Химико-токсикологический анализ

СОДЕРЖАНИЕ: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химический факультет Кафедра аналитической химии Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

Курсовая работа

“Химико-токсикологический анализ”

Исполнитель

Студентка II– ого курса 5-ой группы Павлович М.В.

Руководитель

К. х. н. профессор Мечковский С.А.

Минск 2010

Оглавление

1.Введение…………………………………………………………………………………….3

2. 2.1.Понятия «яд», «отравление»…………………………………………..………………5

2.2.План исследования………………………………………………………………………..8

2.2.1.Токсикологический анализ………………………………………………...……….. 8

2.2.2. Предварительные испытания…………………………………………………..……8

2.3. Классификация ядовитых и сильнодействующих веществ в токсикологической химии………………………………………………………………………………...………….15

2.4. Методы изолирования ядов……………………………………………………………

2.4.1. Группа ядовитых и сильнодействующих веществ, изолируемых дистилляцией с водяным паром…………………………………………………………………...………..16

2.4.2. Группа ядовитых и сильнодействующих веществ, изолируемых из биологического материала подкисленным спиртом и подкисленной водой…………………………………………………………………………………………...16

2.4.2.1. Изолирование подкисленным спиртом……………………………….…..17

2.4.2.2. Изолирование подкисленной водой………………………………………..20

2.4.2.3. Изолирование подщелоченной водой…………………….……………….21

2.4.3. Химико-токсикологический анализ биологических объектов на пестициды………………………………………………………………………………………….....22

2.4.4. Группа веществ, изолируемых после минерализации (разрушения) органических веществ………………………………………………………………………………...22

2.4.4.1.Методы минерализации, имеющие практическое значение………………………………………………………………………………………..….24

2.4.4.1.1. Минерализация серной и азотной кислотами………………………………………………………………………………….…………24

2.4.4.1.2. Минерализация серной, азотной и хлорной кислотами…………………………………………………………………………………………….25

2.4.4.1.3.Минерализация сплавлением с карбонатом и нитратом натрия……………………………………………………………………………………….…25

2.4.5. Изолирование веществ из биологического материала диализом……………………………………………………………………………………………26

2.4.6. Некоторые вещества, требующие особых методов изолирования….. ………………………………………………………………………………………..……….27

2.5. Противоядия и тактика врача при отравлении…………………………..……………29

2.5.1.Пути попадания яда…………………………………………………………...….. 29

2.5.2. Мероприятия по уточнению яда………………….………………………………30

2.5.3. Антидоты при наиболее распространенных отравлениях………………..…….30

3.Заключение………………………………………………………………………………...34

4.Список литературы……………………………………………………………….……….35

ВВЕДЕНИЕ

Объекты химико-токсикологического анализа чрезвычайно разнообразны. Это кровь, моча, рвотные массы, экскременты, внутренние органы трупов людей и животных, волосы, ногти, остатки пищевых продуктов и напитков, фураж, остатки лекар­ственных веществ, пестициды, средства дератизации и бытовой химии, посуда, предметы домашнего обихода, одежда, вода, земля и т. д. Особую трудность для исследования представляют биологиче­ские объекты животного происхождения (внутренние органы трупа, кровь, моча и т. п.).

В большинстве случаев объекты исследования направляют на химико-токсикологический анализ в связи с отравлением или подозрением на отравление с постановкой основного вопроса к химику: содержатся ли те или иные ядовитые или сильнодей­ствующие вещества в доставленном на анализ материале и, если содержатся, то в каких количествах? Могли ли найденные при анализе химические вещества причинить отравление?

В химико-токсикологических лабораториях центров по ле­чению отравлений обычными объектами являются кровь, моча, рвотные массы, промывные воды желудка, иногда экскре­менты. Основная задача исследования в этих случаях — возможность обнаружения и определения химических веществ, вызвав­ших отравление. Результаты химико-токсикологического ана­лиза используются врачами для уточнения диагноза и оказания быстрой и эффективной помощи, для наблюдения за ходом лечения интоксикации и выведением яда и для других целей. Вместе с мочой, рвотными массами и другими объектами на химико-токсикологический анализ могут поступать остатки раз­личных лекарственных препаратов, химических веществ, содер­жимого домашней посуды, пищевых продуктов, части растений и т.п.При химико-токсикологическом исследовании остатков лекарственных препаратов ставятся и решаются вопросы о содержании в них ядовитых веществ, подлинности этих препаратов, о ко­личестве действующих веществ в них и т. п.

При исследовании частей растений в большинстве случаев решаются вопросы о возможной принадлежности этих частей к ядовитым растениям, о том, какие химические вещества в них содержатся, какие признаки отравления они могут вызвать и т. д. Вопросы, связанные с исследованием частей растений, часто решаются химиком совместно с фармакогностом или даже направляются фармакогносту на специальное исследование.

При анализе остатков пищевых продуктов и напитков в боль­шинстве случаев основным является вопрос о том, не содержит ли этот продукт введенных в него ядовитых химических веществ (соединения мышьяка, ртути, фториды и т. п.). Посуда может быть объектом химико-токсикологического исследования при подозрении на отравление через нее. В этих случаях может ста­виться вопрос о возможности извлечения из посуды (луженая, эмалированная, кадмированная и др.) в процессе приготовления или содержания в ней пищи химических веществ, которые могли вредно отразиться на состоянии здоровья человека (свинец, сурьма, кадмий и др.).

Объектами исследования могут оказаться одежда и белье. Эти объекты поступают на химико-токсикологический анализ при подозрениях на обливание (с преступной целью) кислотой, например серной, при наличии на белье или одежде пятен, подо­зрительных на остатки каких-либо химических веществ (краси­тели, пикриновая кислота, нитрат серебра и др.) или рвотных масс. Иногда на химико-токсикологический анализ направляется вода с подозрением на наличие в ней различных химических соединений, которые могли причинить вред здоровью при ее использо­вании для питья или привести к гибели рыбы в водоеме.

Воздух, содержащий те или иные ядовитые химические веще­ства (сероводород, формальдегид, бром, окись углерода и др.), также может быть объектом химико-токсикологического анали­за. Исследование воздуха промышленных предприятий на при­сутствие ядовитых или вредных для здоровья веществ и их ко­личественное определение в настоящее время выросло в особую область — промышленно-санитарную химию, получившую в на­шей стране особенно мощное развитие. Тем не менее, токсиколо­гическая химия и промышленно-санитарная химия не потеряли связи между собой, они являются частями одной и той же дис­циплины и имеют много общего в методах исследования. В от­дельных случаях при нарушении правил техники безопасности или охраны труда вопросы о необходимости исследования воз­духа промышленных предприятий (а также шахт, колодцев, ем­костей) могут быть поставлены и перед химиком, работающим в области токсикологической (судебной) химии. Провизоры как лица, имеющие химическую и биологическую подготовку, успешно развивают промышленно-санитарную химию.

Перечислить все объекты и все вопросы, возникающие перед практическими работниками в области токсикологической хи­мии, не представляется возможным. Иногда их трудно даже предвидеть.

Помимо решения перечисленных выше чисто практических задач, большое место в токсикологической химии принадлежит разработке и усовершенствованию химических, физико-хими­ческих и некоторых физических методов изолирования из раз­ных биологических объектов, очистки, качественного обнаруже­ния и количественного определения различных химических ве­ществ и соединений, на которые токсикология указывает как на яды, а фармакология как на лекарства.

Изучение метаболизма и биотрансформации ядовитых и ле­карственных веществ в организме и трупе и методов химическо­го доказательства продуктов превращения приобретает все больший интерес и значение. В связи с расширяющимися иссле­дованиями метаболизма ядовитых и особенно лекарственных веществ перед провизорами, посвятившими свою деятельность токсикологической химии, неизбежно встанут вопросы о разра­ботке методов синтеза химических веществ, встречающихся в качестве метаболитов, и дальнейших путей их анализа.

Важное значение не только для токсикологической химии, но и для ряда смежных с нею дисциплин приобретает изучение распределения отдельных ядовитых, сильнодействующих и ле­карственных веществ в различных органах и системах, сохра­няемости их в живом организме и в трупе, возможности обнару­жения и определения одних веществ в присутствии других, ча­сто сопутствующих им, и многие другие вопросы, без решения которых невозможно дальнейшее развитие токсикологической химии и химико-токсикологического анализа.

В данной работе будут даны определения понятиям «яд» и «отравление», рассмотрены предварительные испытания на присутствие ядовитых веществ, методы выделения ядовитых веществ, тактика врача при отравлении, а также приведены примеры основных противоядий.

2.1. ПОНЯТИЯ «ЯД», «ОТРАВЛЕНИЕ»

Из сравнительно большого многообразия вопросов, разрешае­мых химико-токсикологическим анализом, особенно часто ста­вится и решается один: о наличии в объекте исследования (с по­следующим количественным определением) химического веще­ства или соединения, которое токсикология рассматривает как «яд».

В токсикологии ядом, или ядовитым веществом, условно называют такое химическое соеди­нение, которое, будучи введено в организм в малых количествах и действуя на него хи­мически или физико-химически при опреде­ленных условиях, способно привести к болезни или смерти.

Под отравлением, или интоксикацией, разу­меют нарушение функций организма под влия­нием ядовитого вещества, что может закон­читься расстройством здоровья или даже смертью.

Понятие «яд», принятое условно в токсикологии, уже, чем это же понятие в общей биологии. Хорошо известно, что ядо­витые вещества могут не только вводиться в организм человека (животного, растения), но и образовываться или накапливаться (Hg, As, Сu и др.) в нем в процессе жизнедеятельности, при не­которых заболеваниях и состояниях (инфекция, нарушение об­мена, неполноценное питание и др.). Организм человека, напри­мер, постоянно вырабатывает гормоны, которые в больших ко­личествах действуют как яды. Наоборот, многие ядовитые ве­щества (соединения мышьяка и ртути, алкалоиды, барбитураты и др.) в малых дозах вводятся в организм в качестве лекарств.

Абсолютных ядов, т. е. химических веществ, способных приво­дить к отравлению в любых условиях, в природе не существует. Химическое вещество становится ядом лишь при определенных условиях. Эти условия разнообразны: ядовитое действие химических ве­ществ связано, прежде всего, с их количеством (дозой), затем с физическими и химическими свойствами, с условиями приме­нения, состоянием организма (возраст, состояние здоровья и др.). Так, в зависимости от дозы одно и то же химическое вещество может быть и ядом, и лекарством. Стрихнин, атропин, морфин, соединения мышьяка, ртути и др. хорошо известны как лекарства. В токсикологии, соответственно и в токсикологиче­ской химии, эти вещества входят в группу «ядовитых» веществ, вопросы об исследовании на которые часто ставятся перед хими­ком.

Физические и химические свойства вещества также оказывают влияние на проявления токсических свойств. Например, сульфат бария при приеме внутрь не ядовит, так как нерастворим в воде и соляной кислоте желудка, а хлорид бария или другая раство­римая соль бария при приеме внутрь ядовита; при введении в желудок двухлористая ртуть (сулема) ядовита, однохлористая — не ядовита, так как не растворяется в жидкостях орга­низма. При введении в организм имеют значение другие веще­ства, вместе с которыми вводится яд в организм. При этом действие одних ядов в присутствии других веществ может уси­ливаться (барбитураты и алкоголь) — проявляется синергизм, а других ядов — ослабляться (кислота и щелочь) — проявляет­ся антагонизм.

В задачу химика входит лишь обнаружение и определение ядовитого вещества в том или ином объекте исследования с при­менением химических, физико-химических, иногда физических и биохимических методов анализа. Решение этой задачи не всегда легко осуществимо. Трудности обнаружения и определения ядовитых веществ в объектах иссле­дования, особенно объектах животного происхождения, в значи­тельной степени обусловлены поведением химических веществ в организме и трупе.

Введенное в организм ядовитое вещество распределяется часто неравномерно: одни из веществ попадают главным образом в кровь, другие распре­деляются по другим органам и тканям.

Организм тем или иным способом борется с введенным ядови­тым веществом; последнее выводится из организма, например, с рвотными массами, мочой, экскрементами и т. п.

Многие химические вещества вступают во взаимодействие с различными жидкостями и тканями организма (соединения металлов с белками образуют альбуминаты, алкалоиды — комп­лексные соли и т. п.); химические вещества органической природы подвергаются в организме многочисленным превра­щениям (метаболизм), протекающим по 4 основным типам: окисление, восстановление, гидролиз и синтез с отдельными био­химическими компонентами организма (с глюкуроновой кисло­той, с остатком серной кислоты). При этом количество превра­щений, протекающих по 3 первым типам, очень велико, по 4-му типу — ограничено; большинство веществ подвергается превра­щениям в организме в две фазы. В первой фазе протекают реак­ции окисления, восстановления и гидролиза, а во второй — син­теза. Для некоторых веществ характерной является лишь одна фаза. Примером может служить метаболизм этилового спирта до ацетальдегида, уксусной кислоты и углекислоты. В процессе метаболизма в подавляющем большинстве случаев образуются менее токсичные вещества, а в отдельных случаях, наоборот, менее токсичные вещества переходят в более токсичные (напри­мер, тиопентал превращается в этаминал).

Из сказанного становится понятным, почему специалист, про­водящий химико-токсикологический анализ биологического ма­териала, в заключении своего исследования никогда не может утверждать об отсутствии того или иного ядовитого вещества в объекте исследования. У него есть возможность говорить лишь об обнаружении или необнаружении искомого вещества в до­ставленном ему материале, а в случае обнаружения и о коли­честве найденного соединения.

При этом химик обязательно должен учитывать методы (раз­решающие возможности методов) изолирования, очистки, обна­ружения и определения вещества и свойства исследуемых ве­ществ. Заключение о том, является ли найденное вещество ядом или не является, делается не химиком, а врачом, в том числе и судебно-медицинским экспертом, судебно-следственными органами (при судебно-химическом исследовании), и даже комиссией различных специалистов с учетом не только резуль­татов химико-токсикологического анализа, но и ряда других ма­териалов: обстоятельства дела, клиническая картина, история болезни, акт судебно-медицинского исследования трупа и т. д.

И действительно, исходя из природы химических веществ и учитывая возможности химических методов, нетрудно предста­вить, что отрицательный результат судебно-химического иссле­дования биологических объектов не всегда будет свидетельство­вать об отсутствии в объекте исследования ядовитых веществ. При помощи судебно-химического исследования в биологиче­ском материале обнаруживаются лишь следы остатков ядовито­го вещества, введенного в организм. Часть введенного вещества могла распределиться по всем органам, часть оказалась выве­денной из организма, например, с мочой, рвотой, экскрементами. Какое-то количество вещества могло быть разрушено, подверг­нуто превращениям или вступило во взаимодействие с различ­ными компонентами организма. Наконец, часть вещества может оказаться необнаруженной в связи с недостаточно чувствитель­ными реакциями, применяемыми при том или ином методе ис­следования. Многие вещества до настоящего времени еще и не обнаруживаются химическими методами, например, бактерийные токсины и ряд других органических химических соединений.

Даже если анализ показал присутствие какого-либо ядовитого вещества, это не всегда может служить доказательством введе­ния его в организм с целью отравления, так как вещество могло попасть в организм и не в качестве яда, а в виде лекарства (мышьяк, морфин, стрихнин и др.), могло быть внесено в объект исследования (например, мышьяк из земли кладбища при иссле­довании органов эксгумированного трупа). Наконец, при исполь­зовании особенно чувствительных методов судебно-химическим исследованием могут быть обнаружены вещества, являющиеся продуктами белкового распада или находящиеся в объек­те исследования в качестве естественно содержащихся элементов (цинк, марганец и др.). В силу всего этого производство химико-токсикологических и особенно судебно-химических исследова­ний, главным образом биологического материала, требует серь­езной теоретической и практической подготовки специалиста в области токсикологической (судебной) химии, с одной стороны, и знания границ этого вида исследований врачами, органами дознания, следствия и суда - с другой.

2.2. План исследования

План судебнохимического исследования, прежде всего, вытекает из тех вопросов, какие ставят химику-эксперту соответствующие органы, препровождая объект. Эти вопросы определяют чем будет данное исследование: 1) открытием ядовитых и вредных веществ при различного рода отравлениях: криминальных, санитарных, профессиональных, для нахождения причины смерти или повреждения здоровья, а также для предупреждения возможности их (токсикологический анализ); 2) открытием фальсификации, подделки тех или других предметов и пр.; 3) определением подлинности тех или других объектов: врачебных средств, косметических товаров, чернил и пр.

2.2.1. Токсикологический анализ

Химико-токсикологический анализ является наиболее частой, столь обычной работой судебного химика, что судебную химию часто отождествляют с открытием ядов, с химико-токсикологическим анализом. Объекты его отличаются своим разнообразием: части внутренних органов, рвотные массы, моча, остатки пищи и напитков с прибавленными ядами и сами эти ядовитые вещества, пищевые и вкусовые продукты, предметы домашнего обихода, земля, вода, воздух и пыль промышленных предприятий и их окрестностей.

Твердые и жидкие объекты доставляются в соответствующих укупорках: банках, бутылках, коробках и пр. Для исследования воздуха химическое исследование переносится на территорию предприятий и пр. В некоторых случаях и здесь воздух собирается и доставляется в лабораторию в опечатанных, особо приспособленных баллонах с измеренным объемом. Далее проводят предварительные испытания.

2.2.2. Предварительные испытания

Приходится всегда иметь в виду, что предварительные испытания не решают вопроса, а только направляют его решение; поэтому необходимо с особенно большой осторожностью относиться к трате на них объектов, беря на все испытания, например, не более 1/20 части каждого объекта, и, где это возможно, весьма желательно, чтобы испытания не сопровождались тратой объекта, а заключались лишь во временной утилизации его и даже только в наблюдении.

1. Прежде всего устанавливают характер объекта, его консистенцию, морфологический состав, например, при внутренних органах трупа отмечается, части каких органов в нем заключаются.

2. Устанавливают, консервированы ли объекты. Консервирование внутренних органов трупов при пересылках на достаточно большие расстояния часто производятся винным спиртом. Это важно установить потому, что некоторые дальнейшие манипуляции, например, разрушение органических веществ хлором, потребуют удаления спирта.

В протоколах вскрытия и других препроводительных документах консервирование обыкновенно отмечается, но иногда это и упускается. В случаях консервирования объектов винным спиртом при объекте должен быть доставлен образец этого спирта для производства судебнохимического исследования.

Были недопустимые по существу дела попытки консервировать формалином, уничтожающим многие яды, как, например, аммиак, синильную кислоту и пр., затрудняющим открытие метилового спирта и, наконец, могущим быть ядом.

3. Определяют запах объекта. Часто он дает руководящие указания, например, горькоминдальный запах при синильной кислоте и простой цианистой соли вследствие гидролиза, нитробензоле, бензойном альдегиде; запах винного спирта, особенно денатурированного (пиридиновых оснований), сивушного масла, карболовой кислоты, дихлорэтана и пр. Резкий запах нитробензола обыкновенно и дает повод к его отысканию. Понятно, что пахучие продукты гниения часто маскируют первоначальный запах. Иногда прибавление нескольких капель раствора перманганата калия уничтожает запах продуктов гниения.

4. Цвет объекта дает обыкновенно ценные указания. При внутренних органах трупа, рвотных массах, пище и пр. является весьма важным установить, равномерно ли окрашен весь объект или окрашены только некоторые места; не исходит ли окрашивание от отдельных частиц, кристаллов и пр. Желтое окрашивание характерно для пикриновой кислоты, акрихина (окраска белковых тел), для азотной кислоты (ксантопротеиновая реакция на белок), хроматов и различных каменноугольных красок. Зеленое, синее или фиолетовое окрашивание наблюдается при солях меди, каменноугольных красках и пр. Черное окрашивание (обугливание) характерно для содержимого желудка при отравлениях концентрированной серной кислотой и для тканей при облитии их ею. Характерны изменения в цвете от кислот на окрашенных тканях одежды и пр., которые часто бывают объектом исследования при преступных попытках к вредительству.

Из многочисленных примеров того как окраска дает соответствующие указания, можно привести один случай, когда нахождение во внутренних органах трупа ртути при окраске в фиолетовый цвет пищеварительных путей (далее был установлен характер краски) дало ясную картину, что найденная ртуть была введена в виде медицинского раствора сулемы, окрашенного, как это требуется законом, каменноугольной краской. В другом случае изумрудно-зеленая окраска содержимого желудка коров (швейнфуртская зелень) дала повод к исследованию объектов на мышьяк.

5. Реакция исследуемых жидкостей, желудочного содержимого и пр. на лакмус и другие индикаторы дает иногда ясные указания.

При неводной жидкости несколько капель ее тщательно взбалтывают с небольшим количеством дистиллированной воды (нейтральной реакции на лакмус) и водный раствор испытывают индикаторами. При этом необходимо иметь в виду, что обыкновенные пробирки и другая химическая посуда при взбалтывании с водой часто отдают ей следы щелочей, сообщая щелочную реакцию. Поэтому должно быть предварительно испытано стекло пробирок, делительных воронок и пр. Желательно употребление в этих случаях пробирок и другой посуды твердого стекла, не отдающих воде щелочи даже при кипячении.

Реакции лучше всего проводить в фарфоровых чашечках, в которые положены реактивные бумажки: в одну помещаются капли испытуемой жидкости, в другую – дистиллированная вода; спустя некоторое время сравнивают окраску бумажек.

При густой жидкости, какой бывает иногда желудочное содержимое, предварительно каплю ее смешивают в фарфоровой чашечке, на крышечке от тигля и т.д. с одной-двумя каплями дистиллированной воды – нейтральной реакции на лакмус.

Кислая реакция объекта на лакмус может обусловливаться наличием свободных кислот, кислых солей сильных кислот и солей тяжелых металлов.

Кислая реакция желудочного содержимого уже исключает возможность открытия введенных в организм едких щелочей.

Ткани внутренних органов трупа, как и содержимое желудка, после смерти обыкновенно имеют кислую реакцию на лакмус, не вследствие первоначальной кислотности их (соляная кислота желудочного сока уже не открывается после смерти организма), а как результат кислотного брожения, вызываемого бактериями. Затем с переменой бактерийной флоры начинается щелочное брожение, развиваются аммиак и сероводород, содержимое желудка приобретает щелочную реакцию на лакмус. При этом часто успевают нейтрализоваться до исследования даже введенные внутрь кислоты, что делает невозможным их открытие.

При кислой реакции на лакмус жидкость испытывают на красное конго (бумажкой конго), тропеолин, диметиламиноазобензол и метилвиолет. В присутствии минеральных кислот при всех концентрациях их, а органических – при большой концентрации их, какая обычно не имеет места при естественном нахождении их в содержимом желудка, наступает посинение конго, покраснение тропеолина и диметиламиноазобензола и позеленение метилвиолета. Из сказанного следует, что положительный результат не является окончательным доказательством присутствия минеральных кислот, а лишь служит руководящим указанием.

Щелочная реакция на лакмус может обусловливаться наличием едких щелочей, карбонатов, а также растворимых силикатов. Для отличия едких щелочей от карбонатов (и растворимых силикатов) несколько капель испытуемой жидкости смешивают в пробирке из твердого стекла с 1-2 каплями алкогольного раствора фенолфталеина, затем взбалтывают с избытком хлорида бария: в случаях едких щелочей последний не уничтожает розовой или красной окраски фенолфталеина, что происходит при карбонатах щелочных металлов. Реакция чувствительнее при испытании на лакмус, что важно для открытия следов едкой щелочи в карбонатах, как, например, при превращении едкой щелочи в углекислую при долгом соприкосновении с угольным ангидридом воздуха. Для этого несколько капель испытуемой жидкости смешивают в фарфоровой чашечке с избытком хлорида бария, нагревают и каплю отстоявшегося прозрачного раствора смешивают с каплей раствора хлорида бария (для проверки). При отсутствии помутнения помещают в жидкость лакмусовую бумажку и спустя некоторое время сравнивают с лакмусовой бумажкой, помещенной одновременно в дистиллированную воду. В случае гидрата аммония (аммиака) красная лакмусовая бумажка, посиневшая в смеси испытуемой жидкости с избытком хлорида бария, принимает на воздухе первоначальный цвет.

6. Твердые тела, порошки, осадки в жидкостях тщательно осматривают сначала макроскопически, затем при помощи лупы и, наконец, микроскопа (обыкновенно с малыми увеличениями – в 60-100 раз).

Неоднократно наблюдались случаи, когда на твердых телах: лепешках, печенье и пр., находились призматические кристаллы нитрата стрихнина, фарфоровидные крупинки белого мышьяка или мышьяковистого ангидрида, зеленые частицы надкрылий шпанских мух и т.д., могущие служить для дальнейших испытаний в качестве вещественного доказательства.

При исследовании желудка последний вместе с содержимым растягивают по большой свежевымытой фарфоровой чашке и при помощи лупы производят подробный осмотр всей внутренней поверхности желудка и его содержимого. При помощи чистого пинцета отбирают кристаллы и другие подозрительные частицы, например, частицы, напоминающие крупинки мышьяковистого ангидрида, остатки растений, листьев, семян, грибов и пр., которые затем подвергают химическому или ботанико-фармакогностическому исследованию.

Иногда содержимое желудка смывают в конический бокал, отстаивают или в соответствующей пробирке подвергают центрифугированию, затем пипеткой берут осадок и исследуют его макро- и микроскопически.

При анализе порошков после обыкновенного микроскопического исследования иногда часть их смешивают с хлороформом, отстаивают в коническом бокале и исследуют отдельно макро- и микроскопически тяжелый осадок (соли ядовитых металлов) и легкую, плавающую на поверхности часть, большей частью растительные остатки.

7. Найденные на твердых телах, на стенках желудка и пр. фарфоровидные крупинки, напоминающие белый мышьяк, подвергают предварительному испытанию: крупинку помещают в тугоплавкую тоненькую, оттянутую с одного конца и запаянную трубочку. Над крупинкой плотно помещают кусочек угля и осторожно накаливают сначала уголь, а затем и исследуемую крупинку, вращая трубочку. При белом мышьяке в холодной части трубочки образуется серо-черное блестящее кольцо металлического мышьяка. Запаянный конец отрезают, уголь удаляют и трубочку осторожно нагревают, начиная с отрезанного конца. При этом кольцо перегоняется к свободному концу трубочки, давая белый налет мышьяковистого ангидрида, образующегося вследствие окисления. Налет рассматривают под микроскопом с малым увеличением: видны блестящие микроскопические октаэдры, характерные для As₂ O₃ :

1) As₂ O₃ + 3 C As₂ + 3 CO,

2)2 As₂ + 3 O₂ 2 As₂ O_3.

8. При предварительных испытаниях на желтый фосфор часть желудка с его содержимым помещают в эрленмейеровскую колбочку, закрытую пробкой с узким прорезом. К нижней поверхности пробки прикрепляют две полоски фильтровальной бумаги, из которых одна смочена раствора нитрата серебра, а другая раствором ацетата свинца. Колбу помещают на слабо нагретую водяную баню (около 40⁰ С) и оставляют на 24 часа (проба Шерера). Побурение одной «серебряной» бумажки указывает на присутствие желтого фосфора. При заметном присутствии его может ощущаться запах озона, образующегося вследствие окисления желтого фосфора кислородом воздуха.

Побурение обеих бумажек может быть при наличии фосфора и сероводорода, а также при одном последнем, находящемся часто в объектах вследствие гниения. Далее почернение одной «серебряной» бумажки может обусловливаться и другими летучими веществами, обладающими восстановительной способностью, например, формальдегидом или полуторосернистым фосфором (P₂ S₅ ), который менее ядовит, чем фосфор. Следовательно, эта предварительная проба может доказать только отсутствие фосфора (когда обе бумажки остаются неокрашенными), или, как говорят судебные химики, имеет отрицательное значение. Почернение «серебряной» бумажки вызывается образованием Agи Ag₂ P₃ (коричневого цвета фосфид серебра).

P₄ + 6 HOH 3 H₃ PO₂ + PH₃ ,

H₃ PO₂ + 2 H₂ O + 4 AgNO₃ 4 HNO₃ + H₃ PO₄ + 4 Ag ,

PH₃ + 3 AgNO₃ 3 HNO₃ + Ag₃ P.

9. Для предварительного испытания на синильную кислоту часть исследуемого материала помещают в эрленмейеровскую колбочку, слабо подкисляют виннокаменной кислотой; отверстие ее закрывают пробкой, к нижней поверхности которой прикреплена бумажка Шенбейна. Последняя приготовляется смачиванием фильтровальной бумаги свежеприготовленной алкогольной настойкой гваяковой смолы (1:10). Бумагу высушивают, а перед употреблением снова смачивают разведенным раствором сульфата меди CuSO₄ (1:2000). В случае если при стоянии бумажка Шенбейна от паров объекта не меняется в цвете, синильная кислота отсутствует. Синее или синеватое окрашивание может быть при синильной кислоте (чувствительность до 0,004 мг в 1 л), окисляющих веществах и аммиаке (образование CuSO_{4 *} 5 NH₃ ).

Сущность реакции при HCNсостоит в образовании активного кислорода:

CuSO₄ + 2 HCN Cu(CN)₂ + H₂ SO₄ ,

Cu(CN)₂ CuCN + CN,

2 CN + 2 HOH 2 HCN + H₂ O + О.

Образование активного кислорода из озона возможно и вследствие других причин, например, вследствие окисления скипидара или других эфирных масел. Поэтому реакция Шенбейна имеет безусловное значение только при отрицательном результате, указывая на отсутствие синильной кислоты.

Пробе Шенбейна аналогична проба с фенолфталеином (восстановленным фенолфталеином), основанная на обратном окислении его в присутствии щелочи в фенолфталеин. Обладая большой чувствительностью (1:500 000), она также может служить доказательством отсутствия синильной кислоты.

Для приготовления фенолфталеина щелочной разведенный раствор фенолфталеина нагревают с цинковой пылью до обесцвечивания. Полученным раствором смачивают полоски фильтровальной бумаги, высушивают и снова смачивают разведенным раствором медного купороса.

При окислении бумажка принимает ярко-красный цвет.

Подобной же реакцией является реакция с бензидином и солью меди (бумажка смачивается раствором солей бензидина и меди).

10. Хорошей предварительной пробой при свежем трупном материале является микрокристаллическая реакция на HCN, основанная на образовании AgCN. Кусочки исследуемых органов, мочу или кровь помещают в маленькую (25-30 мл) колбочку. Объект подкисляют щавелевой кислотой, а колбу быстро закрывают предметным стеклом, на нижнюю поверхность которого нанесена капля 1% раствора AgNO₃ , подкрашенного метиленовой синькой (можно и не подкрашивать). Через 2-3 часа при микроскопическом исследовании наблюдаются спутанные, разной величины, тончайшие иглы AgCN, синие при подкрашивании метиленовой синькой и бесцветные без нее.

11. Калиевые и натриевые соли железистосинеродистой (H₄ FeCy₆ ) кислот (желтая и красная кровяные соли), не разлагаясь в организме, для него, видимо, не ядовиты, но при перегонке с разведенными кислотами (даже с виннокаменной) дают синильную кислоту и тем могут ввести в заблуждение судебного химика. Для испытания на желтую К₄ Fe(CN) ₆ и красную кровяные соли К₃ Fe(CN)₆ несколько капель желудочного содержимого размазывают по фарфоровой чашке, подкисляют и испытывают хлорным железом (FeСl₃ ), а затем сернокислой закисью железа (FeSO₄ ). Посинение от хлорного железа (образование берлинской лазури) укажет на присутствие желтой кровяной соли, посинение от FeSO₄ (образование турнбулевой сини) – на присутствие красной кровяной соли.

12. Свободный йод при отравлениях им обыкновенно быстро поглощается белками и щелочами и уже не открывается как таковой. Более надежным бывает открытие свободного йода в свежих рвотных извержениях, которые иногда окрашены в синий цвет вследствие присутствия в желудке крахмалистых веществ. Для испытания в случае надобности на свободный йод рвотные массы или желудочное содержимое размазываются по фарфоровой чашке и смачиваются крахмальным клейстером, дающим с йодом синее окрашивание.

13. Для испытания на аммиак часть желудочного содержимого или рвотных масс (при щелочной реакции их, наличии едкой щелочи) помещают в коническую колбочку; отверстие колбочки закрывают пробкой, к нижней поверхности которой прикреплены красная лакмусовая бумажка и бумажка, смоченная ацетатом свинца. Посинение красной лакмусовой бумажки указывает на присутствие аммиака. Для проверки посиневшую бумажку оставляют на воздухе, причем первоначальный красный цвет восстанавливается вследствие разложения синей аммонийной соли лакмусовой кислоты с образованием свободной (красной) кислоты. Реакция имеет значение только при свежих внутренних органах трупов, где нет щелочного брожения, дающего аммиак и сероводород. Поэтому при наличии только аммиака, поступившего в организм извне, а не образовавшегося вследствие гниения (брожения) белков, вторая «свинцовая» бумажка будет оставаться бесцветной (отсутствие сероводорода).

Эта предварительная проба является в то же время единственным основным испытанием на введенный в организм аммиак.

Необходимо иметь в виду, что и в свежих внутренних органах трупов аммиак может образоваться при наличии едких щелочей, а также цианида калия (натрия), реагирующего как щелочь вследствие гидролиза.

Испытание на аммиак без пробы на сероводород также может быть осуществлено. Такая проба основана на предварительном осаждении карбоната аммония хлоридом бария. Карбонат аммония – продукт гниения, легко подвергающийся гидролизу с выделением аммиака:

(NH₄ ) ₂ СО ₃ + НОН NH₄ ОН + NH ₄ НСО ₃ ,

NH₄ ОНNH ₃ + Н₂ O.

Под влиянием растворимой соли бария

(NH₄ ) ₂ СО ₃ + ВаСl₂ ВаСО₃ + 2 NH₄ Сl

возможность гидролиза (NH ₄ ) ₂ СО ₃ исчезает. Для испытания содержимое желудка или части органов смешиваются в колбочке с дистиллированной водой и равным объемом насыщенного раствора ВаСl₂ . Через 10-15 минут отверстие пробирки или колбы тщательно обтирают и закрывают влажной лакмусовой бумагой; через 15-20 минут в присутствии свободного аммиака наблюдается посинение красной лакмусовой бумаги. Чувствительность реакции – 1 мг N H ₃ в пробе.

14. Проба Рейнша на мышьяк и ртуть может быть только предварительным испытанием: ее отрицательный результат не может служить доказательством отсутствия соединений названных элементов.

При испытании на мышьяк жидкость, например, содержимое желудка, смешивают с концентрированной соляной кислотой и свежеочищенными (при помощи наждачной бумаги) медными спиралями или кусочками листовой меди и нагревают: при достаточном содержании мышьяка медь покрывается серым налетом. Медь промывают водой, затем спиртом и эфиром. По испарении эфира медь нагревают в узкой пробирке: получается серый налет, а при его возгонке – белое кольцо, состоящее, как обнаруживает микроскопическое наблюдение, из тетраэдров и октаэдров мышьяковистого ангидрида.

При испытании на ртуть жидкость, если нужно, вместе с кусочками ткани смешивают с избытком концентрированной соляной кислоты; в нее помещают медные спирали и оставляют на сутки. Затем спирали промывают водой, спиртом и эфиром. Далее их переносят в узкую пробирку с очень маленьким кристаллом йода и осторожно нагревают и накаливают на микрогорелке, вращая трубочку: получается красное кольцо йодида ртути.

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.

Спиртовые вытяжки соединяют вместе, а биологический мате­риал промывают спиртом. Спирт присоединяют к слитым ранее порциям вытяжек. Извлечения отфильтровывают и сгущают до густоты сиропа под уменьшенным давлением или в фарфоровой чашке на водяной бане, имеющей температуру воды не выше 40° (во избежание разрушения таких веществ, как атропин, кокаин, и некоторых других соединений, имеющих характер слож­ных эфиров). Сиропообразную жидкость обрабатывают 96°, а еще лучше абсолютным спиртом, приливая его по каплям и перемешивая жидкость стеклянной палочкой. Спирт добавляют до тех пор, пока не прекратится осаждение белков.

Осторожное добавление спирта вызывает осаждение белковых, веществ в виде мелких хлопьев, не захватывающих раствора, что может иметь место при добавлении большого количества спирта сразу, когда осадок выделяется в виде больших сгустков.

Жидкость отстаивают, фильтруют, фильтр промывают спиртом и фильтрат упаривают до густоты сиропа при описанных выше условиях. В сиропообразном остатке снова осаждают белки, жидкость отстаивают и фильтруют. Операцию осаждения белков повторяют до тех пор, пока спирт перестанет что-либо осаждать. Тогда вытяжку упаривают до густоты сиропа и обрабатывают 20—25 мл воды. Если при этом образуется осадок, его отфильт­ровывают и тщательно промывают небольшим количеством воды.

Из водного раствора производят повторные извлечения (3—4 раза) небольшими порциями (по 10—15 мл) хлороформа сначала из кислой, а затем из щелочной (рН 10) среды. Подщелачивание производят 25% раствором аммиака.

Удобство применения хлороформа в качестве растворителя за­ключается в том, что он достаточно хорошо растворяет большин­ство токсикологически важных органических веществ из группы изолируемых подкисленным спиртом и легко отделяется от вод­ного раствора.

Извлечение как из кислой, так и из щелочной жидкости долж­но производиться осторожно, лишь легким взбалтыванием или многократным перевертыванием делительной воронки, но отнюдь не энергичными встряхиваниями. Последние могут вызвать об­разование трудноразделимой эмульсии. Образовавшуюся эмуль­сию можно попытаться разрушить, добавив 0,5—1 мл спирта и поставив объект исследования в теплое место. Расслоение дости­гается при насыщении жидкости сульфатом аммония. Лучшим способом является центрифугирование.

Экстрагированием хлороформом сначала из кислого, а затем из щелочного раствора преследуется цель разделения веществ, изо­лируемых подкисленным спиртом, на две большие подгруппы: 1) подгруппа веществ, экстрагируемых хлороформом из кислого раствора; 2) подгруппа веществ, экстрагируемых хлороформом из щелочного раствора.

Экстрагирование хлороформом из кислого водного раствора, кроме того, ставит своей задачей очистку жидкости от жира, красящих, дубильных и других веществ, мешающих дальнейше­му качественному обнаружению алкалоидов и других токсиколо­гически важных веществ основного характера.

Из числа веществ, представляющих токсикологический инте­рес, хлороформ экстрагирует из кислого раствора: 1) кислоты и их производные; 2) многоатомные фенолы; 3) некоторые вещест­ва нейтрального характера (полинитросоединения), производные анилина и парааминофенола; 4) слабые основания.

Все хлороформные извлечения из кислого раствора сливают вместе, фильтруют через возможно маленький фильтр и отдель­ные порции исследуют на наличие производных барбитуровой кислоты и таких слабых оснований, как стрихнин, бруцин, кофеин и др.

При наличии наводящих указаний (характерная окраска хло­роформного извлечения или остатка по удалении растворителя, например в присутствии пикриновой кислоты, кристаллическое строение при наличии полинитропроизводных, фенацетина и т. п.), так же как и при специальных запросах, круг исследова­ний в той или иной степени расширяется или суживается.

Практически в большинстве случаев бывает достаточно 3— 4-кратного экстрагирования. Хлороформные вытяжки из щелоч­ного раствора также сливают вместе, промывают небольшим ко­личеством воды, фильтруют через возможно маленький фильтр и хлороформ выпаривают при комнатной температуре в неболь­шой фарфоровой или стеклянной чашке. Остатки по удалении хлороформа исследуют на наличие алкалоидов и синтетических лекарственных веществ.

Достоинства и недостатки метода изолиро­вания подкисленным спиртом . Удобство применения этилового спирта для изолирования разнообразных органиче­ских веществ из объектов биологического происхождения заклю­чается в его способности хорошо растворять многие органиче­ские вещества, а также свертывать, переводить в нерастворимое состояние белки — главную составную часть большинства объек­тов химико-токсикологического исследования (внутренние орга­ны трупов, пищевые продукты животного происхождения и т. п.). При этом неизбежны потери искомых веществ, так как свернув­шийся белок удерживает ту или иную часть их.

Метод изолирования подкисленным спиртом обладает рядом недостатков, к числу которых относятся следующие:

а) длительность настаивания объектов со спиртом, а также упаривания спиртовых вытяжек и удаления осажденных белков; в общей сложности обработка занимает 8—10 рабочих дней и больше (в случае упаривания спиртовых вытяжек на теплой водяной бане в открытых фарфоровых чашках);

б) большое количество операций, связанных с очисткой спиртовой вытяжки от белков и продуктов белкового распада;

в) возможность потери малых количеств алкалоидов и других веществ основного характера как вследствие сорбции их белками и фильтровальной бумагой (особенно при многократном фильтровании), так и в результате продолжительного нагревания кислого раствора;

г) относительная дороговизна метода, так как на каждое исследование, например, внутренних органов трупа расходуется до 500 мл 96° этилового спирта. Все это приводит к тому, что классический метод Стаса—Отто как общий метод теряет свое значение и постепенно заменяется более быстрыми, эффективными и более экономичными методами, хотя он еще и сохраняет свою роль при изолировании некоторых веществ, плохо растворимых в воде, а также при исследовании биологических объектов в сильно гнилостном виде.

2.4.2.2. ИЗОЛИРОВАНИЕ ПОДКИСЛЕННОЙ ВОДОЙ

Метод изолирования подкисленной водой, предложенный Драгендорфом. Одним из описанных в литературе методов изолировании, главным образом алкалоидов, является метод Драгендорфа. Идея изолирования подкисленной водой высказывалась и до него рядом авторов, например Грэмом.

По методу Драгендорфа алкалоиды и некоторые вещества неалкалоидного характера 2—3 раза извлекали при температуре 40—50 водой, содержащей серную кислоту. Водные вытяжки упаривали до сиропообразной консистенции, настаивали с 3—4-кратным объемом 96° спирта в течение 24 часов при температуре 30° и фильтровали. Фильтр с целью очистки обрабатывали петролейным эфиром, а затем последовательно экстрагировали бензином, хлоро­формом и снова петролейным эфиром. После извлечений из кислого рас­твора водную жидкость подщелачивали раствором аммиака и снова после­довательно экстрагировали бензином и амиловым спиртом. Метод имел огра­ниченное применение, так как он обладал рядом недостатков, главным из которых являлись упаривание сернокислой вытяжки на водяной бане до сиро­пообразной консистенции и применение нескольких органических раствори­телей. Эти операции могли привести к значительным потерям ряда алка­лоидов.

Современная модификация метода извлечения подкисленной водой. В 1942 г. М. Д. Швайкова и А. В. Степанов для изолиро­вания алкалоидов из объектов растительного происхождения предложили так называемый скоростной метод извлечения алкалоидов. В 1947 г. этот метод был применен А. А. Васильевой с целью изолирования алкалоидов из свежих внутренних орга­нов трупа, а затем вошел в практику лабораторий.

В 1956—1961 гг. проф. В. Ф. Крамаренко и его сотрудники своими исследованиями показали необходимость учета рН среды как в процессе изолирования алкалоидов из биологического ма­териала, так и при экстрагировании их органическими раствори­телями из водных вытяжек (стр. 126). При учете этих данных исследование объектов растительного происхождения (мука, хлеб, крупа и т. д.) на наличие в них алкалоидов производится следующим образом: 5 г исследуемого объекта тщательно сме­шивают с 60 мл дистиллированной воды1, подкисленной насы­щенным водным раствором винной (или щавелевой) кислоты до рН 2,0—2,5 (по универсальному индикатору), и оставляют при комнатной температуре на 2 часа. Периодически смесь взбалты­вают. Водный слой сливают декантацией и подвергают центри­фугированию 30 минут при 3000 оборотов в минуту. Прозрачную жидкость переносят в делительную воронку и трижды новыми порциями (по 15—20 мл) осторожно, чтобы избежать образования эмульсии, экстрагируют хлороформом. Для разделе­ния эмульсия (в случае ее образования) пользуются центрифугированием. Хлороформную вытяжку исследуют на группу ве­ществ, экстрагируемых из кислого раствора, а также и некото­рые алкалоиды и вещества, обладающие слабо основными свой­ствами (кофеин, стрихнин, бруцин).

Водный остаток подщелачивают раствором аммиака до рН 10 по универсальному индикатору и вновь 3—4 раза, соблюдая осторожность, экстрагируют небольшими порциями (по 15— 20 мл) хлороформа. Хлороформные извлечения, слитые вместе, по удалении хлороформа исследуют на наличие алкалоидов и других веществ основного характера.

При исследовании на наличие алкалоидов соли, сахара и т. п. задача значительно упрощается. Такие продукты растворяют в воде, подкисляют винной (щавелевой) кислотой до кислой реак­ции (рН 2—2,5) и повторно экстрагируют хлороформом из кис­лого раствора, а затем из раствора подщелоченного аммиаком до рН 10. Хлороформные вытяжки исследуют на наличие ве­ществ, экстрагируемых хлороформом из кислого и щелочного растворов.

При исследовании внутренних органов трупов (печень, желу­док и т. п.) на наличие алкалоидов и других органических ве­ществ поступают следующим образом: 100 г тщательно измель­ченного материала заливают 200 мл дистиллированной воды (со­отношение объекта и воды 1:2), подкисленной до рН 2,0—2,5 насыщенным водным раствором винной или щавелевой кислоты, и оставляют на 2 часа при периодическом взбалтывании. Водное извлечение сливают с твердых частиц объекта, а последние еще раз настаивают, примерно час с водой, подкисленной винной или щавелевой кислотой до рН 2,5. Водную вытяжку процеживают через двойной слой марли. Объединенные извлечения центрифу­гируют. Прозрачную жидкость повторно экстрагируют хлоро­формом из кислого раствора (3—4 раза по 15—20 мл хлорофор­ма), а затем из щелочного (3—4 раза). Подщелачивание до рН 10 производят 25% раствором аммиака, проверяя реакцию среды по универсальному индикатору.

Соединенные вместе хлороформные вытяжки из кислого рас­твора исследуют на вещества, изолируемые из кислых растворов, а хлороформные вытяжки из щелочного раствора — на алкалои­ды и синтетические вещества основного характера.

Достоинства и недостатки метода изолирова­ния подкисленной водой . Метод изолирования алкалои­дов и других органических веществ, имеющих токсикологическое значение, подкисленной водой обладает рядом преимуществ пе­ред методом извлечения подкисленным спиртом. Наиболее важные из них следующие.

1.Ускорение времени производства анализа в 3—4 раза.

2. Более высокая чувствительность по отношению к ряду ор­ганических веществ: стрихнину, бруцину, кониину, колхицину, дикаину, ареколину и другим соединениям. Повышение чувствительности в основном связано с меньшим количеством операций, возможно, и с отсутствием нагревания.

3. Метод не требует затраты чистого этилового спирта. Недостаток метода заключается в трудности использования его для исследования на органические вещества, трудно раство­римые в воде, а иногда также при исследовании сильно загнив­шего трупного материала.

Кроме описанных методов изолирования алкалоидов, при хи­мико-токсикологических исследованиях иногда для отдельных алкалоидов (ареколин, никотин, кониин) рекомендуется дистил­ляция с водяным паром с последующим экстрагированием алка­лоида из дистиллята соответствующим органическим раствори­телем.

Все описанные методы изолирования алкалоидов не гаранти­руют, однако, получения настолько чистого вещества, чтобы оно могло быть обнаружено и определено в дальнейшем обычными аналитическими реакциями и методами. Как правило, алкалоид или другое вещество основного характера, представляющее токсикологический интерес, изолируется из объектов исследования вместе с жирами, жирными кислотами, белками и продуктами их распада (смолы, красящие вещества и т. п.), маскирующими это вещество и мешающими его обнаружению и определению. Особое значение при этом приобретает очистка изолированных из биологического материала (трупный материал) алкалоидов.

2.4.2.3. ИЗОЛИРОВАНИЕ ПОДЩЕЛОЧЕННОЙ ВОДОЙ

При специальных заданиях произвести исследования объекта на наличие некоторых веществ кислотного характера [салицило­вая или бензойная кислота, фенолы, нитрофенолы и др.] целе­сообразно изолирование этих веществ производить подщелочен­ной, например карбонатом натрия, водой.

В качестве частного метода изолирования барби­туратов из крови существует метод, основанный на обработке крови водой, подщелоченной едким натром, осаждении белков вольфраматом натрия и последующей экстракции (после отде­ления белков) эфиром из кислых растворов. Подкисление про­изводится серной кислотой.

2.4.3. ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ПЕСТИЦИДЫ

Изолирование пестицидов из биологических материалов наиболее часто осуществляется экстракцией различными органическими растворителями: пентан, н-гексан, гептан, петролейный эфир, эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. Единого универсального метода изолирования пестицидов для различных объектов, так же как и общей схемы очистки полученных экстрактов, в настоящее время не существует.

Предложены общие схемы изолирования и очистки хлорорганических пестицидов при исследовании пищевых продуктов и при определении фосфорорганических пестицидов в биологических объектах, но они не получили широкого применения в хи­мико-токсикологическом анализе.

Практически рекомендуются методы изолирования пестици­дов для каждого объекта исследования (воздух, пищевые про­дукты растительного происхождения, почва, кровь, моча, мясо, сливочное масло и т. д. и т. п.) и пестицида.

Методы очистки пестицидов, выделенных из биологических объектов, также чрезвычайно разнообразны. Имеет место очист­ка перегонкой с водяным паром, экстракцией, кристаллизацией, окислением — восстановлением и т. п. В настоящее время все шире и шире применяются в целях очистки и разделения хрома­тографические методы, в частности хроматография в тонких сло­ях и газовая хроматография.

Качественный анализ и количественное определение пестици­дов не всегда проводятся по нативному веществу. В большинст­ве случаев органическое вещество, обладающее пестицидными свойствами, подвергается превращениям в другие, более простые вещества, которые и обнаруживаются или определяются химико-токсикологическим анализом.

Для определения пестицидов по нативному соединению наибо­лее широкое применение получили хроматографические и биохи­мические методы анализа.

Количество пестицидов органической природы очень велико. Особенно большое токсикологическое значение в настоящее вре­мя приобрели пестициды, относящиеся к галогенопроизводным, фенолам, производным карбаминовой кислоты, простым и слож­ным эфирам фосфорной кислоты, элементоорганическим соеди­нениям.

2.4.4. ГРУППА ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ПОСЛЕ МИНЕРАЛИЗАЦИИ (РАЗРУШЕНИЯ) ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Эта группа веществ включает соединения так называемых ядо­витых металлов, а также мышьяка и сурьмы. Из элементов V, IV, III и II аналитических групп токсикологическое значение имеют мышьяк, сурьма, олово, ртуть, висмут, медь, кадмий, сви­нец, серебро, цинк, хром, марганец, таллий, никель, кобальт и барий.

Встречаются запросы о химико-токсикологическом анализе биологических объектов на некоторые редкие элементы: берил­лий, ванадий, молибден, вольфрам, селен, теллур и др.

Обнаружение и определение «металлических ядов» при хими­ко-токсикологических исследованиях неизбежно связано с раз­рушением (минерализацией) исследуемых объектов: внутренние органы трупа, пищевые продукты и т. п.

Необходимость минерализации вызывается тем, что соли тя­желых металлов и мышьяка обладают способностью вступать в соединение с белками растительного (или животного проёисхож­дения и образовывать с ними сложные и довольно прочные про­дукты типа альбуминатов. Соединения металлов в них находятся в связанном состоянии и не могут быть обнаружены или опреде­лены без предварительной минерализации биологического мате­риала.

Минерализация представляет собой окисление (сжигание) ор­ганического вещества, составляющего объект исследования» и предпринимается для освобождения искомых неорганических соединений из их комплексов с белками. Окисление часто не проходит до полного сжигания органического вещества, т. е. до образования угольного ангидрида, воды и других простых веществ, но в результате минерализации сложные соединения ме­таллов с белком разрушаются, образуя более простые и менее прочные комплексы, способные при дальнейшем химическом исследовании разлагаться. Таким образом, создаются условия дли обнаружения искомых элементов с помощью качественных реакций и для количественного определения.

Наиболее широко распространенные методы минерализации можно разделить на две большие группы: минерализация путем простого сжигания, или «сухое озоление», и минерализация окис­лением различными реагентами в присутствии кислот, или «мок­рое озоление» («мокрая минерализация», «влажная минерали­зация») .

Из большого количества разнообразных методов «мокрого озоления» практическое значение приобрела минерализация с помощью различных окислителей в присутствии серной кислоты и особенно разрушение смесью серной и азотной кислот. Приоритет в теоретическом обосновании минерализа­ции биологического материала, прежде чем будет возможно про­извести его анализ на мышьяк и соли тяжелых металлов, принадлежит А. П. Нелюбину, который не только обосновал тео­ретически необходимость разрушения, но и предложил для раз­рушения биологического материала производить нагревание его с «чистейшей» азотной кислотой до получения бесцветной жид­кости.

Минерализация одной азотной кислотой в настоящее время применяется редко, но азотная кислота как окислитель широко используется при разрушении биологического материала.

Подготовка объекта к минерализации. Объект исследования, например часть желудка, печени, почки, какой-либо пищевой продукт, раздельно измельчают

и подвергают исследованию. Раздельное исследование отдель­ных органов необходимо производить для получения объектив­ных результатов анализа и для правильной судебно-медицинской оценки данных химико-токсикологического определения «ме­таллических» ядов. Жидкие объекты (например, мочу) из­меряют.

Если объект консервирован винным спиртом, его слабо подщелачивают карбонатом натрия (для разложения летучих хлоридов, мышьяка, ртути и пр.), помещают в фарфоровую чашку и спирт отгоняют на водяной бане при температуре не выше 50°.

Количество объекта, которое берут для разрушения, зависит от общего веса объекта исследования, обстоятельств дела и других факторов. Если известно, что умерший жил после отравле­ния сравнительно долгое время, в течение которого происходило выделение примятого вещества, или когда имеются указания на малую дозу принятого вещества, необходимо брать возможно большее количество объекта. Когда такие указания отсутству­ют, то для исследования берут в большинстве случаев 100 г органов.

При мелко количествах объектов приходится употреблять для минерализации также остатки после дистилляции с водяным паром, избыток воды ив которых удаляют осторожным выпариванием на водяной бане. При значительных количествах объек­тов, подлежащих разрушению (например, 400—500 г внутренних органов трупа. 50— 100 г хлеба или муки), целесообразно, а иногда даже необходимо разделить навеску на 2—3 порция или больше и разрушить каждую из них отдельно, а затем объ­единить минерализаты.

Параллельно с проведением разрушения органических веществ для контроля реактивов иногда возникает необходимость в по­становке слепого опыта.

2.4.4.1.МЕТОДЫ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ИМЕЮЩИЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Все применяемые в практике химико-токсикологического ана­лиза методы минерализации можно разделить на общие и частные. К общим методам обычно относится минерализация с помощью кислот. Методы сухой минерализации применяются в настоящее время главным образом в качестве частных спосо­бов.

К числу частных методов минерализации относится так на­зываемый деструктивный метод минерализации — метод частич­ной минерализации, широко применяемый н в настоящее время единственно приемлемый при химико-токсикологическом анали­зе на наличие соединений ртутя.

2.4.4.1.1. Минерализация серной и азотной кислотами

В настоящее время этот метод «мокрого» разрушения явля­ется в наших лабораториях основным. Метод пригоден для ана­лиза объектов исследования на наличие подавляющего большин­ства катионов, имеющих токсикологическое значение, и может рассматриваться как общий метод минерализации.

Роль серной и азотной кислот в условиях минерализации за­ключается в окислении органических веществ, составляющих объект исследования. В начале минерализации серная кислота обладает низким окислительным потенциалом, но как водоотнимающее вещество способствует повышению температуры явле­ния реакционной смеси и тем самым повышает окислительное действие азотной кислоты — более сильного окислителя, входя­щего в окислительную систему. Кроме того, серная кислота де­формирует молекулы окисляемых веществ. На последующих ста­диях минерализации при повышении концентрации серной кисло­ты до 67—70% и температуре смеси выше 110° серная кислота принимает уже непосредственное участие в окислении органических веществ.

Чистая азотная кислота, свободная от окислов азота, инерт­на до тех пор, пока под влиянием индуцирующих веществ не начнется ее разложение до азотистой кислоты, являющейся ка­тализатором окисления. С появлением азотистой кислоты начи­нается автокаталитический процесс, причем в роли катализато­ров окисления начинают принимать участие и окислы азота.

Процесс минерализации органических веществ с участием сер­ной и азотной кислот неизбежно сопровождается побочными ре­акциями. Так, серная кислота, особенно при низких температурах и высоких концентрациях (близких к 100%), сульфирует органи­ческие вещества, а азотная кислота, особенно в присутствии сер­ной, нитрует их. Реакции сульфирования обратимы,- а продукты сульфирования могут гидролизоваться. Продукты нитрования прочны и трудно поддаются воздействию окислителей, но количе­ство их удается снизить разбавлением азотной кислоты.

Техника минерализации. Подготовленный для мине­рализации объект исследования помещают в колбу Кьельдаля емкостью 500—800 мл и заливают смесью равных объемов ди­стиллированной воды, концентрированных серной и азотной кис­лот (75 мл смеси вводят для обработки 100 г биологического материала). Колбу закрепляют в штативе в вертикальном поло­жении так, чтобы дно ее находилось на расстоянии 1—2 см от асбестовой сетки. Над колбой укрепляют делительную воронку с азотной кислотой (1 :1). Когда прибор подготовлен, начина­ют осторожно нагревать колбу.

В процессе разрушения органических веществ обычно наблю­дается две стадии. Прежде всего происходит разрушение фор­менных элементов — деструкция. Эта стадия непродолжитель­ная, всего 15—30—40 минут. В процессе деструкции нагревание не должно быть сильным, иначе возможно обильное пенообразование (при объекте, богатом жиром) и выбрасывание части исследуемого материала из колбы, а также потеря ртути вместе с выделяющимися окислами азота. По окончании деструкции получается прозрачная жидкость, окрашенная в желтый или бу­рый цвет. Затем колбу с объектом исследования опускают на асбестовую сетку и усиливают нагревание, хотя и здесь, на стадии глубокого жидкофазного окисления органических веществ, необходимо избегать обугливания объекта исследования, особенно жира, во избежание потерь соединений ртути и мышьяка.

Достоинства и недостатки метода. Метод обладает рядом преимуществ. Необходимо отметить следующее: 1) сравнительно быстрое достижение полноты разрушения органических веществ; 2) полнота разрушения сказывается на большой чувствительности метода по отношению к ряду катионов по сравнению с некоторыми другими методами; 3) довольно малые объемы получаемого минерализата.

К числу недостатков метода относят значительные потери ртути за счет летучести ее соединений.

2.4.4.1.2. Минерализация серной, азотной и хлорной кислотами

Окислительное действие хлорной кислоты, являющееся функ­цией ее концентрации и температуры, проявляется главным об­разом в конце процесса минерализации благодаря способности хлорной кислоты при температуре 203° развивать окислительные потенциалы до 2 v и разрушать наиболее резистентные к окис­лению компоненты биологического материала.

Техника окисления серной, азотной и хлорной кислотами. Тщательно измельченный биологический материал помещают в колбу Кьельдаля емкостью 500 мл или в колбу для сжигания аппарата Бетге. Аппарат Бетге представ­ляет собой замкнутую систему и дозволяет улавливать летучие продукты окисления. К исследуемому материалу прибавляют че­рез воронку по 25 мл концентрированной азотной и серной кис­лот и 35 мл 37% или 42% раствора хлорной кислоты. Окисле­ние органических веществ ведут при постепенном усилении на­гревания, добавляя при обугливании минерализата концентриро­ванную азотную кислоту. Вскоре обугливание усиливается и над поверхностью минерализата появляются пары хлорного ангид­рида. Нагревание либо прекращают, либо сильно ослабляют и продолжают окисление, добавляя по каплям 35—45% раствор азотной кислоты. Как только минерализат станет прозрачным, проверяют полноту окисления органических веществ, для чего к капле слегка охлажденного и разбавленного дистиллированной водой минерализата прибавляют 25% раствор аммиака. Если окисление прошло до конца, раствор должен окраситься в слабо желтый, но не в оранжевый цвет (реакция на наиболее трудно аминокислоты; фенилаланин, тирозин я триптофан) При наличии в минерализате хрома критерием конца минерализации может служить изменение окраски из зеленой в желтую.

Достоинства и недостатки метода минерализации серной, азотной и хлорной кислотами. I. Полнота окисления органиче­ских веществ (достигает 99%). 2. Окисление большинства поли­валентных ионов до высшей валентности. 3. Сокращение в 2%—3 раза затраты времени по сравнению с методом минера­лизации серной и азотной кислотами. 4. Небольшой расход окис­лителей. 5. Небольшие объемы минерализатов.

Основным недостатком метода минерализации серной, азотной и хлорной кислотами, так же как и метода минерализации серной и азотной кислотами, является потеря больших количеств ртути. Потери удается несколько сократить, проводя окисление в аппарате Бетге. При специальных заданиях проведения иссле­дования на наличие ртути целесообразно использовать особые методы.

2.4.4.1.3. Минерализация сплавлением с карбонатом и нитратом натрия

В качестве самостоятельного метода минерализации применя­ется редко, так как требует соблюдения ряда условий — малого количества объекта исследования, отсутствия Hg2+ и др.

Метод удобен лишь при специальных исследованиях, напри­мер на наличие мышьяка, серебра и др., и при малых количест­вах объекта исследования (пилюли, органические красители, ор­ганические препараты мышьяка, остатки мочи, волосы, ногти и т. п.).

Техника разрушения. Исследуемый объект в количестве 1—2 г растирают в фарфоровой чашке со смесью 2 частей кар­боната и одной части нитрата натрия, смачивают водой и высу­шивают на водяной бане. В тигель емкостью 30—50 мл помеща­ют 5—6 г сухого нитрата натрия и, осторожно нагревая, рас­плавляют его, после чего пламя уменьшают, поддерживая при этом содержимое тигля в жидком состоянии; при помощи фар­форового шпателя или ложечки вносят малыми порциями под­готовленный объект. Добавление объекта производят с таким расчетом, чтобы в тигле не вспыхивало сильное пламя и веще­ство при этом не удалялось в виде пыли с избытком выделяю­щихся газов. Следующую порцию объекта вносят лишь тогда, когда сгорела предыдущая (исчезла черная окраска сплава от присутствия угля). По сожжении всего объекта фарфоровую чашку несколько раз обрабатывают сухим карбонатом натрия и содержимое ее вносят в тигель. Затем тигель охлаждают» а со­держимое его обрабатывают кипящей водой.

Водный раствор обрабатывают в зависимости от поставлен­ных задач соответствующим способом.

После отделения осадка минерализат подвергается качественному и количественному анализу.

2.4.5.ИЗОЛИРОВАНИЕ, ОБНАРУЖЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ ПОСЛЕ ИХ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДИАЛИЗОМ (ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ВОДОЙ)

К группе веществ, изолируемых с помощью диализа (извле­чение водой), относятся минеральные кислоты — серная, соля­ная, азотная; щелочи — едкий натр, едкое кали, водный раствор аммиака и щелочные соли, из которых в настоящее время имеют токсикологическое значение главным образом нитрит натрия (реже нитрит калия), нитраты натрия и аммония (реже нитрат калия), хлорат калия.

Исследование на эти вещества производится тогда, когда предварительные испытания дают для этого основания или ма­териалы дела указывают на возможность отравления указанны­ми веществами. В случае перехода едких щелочей в углекислые, а свободных минеральных кислот в соли, их обнаружение не­возможно, так как углекислые щелочи и соли минеральных кис­лот являются составными частями животных организмов.

Объектами исследования на наличие этой группы веществ яв­ляются содержимое желудка, рвотные массы, остатки пищи, ча­сти одежды и пр. При исследовании на соли к перечисленным объектам следует отнести также печень.

ИЗОЛИРОВАНИЕ КИСЛОТ, ЩЕЛОЧЕЙ, СОЛЕЙ ЯДОВИТЫХ КИСЛОТ

Исследуемый объект смешивают с небольшим количеством ди­стиллированной воды до образования густой кашицы, способной фильтроваться и смесь через 1—2 часа фильтруют. Для быстро­ты фильтрования, что является весьма важным, удобно приме­нять воронку с пористым дном и водоструйный насос. Для от­деления белковых веществ смесь (даже до фильтрования) или фильтрат подвергают диализу.

Диализ производится 2—3 раза по 4—6 часов. Слитые вместе диализаты выпаривают на водяной бане до объема, равного 5— 10 мл, и исследуют на наличие кислот, щелочей и солей. Пер­спективен для этих целей и электродиализ.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАЛИЗАТА

Общие указания на возможность присутствия минеральных кислот химик получает при исследовании объекта или водной вытяжки из него реакциями на лакмус, конго, другие индикаторы, универсальную индикаторную бумагу. Эти испытания и ведут к необходимости исследования на от­дельные кислоты. Сущность исследования на кислоты заключа­ется не в обнаружении аниона кислот, так как эти ионы являются нормальной составной частью организмов, а в нахождений их в связи с ионами водорода, т. е. в обнаружении свободных кислот, что может быть осуществлено лишь перегонкой их. Ввиду того что некоторые из кислот пере­гоняются при очень высокой температуре, часто применяют их восстановление в более летучие соединения. Так, серную кис­лоту переводят в сернистую, летучую в виде ангидрида, азотную кислоту — в окислы азота.

При наличии свободной серной кислоты при простой перегон­ке вследствие постоянного присутствия хлоридов из объекта ис­следования перегоняется хлористый водород. Поэтому исследование на наличие кислот необходимо начи­нать с серной кислоты.

2.4.6. НЕКОТОРЫЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА, ТРЕБУЮЩИЕ ОСОБЫХ (ЧАСТНЫХ) МЕТОДОВ ИЗОЛИРОВАНИЯ

Группа веществ, требующих применения особых методов изоляции немногочисленна. В данной работе она будет рассмотрена на примере фторидов

Свободная фтористоводородная кислота кем соединение, мало­доступное широким слоям населения, не имеет химико-токсико­логического значения. Соли ее являются предметом химико-токсикологического исследования.

Изолирование. Тщательно измельченные внутренние ор­ганы трупа, содержимое желудка, пищевые продукты и другие объекты в количестве 25 г подщелачивают избытком едкой изве-сти1, омачивают раствором нитрата аммония или концентриро­ванной азотной кислоты, высушивают и прокаливают при темпе­ратуре не выше 500° до полного сжигания.

Необходима постановка слепого опыта. Все реактивы в тех же количествах обрабатывают в той же чашке, в которой будет производиться выпаривание. По высушивании остаток прокали­вают и исследуют на фтор.

Качественное обнаружение. 1. Часть остатка в платиновом (или свинцовом) тигле смачивают несколькими каплями воды и обливают небольшим количеством концентрированной серной кислоты, тигель быстро закрывают часовым стеклом, нижняя поверхность которого покрыта воском или парафином. Часть слоя воска или парафина предварительно удаляют, делая услов­ную надпись при помощи острия иглы. Тигель оставляют на сут­ки, защитный слой воска или парафина удаляют и наблюдают травление стекла.

Реакция обладает значительно большей чувствительностью, если ее проводить при нагревании; при этом стекло вместо воска или парафина покрывают лаком. Чувствительность реакции травления при нагревании в 2—3 раза больше, чем без на­гревания.

2. Часть золы смеши­вают песком) помешают в пробирку и приливают концент­рированную серную кис­лоту. В отверстии про­бирки держат стеклян­ную палочку с каплей воды. В случае наличия фтористого водорода кап­ля мутнеет вследствие выделения кремневой кис­лоты из образующего­ся летучего фторида крем­ния (кремнии аз силика­та стекла).

Пары фторида кремния можно при помощи стеклянной труб­ки пропустить в другую влажную пробирку, при этом стенки пробирки покрывают кремневой кислотой.

Естественно содержащиеся в организме фториды и кремнефториды по описанной методике анализа не могут дать реакций «травления» стекла или помутнения капли воды.

3. Небольшое количество золы вносят в короткое колено реактивной трубки, заполненной 2% раствором бихромата калия в концентрированной серной кислоте, перемешивают и наблюдают за появлением несмачиваемости стенок трубки в коротком колене — реакция основана на способности HF разрушать стекло и делать его гидрофобным (несмачиваемым). Реакция чувствительна и специфична, но ей мешают жиры, кремнийорганические соединения и другие гидрофобные вещества.

4. Капельная реакция: при нанесении водного раствора, содержащего фторид-ион, на фильтровальную бумагу, пропитанную цирконализариновым лаком, красная окраска бумаги исчезает, сменяется желтым.

2.5. Противоядия и тактика врача при отравлении

2.5.1. Пути попадания яда

1.Кожа и слизистые оболочки . Промывать большим количеством воды. Механическое удаление. Нейтрализация яда антидотом. Стерильная повязка из индифферентной эмульсии или мази, наложение полимерной быстро твердеющей пленки. Покой. Борьба с резорбтивным действием яда.

2. Конъюнктива глаз . Промывать глаза физиологическим (стерильным) раствором с добавкой антидота (если таковой известен). Нейтрализовать реакцию среды (рН). Обезболить закапыванием 1 % раствора дионина или новокаина, дикаина, кокаина. Эмульсия или глазная мазь с антибиотиками (иногда с десенсибилизирующими препаратами). Стерильная повязка или темные очки-консервы.

3. Дыхательные пути . Поместить отравленного в теплое, хорошо проветриваемое помещение. Раздеть. Ингаляции кислорода или карбогена и кислорода (чередовать). Искусственное дыхание (не предпринимать при резком раздражении слизистых оболочек). Промывание носовой полости, полоскания рта и глотки и питье 2 % раствора бикарбоната натрия. Кодеин. Теплое молоко (или молоко с боржомом). Ингаляции водных растворов бикарбоната натрия или антидотов, бронхолитических средств и т.д. Горчичники, банки. Согревание отравленного. Борьба с резорбтивным действием яда.

4. Парентеральное и энтеральное попадание яда с выраженным общим действием на большинство органов и систем.

2.5.2. Мероприятия по уточнению яда

1. Собрать анамнез у сопровождающих, родственников и у самого потерпевшего, если последний находится в сознании.

2. Изъять и сохранить на холоду для анализа пищу, жидкости и подозрительные вещества у больного.

3. С соблюдением стерильности собрать, сохранить в холодильнике и направить на соответствующий лабораторный анализ или судебно-медицинскую экспертизу:

а) рвотные массы;

б) промывные воды (вначале промывание желудка и кишечника обязательно проводится чистой кипяченой водой, чтобы выделить яд в чистом виде);

в) экскреты – мочу, слизь, мокроту, слюну;

г) каловые массы;

д) кровь, взятую из вены.

2.5.3. Антидоты при наиболее распространенных отравлениях

№	Вид отравления	Антидоты
1.	Алкоголь, метиловый	Хлористый аммоний. Коразол. Цианкобаламин, тиаминбромгидрат, пиридоксин.
2.	Алкоголь, этиловый	Коразол. Первитин, фенамин. Цитрат холина вместе с фолиевой кислотой. Пиридоксин (вит. В6). Цианкобаламин, тиаминбромгидрат.
3.	Аминазин	Пиридол. Меридил.
4.	Анилин	Хромосмон. Аскорбиновая кислота. Тиосульфат натрия. Карбоген.
5.	Апоморфин	Аминазин. Алкалоидные противоядия (марганцовокислый калий, таннин).
6.	Атропин и препараты ночной красавки	Физостигмин. Прозерин. Фосфокол – местно в глаза. Препараты группы морфина.
7.	Барий (его диссоциированные соли)	Унитиол. Растворимые соли серной кислоты (сернокислый натрий, сернокислый магний). Белковые жидкости.
8.	Ботулизм	Специфическая антиботулинистическая сыворотка. Анатоксин.
9.	Бертолетова соль	Хромосмон. Тиосульфат натрия. Карбоген.
10.	А. Бром (газообразный, бромная вода); Б. Органические соединения брома	Тиосульфат натрия. Слабые щелочи. Те же препараты. Глюкоза.
11.	Гепарин	Протамин сульфат. Протамин (хлоргидрат метилового эфира, клупеина). Полибрен. Клупеин. Толуидин-бляу.
12.	А. Грибы – поганка бледная; Б. Грибы - мухомор	Специфическая антитоксическая сыворотка против аманитотоксина. Тиосульфат натрия. Пантотеновая кислота и кортизон. Атропин; одновременно стрихнин. Препараты ночной красавки. Глюкоза. Алкалоидные противоядия (танин, марганцовокислый калий).
13.	Дикумарол и другие кумариновые производные, зоокумарин	Витамин К совместно с рутином и аскорбиновой кислотой.
14.	Змеиный яд (укус змеи)	Моновалентная или поливалентная сыворотка «антигюрза» или «антикобра», или «антигюрза + антикобра». Местное применение марганцовокислого калия.
15.	Йод	Тиосульфат натрия. Унитиол. Крахмал. Яичный белок.
16.	Кислоты	Слабые щелочи, не выделяющие при соединении с кислотами углекислого газа, например, жженая магнезия. Яичный белок. Жиры. Бикарбонат натрия (для парентерального введения или сифонных клизм).
17.	Кислоты лимонная, плавиковая, щавелевая	Те же мероприятия, а также соединения кальция – хлористый кальций, глюконат кальция и т.д.
18.	Кокаин	Таннин для промывания желудка и клизм. Резерпин, редергам.
19.	Марганец (его диссоциированные соединения)	Тиосульфат натрия. ЭДТА (хелатон, эдтакал). Хромосмон. Аскорбиновая кислота. Яичные белки. Карбоген.
20.	Медь (ее диссоциированные соединения)	Унитиол. Цисмона. Желтая кровяная соль (для промывания желудка и сифонных клизм). Антидот к металлам проф. Стржижевского. Тиосульфат натрия. Яичные белки (взбитые).
21.	Морфин и другие препараты опия	Налорфин (Н-аллилнорморфин). Лобелин, цититон, психотон, спирактин, педролон. Аналептик, коразол. Танин для промывания желудка и сифонных клизм. Атропин. Кофеин. Тропацин.
22.	Мышьяк и его диссоциированные соединения	Унитиол. Антидот против металлов проф. Стржижевского. Антидот против отравлений мышьяком. Тиосульфат натрия или кальция. Цисмона. ЭДТА (хелатон, трилон Б, эдтакал). Белковые жидкости.
23.	Нашатырный спирт (аммиак)	Слабые кислоты (лимонная, винно-каменная, аскорбиновая, уксусная). Жиры. Белки. Глутаминовая кислота.
24.	Нитробензол (анилин)	Хромосмон, колоксид. Тиосульфат натрия. Карбоген.
25.	Окись углерода – «угарный газ»	Хромосмон, колоксид. Психотон (амфетамин сульфат). Лобелин. Субехолин, карион, спирактин, педролон. Первитин (метамфетамин).
26.	Пахикарпин	Аденозинтрифосфорная кислота. Карбохолин – при преимущественной блокаде парасимпатических ганглиев. Эфедрин, адреналин, норадреналин, новадрин – при преимущественной блокаде
27.	Пикриновая кислота	Слабые щелочи. Глюкоза.
28.	Пилокарпин, карбохолин, фурамон-бензамон	Атропин. Препараты ночной красавки – они противопоказаны при глаукоме; в таких случаях, давать метацин, бензацин, тропацин, амизил.
29.	Пирогаллол, гидрохинон, пирокатехин, резорцин	Хромосмон (катализин, колоксид). Тиосульфат натрия. Аскорбиновая кислота. Карбоген.
30.	Промышленные газы – хлор, фосген, двуокись азота, хлорпикрин	Тиосульфат натрия. Хромосмон. Слабые щелочи.
31.	Радиоактивные вещества	Меркаптамин. Меркамин-салицилат. Специальные антидоты. Цитраль. Амигдалин.
32.	Свинец (его диссоциированные соединения)	ЭДТА (хелатон, трилон Б, эдтакал). Антидот к металлам проф. Стржижевского. Сернокислый магний (и другие растворимые соли серной кислоты). Цитрат натрия. Интрайод. Хлористый кальций. Коллоидная сера (внутрь). Белок.
33.	Серебро (его диссоциированные соли)	Хлористый натрий. Антидот к металлам проф. Стржижевского. Унитиол. Белковые жидкости.
34.	Сероводород	Хромосмон. Амилнитрит, пропилнитрит. Натрий азотистокислый. Цистеин. Це-ферро. Карбоген.
35.	Синильная кислота	Амилнитрит, пропилнитрит. Нитрит натрия. Тиосульфат натрия или кальция. Хромосмон. Глюкоза. Карбоген.
36.	Скополамин	Физостигмин. Прозерин. Фофокол – местно в глаза.
37.	Снотворные – барбитураты, хлоралгидрат	Психотон (амфетамин сульфат). Карион. Редимил (бета-диметил-глютаримид). Субехолин. Актедрон (фенамин). Коразол – пентетразол. Налорфин.
38.	Стрихнин	Эскодол (скофедал). Сернокислый магний. Наркотики. Диплацин (или другие мышечные релаксанты, обязателен аппарат «искусственные легкие»).
39.	Сулема и другие диссоциированные соли ртути	Унитиол (БАЛ, дикаптол, димеркаптол, дитиоглицерин). ЭДТА (хелатон, эдтакал). ЭДТА-натрия. Антидот к металлам проф. Стржижевского. Тиосульфат натрия или кальция. Интрайод.
40.	Сульфаниламиды	Никотиновая кислота. Хромосмон. Карбоген. Комплекс витаминов группы В («полибе»).
41.	Укусы ядовитых насекомых (каракурт, черный скорпион, пчелы, осы)	Специфическая противо-каракуртная сыворотка. Дивалентная сыворотка «антикобра+антигюрза». Димедрол, супрастин, пипольфен и т.д. АКТГ, кортикостероиды. Хлористый кальций или глюконат кальция. Тиосульфат натрия или кальция.
42.	Тетраэтилсвинец	Хлористый кальций. Тиосульфат натрия или кальция. Цианкобаламин, пиридоксин, тиамин-бромгидрат.
43.	Физостигмин, прозерин, эзерин, неостигмин-этил-сульфат	Атропин и препараты ночной красавки. Скополамин (гиосцин гидробромид). При глаукоме атропин противопоказан! Ганглиолитики.
44.	Формалин	Углекислый, уксуснокислый аммоний. Мочевина.
45.	А. Фосфор неорганический Б. Фосфорорганические соединения	Растворы сернокислой меди. Белки, окислители. Атропин и препараты ночной красавки. Тропацин. Амизил. Метацин. Бензацин.
46.	Цинк – окись цинка и диссоциированные соединения цинка	Унитиол. Танин для наружного и энтерального использования. Бикарбонат натрия. Антидот к металлам проф. Стржижевского. Тиосульфат натрия.
47.	Цитрат натрия	Кальций хлористый, глюконат кальция.
48.	Щелочи едкие	Растворы слабых кислот – лимонной, винно-каменной, аскорбиновой, уксусной; лимонный и апельсиновый соки и т.д. Жиры. Белковые жидкости.
49.	Этиленгликоль – «антифриз»	Хлористый кальций, глюконат кальция. Сернокислый магний. Коразол, фенамин, стрихнин (противопоказаны при судорогах). Парентеральное введение бикарбоната натрия.
50.	Новокаин	Скомедрин (в составе содержит скополамин + дегидрооксикодеин + эфедрин).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Число ядов постоянно увеличивается. Вследствие этого токсикологическая химия постоянно развивается: разрабатываются новые методы, усовершенствуются старые. Работа химика-криминалиста требует не только воспроизведения общих схем анализа, но и умения оценивать специфичность каждого случая.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) М. Д. Швайкова. Токсикологическая химия. – Изд. 3-е, испр. – М.: Медицина,1975. -376с.

2) А. В. Степанов. Судебная химия (химико-токсикологический анализ) и определение профессиональных ядов. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Медгиз, 1951. – 344с.

3) В.Ф. Богоявленский. Неотложная помощь при отравлениях лекарственными средствами, промышленными и сельскохозяйственными ядохимикатами. - Благовещенск, 1964. – 40 с.

Скачать архив с текстом документа