化学计量学在毒物化学归因中的应用

化学计量学在毒物化学归因中的应用

陈 超

江苏科仪计量检测技术有限

    摘要：随着科学技术的进步，在近些年来，化学计量学方法的研究逐渐成熟，其作为化学的一类分支学科，在内容的涵盖范围上十分广泛，其发展涉及多种相关学科，是一门交叉性的新型学科。毒物化学是一门专门用于研究毒物所包含的浓度、性质以及作用的学科，毒物不仅仅在日常生活当中令人闻风丧胆，在法医鉴定等领域中也是一个十分棘手的问题，在毒物的化学归因当中使用化学计量方法，可以有效的了解毒物的种类以及成分，本文就在毒物的化学归因中使用化学计量方法进行检测的实际应用进行了分析和探讨。

    关键词：化学计量学；毒物；化学归因；

引言：化学计量学是一门新兴学科，其起步较晚，但因为科学技术的进步以及其独特的交叉性学科特点，所以其在化学中的应用也比较广泛，其发展逐渐成熟，解决了在传统的化学研究中所面临的许多重难点问题。毒物对于化学的发展而言是一项十分复杂的问题，而化学计量学可以针对性的利用自身学科的优势来，采用多种学科特性交叉融合的特点对毒物进行研究和分析，通过对于毒物分子结构的检测，了解毒物的含量以及其作用等问题，从而达到毒物化学归因的要求。

一、化学计量学

化学计量学是从分析化学当中所分离出来的新兴学科，近年来由于计算机的广泛应用而得到了迅猛的发展，受到学者的广泛欢迎，化学计量学是由化学、数学、统计学、计算机科学等学科进行交叉融合而产生的学科[1]。

化学计量学可以用来研究物质的结构和性质之间的关系，其研究的主要内容为物质的化学性质、分子构造与机理这几个方面。其中，化学性质指的是物质在静态下的特点，包括但不限于物质的密度、物质的熔点与沸点等等，分析构造则是指物质的结构特点，包括但不限于物质的分子结构、物质的分子式等等，机理则对应物质在动态下的特点，包括但不限于物质的反应速率、物质的化学键断裂方式等等。

二、毒物化学归因

    毒性物质的含义是，能够对生物体造成不良影响的化学物质。毒性物质并没有特定的来源，其可以在人们的日常生活中被轻易的发现，例如人们的日常饮食，女性的化妆品，以及环境的污染等。毒性物质对生物体的健康会造成极大的伤害，所以，在当代化学分析研究中，对于毒性物质的检测与分析也成为了一个非常重要的课题。

    化学归因是应用法医学的思路和概念对毒物样本进行分析和鉴定，从而开展追踪渊源和归因研究，其主要目的是通过多种分析技术结合一定的化学计量手段对化学物质本身或起相关的材料成分进行解析，寻找其中有价值的成分，对感兴趣（或目标）的物质（或混合物）进行溯源，而这些有价值的成分称之为化学归因特征[2]。 对毒性物质进行化学归因，可以了解其所包含的成分以及其本身的性质，利用毒性物质的化学归因，可以在法医学或者其他和毒性物质有关联的领域进行高效的作业。

三、化学计量学在毒性化学归因中的应用

化学毒剂以及高毒性化合物是当前滑雪安全领域的重大威胁，对这类化合物的追踪溯源和识别归因是当前毒性物质确证领域所面临的重要课题[3]。当面对一个与毒性物质相关的事件时，需要对毒性物质的性质以及毒性进行分析，从而来判断毒性物质的来源、分散程度以及其可能造成的影响。针对毒性物质的化学归因，可以利用化学计量学的方法对其进行分析和研究。

（一）化学计量学在毒性化学归因中的应用原理

化学计量学针对于毒物学研究的应用通常是根据定量购效关系原理。定量构效原理是化学计量学在毒物学中应用的一个重要理论，其是一种建立在化学物质分子结构以及其毒性之间定量关系的数学模型，其可以用来检测毒性物质的信息，明确化学物质的结构以及性质，利用统计等方法建立物质结构描述与毒性物质之间的定量关系。其可以用来分析出具有潜在毒性的物质，并且检测出多种化学毒物的毒性成分以及毒性特点。

（二）化学计量学应用于毒性物质的成分研究

化学计量学可以用来研究物质当中所包含的成分，对于毒性物质的研究也不例外，其可以对于毒性物质中所包含的分子含量、毒性物质中组成元素的含量以及毒性物质反应的定量标准进行测试，从而明确其成分。例如，当需要对于某种毒性物质进行检测时，可以利用原子吸收光谱技术、电感耦合等离子体质谱法来检测毒性物质中所包含元素的含量，其次，可以利用高效液体相色谱法、气相色谱法灯分离技术来检测毒性物质中分子的含量，从而明确毒性物质的成分。除此之外，在对毒性物质进行组成分析的时候，相关工作人员还需要思考其不同元素和分子之间可能会产生的相互作用，并且通过相互作用之间的定量关系进行计算，进一步的保证对于毒性物质成分检测的精确程度以及可重复性。

（三）化学计量学应用于毒性物质的浓度分析

对于毒性物质的影响程度以及如何制定应对措施的主要依据之一就是毒性物质的浓度。对于毒性物质浓度的确定，可以应用化学计量学的方法，在对其浓度测量得初始阶段，专业人员需要设计精确的实验方案，在有了可以作为参考的实验方案之后，需要判断毒性物质进行反应的稳定性，之后对其进行定量分析，从而明确毒性物质的浓度。由于一些需要检测的样品比较复杂，其成分往往存在着不确定性和未知性，在这些样品当中除了所需要检测的毒性物质之外，还可能存在着其它物质，所以在工作人员测量样品中毒性物质的浓度时，还需要同时思考，在毒性物质之外可能存在的未知元素的含量以及浓度，其可能会对实验的结果产生一定的影响。

（四）化学计量学应用于毒性物质的毒性评估研究

对于毒性物质的研究而言，需要判断毒性物质所可能产生的危害性，以及针对其危害所采取的治疗手段的有效程度，针对以上情况，需要相关的工作人员对于毒物的毒性进行严格的评估。化学计量学因为其学科优势，可以根据毒性物质的浓度、暴露方式以及毒性物质所产生的时间等信息，评估毒性物质所产生危害性，明确其对于生物体身体健康的影响程度。尤其是在进行符合实验规定的动物实验的研究过程中，化学计量学可以通过分析用药剂量和药效之间的关系来评估毒性物质的毒性，并且针对其毒性进行控制手段的分析，从而了解该毒性物质的毒性是否可以被有效的抑制和治疗，进一步明确该物质的危害程度。

四、化学计量学在应用中需要注意的问题

化学计量学虽然在毒性物质的应用中十分广泛，其具备着精确、高效等优势，但是其在应用当中也有需要注意的地方。

一是化学计量学对于样品的要求比较严格，其需要对检测的样品进行预先的处理，从而才能得到比较精确的信息，而某些检测的样品复杂程度较高，例如一些浓度较低的毒素、酸碱值以及样品的组成等原因都会对其检测的结果产生一定的影响。二是化学计量学对于实验的要求比较高，其需要相关人员有着良好的技术水平，还需要精确的实验设备，所以其对于实际操作的要求是非常严格的。三是在一些情况下，化学计量学的测量结果可能会受到一些化学反应的影响。如果反应物和产物存在复合物或者络合物的化学结构，那么在一些滴定反应中则会受到影响。

五、结语

综上所述，伴随着科技的发展，化学计量学已经在化学的研究当中被广泛的应用，毒性物质的化学归因对当下的化学研究而言较为复杂，将化学计量学和其进行结合，利用化学计量学的优势可以有效的提高毒性物质化学归因的研究效率，虽然化学计量学在应用当中有一些需要注意的地方，但总体而言，其二者的结合是十分可靠和有效的。

参考文献：

[1]肖逸帆,许琳,陈媛.化学计量学在分析化学实验的应用[J].华南理工大学化学与化工学院，2022(6).

[2]卢晓刚,王飞,王红梅.化学计量学在毒物化学归因中的应用[A].分析测试学报，2021(04):0528-06.

[3]卢晓刚.塔崩类毒剂化学归因技术研究[J].军事科学院，2021(11):0137.