Химико-токсикологический анализ на группы веществ, изолируемых экстракцией, минерализацией, дистилляцией

Хроматографическая очистка и обнаружение. Из аликвоты органического экстракта удаляют в токе теплого воздуха органический растворитель. Сухой остаток растворяют в 0,2-0,5 мл хлороформа и полученный раствор поровну наносят на две пластинки “Cилуфол”. В качестве метчиков наносят аминазин амидопирин, антипирин. Хроматографирование проводят в системе 1 и 2. Длина пробега – 10 см.

Система –1: бензол – диоксан – 25%-ный раствор аммиака (60 : 35 : 5).

Система –2: этилацетат –- ацетон – 25%-ный раствор аммиака в этаноле (1:1) (50 : 45 : 4).

Реагенты, используемые для проявления пластинки.

Одну пластинку опрыскивают раствором концентрированной серной кислоты в этаноле (1:9) и при положительном результате на второй пластинке обнаружение проводят с помощью реактива Марки.

 

9. Характеристика веществ, имеющих наибольшее токсикологическое значение: кониин, ареколин. Реакции обнаружения.

Ответ:

Исследование на эти алкалоиды производится главным образом при наличии специальных заданий судебно-следственных органов, наводящих указаний в материалах дела, а также при наличии характерного маслянистого, иногда со специфическим запахом остатка. Кониин - главный алкалоид пятнистого омега, болиголова или пятнистой цикуты Conium maculatum L. из сем. Umbelliferае, довольно широко распространенного растения в зоне умеренного климата.

Растворимость кониина в воде около 1%, причем в холодной воде больше, чем в горячей; поэтому растворы, насыщенные на холоду, при нагревании мутнеют. Водные растворы кониина как вторичного амина обладают резко щелочной реакцией на лакмус и осаждают гидраты окисей тяжелых и щелочноземельных металлов из растворов их солей. Кониин хорошо растворяется в разбавленных кислотах, легко растворяется почти во всех органических растворителях: петролейном эфире, бензоле, эфире, сероуглероде, несколько труднее в хлороформе. С этиловым спиртом и эфиром смешивается во всех отношениях. Без разложения перегоняется с водяным паром. На воздухе алкалоид довольно быстро буреет (окисление). При окислении кониина азотной кислотой или смесью бихромата калия и серной кислотыобразуется масляная кислота.

Из методов изолирования кониина применяют дистилляцию с водяным паром из объекта исследования подщелоченного 20% раствором карбоната натрия, либо извлечение подкисленным спиртом или подкисленной водой.

Дистилляция с водяным паром удобна при исследовании свежего биологического материала. Она позволяет обнаружить 7- 8 мг кониина в исследуемой навеске весом 100 г и связана с затратой 3-4 часов рабочего времени. Дистиллят собирают в 5% раствор соляной кислоты. Кониин перегоняется с первыми порциями дистиллята. С первой порцией (25 мл) дистиллята отгоняется до 38% его при содержании в навеске 50 мг кониина, со второй порцией отгоняется всего 2-3%. Поэтому, чтобы быть уверенным в полноте отгонки малых количеств вещества, необходимо собрать 50-75 мл дистиллята.

Дистиллят подвергают трехкратному извлечению эфиром сначала из кислого, а затем из щелочного раствора. Остаток, полученный по удалении эфира из щелочного раствора, исследуют на наличие кониина. Изолированием подкисленным спиртом обнаруживается 4-5 мг кониина.

При извлечении подкисленной водой выявляют 15 мг кониина в 100 г исследуемого трупного материала.

Качественное обнаружение. 1. С общеалкалоидными реактивами кониин дает аморфные или кристаллические осадки.

Из кристаллических реакций представляют интерес продукты взаимодействия кониина с раствором йода в йодиде висмута и до некоторой степени с пикролоновой кислотой. При этом вторая реакция чувствительнее (ею обнаруживается 0,035 мкг кониина при предельном разбавлении 1 : 1 000 000. Температура плавления пикролоната кониина 195,5°), но неспецифична, а потому не имеет доказательного значения.

С кислотами кониин легко образует соли. Хорошо кристаллизующейся солью является хлоргидрат кониина. Солянокислый раствор исследуемой пробы помещают в газовую камеру или фарфоровый тигель емкостью 3 мл. Тигель закрывают предметным стеклом и в течение 20-30 минут нагревают при температуре 120-130°. Предметное стекло охлаждают влажной ватой или фильтровальной бумагой.

Хлоргидрат кониина, возгоняясь, образует на предметном стекле характерный кристаллический налет из тонких бесцветных игольчатых кристаллов. Чувствительность реакции 0,33 мкг при предельном разбавлении 1 : 100 000.

При получении нехарактерных кристаллов хлоргидрата кониина он может быть исследован дополнительно реакцией образования йодвисмутата кониина. Для этого непосредственно на возгон наносят каплю раствора йодида висмута в йодиде калия и по выпадении кристаллов тотчас или после хранения препаратов во влажной камере (до 5 часов) осадок рассматривают под микроскопом.

Реакции окрашивания, описанные в литературе, нехарактерны и нечувствительны для обнаружения кониина.

Основное количество отравлений кониином - несчастные случаи при употреблении в пищу корня болиголова вместо хрена или листьев его вместо петрушки. При выпасе скота в местах произрастания болиголова или при кормлении животных свежей травой с примесью этого растения возможны отравления домашних животных.

Признаки отравления кониином наступают быстро вследствие легкой всасываемости его. Он вызывает паралич центральной нервной системы, окончаний двигательных и чувствительных нервов (обездвиживание, потеря чувствительности), усиление секреции желез (слюнотечение, тошнота, рвота, понос), нарушение дыхания; смерть наступает от паралича дыхания.

Картина отравления кониином довольно сложна. Описывают три основные формы: паралитическую (форма Сократа), бредовую и форму головокружения с расстройством зрения. Чаще всего эти формы совпадают. При испытании на лягушках кониин действует курареподобно (Гадамер).

Ареколин - главный алкалоид арековой пальмы (Аrеса catechu L. сем. Palmae), родиной которой являются Малайские и Филиппинские острова. Она произрастает в Индии и на Цейлоне, культивируется в южных провинциях Китая, на островах Ин­донезии, в Австралии. Ареколин содержится главным образом в плодах пальмы в количестве 0,1-0,5%.

При щелочном и кислотном гидролизе ареколин легко омыляется с отщеплением СН3ОН и образованием арекаидина.

Ареколин представляет собой бесцветную густую, маслообраз­ую жидкость, без запаха. Температура кипения 209°.

Ареколин хорошо растворяется в воде, давая растворы сильно щелочной реакции на лакмус, в органических растворителях. Как третичный амин ареколин является сильным основанием и способен осаждать гидраты окисей тяжелых металлов из их солей, а из растворов солей серебра выделять металлическое серебро. С кислотами, как органическими, так и неорганическими, ареколин легко образует соли. Все соли кристаллизуются в виде тонких игольчатых кристаллов, быстро расплывающихся на воздухе. Исключением является бромистоводородная соль, в виде которой ареколин обычно применяется.

Изолировать ареколин при химико-токсикологических исследованиях возможно тремя способами: а) дистилляцией с водяным паром; б) извлечением водой, подкисленной органической или серной кислотой; в) извлечением подкисленным спиртом. Качественное обнаружение.  С общеалкалоидными реактивами ареколин образует аморфные или кристаллические осадки.

Наиболее характерной и надежной реакцией для обнаружения ареколина является реакция с раствором йодида висмута в йодиде калия; образующиеся сростки кристаллов имеют точечный центр кристаллизации, а по радиусам расположены сростки кристаллов красно-оранжевого цвета. Образование сростков наблюдается при разведении 1:5000. При разведении 1:10 000 (0,2 мкг в пробе) можно наблюдать появление мелких кристаллов в форме параллелограммов, в виде буквы X и игл. Сростки кристаллов при этом характернее для обнаружения ареколина, чем отдельные кристаллы.

Специфичные и чувствительные реакции окрашивания для обнаружения ареколина не описаны.

Токсикологическое значение. Ареколин применяется в качестве противоглистного и слабительного средства в ветеринарии и как заменитель пилокарпина и эзерина в офтальмологии.

По своему физиологическому действию ареколин близок мускарину и ацетилхолину. Он снижает кровяное давление, усиливает слюноотделение, вызывает сокращение гладкой мускулатуры, а также сужение зрачка. В малых дозах возбуждает, а в больших парализует центральную нервную систему. Наиболее сильное действие ареколин оказывает на пищеварительный канал- усиливает секрецию пищеварительных желез и вызывает сильную перистальтику кишечника.

 

10. Спектроскопическое исследование барбитуратов. Теоретическое обоснование, химизм, качественный и количественный анализ, оценка.

Ответ:

Спектроскопическое исследование барбитуратов чаще проводят в области длин волн 200-400 нм, т.е. в УФ-области спектра, получая электронные спектры поглощения (что обусловлено наличием в структуре системы хромофоров и ауксохромов). Способность барбитуратов к абсорбции в УФ-области связана с их таутомерными превращениями.

Для 5,5-замещенных производных:

1. Имидная форма (рН 2) не абсорбирует  в УФ области, т.к. здесь отсутствует  хромофорная система (система сопряженных  простых и двойных связей).

2. Имидольная форма (рН 10) уже имеет  такую систему и обладает характерным поглощением с λmах=240 нм.

3. Диимидольная форма также обладает  характерным поглощением с λmах=255-260 нм. Здесь происходит удлинение хромофорной системы за счет образования еще одной двойной связи и, соответственно этому батохромный сдвиг максимума (в длинноволновую область).

В отличие от 5,5-двузамещенных барбитуратов, трехзамещенные имеют лишь одну ионизированную форму (имидольную), поэтому их поглощение не меняется с переходом от рН 10 к рН 13, и они обладают одним максимумом в щелочной среде при длине волны 245 нм.

Таким образом, УФ-спектроскопия дает возможность дифференцировать барбитураты в зависимости от типа замещения в пиримидиновом кольце на:

1.         Двузамещенные (рН 2 - нет λmax, рН 10 - 240 нм, рН 13 -255-260 нм).

2.    Трехзамещенные (рН 2 - нет λmax, рН 10 и рН 13 -245 нм).

3.    Тиобарбитураты (рН 2 - 239 нм  и 290 нм, рН 10 - 255 и 310 нм, рН 13 – 310 нм).

Однако, дифференциация отдельных представителей внутри каждого из типов замещения затруднительна, т.к. их спектры сходны между собой.

Применение спектральных методов анализа требует высокой степени чистоты выделенных веществ и должно сочетаться с их хроматографической очисткой.

Заключение о присутствии барбитуратов дается по комплексу результатов реакций, ХТС и УФ-спектроскопии.

Для количественного определения барбитуратов в настоящее время используется спектрофотометрический метод. При спектрофотометрическом определении барбитуратов, выделенных из биологического материала, используют принцип дифференциальной спектрофотомерии, т.к. прямому СФ-определению мешают посторонние вещества, извлекающиеся из объекта исследования совместно с барбитуратами.

В I варианте концентрацию барбитурата в растворе (после его элюирования с пластинки) определяют по разности абсорбции в щелочном - рН 10 и кислом - рН 2 растворах при λ=240 нм.

Во II варианте - по разности абсорбции в щелочных рН 13 и рН 10 растворах при λ=260нм.

Использование принципа дифференциальной спектрофотомерии возможно, когда поглощение примесей при выбранной длине волны не зависит от рН среды. Тогда при вычитании оптических плотностей происходит уничтожение абсорбции примесей, что дает возможность получать истинные результаты количественного определения.

Расчет концентрации ведут по уравнению закона Бугера-Ламберта-Бера:

D = Е1% * L *С, откуда С = D /E 1% * L, где

С - концентрация вещества в %;

D - дифференциальная оптическая  плотность (абсорбция);

Е1% - удельный показатель поглощения (численно равен поглощению 1% раствора при толщине слоя 1 см). Рассчитывается заранее для каждого барбитурата по растворам с известной концентрацией. L- толщина светопоглощающего слоя (1 см)

 

Ситуационные задачи:

1. После проведения судебной химической экспертизы эксперт поделился сведениями о ее результатах с родственниками потерпевшего и их адвокатом. Какие требования УПК, УК РФ были нарушены экспертом? Какой может быть ответственность эксперта за подобные нарушения? В ответе указать статьи соответствующих Кодексов.

Ответ:

Родственники потерпевшего и адвокат вправе ознакомиться с заключением эксперта, но не в праве получать какие либо сведения от него.

Статья 198. Права подозреваемого, обвиняемого, потерпевшего, свидетеля при назначении и производстве судебной экспертизы

1. При назначении и производстве  судебной экспертизы подозреваемый, обвиняемый, его защитник вправе:

1) знакомиться с постановлением  о назначении судебной экспертизы;

2) заявлять отвод эксперту или  ходатайствовать о производстве  судебной экспертизы в другом  экспертном учреждении;

3) ходатайствовать о привлечении  в качестве экспертов указанных ими лиц либо о производстве судебной экспертизы в конкретном экспертном учреждении;