz acest proces prin transformarea la norcocain, care este fiziologic activ, n timp ce benzoilecgonina i metilecgonina nu au nici o aciune fiziologic. Astfel, toxicologul trebuie neleag aceste reacii de biotransformare. n unele cazuri, metaboliii sunt singurele dovezi c un medicament sau o otrav a fost administrat. Dovezi ale consumului de heroin sau cocain sunt date de prezena metaboliilor respectivi, morfin i benzoilecgonina. Toxicologul trebuie s fie contient de modificrile chimice obinuite care apar n timpul descompunerii unui corp. Autopsia sau analiza toxicologic ar trebui s fie nceput ct mai curnd posibil dup moarte, nainte ca procesele naturale de descompunere s distrug o otrav prezent iniial la momentul morii ori s produc substane sau compui chimici cu30

proprieti fizice similare cu cele ale otrvurilor frecvent ntlnite. De exemplu, n timpul descompunerii, fenilalanin, un aminoacid prezent n mod normal n organism, este transformat n feniletilamin, care are proprieti chimice i fizice foarte asemntoare cu amfetamina. Coninutul de alcool etilic i cianur din snge poate fi sczut sau crescut n funcie de gradul de putrefacie i activitatea microbian. Cu toate acestea, multe otrvuri, cum ar fi arsenicul, barbituricele, mercurul i stricnina, pot fi detectabile nc muli ani dup moarte. Un caz neobinuit de analiz post mortem a unei intoxicate cu heroin a artat concentraii mari de morfin, codein 6-monoacetylmorphine (6-MAM) i cofein (Joynt & Mikhael, 1985). Femeia nghiise mai multe prezervative cu o pulbere alb care s-a golit coninutul lor n stomac dup ce s-au spart, apoi scurgerile au ajuns n peritoneu printr-o ruptur in peretele stomacului. Concentraiile sanguine au fost: morfin, 120 mg / L; codeina, 1,7 mg / L; i cafein, 400 mg / L. Fenacetina este un analgezic utilizat cu precdere ca analgezic i antipiretic. Un studiu epidemiologic a aratat c.folosirea excesiv, pe termen lung a fenacetinei este asociat cu creterea riscului de cancer al tractului urinar. Efectul carcinogen al fenacetinei a fost observat i n testele fcute pe animale. Fenacetina devine un metabolit mutagen prin hidroxilare la atomul de azot, cu formare de N-hidroxi-fenacetin ce produce cancer al tractului urinar.NHCOCH3 deetilare NHCOCH3

OCH2CH3 fenacetina

OH acetaminofen

HO N

COCH3 NCOCH3

OCH2CH3 N-hidril-fenacetina (metabolit mutagenic-carcinogen al tractului urinar)

O metabolit hepatotoxic-cauzeaza necroza celulei hepatice

6. Interpretarea rezultatelor Odat ce analiza probelor este finalizat, toxicologul trebuie s interpreteze concluziile asupra efectelor fiziologice ale substanelor toxice gsite, n funcie de concentraia determinat i31

dac acestea au putut provoca moartea victimei. Conteaz calea de administrare, indiferent dac toxicul prezent este sau nu n concentraie suficient pentru a provoca moartea sau modifica comportamentul victimei astfel nct s contribuie la moartea sa. Evaluarea rezultatelor analitice din punct de vedere fiziologic este de multe ori problema cea mai dificil cu care se confrunt toxicologul criminalist. La determinarea modului de administrare, toxicologul ia n considerare rezultatele analizei diferitelor probe. Ca regul general, cele mai mari concentraii de toxic vor fi gsite la locul faptei. Prin urmare, prezena unor cantiti mari de droguri sau otrvuri n tractul gastro-intestinal i ficat indic administrarea oral, n timp ce concentraii mai mari n plmni, n comparaie cu alte organe viscerale indic inhalare. Concentraii mari de toxic n esuturile din jurul unui loc de injectare vor indica efectuarea recent a unei injecii intramusculare. Injectarea intravenoas introduce un medicament sau drog direct n circulaia sistemic, evitnd astfel efectul iniial de concentrare n ficat. O examinare a concentraiei relative a medicamentelor (Fortral) n mai multe esuturi poate indica mai degrab o injecie intravenoas, dect o administrare pe cale oral (Figura x).

Fortral, mg/kg corp

ier re C

t ica F

i ich n Ri

Distribuia medicamentului opioid Fortral n diferite organe. Prezena unui material toxic n tractul gastro-intestinal, indiferent de cantitate, nu reprezint o dovad suficient pentru a stabili dac acest toxic este cauza decesului. Toxicologul trebuie s demonstreze c absorbia de toxicului a avut loc i c a fost transportat prin intermediul circulaiei generale ctre organul n cauz, unde aceasta a avut un efect fatal. Acest lucru este stabilit prin analiza sngelui i a esuturilor. O excepie de la regul este dat de substanele chimice puternic corozive, care i exercit efectele nocive direct asupra esuturilor, prin distrugerea acestora, provocnd astfel hemoragie i oc. Exemple relevante ar fi acizii clorhidric i sulfuric concentrai, leia i fenolul. Rezultatele analizei de urin sunt adesea nesemnificative n determinarea efectelor fiziologice ale unui agent toxic. n general, aceste rezultate stabilesc numai dac nainte de colectarea probei toxicul a fost prezent n organism. Corelarea valorilor obinute n analiza urinei cu efectele fiziologice este nesemnificativ, din cauza diverilor factori care influeneaz viteza de excreie a anumitor compui i a volumului de urin.32

Efectele fiziologice ale celor mai multe droguri i otrvuri se coreleaz cu concentraia acestora n snge i stabilesc dac absorbia a avut loc. Prin urmare, concentraiile sanguine sunt adesea cei mai buni indicatori de toxicitate; n consecin, sngele este una din cele mai valoroase probe pentru toxicolog. Pentru a interpreta corect concentraiile din snge sau din esuturi, toxicologul trebuie s ia n considerare toi factorii care influeneaz obinerea unei concentraii date a toxicului ntr-o prob. Interpretarea valorilor analizei sngelui sau esutului poate fi mprit n trei categorii: (1) normal sau terapeutic, (2) toxic i (3) letal. O valoare normal este atunci cnd concentraia unei substane gsite la majoritatea populaiei i care nu are niciun efect toxic asupra organismului. De exemplu, cianura este de obicei, uor de identificat ca produs chimic extrem de otrvitor, cu toate acestea, cantitile nensemnate de cianur sunt generate n urma ingestiei anumitor alimente. De asemenea, cantiti mici de cianur sunt generate i absorbite n timpul fumatului. Prin urmare, cantiti mici de cianur sunt prezente n mod normal n organism, iar concentraiile sczute sunt tolerate fr a fi toxice. Multe metale grele i metaloide, cum ar fi plumbul, mercurul i arsenul, care nu sunt eseniale pentru funcionarea normal a corpului, sunt prezente la majoritatea populaiei, datorit contaminrii din mediu. O valoare terapeutic este acea concentraie a unui compus care produce efecte terapeutice - cantitatea de medicament necesar i suficient pentru a trata o afeciune medical, dar nu suficient pentru a provoca toxicitate. O valoare toxic este acea concentraie a unui compus care este asociat cu efectele nocive, care pot pune sau nu viaa n pericol. O valoare letal este acea concentraie a unui toxic care are ca efect sau reprezint chiar cauza decesului i este stabilit n mod constant drept cauza morii, n cazuri bine documentate i investigate. n anumite cazuri, toxicologul poate face diferena ntre o intoxicaie acut i o intoxicaie cronic. De exemplu, prul este proba preferat pentru diagnosticul de expunere cronic la arsenic. Analiza secvenial a unor seciuni de pr poate indica modelul de expunere la arsenic. Arsenicul care circul prin snge este depus n foliculul pilos, unde este prins de keratin i transportat pn n foliculul de pr n cretere. Celulele germinative ale prului sunt n echilibru relativ strns cu arsenic circulant. Deoarece concentraiile de arsenic din snge cresc sau scad, la fel se ntmpl i cu cantitatea de arsenic depus n firele de pr cretere. Prul crete cu aproximativ 0.4 - 0.5 mm / zi sau 12,5 mm pe lun. Prin urmare, analiza unor segmente de 1.0 cm sau mai mici ofer un model lunar de expunere. Coninutul normal de arsenic de pr variaz n funcie de factori nutriionali, de mediu i fiziologici. Cu toate acestea, limita maxim la persoane care nu sunt expuse la arsenic este de aproximativ 5 ppm. Odat ce un individ este ndeprtat de sursa de expunere la arsenic, valorile acestuia n pr revin la normal n cteva sptmni. Profilul arsenicului n prul victimei unei crime, prezentat n figura xx, indic otravirea cronic cu arsenic. Ucigaul a pregtit mesele victimei din ultimele 2 luni din viaa sa. Victima a fost n spital, din a treia pn n a cincea lun nainte de moarte, iar cu ucigaul nainte i dup aceast dat. Factorii care pot influena rspunsul unui individ la o concentraie toxic dat sunt vrsta, sexul, greutatea corporal, maturitatea, starea de nutriie, aspectele genetice i imunologice. De asemenea, existena unei boli sau afectarea unui anumit organ, dar i activitatea sistemului nervos central (depresie, stres, etc) trebuie luate n considerare. Un33

factor suplimentar care complic adesea interpretarea este fenomenul farmacologic de "toleran". Tolerana este o stare de receptivitate sczut la un toxic ca rezultat al expunerii nainte de aceasta, o perioad lung de timp, la un compus asemntor. Exist o serie de mecanisme fiziologice pentru dezvoltarea toleranei. Adaptarea celular este ns cea mai problematic pentru toxicolog.

100 Arsenic, ppm

50

0

3

5

8

10

14

17

20

22

24

27

30

33

36

Saptamni pna la moarte

Distribuia arsenicului n pr n caz de otrvire criminal.

Adaptarea celular este o form de toleran n care sunt necesare concentraii tot mai mari n snge sau esuturi dintr-un medicament pentru a obine rspunsul farmacologic dorit. De pild, persoanele dependente de narcotice pot lua n mod regulat doze de metadon, care pentru ei nu produc deprimarea sistemului nervos central, n timp ce aceeai doz, poate provoca moartea cuiva care nu primete n mod regulat opiacee. Factorii care influeneaz concentraia din snge sau esut dat dup administrarea unui toxic sunt legai att de natura compusului, ct i de structura biologic a individului. Compoziia chimic i caracteristicile fizice ale unui material modific adesea toxicitatea sa. De exemplu, srurile sau clorhidraii anumitor metale sunt mult mai solubile n tractul gastro-intestinal i, prin urmare, absorbite mai rapid dect sulfurile lor. n general, cu ct se absoarbe mai repede un compus, cu att este mai mare concentraia sa n snge. Preparatele farmaceutice pot fi formulate n aa fel nct, n urma ingestiei orale, medicamentul s fie absorbit fie rapid fie extrem de lent. Factorii biologici ce afecteaz n primul rnd concentraia n snge a unui toxic sunt legarea sa de proteinele din esuturi i viteza sa de biotransformare. Viteza de biotransformare a unei substane este controlat genetic i este adesea supus unor variaii individuale semnificative. n cazul n care mai multe persoane primesc aceeai doz de drog sau medicament raportat la greutatea corporal, concentraia acestuia n snge poate varia foarte mult de la o persoan la34

alta din cauza diferenelor dintre vitezele lor de biotransformare a respectivelor substane. De pild, Rasputin a fost otrvit cu cianur de potasiu, ns a rezistat dozei administrate n cafea. Ucigaii si au recurs la mpucarea acestuia. Datorit sntaii sale excepionale au fost necesare mai multe gloane pentru a-l rpune. In ceea ce privete cianura utilizat, unii toxicologi consider c administrarea sa n cafea ar fi determinat o reacie a ionului cian cu gruparea carbonil din molecula zahrului, cu formarea unei cianhidrine mai puin toxice. Toxicii sunt eliminai din organism pe diferite ci. Gazele, cum ar fi monoxidul de carbon, sunt eliminate prin plmni o dat cu aerul expirat. Altele, cum ar fi metalele toxice, DDT i morfina, sunt eliminate n principal prin bil i, apoi, fecale. Cu toate c acestea sunt cele mai importante ci de excreie, multe otrvuri sunt eliminate n toate secreiile organismului (transpiraie, lapte i lacrimi). Calea principal de ndeprtare a celor mai muli toxici este eliminarea prin urin. Viteza de eliminare a toxicilor prin urin afecteaz foarte mult cantitatea prezent n snge sau esuturi la un moment dat. Cu toate acestea, excreia urinar este foarte variabil i depinde de volumul i aciditatea urinei. Teoretic, prin schimbarea aciditii urinii cu numai o unitate de pH, este posibil s se produc o modificare de zece ori a vitezei de eliminare a medicamentelor slab acide sau alcaline. Numai dup trecerea n revist a istoricului de caz, lund n considerare toi factorii de toxicitate mai sus menionai, precum i distribuia i biotransformarea i compararea rezultatelor analitice cu cazuri similare raportate n literatura de specialitate sau n cazuri similare din propria sa experien, toxicologul poate trece la interpretarea final a unui caz. 7. Laboratoarele de medicin legal Laboratoarele de medicin legal sau criminalistice se ocup cu examinarea dovezilor de la locul faptei (care sunt legate de crim, victime i suspeci). Constatrile tiinifice de laborator sunt coroborate cu alte devezi pentru pregtirea urmririi penale i realizarea procedurilor juridice sau a procesului penal. Progresele n tehnologia tiinific a condus la realizarea laboratoarelor de criminalistic moderne ce necesit cunotine n domeniile tiinei naturale cum ar fi biologia, chimia, fizica, i matematica. Angajarea n aceste laboratoare necesit, de obicei, o diplom n una sau ma