Химико-токсикологический анализ

При больших количествах соединений ртути, особенно при исследовании растворов, наносят каплю жидкости на свежеочищенную  медную или латунную пластинку. При наличии соединений ртути может получиться серое пятно, которое при осторожном растирании становится серебристо-блестящим - амальгама меди. При меньших количествах ртути такое испытание требует осторожности: при нахождении латунной пластинки на воздухе медь окисляется, а при смачивании кислой жидкостью окись меди растворяется, оставляя металлическое слабое блестящее олово, могущее имитировать при неопытности аналитика следы ртути.

15. В качестве предварительных испытаний на винный спирт применяются две пробы: а) проба, основанная на разнице в температурах кипения  спирта и воды. Объект (5-10 г мозга в 100 мл воды или мочу, кровь, содержимое желудка) помещают в колбу или широкую пробирку, закрытую корковой пробкой и снабженную длинной трубкой с оттянутым концом. При нагревании жидкости в трубке наблюдается кольцо подвижной жидкости (змеевидные струйки); б) проба, основанная на способности спирта и некоторых других жидкостей гореть.

200-300 г измельченных внутренних органов  трупа (мозг, легкие, почки, желудок и кишечник) взбалтывают в течение 5-10 минут с 125-150 мл дистиллированной воды. Вытяжку фильтруют через двойной слой марли и переносят в прибор, состоящий из круглодонной колбы с длинным горлом емкостью 350 мл.

К горлу  пришлифован воздушный холодильник  с оттянутым концом. Жидкость в колбе нагревают до кипения. Выходящие пары зажигают – наблюдается либо горение в течение определенного отрезка времени, либо ряд вспышек. Чувствительность – 5-10 мг безводного спирта на 100 мл жидкости. Бензин, бензол, толуол и другие жидкости также могут гореть, давая коптящее пламя. Проба имеет лишь ориентировочное значение, так как при малом количестве спирта горения может не наблюдаться. В то же время горение или отдельные вспышки могут иметь место при отсутствии спирта (продукты гнилостного распада). Кроме того, применение пробы в судебнохимических отделениях лабораторий ограничивается необходимостью расходовать большие количества объекта для производства лишь предварительной пробы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ

  Все химические вещества, рассматриваемые  токсикологией как ядовитые или  сильнодействующие, при химико-токсикологическом анализе подразделяются на группы в зависимости от метода, которым они изолируются из различных биологических объектов. Несмотря на некоторую условность такой классификации, другой, более удобной в настоящее время не существует.

  Первая  группа ядовитых и сильнодействующих веществ по этой классификации включает «летучие» органические соединения, изолируемые путем дистилляции с водяным паром. Из веществ неорганической природы как исключение дистилляцией с водяным паром изолируются желтый фосфор, первые продукты его окисления или восстановления.

  Вторая  группа ядовитых и сильнодействующих веществ более многочисленна. Она включает органические вещества различной химической природы, изолируемые 96° подкисленным этиловым спиртом или подкисленной водой. Эти вещества нейтрального (антифебрин, фенацетин и др.), кислотного (пикриновая, бензойная, салициловая кислоты, производные барбитуровой кислоты) и основного (алкалоиды, синтетические лекарственные вещества) характера.

  Подкисленным 70° спиртом изолируются гликозиды, в частности сердечные гликозиды.

  При специальных заданиях проведения исследования на наличие органических Кислот, фенолов и полифенолов, очевидно, целесообразно для их изолирования применить подщелоченную (например, едким натром или бикарбонатом натрия) воду.

  Третью  группу химических веществ объединяет их способность извлекаться из биологических материалов животного и растительного происхождения различными органическими растворителями. Сюда относится большинство пестицидов.

  Четвертая группа химических веществ — соединения металлов, мышьяка, сурьмы. Для их изолирования необходимо разрушение (окисление, минерализация) органических веществ, составляющих биологический объект исследования.

  Пятая группа — это вещества, изолируемые диализом. Сюда относятся в первую очередь минеральные кислоты и щелочи. Этим же способом изолируют соли некоторых кислот (например, азотистой).

  Шестая  группа. В эту группу следует отнести такие химические вещества, которые требуют особых методов изолирования, отличных от указанных выше. Примерами могут служить соли фтористо-   и кремнефтористоводородной кислот, для изолирования которых применяется озоление в присутствии солей кальция или едкой щелочи или так называемые газообразные яды: окись углерода, сероводород и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2.4.1. ГРУППА ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ 

  Дистилляцией  с водяным паром изолируются  многие органические вещества, из которых в настоящее время представляют токсикологический интерес следующие:

  1) синильная кислота;

  2) ядовитые галогенопроизводные: хлороформ, хлоралгидрат, хлористый этилен, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод, гексахлорэтан;

  3)альдегиды  и кетоны алифатического ряда: формальдегид, ацетон;

  4)спирты алифатического ряда: метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый и изоамиловый (входят в состав сивушных масел), этиленгликоль;

  5)сложные  эфиры алифатического ряда: уксусноамиловый  эфир, амилнитрит;

  6) карбоновые кислоты алифатического  ряда: уксусная кислота, молочная кислота;

  7) сероуглерод;

  8) элементорганические соединения жирного ряда; из них в качестве ядовитого вещества встречается тетраэтилсвинец;

  9) ароматические углеводороды: бензол, толуол, ксилолы;

  10) нитропроизводные и амины ароматического  ряда: нитробензол, анилин;

  11) фенолы и фенолокислоты: фенол, крезолы, салициловая кислота;

  12) фосфор и первые продукты его  окисления (фосфорноватистая и  фосфористая кислоты) или восстановления (фосфористый водород).

Дистилляция с водяным паром широко применяется  как в лабораториях, так и в химической промышленности для получения вещества в чистом виде. В химико-токсикологическом анализе дистилляцией с водяным паром достигается изолирование ядовитых и сильнодействующих веществ из объектов исследования биологической природы (внутренние органы трупов, рвотные массы, пищевые продукты и т. п.).

  Особенно  удобно изолировать дистилляцией с  водяным паром химические вещества, труднорастворимые или практически нерастворимые в воде: толуол, нитробензол, дихлорэтан и др. При нагревании двухкомпонентной смеси, состоящей из практически нерастворимых друг в друге веществ, каждое из них увеличивает упругость своих паров независимо от другого. Когда упругость паров смеси достигнет атмосферного давления (точнее, превысит его на бесконечно малую величину), смесь закипает, и оба вещества начинают перегоняться. Так как сумма упругостей паров обоих веществ равна атмосферному давлению, температура перегонки каждого вещества в смеси будет ниже температуры кипения каждого компонента в чистом виде. Для многих органических веществ способность их перегоняться с водяным паром может быть объяснена образованием нераздельно кипящих (азеотропных) смесей их с водой. 

2.4.2. ГРУППА ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ПОДКИСЛЕННЫМ СПИРТОМ И ПОДКИСЛЕННОЙ ВОДОЙ 

К этой группе соединений относятся многие лактоны, многоатомные фенолы, полинитросоединения, производные анилина и парааминофенола, алкалоиды, синтетические лекарственные вещества основного характера.

Номенклатура  веществ, экстрагируемых подкисленным спиртом или подкисленной водой, неизменно расширяется.

В настоящее  время токсикологическое значение приобрели:

1) органические кислоты и их производные: пикриновая, салициловая, ацетилсалициловая и бензойная кислоты, производные барбитуровой кислоты: барбитал, фенобарбитал, барбамил, этаминал-натрий, гексобарбитал, бутобарбитал (неонал), гексенал, бензонал и др.;

2) некоторые снотворные небарбитурового характера: ноксирон, тетридин;

3) многоатомные фенолы: гидрохинон и пирогаллол;

4) полинитросоединения: динитробензол, динитротолуолы, тринитротолуолы;

5) производные анилина и парааминофенола: фенацетин, дульцин, парафенилендиамин и его производные;

6)алкалоиды: кониин, ареколин, никотин, анабазин, атропин, гиосциамин и скополамин, кокаин, платифиллин, саррацин, хинин, морфин (его производные и гомологи), стрихнин, бруцин, секуринин, резерпин, кофеин, теобромин, теофиллин, аконитин, эфедрин и др.;

7) некоторые синтетические вещества основного характера, не вошедшие в предыдущие подгруппы: новокаин и дикаин, изониазид и фтивазид, промедол, антипирин и амидопирин, производные фенотиазина и др.;

8) сердечные гликозиды.

Особый  интерес для практики химико-токсикологической  экспертизы представляют производные барбитуровой кислоты, алкалоиды и ряд синтетических лекарственных веществ. 

2.4.2.1. ИЗОЛИРОВАНИЕ ПОДКИСЛЕННЫМ СПИРТОМ

 Методы  изолирования подкисленным спиртом  и подкисленной водой являются общими методами изолирования для всех перечисленных выше веществ.

 Принцип изолирования алкалоидов подкисленным спиртом (метод Стаса—Отто). Извлечение тех или иных веществ, в частности из объектов биологического происхождения, основано на различной растворимости этих веществ в воде и органических растворителях (если вещество извлекается из смеси с другими твердыми веществами) и на законе распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями (если вещество экстрагируется из раствора в какой-либо жидкости).

  Принцип изолирования подкисленным спиртом  впервые предложен для алкалоидов в 1851 г. известным бельгийским химиком Стасом и сводился к извлечению алкалоидов в виде их виннокислых или щавелевокислых солей этиловым алкоголем, выпариванию последнего на водяной бане при температуре 35°, обработке водой для удаления жиров, смол, красящих, дубильных и других веществ, а затем к экстрагированию оснований алкалоидов эфиром.

  В 1856 г. Юлий и Роберт Отто ввели в  метод Стаса еще одну операцию — очистку остатка, исследуемого на алкалоиды, путем экстрагирования различного рода примесей эфиром из кислой жидкости.

  В дальнейшем было замечено, что не все  алкалоиды одинаково относятся к различным органическим растворителям. Это дало повод разным авторам рекомендовать для экстрагирования алкалоидов, кроме эфира, уксусноэтиловый эфир (для морфина), хлороформ, бензин (для стрихнина), смесь хлороформа со спиртом, амиловый и бутиловый спирты и некоторые другие органические растворители, а для отделения сопутствующих алкалоидам веществ — хлороформ, бензол, петролейный эфир и другие растворители.

Для подкисления  предлагались, кроме щавелевой кислоты, виннокаменная, уксусная, серная, соляная и другие кислоты, а для подщелачивания — едкие щелочи, гидроокись бария и другие щелочные агенты. В разработку и усовершенствование метода Стаса много усилий вложили химики различных стран. Метод претерпел серьезные изменения и был применен для изолирования из объектов биологического происхождения не только алкалоидов, но и многих других ядовитых и сильнодействующих' веществ, имеющих токсикологическое значение.

 Современная модификация метода извлечения подкисленным спиртом сводится к следующему. Тщательно измельченный объект (100—200 г внутренних органов трупа) помещают в толстостенную колбу или банку, заливают 96 этиловым спиртом так, чтобы были покрыты твердые части объекта, и подкисляют 10% спиртовым раствором виннокаменной (или щавелевой) кислоты.

 Когда исследуемый объект подкислен, колбу, не закрывая, пробкой, встряхивают и  спустя некоторое время (в неводных растворах и в гетерогенной среде время нейтрализации больше, чем в воде), содержимое испытывают реакцией на универсальный индикатор. Для этого каплю жидкости смешивают с каплей воды нейтральной реакции и смесью смачивают индикаторную бумагу — рН среды должен быть 2,5—3,0.

 Пробирку  закрывают неплотно (имеется в  виду возможность, продолжения выделения некоторого количества угольного ангидрида), оставляют колбу на сутки в теплом месте (25—30°), часто перемешивая ее содержимое. Спустя сутки убеждаются в сохранении кислой реакции. Тогда спиртовую вытяжку сливают и заменяют новой порцией спирта. Если через сутки реакция, жидкости изменилась, стала нейтральной или щелочной, объект вновь подкисляют органической кислотой до рН 2,5—3,0 и снова оставляют на сутки. Операцию извлечения проводят 3—4 раза.