TOKSİKOLOJİYE GİRİŞ
Toksikoloji ya da ağı bilimi (Zehir bilimi), kimyasallar ile biyolojik sistem arasındaki etkileşimleri, zararlı sonuçları yönünden inceleyen ya da kimyasalların zararsızlık limitlerini belirleyen bilim dalıdır.
Adli toksikoloji, ölüm, zehirlenme ve uyuşturucu kullanımının tıbbi veya yasal soruşturmasına yardımcı olmak için toksikoloji ilkelerini analitik kimya , farmakoloji ve klinik kimya gibi disiplinlerdeki uzmanlıkla birleştiren çok disiplinli bir alandır. Adli toksikolojinin en önemli odak noktası, toksikolojik soruşturmanın yasal etkileri veya kullanılan metodolojiler değil, sonuçların elde edilmesi ve doğru yorumlanmasıdır. Toksikolojik analizler çok çeşitli örnekleri kapsayabilir. Bir soruşturma sırasında, bir adli toksikolog, özellikle kaydedilen herhangi bir fiziksel semptomu ve aramayı daraltabilecek hap şişeleri, tozlar, iz kalıntıları ve mevcut kimyasallar gibi bir suç mahallinde toplanan herhangi bir kanıtı, bir soruşturmanın bağlamını dikkate almalıdır. Bu bağlamsal bilgi ve incelenecek örneklerle donatılmış olan adli toksikolog, mevcut belirli toksik maddeleri belirlemek, konsantrasyonlarını ölçmek ve bunların ilgili birey üzerindeki olası etkilerini değerlendirmekle görevlendirilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde adli toksikoloji üç ayrı disiplini kapsar: Postmortem toksikoloji, İnsan Performansı toksikolojisi ve Adli Uyuşturucu Testi (FDT). Postmortem toksikoloji, uyuşturucuların, alkolün ve zehirlerin etkisini belirlemek için otopsi sırasında elde edilen biyolojik örneklerin analiz edilmesini içerir. Kan, idrar, mide içeriği, ağız sıvıları, saç ve dokular dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik örnekler analiz edilebilir. Adli toksikologlar, ölüm nedenini ve şeklini belirlemek için patologlar, adli tabipler ve koronerlerle işbirliği yapar. İnsan Performansı toksikolojisi, vücutta bulunan uyuşturucular ile bunların etkileri arasındaki doz-tepki ilişkisini inceler. Bu alan, alkol veya uyuşturucu etkisi altında araç kullanma gibi faaliyetlerle ilgili yasaların şekillendirilmesinde ve uygulanmasında önemli bir rol oynar. Son olarak, Adli Uyuşturucu Testi (FDT), işyeri, spor dopingi, uyuşturucuyla ilgili denetimli serbestlik ve yeni iş başvurusunda bulunanlar için taramalar gibi bağlamlarda uyuşturucu kullanımını tespit etmekle ilgilidir.
Yutulan maddenin tanımlanması, vücudun doğal süreçleri nedeniyle sıklıkla zordur (ADME'de özetlendiği gibi). Bir kimyasalın vücuda girdikten sonra orijinal formunda kalması nadirdir. Örneğin, eroin hızla metabolizmaya uğrar ve sonunda morfine dönüşür. Sonuç olarak, enjeksiyon izleri ve kimyasal saflık gibi faktörlerin kapsamlı bir şekilde incelenmesi, doğru bir teşhis için zorunlu hale gelir. Ek olarak, madde vücutta dağılırken seyrelmeye uğrayabilir. Aktif bileşenin gram veya miligramını içerebilen düzenlenmiş bir ilaç dozunun aksine , araştırılan bireysel bir örnek yalnızca mikrogram veya nanogramlardan oluşabilir.
Belirli Maddeler Vücudumuza Nasıl Etki Eder
Alkol
Alkol, mide ve ince bağırsağın astarından kan dolaşımına girerek merkezi sinir sistemine erişim sağlar. Daha sonra, dolaşım sistemi aracılığıyla kan beyin bariyerini geçer. Emilen alkol refleksleri azaltabilir, sinir uyarılarını bozabilir, kas tepkilerini uzatabilir ve vücuttaki çeşitli diğer fizyolojik işlevleri etkileyebilir.
Esrar
Alkol gibi, esrar da kan dolaşımına emilir ve kan beyin bariyerini geçer. Özellikle, esrardan salınan THC, CB-1 kanabinoid reseptörlerine bağlanarak çeşitli etkilere neden olur. Bu etkiler arasında ruh hali değişiklikleri, zaman algısının değişmesi ve artan duyarlılık gibi şeyler yer alır.
Kokain
Kokain, esrar veya alkolün aksine güçlü bir uyarıcıdır. Kan dolaşımına girdikten sonra, dakikalar içinde hızla beyne ulaşır ve dopamin seviyelerinde önemli bir artışa neden olur. Kokainin etkileri yoğun ancak kısa ömürlüdür, genellikle yaklaşık 30 dakika sürer. Birincil uygulama yöntemi burundan üflemedir (burundan çekme), ancak kristal kaya formunda da içilebilir. Kullanım sırasında dopamin seviyelerindeki hızlı artış, belirgin ve zorlu bir düşüşe katkıda bulunur ve genellikle bireyleri daha önce deneyimlenen aynı etkileri elde etmek için sonraki kullanımda daha yüksek dozlar aramaya yönlendirir. Bu model, bağımlılığın gelişmesine katkıda bulunabilir. Kokain kullanımının etkileri arasında artan enerji ve öfori, paranoya, hızlı kalp atışı ve anksiyete gibi olası olumsuz etkilerle birlikte bulunur.
Alınan Örnekler
Kan
Yaklaşık 10 ml'lik (0,35 imp fl oz; 0,34 US fl oz) bir kan örneği genellikle en yaygın toksik maddeleri taramak ve doğrulamak için yeterlidir. Bir kan örneği toksikoloğa, toplama sırasında deneklerin etkilendiği maddenin bir profilini sağlar; bu nedenle, sarhoş araba kullanma vakalarında kan alkol içeriğini ölçmek için tercih edilen örnektir.
Saç
Saç, orta ila uzun vadeli veya yüksek dozda madde kötüye kullanımını kaydetme yeteneğine sahiptir. Kan dolaşımındaki kimyasallar büyüyen saça aktarılabilir ve folikülde depolanabilir , bu da uyuşturucu alım olaylarının kabaca bir zaman çizelgesini sağlar . Saçlar ayda yaklaşık 1 ila 1,5 cm oranında uzar ve bu nedenle folikülün farklı bölümlerinden alınan kesitler, bir maddenin ne zaman yutulduğuna dair tahminler verebilir. Saçta uyuşturucu testi, popülasyon genelinde standart değildir. Saç ne kadar koyu ve kalınsa, saçta o kadar fazla uyuşturucu bulunur. İki kişi aynı miktarda uyuşturucu tükettiyse, daha koyu ve kalın saçlı kişinin saçında, test edildiğinde daha açık saçlı kişiden daha fazla uyuşturucu olacaktır. Bu, saç örnekleriyle yapılan madde testlerinde olası ırksal önyargı sorunlarını gündeme getirir. Saç örnekleri enzim bağlantılı immünosorbent testi (ELISA) kullanılarak analiz edilir. ELISA'da, bir antijen katı bir yüzeye sabitlenmeli ve daha sonra bir enzime bağlı bir antikorla kompleks haline getirilmelidir.
İdrar
Mesaneden alınan idrar örneği hem gönüllü olarak hem de ölümden sonra alınabilir. Özellikle idrar, kan örneklerine kıyasla HIV veya Hepatit B gibi viral enfeksiyonlara daha az eğilimlidir. Birçok ilaç, kanla karşılaştırıldığında idrarda daha yüksek konsantrasyonlar ve daha uzun süreli tespit gösterir. İdrar örneklerinin toplanması, profesyonel yardım gerektirmeyen invaziv olmayan bir işlemdir. İdrar genellikle nitel analiz için kullanılsa da, idrar içindeki ilaçların varlığı yalnızca önceki maruziyeti gösterdiğinden bozulma belirtileri sağlamaz. İdrarda uyuşturucu tespitinin süresi değişir; örneğin, alkol 7-12 saat, kokain metabolitleri 2-4 gün ve morfin 48-74 saat boyunca tespit edilebilir. Kullanım kalıplarına bağlı olarak değişken tespit sürelerine sahip bir madde olan esrar, tek kullanımda 3 gün, orta düzeyde kullanımda (haftada dört kez) 5-7 gün, günlük kullanımda 10-15 gün ve uzun süreli yoğun kullanımda 30 günden az bir süre boyunca tespit edilebilmektedir; bu durum tüketim sıklığına ve yoğunluğuna bağlıdır.
Kemik iliği
Kemik iliği test için kullanılabilir ancak bu kemiklerin kalitesine ve bulunabilirliğine bağlıdır. Şimdiye kadar test söz konusu olduğunda belirli kemiklerin diğerlerinden daha iyi olduğunu söyleyen bir kanıt yoktur. Büyük kemiklerden kemik iliği çıkarmak küçük kemiklerden çıkarmaktan daha kolaydır. Adli toksikologlar genellikle kokain veya etanol içerebilen hangi tür zehirlerin kullanıldığını bulmak için kemik iliğini kullanırlar. Özellikle etanol, alkol tüketimi ve kötüye kullanımı yoluyla önde gelen ölüm nedeni olması nedeniyle dünya çapında en çok kötüye kullanılan uyuşturuculardan biridir. İntiharlar, araba kazaları ve çeşitli suçlar genellikle şiddetli alkol etkisi altında gerçekleştirilir. Etanol belirleme süreci, adli toksikologların kemik iliğini ölümden sonra kullanmalarına ve bir kişinin sahip olduğu etanol seviyesini ve ölüm zamanına kadar izlenebilen metabolik bozulma hızını izole etmelerine olanak tanır.
Diğer
Diğer vücut sıvıları ve organlar, özellikle otopsi sırasında toplanan örnekler, örnekler sağlayabilir. Yaygın bir otopsi örneği, sindirilmemiş hapları veya ölümden önce yutulan sıvıları tespit etmek için yararlı olabilen ölen kişinin mide içeriğidir. Çok fazla ayrışmış bedenlerde, geleneksel örnekler artık mevcut olmayabilir. Gözün vitröz mizahı kullanılabilir, çünkü göz küresinin lifli tabakası ve kafatasının göz yuvası örneği travmadan ve bozulmadan korur. Toksikoloji için kullanılan diğer yaygın organlar beyin, karaciğer ve dalaktır.
Tespit ve sınıflandırma
Biyolojik örneklerde ilaç ve farmasötiklerin tespiti genellikle ilk tarama ve ardından bileşiğin/bileşiklerin doğrulanmasıyla yapılır; bu, bileşiğin/bileşiklerin kantifikasyonunu içerebilir. Tarama ve doğrulama genellikle, ancak zorunlu olarak değil, farklı analitik yöntemlerle yapılır. Adli toksikolojide kullanılan her analitik yöntem, her zaman doğru ve tartışılmaz sonuçlar sağlamak için yöntemin geçerliliğini doğrulayarak dikkatlice test edilmelidir. Test için yöntem seçimi, büyük ölçüde ne tür bir madde bulunmasının beklendiğine ve testin gerçekleştirildiği malzemeye bağlıdır. Geleneksel olarak, zehirleri şu kategorilere yerleştiren bir sınıflandırma şeması kullanılır: aşındırıcı maddeler, gazlar ve uçucu maddeler, metalik zehirler, uçucu olmayan organik maddeler ve çeşitli.
İmmünoanalizler
İmmunoassay'ler kan alınmasını ve ilaçlar gibi maddelerle reaksiyon bulmak için antikorların kullanılmasını gerektirir. Maddeler spesifik olmalıdır. En yaygın ilaç tarama tekniğidir. Hedeflenen ilacı kullanarak test size o ilaca karşı pozitif mi yoksa negatif mi olduğunu söyleyecektir. Testi yaparken 4 sonuç olabilir. Bu sonuçlar gerçek pozitif, yanlış negatif, yanlış pozitif ve gerçek negatif olabilir.
Gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi
Gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi ( GC-MS ), uçucu bileşiklerin tespiti için yaygın olarak kullanılan bir analitik tekniktir. Adli toksikolojide en sık kullanılan iyonizasyon teknikleri arasında elektron iyonizasyonu (EI) veya kimyasal iyonizasyon (CI) bulunur ve EI, ayrıntılı kütle spektrumları ve geniş spektrum kütüphanesi nedeniyle adli analizde tercih edilir. Ancak kimyasal iyonizasyon, yüksek elektron afinitesi fonksiyonel gruplarına sahip belirli bileşikler için daha fazla hassasiyet sağlayabilir.
Sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi
Sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi ( LC-MS ), polar ve daha az uçucu bileşikleri analiz etme yeteneğine sahiptir. Bu analitler için GC-MS'de olduğu gibi türevlendirme gerekmez, bu da numune hazırlamayı basitleştirir. Genellikle başka bir teknikle doğrulama gerektiren immünolojik analiz taramasına bir alternatif olarak, LC-MS daha fazla seçicilik ve hassasiyet sunar. Bu, daha sonra sentetik katinonlar ve kanabinoidlerle immünolojik analiz ilaç taramasında kaydedilen yanlış negatif sonuç olasılığını azaltır. LC-MS'nin GC-MS gibi diğer analitik tekniklerle karşılaştırıldığında bir dezavantajı, yüksek enstrümantasyon maliyetidir. Bununla birlikte, LC-MS'deki son gelişmeler, adli analitleri tanımlamak için spektrumların değerlendirilmesine yardımcı olan daha yüksek çözünürlük ve hassasiyete yol açmıştır.
Metallerin tespiti
Metal içerdiğinden şüphelenilen bileşikler geleneksel olarak kimyasal veya termal oksidasyonla organik matrisin yok edilmesiyle analiz edilir. Bu, metalin inorganik kalıntıda tanımlanmasını ve miktarının belirlenmesini sağlar ve Reinsch testi , emisyon spektroskopisi veya X-ışını kırınımı gibi yöntemler kullanılarak tespit edilebilir . Ne yazık ki, bu mevcut metalleri tanımlarken orijinal bileşiği ortadan kaldırır ve böylece neyin yutulmuş olabileceğini belirleme çabalarını engeller. Çeşitli metalik bileşiklerin toksik etkileri önemli ölçüde değişebilir.
Dr. Robert McLaren
