3.3 从砷镜反应开始的法医毒物学

3.3 从砷镜反应开始的法医毒物学

法医毒物学起步之时,面临的主要毒物就是三氧化二砷——砒霜。

利用砷化物杀人有着悠久的历史。由于人们始终没有寻找到有效的检测方法,因此无数的中毒者的死因难以确定,同时也使得无数的投毒杀人犯逍遥法外。

鉴于毒物科学的创始人奥尔菲拉最先提出,只有从人体的内脏中用化学分析法分离出毒物来,才能够对中毒案件做出公正裁判。于是,1790年,一位名叫约翰·梅斯格的化学家发现,在对含有砷的物质加热处理后,把凉的金属板放置于蒸气的上方,就会在金属板上出现白色的砷氧化合物层。

尽管这层砷镜能够证明被检物质内含有砷,但却不能证明这些砷是否存在于身体组织中。1806年以后,这一问题被瓦廷伦·罗兹博士解决了。

当时在森林化工厂工作的瓦廷伦·罗兹博士,将一具怀疑砷中毒的尸体组织材料,放在一个池内煮沸,并将煮沸的组织过滤去除后,用硝酸处理了滤液,成功地将砷从组织检材中分离出来。瓦廷伦·罗兹博士发现,当他将砷从检材组织中分离出来后,砷镜反应就更加易于形成了。

1836年,化学家詹姆斯·马什在经过长达四年之久的潜心研究后,发展完善了砷镜反应,终于使人类解决了检验小剂量砷的问题。

1832年的一天,詹姆斯·马什所在的兵工厂附近发生了一桩命案。当地有名的农庄主乔治·博德尔在那天的早饭后喝了一杯咖啡,很快就出现呕吐、腹痛、腹泻及四肢无力的急性中毒症状,最后死在自己家里。

80 岁的乔治·博德尔是个非常富裕的老人,当地的侦探们虽然明知死者早已年逾古稀,但对他的突然死亡还是深感蹊跷,尤其对他那穷困潦倒、作恶多端的孙子约翰颇为怀疑。

侦探们调查时发现,在此之前,约翰曾经在药商埃文斯先生那里买过两次砒霜,每次都说用来消灭家里的老鼠。乔治·博德尔发病的那天早晨,约翰去过老人的家,还反常地到井边亲自打水给爷爷煮咖啡。

侦探们封存了死者死前所用的咖啡壶,同时委托当地的医生巴特勒对乔治·博德尔的尸体进行解剖检验,并委托詹姆斯·马什对咖啡壶和尸体的有关组织检材进行化学检验。

经过一系列的实验,詹姆斯·马什发现,送检的每一种检材提取物中都有可溶于氨水的黄色沉淀产生,他认为这是一种能够证实砒霜存在的阳性反应。詹姆斯·马什向警方提供了自己所做的实验结果,警方结合其他证据,指控约翰犯有谋杀罪。同年12月,法庭对约翰进行了审判。

由于当时的英国公众对警方和“科学”深感厌恶,陪审团成员对詹姆斯·马什的黄色沉淀、砷化氢和氨水等科学词汇一窍不通,他们甚至把这些词汇比作巫术中的“咒符”。结果可想而知,“年幼”的科学在“年老”的无知面前败下阵来,詹姆斯·马什的实验不但没有被当作证据采纳,反而在法庭上受到众人的讥笑和嘲弄,法官当庭宣布了约翰无罪的判决。

在当时那种科学不被认知的情况下,马什尽最大的努力查阅了有限的资料,终于发现了距当时100 多年前的一位瑞典化学家有关制造砷化氢方法的著作。

经过大量的研究,马什知道含有砷的有毒化合物一旦变成砷化氢,在空气中经过一定的处理,其中的砷就能够以其原形显现出来,变成单质的砷和水。

詹姆斯·马什所采用的方法是在一个U 形管中进行的。管的开头是个开口,另一头是个尖尖的喷嘴,在有喷嘴的这头放有一个锌盘。可凝物质被滴在一个锌盘上,然后在锌盘上覆盖一层薄的硫酸,目的是为了能够产生氢气。如果可凝物质中含有砷化物,那么,当砷化物遇到被硫酸覆盖的锌盘时,在锌盘上不但会生成硫酸锌,同时也会生成砷化氢气体。这样一来,通过试管加热,只要可凝物质里含有砷元素,通过喷嘴喷出的砷化氢气体在遇到一个凉的瓷片时,就会立即凝结而形成砷镜。

这种特异的砷镜反应就是证实检材内含有任何一种砷化物的科学证据。经过反复试验,马什发现这个方法的灵敏度很高,只要检材物质里有一点点砷,无论是无机砷化物还是有机砷化物,都难以逃脱出现砷镜反应的命运。

经过一个漫长的研究发展过程,法医毒理学的两大分支学科——法医毒理学和法医毒物分析,随着电子显微镜技术、酶化学技术以及各种仪器分析方法的问世和改进,已经发生了惊人的变化。毒理学的研究工作从肉眼水平到细胞水平,再从细胞水平进入超微结构水平,毒物分析化学的方法从常量分析到微量分析进入超微量分析。