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문제 정의
- 지난 3년(2014-2016) 동안 서울과학수사연구소 및 가톨릭대학교, 고려대학교 및 서울대학교에 설치되어 있는 지역 법의관사무소에서 시행된 부검건수는 9,674건이었으며, 이는 서울특별시, 인천광역시, 경기도 등 수도권에서 발생된 변사사건에 해당한다. 부검시료에 대한 법독성화학적 분석은 서울과학수사연구소에서 실시되었으며, 본 보고에서는 그 결과를 분석하여 수도권에서 시행된 부검사례 중 급성중독으로 사망한 건에서 약독물 및 화학물질의 종류 및 분포를 조사하고자 하였다. 중독사의 경우 대부분이 자살이었으며, 사고사 및 타살의 경우는 매우 낮은 확률이었고, 사망의 종류는 부검 및 기타 수사결과를 종합하여 수사기관 및 사법기관에서 판단하였다.
제안 방법
- 2014년부터 2016년까지 수도권 지역에서 발생한 변사사건 관련 부검에서 채취된 9,674건의 생체시료에서 약물, 농약, 독물, 알코올 농도, 일산화탄소 및 기타 화학물질의 분석을 실시하였다. 분석을 위한 시료로는 기본적으로 심장혈액, 말초혈액 및 위내용물이 채취되었으며, 부패가 진행되어 혈액 채취가 불가능한 경우 간조직, 신장조직 및 근육조직이 혈액을 대체하여 채취되었다.
- 알코올 농도의 경우 말초혈액이 기본적으로 채취되었으며, 눈유리체액이 선택적으로 채취되었고 부패된 경우 근육조직이 채취되었다. 기타 노출물질의 특성에 따라 뇌조직, 폐조직 등 중독물질의 축적이 쉽거나 작용지점이 되는 장기를 선택하여 채취하였고 분석을 실시하였다.
- 약물 및 다른 중독물질의 복합중독의 경우에서도 졸피뎀이 가장 많은 빈도로 검출되었으며, 그 외 수면제 등과 신경안정제 등이 복합약물중독과 유사한 경향으로 검출되었다. 니코틴의 경우 화학물질로 분류할 수 있으나, 용도가 기호품이고 그 효과가 신경정신계에 영향을 미치므로 본 보고에서는 약물로 분류하였다. 농약중독의 경우 상위 10종으로 검출된 농약은 글루포시네이트(22건), 글리포세이트(20건), 파라콰트(13건), 메토밀(9건), 카보퓨란(9건), 메코프로프(6건), 디클로르보스(3건), 포스파미돈(3건), 에토펜프록스(3건) 및 트리클로르-티이에이(3건) 등이었다.
- 제단백법은 액상추출법과 고상추출법으로 추출되지 않는 약독물의 분석에 사용되며, 간단한 추출과정을 이용함으로써 분석시간을 단축하고 시료의 오염가능성을 줄인 분석방법으로, Liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS)로 분석 가능한 약독물이 분석대상이었다. 분석법으로는 혈액에 아세토니트릴를 넣고 교반 및 초음파시킨 후 원심분리하여 상층액을 필터한 후 LC-MS/MS 분석시료로 사용하였다. 액상추출법은 고상추출법으로는 추출 효율이 낮은 약독물을 대상으로 한 분석법으로, 추출 용매로는 에틸아세테이트를 사용하였다.
- 2014년부터 2016년까지 수도권 지역에서 발생한 변사사건 관련 부검에서 채취된 9,674건의 생체시료에서 약물, 농약, 독물, 알코올 농도, 일산화탄소 및 기타 화학물질의 분석을 실시하였다. 분석을 위한 시료로는 기본적으로 심장혈액, 말초혈액 및 위내용물이 채취되었으며, 부패가 진행되어 혈액 채취가 불가능한 경우 간조직, 신장조직 및 근육조직이 혈액을 대체하여 채취되었다. 다발성 손상의 경우 흉강혈액이나 복강혈액이 심장혈액에 대체되어 채취되는 경우도 있었으며, 부패된 경우 일산화탄소의 함량 시험을 위하여는 혈액을 대신하여 비장, 간, 근육조직이 주로 채취되었다.
- 3% 이상을 기준으로 하였고, 이러한 경우 알코올의 급성중독으로 사망에 이른 경우 외에도 알코올로 인한 신체의 기능저하, 저체온증, 열상 등 여러 가지 상황에서 알코올이 사망에 결정적인 영향을 미친 경우를 포함하였다. 알코올이 사인에 중요한 역할을 할 것으로 추정되는 건에 대하여는 말초혈액과 눈유리체액을 동시에 채취하여 분석을 시행하였다. 혈액은 사후에 부패되는 과정에서 미생물 등에 의해 알코올이 생성되므로 부패지표물질로 사용되는 n-프로필 알코올의 농도를 동시에 측정하여 부패여부를 추정하였다.
- 약독물을 음독할 경우 위내용물 및 간조직 등에 과량의 약물이 존재하므로 이러한 장기에 인접한 심장혈액 및 흉강혈액 등은 이로부터의 단순 확산 및 이행 등으로 약물의 농도가 높아지므로 정확한 약물농도를 측정하기 위해서이들 장기들로부터 독립적인 위치에 있는 대퇴정맥 등의 말초혈액을 채취하여 정량분석을 시행하였다. 부패하여 혈액을 채취하지 못한 경우에는 간조직을 정량분석을 위한 시료로 사용하였다.
- 고상추출법에 사용된 카트리지는 Bond Elut Certify (Aglient technologies, Santa Clara, CA, USA)이었으며, 고상추출자동화 장치를 사용하였다. 용출된 유기용매층은 질소농축하였으며, 잔사에 메탄올을 넣은 다음 GC-MS3) 및 LCMS/MS4,5)을 이용하여 분석하였다. GC-MS는 Agilent사의GC-MSD를 사용하였고 칼럼은 HP-5 MS (30 m×0.
- 즉, 위내용물에 에탄올을 넣어 약독물을 용매층으로 이행시킨 후 여과하고 에탄올층을 증발건조시켰다. 잔사를 수층으로 재현탁하여 산성 및 알칼리성에서 추출되는 약독물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출된 잔사로 박층크로마토그라피(Thin Layer chromatography) 및 Gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS) 분석을 수행하였다.
- 부패하여 혈액을 채취하지 못한 경우에는 간조직을 정량분석을 위한 시료로 사용하였다. 정량분석결과는 문헌에 보고된 참고자료6,7)와 비교하여 치료농도, 독성농도 및 치사농도를 판단하였다. 그러나 실제로 문헌상에 보고된 독성농도 및 치사농도의 경우 인체에 대한 시험결과가 아니며 법독성분야에서 실제 발생한 사고나 사망사건에서의 혈액 중 농도를 보고한 것이므로 실제 독성 및 치사에 이르는 농도와는 차이가 있고, 일부 약물의 경우 만성적으로 사용하여 체내에 축적되거나 내성으로 인해 사용량을 증가시킨 경우 등도 있으므로, 약물의 농도 해석에는 각각의 사건정황 및 변사자의 상태 등을 종합적으로 고려하여 판단하는 것이 중요하였다.
- 잔사를 수층으로 재현탁하여 산성 및 알칼리성에서 추출되는 약독물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출된 잔사로 박층크로마토그라피(Thin Layer chromatography) 및 Gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS) 분석을 수행하였다. 혈액에서 청산염의 확인을 위하여는 혈액을 산성으로 반응시켜 생성되는 청산가스를 포집하여 정색반응을 유도한 후 확인시험 및 정량분석을 실시하였고, 약독물을 추출하기 위한 방법으로 제단백법, 고상추출법 및 액상추출법이 동시에 사용되었다.
- 05% 이상의 경우 본 보고에서 통계분석자료로 사용하였다. 혈액 중 알코올의 치사농도는 개체차 및 정황 등에 따라 달라지며,본 보고에서는 급성주정중독의 경우 0.3% 이상을 기준으로 하였고, 이러한 경우 알코올의 급성중독으로 사망에 이른 경우 외에도 알코올로 인한 신체의 기능저하, 저체온증, 열상 등 여러 가지 상황에서 알코올이 사망에 결정적인 영향을 미친 경우를 포함하였다. 알코올이 사인에 중요한 역할을 할 것으로 추정되는 건에 대하여는 말초혈액과 눈유리체액을 동시에 채취하여 분석을 시행하였다.
- 추출된 잔사로 박층크로마토그라피(Thin Layer chromatography) 및 Gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS) 분석을 수행하였다. 혈액에서 청산염의 확인을 위하여는 혈액을 산성으로 반응시켜 생성되는 청산가스를 포집하여 정색반응을 유도한 후 확인시험 및 정량분석을 실시하였고, 약독물을 추출하기 위한 방법으로 제단백법, 고상추출법 및 액상추출법이 동시에 사용되었다. 제단백법은 액상추출법과 고상추출법으로 추출되지 않는 약독물의 분석에 사용되며, 간단한 추출과정을 이용함으로써 분석시간을 단축하고 시료의 오염가능성을 줄인 분석방법으로, Liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS)로 분석 가능한 약독물이 분석대상이었다.
- 알코올이 사인에 중요한 역할을 할 것으로 추정되는 건에 대하여는 말초혈액과 눈유리체액을 동시에 채취하여 분석을 시행하였다. 혈액은 사후에 부패되는 과정에서 미생물 등에 의해 알코올이 생성되므로 부패지표물질로 사용되는 n-프로필 알코올의 농도를 동시에 측정하여 부패여부를 추정하였다. 눈유리 체액의 경우 해부학적으로 독립적인 위치에 존재하여 사후 재분포의 가능성이 적으므로 알코올 농도의 측정시료로 적합하다고 알려져 있다.
대상 데이터
- GC-MS는 Agilent사의GC-MSD를 사용하였고 칼럼은 HP-5 MS (30 m×0.25mm I.D.)를 사용하였으며, 검출기는 Full scan mode를 이용하였다.
- LC-MS/MS는 Agilent UHPLC system 및 AB SCIEX QTRAP® MS/MS (AB SCIEX, Framingham, MA, USA)를 사용하였으며.
- 액상추출법은 고상추출법으로는 추출 효율이 낮은 약독물을 대상으로 한 분석법으로, 추출 용매로는 에틸아세테이트를 사용하였다. 고상추출법에 사용된 카트리지는 Bond Elut Certify (Aglient technologies, Santa Clara, CA, USA)이었으며, 고상추출자동화 장치를 사용하였다. 용출된 유기용매층은 질소농축하였으며, 잔사에 메탄올을 넣은 다음 GC-MS3) 및 LCMS/MS4,5)을 이용하여 분석하였다.
- 급성알코올중독 및 복합중독에서의 알코올 농도는 Table 3과 같다. 알코올농도는 말초혈액, 눈유리체액, 뇌 혈액, 근육조직 등에서 감정을 실시하였으며, 0.05% 이상의 경우 본 보고에서 통계분석자료로 사용하였다. 혈액 중 알코올의 치사농도는 개체차 및 정황 등에 따라 달라지며,본 보고에서는 급성주정중독의 경우 0.
이론/모형
- 위내용물의 분석에서 휘발성 약독물인 청산염의 확인시험으로 피크린산지법을 이용하였으며, 유기 약독물의 추출 및 정제를 위하여 에탄올 침출법 및 계통분석법을 활용하였다2). 즉, 위내용물에 에탄올을 넣어 약독물을 용매층으로 이행시킨 후 여과하고 에탄올층을 증발건조시켰다.
성능/효과
- 약물중독에서 단일약물로 가장 많은 빈도를 나타낸 것은 니코틴으로 총 12건이었고, 마약류인 메트암페타민 중독이 많았으며, 수면제인 독실아민과 졸피뎀 순으로 검출되었다. 복합약물중독의 경우 졸피뎀이 가장 많았으며, 항우울약인 트라조돈, 쿠에티아핀, 아리피프라졸, 아미트리프틸린 및 에스시탈로프람 등이 많이 검출되었고 수면제인 디펜히드라민, 독실아민, 신경안정제인 알프라졸람, 로라제팜 및 디아제팜이 상위 10종에 포함되었다. 약물 및 다른 중독물질의 복합중독의 경우에서도 졸피뎀이 가장 많은 빈도로 검출되었으며, 그 외 수면제 등과 신경안정제 등이 복합약물중독과 유사한 경향으로 검출되었다.
- 복합물질중독에서 약물과 알코올을 혼합 복용한 경우는 약물농도가 독성농도 이상일 때 알코올이 같이 검출되어 약물상호작용의 가능성이 있는 경우를 포함하였다. 본 건에서 일산화탄소가 검출된 경우는 단일중독이 27건, 복합중독의 경우 114건이었으며 총 141건으로 총 중독사의 20.2%를 차지하였다. 약물중독의 경우 두 가지 이상의 약물을 혼합하여 복용한 복합약물중독이 142건으로 많았으며, 단일약물중독은 56건이었고 약물과 기타 물질의 복합중독이 91건이었다(Table 2).
- 본 보고에서는 수도권에서 발생한 중독사에서 중독물질의 현황을 조사하였으며, 그 결과 약물중독으로 인한 사망이 가장 많았고, 알코올, 농약, 약물과 알코올, 일산화탄소 중독이 그 뒤를 따랐으며, 약물 중독의 경우 수면제, 신경안정제 및 항우울제가 가장 많이 검출되었다.
- 약물중독의 경우 두 가지 이상의 약물을 혼합하여 복용한 복합약물중독이 142건으로 많았으며, 단일약물중독은 56건이었고 약물과 기타 물질의 복합중독이 91건이었다(Table 2). 약물중독에서 단일약물로 가장 많은 빈도를 나타낸 것은 니코틴으로 총 12건이었고, 마약류인 메트암페타민 중독이 많았으며, 수면제인 독실아민과 졸피뎀 순으로 검출되었다. 복합약물중독의 경우 졸피뎀이 가장 많았으며, 항우울약인 트라조돈, 쿠에티아핀, 아리피프라졸, 아미트리프틸린 및 에스시탈로프람 등이 많이 검출되었고 수면제인 디펜히드라민, 독실아민, 신경안정제인 알프라졸람, 로라제팜 및 디아제팜이 상위 10종에 포함되었다.
- LC-MS/MS는 Agilent UHPLC system 및 AB SCIEX QTRAP® MS/MS (AB SCIEX, Framingham, MA, USA)를 사용하였으며. 약성분의 분석대상물질은 총 221종 이었고, 농약 및 살서제류 분석대상물질은 각각 농약 185종 및 살서제류 7종 이었다.
- 일산화탄소 중독의 경우 대부분 사건개요상 차량, 주거지 및 숙박업소 등에서 연탄이나 번개탄을 피우고 자살한 건이 대부분이었고, 그 외 목욕시설이나 차량 내부에서 사고로 중독된 경우도 있었으며, 단일중독의 경우 혈액에서의 평균농도는 67±11%이었고, 최저농도는 35%이었다.
- 일산화탄소와 다른 중독물질과의 복합중독에서는 혈액 중 일산화탄소의 평균농도는 74±8%이었으며, 최저농도는 43%이었다(Table 4). 일산화탄소 중독이 사망의 원인 된 건은 모두 141건으로 전체 중독사의 20.2%를 차지하였으며, 이 중 단일중독은 29건이었고, 약물과의 복합중독이 44건, 알코올과의 복합중독이 39건, 약물 및 알코올과의 복합중독은 31건이었다. 중독물질 중 화학물질로는 부동액의 성분인 에틸렌글리콜, 질소가스, 부탄가스, 염화칼륨(KCl), 수산화나트륨(NaOH), 염산(HCl), 아질산나트륨(NaNO2) 등이 있었다.
- 일산화탄소와 다른 중독물질과의 복합중독에서는 혈액 중 일산화탄소의 평균농도는 74±8%이었으며, 최저농도는 43%이었다(Table 4).
- 부검시료에 대한 법독성화학적 분석은 서울과학수사연구소에서 실시되었으며, 본 보고에서는 그 결과를 분석하여 수도권에서 시행된 부검사례 중 급성중독으로 사망한 건에서 약독물 및 화학물질의 종류 및 분포를 조사하고자 하였다. 중독사의 경우 대부분이 자살이었으며, 사고사 및 타살의 경우는 매우 낮은 확률이었고, 사망의 종류는 부검 및 기타 수사결과를 종합하여 수사기관 및 사법기관에서 판단하였다.
- 중독사의 판단은 부검과정에서의 해부학적 특이사항,위내용물의 성상, 법독성학적 감정결과 및 사건정황 등을 종합하여 부검의가 최종 판단하였다. 2014년부터 2016년까지 수도권 지역에서 부검을 실시하여 채취된 9,674건의 생체시료에서 중독사로 추정되는 건은 모두 699건이었으며, 이는 총 부검건의 7.
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