Открытие дипразина

1
ЗАНЯТИЕ № 2.
ТЕМА: Методы выделения ядовитых веществ („лекарственных” ядов) из
биологического материала пораженных животных полярными
растворителями.
ЦЕЛЬ: Овладеть методами (общими и частными) выделения из
биологического материала (печени) “лекарственных” ядов.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
К группе ядовитых веществ, изолирующихся из биологического
материала полярными растворителями, принадлежат вещества разных
химических классов, которые используются в медицинской практике в
качестве лекарственных средств. В завышенных дозах эти вещества могут
вызвать отравление. Для возможности исследования этих групп веществ в
судебно-химическом анализе для химика-токсиколога необходимо изучение
методов (общих и частных) их выделения из биологического материала с
целью дальнейшего проведения идентификации этих веществ.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Растворимость в воде и органических растворителях барбитуратов,
салициловой кислоты, лекарственных веществ - производных пиразолона,
фенотиазина, 1,4-бенздиазепинов, п-аминобензойной кислоты (курс
органической и фармацевтической химии).
2. Понятие о рН и константе ионизации (курс неорганической и
аналитической химии).
3. Теоретические основы экстракции (курс физической химии и
аналитической химии).
4. Хроматографические методы анализа
(курс аналитической,
физической химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические свойства веществ, изолируемых из
биологического материала экстракцией полярными растворителями.
2. Основные причины и частота отравлений лекарственными
веществами.
3. Растворители, используемые для экстракции “лекарственных” ядов
из биологического материала. Перспектива их применения. Примеры.
4. Условия разделения „лекарственных” ядов на подгруппы. Выбор
рН среды.
5. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
А.А. Васильевой.
6. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
Стаса-Отто.
7. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
В.А. Карташова.
8. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
В.П. Крамаренка.
9. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
Изотова.
10. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
2
Поповой.
11. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
Саломатина.
12. Основные этапы изолирования “лекарственных” ядов по методу
Валова.
13. Способы измельчения навесок биологического материала в
химико-токсикологическом исследовании на “лекарственные” яды.
Преимущества и недостатки данных способов.
14. Факторы влияния на эффективность изолирования веществ из
биологического материала.
15. Факторы влияния на эффективность изолирования веществ из
водных извлечений органическими растворителями.
16. Методы очистки извлечений от примесей и концентрирование
выделенных веществ.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1.
Биологический материал подвергся процессу гниения. Выберите метод
изолирования неизвестного яда из него.
2.
Отравление было вызвано фенобарбиталом. Выберите метод
изолирования яда. Объясните выбор метода.
3.
Каким методом изолирования пользуются при исследовании на
неизвестный яд? Объясните выбор метода.
4.
Возле трупа пострадавшего была найдена баночка из-под диазепама.
Выберите метод изолирования яда. Объясните выбор метода.
5.
Произошло острое отравление ребенка. Среди детских игрушек была
найдена пустая упаковка из-под аминазина. Выберите метод
изолирования яда. Объясните выбор метода.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ИЗОЛИРОВАНИЯ
Для изолирования «лекарственных» ядов используют общие и
частные методы.
К общим методам изолирования принадлежат такие: экстракция
водой, подкисленной оксалатной кислотой; экстракция этанолом,
подкисленным
оксалатной
кислотой;
экстракция
ацетоном
или
ацетонитрилом. Первые два метода широко введены в практику химикотоксикологического анализа; изолирование ядов ацетонитрилом используется
успешно за границей, экстракция ацетоном - перспективный метод
изолирования, разработанный в 80-х годах В.А. Карташовим.
Изолирование ядов экстракцией полярными растворителями
включает такие этапы:
1. Подготовка пробы к анализу: измельчение органов трупа с
помощью ножниц, мясорубки, гомогенизатора.
2. Взятие навески (1-100 г в зависимости от содержания ядовитого
вещества в объекте и чувствительности метода).
3. 3-разовая экстракция яда подкисленным растворителем или без
подкисления.
4. Объединение, процеживание, центрифугирование экстракта
3
(последнее при необходимости).
5. Экстракция ядов из кислой среды органическим растворителем получение «кислого» извлечения.
6. Экстракция ядов из щелочной среды органическим растворителем
- получение «щелочного» извлечения.
При использовании как экстрагента этанола предусмотрено
осаждение белков абсолютным этанолом из концентрированного спиртового
извлечения с последующим фильтрованием извлечения и разбавлением
водой. При использовании как экстрагента ацетонитрила предусмотрено
разбавление ацетонитрильного извлечения 2,5% раствором натрий сульфата
перед экстракцией ядов неполярными или малополярними растворителями
(гексаном, эфиром, хлороформом).
Химико-токсикологическая оценка методов изолирования
Метод изолирования ядов экстракцией подкисленной водой не
пригоден для анализа биологического материала, в котором прошли
гнилостные изменения, в связи с образованием устойчивых эмульсий на
стадии экстракции веществ из водного извлечения органическим
растворителем и недостаточной очистки экстрактов. Данный метод мало
пригоден для анализа барбитуратов и других веществ, мало растворимых в
подкисленной воде. Этих недостатков не имеют методы изолирования ядов
экстракцией этанолом, ацетоном, ацетонитрилом.
Метод изолирования подкисленной водой дешевле и безопаснее, чем
органическими экстрагентами, и с успехом применяется при исследовании
объектов, которые не находятся на стадии гнилостных изменений.
Частные методы изолирования используют при целенаправленном
(направленном) химико-токсикологическом анализе на конкретную
химическую группу ядов или индивидуальные вещества. В этих методах
учитываются физико-химические особенности веществ, которые будут
изъяты: например, для барбитуратов используют подщелоченную воду, что
обусловлено растворимостью их солей в воде; для экстракции барбитуратов
из подкисленных водных извлечений используют эфир, а не обще принятый
экстрагент хлороформ, что также связано с лучшей растворимостью имидной
формы этих соединений в эфире, чем в хлороформе.
При использовании общих методов изолирования все яды этой
большой группы делятся на две подгруппы: те, что экстрагируются
органическими растворителями из кислой водной среды - «кислое»
хлороформное извлечение и из щелочного - «щелочное» хлороформное
извлечение. В «кислое» хлороформное извлечение попадают вещества
кислотного, нейтрального, слабоосновного характера и частично средней
основности, которые не дают устойчивых солей с кислотами; в «щелочное» вещества основного характера. Разделение веществ, которые изучаются, на
две подгруппы облегчает анализ и повышает специфичность открытия ядов.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование ядов из органов трупа проводят по одной из методик,
описанных ниже, учитывая состояние объекта и физико-химических свойства
исследуемого вещества.
4
Изолирование „лекарственных” ядов водой, подкисленной
щавелевой кислотой (метод А.А. Васильевой)
Измельченный объект (органы трупа) помещают в колбу и заливают
двойным объемом (по отношению к навеске) дистиллированной воды. Потом
подкисляют смесь 10% раствором оксалатной кислоты до рН 2-3 по
универсальной индикаторной бумаге. После 2-х часов настаивания при
постоянном помешивании смеси получают водное извлечение, которое
процеживают через двойной слой марли. Операцию настаивания повторяют
на протяжении часа с одинарным объемом подкисленной воды.
Процеживают, кислые водные извлечения объединяют, помещают в
делительную воронку и трижды встряхивают с отдельными порциями
хлороформа (15, 10, 10 мл). Хлороформные извлечения объединяют и
фильтруют через небольшой бумажный фильтр, предварительно смоченный
хлороформом, в сухую колбу с надписью «Кислое хлороформное
извлечение». Водный слой в делительной воронке подщелачивают 25%
раствором аммиака до рН 8-9 по универсальной индикаторной бумаге и снова
встряхивают трижды с отдельными порциями хлороформа (15, 10, 10 мл).
Хлороформные извлечения объединяют, фильтруют, как описано выше, в
колбу с надписью «Щелочное хлороформное извлечение». При
экстрагировании ядов хлороформом из щелочного водного извлечения
образуются устойчивые эмульсии, для разрушения которых можно применять
центрифугирование содержимого воронки или прибавить к смеси безводного
натрий сульфата.
Изолирование „лекарственных” ядов подкисленным спиртом
(современная модификация метода Стаса-Отто)
Измельченный объект (органы трупа) помещают в стакан, заливают
96% этанолом до образования зеркальной поверхности, смесь подкисляют
10% спиртовым раствором оксалатной кислоты до рН 2-3 по универсальной
индикаторной бумаге и оставляют на сутки при периодическом
перемешивании. Потом кислое спиртовое извлечение отделяют, фильтруют
через смоченный этанолом бумажный фильтр. Операцию настаивания
повторяют 2-3 раза. Спиртовые кислые извлечения объединяют и упаривают
на водной бане при 40-50° С до густоты сиропа. Сиропообразную жидкость
обрабатывают 96% этанолом, приливая его каплями до тех пор, пока этанол
не перестанет вызывать помутнения извлечения. Осадку дают отстояться и
потом отфильтровывают его через небольшой фильтр (диаметр 5-6 см),
предварительно смоченный спиртом. Фильтр промывают небольшим
количеством спирта. Фильтрат сгущают в фарфоровой чашке на водной бане
до густоты сиропа и снова повторяют операцию осаждения до тех пор, пока
этанол не перестанет осаживать белки. Потом извлечение снова упаривают на
водной бане до густоты сиропа, остаток растворяют в 25-30 мл теплой
дистиллированной воды и мутный раствор фильтруют через небольшой
бумажный фильтр, смоченный водой, в делительную воронку. Водноспиртовый раствор экстрагируют три раза хлороформом порциями по 15, 10,
10 мл. Хлороформные извлечения фильтруют через фильтр, смоченный
хлороформом, в сухую колбу с надписью «Кислое хлороформное
5
извлечение». Водный остаток в делительной воронке подщелачивают 25%
раствором аммиака до рН 8-9 по универсальной индикаторной бумаге и снова
проводят экстракцию хлороформом, как описано выше. Объединенные
хлороформные извлечения помещают в сухую колбу с надписью «Щелочное
хлороформное извлечение».
Изолирование „лекарственных” ядов ацетоном (метод В.А.
Карташова)
5 г гомогенизированой ткани внутренних органов помещают в
пеницилиновый флакон емкостью 20 мл, прибавляют 5 мл ацетона; смесь
перемешивают, закрывают полиэтиленовой пробкой и взбалтывают на
протяжении 10 мин. Потом содержимое флакона центрифугируют 5 мин. при
2500 об/мин. и жидкость над осадком сливают через небольшой ватный
тампон в флакон емкостью 30 мл. Операцию экстрагирования повторяют еще
3 раза. К объединенным ацетоновым извлечением прибавляют 20 мл 0,5
моль/л раствора хлоридной кислоты и экстрагируют 2 раза н-гексаном по 10
мл. Органическую фазу отделяют и отбрасывают. Из водной фазы вещества
экстрагируют эфиром 2 раза по 10 мл. Эфирные экстракты объединяют,
фильтруют через бумажный фильтр и выпаривают в потоке теплого воздуха
досуха. Сухой остаток исследуют на вещества кислого характера. Водную
фазу подщелачивают до рН 11, прибавляют 5 г натрий хлорида и
экстрагируют 2 раза эфиром по 10 мл. Эфирные экстракты объединяют,
фильтруют, растворитель упаривают, сухой остаток исследуют на вещества
основного характера.
Изолирование алкалоидов водой, подкисленной сульфатной
кислотой (метод В.П. Крамаренка)
100 г измельченного биологического материала помещают в колбу
или стакан, заливают 0,01 моль/л раствором сульфатной кислоты до
образования зеркальной поверхности. Если рН раствора после
перемешивания содержимого колбы выше, чем 2,5 то прибавляют каплями
20% раствор сульфатной кислоты до указанного значения рН. Смесь
оставляют на 2 часа, периодически взбалтывая. По окончании этого времени
водное извлечение отделяют и процеживают через слой марли. Операцию
экстрагирования проводят трижды. Кислые извлечения собирают вместе и
центрифугируют. Жидкость над осадком сливают, а осадок снова заливают
20-30 мл 0,01 моль/л раствора сульфатной кислоты (рН 2,5), перемешивают,
настаивают 2 часа, после чего извлечение центрифугируют. Центрифугаты
объединяют, насыщают аммоний сульфатом и оставляют на 1-2 часа. Если
образовался осадок, его отделяют центрифугированием. Освобожденную от
белков, кислую жидкость дважды экстрагируют эфиром порциями по 40 мл.
Эфирный слой отделяют, а к водному извлечению прибавляют 20% раствор
натрий гидроксида до рН 8,5-9 и трижды проводят экстракцию веществ
основного характера отдельными порциями хлороформа, равными третей
части объема водной фазы. Хлороформные извлечения объединяют,
фильтруют через сухой фильтр, а потом растворитель упаривают на водяной
бане при температуре 40-50° досуха. В зависимости от поставленной задачи
сухой остаток растворяют в 5-6 мл хлороформа или в 20 мл 0,1 моль/л
6
раствора хлоридной кислоты и проводят исследование на алкалоиды. При
необходимости исследуется и эфирный экстракт, полученный из кислого
водного извлечения, на вещества, которые экстрагируются из кислой водной
среды органическим растворителем.
Экспресс-метод
изолирования
производных
фенотиазина
подкисленным ацетонитрилом (метод Е.М. Саломатина)
50 г измельченного биологического материала помещают в колбу,
подкисляют 10% раствором хлоридной кислоты до рН 2-3 и проводят
экстракцию ядов последовательно 100, 50 и 50 мл ацетонитрила на
протяжении 30, 15 и 15 мин. соответственно с использованием механического
встряхивания. Ацетонитрильное извлечение фильтруют через смоченный
дистиллированной водой бумажный фильтр в делительную воронку, которая
содержит 500 мл 2,5% водного раствора натрий сульфата. Содержимое
делительной воронки перемешивают до образования гомогенного раствора,
подкисляют 6 моль/л раствором хлоридной кислоты до рН 2,0-3,0 (по
универсальной индикаторной бумаге) и трижды по 10 мин. экстрагируют
порциями эфира (по 100 мл). Водно-ацетонитрильный раствор, который
остался после экстракции эфиром, подщелачивают насыщенным водным
раствором натрий гидроксида до рН 13 по универсальной индикаторной
бумаге и трижды экстрагируют по 10 мин. порциями эфира по 100 мл.
Эфирные экстракты упаривают под вакуумом на роторном испарителе при
40° С до объема 35-40 мл и фильтруют в мерную колбу емкостью 50 мл через
бумажный фильтр диаметром 5-6 см, содержащий 1,5-2 г безводного натрий
сульфата. Колбу и фильтр промывают 10-15 мл эфира, который
присоединяют к фильтрату в мерной колбе. Содержимое колбы доводят до
метки эфиром и исследуют.
Изолирование барбитуратов подщелоченной водой (метод П.
Валова)
К 100 г измельченного биологического материала прибавляют воду и
10% раствор натрий гидроксида (180 и 20 мл соответственно). Смесь
перемешивают и оставляют на 30 мин. при периодическом перемешивании,
потом процеживают и центрифугируют на протяжении 30 мин. при 3000
об/мин. К центрифугату прибавляют 20 мл 10% раствора натрий вольфрамата
и 0,5 моль/л раствора сульфатной кислоты до рН 2. После чего смесь
нагревают 20 мин. на кипящей водяной бане, потом центрифугируют 30 мин.
Центрифугат процеживают через ватный тампон, сливая из осадка. Тампон
промывают 10 мл воды, присоединяя ее к процедженому центрифугату. К
кислому извлечению прибавляют равный объем эфира и взбалтывают 15 мин.
Органическую фазу отделяют и взбалтывают с 50 мл 10% раствора натрий
гидроксида, после чего отделяют водный слой, подкисляют его 25%
раствором сульфатной кислоты до рН 2 и взбалтывают с равным объемом
эфира. Отделяют эфирный слой и проводят с ним анализ экстракта на
барбитураты.
Изолирование барбитуратов водой, подкисленной сульфатной
кислотой (метод В.И. Поповой)
100 г измельченного биологического материала (печень, почки, мозг)
7
заливают 0,01 моль/л раствором сульфатной кислоты до рН 2,0-3,0 и
оставляют на 2 часа при периодическом перемешивании. Потом извлечение
сливают, операцию настаивания с подкисленной водой повторяют еще 2 раза
по одному часу, заливая объект новыми порциями 0,01 моль/л раствора
сульфатной кислоты (по 80 мл). Извлечения объединяют, процеживают через
3 слоя марли, измеряют объем, потом центрифугируют (3000-5000 об/мин.)
на протяжении 20-30 мин. 25 или 50 мл центрифугата вносят в колонку
(40x2,5), заполненную гелем сефадексом Є-25 (размер частичек в сухом
состоянии 100-300 мкм). На полиэтиленовой трубке в нижней части колонки
открывают зажим - внесенное в колонку извлечение сорбируется (над гелем
должен оставаться небольшой слой жидкости). После этого в колонку дважды
вносят по 2 мл 0,01 моль/л раствора сульфатной кислоты, каждый раз
открывая зажим. Для элюирования барбитуратов колонку соединяют с
установленным выше сосудом, заполненным 0,01 моль/л раствором
сульфатной кислоты, открывают зажим снизу колонки. Первые 150 мл элюата
отбрасывают, а следующие 200 мл переносят в делительную воронку, куда
прибавляют 50 мл хлороформа; содержимое воронки взбалтывают 10 мин.
Экстракцию новыми порциями хлороформа проводят 2 раза. Хлороформные
извлечения объединяют, упаривают при 40° до сухого остатка, который и
исследуют.
Изолирование метаболитов производных 1, 4-бенздиазепина
(метод Б.М. Изотова)
К 25 г гомогенизата органа прибавляют 6 моль/л раствор хлоридной
кислоты в соотношении 1:2 и проводят гидролиз объектов в колбе с
обратным холодильником на глицериновой бане при температуре 140-145° на
протяжении 60 мин. Гидролизат центрифугируют при 5000 об/мин на
протяжении 15 мин, фильтруют, подщелачивают 30% раствором натрий
гидроксида до рН 8-9 и экстрагируют трижды порциями 50, 25, 25 мл смесью
хлороформ-пентанол (9:1). Органическую фазу отделяют в мерную колбу на
100 мл, фильтруя через слой безводного натрий сульфата и доводят до метки,
после чего исследуют на бензофеноны (продукты метаболизма производных
1, 4-бенздиазепина).
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования “лекарственных” ядов из биологического
материала.
2. Условия проведения изолирования “лекарственных” ядов из
биологического материала.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить изолирование “лекарственных” ядов из биологического
материала разными методами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - М. Высшая
школа. 1989.- 172-183.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина.
1975. - С. 119-133.
8
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К.
Высшая школа. 1982.- 110-121.
ЗАНЯТИЕ № 3.
ТЕМА: Открытие ядовитых веществ „кислой” хлороформной извлечения
(производных барбитуровой и салициловой кислот и пиридина).
ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выполнения осадочных, цветных и
микрокристалоскопических реакций, которые используются для
открытия барбитуратов, производных салициловой кислоты в
извлечениях с целью дальнейшего их применения в химикотоксикологическом анализе.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Злоупотребление снотворными занимает по распространенности в
мире далеко не последнее место. Индивидуальные последствия чрезмерного
употребления снотворных (особенно производных барбитуровой кислоты)
превышают последствия от злоупотребления опиатами и гашишем, вместе
взятыми. Часто это приводит к наркомании, иногда причиняет от
передозировки острую интоксикацию, иногда смерть. Салицилаты достаточно часто становятся причиной отравлений, особенно у детей,
вследствие неосторожного применения мазей, которые содержат эти
вещества. Для возможности исследования этих групп веществ при судебнохимическом анализе для химика-токсиколога необходимо изучение методик
открытия ядовитых веществ в извлечениях.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс
органической химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, в пробирках и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Характерные реакции на производные салициловой, барбитуровой кислот
(курсы органической и фармацевтической химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические свойства ядовитых вещества, экстрагируемых
органическими растворителями из кислых извлечений, полученных
настаиванием биологического материала подкисленной водой, или
подкисленным спиртом.
2. Методы изолирования барбитуратов из биологического материала, которые
применяются в химико-токсикологическом анализе.
3. Общие реакции открытия барбитуратов из экстрактов.
4. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
метаболизм, изолирование, открытие барбитуратов (барбамил, барбитал,
фенобарбитал, бутобарбитал, этаминал-натрий, бензонал, гексенал).
5. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
метаболизм, открытие производных салициловой кислоты. Зависимость
окраски салицилатов ферума от рН среды.
6. Открытие аспирина в извлечениях из биологического материала.
7. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
9
метаболизм, открытие производных пиридина (ноксирон).
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. Из обстоятельств дела известно, что потерпевший принимал снотворное эффект сна не наблюдался. Выделенное из биологического материала
вещество дало положительную реакцию на барбитураті с аммиачным
раствором кобальт ацетата. Наличие какого барбитурата можно
предусмотреть?
2. Найден труп женщины 56 лет, рядом - конвалюта из-под фенобарбитала.
Проведите химико-токсикологический анализ внутренних органов.
3. При выполнении микрокристалоскопической реакции выделения
кислотной формы барбитуратов, изолированных из биологического
материала, образовались кристаллы двух типов. Какие ваши дальнейшие
действия.
4. При проведении исследований „кислой” хлороформной извлечения
получили положительные результаты со следующими реактивами:
солями кобальта и изопропиламином, солями кобальта и щелочью,
солями купрума и пиридином, цинкхлорйодом, а также мурексидная
реакция. Чем было вызвано отравление?
5. Найден труп мужчины 49 лет. Из обстоятельств дела стало известно, что
он болел эпилепсией. Проведение судебно-токсикологического анализа
дало следующие результаты: фиолетовый цвет раствора с солями
кобальта и изопропиламином, сине-фиолетовый цвет с солями кобальта и
щелочью. Чем было вызвано отравление.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Производные барбитуровой кислоты
В современной медицине применяется большое количество
барбитуратов (производных барбитуровой кислоты). Барбитураты - одна из
групп веществ, которые имеют большое токсикологическое значение. Сама
барбитуровая кислота (малонилмочевина) не применяется в медицине, тем не
менее широко используются ее производные.
Барбитуровая кислота образует со щелочами соли. Кислотные
свойства барбитуровой кислоты обусловлены наличием атомов гидрогена в NH- гpyпах, находящихся рядом с карбонильной группой -CO-.
Барбитураты, применяемые в медицине, это 5,5-замещенные
(барбамил, барбитал, фенобарбитал, бутобарбитал, этаминал) и 1,5,5замещенные (гексенал, бензонал) барбитуровой кислоты.
БАРБАМИЛ (амитал-натрий, амобарбитал-натрий, амилобарбиталнатрий)
ONa
Физико-химические
свойства:
5N
C2H5
этилбарбитурат
натрия
белый
аморфный
O
CH2-CH2-CH-CH3
NH
гигроскопический порошок без запаха.
O
CH3
Хорошо
растворяется
в
воде
и
этиловом спирте, практически не растворим в диэтиловом эфире,
экстрагируется органическими растворителями из кислых водных растворов.
10
Применение. Этот препарат применяется как успокоительное и
протисудорожное средство.
Действие на организм. Барбамил оказывает снотворное действие, а
в высших дозах - наркотические свойства.
Метаболизм. Около 45 % барбамила метаболизируют. Метаболитом
барбамила является 5-этил-(3-метилбутил)-барбитуровая кислота, которая
выделяется с мочой.
Выделение из организма. Часть барбамила выделяется из организма
с мочой в несмененном виде. В моче выявлено еще два метаболита
барбамила, состав которых не установлен.
O
NH
C2H5
O
C2H5
NH
O
БАРБІТАЛ (веронал)
Физико-химические
свойства:
5,5диэтилбарбитуровая кислота - белый кристаллический порошок. Как фармацевтический препарат
применяется и натриевая соль барбитала (мединал).
Барбитал растворяется в этиловом спирте (1:15), диэтиловом эфире
(1:40), хлороформе (1:75), воде (1:160). Он растворяется также в растворах
щелочей и карбонатов щелочных металлов. Мединал растворяется в воде
(1:5), слабо растворяется в этиловом спирте (1:600), практически не
растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе. Барбитал экстрагируется
органическими растворителями из кислых водных растворов.
Применение. Барбитал применяется как успокоительное и
снотворное средство. Он принадлежит к барбитуратам продолжительного
действия. Иногда его назначают больным в смесях с бромидами,
антигрипином и т.п.
Действие на организм. Успокоительное и снотворное действие на
организм.
Метаболизм.
К
метаболитам
принадлежат
5-этил-оксиэтилбарбитуровая кислота, ее глюкуронид и 5-этилбарбитуровая кислота.
Выделение из организма. Барбитал по сравнению с другими
барбитуратами медленно всасывается из ЖКТ и еще медленнее выделяется из
организма. Его можно открыть в организме даже через 10 суток после
употребления. Большая часть дозы принятого барбитала выделяется с мочой
в несмененном виде. Незначительная часть дозы барбитала выделяется с
мочой в виде метаболитов.
ФЕНОБАРБИТАЛ (люминал)
Физико-химические
свойства:
5NH
C2H5
этилбарбитуровая кислота - белый кристаллический
O
C6H5 порошок, слабо-горький на вкус, растворяется в
NH
этиловом спирте (1:15), хлороформе (1:50), растворах
O
щелочей, слабо растворяется в воде (1:1000). Фенобарбитал экстрагируется
органическими растворителями из кислых водных растворов.
O
11
Применение. Он применяется для лечения эпилепсии, хореи,
эклампсии, бессоннице и других заболеваний. В небольших дозах
фенобарбитал нашел применение при начальных стадиях гипертонической
болезни, стенокардии и т.п. Он входит в такие препараты как „барбовал”,
„валокардин”, „валордин”, „корвалол”, „корвалтаб”, „корвалдин” и др.
Действие на организм. Фенобарбитал имеет снотворное,
успокоительное и противосудорожное, спазмолитическое действие.
Фенобарбитал, по сравнению с другими барбитуратами, относительно
медленно всасывается из пищевода и имеет пролонгированное действие.
Метаболизм. Фенобарбитал метаболизирует несколькими путями.
Главными метаболитами фенобарбитала есть гидроксифенилбарбитуровая
кислота и n-оксифенобарбитал. Небольшое количество фенобарбитала
превращается в о-оксифенобарбитал. Открыто еще три метаболита
фенобарбитала, состав которых не изучен.
Выделение из организма. Метаболиты частично выделяются с
мочой в виде глюкуронидов. Часть принятой дозы фенобарбитала выделяется
с мочой в неизмененном виде.
БУТОБАРБИТАЛ
Физико-химические свойства: Бутобарбитал (5NH
C2H5
бутил-5-этилбарбитуровая
кислота)
белый
O
C4H9 кристаллический порошок или белые гранулы,
NH
слабогорькие на вкус, без запаха, растворяется в
O
этиловом спирте (1:1), хлороформе (1:3), диэтиловом эфире (1:10), слабо
растворяется в воде (1:250).
Бутобарбитал экстрагируется органическими растворителями из
кислых водных растворов.
Применение. Он входит в состав таблеток «беллоид», который
кроме бутобарбитала содержит эрготоксин и сумму алкалоидов белладонны.
Этот препарат применяют при бессонные, повышенной раздражительности,
функциональных расстройствах высшей нервной системы.
Действие на организм. Бутобарбитал - барбитурат середне
продолжительного действия на организм. Проявляет снотворное и
успокоительное действие на организм.
Метаболизм.
Метаболитом
бутобарбитала
является
5-(3гидроксибутил)- 5-этилбарбитуровая кислота.
Выделение из организма. Метаболиты частично выделяются с
мочой в виде глюкуронидов. Часть принятой дозы бутобарбитала выделяется
с мочой в несмененном виде.
ЭТАМИНАЛ-НАТРИЙ
ONa
Физико-химические
свойства.
N
C2H5
Этаминал-натрий
(нембутал-натрий,
O
пентобарбитал-натрий, пентал), 5-этил-5-(
CH-CH2-CH2-CH3
NH
2-амил)-барбитурат натрия — белый
O
CH3
порошок, растворимый в воде и этиловом
O
12
спирте, практически не растворимый в диэтиловом эфире. Этаминал
экстрагируется органическими растворителями из кислых водных растворов.
Применение. Этаминал применяется как снотворное средство при
бессоннице.
Действие на организм. Этаминал за своим строением и действием
близок к барбамилу. Однако этаминал-натрий быстро разлагается в организме
и действует менее продолжительно, чем барбамил.
Метаболизм. Этаминал-натрий быстро всасывается из пищевода и
метаболизирует. Главными метаболитами этаминал-натрия является этил-5(окси-3-метил-1-бутил)-5-барбитуровая кислота, метил-5-(окси-3-метил-1пропил)-5-барбитуровая кислота. Одним из метаболитов этаминал-натрия
является мочевина.
Выделение из организма.
Метаболиты преимущественно
выделяются с мочой.
БЕНЗОНАЛ
Физико-химические свойства. Бензонал
NH
C2 H 5
(бензобарбитал), 5-фенилбарбитуровая кислота O
C6H5 белый кристаллический порошок, горький на вкус.
N
Тяжело растворяется в воде и этиловом спирте, легко
O
C6H5 C=O
- в диэтиловом эфире, хлороформе и диметилформамиде. Бензонал экстрагируется органическими растворителями из
кислых водных растворов.
Применение. Бензонал применяется в основном для лечения
судорожных форм эпилепсии. Иногда он применяется для лечения больных,
страждающих на припадки, которые не сопровождаются судорогами.
Применяют также для терапии гипербилирубинемии, гемолитической
болезни у детей.
Действие
на
организм.
Бензонал
является
индуктором
микросомальных ферментов печени, поэтому эффективность другого
лекарства может уменьшаться. При передозировке наблюдается нарушение
речи, сонливость, головная боль, заторможенность, вялость, снижение
аппетита. Потенцирует действие седативных и снотворных препаратов.
Метаболизм. Метаболитами бензонала являются бензойная кислота
и фенобарбитал, который в свою очередь тоже метаболизирует.
Выделение из организма. Бензонал и его метаболиты выделяются
преимущественно с мочой.
O
N
ONa
CH3
O
N
O
CH3
ГЕКСЕНАЛ
Физико-химические свойства. Гексенал
(эвипан натрия), 1,5-циклогексен(-1-ил)-барбитурат
натрия - натриевая соль гексобарбитала. Это белая
или едва желтоватая пенообразная горькая масса. Под
влиянием влаги воздуха гексенал расплывается,
13
а под действием углекислого газа - разлагается. Хорошо растворяется в воде,
этиловом спирте и хлороформе, слабо - в диэтиловом эфире. Гексенал
экстрагируется органическими растворителями из кислых водных растворов.
Применение. Гексенал применяют для наркоза в сочетании с
нитроген (І) оксидом, фторотаном и некоторыми другими веществами. Для
кратковременного наркоза (на протяжении 15-20 мин.) гексенал можно
применять и отдельно.
Действие на организм. Гексенал проявляет снотворное действие, а в
больших дозах имеет наркотические свойства. Он принадлежит к
барбитуратам короткого периода действия.
Метаболизм. В организме гексенал метаболизируют несколькими
путями. В ходе метаболизма может гидроксилироваться циклогексильная
группа гексеналу. Образованный при этом продукт гидроксилирования может
окисляться с образованием 3'-кетогексобарбитала. Этот метаболит, в свою
очередь, может N-деметилироваться. Некоторая часть гексенала
метаболизирует путем N-деметилирования при атоме нитрогена в положении
3. В результате этого образуется норгексобарбитал. Определенное количество
гексенала, который попал в организм, метаболизируется путем разрыва цикла
барбитуровой кислоты.
Выделение из организма. Гексенал и его метаболиты
преимущественно выделяются с мочой.
САЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА
Физико-химические свойства. Салициловая (ооксибензойная) кислота - белые иглистые кристаллы или
COOH легкий кристаллический порошок без запаха. Эта кислота
перегоняется с водным паром, при осторожном нагревании сублимируется.
Растворяется в эфире (1:3), этиловом спирте (1:4), хлороформе (1:55), слабо
растворяется в воде (1:550), лучше - в кипящей воде (1:15).
Салициловая кислота экстрагируется органическими растворителями
из кислых водных растворов.
Применение. Салициловую кислоту применяют в медицине для
лечения кожных и других заболеваний. Ее применяют в виде растворов и
присыпок при повышенной потливости. Дезинфицирующее действие
салициловой кислоты (в пастах, мазях) используется для лечения
инфекционных заболеваний кожи. Салициловую кислоту используют как
консервант при изготовлении вин, овощных консервов, варенья, соков и т.п..
Следует отметить, что на заводах и фабриках салициловую кислоту для
консервирования не применяют. Салициловая кислота как составная часть в
незначительных количествах содержится в вишне, малине, землянике и
других ягодах.
Действие на организм. При высокой концентрации (10-20 %)
салициловая кислота проявляет кератолитическое действие (разрыхляет и
отделяет эпидермис). На этом свойстве салициловой кислоты базируется
применение ее в составе разных протимозольних средств. В небольших
OH
14
концентрациях (1-2 %) салициловая кислота проявляет кератопластическое
действие (оказывает содействие разрастанию эпидермиса). Салициловая
кислота угнетает секрецию потовых желез.
При попадании салициловой кислоты вглубь наблюдается
раздражение слизистой оболочки желудка, появляется боль в набрюшном
участке, тошнота, а иногда и рвота. Поэтому салициловую кислоту не
употребляют вглубь. С этой целью применяют соли салициловой кислоты
(салицилаты) и ее производные.
Метаболизм. Метаболитами салициловой кислоты являются огидроксибензоилглюкуронид
и
о-карбоксифенилглюкуронид.
Часть
салициловой кислоты, которая попала в организм, метаболизирует путем
гидроксилирования. При этом образуются метаболиты: 2,3-дигидроксибензойная кислота, 2,5-дигидроксибензойная кислота и 2,3,5тригидроксибензойная кислота.
Выделение из организма. Салициловая кислота частично
выделяется из организма с мочой в несвязанном виде и в виде коньюгатов с
глицином и глюкуроновой кислотой. Метаболиты выделяются из организма с
мочой.
OCOCH3
COOH
АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА
Физико-химические свойства. Ацетилсалициловая кислота
(аспирин) - бесцветное кристаллическое вещество без
запаха, со слабым вкусом, малорастворима в воде, хорошо
растворима в спирте, хлороформе, эфире.
Применение. Ацетилсалициловую кислоту применяют в медицине для снятия
болевого синдрома слабой и средней интенсивности разнообразного генеза, лихорадках,
зажигательных и ревматических заболеваниях. Могут применять при нестабильной
стенокардии, остром инфаркте миокарду. Входит в состав других лекарственных препаратов,
например, копацила.
Действие на организм. Аспирин это жаропонижающее, анальгезирующее и
противовоспалительное средство, уменьшаю агрегацию тромбоцитов. При длительном
употреблении может возникнуть головная боль, обратимые нарушения зрения, шум в ушах,
рвота, нарушение свертывания крови. При тяжелых отравлениях возможны тремор, одышка,
гипертермия, кома.
Метаболизм. Выделение из организма. Аспирин частично выделяется из
организма с мочой в несвязанном виде и в виде коньюгатов.
НОКСИРОН (глютемид, дориден,элродорм)
Физико-химические свойства. Ноксирон или 3O
фенилглутаримид
– белый кристаллический порошок. Под
NH
влиянием щелочей разлагается. Нерастворимый в воде;
O
растворяется в хлороформе (1:1), этиловом спирте (1:5), диэтиловом эфире (1:12)
и других органических растворителях. Ноксирон экстрагируется органическими
растворителями
из
кислых
водных
растворов.
C2H5
15
Применение. Ноксирон применяют как успокоительное и снотворное
средство.
Действие на организм. Снотворное действие ноксирона слабее, чем
барбитуратов. При продолжительном применении к нему развивается
привыкание.
Метаболизм. Ноксирон является рацематом. Каждая энантиомерная
форма этого препарата метаболизирует неодинаково. Правовращающая форма
метаболизирует с образованием -этил--фенил--оксиглютетимида, часть
которого превращается в -этил--фенилглютаконимид. Левовращающая форма
метаболизирует с образованием -(1-оксиэтил)--фенилглутаримид. Потом
некоторая часть этого метаболита превращается в -фенилглутаримид.
Выделение из организма. Часть указанных метаболитов выделяется с
мочой в виде глюкуронидов.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Выделение барбитуратов из биологического материала
Для выделения барбитуратов из биологического материала
продолжительное время применялись методы, разработанные для выделения
алкалоидов. В последние десятилетия для выделения барбитуратов из объектов
биологическое происхождение предложено ряд специальных методов.
Для изолирования барбитуратов можно применить общие методы
(Васильевой, Стаса-Отто), однако лучше всего использовать специальные Поповой, Валова. Методики проведения изолирования см. занятие № 2.
Особенности изолирования ноксирона
При исследовании мочи и крови на наличие ноксирона его экстрагируют
хлороформом. С этой целью к моче или крови прибавляют одинаковый объем
хлороформа и взбалтывают на протяжении 15 мин. Хлороформное извлечение
отделяют от мочи или крови и взбалтывают с 0,5 н. раствором хлоридной
кислоты. Очищенные таким образом хлороформные извлечения исследуют на
наличие ноксирона.
Особенности изолирования салициловой кислоты
Для выделения салициловой кислоты из консервов, варенья и других
пищевых продуктов их настаивают с 1 %-м раствором карбоната натрия. При
этом салициловая кислота превращается в растворимый салицилат натрия.
Водное извлечение отфильтровывают, подкисляют раствором сульфатной
кислоты. Салициловую кислоту, которая при этом образовалась, экстрагируют
органическими растворителями.
Открытие барбитуратов
Для открытия барбитуратов применяют цветные, осаждения,
микрокристаллоскопические реакции, методы хроматографии, УФ- и ИЧспектроскопии и т.п..
1. Предварительная проба. Для открытия барбитуратов в моче
применяют предварительную пробу, которая базируется на реакции этих веществ
с кобальт ацетатом и литий гидроксидом.
16
Методика выполнения реакции. В делительную воронку вносят 50 мл
мочи, к которой каплями прибавляют 10 %-й раствор сульфатной кислоты до рН
= 4...5 и 50 мл диэтилового эфира. Содержимое делительной воронки
взбалтывают. После разделения фаз отделяют эфирное извлечение. Водную фазу
еще раз взбалтывают с 50 мл диетилового эфира. Эфирные извлечения
объединяют и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 1 мл
хлороформа.
К
хлороформному
раствору
прибавляют
2
капли
свежеприготовленного 1 %-го раствора кобальт ацетата в метиловом спирте и
несколько капель свежеприготовленного 1 %-го раствора литий гидроксида в
метиловом спирте. После добавления каждой капли названных реактивов
жидкость взбалтывают. Появление голубой окраски свидетельствует о наличии
барбитуратов в моче.
2. Реакция барбитуратов с изопропиламином и солями кобальта. Для
открытия барбитуратов Парри (1924) предложил реакцию, которая базируется на
взаимодействии этих веществ с солями кобальта и аммиаком. Позднее другие
исследователи заменили аммиак изопропиламином. Во время взаимодействия
барбитуратов с изопропиламином и солями кобальта образуются
внутрикомплексные соединения:
CH3-CH-CH3
N
2O
O
ONa
C2H5
N
2+
R
NH
O
+ Co
+ CH3-CH-CH3
NH2
NH2
O
R
NH
O
O
R
C2H5
Co
O
N
C2H5
NH2
NH
O
CH3-CH-CH3
Методика выполнения реакции. К 2 мл хлороформного раствора
исследуемого вещества прибавляют 0,3 мл 1 %-го раствора кобальт ацетата в
безводном этиловом спирте и 1 мл 5 %-го раствора изопропиламина в этиловом
спирте. При наличии барбитуратов появляется фиолетовая окраска. Вместо
этилового спирта можно использовать метиловый спирт.
3. Реакция с солями кобальта и щелочами. Цвиккер (1931 г.)
установил, что при добавлении к барбитуратам кобальт хлорида и барий
гидроксида образуется окрашенное соединение. В 1932 г. Цвиккер вместо барий
гидроксида применил калий гидроксид. Другие исследователи вместо барий
гидроксида применили литий гидроксид.
Методика выполнения реакции. Исследуемое вещество или остаток,
полученный после выпаривания извлечений из соответствующих объектов,
растворяют в 0,2-0,5 мл абсолютного этилового спирта. К этому раствору
прибавляют 1-2 капле 1 %-го раствора кобальт ацетата в абсолютном этиловом
спирте и 1-2 капле 1 %-го раствора калий гидроксида в абсолютном этиловом
спирте. При наличии барбитуратов появляется розовый или красный цвет.
Выполнению этой реакции мешает вода, которая разлагает окрашенное
соединение. Поэтому при выполнении реакции используют реактивы,
растворенные в абсолютном этиловом или метиловом спирте. Оттенок или
интенсивность окраски зависит от того, который применяют спирт, что
объясняется разной сольватирую-щей способностью образованных соединений
17
этими спиртами. Эту реакцию дают некоторые сульфаниламидные препараты,
пурины, пиримидины и т.п..
4. Реакция с пиридином и солями купрума. При взаимодействии
барбитуратов с пиридином и солями купрума образуются малорастворимые
комплексные соединения.
Под влиянием пиридина происходят енолизация и частичная ионизация
барбитуратов. Пиридин с ионами купрума образует положительно заряженный
комплексный ион [Сu(Ру)]2+. Во время взаимодействия комплекса пиридина и
ионов купрума с ионизированными молекулами барбитуратов образуется
внутрикомп-лексное соединение. Минеральные кислоты разлагают это
соединение.
Осадки, образованные при взаимодействия барбитуратов с солями
купрума и пиридином, могут быть аморфными и кристаллическими.
O
N
N
2 NaO
C2H5
R
NH
C2H5
O
O
+ Cu
+ 2C5H5N
R
NH
N
2+
O
O
Cu
N
O
N
C2H5
O
R
NH
O
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель раствора исследуемого вещества в хлороформе и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют 2 капле 10 %-го раствора аммиака и 1-2 капли
реактива (раствор сульфата купрума в аммиаке и пиридине). При наличии
барбитуратов через 10-15 мин. появляются кристаллические или аморфные
осадки.
5. Мурексидная реакция. Для открытия барбитуратов предложены
несколько вариантов мурексидной реакции. Один из вариантов этой реакции
подается ниже.
Методика выполнения реакции. В фарфоровую чашку к сухому остатку,
полученному после выпаривания извлечений из биологического материала, или к
небольшому количеству сухого вещества прибавляют 3 капли 3 %-го раствора
пероксида водорода и 3 капли реактива, который содержит соль Мора и аммоний
хлорид. Содержимое чашки выпаривают, сухой остаток нагревают до появления
белого дыма. После охлаждения прибавляют 3 капли 6 н. раствора аммиака. При
наличии некоторых барбитуратов и тиобарбитуратов появляется розовый цвет.
Мурексидную реакцию дают барбамил, барбитал, фенобарбитал, натрий
этаминал и тиопентал. Не дают этой реакции гексенал, гексобарбитал и
циклобарбитал (В. И. Попова).
6. Выделение кислотной формы барбитуратов. Все барбитураты при
взаимодействии с сульфатной кислотой дают кристаллы характерной формы.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель раствора барбитурата в хлороформе, который выпаривают при комнатной
температуре. После выпаривания исследуемого раствора на то самое место
наносят следующую каплю этого раствора, который также выпаривают досуха.
18
Сухой остаток растворяют в одной капле концентрированной сульфатной
кислоты. Через 3-5 мин. после охлаждения раствора рядом с ним наносят каплю
воды. Потом эти капли соединяют с помощью капилляра. Через 10-20 мин. (при
небольших количествах барбитуратов через 1-2 ч.) появляются кристаллические
осадки. Для каждого барбитурата кристаллы имеют определенную форму.
Гадамер, а также К. П. Стюарт и А. Стольман отмечают, что
большинство барбитуратов могут находиться в нескольких полиморфных
модификациях. Поэтому при идентификации барбитуратов по форме кристаллов
следует учитывать возможность появления нескольких кристаллических форм
одного и того самого вещества.
7. Реакция с хлорцинкйодом. Барбитураты с данным реактивом дают
кристаллы характерной формы.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель хлороформного раствора исследуемого вещества и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют 1 каплю раствора хлорцинкйода. Через 10-15 мин.
под микроскопом наблюдают форму кристаллов, которые образовались. При
наличии барбитуратов (барбамил, барбитал, бутобарбитал, этаминал) в
исследуемом растворе появляются кристаллические осадки.
8. Реакция со смесью растворов ферум хлорида и калий йодида.
Барбитураты с данным реактивом дают кристаллы характерной формы.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель раствора исследуемого вещества в хлороформе. Этот раствор выпаривают
досуха. К сухому остатку прибавляют каплю реактива. Через 10-15 мин. под
микроскопом наблюдают форму образованных кристаллов, которые появляются
при наличии некоторых барбитуратов (барбамил, бутобарбитал, фенобарбитал,
этаминал).
9. Реакция с калий дийодокупратом в растворе йода.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло к сухому остатку,
который получают после выпаривания раствора исследуемого вещества,
прибавляют каплю реактива. При наличии барбитуратов (барбамила,
бутобарбитала, этаминала) образуются кристаллические осадки.
10. Реакция с подкисленным спиртовым раствором калий йодида.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло к сухому остатку,
полученному при выпаривании исследуемого раствора, наносят 2 капли
реактива. При наличии барбитуратов (барбитала, бутобарбитала, гексанала,
этаминала) через 10-15 мин. появляются кристаллические осадки.
11. Реакция с родамином 6 Ж. Во время взаимодействия родамина 6 Ж
с солями барбитуратов (барбамила, гексенала, натрий-этаминал) образуются
окрашенные ионные ассоциаты, которые экстрагируются тетрахлорметаном.
Методика выполнения реакции. В делительную воронку вносят 0,1 мл
раствора исследуемого вещества, прибавляют 0,2 мл 0,1 %-го раствора родамина
6 Ж и 1 мл тетрахлорметана. Смесь взбалтывают на протяжении 1 мин., при
наличии солей барбитуратов слой тетрахлорметана приобретает светлооранжевый или оранжево-красный окраски.
19
Эта реакция пригодна для открытия барбамила, гексенала и натрий
этаминала в фармакопейных препаратах и лекарственных смесях (В. И. Попова).
12. Открытие барбитуратов по спектрам поглощения в УФ-области.
Описанный ниже метод дает возможность открыть отдельные барбитураты и
определить, к каким группам барбитуратов они принадлежат.
Методика выполнения реакции. К сухому остатку, полученному
выпариванием извлечений из биологического материала или лекарственных
форм, прибавляют 5 мл воды. После растворения сухого остатка полученный
раствор фильтруют, потом к фильтрату прибавляют 1 каплю 2 н. раствора
аммиака (рН 10) и снимают спектр поглощения. При этом 5,5-замещенные
(барбитал, барбамил, бутобарбитал, фенобарбитал, циклобарбитал, этаминал) и
1,5,5-замещенные (гексенал, бензонал) барбитуровой кислоты имеют максимум
поглощения при длине волны около 240 нм, а производные тиобарбитуровой
кислоты - 2 максимума (при 305 и 255 нм). Если к этому раствору добавить 1-2
капли 2 н. раствора сульфатной кислоты (рН 2), то максимум поглощения 1,5,5- и
5,5-замещенных барбитуровой кислоты исчезает. При этих условиях для
тиобарбитуратов максимумы поглощения смещаются до 290 и 239 нм. После
добавления к этим растворам 1-2 капель 4 н. раствора натрий гидроксида (рН =
13) появляется максимум поглощения 1,5,5-замещенных барбитуровой кислоты
при 240 нм, а для 5,5-производных этой кислоты - при 255 нм. Для
тиобарбитуратов появляется максимум при 305 нм, а второй максимум исчезает.
Количественное определение барбитуратов
Для количественного определения барбитуратов, выделенных из
биологического
материала,
применяют
фотоколориметрический
и
спектрофотометрический методы. Один из фотоколориметрических методов
количественного определения барбитуратов, разработан В. И. Поповой,
приводится ниже.
Сухие остатки барбитуратов, выделенных из биологического материала
методом изолирования этих веществ водой, подкисленной сульфатной кислотой
(см. выше), в зависимости от исследуемого барбитурата растворяют в
хлороформе или метиловом спирте. Сухие остатки барбитала, гексенала,
фенобарбитала и циклобарбитала растворяют в 6 мл хлороформа, а сухие остатки
барбамила и этаминала - в 2 мл метилового спирта. Объемы растворов барбамила
и этаминала в метиловом спирте доводят хлороформом до 6 мл. К полученным
растворам барбитуратов прибавляют по 5 мл 0,125 %-го раствора кобальт ацетата
в метиловом спирте и по 1 мл 50 %-го раствора изопропиламина в метиловом
спирте. Оптическую плотность окрашенных в фиолетовый цвет растворов
измеряют с помощью фотоэлектроколориметра ФЕК-М (светофильтр зеленый,
кювета 20 мм) или прибор другой марки.
Как раствор сравнения применяют смесь пересчитанных реактивов.
Открытие барбамила
1. Барбамил с изопропиламином и солями кобальта дает фиолетовый
цвет.
20
2. Во время взаимодействия барбамила с солями кобальта и щелочами
появляется розовый или красный цвет.
3. Барбамил дает положительную мурексидную реакцию.
4. Барбамил с родамином 6Ж образует ионный ассоциат, раствор
которого в тетрахлорметане имеет оранжевый цвет.
5. Под действием сульфатной кислоты на барбамил выделяется
кислотная форма этого препарата, образуется осадок в виде пластинок или
призм, сгруппированных в виде сфероидов. Граница открытия - 21 мкг
барбамила в пробе.
6. Хлорцинкйод образует с барбамилом темно-красные или золотистые
прямоугольные пластинки или сростки из них. Граница открытия - 7 мкг
барбамила в пробе.
7. Барбамил со смесью растворов ферум (III) хлорида и калий йодида
образует кристаллический осадок (призмы или сростки из них) оранжевокоричневого или коричневого цвета. Граница открытия - 1,8 мкг барбамила в
пробе.
8. Калий дийодокупрат в растворе йода образует с барбамилом
кристаллы призматической формы или сростки из них. Граница открытия 2,1
мкг барбамила в пробе.
9. Открытие барбамила за УФ- и ИК-спектрами. Способ открытия
барбамила за светлопоглощением в УФ-области спектра описан выше.
В ИК-области спектра барбамил (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1716, 1689 и 1745 см -1.
10.
Открытие
барбамила
методом
хроматографии.
На
хроматографической пластинке (9 х 12 см), покрытой тонким слоем силикагеля,
закрепленным гипсом, отмечают линию старта, на которую наносят каплю
хлороформного извлечения из кислого раствора, а правее, на расстоянии 2 см от
нее, - каплю раствора «свидетеля» (0,01 %-го раствора препарата в метиловом
спирте). Пятна на пластинке подсуши-вают на воздухе, потом пластинку
помещают в камеру для хроматографирования, насыщенную парами системы
растворителей (хлороформ - н-бутанол - 25 %-й раствор аммиака в соотношении
70:40:5). Когда фронт растворителей поднимется на 10 см выше от линии старта,
пластинку вынимают из камеры, подсушивают и опрыскивают 0,02 %-м
хлороформным раствором дифенилкарбазида, позже - раствором сульфата ртути.
При наличии барбамила пятна на хроматограмме приобретают сине-фиолетовый
или красно-фиолетовый цвет.
Открытие барбитала
1. Барбитал с изопропиламином и солями кобальта дает фиолетовый
цвет.
2. При добавлении к барбиталу солей кобальта и щелочей появляется
розовый или красный цвет.
3. Барбитал дает мурексидную реакцию.
4. При добавлении к барбиталу сульфатной кислоты образуется
кислотная форма этого препарата. Под микроскопом наблюдается появление
21
бесцветных прозрачных прямоугольных призм. Граница открытия - 80 мкг
барбитала в пробе.
5. При взаимодействии барбитала с раствором хлорцинкйода образуются
темно-красные, фиолетовые или серовато-розовые прямоугольные пластинки.
Граница открытия - 4 мкг барбитала в пробе.
6. Барбитал с солями купрума и пиридином образует фиолетовые
кристаллы, которые имеют форму прямоугольников, звездочек. Граница
открытия - 14 мкг барбитала в пробе.
7. Открытие барбитала по УФ- и ИК-спектрам. Способ открытия
барбитала и других барбитуратов за УФ-спектрами описано выше.
В ИК-области спектра барбитал (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1674, 1754, 1380 и 1707 см -1.
8. Открытие барбитала методом хроматографии. Для открытия
барбитала методом хроматографии применяется способ, описанный для
открытия барбамила.
При наличии барбитала на хроматограмме появляются фиолетово-синие
или красно-фиолетовые пятна.
Открытие фенобарбитала
1. Во время взаимодействия фенобарбитала с изопропиламином и
солями кобальта возникает фиолетовый цвет.
2. Фенобарбитал с солями кобальта и щелочью дает розовый или
красный цвет.
3. Фенобарбитал можно открыть с помощью мурексидной реакции.
4. При добавлении концентрированной сульфатной кислоты к
фенобарбиталу образуется кристаллический осадок кислотной формы этого
препарата; (бесцветные кристаллы в виде иголок, сростки из них, сфероиды).
Граница открытия - 41 мкг фенобарбитала в пробе.
5. Фенобарбитал со смесью соли ферум (III) и калий йодида образует
оранжево-коричневые или коричневые кристаллы (призмы и их сростки).
Граница открытия - 4 мкг фенобарбитала в пробе.
6. Реакция образования n-нитрофенилэтилбарбитуровой кислоты.
Небольшое количество вещества растворяют в 3 мл концентрированной
сульфатной кислоты. К этому раствору прибавляют 0,5 г калий нитрата и
нагревают на протяжении 10 мин на кипящем водном нагревателе. Потом
жидкость охлаждают и прибавляют 10 мл воды. При наличии фенобарбитала
образуется кристаллический осадок n-нитрофенилэтилбарбитуровой кислоты.
Осадок отфильтровывают и перекристализируют из этилового спирта.
Высушенный осадок имеет температуру плавления 279 °С. Нитрогрупу в
молекуле n-нитрофенилэтилбарбитуровой кислоты можно восстановить до
аминогрупы, а потом n-аминофенилэтилбарбитуровую кислоту открыть с
помощью реакции диазотирования. Эта реакция специфическая для
фенобарбитала, но малочувствительная, ее можно использовать для открытия
фенобарбитала в порошках, таблетках и т.п. Аналогичную реакцию дает и
бензонал. ее не дают барбитураты, которые не содержат фенильной группы.
22
7. Открытие фенобарбитала за УФ- и ИК-спектрами. Открытие
фенобарбитала за УФ-спектрами проводят так, как и открытие других
барбитуратов. В ИК-области спектра фенобарбитал (диск с калий бромидом)
имеет основные пики при 1703, 1756, 1406 см -1.
8. Открытие фенобарбитала методом хроматографии. Условия открытия
фенобарбитала методом хроматографии в тонком слое силикагеля такие же, как и
условия открытия барбамила.
Открытие бутобарбитала
1. Во время взаимодействия бутобарбитала с изопропиламином и солями
кобальта появляется фиолетовый цвет.
2. Бутобарбитал с солями кобальта и щелочами образует соединение
розового или красного цвета.
3. Во время взаимодействия бутобарбитала с пиридином и солями меди
образуются фиолетовые сростки в виде сфероидов. Граница открытия - 16 мкг
бутобарбитала в пробе.
4. При добавлении к бутобарбиталу концентрированной сульфатной
кислоты обрауются кристаллы в виде прозрачных призм и сростков из них.
Граница открытия - 16 мкг бутобарбитала в пробе.
5. Хлорцинкйод образует с бутобарбиталом кристаллы ромбической
формы или сростки из них темно-коричневого цвета. Граница открытия - 6 мкг
бутобарбитала в пробе.
6. Во время взаимодействия бутобарбитала со смесью ферум (III)
хлорида и калий йодида образуются призматические кристаллы коричневого или
оранжевого цвета. Граница открытия - 6 мкг бутобарбитала в пробе.
7. Бутобарбитал с калий дийодокупратом в растворе йода образует
осадок в виде чечевицы. Граница открытия - 6 мкг бутобарбитала в пробе.
8. Открытие бутобарбитала по УФ- и ИК-спектрам. Открытие
барбитуратов, в том числе бутобарбитала, по спектрам поглощения в УФ-области
описано выше. В ИК-области спектра бутобарбитал (диск с бромидом калия)
имеет основные пики при 1683, 1712 и 1745 см -1.
9. Открытие бутобарбитала ТСХ-методом на силикагеле. Для открытия
бутобарбитала методом хроматографии в тонком слое силикагеля используется
таже методика, как и для открытия барбамила. При наличии бутобарбитала в
пробе на хроматографической пластинке появляются фиолетово-синие пятна.
Открытие этаминал-натрия
1. Этаминал-натрий с солями кобальта и изопропиламином дает
фиолетовый цвет.
2. С солями кобальта и щелочами этаминал-натрий дает розовый цвет.
3. Этаминал-натрий дает реакцию образования мурексида.
4. Этаминал-натрий образует оранжево-красный цвет с родамином 6Ж.
Окрашенное соединение хорошо экстрагируется тетрахлорметаном. Эта реакция
может быть использована для открытия этаминал-натрия в порошках, таблетках
и т.п.
23
5. После добавления концентрированной сульфатной кислоты к
этаминал-натрию через 10-15 мин образуется осадок (сростки из призматических
кристаллов). Граница открытия - 5 мкг этаминал-натрию в пробе.
6. Во время взаимодействия этаминал-натрия с хлорцинкйодом
образуется коричневый или оранжево-коричневый кристаллический осадок
(призмы или сростки из них). Граница открытия - 4 мкг этаминал-натрия в пробе.
7. Этаминал-натрий со смесью ферум (III) хлорида и калий йодида
образует кристаллический осадок коричневого или оранжево-коричневого цвета
(призмы и сростки из них). Граница открытия - 0,5 мкг этаминал-натрия в пробе.
8. Открытие этаминал-натрия за УФ- и ИК-спектрами. Этаминал, как и
некоторые другие барбитураты, производные 5,5-барбитуровой кислоты,
определяют за поглощением света в УФ-области спектра так, как описано выше;
в ИК-области спектра этаминал (диск с бромидом калия) имеет основные пики
при 1685, 1719 и 1744 см-1.
9. Открытие этаминала методом хроматографии. На силикагелевой
хроматографической пластинке отмечают линию старта, на которую наносят
каплю хлороформного извлечения из биологического материала или каплю
хлороформного раствора исследуемого вещества. Правее, на расстоянии 2 см от
нее, на линию старта наносят каплю раствора «свидетеля» (0,01 %-го раствора
препарата в метиловом спирте). Пятна на пластинке подсушивают на воздухе, а
потом вносят ее в камеру для хроматографирования, насыщенного парами
системы растворителей хлороформ - бензол - ацетон в соотношении 70:15:15.
После того как система растворителей поднимется на 10 см выше от
линии старта, пластинку вынимают из камеры, подсушивают на воздухе и
опрыскивают смесью, которая состоит из 0,25 г безводного купрум сульфата, 1,5
мл диэтиламина и 48,5 мл метилового спирта. Пластинку дополнительно
опрыскивают насыщенным раствором меркурий (І) нитрата. При наличии
этаминала в пробе на желтом фоне хроматографической пластинки появляются
черные пятна.
Открытие бензонала
1. Во время взаимодействия бензонала с изопропиламином и солями
кобальта появляется фиолетовый цвет.
2. С солями кобальта и щелочами бензонал образует сине-фиолетовый
цвет.
3. Открытие методом хроматографии. Для открытия бензонала
используют методику, которая применяется для открытия барбамила.
Открытие гексенала
1. При добавлении к гексенала солей кобальта и изопропиламина
появляется фиолетовый цвет.
2. Гексенал с солями кобальта и щелочью образует розовый или красный
цвет.
3. При добавлении к гексеналу концентрированной сульфатной кислоты
образуется осадок, который состоит из сростков кристаллов в виде иголок.
24
4. Гексенал с подкисленным спиртовым раствором калий йодида
образует кристаллический осадок.
5. Открытие гексенала по УФ- и ИК-спектрам. Гексенал - натриевая соль
гексобарбитала. В процессе выделения гексенала из биологического материала
он переходит в гексобарбитал. Спектры поглощения в УФ-области всех 1,5,5замещенных барбитуровой кислоты, в том числе гексобарбитала, приведены
выше.
В ИК-области спектра гексобарбитал (диск с бромидом калия) имеет
основные пики при 1712, 1660, 1390 и 1358 см -1.
Открытие ноксирона
1. Реакция с изопропиламином и солями кобальта. Эту реакцию
выполняют так, как при идентификации барбитуратов.
2. Реакция с хлорцинкйодом. При добавлении капли раствора
хлорцинкйода к ноксирону через 2-5 мин. образуются кристаллы темно-бурого
цвета в виде призм или сростков из них.
3. Перекристаллизация ноксирона с сульфатной кислотой. К остатку
ноксирона, полученного после выпаривания хлороформного извлечения на
предметном стекле, прибавляют каплю концентрированной сульфатной кислоты.
После растворения остатка в кислоте прибавляют каплю воды. При наличии
ноксирона через 10-30 мин. образуются сростки бесцветных призматических
кристаллов.
4. Открытие ноксирона ТСХ-методом на силикагеле. На пластинку,
покрытую тонким слоем силикагеля КСК, наносят каплю исследуемого раствора
и каплю раствора «свидетеля». Пятна нанесенных растворов подсушивают на
воздухе, потом пластинку вносят в камеру для хроматографирования,
насыщенную парами системы растворителей (смесь ацетона и хлороформа в
соотношении 1:9). После продвижения растворителей по пластинке на 10 см
выше от линии старта пластинку вынимают из камеры, подсушивают на воздухе
и опрыскивают 1 %-м раствором меркурий (І) нитрата. При наличии ноксирона в
исследуемом растворе на белом фоне пластинки образуются пятна серо-черного
цвета. Этот метод дает возможность открыть 10 мкг ноксирона в пробе.
5. Открытие ноксирона за УФ- и ИК-спектрами. Раствор ноксирона в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 251, 257 и 263 нм. В
щелочном растворе ноксирон имеет максимум поглощения света при 235 нм и
минимум — при 223-225 нм. Как отмечает Кларк, измерение интенсивности
поглощения ноксирона в щелочных растворах следует проводить не позже чем
через 90 с со времени добавления щелочи, поскольку при наличии щелочи
изменяется светопоглощение раствора вследствие разрушения в препарате
пиперидинового цикла. В ИК-области спектра ноксирон (диск с бромидом калия)
имеет основные пики при: 1686, 1710 и 1200см -1.
6. Открытие ноксирона в моче. 50 мл мочи вносят в делительную
воронку и подкисляют 0,1 н. раствором хлоридной кислоты до рН=4...5.
Подкисленную мочу дважды взбалтывают с новыми порциями диэтилового
эфира (по 20 мл). Эфирные извлечения объединяют и взбалтывают с 4 мл воды,
25
потом отделяют водную фазу от эфирного извлечения. Это извлечение
выпаривают. Сухой остаток растворяют в 5 мл хлороформа. К части
хлороформного раствора прибавляют 2 капли свежеприготовленного 1 %-го
раствора кобальт ацетата в метиловом спирте и 2 капли свежеприготовленного 1
%-го раствора литий гидроксида в метиловом спирте. Появление синего цвет,
который переходит в сине-зеленый, свидетельствует о наличии ноксирона в
моче.
Открытие салициловой кислоты
1. Реакция с ферум (ІІІ) хлоридом. При добавлении раствора ферум
(III) хлорида к салициловой кислоте жидкость приобретает сине-фиолетовый
цвет. Состав и цвет комплексов, которые образуются во время взаимодействия
салициловой кислоты с ионами ферума, зависит от рН среды. При рН = 1,8...2,5
образуется моносалицилатный комплекс сине-фиолетового цвета. При рН = 4...8
образуется дисалицилатный комплекс красно-бурого цвета. Трисалицилатный
комплекс ферума желтого цвета, образуется при рН =8...11:
+
O
OH
3+
+ Fe
+ 2H+
Fe
COO
COOH
OH
2
O
+ Fe3+
COOH
+ 4H+
Fe
COO
2
3-
O
OH
3
3+
+ Fe
COOH
Fe
COO
+ 6H+
3
Методика выполнения реакции. Эту реакцию можно выполнять двумя
способами:
а. Несколько капель хлороформного извлечения, содержащего
салициловую кислоту, вносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют каплю 1 %-го свежеприготовленного раствора ферум
(III) хлорида. При этом появляется сине-фиолетовый цвет, которой не исчезает
при добавлении 2-3 капель этилового спирта.
б. На кусок фильтровальной бумаги наносят каплю 1 %-го
свежеприготовленного раствора ферум (III) хлорида и подсушивают. Потом на то
самое место наносят 1-2 капли хлороформного извлечения, содержащего
салициловую кислоту. При наличии этой кислоты в вытяжке появляется синефиолетовое пятно.
2. Реакция образования метилсалицилата. При нагревании
салициловой кислоты с метиловым спиртом в присутствии сульфатной кислоты
образуется метиловый эфир салициловой кислоты (метилсалицилат):
26
OH
OH
+ CH3OH
COOH
+ H2O
COOCH3
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения вносят в пробирку. При слабом нагревании пробирки на водяной
бане жидкость выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 2 капли
метилового спирта и 2 капли концентрированной сульфатной кислоты.
Содержимое пробирки нагревают на водном нагревателе. Появление
характерного запаха метилсалицилата свидетельствует о наличии салициловой
кислоты в исследуемой пробе.
3. Открытие салициловой кислоты по УФ- и ИК-спектрам.
Салициловая кислота в 0,5 н. растворе натрий гидроксида имеет максимум
поглощения при 300 нм, а в 0,1 н. растворе сульфатной кислоты - при 302 нм; в
ИК-области спектра салициловая кислота (диск с бромидом калия) имеет
основные пики при 1657, 1446, 1288 и 758 см-1.
4. Открытие салициловой кислоты в моче и крови. Для открытия
салициловой кислоты в моче и крови предложены предварительные пробы,
которые базируются на реакции с реактивом Триндлера и на реакции с ферум
(III) нитратом.
Методика выполнения реакции. 1. К 1 мл мочи прибавляют 2-3 капли
реактива Триндлера. Возникновение пурпурового цвета свидетельствует о
наличии салициловой кислоты в моче.
2. К 0,5 мл мочи или плазмы крови прибавляют 4,5 мл 0,55%-го раствора
ферум (III) нитрата в 0,04 н. растворе нитратной кислоты. Появление
пурпурового цвета свидетельствует о наличии салициловой кислоты в
исследуемых объектах.
Открытие ацетилсалициловой кислоты
1. Реакция с раствором гидроксида натрия. Вследствие реакции
наблюдается появление осадка, а при добавлении метанола - появление
специфического запаха.
Методика выполнения реакции. Сухой остаток, полученный после
выпарывания нескольких капель хлороформного извлечения, нагревают с
раствором натрий гидроксида. При этом образуется динатрийсалицилат и ацетат
натрия. Содержимое пробирки охлаждают и подкисляют сульфатной кислотой.
Выпадает осадок салициловой кислоты. Если к образованной смеси прибавить
этиловый спирт и нагреть, то возникает характерный запах этилсалицилата
(подобный метилсалицилату).
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования барбитуратов и салицилатов из биологического
материала.
2. Условия проведения характерных реакций на барбитураты, салицилаты,
27
ноксирон.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
Проводить реакции открытия барбитуратов, салицилатов, ноксирона.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая
школа. 1995.- С. 184-199, 211-213
Дополнительные: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М.
Медицина. 1975. - С. 133-157.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К.
Высшая школа. 1982.- С. 153-160.
1.
ЗАНЯТИЕ № 4.
ТЕМА: Открытие ядовитых веществ „кислой” хлороформной вытяжки
(производных пурина и пиразолона).
ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выполнения осадочных, цветных и
микрокристаллоскопических реакций, используюемых для открытия
производных пурина и пиразолона в извлечениях с целью
дальнейшего их применения в химико-токсикологическом анализе.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Кофеин принадлежит к сильнодействующим лекарственным
средствам. На данное время случаев смертельного отравления в литературе
не наблюдается. Однако чрезмерное употребление кофеина вызывает
определенные нарушения в организме, в том числе и галюцинации.
Передозировка производными пиразолона иногда приводит к смерти, которая
наступает не вследствие высокой дозы, а из-за индивидуальной высокой
чувствительности к этим веществам. Для возможности исследования этих
групп веществ при судебно-химическом анализе для химика-токсиколога
необходимо изучение методик открытия ядовитых веществ в извлечениях.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс
органической химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, в пробирках и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Характерные реакции на производные пурина и пиразолона (курсы
органической и фармацевтической химии).
4. Применение производных пурина и пиразолона в медицине (курс
фармакологии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Общая характеристика токсичных веществ, экстрагируемых органическими
растворителями из кислых извлечений, полученных настаиванием
биологического материала с подкисленной водой, или подкисленным
спиртом.
2. Общие реакции открытия производных ксантина (пурина), выделенных из
биологического материала.
3. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
28
4.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
метаболизм, открытие производных пурина (кофеин, теобромин,
теофиллин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
метаболизм, открытие производных пиразолона (антипирин, анальгин,
амидопирин).
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Приведите схему открытия производных пурина в “кислом”
хлороформном извлечении.
Проведите открытие фенобарбитала в присутствии кофеина в экстрактах
из мочи.
Проведите открытие анальгина в присутствии ближайших аналогов
(амидопирин, анальгин).
При нанесении пробы экстракта на лигнин образовалось лимонно-желтое
пятно. Составьте дальнейший план химико-токсикологического анализа.
При проведении анализа „кислого” хлороформного извлечения получили
положительную мурексидную пробу. Как необходимо проводить
дальнейший анализ?
Получены следующие результаты химико-токсикологического анализа:
положительные реакции с реактивом Драгендорфа, Зонненштейна,
Шейблера, мурексидная проба, с реактивом Несслера. Чем вероятно было
вызвано отравление? Необходимо ли проводить дальнейшие
исследования?
С целью самоубийства человек принял одновременно 20 таблеток
кофана. Выберите объекты исследования и проведите химикотоксикологический анализ выбранных объектов.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Производные Ксантина
В химико-токсикологическом анализе объектами исследования могут
быть производные ксантина, которые имеют название пурины. В основе
пуринов находится конденсированная кольцевая структура имидазола и
пиримидина.
К производным ксантина, которые применяются в медицине,
принадлежат алкалоиды кофеин, теобромин и теофиллин.
O
CH3
O
N
N
N
CH3
N
CH3
КОФЕИН
Физико-химические свойства: Кофеин
неустойчивый в щелочной среде. Под влиянием
щелочей, он превращается в физиологически
неактивный кофеидин:
CH3-NH-CO
CH3-NH
N
CH3
N
Основание кофеина растворяется в хлороформе (1:7), воде (1:60),
этиловом спирте (1:130), слабо растворяется в диэтиловом эфире.
29
Кофеин экстрагируется органическими растворителями из кислых и
щелочных растворов. Тем не менее максимальные количества кофеина
экстрагируются хлороформом при рН = 4,0...5,5 (А. И. Шкадова).
Кофеин (1,3,7-триметилксантин) принадлежит к алкалоидам, которые
содержатся в зернах кофе, листках чая и некоторых других растениях. В этих
растениях кроме кофеина содержатся в определенных количествах и другие
алкалоиды (теобромин, теофиллин). Теперь кофеин добывают не только из
растительного сырья, а и путем синтеза.
Применение. В медицине применяют основание кофеина и его
растворимые (двойные) соли (натрий кофеин-бензоат, натрий кофеинсалицилат). Кофеин входит в состав многих лекарственных форм (аскофен,
пирамеин, цитрамон, копацил, комбигрипп, кофан, кофалгин, колдрекс,
колдфлю экстра, профан и т.п.).
Действие на организм. Кофеин проявляет возбуждающее действие
на центральную нервную систему, ослабляет действие снотворных и
наркотических средств, повышает возбуждаемость спинного мозга,
возбуждает дыхательный центр. Под влиянием кофеина усиливается
сердечная деятельность. Ослабляет действие снотворных и наркотических
веществ. Повышает диурез за счет уменьшения реабсорбции электролитов.
Метаболизм. Кофеин быстро всасывается из желудка. За
токсичностью кофеин слабее от теофиллина, но сильнее от теобромина.
Кофеин быстро разлагается в организме (приблизительно 15 % принятой
дозы разлагается за 1 час путем N-деметилирования и окисления). В
результате разложения кофеина образуется ряд метаболитов (1-метилксантин,
7-метилксантин, 1,7-диметилксантин, 1-метилмочевая кислота, 1,3метилмочевая кислота).
Выделение из организма. Метаболиты выделяются с мочой. Только
незначительное количество кофеина, который попал в организм, выделяется с
мочой в несмененном виде.
ТЕОБРОМИН
Физико-химические свойства: Основание
теобромина плохо растворяется в воде (1:2000),
H
N CH3 этиловом спирте (1:2500), хлороформе (1:6000), еще
N
труднее - в диэтиловом эфире. Растворимость
теобромина в воде увеличивается при нагревании.
N
O
N
Теобромин экстрагируется органическими
растворителями из кислых водных растворов.
CH3
Незначительные количества теобромина экстрагируются из щелочных
растворов.
Теобромин (3,7-диметилксантин) принадлежит к алкалоидам,
содержащихся в плодах какао и листках чая. Его добывают и синтетическим
путем. При окислении теобромина он разлагается с образованием
метилмочевины и метилалоксана.
Применение. В медицинской практике теобромин применяют
O
30
главным образом при спазмах сосудов мозга, хронической коронарной
недостаточности.
Теобромин применяется в виде натриевой соли вместе с натрий
салицилатом и другими фармацевтическими препаратами. Он входит в состав
таблеток «теофедрин-нео», есть также составной частью ряда других
сложных лекарственных форм.
Действие на организм. По химическому строению и действию на
организм теобромин похож на кофеин и теофиллин. Теобромин стимулирует
сердечную деятельность, расширяет сосуды сердца и мускулатуру бронхов,
усиливает диурез. Он слабее возбуждает центральную нервную систему, чем
кофеин.
Метаболизм. Теобромин хорошо всасывается из желудка. В
организме он метаболизирует путем N-деметилирования и окисления. В
результате этих преобразований как метаболиты теобромина образуются 3метилксантин, 7-метилксантин и 7-метилмочевая кислота.
Выделение из организма. Метаболиты выделяются с мочой.
ТЕОФИЛЛИН
Физико-химические свойства: Основание
теофиллина растворяется в этиловом спирте (1:80),
хлороформе (1:86), мало растворяется в воде (1:120)
CH3
N H
N
и диэтиловом эфире.
Теофиллин экстрагируется органическими
растворителями
из кислых водных растворов.
N
O
N
Максимальные
количества
теофиллина
CH3
экстрагируются при рН = 4...7 (А. И. Шкадова).
Теофиллин (ланофилин, оптифилин, теоцин и т.п.), или 1,3-диметилксантинмоногидрат, - алкалоид пуринового ряда, содержащийся в листках
чая. В наше время теофиллин добывают путем синтеза. Теофиллин - изомер
теобромина. При окислении он разлагается на мочевину и диметилалоксан.
Применение. Теофиллин применяют в медицине в виде порошка, он
входит в состав свечек, таблеток („эуфилин”, „теофедрин”, „спофиллин”,
„теофиллин”, „теотард” и др.), содержащие смесь нескольких препаратов. Его
применяют для регуляции сердечно-сосудистой системы, как диуретик,
противоастматическое средство, а также используют для лечения
ишемической болезни сердца.
Действие на организм. Теофиллин имеет выраженное мочегонное
действие. Он стимулирует сократительное действие миокарда, расширяет
просвет бронхов, возбуждает центральную нервную систему.
Теофиллин более токсичный, чем кофеин и теобромин. После приема
больших доз теофиллина поднимается деятельность центральной нервной и
сердечно-сосудистой систем.
Метаболизм. В организме теофиллин метаболизирует. При этом
образуется 1,3-диметилмочевая кислота (около 50 % дозы), 1-метилмочевая
кислота (около 20 % дозы) и следы 3-метилмочевой кислоты.
O
31
Выделение из организма. Все эти метаболиты выделяются из
организма с мочой.
АНТИПИРИН
Физико-химические свойства: Антипирин
(феназон, азофен) – 1-фенил-2,3-диметилпіразолон-5.
C O Это бесцветные кристаллы или белый кристаллический
CH3
N
порошок без запаха, слабогорький на вкус.
N
Растворяется в воде (1:1), этиловом спирте
C6H5
(1:1), хлороформе (1:1), диэтиловом эфире (1:50).
Антипирин экстрагируется органическими растворителями из кислых
водных растворов.
Применение. Антипирин применяется при невралгиях, ревматизме,
хорее, простудных и некоторых других заболеваниях.
Действие на организм. Этот препарат имеет болеутоляющее,
жаропонижающее и противовоспалительное действие. Он уменьшает
проницаемость капилляров и препятствует развитию воспалительных
процессов.
Антипирин
при
местном
применении
проявляет
кровоостанавливающее действие.
Метаболизм. Антипирин быстро всасывается в кровь из
пищеварительного канала. Максимальный уровень его в плазме достигается
через 1-2 ч. после поступления в организм. Антипирин относительно
медленно метаболизирует в органах и тканях. Больше 50 % его
метаболизирует. Близко 30-40 % введенной дозы антипирина связывается с
глюкуроновой кислотой и выделяется в виде глюкуронида. Некоторое
количество антипирина испытать гидроксилирует с образованием 4гидроксиантипирина. Определенная часть дозы антипирина метаболизирует
путем разрыва пиразолонового цикла.
Выделение из организма. Около 5 % дозы антипирина выделяется
из организма в несвязанном виде, остальное в виде метаболитов.
CH3
C
CH
АНАЛЬГИН
Физико-химические
свойства:
анальгин
(метамизол
натрий)
или
фенил-1-N-2C-N-CH2-SO3Na
CH3
C
Метансульфонат натрия. Белый или белый с
C O
едва
заметным
желтоватым
оттенком
CH3
N
кристаллический
порошок.
В
присутствии
N
влаги быстро разлагается. Растворяется в воде,
незначительно в спирте, нерастворимый в
C 6H 5
эфире,
хлороформе,
ацетоне.
Применение. В медицине применяют при болевом синдроме
разнообразного ґенеза (головная боль, невралгия, радикулит), грипп,
ревматизм и др. Входит в состав многих препаратов: спазган, спазмалгон,
анальгин-хинин и др.
CH3
32
Действие на организм. Анальгин имеет анальгезирующее и
жаропонижающее действие. Усиливает действие этанола. При передозировке
наблюдается тошнота, рвота, одышка, сонливость, понижение артериального
давления, паралич дыхательных мышц.
Метаболизм. Хорошо всасывается в ЖКТ. В стенках кишечника
гидролизирует с образованием активного метаболита.
Выделение из организма. Анальгин и продукты метаболизма
выводят с мочой.
АМИДОПИРИН
Физико-химические свойства: Амидопирин
(пирамидон, аминофеназон, аминопирин). Это мелкие
бесцветные кристаллы, едва горьковатые на вкус.
Амидопирин растворяется в хлороформе (1:1),
этиловом спирте (1:2), диэтиловом эфире (1:13), воде
(1:20).
При действии окислителей на амидопирин
CH3
CH3
C
C-N-CH3
CH3
N
C
O
N
C6H5
образуется ряд окрашенных промежуточных продуктов. При дальнейшем
окислении этих
продуктов
образуется
бесцветное
вещество
диоксиамидопирин:
CH3
CH3
CH3
C
C-N-CH3
N
C
N
C6H5
[O]
O
O CH3
CH3
C
C-N-CH3
CH3
N
C
O
O
N
C6H5
Промежуточные продукты окисления амидопирина синего или синефиолетового цвета. Цвет возникает при взаимодействии амидопирина с
растворами ферум (III) хлорида, нитратной и нитритной кислот, аргентум
нитрата, плюмбум (IV) оксидом и другими окислителями.
Амидопирин экстрагируется органическими растворителями из
кислых и щелочных водных растворов.
Применение. Применяется при головных болях, невралгии, миозите,
остром суставном ревматизме, артритах и т.п. Входит в состав „реопирина” и
др.
Действие на организм. Амидопирин имеет жаропонижающее,
болеуспокающее и противовоспалительное действие. При продолжительном
применении амидопирина в отдельных случаях наблюдается угнетение
кровообразования, кожные высыпания и т.д.
Метаболизм. Амидопирин метаболизирует путем деметилирования
и ацетилирования. Метаболитами амидопирина являются 4-аминоантипирин,
метиламиноантипирин, рубазоновая и метилрубазоновая кислоты. Эти
кислоты имеют красноватый цвет. Поэтому у людей, которые принимают
большие дозы амидопирина, моча может приобретать красно-бурый цвет.
33
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Открытие производных ксантина
Для открытия отдельных производных ксантина (пуринов)
используют цветные реакции, реакции осаждения, некоторые физические и
физико-химические методы. Важна мурексидная реакция, которую дают все
соединения, принадлежащие к производным ксантина.
Мурексид (пурпурат аммония) - аммонийная соль пурпуровой
кислоты, образующаяся при окислении производных ксантина и добавлении
аммиака к этим производным. Окислителями производных ксантина могут
быть хлорная вода, бромная вода, пероксид водорода, калий хлорат КСlО 3 и
другие соединения. При действии окислителей на производные пурина
образуется алоксантин или смесь алоксана и диалуровой кислоты:
O
O
OH
O
CH3
O
CH3
N
N
O
O
N
H
O
N
CH3
1,3-димелалоксан
1,3-диметилдиалуровая кислота
При действии аммиака на алоксан и диалуровую кислоту образуется
мурексид:
CH3
O
CH3
O
O
N
N
N
CH3
N
O
O
NH4
N
CH3
O
CH3
Методика выполнения реакции.
а) 5-6 капель хлороформного раствора исследуемого вещества вносят
в фарфоровую чашку и при комнатной температуре выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют 0,5-1,0 мл бромной воды (насыщенного раствора
брома в воде), 2-3 капли хлоридной кислоты. Потом жидкость выпаривают на
водном нагревателе досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 25 %-го
раствора аммиака. Появление пурпурового или фиолетового цвета
свидетельствует о наличии производных ксантина в растворе;
б) к сухому остатку, полученному после выпаривания хлороформной
извлечения, прибавляют 2-3 капли концентрированной хлоридной кислоты и
несколько кристалликов калий хлората КСlО3. После перемешивания смеси
ее выпаривают на водном нагревателе досуха. К сухому остатку прибавляют
каплю 2 н. раствора аммиака. При наличии кофеина, теобромина и
теофиллина или других производных ксантина в пробе появляется
пурпуровый или фиолетовый цвет.
34
Открытие кофеина
Для открытия кофеина используют хлороформную вытяжку из
кислых водных растворов.
1. Кофеин дает положительную мурексидную реакцию.
2. Кофеин образует осадки с реактивами Драгендорфа, Зонненшейна,
Шейблера и др.
3. При нагревании раствора кофеина с реактивом Несслера на
протяжении 1-2 мин. образуется красно-бурый осадок. Теобромин при этих
условиях дает только слабо-коричневый цвет.
4. Открытие кофеина по УФ- и ІЧ-спектрам. Раствор кофеина в
этиловом спирте имеет максимум поглощения при длине волны 273 нм. В 0,1
н. растворе хлоридной кислоты кофеин имеет максимум поглощения при 272
нм. В ИК-области спектра основание кофеина (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1695, 1658 и 745 см-1.
5.
Открытие
кофеина
методом
хроматографии.
На
хроматографической пластинке (12 х 18 см), покрытой тонким слоем
силикагеля, отмечают линию старта, на которую наносят каплю исследуемого
раствора, а правее, на расстоянии 2 см от нее каплю раствора «свидетеля»
(0,01 %-го раствора кофеина в хлороформе). Пятна на пластинке
подсушивают на воздухе, потом пластинку вносят в камеру для
хроматографирования, объем которой насыщено парами системы
растворителей эфир - ацетон - 25 %-й раствор аммиака (40:20:1). Камеру
плотно закрывают крышкой. Пластинку вынимают из камеры после того, как
фронт растворителей поднимется на 10 см выше от линии старта. Пластинку
подсушивают на воздухе и опрыскивают 0,1 н. раствором йода, а через
несколько минут - смесью одинаковых объемов 96%-го этилового спирта и 25
%-го раствора хлоридной кислоты. При этом пятна кофеина на
хроматограмах окрашиваются в фиолетовый цвет.
Открытие теобромина
1. Теобромин дает мурексидную реакцию.
2. При нагревании теобромина с реактивом Несслера возникает
слабо-коричневый цвет. Кофеин при этих условиях образует красно-бурый
осадок.
3.
Теобромин
можно
проявить
с
помощью
микрокристаллоскопической реакции с реактивом Драгендорфа.
Методика выполнения реакции. Раствор исследуемого вещества в
хлороформе наносят на предметное стекло и при комнатной температуре
выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 10 %-го раствора
хлоридной кислоты и каплю реактива Драгендорфа. При наличии теобромина
в исследуемом растворе через 10-15 мин. образуются темно-красные
иглистые кристаллы, собранные в пучки. Граница открытия - 19 мкг
теобромина в пробе.
4. Открытие теобромина за УФ- и ИК-спектрами. Щелочные
растворы теобромина (рН = 9,4) имеют максимум поглощения при длине
35
волны 273 нм. В ИК-области спектра (диск с калий бромидом) основание
теобромина имеет основные пики при 1690, 1221, 1550 см -1.
5. Открытие теобромина методом хроматографии. При наличии
теобромина в пробе пятна этого препарата на хроматограмме имеют
фиолетовый цвет.
Открытие теофиллина
1. Теофиллин дает мурексидную реакцию.
2. Чтобы отличить теофиллин от теобромина, используют разное
отношение их к диазореактиву. Теофиллин дает реакцию с диазотированной
сульфаниловой кислотой. Теобромин не дает этой реакции.
3. Открытие теофиллина по УФ- и ИК-спектрам. Основание
теофиллина в 0,1 н. растворе хлоридной кислоты имеет максимум
поглощения при длине волны 270 нм; в ИК-области спектра основание
теофиллина (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1660, 1700,
1445, 1560 см-1.
4. Открытие теофиллина методом хроматографии. Пятна теофиллина
на хроматограмме имеют фиолетовый цвет.
Открытие антипирина
1. Реакция образования нитрозоантипирина.
взаимодействия
антипирина
с
нитритной
кислотой
нитрозоантипирин зеленого цвета:
CH3
HNO2
C
CH
N
C
CH3
C
C
N
N
C
O
CH3
CH3
O
+ H2O
+
O
Во время
образуется
N
N
C6H5
C6H5
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 3-5 мл
хлороформного извлечения, на водном нагревателе выпаривают досуха.
Сухой остаток растворяют в 3-5 каплях воды, прибавляют 2-4 капли 10 %-го
раствора сульфатной кислоты и 2-3 капли насыщенного раствора натрий
нитрита. При наличии антипирина возникает зеленый цвет.
2. Реакция образования азокрасителя. Если к антипирину
прибавить натрий нитрит и ацетатную кислоту, то образуется
нитрозоантипирин, который при взаимодействии с -нафтиламином образует
пиразолоновый азокраситель красного цвета.
Избыток нитритной кислоты связывается мочевиной, сульфаминовой
кислотой или натрий азидом.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 2-5 капель
хлороформного извлечения из кислой среды, выпаривают на водном
нагревателе досуха. К сухому остатку прибавляют 1-2 капли воды. К
полученному раствору прибавляют каплю ледяной ацетатной кислоты и
каплю 5 %-го раствора калий нитрита. Смесь оставляют на 5 мин.,
36
периодически взбалтывая. Потом в пробирку вносят небольшое количество
натрий азида. После того, как прекратят выделяться пузырька газа,
прибавляют 3-4 кристаллика -нафтиламина и нагревают пробирку на
водном нагревателе на протяжении 1-2 мин. В зависимости от количества
антипирина возникает темно- или светло-фиолетовый цвет.
Граница открытия - 2 мкг антипирина. Эта реакция специфическая
для открытия антипирина. С помощью описанной реакции можно отличить
антипирин от амидопирина, который не дает этой реакции.
3. Реакция с ферум (ІІІ) хлоридом. При добавлении к антипирину
раствора ферум (III) хлорида образуется феропирин, растворы которого
имеют красный цвет.
Методика выполнения реакции. В фарфоровую чашку вносят
несколько капель хлороформного извлечения, выпаривают досуха. К сухому
остатку прибавляют каплю 5 %-го раствора ферум (III) хлорида. При наличии
антипирина появляется кроваво-красный или оранжево-красный цвет.
4. Открытие антипирина по УФ- и ИК-спектрам. Антипирин в 0,1
н. растворе сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 230 нм и
изгибы при 259 и 265 нм; в ИК-области спектра антипирин (диск с калий
бромидом) имеет основные пики при 1660, 770 и 1486 см -1.
Открытие анальгина
1. Проба с лигнином.
Методика выполнения реакции. 1-10 капель исследуемого раствора
последовательно наносят на одно место на кусочек газетной бумаги. При
наличии в исследуемом растворе анальгина наблюдается лимонно-желтый
цвет, которой усиливается при обработке пятна раствором хлоридной
кислоты.
2. Реакция с парами пергидроля.
Методика выполнения реакции. Несколько капель исследуемого раствора
наносят на одно место фильтровальной бумаги. Накрывают им тигель, в
котором на дне содержится пергидроль. И нагревают до кипения. При
наличии в исследуемом растворе анальгина наблюдается розовый или
красный цвет пятна.
Открытие амидопирина
1. Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов.
Амидопирин с реактивами группового осаждения алкалоидов (танином,
пикриновой кислотой, реактивом Майєра и др.) образует осадки.
2. Реакция с ферум (III) хлоридом.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят
раствор исследуемого вещества и выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют каплю 1 %-го раствора ферум (ІІІ) хлорида. При наличии
амидопирина возникает фиолетовый цвет, который исчезает при избытке
реактива.
3. Реакция с аргентум нитратом.
37
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 2-4 капли водного
раствора исследуемого вещества, прибавляют 3-5 капель 1 %-го раствора
аргентум нитрата и нагревают на водном нагревателе на протяжении 3-5 мин.
Появление фиолетового цвета свидетельствует о наличии амидопирина в
растворе. При больших количествах амидопирина может выпадать черный
осадок металлического серебра.
4. Реакция с нитритной кислотой.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят
несколько капель раствора исследуемого вещества и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют 1 каплю воды, 1 каплю 10 %-го раствора
сульфатной кислоты и несколько капель насыщенного раствора натрий
нитрита. При наличии амидопирина появляется фиолетовый цвет, который
исчезает от избытка реактива.
Открытие амидопирина и антипирина при их одновременном
присутствии.
С этой целью применяют описанную выше реакцию с нитритной
кислотой. Сначала появляется фиолетовый цвет, которой дает амидопирин.
Потом под влиянием избытка реактива этот цвет исчезает, а появляется
зеленый (нитрозоантипирин).
5. Реакция с сульфатной и хромотроповой кислотами. При
добавлении к амидопирину концентрированной сульфатной, а потом
хромотроповой кислоты появляется фиолетовый цвет. Во время этой реакции
в результате взаимодействия концентрированной сульфатной кислоты с
амидопирином выделяется формальдегид, который с хромотроповой
кислотой дает фиолетовый цвет.
6. Открытие амидопирина по УФ- и ИК-спектрам. УФ-спектр
амидопирина в 0,1 н. растворе сульфатной кислоты имеет максимум
поглощения, при длине волны 256 нм, и минимум - при 228 нм, а также изгиб
при 242 нм. В ИК-области спектра амидопирин (диск с калий бромидом)
имеет основные пики при 1660, 1315 и 1126 см -1.
7. Открытие амидопирина методом хроматографии. Для открытия
амидопирина методом хроматографии используют методику, которая
применяется для открытия ноксирона (см. зан. № 5). Пластинку опрыскивают
реактивом Драгендорфа, модифицированным за Мунье. Пятна амидопирина
на хроматограмме бурого цвета.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных пурина и пиразолона из
биологического материала.
2. Условия проведения характерных реакций на производные пурина и
пиразолона.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить реакции открытия производных пурина и пиразолона разными
методами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
38
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая
школа. 1995.- С.199-205, 214-217.
Дополнительные: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М.
Медицина. 1975. - С. 228-231, 237-239.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К.
Высшая школа. 1982.- С.
ЗАНЯТИЕ № 5.
Открытие аминопроизводных ароматического ряда и ядов,
содержащихся в опии. Применение ТСХ при проведении скрининга
лекарственных веществ, которые попадаются в „кислое”
хлороформное извлечение.
ЦЕЛЬ: Овладеть методом открытия ядовитых веществ в “кислых”
хлороформных
извлечениях
с
помощью
тонкослойной
хроматографии.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Открытие ядовитых веществ в модельных извлечениях с помощью
физико-химических методов анализа, в частности тонкослойной
хроматографии, необходимо в практике химика-токсиколога для
подтверждения идентичности ядовитых веществ, а также для проведения
ТСХ-скрининга.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Техника проведения хроматографии в тонком слое сорбента (курс
аналитической химии).
2. Характерные реакции на производные барбитуровой кислоты,
салициловой кислоты, пурина и пиразолона (курсы органической,
фармацевтической, токсикологической химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Факторы, которые влияют на выбор схемы анализа “лекарственных” ядов.
2. Приемы исследований, которые используют при судебно-химическом и
химико-токсикологическом анализе.
3. Схема ненаправленного анализа на “лекарственные” яды.
4. ТСХ-скрининг “лекарственных” ядов.
5. Применение УФ- и ИК-спектроскопии при открытии производных
барбитуровой кислоты, салициловой кислоты, пурина и пиразолона,
фенацетина.
6. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие,
метаболизм, открытие меконовой кислоты, меконина, наркотина,
фенацетина.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. При исследовании “кислого” хлороформного экстракта из мочи с
помощью ТСХ-скрининга хроматографические пластинки обработали 5%
раствором ферум (ІІІ) хлорида, при этом образовывалось пятно синефиолетового цвета с Rf=0,20 ± 0,01. Выполните дальнейшее исследование
экстракта.
ТЕМА:
39
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Приведите схему открытия производных пурина в “кислом”
хлороформном извлечении.
Приведите схему открытия барбамила в “кислом” хлороформном
извлечении.
При исследовании “кислого” хлороформного извлечения с помощью
ТСХ-скрининга в системе растворителей ацетон-хлороформ (1:9) после
обработки хроматограммы дифенилкарбазидом и меркурий (ІІ)
сульфатом образовалось пятно со значением величины R f=0,4 (зона 2).
Какая схема дальнейшего исследования, которое может подтвердить
результаты предварительного этапа хроматографического анализа?
На хроматограмме после проведения анализа на барбитураты проявились
пятна с разным значением Rf. Как дальше идентифицировать каждый из
барбитуратов?
На хроматограмме после проведения ТСХ-скрининга и обработки ее
раствором ферум (ІІІ) хлорида не образовалось окрашенных пятен. Какие
ваши действия по отношению к исследованию производных пиразолона?
При исследовании “кислого” хлороформного извлечения с помощью
ТСХ-скрининга были открыты производные пиразолона. Нужно или нет
проводить анализ “щелочного” хлороформного извлечения на указанные
вещества?
При исследовании “кислого” хлороформного извлечения с помощью
ТСХ-скрининга в общей системе растворителей после обработки
хроматограммы раствором ферум (ІІІ) хлорида образовалось синефиолетовое пятно в первой хроматографической зоне. Проведите
подтверждающие исследования экстракта или элюата с хроматограммы.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
МЕКОНИН
O
C
O
Меконин - белое кристаллическое вещество (т. пл.
102 °С). Он хорошо растворяется в щелочах с
CH2
CH3O
образованием солей мекониновой кислоты. Эти соли
CH3O
неустойчивы и сразу гидролизуют.
Меконин образуется при действии слабых восстановителей на
наркотин и гидрастин. Его можно также получить из опиановой кислоты,
образующейся при нагревании наркотина с водой. При добавлении к
опиановой кислоте восстановителей образуется меконин. Меконин мало
растворяется в холодной воде (1:700), лучше - в кипящей воде (1:22), хорошо
- в этиловом спирте, диэтиловом эфире, бензоле и хлороформе.
Меконин экстрагируется органическими растворителями из кислых
растворов.
Меконин содержится в опии, который получают из мака снотворного,
и из желтокорня канадского.
Меконин не имеет токсикологического значения, но открытие его в
трупном материале свидетельствует об отравлении опием.
40
O
O
N CH
3
CH3O
O
O
CH
C
CH3O
CH3O
НАРКОТИН
Физико-химические свойства: Наркотин - слабое
основание, его соли со слабыми кислотами легко
гидролизуют. Натрий ацетат осаждает основание
наркотина из его солей, но не осаждает основание
других алкалоидов опия, применяемых в медицине.
При действии восстановителей на наркотин
образуется меконин. На холоде наркотин не
растворяется в щелочах, а при нагревании его со
щелочами образуются неустойчивые соли (наркотаты). Уже при действии
горячей воды они разлагаются. При нагревании наркотина с барий
гидроксидом происходит его разложение с образованием опиановой кислоты
и гидрокотарнина. Основание наркотина хорошо растворяется в хлороформе,
мало растворяется в диэтиловом эфире и этиловом спирте, практически не
растворяется в воде. Гидрохлорид наркотина растворяется в воде (1:4),
этиловом спирте (1:8), хорошо растворяется в хлороформе, слабо в
диэтиловом эфире.
Наркотин (гноскапин, носкапин; одним из алкалоидов опия, в
котором содержится 0,75-9 % этого вещества. Наркотин легко переходит в
другой рацемат. При кипячении уксуснокислых растворов наркотина
образуется его рацемат (гноскапин). Природный наркотин - левовращающий.
Наркотин экстрагируется органическими растворителями как из
кислых, так и из щелочных водных растворов. Максимум экстракции
наркотина органическими растворителями достигается при рН = 5...7.
Применение. Наркотин в чистом виде в медицине не применяется.
Однако он входит в состав опия и омнопона, который является
фармацевтическим препаратам. Наркотин имеет большое токсикологическое
значение. Открытие его в органах трупов или биологических жидкостях одно из доказательств отравления опием или омнопоном. Наркотин
применяется в промышленности для добывания котарнина, из которого
изготовляют стиптицин.
Действие на организм. В отличие от некоторых других алкалоидов
опия, наркотин не имеет наркотических и анальгезирующих свойств. Он не
приводит к привыканию. По действию наркотин похож к папаверину, однако
он более токсичный, чем папаверин.
Метаболизм. После введения наркотина в организм он быстро
исчезает из крови и переходит в ткани. На протяжении первых шести часов
после попадания наркотина в организм он выделяется с мочой в
неизмененном виде, а после указанного времени - в виде коньюгатов.
O
OH
HOOC
O
COOH
МЕКОНОВАЯ КИСЛОТА
Меконовая кислота плохо растворяется в
холодной воде, этиловом спирте и диэтиловом эфире,
лучше - в горячей воде и кипящем этиловом спирте.
41
Меконовая кислота экстрагируется некоторыми органическими
растворителями из кислой среды.
Меконовая кислота содержится в опии в связанном с алкалоидами
виде.
Кроме меконовой кислоты алкалоиды опия в растениях могут быть
связаны с другими кислотами.
При продолжительном кипячении растворов меконовой кислоты она
разлагается на оксид карбона (IV) и коменовую кислоту, которая при
дальнейшем нагревании превращается в -оксипирон, который имеет
свойства фенолов.
Исследование объектов биологического происхождения на наличие
меконовой кислоты проводят тогда, когда в биологическом материале
открыты морфин, кодеин и другие алкалоиды опия. Наличие в биологическом
материале морфина, кодеина, наркотина, меконовой кислоты, а в ряде
случаев и меконина свидетельствует об отравлении опием.
ФЕНАЦЕТИН
Физико-химические
свойства:
Фенацетин
(ацетофенетидин,
ацетилфенетидин,
фенедин)
4ацетаминобензол. Это белый кристаллический порошок без
запаха, горьковатый на вкус. Растворяется в хлороформе (1:15),
CH3-CO-NH
этиловом спирте (1:20), слабо растворяется в диэтиловом эфире,
плохо - в воде (1:1700). Фенацетин экстрагируется органическими
растворителями как из кислых, так и из щелочных растворов.
Применение. Его применяют при головных болях, невралгиях. Он
входит в состав ряда таблеток («кофицил», «седальгин» и т.п.).
Действие на организм. Фенацетин владеет жаропонижающим,
противовоспалительным и болеутоляющим действием. Как правило,
фенацетин не дает выраженных изменений во внутренних органах. Однако
описанные случаи «фенацетинового» нефрита. Иногда при приеме больших
доз фенацетина наблюдаются аллергические реакции, метгемоглобинемия,
анемия.
Метаболизм. Фенацетин метаболизирует дезалкилированием и
гидроксилированием. При дезалкилировании образуются метаболиты:
парацетамол, n-фенетидин, n-аминофенол и др. Парацетамол также
метаболизирует с образованием n-аминофенола. При гидроксилировании
фенацетина образуется метаболит 2-гидроксифенацетин. Часть метаболитов
фенацетина выделяется из организма с мочой в неизмененном виде, часть - в
виде глюкуронидов или коньюгатов с сульфатами.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование меконина из биологического материала
Измельченный биологический материал настаивают с этиловым спиртом,
подкисленным сульфатной кислотой. Полученную вытяжку сливают из
твердых частиц объекта, фильтруют и упаривают до небольшого объема.
Потом эту жидкость взбалтывают с бензолом. Бензольную вытяжку
C2H5O
42
выпаривают досуха. Сухой остаток исследуют на наличие меконина.
Изолирование меконовой кислоты из биологического материала.
Из биологического материала меконовую кислоту изолируют
подкисленным спиртом. Для подкисления биологического материала лучше
применять хлоридную кислоту, а не слабые органические кислоты.
Особенности изолирования наркотина из биологического материала.
Исследование на наличие наркотина проводят в тех случаях, если в
извлечениях из биологического материала открыт морфин, в связи с чем
возникает вопрос о возможности отравления опием.
Поскольку наркотин и морфин дают с некоторыми реактивами
подобные продукты реакций, перед идентификацией наркотина его отделяют
от морфина. Способ разделения этих алкалоидов базируется на том, что
морфин, содержащий фенольную группу, растворяется в щелочах и после
этого не экстрагируется органическими растворителями из сильных
щелочных растворов. Наркотин в этих условиях экстрагируется
органическими растворителями.
Методика изолирования наркотина. Для разделения наркотина и
морфина берут хлороформное извлечение и выпаривают досуха. Сухой
остаток растворяют в 1-2 мл разбавленной хлоридной кислоты, прибавляют
2-3 мл 10 %-го раствора натрий гидроксида и взбалтывают с двумя порциями
хлороформа (по 5 мл). Хлороформные извлечения объединяют и выпаривают
досуха. В сухом остатке определяют наличие наркотина.
Исследуемый биологический материал настаивают с этиловым
спиртом, подкисленным хлоридной кислотой. Извлечение сливают с твердых
частиц биологического материала и фильтруют, фильтрат на водном
нагревателе выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в воде и
фильтруют. Полученный фильтрат нагревают до кипения и взбалтывают с
избытком магний оксида. Раствор, содержащий магний меконат, горячим
фильтруют и упаривают до небольшого объема, а потом подкисляют
разбавленной хлоридной кислотой. В этом растворе определяют наличие
меконовой кислоты.
Открытие меконина
2. Реакция с сульфатной кислотой.
При добавлении нескольких капель концентрированной сульфатной
кислоты к указанному сухому остатку возникает зеленый цвет, которой на
протяжении двух суток переходит в красный.
При слабом нагревании раствора зеленого цвета, возникает
изумрудно-зеленый цвет, который переходит в фиолетовый, а потом в
красный.
Открытие меконовой кислоты
1. Реакция с ферум (III) хлоридом.
Методика выполнения реакции. К 1-2 мл указанного раствора
прибавляют 2-3 капле 1 %-го раствора ферум (III) хлорида. Появление яркокрасного цвета свидетельствует о наличии меконовой кислоты в растворе.
Этот цвет не должен исчезать при нагревании.
43
2. Открытие меконовой кислоты по УФ-спектрам. Меконовая
кислота в водном растворе имеет максимумы поглощения при 210, 284 и 303
нм.
Описанные
способы
выделения
меконовой
кислоты
из
биологического материала и открытие ее в извлечениях пригодны также для
исследования остатков пищевых продуктов, мочи, рвотных масс и других
объектов на наличие этой кислоты.
Открытие наркотина
1. Для открытия наркотина применяют такие реакции: наркотин дает
окрашивание с концентрированной сульфатной кислотой, реактивами Марки,
Фреде, Эрдмана.
2. Открытие наркотина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор основания
наркотина в этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 291 и 310
нм. Водный раствор гидрохлорида наркотина имеет максимум поглощения
313 нм и минимум - при 268 нм; основание наркотина (диск с калий
бромидом) в ИК-области спектра имеет основные пики при 1745, 1276 и 1038
см-1.
3. Открытие наркотина методом хроматографии. На линию старта на
хроматографической пластинке наносят каплю хлороформного раствора
исследуемого вещества. Правее, на расстоянии 2 см от нее наносят каплю
раствора «свидетеля» (0,01 %-го раствора наркотина в хлороформе). Пятна
нанесенных растворов подсушивают на воздухе. После этого пластинку
вносят в камеру для хроматографирования, насыщенную парами системы
растворителей (хлороформ - ацетон - 25 %-й раствор аммиака в соотношении
30:30:2). После того как фронт растворителей поднимется на 10 см выше от
линии старта, пластинку вынимают из камеры, подсушивают на воздухе и
опрыскивают реактивом Драгендорфа, модифицированным за Мунье. При
наличии наркотина в пробе на пластинке появляются розово-бурые пятна.
Открытие фенацетина
Открытие фенацетина за продуктами его гидролиза.
Большинство реакций открытия фенацетина, выделенного из
биологического материала, сводится к открытию n-аминофенола. (Для
выполнения реакций на n-аминофенол используют хлороформное
извлечение, полученное взбалтыванием кислого водного извлечения из
биологического материала с хлороформом).
Методика выполнения реакции. 0,5 мл хлороформного извлечения
вносят в маленькую пробирку, которую нагревают на водяном нагревателе
(50-55 °С) до полного испарения хлороформа. Сухой остаток растворяют в 12 мл концентрированной хлоридной кислоты и нагревают пробирку на
пламени горелки до тех пор, пока объем жидкости не уменьшится
приблизительно наполовину. Содержимое пробирки охлаждают и
прибавляют такой же объем воды.
Полученный гидролизат делят на три части, в которых открывают
наличие n-аминофенола с помощью реакций образования индофенолового
44
красителя, аммонийной соли индофенолового красителя и реакции
образования азокрасителя.
1. Реакция образования индофенолового красителя. При
добавлении хром (VI) оксида к полученному гидролизату возникает вишневокрасный цвет.
Методика выполнения реакции. К гидролизату прибавляют каплю 2
%-го раствора хром (VI) оксида или каплю 5 %-го раствора калий дихромата.
Появление фиолетового цвета, который переходит в вишнево-красный,
свидетельствует о наличии n-аминофенола в пробе.
2. Реакция образования аммонийной соли индофенолового
красителя. При добавлении раствора фенола, хлорной извести и аммиака к
гидролизату появляется синий цвет.
Методика выполнения реакции. К гидролизату прибавляют каплю 5
%-го водного раствора фенола и 2-3 капле свежеприготовленного раствора
хлорной извести (2 г хлорной извести взбалтывают с 20 мл воды и
фильтруют). Во время взбалтывания полученной смеси возникает краснофиолетовый цвет. При добавлении раствора аммиака этот цвет переходит в
синий. Появление синего цвета свидетельствует о наличии n-аминофенола в
пробе.
3. Реакция образования азокрасителя. При добавлении натрий
нитрита, кислоты, а потом -нафтола к гидролизату образуется азокраситель
красного цвета.
Методика выполнения реакции. К гидролизату каплями прибавляют 1
%-й раствор натрий нитрита до тех пор, пока не начнет синеть йодкрахмальная бумажка. Потом в пробирку вносят несколько капель щелочного
раствора -нафтола. При наличии в растворе n-аминофенола (продукта
гидролиза фенацетина) появляется красный цвет или выпадает осадок такого
же цвета.
4. Реакция образования этилацетата. При нагревании фенацетина с
сульфатной кислотой образуется ацетатная кислота. При добавлении к этому
раствору этилового спирта образуется этилацетат характерного запаха.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 0,5 мл
хлороформного извлечения, выпаривают на водяном нагревателе. К сухому
остатку прибавляют 1 мл концентрированной сульфатной кислоты и 3 капли
этилового спирта. Содержимое пробирки нагревают на водяном нагревателе
на протяжении 5 мин., потом выливают в фарфоровую чашку, в которую
перед этим вносят 15 мл холодной воды. Появление характерного запаха
этилацетата свидетельствует о наличии фенацетина в хлороформном
извлечении. Эта реакция малочувствительна, ее можно применять при
исследовании фенацетина в порошках.
5. Реакция образование 3-нитрофенацетина. При нагревании
фенацетина с нитратной кислотой образуется 3-нитрофенацетин желтого
цвета.
Методика выполнения реакции. 1-2 мл хлороформного извлечения
вносят в пробирку, которую потом нагревают на водяном нагревателе до
45
полному испарения жидкости. К сухому остатку прибавляют 1 мл 50 %-го
раствора нитратной кислоты и нагревают на водяном нагревателе. При
наличии фенацетина в извлечении появляется желтый цвет или выпадает
осадок такого же цвета. При наличии большого количества фенацетина
возникает оранжево-красный цвет.
С помощью этой реакции можно отличить фенацетин от антипирина
и антифибрина.
6. Открытие фенацетина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор
фенацетина в этиловом спирте имеет максимум поглощения при 250 нм. В
ИК-области спектра фенацетин (диск с калий бромидом) имеет основные
пики при 1243, 1655, 1513 и 1555 см-1.
7. Открытие фенацетина в моче. Эта проба базируется на том, что
фенацетин и его метаболит парацетамол в организме проходят
биотрансформацию, в результате которой образуется n-аминофенол. По
наличию n-аминофенола в моче делают вывод о том, что человек, мочу
которого исследуют, принял фенацетин или парацетамол.
Методика выполнения реакции. К 1 мл мочи прибавляют 2-3 капле 10
%-го раствора хлоридной кислоты и охлаждают. Потом к охлажденной смеси
прибавляют 2-3 капли 1 %-го раствора натрий нитрита и 2-3 капле 1 %-го
свежеприготовленного раствора -нафтола в 10 %-м растворе натрий
гидроксида. Появление красного цвета свидетельствует о наличии nаминофенола в моче. Большой избыток -нафтола мешает этой реакции.
ТСХ-“скрининг” (один из вариантов) веществ, которые попадают в
“кислое” хлороформное извлечение
І этап (в общих системах растворителей)
На хроматографическую пластинку с закрепленным слоем
силикагеля наносят в три точки, которые находятся одна от одной на 2 см,
0,1-0,2 мл экстракта, эквивалентного извлечению из 1-2 г органа. Пластинку с
пробами помещают в камеру, на дне которой находится система
растворителей ацетон-хлороформ (1:9). После прохождения хроматограммы и
высушивания
пластинки
проводят
проявление
отдельных
хроматографических полос (проб после разделения веществ). Закрыв вторую
и третью полосы, первую полосу обрабатывают последовательно 5%
раствором меркурий (ІІ) сульфатом, а потом 0,1% раствором
дифенилкарбазона в хлороформе. При наличии барбитуратов появляются
пятна, окрашенные в сине-фиолетовый или красно-фиолетовый цвет. Потом
закрывают первую и третью полосы, а вторую обрабатывают 10% раствором
ферум (ІІІ) хлорида. При наличии производных пиразолона появляются
окрашенные пятна: голубые, синие, сине-фиолетовые, красно-фиолетовые;
салициловой кислоты - сине-фиолетовые. После этого закрывают первую и
вторую полосы, а третью обрабатывают реактивом Драгендорфа, а потом 10%
раствором сульфатной кислоты. При наличии веществ слабоосновного
характера (кофеин, амидопирин, антипирин, диазепам, нитразепам)
образуются оранжевые, оранжево-бурые, желто-оранжевые пятна.
46
Оценка результатов анализа. При отсутствии вышеуказанных
цветных пятен исследование “кислого” хлороформного извлечения
заканчивают, при положительном результате - продолжают анализ.
В зависимости от предвиденных соединений в пробе экстракта
дальше выполняют подтверждающий этап ТСХ-“скрининга” в частных
системах растворителей со свидетелем.
II этап (в частных системах растворителей)
Условия ТСХ-“скрининга” барбитуратов:
1. Система: хлороформ-н-бутанол-25% раствор аммиака (70:40:5);
2. Сорбент: силикагель КСК, забуференный 0,033 М раствором
борной кислоты;
3. Свидетель: циклобарбитал;
4. Число проб, которые наносят: две (одна для проявления, вторая для элюирования).
Условия ТСХ-“скрининга” кофеина и производных пиразолона:
1. Система: ацетон-циклогексан (5:1);
2. Сорбент: оксид алюминия;
3. Свидетель: в зависимости от цвета на хроматограмах с раствором
ферум (III) хлорида: при устойчивом красном - антипирин, при фиолетовом
исчезающем - амидопирин, при розовом - 4-монометиламиноантипирин
(продукт метаболизма анальгина). При образовании окрашенных пятен лишь
с одним модифицированным реактивом Драгендорфа как свидетель
используют кофеин.
Оценка результатов анализа. При положительном результате
подтверждающего этапа ТСХ-“скрининга” выполняют химические реакции и
снимают спектры поглощения в УФ-области открытого вещества.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных производных барбитуровой кислоты,
салициловой кислоты, пурина и пиразолона, фенацетина из биологического
материала.
2. Методы открытия меконина, меконовой кислоты, наркотина.
3. Условия проведения ТСХ-скрининга.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить ТСХ-скрининг “кислого” хлороформного извлечения.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая
школа. 1995.- С. 184-211, 214-219.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина.
1975. - С. 157-160.
2.
Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К.
Высшая школа. - 1982. - С.
47
ЗАНЯТИЕ № 6.
ТЕМА: Итоговое занятие по теме: „Лекарственные яды „кислого”
хлороформного извлечения”.
ЦЕЛЬ: Обобщение материала по теме „Лекарственные яды „кислого”
хлороформного извлечения”.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
При ненаправленном анализе биологического материала или
биологических жидкостей обязательно проведение анализа на наличие в них
„лекарственных” ядов. Для этого необходимо правильно выбрать объект
исследования, подобрать метод изолирования, провести ТСХ-скрининг в общих и
отдельных системах растворителей, соответственно провести подтверждающие
исследования химическими или физико-химическими методами. Поэтому
необходимо обобщить и систематизировать материал этой темы.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Хроматографические методы анализа (курс аналитической, физической
химии).
2. Теоретические основы экстракции (курс физической химии и
аналитической химии).
3. Растворимость в воде и органических растворителях барбитуратов,
салициловой кислоты, лекарственных веществ - производных
пиразолона, фенотиазина, 1,4-бенздиазепинов, п-аминобензойной
кислоты (курс органической и фармацевтической химии).
4. Характерные реакции на производные салициловой, барбитуровой
кислот, производных пиридина и пиразолона (курсы органической и
фармацевтической химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Группа веществ, изолируемых из биологического материала экстракцией
полярными растворителями.
2. Основные причины и частота отравлений лекарственными веществами.
3. Характеристика
растворителей,
используемых
для
экстракции
“лекарственных” ядов из биологического материала. Преимущества и
недостатки их применения.
4. Подгруппы вещества, изолируюемых из биологического материала
подкисленным этанолом или подкисленной водой.
5. Вещества какого характера (кислотного, нейтрального, основного) попадают
в “кислое” хлороформное извлечение? Вещества какого характера
(кислотного,
нейтрального,
основного)
попадают
в
“щелочное”
хлороформное извлечение? Объясните ответ.
6. Назовите основные этапы изолирования “лекарственных” ядов методом
Васильевой.
7. Назовите основные этапы изолирования “лекарственных” ядов методом
48
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Стаса-Отто.
Назовите основные этапы изолирования “лекарственных” ядов методом В.А.
Карташова.
Назовите основные этапы изолирования “лекарственных” ядов методом В.П.
Крамаренка.
Экспресс-метод изолирования производных фенотиазина подкисленным
ацетонитрилом (метод Саломатина).
Изолирование барбитуратов подщелоченной водой (метод П. Валова).
Изолирование барбитуратов водой, подкисленной сульфатной кислотой
(метод В.И. Поповой).
Изолирование метаболитов производных 1,4-бенздиазепина (метод Изотова).
Факторы, которые влияют на эффективность изолирования веществ из
биологического материала и извлечений.
Методы очистки извлечений от примесей и концентрирование выделенных
веществ.
Факторы, которые влияют на выбор схемы анализа “лекарственных” ядов.
Методы исследования, которые используются при судебно-химическом и
химико-токсикологическом анализе.
Схема ненаправленного анализа на “лекарственные” яды.
ТСХ-скрининг “лекарственных” ядов. Системы растворителей (общие и
отдельные), проявители, коэффициенты подвижности для отдельных групп
веществ, элюенты.
Химические методы анализа “лекарственных” ядов. Преимущества и
недостатки
химических
реакций
осаждения,
цветных,
микрокристаллоскопических.
Применение УФ и ИК-спектроскопии в химико-токсикологическом анализе.
Методы выделения барбитуратов из биологического материала, применяемые
в химико-токсикологическом анализе.
Общие реакции для открытия барбитуратов в извлечениях.
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
первая помощь, изолирование, открытие барбитуратов химическими и
физико-химическими методами, их количественное определение (барбамил,
барбитал, фенобарбитал, бутобарбитал, этаминал-натрий, бензонал,
гексенал).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
первая помощь, изолирование, открытие химическими и физикохимическими методами производных салициловой кислоты.
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
открытие химическими и физико-химическими методами производных
пиридина (ноксирон).
Общие реакции, применяемые для открытия производных ксантина (пурина),
49
28.
29.
30.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
выделенных из биологического материала.
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
открытие химическими и физико-химическими методами производных
пурина (кофеин, теобромин, теофиллин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
первая помощь, изолирование, открытие химическими и физикохимическими методами производных пиразолона (антипирин, анальгин,
амидопирин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие химическими и физико-химическими методами
меконовой кислоты, меконина, наркотина, фенацетина.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Достаточно ли экстракционной очистки извлечений при работе со свежим
биологическим материалом; с гнилостным биологическим материалом.
Каким методом изолирования пользуются при исследовании на неизвестный
яд (барбитураты, алкалоиды)? Объясните выбор метода.
Из обстоятельств дела известно, что потерпевший принимал снотворное эффект сна не наблюдался. Выделенное из биологического материала
вещество дало положительную реакцию на барбитураты с аммиачным
раствором кобальт ацетата. Наличие какого барбитурата можно
предположить?
Найден труп женщины 56 лет, рядом - блистер из-под фенобарбитала.
Проведите химико-токсикологический анализ внутренних органов.
При выполнении микрокристаллоскопической реакции выделения кислотной
формы барбитуратов, изолированных из биологического материала,
образовались кристаллы двух типов. Какие ваши дальнейшие действия.
Приведите схему открытия производных пурина в “кислом” хлороформном
извлечении.
Проведите открытие фенобарбитала в присутствии кофеина в экстрактах из
мочи.
Покажите возможность открытия анальгина в присутствии ближайших
аналогов (амидопирин, анальгин).
При нанесении пробы экстракта на лигнин образовалось лимонно-желтое
пятно. Составьте дальнейший план химико-токсикологического анализа.
При исследовании “кислого” хлороформного экстракта из мочи с помощью
ТСХ-скрининга хроматографические пластинки обрабатывают 5 % раствором
ферум (ІІІ) хлорида, при этом образовывалось пятно сине-фиолетового цвета
с Rf=0,20 ± 0,01. Выполните дальнейшее исследование экстракта.
Приведите схему открытия барбамила в “кислом” хлороформном извлечении.
При исследовании “кислого” хлороформного извлечения с помощью ТСХскрининга в системе растворителей ацетон-хлороформ (1:9) после обработки
50
хроматограммы дифенилкарбазоном и меркурий (ІІ) сульфатом образовалось
пятно со значением величины Rf=0,4 (зона 2). Какая схема дальнейшего
исследования, подтверждающего результаты предварительного этапа
хроматографического анализа?
13. На хроматограмме после проведения анализа на барбитураты проявились
пятна с разным значением Rf. Как в дальнейшем идентифицировать каждый
из барбитуратов?
14. На хроматограмме после проведения ТСХ-скрининга и обработки ее
раствором ферум (ІІІ) хлорида не образовалось окрашенных пятен. Какие
ваши действия по отношению исследования производных пиразолона?
15. При исследовании “кислого” хлороформного извлечения с помощью ТСХскрининга в общей системе растворителей после обработки хроматограммы
раствором ферум (ІІІ) хлорида образовалось сине-фиолетовое пятно в первой
хроматографической зоне. Проведите подтверждающие исследования с
экстрактом или элюатом из хроматограммы.
16. При проведении исследований „кислого” хлороформного извлечения
получили положительные результаты со следующими реактивами: солями
кобальта и изопропиламином, солями кобальта и щелочью, солями купрума и
пиридином, цинкхлорйодом, а также мурексидная реакция. Чем было
вызвано отравление?
17. Найден труп мужчины 49 лет. Из обстоятельств дела стало известно, что он
болел эпилепсией. Проведение судебно-токсикологического анализа дало
следующие результаты: фиолетовый цвет с солями кобальта и
изопропиламином, сине-фиолетовый цвет с солями кобальта и щелочью. Чем
было вызвано отравление.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования “лекарственных” ядов из биологического материала.
2. Условия проведения изолирования “лекарственных” ядов из биологического
материала.
3. Химические и физико-химические методы открытия производных
барбитуровой и салициловой кислот, пурина, пиразолона.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Составлять план проведения исследований.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1995.- С. 77-94, 165-220.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина.
1975. - С. 119-157, 227-231, 237-239.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С.
51
ЗАНЯТИЕ № 7.
ТЕМА: Открытие ядовитых веществ „щелочного” хлороформного извлечения на
алкалоиды (производные хинолина, пиридина и пиперидина).
ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выполнения осадочных, цветных и
микрокристаллоскопические реакций, используемые для открытия
производных хинолина, пиридина и пиперидина в „щелочных”
хлороформных извлечениях с целью дальнейшего их применения в
химико-токсикологическом анализе.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Производных хинолина, пиридина и пиперидина довольно широко
используются в медицине и других областях хозяйства. Например, анабазин и
никотин используются в сельском хозяйстве как пестициды.
Поэтому, вместе с идентификацией ядовитых веществ в извлечениях
кислотного, нейтрального и слабоосновного характера химическими методами,
идентификация ядовитых веществ основного характера необходима при
отравлениях для практической деятельности химика-токсиколога.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс органической,
фармацевтической химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Характерные реакции на производные хинолина, пиридина и пиперидина
(курсы органической и фармацевтической химии).
4. Применение хинина, пахикарпина в медицине (курс фармакологии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические свойства токсичных веществ, экстрагируемых
органическими растворителями из щелочных извлечений?
2. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
открытие производных хинолина (хинин).
3. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
открытие производных пиридина и пиперидина (никотин, анабазин,
пахикарпин, ареколин, кониин).
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. Выберите органы трупа женщины для исследования на хинин и пахикарпин.
Объясните свой выбор.
2. Сделан криминальный аборт пахикарпином с летальным концом. Проведите
химико-токсикологическое исследование внутренних органов.
3. В „щелочном” хлороформном извлечении при действии сульфатной кислоты
наблюдалась голубая флюоресценция. Чем было вызвано отравление. Какие
реакции дополнительно необходимо провести.
52
4.
5.
6.
В больницу с острой интоксикацией попал мужчина, который работал
ветеринаром. С целью самоубийства он принял вещество, при этом сначала
наблюдалось повышение давления, возбуждение со стороны ЦНС, а потом ее
угнетение. Чем было вызвано отравление? Проведите химикотоксикологический анализ.
При проведении реакции „щелочного” хлороформного извлечения с
реактивом Драгендорфа наблюдали образование кристаллов в виде букв К и
Х. Как проводить дальнейший анализ?
При проведении реакции „щелочного” хлороформного извлечения с
реактивом Бушарда наблюдали образование золотисто-желтых кристаллов в
виде дубовых листочков. Как проводить дальнейший анализ?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Производные хинолина
ХИНИН
Хинин принадлежит к алкалоидам,
содержащимся в коре разных видов
хинного дерева. В этой коре кроме
OH
CH=CH2
N
хинина
содержатся
хинидин,
цинхонин, цинхонидин и ряд других алкалоидов, тем не менее основным из них
является хинин.
В состав хинина входят хинолиновый и хинуклидиновый циклы,
соединенные между собой группой атомов -СН-ОН. Хинин является изомером
хинидина.
Физико-химические свойства: основание хинина растворяется в
этиловом спирте (1:1), хлороформе (1:3), диэтиловом эфире, насыщенном водой
(1:4), плохо растворяется в воде. Гидрохлорид хинина растворяется в этиловом
спирте (1:1), хлороформе (1:2), воде (1:23), плохо растворяется в диэтиловом
эфире. Сульфат хинина растворяется в этиловом спирте (1:95), плохо
растворяется в воде (1:810), диэтиловом эфире и хлороформе.
Хинин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов. Максимальные количества хинина экстрагируются
хлороформом при рН = 9...10.
Применение. В медицине применяют гидрохлорид, дигидрохлорид и
сульфат хинина. Это один из эффективных протималярийных препаратов.
Содержится в таблетках анальгин-хинин.
Действие на организм. В зависимости от принятой дозы хинин угнетает
центральную нервную систему,вызывает головную боль, нарушение зрения.
Хинин действует на возбудителя малярии. Его используют в акушерской
практике для возбуждения и усиления родовой деятельности. В беременных
CH3O
CH
N
CH2
CH2
53
женщин при передозировке хинин может вызвать аборт.
Метаболизм. В организме хинин может метаболизировать в нескольких
направлениях. Может окисляться хинолиновый цикл с образованием оксихинина
и диоксихинина. При окислении винильной группы образуется хинетин, а при
окислении хинуклидинового цикла - гемохинная кислота. Метаболиты и
незначительная часть не связанного с тканями организма хинина выделяются с
мочой.
Производные пиридина и пиперидина
АНАБАЗИН
Анабазин - алкалоидом, содержащийся в
ежачнике безлистом. Незначительное количество этого
алкалоида есть и в табаке.
N
Физико-химические свойства: основание
H
N
анабазина - это бесцветная маслянистая жидкость,
которая хорошо растворяется в воде и большинстве органических растворителей.
Анабазин экстрагируется органическими растворителями как из кислых,
так и из щелочных растворов. Из щелочных растворов анабазин перегоняется с
водным паром.
Применение. Анабазина гидрохлорид применяют как средство для
облегчения отвыкания от курения. Сумма сульфатов алкалоидов, выделенных из
ежачника безлистого, в смеси с хозяйственным мылом используется в сельском
хозяйстве для борьбы с вредителями растений. С этой целью используют и
анабадуст. В ветеринарной практике анабазин применяют для борьбы с
вшивостью животных, лечения стригущего лишая, чесотки и т.п.
Действие на организм. В небольших дозах анабазин возбуждает
центральную нервную систему, повышает кровяное давление, возбуждает
ганглии вегетативной нервной системы. В больших дозах анабазин имеет
угнетающее и парализующее действие на ганглии вегетативной нервной системы.
В организм проникает через органы дыхания, а также через неповрежденную
кожу и вызывает тяжелые отравления.
Метаболизм: выводит из организма в неизменном виде.
N
N
CH3
Никотин-алкалоид,
содержащийся
в
отдельных
видах
НИКОТИН
табака. В меньших количествах он содержится и в других
растениях (хвощ полевой, ваточник, некоторые виды
плауна и т.п.). Кроме никотина в табаке содержатся и
54
некоторые другие алкалоиды.
Физико-химические свойства: никотин является сильным основанием.
С рядом кислот никотин дает соли. Никотин - бесцветная маслянистая жидкость
(кипит около 247 °С), которая на воздухе темнеет. При температурах, ниже 60 и
выше 210 °С, никотин хорошо смешивается с водой, а при температуре в
пределах 60° - 210 °С имеет ограниченную растворимость в воде. Этот алкалоид
хорошо растворяется во многих органических растворителях.
Никотин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов, в меньших количествах он экстрагируется и из кислых
растворов. Никотин образует с водой азеотропную смесь и перегоняется с
водным паром.
Применение. Никотин практически не применяют в медицинской
практике, однако сейчас он входит в состав жевательной резинки Никоретте,
которую применяют для уменьшения никотиновой зависимости. Его используют
в сельском хозяйстве как пестицид. Курение табака, в котором содержится
никотин, опасно для людей.
Действие на организм. Никотин имеет отравляющие свойства. Он
влияет на центральную и периферическую нервную систему. Особенно
характерно влияние никотина на ганглии вегетативной нервной системы, поэтому
его относят к «ганглионарным ядам». В больших дозах никотин, вызывает
угнетение, а потом и паралич центральной нервной системы, остановку дыхания
и сердечной деятельности.
Никотин быстро всасывается через слизистую оболочку рта, а также
через легкие. Он может проникать в кровь через неповрежденную кожу. Никотин
проникает в кровь грудных детей с молоком кормящих матерей.
Метаболизм. В организме никотин метаболизируется преимущественно
в печени путем окисления и N-деметилирования. В процессе метаболизма
происходит разрыв пиролидинового цикла и N-метилирование пиридинового
кольца. При окислении никотина образуется котинин. Названные метаболиты
никотина выделяются из организма с мочой. Лишь незначительное количество
никотина в неизмененном виде также выделяется с мочой.
ПАХИКАРПИН
Алкалоид пахикарпин содержится в софоре товстоплодной. В
N
меньших
количествах
он
находится
в
термопсисе
N
ланцетовидном и некоторых других растениях.
В этих растениях кроме пахикарпина содержится спартеин, который
является стереоизомером пахикарпина. Спартеин - левовращающий, пахикарпин -
55
правовращающий изомеры.
Физико-химические свойства: основания пахикарпина и спартеина это густые маслянистые жидкости, которые быстро темнеют на воздухе.
Пахикарпина гидройодид - это белый кристаллический порошок, растворимый в
воде, этиловом спирте и хлороформе, плохорастворимый в диэтиловом эфире и
ацетоне.
Пахикарпин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов, тем не менее некоторое количество этого алкалоида
экстрагируется и из кислых растворов.
Применение. Пахикарпин в виде гидройодида применяется в медицине
как препарат ганглиоблокирующего действия при спазмах периферических
сосудов, облитерующем эндартерите. Его применяют для усиления родовой
деятельности.
Действие на организм. Пахикарпин повышает тонус и усиливает
сокращение мышц матки. Поэтому прием больших доз пахикарпина может
вызвать отравление, признаки которого проявляются через 1-3 ч.: возникают
тошнота, рвота, потеря сознания. Наблюдаются расширение зрачков, цианоз,
могут появляться судороги и некоторые другие симптомы. Смерть наступает от
асфиксии.
Метаболизм. Пахикарпин не кумулируется в организме. Через 6 ч. после
приема пахикарпина его можно открыть в моче в неизмененном виде. Через сутки
пахикарпин почти полностью выделяется из организма. Данных о метаболизме
пахикарпина в литературе нет.
АРЕКОЛИН
Ареколин
принадлежит
к алкалоидам, которые содержатся в
COOCH3
плодах арековой пальмы. Кроме ареколина в этих плодах
N
содержатся и другие алкалоиды (норареколин, арекаидин,
норарекаидин и др.).
CH3
Физико-химические свойства: основание ареколина - бесцветная густая
маслянистая жидкость, улетучивающая с водным паром, смешивается с водой и
многими органическими растворителями.
Ареколин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов.
Водные растворы основания ареколина имеют выраженную щелочную
реакцию. Из растворов солей серебра под влиянием основания ареколина
выделяется металлическое серебро.
Применение. Ареколина гидробромид применяют в ветеринарной практике
как слабительное и глистоносное средство. Он также применяется в офтальмологии
56
как заменитель пилокарпина и эзерина.
Действие на организм. По действию ареколин близок к мускарину и
ацетилхолину. Под влиянием ареколина усиливается слюновыделение, снижается
кровяное давление, наблюдается сужение зрачков. Ареколин в небольших дозах
возбуждает, а в больших - угнетает центральную нервную систему. Он влияет на
органы пищеварения: усиливает секрецию травных желез и вызывает сокращение
мышц кишечника.
Метаболизм: выводит из организма практически в неизменном виде с
выдыхаемым воздухом, или мочой.
КОНИИН
Кониин принадлежит к алкалоидам, которые содержатся в
болиголове. Кроме кониина в болиголове находятся еще и
CH2-CH2-CH3 другие алкалоиды (N-метилкониин, конгидрин, коницеин).
N
Болиголов - это распространено растение, которое растетв
H
зоне
умеренного
климата.
Кониин и другие алкалоиды содержатся во всех частях болиголова, но
наибольшее количество кониина содержится в плодах.
Физико-химические свойства: Кониин - это бесцветная жидкость с
сильным запахом; который напоминает запах мышиной мочи. Основание кониина
имеет щелочную реакцию, разлагается на воздухе - буреет. Кониин перегоняется
с водным паром без разложения. Основание кониина растворяется в воде (1:100),
хуже - в хлороформе, смешивается с этиловым спиртом и диэтиловым эфиром.
При повышении температуры растворимость кониина в воде уменьшается.
Поэтому при нагревании водных растворов кониина они мутнеют.
Кониин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов. Из биологического материала кониин можно изолировать
подкисленной водой или перегонкой с водным паром.
Применение. В связи с высокой токсичностью кониина его не
применяют в медицине.
Действие на организм. Токсичные свойства кониина были известны еще
в глубокую древность. По данным литературы, в Древней Греции кониин
применяли для отравления людей, осужденных к смертной казни. В частности,
кониином был отравленный выдающийся греческий философ Сократ (469-399 гг.
до н.э.). В наше время бывают случайные отравления болиголовом, в котором
содержится кониин. Из-за незнания иногда употребляют корень болиголова
вместо корня хрена, листья - вместо листков петрушки, плоды - вместо плодов
аниса и т.п. Отмечены также отравления животных свежей травой, в которой
57
находится болиголов.
Кониин быстро всасывается из пищеварительного канала в кровь. После
всасывания в кровь кониин сначала возбуждает, а потом парализует центральную
нервную систему. Под влиянием кониина сначала усиливается, а потом
ослабляется дыхание, усиливается слюновыделение, появляются тошнота, рвота,
пронос, нарушения зрения. При отравлении кониином смерть наступает от
паралича дыхания.
Патологоанатомическая картина при отравлении кониином нехарактерна.
Метаболизм: кониин выделяется из организма с мочой и выдыхаемым
воздухом. Метаболиты кониина не изучены.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование анабазина из биологического материала
Согласно описанным выше методам выделения алкалоидов из
биологического материала, их изолируют из соответствующих объектов
подкисленным этиловым спиртом или подкисленной водой (см. занятие № 2).
Полученные кислые извлечения доводят до щелочной реакции и экстрагируют из
них основания алкалоидов органическими растворителями, которые не
смешиваются с водой. Органические растворители, в которые перешли
алкалоиды, выпаривают досуха. В сухих остатках получают основания
алкалоидов.
Эти методы пригодны для выделения из биологического материала
большинства алкалоидов, но они почти непригодны для выделения тех
алкалоидов и некоторых аминосоединений, основания которых летучие и
испаряются вместе с органическими растворителями. К таким алкалоидам
принадлежат анабазин, никотин и некоторые другие соединения.
Чтобы предотвратить потери алкалоидов, основания которых
улетучиваются с парами органических растворителей, необходимо перевести эти
основания в нелетучие соли. Для переведения основания анабазина в нелетучий
гидрохлорид этого алкалоида С.И. Баик предложила насыщать хлороформное
извлечение, которое содержит основание анабазина, хлороводородом.
Методика выделения анабазина. 100 г измельченного биологического
материала (печени, почки, желудка с содержимым) вносят в стакан и заливают
0,01 моль/л раствором сульфатной кислоты с таким расчетом, чтобы этот раствор
полностью покрывал твердые частички исследуемого объекта. Содержимое
стакана тщательно перемешивают и проверяют его рН, которое должно быть 2,02,5. При необходимости реакцию содержимого стакана доводят до рН = 2,5 с
помощью 10 %-го раствора сульфатной кислоты. Содержимое стакана
настаивают на протяжении 2 ч, периодически перемешивая, а потом сливают
58
кислое алкалоидное извлечение.
Биологический материал еще 2 раза по 2 часа настаивают с новыми
порциями 0,01 моль/л раствора сульфатной кислоты (рН = 2,5). Полученные
извлечения объединяют, процеживают сквозь марлю, а потом центрифугируют.
Центрифугат сливают из осадка. Этот осадок в центрифужной пробирке (стакане)
размешивают стеклянной палочкой, прибавляют к нему 5-10 мл 0,01 моль/л
раствора сульфатной кислоты и снова центрифугируют. Центрифугат
присоединяют к полученному раньше центрифугату. К объединенному
центрифугату прибавляют аммоний сульфат в порошке до насыщения им
жидкости. Через 2 ч. жидкость с осадком центрифугируют.
Центрифугат переносят в делительную воронку и 2 раза по 5-10 мин.
взбалтывают с диэтиловым эфиром порциями по 50 мл. От водной фазы отделяют
эфирный слой, который не исследуют. Водную фазу в делительной воронке
подщелачивают 5 %-м раствором натрий гидроксида до рН = 8,5...9,0.
Подщелоченную водную фазу 3 раза взбалтывают с хлороформом порциями по
50 мл. Хлороформные извлечения объединяют и фильтруют сквозь бумажный
фильтр. Профильтрованные хлороформные извлечения на протяжении 2-3 мин.
насыщают газообразным хлороводородом, а потом выпаривают досуха. Сухой
остаток или его хлороформный раствор используют для открытия анабазина.
Кроме описанного метода анабазин можно выделить из
биологического материала перегонкой с водным паром.
Изолирование никотина из биологического материала
Для выделения никотина из биологического материала применяют метод
перегонки с водным паром, а также метод, базирующийся на экстракции этого
алкалоида из подщелоченных извлечений.
В химико-токсикологическом анализе для выделения никотина из
биологического материала используют в основном метод, который базируется на
изолировании этого алкалоида подкисленной водой и на экстракции его
основания из подщелоченных извлечений. Этот метод используется и для
выделения анабазина из биологического материала.
Изолирование анабазина из биологического материала
Для выделения ареколина из биологического материала применяют
метод перегонки с водным паром, а также метод изолирования его водой,
подкисленной сульфатной или оксалатной кислотой.
Открытие хинина
1. Флуоресцентная проба. Растворы хинина, подкисленные сульфатной
59
кислотой, имеют голубю флуоресценцию. Цвет флуоресценции хинина зависит от
рН среды. В кислых растворах хинин имеет голубую флуоресценцию, в
щелочных (рН = 9) - фиолетовую, а продукты окисления хинина имеют желтозеленую флуоресценцию. При наличии в растворах хинина ионов хлора и
некоторых других ионов интенсивность флуоресценции снижается.
Методика выполнения реакции. Исследуемый раствор вносят в
фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 4-5 мл
0,05 моль/л раствора сульфатной кислоты. Этот раствор переносят в пробирку,
которую облучают УФ-светом. При наличии хинина в исследуемом растворе
появляется голубая флуоресценция. При добавлении к этому раствору 0,1 моль/л
раствора натрий гидроксида интенсивность голубой флуоресценции снижается, а
потом, при добавлении большего количества щелочи (до рН = 9), появляется
фиолетовая флуоресценция.
Если к раствору хинина, подкисленного сульфатной кислотой, прибавить
несколько капель бромной воды, разбавленной десятикратным объемом воды (до
полного гашения флуоресценции), а потом несколько капель 25 %-го раствора
аммиака до щелочной реакции, появляется желто-зеленая флуоресценция.
2. Талейохинная реакция. При добавлении к раствору хинина бромной
воды, а потом раствора аммиака образуется талейохин, который имеет зеленый
цвет и экстрагируется хлороформом. Вопрос о формуле талейохина
(талейохинина) дискуссионный. М.М. Туркевич (1973) и В.Г. Беликов (1985)
приводят одну формулу талейохинина, а М.Д. Швайкова (1975) и некоторые
другие авторы - совсем другую.
За Швайковой химизм реакции такой:
CH
CH3O
N
OH
N
CH2
CH2
[O]
O
CH=CH2
O
CH
N
OH
N
CH2
CH2
2NH3
CH-CH2
OH OH
хинин
о-хинон
NH
HN
CH
N
OH
N
CH2
CH2
CH-CH2
OH OH
хинонимин
60
OH
N
CH2
CH2
C2H5
CH
OH
N
N
CH2
CH2
CH
-N=N-
OH
N
OH
C2H5
талейохин
Арзамасцев дает такой механизм:
CH
CH3O
OH
N
HO
OH
CH
+
HO
N
OH
N
CH2
CH2
[O]
O
O
CH=CH2
N
NH3
CH2
CH2 CH=CH
2 CH2=CH
OH
N
N
CH2
CH2
N
CH2
CH2
CH
OH
CH
OH
O
N
CH2
CH2 CH=CH
2
CH
-N=
N
CH=CH2
OH
N
OH
Методика выполнения реакции. Несколько милилитров исследуемого раствора
выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл воды, а потом к
полученному раствору каплями - бромную воду (не допуская ее избытка) до
слабо-желтого цвета. К этому раствору прибавляют несколько капель раствора
аммиака. При наличии хинина в пробе появляется ярко-зеленый цвет. Если
реакцию среды привести до нейтральной, то зеленый цвет переходит в синий, а
при добавлении кислоты - в красный или фиолетовый. При взбалтывании с
хлороформом жидкости зеленого цвета, этот цвет переходит в хлороформ. На
результаты этой реакции влияют количество взятого вещества и объем реактивов.
Реакции мешают амидопирин, антипирин, кофеин и некоторые другие вещества.
3. Эритрохинна реакция. При взаимодействии хинина с бромной водой
и раствором калий гексацианоферрата (III) образуется эритрохин краснофиолетовая цвет.
R
O
-
Br2,OH
CH3O
N
CH3O
K3[Fe(CN)6]
N
R
O
R
+
-H2
CH3O
N
O R
O
CH3O
N
эритрохин
Методика выполнения реакции. Несколько капель исследуемого раствора
61
выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл воды, слабо
подкисленной сульфатной или ацетатной кислотой, каплю бромной воды и каплю
10 %-го раствора калий гексацианоферрата (III). Полученную жидкость
тщательно перемешивают и каплями прибавляют раствор аммиака до щелочной
реакции. При наличии хинина в исследуемом растворе появляется розовый или
красно-фиолетовый цвет, при взбалтывании с хлороформом этот цвет переходит
в хлороформный слой.
4. Открытие хинина в моче. В делительную воронку вносят 2 мл мочи,
прибавляют аммиак до щелочной реакции и 4 мл хлороформа. Содержимое
делительной воронки взбалтывают на протяжении 5 мин, потом от водной фазы
отделяют хлороформный слой. После взбалтывания хлороформного слоя с 3 мл
10 %-го раствора сульфатной кислоты водная фаза приобретает голубую
флуоресценцию. Интенсивность флуоресценции усиливается при облучении
водной фазы УФ-светом.
5. Открытие хинина методом хроматографии. Для открытия хинина
используют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК, пользуясь
методикой, описанной для открытия морфина (см. занятие № 7).
6. Открытие хинина по УФ- и ИК-спектрам. Основание хинина в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 236, 278, 332 нм, в 0,05
моль/л растворе сульфатной кислоты - при 250, 316 и 346 нм.
В ИК-области спектра основание хинина (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1235, 1510, 1030 и 1619 см -1.
Открытие анабазина
1. Реакция с реактивом Драгендорфа. Анабазин с реактивом
Драгендорфа дает оранжево-красные кристаллы в виде иголок.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят 2-3 капли
исследуемого хлороформного раствора, выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют каплю 0,1 моль/л раствора хлоридной кислоты и каплю реактива
Драгендорфа. Предметное стекло вносят во влажную камеру на 20-30 мин., а
потом продукт реакции рассматривают под микроскопом. Наличие в поле зрения
микроскопа оранжево-красных кристаллов в виде иголок свидетельствует о
наличии анабазина в исследуемом растворе.
Кроме анабазина с реактивом Драгендорфа дают кристаллические осадки
никотин, кониин и некоторые другие азотосодержащие вещества, тем не менее
кристаллы анабазина отличаются по форме от кристаллов, образованных другими
веществами.
2. Реакция с солью Рейнеке. Анабазин с солью Рейнеке дает сростки
игловидных кристаллов.
62
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят 3 капли
исследуемого хлороформного раствора, выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют каплю 0,01 моль/л раствора хлоридной кислоты и каплю 1 %-го
раствора соли Рейнеке. При наличии анабазина в растворе через несколько минут
образуются сростки игловидных кристаллов.
Никотин также дает кристаллы с солью Рейнеке, но по форме эти
кристаллы отличаются от кристаллов анабазина.
3. Реакция с пикриновой кислотой. Анабазин с пикриновой кислотой
дает желтый кристаллический осадок.
Методика выполнения реакции. Каплю хлороформного раствора
исследуемого вещества наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют 2 капли насыщенного раствора пикриновой кислоты.
Если в исследуемом растворе содержится анабазин, то при добавлении
пикриновой кислоты выпадает желтый кристаллический осадок. Никотин не дает
этой реакции.
4. Реакция с гидроген пероксидом. Анабазин в присутствии сульфатной
кислоты с гидроген пероксидом дает красный или шоколадно-коричневый цвет
раствора.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 1 мл исследуемого
хлороформного раствора, выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл
воды, 1 мл пероксида водорода и 2-3 капли концентрированной сульфатной
кислоты. При наличии анабазина в пробе раствор окрашивается в красный или
шоколадно-коричневый цвет. Эту реакцию дает и никотин.
5. Реакция с ванилином. Анабазин в присутствии хлоридной кислоты с
ванилином дает красный или вишнево-красный цвет.
Методика выполнения реакции. 1 мл исследуемого хлороформного
раствора вносят в пробирку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют
кристаллик ванилина и 1-2 капле концентрированной хлоридной кислоты. При
наличии анабазина появляется красный или вишнево-красный цвет. Никотин
тоже дает эту реакцию.
Открытие никотина
1. Реакция с реактивом Драгендорфа. Никотин с реактивом
Драгендорфа дает оранжево-красные кристаллы в виде летающих птиц или буквы
К или X.
Методика выполнения реакции. Открытие никотина с помощью реактива
Драгендорфа проводят так же, как и открытие анабазина. При наличии никотина
в пробе в поле зрения микроскопа наблюдаются кристаллы, которые по форме
напоминают летающих птиц или буквы К или X.
63
2. Реакция с солью Рейнеке. Никотин с солью Рейнеке дает сростки
призматических кристаллов.
Методика выполнения реакции. Эту реакцию выполняют так же, как при
открытия анабазина. При наличии никотина в пробе образуются сростки призматических
кристаллов.
3. Реакция с раствором йода в диэтиловом эфире. Никотин с раствором йода в
диэтиловом эфире дает игловидные рубиново-красные кристаллы с темно-синим оттенком.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 1 мл раствора исследуемого
вещества в диэтиловом эфире и прибавляют 1 мл 10 %-го раствора йода в диэтиловом
эфире. Через несколько минут раствор мутнеет, а потом выпадает смолистый осадок,
который содержит игловидные рубиново-красные кристаллы с темно-синим оттенком.
Анабазин не дает этой реакции.
4. Реакция с формальдегидом. Никотин дает с формальдегидом красный или
розовый цвет раствора.
Методика выполнения реакции. На часовое стекло или на капельную пластинку
наносят 1-2 капле исследуемого раствора и 2 капле 4 %-го водного раствора
формальдегида. Смесь нагревают и прибавляют каплю концентрированной нитратной
кислоты. При наличии никотина раствор окрашивается в красный или розовый цвет.
Анабазин не дает этой реакции.
5. Реакция с n-диметиламинобензальдегидом. Никотин дает с nдиметиламинобензальдегидом розовый цвет раствора, который переходит в фиолетовый.
Методика выполнения реакции. На часовое стекло или на капельную пластинку
наносят каплю концентрированной хлоридной кислоты и кристаллик nдиметиламинобензальдегида. Рядом наносят каплю исследуемого раствора. Эти капли
соединяют стеклянной палочкой с заостренным концом. При наличии никотина в
исследуемом растворе в месте соединения капель наблюдается розовый цвет, которой
переходит в фиолетовый.
6. Реакция с гидроген пероксидом. Никотин в присутствии сульфатной кислоты
с гидроген пероксидом дает красный или шоколадно-коричневый цвет.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 1 мл исследуемого
хлороформного раствора, выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл воды, 1
мл пероксида водорода и 2-3 капли концентрированной сульфатной кислоты. При наличии
никотина в пробе раствор окрашивается в красный или шоколадно-коричневый цвет.
7. Реакция с ванилином. Никотин в присутствии хлоридной кислоты с
ванилином дает красный или вишнево-красный цвет.
Методика выполнения реакции. 1 мл исследуемого хлороформного раствора
вносят в пробирку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют кристаллик
ванилина и 1-2 капли концентрированной хлоридной кислоты. При наличии никотина
появляется красный или вишнево-красный цвет.
8. Открытие никотина за УФ-спектрами. Никотин в 0,05 моль/л растворе
сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 260 нм.
Открытие пахикарпина
64
1. Реакция с реактивом Бушарда. Пахикарпин с реактивом Бушарда образует
кристаллы в виде дубовых листочков золотисто-желтого или золотисто-зеленого цвета.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько капель
хлороформного раствора исследуемого вещества, выпаривают досуха при комнатной
температуре. К сухому остатку прибавляют 1-2 капле 0,1 моль/л раствора хлоридной
кислоты и 1-2 капли реактива Бушарда. При наличии пахикарпина в растворе через 5-10
мин. (при небольших количествах препарата через 30-40 мин.) по краям жидкости
появляются сростки из золотисто-желтых или золотисто-зеленых кристаллов, которые по
форме напоминают дубовые листки.
2. Реакция с роданидом кобальта. Пахикарпин с роданидом кобальта образует
кристаллический осадок.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько капель
хлороформного раствора исследуемого вещества, который выпаривают досуха. Сухой
остаток растворяют в 1-2 каплях 0,1 моль/л раствора хлоридной кислоты и прибавляют
такой же объем реактива. При наличии пахикарпина образуются сростки из голубых
призматических кристаллов. При стоянии эти кристаллы увеличиваются и приобретают
вид разветвленных дендритов.
3. Реакция с пикриновой кислотой. Пахикарпин с 0,5 %-м раствором
пикриновой кислоты образует кристаллический осадок (сростки из желто-зеленых
призматических кристаллов). Эту реакцию выполняют так же, как и предыдущую.
4. Окисление пахикарпина бромом. Для открытия основания пахикарпина в
гидройодиде этого препарата применяют следующую реакцию.
Методика выполнения реакции. Гидройодид пахикарпина растворяют в воде,
раствор подщелачивают аммиаком, а потом основание этого препарата 2-3 раза
экстрагируют хлороформом (по 5 мл). Хлороформные извлечения объединяют и
выпаривают до небольшого объема (около 1-2 мл). Сухой остаток, содержащий основание
пахикарпина, смачивают кусочек фильтровальной бумаги размером 2х3 см, высушивают
при комнатной температуре.
Потом фильтровальную бумагу держат над отверстием склянки с бромом или с
бромной водой до появления на бумаге интенсивного желтого цвета. Через 20-30 сек после
появления желтого цвета бумагу держат над отверстием склянки с аммиаком до
исчезновения цвета. После этого фильтровальную бумагу вносят в фарфоровую чашку,
которую нагревают на кипящем водном нагревателе. Появление розового или
красноватого цвета на бумаге свидетельствует о наличии пахикарпина в исследуемом
препарате.
5. Открытие ионов йода в гидройодиде пахикарпина.
Методика выполнения реакции. Аммиачный водный раствор, который остался
после экстракции основания пахикарпина хлороформом, доводят до кислой реакции 10%м раствором сульфатной кислоты. К этому раствору прибавляют 2-3 капли 1 %-го раствора
натрий нитрита, 3 мл хлороформа и смесь взбалтывают. При наличии ионов йода в
препарате хлороформный слой приобретает фиолетовый цвет.
Открытие ареколина
65
1. Реакция с реактивом Драгендорфа. Эту реакцию выполняют так же, как и на
анабазин. При наличии ареколина в исследуемом растворе образуются оранжево-красные
кристаллы в форме ромбов или параллелограммов.
2. Реакция с пикриновой кислотой.
Методика выполнения реакции. 2-3 капли раствора исследуемого вещества
наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю
0,1 моль/л раствора хлоридной кислоты и 1 каплю 0,5 %-го раствора пикриновой кислоты.
При наличии ареколина в растворе образуются темно-зеленые призматические кристаллы.
3. Метод хроматографии. Для открытия ареколина применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля, закрепленном гипсом. Хроматографирование
проводят в системе растворителей бензол - этилацетат - диэтиламин в соотношении
70:20:10. Пятна ареколина на пластинках проявляют реактивом Драгендорфа,
модифицированным за Мунье.
4. Открытие ареколина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор основания ареколина
в этиловом спирте имеет максимум поглощения при 214 нм. В ИК-области спектра
основание ареколина (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1135, 1262 и 1712
см-1.
Открытие кониина
1. Реакция образования купрум дитиокарбамата. Кониин и некоторые другие
вторичные амины образуют с сероуглеродом и аммиачным раствором купрум сульфата не
растворимые в воде дитиокарбаматы.
C3H7
N
H
C3H7
+ CS2 + Cu2+ + OH-
S
S
N
C
Cu
C
S
N
S
C3H7
Методика выполнения реакции. В микропробирку вносят каплю подкисленного
раствора исследуемого вещества, прибавляют каплю 5 %-го раствора купрум сульфата, а
потом 5 %-й раствор аммиака до щелочной реакции. Содержимое микропробирки
взбалтывают и прибавляют 2 капли смеси сероуглерода и бензола (1:3). При наличии
кониина в пробе бензольный слой приобретает желтый или коричневатый цвет. Эту
реакцию дает также эфедрин.
2. Реакция с реактивом Драгендорфа. Кониин дает реакцию с реактивом
Драгендорфа, которую выполняют так же, как и при открытии анабазина. При наличии
кониина в исследуемом растворе образуются оранжево-красные кристаллы в форме
ромбов, параллелограммов и сростков из них.
3. Исследование сублимата кониина гидрохлорида.
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного раствора
исследуемого вещества или хлороформного извлечения из биологического материала
вносят в маленький тигель и при комнатной температуре выпаривают досуха. К сухому
остатку прибавляют 2-3 капли 1 %-го раствора хлоридной кислоты. Жидкость оставляют
66
при комнатной температуре почти до полного испарения. Потом тигель накрывают
часовым стеклом и на протяжении 20-30 мин. нагревают на песчаном нагревателе (120-130
°С). При этом поверхность часового стекла постоянно охлаждают влажным тампоном или
влажной фильтровальной бумагой. Если в исследуемом хлороформном растворе
содержится основание кониина, то на часовом стекле откладывается сублимированный
гидрохлорид этого алкалоида в виде бесцветных кристаллов в виде иголок, форму которых
рассматривают под микроскопом.
4. Открытие кониина по УФ-спектру. Кониин в 0,1 моль/л растворе сульфатной кислоты
имеет максимум поглощения при 266-270 нм.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных хинолина, пиридина и пиперидина из биологического
материала.
2. Условия проведения характерных реакций на производные хинолина, пиридина и пиперидина.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить реакции открытия производных хинолина, пиридина и пиперидина.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа. 1995.- С.199-205, 214217.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. - С. 178-190, 200203.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая школа. 1982. - С.
ЗАНЯТИЕ № 8.
ТЕМА: Открытие ядовитых веществ „щелочного” хлороформного извлечения на
алкалоиды (производные тропана, эфедрин, галантамин, секуринин, аконитин).
Определение гашиша в разнообразных объектах исследования.
ЦЕЛЬ:
Овладеть
методиками
выполнения
осадочных,
цветных
и
микрокристаллоскопических реакций, которые используются для открытия
производных тропана, эфедрина, галантамина, секуринина, аконитина в
„щелочных” хлороформных извлечениях с целью дальнейшего их применения
в химико-токсикологическом анализе. Овладеть методиками открытия гашиша
в разнообразных объектах исследования.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Производные тропана, эфедрин довольно широко используются в медицине. К
производным тропана принадлежит и кокаин. На данное время довольно
распространенным является явление кокаинизма. Кроме присущей кокаину
местноанестезующего свойства, он значительно влияет на центральную нервную систему,
приводя к эйфории. Однако нужно знать, что даже небольшие дозы кокаина в случае
быстрого всасывания могут послужить причиной смертельного отравления. Поэтому
вследствие легкой всасываемости и токсичности, особенно с учетом наркотического
эффекта, применение кокаина сейчас в медицине ограничено.
Наркотики на основе конопли наиболее распространены во всем мире. К ним
принадлежит марихуана - высушенная зеленая травянистая часть конопли,
67
гашиш - спрессованная смесь смолы, пыльцы и мелко измельченных верхушек
конопли. Существуют и другие, не настолько распространенные. Действующим
(активным) веществом конопли является алкалоид тетрагидроканнабиол.
Поскольку эти вещества способны вызвать отравление, то их необходимо уметь
определять в смывах из пальцев рук наркоманов, их слюне и сигаретах.
Рядом с идентификацией ядовитых веществ в извлечениях кислотного,
нейтрального
и
слабоосновного
характера
химическими
методами,
идентификация ядовитых веществ основного характера необходимо при
отравлениях для практической деятельности химика-токсиколога.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс
органической, фармацевтической химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Характерные реакции на производные тропана, эфедрина (курсы
органической и фармацевтической химии).
4. Применение в медицинской практике производных тропана, эфедрина
(курс фармакологии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
открытие производных тропана (атропин, скополамин, кокаин).
2. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая
помощь, метаболизм, изолирование, открытие ациклических алкалоидов
(эфедрин).
3. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие растительных алкалоидов (галантамина, секуринина,
аконитина).
4. Гашиш. Применение, анализ.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. В больницу поступил ребенок с признаками отравления тропановыми
алкалоидами.
Проведите
химико-токсикологическое
исследование
промывных вод, мочи, крови.
2. Выберите один из ниже описанных объектов для исследования на эфедрин:
промывные воды желудка, моча, кровь, слюна и смывы из ротовой полости.
Дайте объяснение своему выбору.
3. При проведении подтверждающих реакций на эфедрин оказалось, что с
реактивом Драгендорфа и солью Рейнеке образовались осадки, а с раствором
нингидрина окраски не было. Какой нужно сделать вывод? Обоснуйте вывод
или дальнейшее действие.
68
4.
5.
На исследование поступили недокуренные сигареты, изъятые у наркоманов в
состоянии наркотического опьянения. Проведите химико-токсикологический
анализ данных объектов.
Найден труп мужчины 35 лет, возле которого лежали разбитые ампулы с
прозрачного стекла с черной надписью „0,2 % раствор секуринина нитрат”.
Проведите судебно-токсикологический анализ.
Производные тропана
АТРОПИН
Атропин
принадлежит
к
OOC-CHN CH3
алкалоидам, содержащимся в беладонне,
скополии, белене, дурмане. Атропин - это
CH2OH
сложный эфир тропина и троповой
кислоты. Стереоизомером атропина есть гиосциамин, который вращает плоскость
поляризации света влево.
Под влиянием щелочей и температуры левовращающий гиосциамин
превращается в атропин, который оптически неактивен. Атропин состоит из
активного левовращающего изомера и малоактивного правовращающего изомера. В
растениях содержится в основном гиосциамин, а при выделении его из
растительного сырья он превращается в рацемат - оптически неактивный атропин.
Физико-химические свойства: основание атропина растворяется в
хлороформе (1:1), диэтиловом эфире (1:60), этиловом спирте (1:3), хуже - в воде
(1:400). Сульфат атропина растворяется в воде (1:1), этиловом спирте (1:4),
практически не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Атропин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов.
Применение. В медицинской практике применяется атропина сульфат или
оксид. Его применяют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки,
холецистите, желчнокамянной болезни, спазмах кишечника и мочевых путей,
бронхиальной астме. В офтальмологии атропин используют для расширения
зрачков и т.п. Кроме того, он в виде метобромата содержится в спазмовералгине
нео.
Действие на организм. Уменьшает секрецию слюнных, желудочных,
бронхиальных, слезовых, потовых желез, поджелудочной железы. Угнетает тонус
мышц ЖКТ, желчного пузыря. При системном введении дает сухость в роте, запор,
тахикардию, задержку мочевыделения, фотофобию, паралич аккомодации.
Метаболизм. Атропин быстро всасывается через слизистые оболочки,
кишечник. Принятая доза атропина почти полностью всасывается в тонком
кишечнике на протяжении двух часов. Приблизительно половина атропина, который
69
поступил в организм, циркулирует в крови, часть связывается с белками плазмы.
В организме атропин разлагается на тропин и троповую кислоту. Тем не
менее - это не основной путь метаболизма атропина. В моче выявлено 3, а в печени 4 метаболита атропина, которые до этого времени не идентифицированы. Около 50
% введенного в организм атропина выделяется с мочой в неизмененном виде.
O
N CH3
OOC-CHCH2OH
СКОПОЛАМИН
Скополамин
(атросцин,
гиосцин)
принадлежит
к
алкалоидам,
которые
содержатся в скополии, отдельных видах
дурмана и некоторых других растениях.
Скополамин является сложным эфиром скопина и троповой кислоты.
Физико-химические свойства: основание скополамина - сиропообразная
жидкостью, которая хорошо растворяется во многих органических растворителях.
Относительно хуже основание скополамина растворяется в петролейном и
диэтиловом эфирах и бензоле. Гидробромид скополамина растворяется в воде (1:3),
этиловом спирте (1:30), практически не растворяется в диэтиловом эфире и
хлороформе.
Скополамин экстрагируется из щелочных водных растворов.
Применение. В медицине применяют скополамина гидробромид. В виде
бутилбромида он входит в состав таблеток „бускопан плюс”, „бускоцин-М”,
„спазмобрю” которые применяются как спазмолитики при спазмах кишечника,
дискинезии, спазмах желчных и мочевых путей.
Действие на организм. Скополамин, подобно атропину, расширяет зрачек
глаза, вызывает паралич аккомодации, расслабление гладеньких мышц, уменьшение
секреции пищеварительных и потовых желез. При передозировке наиболее
вероятны задержка мочи, гиперемия кожи, сухость в роте, тахикардия.
Метаболизм. Скополамин, который поступил в организм, слабо
связывается с белками плазмы крови. Лишь небольшая часть скополамина
гидролизуется с образованием скопина и троповой кислоты в печени. Продукты
разложения скополамина выводятся из организма с мочой.
COO-CH3
N CH3
OOC-
КОКАИН
Кокаин - это алкалоид, содержащийся в листках
коки. Кроме кокаина (около 1 %) листья этого
растения
содержат
ряд
других
алкалоидов (тропакокаин, циннамилкокаин, гигрин, кускгигрин и др.) и азотистые
70
основания.
Из всех алкалоидов, которые содержатся в листьях коки, лишь кокаин
применяется в медицине в виде гидрохлорида. В химическом отношении кокаин
является метиловым эфиром бензоилэкгонина.
Физико-химические свойства: основание кокаина растворяется в
хлороформе (1:0,5), диэтиловом эфире (1:4), этиловом спирте (1:7), плохо
растворяется в воде (1:1300). Кокаина гидрохлорид растворяется в воде (1:0,5),
этиловом спирте (1:4,5), хлороформе (1:18), почти не растворяется в диэтиловом
эфире.
Кокаин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов, в меньших количествах - из слабокислых растворов.
Применение. Кокаин используют в медицине как анестетик.
Действие на организм. Кокаин - один из алкалоидов, имеющих
местноанестезирующее действие. Кокаин действует на центральную нервную
систему. В определенных дозах он вызывает эйфорию, а потом угнетает
центральную нервную систему. Для уменьшения скорости всасывания кокаина в
кровь и для увеличения продолжительности анестезирующего действия в ряде
случаев его назначают в смеси с адреналином. При частом употреблении кокаина
развивается болезненная страсть к нему (кокаинизм). Известны случаи
злоупотребления кокаином, который применяют как допинг.
Метаболизм. Основное количество кокаина метаболизируется в печени.
Под влиянием ферментов (гидролаз) кокаин метаболизирует с образованием
метилового спирта и бензоилэкгонина, который в свою очередь расщепляется на
экгонин и бензойную кислоту. Экгонин быстро метаболизирует в организме и
потому его трудно открыть в моче.
ЭФЕДРИН
Эфедрин (1-фенил-2-метиламинопропанол) принадлежит к
CH-CH-CH3 ациклическим алкалоидам, в молекулах которых аминоHO NH-CH3 группа находится в боковой цепи. Эфедрин и его изомер
псевдоэфедрин содержатся в некоторых видах эфедры.
Основным сырьем для промышленного добывания эфедрина является
эфедра хвощевая. Однако есть виды эфедры, которые не содержат ни эфедрина, ни
псевдоэфедрина. В медицинской практике применяют эфедрина гидрохлорид.
Учитывая большую потребность в эфедрине, его добывают и синтетически.
Эфедрин, который содержится в растениях, есть левовращающим, а синтетический правовращающим изомерами. К синтетическим препаратам принадлежит эфетонин,
который является рацематом эфедрина.
71
Физико-химические свойства: основание эфедрина растворяется в
этиловом спирте (1:1), воде (1:36), диэтиловом эфире и хлороформе. Гидрохлорид
эфедрина растворяется в воде (1:4), этиловом спирте (1:17), практически не
растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе. Эфедрин экстрагируется
органическими растворителями из щелочных водных растворов.
Применение. В медицине эфедрин применяют при бронхиальной астме, в
офтальмологии и при некоторых других заболеваниях. Эфедрин применяют в виде
растворов, таблеток (теофедрин), аэрозолей (эфатин) и т.п. В состав таблеток,
аэрозолей и других лекарственных форм кроме эфедрина входят теофиллин,
теобромин, кофеин, амидопирин, фенобарбитал и другие препараты. Лекарственные
препараты, в состав которых входит эфедрин: бронхобрю, бронхолитин, бронхосевт,
колдфлю плюс, солутан и др.
Действие на организм. Эфедрин повышает артериальное давление, сужает
сосуды, расширяет бронхи, уменьшает перистальтику кишечника, возбуждает
центральную нервную систему.
Метаболизм. Эфедрин быстро всасывается из пищеварительного канала в
кровь и поступает в печень, почки, легкие и мозг. Через сутки около 80 % принятой
дозы эфедрина выводится из организма с мочой в неизмененном виде. Лишь
незначительная часть эфедрина метаболизирут в организме путем Nдеметилирования. При этом образуется фенилпропаноламин, который выделяется из
организма с мочой.
CH3O
O
HO
N-CH3
ГАЛАНТАМИН (нивалин)
Галантамин принадлежит к алкалоидам, которые
содержатся в клубнях и листьях подснежника Воронова.
Кроме галантамина в этом виде подснежника есть алкалоид
галантин. В меньших количествах галантамин содержится и в
других видах подснежников.
Физико-химические
свойства:
основание
галантамина
хорошо
растворяется в этиловом спирте, ацетоне и хлороформе, плохо - в бензоле,
диэтиловом эфире и воде. Гидробромид галантамина плохо растворяется в воде,
практически не растворяется в этиловом спирте, хлороформе и диэтиловом эфире.
Галантамин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных
растворов. Максимальные количества галантамина экстрагируются хлороформом из
щелочных водных растворов (рН =8,5...9).
Применение. В медицинской практике применяют галантамина
гидробромид. Галантамина гидробромид применяют при мышечной дистрофии,
миопатиях, радикулитах, атонии кишечника, мочевого пузыря и т.п.
72
Действие на организм. За фармакологическими свойствами галантамин
схож к физостигмину, но меньш токсичный. Он является ингибитором
холинэстеразы. Галантамин повышает тонус гладких мышц, усиливает секрецию
некоторых желез, вызывает сужение зрачков.
Метаболизм. Выводится из организма в неизменном виде, частично может
метаболизировать путем дезалкилирования, N-деметилирования.
СЕКУРИНИН
Секуринин - это алкалоид, который содержится в
секуринезе полукустарниковой.
Физико-химические
свойства:
в
медицине
O
применяют секуринина нитрат, который хорошо растворяется
в воде, плохо растворяется в этиловом спирте. Этот алкалоид
экстрагируется органическими растворителями из щелочных
N
водных растворов.
Применение. Этот алкалоид применяют в медицине как тонизирующее
средство. Секуринин назначают при неврастении, ослаблении сердечной
деятельности, импотенции и при некоторых других заболеваниях.
Действие на организм. Секуринин возбуждает центральную нервную
систему, повышает, рефлекторную возбуждаемость спинного мозга. За действием
секуринин похож к стрихнину, но в 8-10 раз менее токсичен.
O
АКОНИТИН
Аконитин принадлежит к очень отравляющим алкалоидам, которые
содержатся в нескольких видах аконита (акониты волотистый, маленький, крепкий и
др.). В этих растениях аконитин находится в смеси с некоторыми другими
алкалоидами и токсичными аминами. В зависимости от видов аконитов их
алкалоидный состав может изменяться. Аконитин и сопутствующие ему алкалоиды
содержатся преимущественно в клубнях аконитов. Определенное количество
алкалоидов находится в листьях, цветах и семенах аконитов.
Физико-химические свойства: аконитин мало растворяется в воде
(1:4500), лучше в диэтиловом эфире (1:70), этиловом спирте (1:40), легко
растворяется в хлороформе (1:3). Этот алкалоид экстраруется органическими
растворителями из щелочных водных растворов, меньшие его количества
экстрагируются и из кислых водных растворов.
Применение. Аконитин и настойку аконитов применяют в некоторых
странах в составе мазей как анальгезующее средство при невралгиях, артритах и
некоторых других заболеваниях. В наше время в народной медицине нашей страны
также применяют акониты для изготовления из них разного лекарства.
73
Действие на организм. Аконитин сначала возбуждает, а потом угнетает
центральную нервную систему. Он влияет на сердце и дыхание. Аконитин является
сильным ядом, который быстро всасывается в кровь. В зависимости от дозы
аконитина смерть может настать через несколько минут после поступления его в
кровь. В большинстве случаев причиной отравлений являются части аконитов
(клубни, семена, цветы), а не аконитин, выделенный из растений.
Метаболизм. Аконитин быстро разлагается в организме, однако
метаболиты этого алкалоида почти не изучены. Известно, что токсичные вещества,
которые содержатся в аконитах, быстро разлагаются в организме и выводятся с
мочой.
ГАШИШ
Гашиш – один из наркотиков, который употребляют наркоманы во многих
странах мира. Источником добывания гашиша есть конопля. В разных странах
гашиш имеет неодинаковые названия. Название гашиш принято в большинстве
республик бывшего Советского Союза, в европейских странах и в странах Ближнего
Востока. В среднеазиатских странах этот наркотик имеет название анаша, а в
закавказских его называют план. В Индии гашиш имеет названия ганжа, харас и
хира, в США, Канаде и некоторых странах Латинской Америки - марихуана. В
Северной Америке его еще называют киф, в некоторых странах Южной Америки дагга, в Бразилии - маханга. В ряде стран отвар соцветий индийской конопли в воде
или молоке называют банг.
Независимо от названия гашиша в разных странах мира его добывают из
конопли. Конопля - это однолетнее травянистое, преимущественно двудомное
растение, у которого мужские и женские генеративные органы размещены на
разных особях. Поэтому различают мужские и женские особи конопли.
Значительное распространение в разных странах мира имела конопля
посевная (Cannabis sativa), стебли которой используют для получения волокон, а
семена - для добывания масла. По данным литературы, конопля посевная не
содержит наркотических веществ, которые входят в состав гашиша.
Разновидностью конопли посевной является конопля индийская (Cannabis indica),
которая распространена в Индии, Западном Китае, среднеазиатских республиках
бывшего Советского Союза и некоторых других странах.
По внешнему виду и анатомическому строению посевная и индийская
конопля одинаковые, но различаются наличием некоторых физиологически
активных веществ. В отличие от конопли посевной, конопля индийская содержит
наркотические вещества, которые входят в состав гашиша. Эти вещества
образуются в женских особях индийской конопли во время их цветения. В это время
на цветах и близлежащих к ним верхних листках откладывается в виде пленки
74
липкая золотистая смола, которая имеет приятный запах. Собранная в это время
смола имеет наркотические свойства и на рынке реализуется как гашиш. Итак,
гашиш - это высушенная смола, собранная из женских растений индийской конопли
во время их цветения.
Кроме смолы в состав гашиша может входить определенное количество
тканей индийской конопли (эпидермис листков, соцветие, плоды и т.п.), на которых
откладывалась смола. Не всегда гашиш, который продается, является смолой
женских особей индийской конопли с незначительной примесью растительных
тканей. Большей частью под названием «гашиш» реализуют разтертые верхушки
женских особей индийской конопли вместе со смолой. Такой гашиш кроме смолы
содержит значительное количество растительных тканей. Среди наркоманов
довольно популярным есть так называемый «жидкий гашиш», для получения
которого используют растолченные листки и соцветие индийской конопли в фазе
цветения, которые заливают органическим растворителем (преимущественно
бензином) и настаивают на протяжении нескольких суток. Потом сливают из
твердых частиц вытяжку, которую упаривают досуха. Полученную массу реализуют
под названием «жидкий гашиш». Такой гашиш содержит значительное количество
наркотических веществ и не содержит тканей конопли.
В состав гашиша входит несколько десятков органических веществ, макрои микроэлементы. Наркотическое действие гашиша обусловлено наличием в нем
канабиноидов.
На рынке реализуется гашиш в виде порошка, шариков, спресованованной в
брикеты массы, таблеток и т.п. Наркоманы употребляют гашиш разными
способами: его жуют, едят с медом или сахаром, пьют с чаем, курят с табаком и т.д.
Физиологически активные составные части гашиша. Из многих
органических веществ, которые входят в состав гашиша, выраженное наркотическое
действие имеют лишь некоторые канабиноиды. К канабиноидам принадлежат канабинол, канабидиол, канабициклол, канабигерол, канабихромен, -тетрагидроканабинол, -тетрагидроканабинол и некоторые другие канабиноиды, а также их кислоты.
В некоторых источниках литературы в формулах тетрагидроканабинолов вместо 
пишут 1, а вместо  - 1(6).
Из перечиленных канабиноидов наиболее выраженное наркотическое
действие имеет -тетрагидроканабинол. Меньшей мерой наркотическое действие
проявляет -тетрагидроканабинол. Другие канабиноиды и их кислоты
наркотического действия почти не имеют:
75
HO
HO
I
I
II
III
II
O
O
C5H11
III
C5H11
Из приведенных формул можно сделать вывод, что - и тетрагидроканабинолы различаются между собой лишь положением двойной связи
в первом цикле их молекул.
Физиологическое активный -тетрагидроканабинол под действием кислот
превращается в -тетрагидроканабинол, а под влиянием кислорода - на
физиологически неактивный канабинол. При нагревании гашиша до 150 °С и выше
количество -тетрагидроканабинола в нем увеличивается почти на 1 %. Это
увеличение происходит за счет преобразования (при повышении температуры) на 
-тетрагидроканабинол других канабиноидов. Очевидно, этим и объясняется
повышенное наркотическое действие гашиша при курении сравнительно с
действием его при употреблении другими способами.
Действие гашиша на организм. Трава индийской конопли и препараты из
нее (настойка, экстракт) продолжительное время применялись в медицине как
болеутоляющее средство.
При употреблении гашиша наступает эйфория, возбуждение, потом
появляются чувство страха, галюцинации, депрессия, сонливость и ряд других
симптомов. У некоторых наркоманов, которые употребляют гашиш, возникает
взбешенность, стремление к бессмысленному и жестокому кровопролитию.
Некоторые наркоманы под влиянием гашиша осуществляют ряд опасных для
общества преступлений.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Открытие атропина
1. Реакция Витали - Морена. Эта реакция основана на том, что при нагревании
атропина с нитратной кислотой он разлагается на тропин и троповую кислоту.
При действии нитратной кислоты на троповую кислоту образуется
тринитротроповая кислота желтого цвета. Тринитротроповая кислота со щелочью
дает фиолетовый цвет:
H+
N CH3
OOC-CH-
+ H2O
N CH3
HOOC-CHCH2OH
CH2OH
атропин
OH +
тропин
троповая кислота
76
NO2
HOOC-CHCH2OH
+ 3HNO3
NO2
HOOC-CHHOCH2
NO2
+KOH
ON-OK
KOOC-C=
+
HOCH2
NO2
NO2
2,4,6-тринитротроповая кислота
Методика выполнения реакции. В фарфоровую чашку вносят несколько
капель хлороформного раствора исследуемого вещества, при комнатной
температуре выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл
концентрированной нитратной кислоты, которую выпаривают на кипящем водном
нагревателе досуха, и получают желтый сухой остаток. К этому остатку с одной
стороны наносят 2-4 капли ацетона, со второй - 1-2 капли 10 %-го спиртового
раствора калий гидроксида. Тонкой стеклянной палочкой соединяют эти растворы с
сухим остатком, который окрашивается в фиолетовый цвет. Появление этой окраски
свидетельствует о наличии атропина в пробе.
Кроме атропина эту реакцию дают гиосциамин, скополамин, вератрин,
стрихнин и некоторые другие соединения. Следует отметить, что цвет, который
возникает во время этой реакции, для каждого препарата имеет разные оттенки.
2. Реакция с n-диметиламинобензальдегидом. Атропин дает с nдиметиламинобензальдегидом красный цвет, который переходит в вишневокрасный, а потом в фиолетовый.
Методика выполнения реакции. К 2-3 капелям исследуемого раствора
прибавляют 3-5 капель 0,5%-го раствора n-диметиламинобензальдегида в
концентрированной сульфатной кислоте. Жидкость перемешивают и нагревают на
кипящем водном нагревателе на протяжении 5-10 мин. При наличии атропина
возникает красный цвет, который переходит в вишнево-красный, а потом в
фиолетовый.
Такой же цвет с n-диметиламинобензальдегидом дают гиосциамин и
скополамин. С этим реактивом дают цвет также морфин и кодеин, но оно не
переходит в фиолетовый. Кокаин не дает реакции с n-диметиламинобензальдегидом
в сульфатной кислоте.
3. Реакция с солью Рейнеке. Атропин с солью Рейнеке дает аморфный
осадок сиреневого цвета, который быстро превращается в кристаллический (сростки
ромбовидных кристаллов).
Методика выполнения реакции. На часовое стекло наносят 2 капли
хлороформного раствора исследуемого вещества или хлороформного извлечения из
биологического материала. Нанесенный раствор выпаривают при комнатной
температуре. К сухому остатку прибавляют каплю 0,1 моль/л раствора хлоридной
77
кислоты, а потом каплю свежеприготовленного 1 %-го раствора соли Рейнеке
NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]. При наличии атропина в растворе образуется аморфный
осадок сиреневого цвета, который быстро превращается в кристаллический (сростки
ромбовидных кристаллов).
4. Реакция с пикриновой кислотой. Атропин с пикриновой кислотой дает
светло-желтый кристаллический осадок.
Методика выполнения реакции. Атропин с 0,5 %-м раствором пикриновой
кислоты через 10-15 мин. образует светло-желтый кристаллический осадок в виде
пластинок или сростков из них. Реакцию с пикриновой кислотой на атропин
выполняют так же, как и реакцию с солью Рейнеке.
5. Открытие атропина методом хроматографии. Для открытия атропина
используют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой целью
применяют метод, описанный для открытия кодеина (см. занятие № 9).
6. Открытие атропина по УФ- и ИК-спектрам. Атропин в 0,05 моль/л
растворе сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 252, 258 и 264 нм.
В ИК-области спектра основание атропина (диск с калий бромидом) имеет основные
пики при 1720, 1153 и 1035 см -1.
Открытие скополамина
1. Реакция Витали - Морена. Скополамин дает реакцию Витали - Морена,
которую дает и атропин.
2. Реакция с n-диметиламинобензальдегидом. С этим реактивом дают
одинаковый цвет скополамин и атропин.
3. Реакция с реактивом Фреде. Скополамин с реактивом Фреде дает
желтовато-коричневый цвет. Этой реакции не дает атропин.
Методика выполнения реакции. 5-10 капель хлороформного извлечения
вносят в микропробирку и упаривают досуха. К сухому остатку прибавляют
несколько капель реактива Фреде. Если в исследуемой вытяжке есть скополамин, то
раствор приобретает желтовато-коричневый цвет.
4. Реакция с аммоний молибдатом и хлоридной кислотой. Для открытия
скополамина можно использовать не только реактив Фреде, который состоит из
аммоний молибдата и концентрированной сульфатной кислоты, а и смесь аммоний
молибдата с хлоридной кислотой.
Методика выполнения реакции. 5-10 капель хлороформного извлечения
вносят в микропробирку и упаривают досуха. К сухому остатку прибавляют
несколько кристалликов аммоний молибдата и 3-5 капель хлоридной кислоты.
Содержимое микропробирки перемешивают стеклянной палочкой с острым концом.
При этом возникает слабо желтоватый цвет. При нагревании микропробирки цвет
переходит в темно-синий. Этой реакции не дает атропин.
78
5. Открытие скополамина методом хроматографии. Для открытия
скополамина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК.
Открытие скополамина этим методом осуществляют так же, как и открытие кодеина
(см. занятие № 9).
6. Открытие скополамина по УФ- и ИК-спектрам. Основание
скополамина в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимумы
поглощения при 251, 257 и 263 нм. В ИК-области спектра основание скополамина
(диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1725, 1165, 1060 и 1041 см -1.
Открытие кокаина
1. Реакция с калий перманганатом. Кокаин дает с калий перманганатом
красно-фиолетовые кристаллы.
Методика выполнения реакции. 3-5 капель хлороформного раствора
исследуемого вещества или хлороформного извлечения из биологического
материала наносят на предметное стекло и при комнатной температуре выпаривают
досуха. Сухой остаток растворяют в одной капле 10 %-го раствора хлоридной
кислоты. Этот раствор также выпаривают досуха. К сухому остатку снова
прибавляют каплю 10 %-го раствора хлоридной кислоты и выпаривают досуха.
После этого к сухому остатку прибавляют каплю 1 %-го раствора калий
перманганата. При наличии кокаина в пробе через 10-20 мин. образуются краснофиолетовые кристаллы в форме прямоугольных пластинок и сростков из них. Если
вместо кристаллов такой формы образуются кристаллы в форме розеток или другой
форме, то жидкость с кристаллами осторожно перемешивают концом запаянного
капилляра, а потом снова прибавляют каплю 1 %-го раствора калий перманганата и
через 15-20 мин. рассматривают под микроскопом форму образованных кристаллов.
С калий перманганатом кристаллические осадки дают скополамин, аконитин,
тропакокаин, котарнин, берберин и гидрастин, однако форма образованных при
этом кристаллов отличается от формы кристаллов, которые образует кокаин с этим
реактивом.
2. Реакция с гексахлороплатинатной кислотой.
Методика выполнения реакции. К сухому остатку, полученному после
выпарывания хлороформного раствора исследуемого вещества или хлороформного
извлечения из биологического материала, прибавляют каплю 0,1 моль/л раствора
хлоридной кислоты и каплю 10 %-го раствора гексахлороплатинатной кислоты.
Образование светло-желтых кристаллов в форме дендритов, свидетельствует о
наличии кокаина в пробе.
3. Реакция с калий нитратом и концентрированной сульфатной
кислотой.
Методика выполнения реакции. К сухому остатку исследуемого вещества
79
прибавляют 0,1 г калий нитрата и 10 капель концентрированной сульфатной
кислоты. Смесь на протяжении 10 мин. нагревают на кипящем водном нагревателе.
После охлаждения смеси к ней прибавляют 10 мл воды и 10 мл хлороформа, потом
взбалтывают и от водной фазы отделяют хлороформное извлечение, которое не
исследуют. Реакцию водной фазы с помощью аммиака доводят до щелочной.
Щелочно-аммиачную жидкость взбалтывают с 10 мл хлороформа.
Полученное хлороформное извлечение выпаривают досуха. Сухой остаток
растворяют в 1 мл ацетона, потом к этому раствору прибавляют 2 капли 10 %-го
раствора натрий гидроксида. При наличии кокаина появляется пурпуровый цвет.
Если в исследуемом растворе содержится атропин, появляется фиолетовый цвет.
4. Реакция образования бензойно-этилового эфира.
Методика выполнения реакции. К нескольким крупинкам или к сухому
остатку исследуемого вещества прибавляют 2 мл концентрированной сульфатной
кислоты и 2 мл этилового спирта. Смесь нагревают на кипящем водном нагревателе
на протяжении 5 мин. Появление характерного запаха бензойно-этилового эфира
свидетельствует о наличии кокаина в пробе. Этот запах хорошо ощущается тогда,
когда к полученной жидкости прибавить 10-кратный объем холодной воды. Эта
реакция малочувствительна, ее можно использовать при исследовании порошков и
других объектов на наличие кокаина.
5. Открытие кокаина методом хроматографии. Для открытия кокаина
применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой целью
используют методику, описанную для открытия кодеина.
6. Открытие кокаина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор кокаина в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 230, 274 и 281 нм. Раствор
кокаина в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения
при 233 и 275 нм, а также изгиб при 281 нм. В ИК-области спектра основание
кокаина (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1728, 1700, 1275 и 1106
см-1.
Открытие эфедрина
1. Реакция с солями купрума и сероуглеродом. При взаимодействии
эфедрина с сероуглеродом и щелочным раствором купрум сульфата образуется
растворимое в бензоле производное дитиокарбаминовой кислоты:
CH3
2+
CH-CH-CH3 + CS2 + Cu
HO NH-CH3
-
+ OH
CH3
S
CH3
C-N-CH-CH
Cu
CH-CH-N- C
HO
S
S
S
CH3
+ H2O
OH
Методика выполнения реакции. В микропробирку вносят каплю раствора
исследуемого вещества, подкисленного ацетатной кислотой, прибавляют каплю 5
%-го раствора купрум сульфата, а потом аммиак до щелочной реакции. К
80
полученному раствору прибавляют 2-3 капли смеси сероуглерода и бензола (1:3),
содержимое микропробирки взбалтывают. При наличии эфедрина бензольный слой
окрашивается в коричневый или желтый цвет. Эту реакцию дает и кониин.
2. Реакция с водным раствором купрум сульфата.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 2-3 мл исследуемого
раствора, прибавляют 0,5 мл 10 %-го водного раствора купрум сульфата, 1 мл 15 %го раствора натрий гидроксида и 3 мл диэтилового эфира. Содержимое пробирки
взбалтывают. Если в исследуемом растворе содержится эфедрин, то водная фаза
приобретает голубый, а эфирная - фиолетовый цвет.
3. Реакция с 2, 4-динитрохлорбензолом. Эфедрин и другие соединения, в
молекулах которых ОН-группа находится в α-положении, а аминогрупа - в βположении относительно ароматического кольца, при нагревании превращаются в
фенилэтилкетон и амин:
CH-CH-CH3
C-CH2-CH3 + CH3-NH2
HO NH-CH3
O
Метиламин, образующийся во время этой реакции, с 2,4-динитрохлорбензолом дает соединение желтого цвета, которое экстрагируется хлороформом:
O-
+NaOH
O2N
Cl + CH3-NH2
N-ONa
H3C-N=
+
NO2
NO2
Методика выполнения реакции. В микропробирку вносят каплю эфирного
раствора исследуемого вещества, прибавляют каплю 5 моль/л раствора натрий
гидроксида и каплю 5 %-го раствора 2,4-динитрохлорбензола в этиловом спирте.
Пробирку нагревают на кипящем водном нагревателе на протяжении 5 мин. При
наличии эфедрина в пробе раствор окрашивается в желто-коричневый цвет.
Если к охлажденному раствору добавить 1-2 капли хлороформа и несколько
капель разбавленной ацетатной кислоты, а потом взболтать, то хлороформный слой
окрасится в желтый цвет.
4. Реакция с реактивом Драгендорфа. Во время взаимодействия эфедрина
с реактивом Драгендорфа образуются кристаллы, которые напоминают тонкие иглы,
собранные у пучки.
5. Открытие эфедрина по УФ- и ИК-спектрам. Основание эфедрина,
растворенное в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты, имеет максимумы
поглощения при 251, 256, 262 нм. В ИК-области спектра основание эфедрина (диск
с калий бромидом) имеет основные пики при 703, 745 и 1455 см -1.
81
Открытие галантамина
1. Реакции группового осаждения алкалоидов. Галантамин образует
осадки с реактивами Драгендорфа, Зонненшейна и другими реактивами группового
осаждения алкалоидов.
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения наносят на предметное стекло и при комнатной температуре
выпаривают досуха. Сухой остаток на предметном стекле растворяют в 1-2 каплях
0,01 моль/л раствора хлоридной кислоты. Рядом с этим раствором на предметное
стекло наносят каплю одного из реактивов группового осаждения алкалоидов. Эти
капли смешивают одна с одной с помощью стеклянной палочки. Появление осадка
свидетельствует о присутствии галантамина.
3. Реакция с реактивом Марки. При добавлении реактива Марки к
раствору галантамина появляется сине-фиолетовый цвет.
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения вносят в углубление на фарфоровых пластинках и при комнатной
температуре выпаривают досуха. На сухие остатки наносят каплю реактива Марки.
Появление цвета свидетельствует о присутствии галантамина.
4. Реакция с реактивом Фреде. Реактив Фреде с галантамином дает
зеленый цвета, который переходит в синий.
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения вносят в углубление на фарфоровых пластинках и при комнатной
температуре выпаривают досуха. На сухие остатки наносят каплю реактива Фреде.
Появление цвета свидетельствует о присутствии галантамина.
5. Реакция с диазотированной сульфаниловой кислотой. Эта реакция
базируется на потому, что галантамин, имеющий метокси-групу, оксидируется
калий перманганатом, избыток которого связывают солью Мора. После окисления
метокси-группы в галантамине освобождается фенольная группа. Благодаря
наличию фенольной группы продукт окисления галантамина вступает в реакцию
взаимодействия с диазотированной сульфаниловой кислотой.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 3-5 мл хлороформного
извлечения, выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 1 мл 0,1 моль/л
растворе хлоридной кислоты. К раствору сухого остатка прибавляют 2 мл воды, 0,5
мл 0,3 %-го раствора калий перманганата. Жидкость тщательно перемешивают.
Через 3-5 мин. прибавляют 0,5 мл 10 %-го раствора соли Мора и 2 мл 15 %-го
водного раствора натрий гидроксида. Полученную жидкость фильтруют. К 3 мл
фильтрата прибавляют 0,5 мл 1 %-го раствора сульфаниловой кислоты в 7 %-м
растворе хлоридной кислоты и 0,5 мл 1 %-го раствора натрий нитрита. При наличии
галантамина в исследуемом растворе он окрашивается в розовый цвет. При
нагревании этого раствора розовый цвета переходит в красный.
82
6. Открытие галантамину по УФ-спектру. Раствор галантамина в 0,1
моль/л растворе хлоридной кислоты имеет максимумы поглощения при 232 и 289
нм.
Открытие секуринина
1. Реакция с реактивом Бушарда. Секуринин, как и другие алкалоиды, с
реактивами группового осаждения этих веществ дает аморфные осадки. В порядке
исключения секуринин с реактивом Бушарда дает кристаллический осадок. Поэтому
реакцию с реактивом Бушарда можно использовать для открытия секуринина.
Методика выполнения реакции. 5 капель хлороформного раствора
исследуемого вещества наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют каплю 0,01 моль/л раствора хлоридной кислоты, а
потом 2-3 капли реактива Бушарда. При наличии секуринина образуются
кристаллы, которые сравнивают по форме с кристаллами, которые образуются при
взаимодействии раствора фармакопейного секуринина нитрата с реактивом
Бушарда.
2. Реакция со смесью феррум (III) хлорида и калий йодида. Секуринин с
раствором феррум (ІІІ) хлорида и калий йодида дает кристаллы специфической
формы.
Методика выполнения реакции. 5 капель хлороформного раствора
исследуемого вещества наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют каплю 0,01 моль/л раствора хлоридной кислоты и 2-3
капли смеси растворов хлорида феррум (III) и калий йодида. При наличии
секуринина образуются кристаллы, которые сравнивают по форме с кристаллами,
которые образуются при взаимодействии раствора фармакопейного секуринина с
этим реактивом.
3. Открытие секуринина методом хроматографии. Секуринин открывают
методом хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. Для этого используют
хроматографические пластинки, покрытые тонким слоем силикагеля КСК, и
систему растворителей, которая состоит из хлороформа и ацетона в соотношении
1:1. Для проявления пятен секуринина на пластинках используют реактив Бушарда.
4. Открытие секуринина по УФ-спектрам. Растворы секуринина в
хлороформе имеют максимумы поглощения при 254-258 и 328 нм.
Открытие аконитина
1. Реакция с калий перманганатом. Аконитин с раствором калий
перманганата дает красно-фиолетовые кристаллы.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель хлороформного раствора исследуемого вещества, выпаривают досуха. К
83
сухому остатку прибавляют 1-2 капли 1 %-го раствора сульфатной кислоты, а потом
каплю 1 %-го свежеприготовленного раствора калий перманганата. При наличии
аконитина в растворе через 10-20 мин. образуются красно-фиолетовые кристаллы.
Кристаллы кокаина, скополамина, гидрастина тоже образуют при взаимодействии с
этим реактивом, отличаются по форме от кристаллов, которые образуются при
наличии аконитина.
2. Реакция с кобальт роданидом. Аконитин с раствором кобальт роданида
в присутствии татратной кислоты дает ионный ассоциат, который экстрагируется в
хлороформ и окрашивает его в синий цвет.
Методика выполнения реакции. В делительную воронку вносят несколько
капель исследуемого раствора, прибавляют 3-5 капель 20 %-го раствора натрий
гидроксида и 10 мл хлороформа. Содержимое делительной воронки взбалтывают на
протяжении 10 мин. Потом от водной фазы отделяют хлороформный слой, к
которому прибавляют 0,2 г тартратной кислоты, 1 мл раствора кобальт роданида и
смесь взбалтывают. При наличии аконитина в пробе хлороформный слой
приобретает синий цвет. Такой же цвет дают кокаин, наркотин, папаверин, бруцин и
некоторые третичные амины. Эту реакцию можно использовать для открытия
аконитина в растительном сырье и в препаратах, добытых из этого сырья.
3. Реакция с резорцином, сульфатной кислотой. Аконитин с резорцином
в присутствии сульфатной кислоты дает красный цвет.
Методика выполнения реакции. 5-10 капель исследуемого раствора вносят в
фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 4 капле 80
%-го раствора сульфатной кислоты и нагревают чашку на кипящем водном
нагревателе на протяжении 5 мин. Потом прибавляют несколько кристалликов
резорцина и продолжают нагревание. Появление красного цвета (через 3-20 мин.)
свидетельствует о наличии аконитина в пробе. Эта реакция малочувствительная, ее
можно использовать для открытия аконитина в растительном материале, настойках
и некоторых других объектах.
4. Открытие аконитина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор аконитина в
смеси воды и этилового спирта (1:1) имеет максимумы поглощения при 228 и 270
нм. Этот препарат в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимумы
поглощения при 234 и 275 нм. В ИК-области спектра основание аконитина (диск с
калий бромидом) имеет основные пики при 1092, 1273 и 1713 см-1.
Открытие гашиша
В лаборатории на химико-токсикологическое исследование могут поступать
гашиш, недокуренные сигареты с содержанием гашиша, слюна, смывы из пальцев
рук курильщиков гашиша и некоторые другие объекты. Для открытия канабиноидов
в этих объектах применяют цветные реакции, хроматографические методы. Для
доказательства наличия в исследуемых объектах тканей конопли применяют метод
84
микроскопии.
1. Микроскопическое исследование. Пробу исследуемого материала
(гашиш, содержимое сигарет, которые курят наркоманы) кипятят в растворе
хлоралгидрата до просветления пробы. Потом исследуемый материал
рассматривают под микроскопом. При наличии гашиша в поле зрения микроскопа
наблюдаются короткие в виде реторты волоски, железистые волоски с
одноклеточной головкой и еще ряд характерных признаков.
2. Цветные реакции. Для доказательства наличия канабиноидов в гашише
применяют реакции Буке, Дюкенау и Паули:
а) Реакция с реактивом Буке. Этот реактив состоит из концентрированной
сульфатной кислоты и этилового спирта в соотношении 2:3. Канабиноиды с
реактивом Буке дают коричнево-красный цвет.
Методика выполнения реакции. К 0,1-0,2 г исследуемого объекта
прибавляют 5 мл этилового спирта. Смесь нагревают до кипения, а потом
охлаждают. Жидкость сливают и взбалтывают с 0,2-0,3 г активированного угля.
Жидкость сливают с уголя и фильтруют. Фильтрат выпаривают досуха на водяном
нагревателе. Сухой остаток растворяют в смеси, которая состоит из 1 мл ацетона и
0,5 мл реактива Буке. При наличии канабиноидов появляется коричнево-красный
цвет. Граница открытия - 1 мкг канабиноидов в пробе.
б) Реакция с реактивом Дюкенау. Канабиноиды с реактивом Дюкенау дают
розовый цвет, который переходит в синий, а потом в темно-фиолетовый.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 0,1-0,2 г исследуемого
объекта и добавляют 2 мл реактива Дюкенау. Содержимое пробирки интенсивно
взбалтывают на протяжении 3-5 мин. Потом жидкость сливают с осадка. К
жидкости прибавляют 1 мл концентрированной хлоридной кислоты. При наличии
канабиноидов в исследуемом материале жидкость окрашивается в розовый цвет,
который переходит в синий, а потом в темно-фиолетовый.
в) Реакция с реактивом Паули. Канабиноиды с реактивом Паули дают
желтый цвет.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 0,1-0,2 г исследуемого
объекта (гашиша, сигарет, которые курили наркоманы), прибавляют 5 мл этилового
спирта. Содержимое пробирки нагревают до кипения, а потом охлаждают и
фильтруют. Несколько капель фильтрата наносят на фильтровальную бумагу и
опрыскивают реактивом Паули. Пятно на бумаге окрашенное в желтый цвет
свидетельствует о наличии канабиноидов в исследуемом объекте.
3. Методы хроматографии. Для разделения и открытия канабиноидов,
которые содержатся в гашише, применяют методы хроматографии на бумаге, в
тонком слое сорбента и метод газожидкостной хроматографии. В последнее время
метод хроматографии на бумаге для открытия канабиноидов используется редко.
85
а) Метод хроматографии в тонком слое сорбента. Для применения этого
метода при исследовании канабиноидов пользуются пластинками, покрытыми
тонким слоем силикагеля, закрепленным гипсом. Разделение канабиноидов и их
идентификацию осуществляют с помощью системы растворителей, которая состоит
из диметилформамида и бензола (1:1). Кроме этой системы для
хроматографирования канабиноидов можно применять системы растворителей, в
состав которых входят этиловый спирт и гексан (1:4), диэтиловый эфир и пентан
(1:4), диэтиламин, гексан и бензол (1:10:25) и некоторые другие.
Перед хроматографированием канабиноидов их изолируют из исследуемых
объектов (гашиша, сигарет, которые содержат этот наркотик) этиловым спиртом.
Для этого в пробирку вносят 0,1-0,2 г гашиша или содержимого сигарет и
прибавляют 5 мл этилового спирта. Эту смесь нагревают до кипения, а потом
охлаждают и фильтруют. Фильтрат упаривают на водном нагревателе до
небольшого объема (0,3-0,5 мл). 2 капли этой жидкости наносят на
хроматографическую пластинку и осуществляют хроматографирование. Потом
пластинку вынимают из камеры для хроматографирования, подсушивают на воздухе
и опрыскивают реактивом Паули, под действием которого пятна канабиноидов на
пластинке окрашиваются в желтый или желто-бурый цвет.
б) Метод газожидкостной хроматографии. Для хроматографирования с
помощью этого метода используют спиртовое извлечение из исследуемых объектов.
Это извлечение получают так же, как и для хроматографирования канабиноидов
методом хроматографии в тонком слое сорбента. Хроматографирование проводят с
помощью газового хроматографа «Цвет-100» или прибора другой конструкции,
который имеет пламенно-ионизационный детектор.
Условия хроматографирования: стеклянная колонка длиной 1,5 м; твердый
носитель-хроматон, на поверхность которого нанесено 3 % жидкой фазы OV-17; газноситель - азот или гелий, который пропускают через хроматограф со скоростью 30
мл/мин; температура термостата колонки - 215 °С; температура дозатора и
детектора - 250 °С; в хроматограф вводят 1-2 мкл указанной выше спиртового
извлечения. Канабиноиды идентифицируют за временем их удержания.
4. Спектральные методы. В ряде случаев правоохранительные органы
ставят перед экспертами-токсикологами вопроса: идентичны ли за составом пробы
гашиша, изъятые у разных наркоманов?
Утвердительный ответ эксперта на этот вопрос дает возможность
правоохранительным органам сделать вывод, какой на «черный рынок» поступает
гашиш с одной территории. Для решения вопроса об идентичности разных проб
гашиша необходимо выполнить спектральный анализ микроэлементов, которые
содержатся в этих пробах. Наиболее распространенными микроэлементами в разных
сортах гашиша есть стронций, бор, марганец, никель, хром, медь, ванадий и
86
некоторые другие. Эти микроэлементы из почвы попадают в коноплю, а из конопли
в гашиш. Известно, что почва определенного региона может отличаться от почвы
других регионов содержанием микроэлементов, поэтому и конопля, которая
прорастала на соответствующей почве, отличается микроэлементным составом от
конопли других регионов. Тоже можно сказать и о гашише. Этот наркотик,
полученный из конопли, которая прорастала в определенном регионе, отличается от
гашиша, полученного из конопли других регионов.
Для определения микроэлементов в гашише или в сигаретах их сжигают. В
полученном пепле определяют микроэлементы с помощью эмиссионной или
атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Методики определения химических
элементов с помощью этих методов описаны в инструкциях, которые прибавляются
к соответствующим приборам, а также во многих источниках литературы из
спектральных методов анализа.
5. Открытие гашиша в слюне наркоманов. У лиц, которые курят гашиш,
некоторые компоненты этого наркотика на протяжении нескольких часов после
курения можно найти на слизистых оболочках ротовой полости. Поэтому у лиц,
которые курили гашиш, берут около 3 мл слюны, а потом ротовую полость
промывают 50 мл 75 %-го этилового спирта, насыщенного хлоридом натрия.
Насыщение этилового спирта хлоридом натрия осуществляют для того, чтобы
предотвратить глотание спирта наркоманом. Слюну и смыв из ротовой полости
объединяют, переносят в делительную воронку, добавляют 50 мл насыщенного
водного раствора хлорида натрия и 10 мл этилацетата.
Содержимое делительной воронки взбалтывают на протяжении 5 мин. и
оставляют на такое же время для разделения фаз. Потом отделяют фазу органиченкого растворителя от водной фазы, которую еще 2 раза взбалтывают с новыми порциями этилацетата (по 10 мл). Этилацетатные извлечения объединяют, добавляют к
ним 1,5 г безводного сульфата натрия и взбалтывают на протяжении 10 мин. Потом
этилацетат отфильтровывают от сульфата натрия. Этилацетат упаривают до небольшого объема (2-3 капли). В упареном этилацетатном извлечении открывают канабиноиды методом хроматографии в тонком слое сорбента так, как указано выше.
5. Открытие гашиша в смывах из пальцев рук наркоманов. Пальцы рук
лиц, которых подозревают в курении гашиша, протирают тампоном ваты или марли,
смоченным этиловым спиртом. Из этих тампонов на воздухе выпаривают этиловый
спирт. Потом тампоны заливают 5 мл диэтилового эфира, настаивают на
протяжении 3-5 мин. и растворитель сливают. Настаивание тампона с новой
порцией диэтилового эфира (5 мл) проводят еще раз. Эфирные извлечения из
тампона объединяют и упаривают до небольшого объема (2-3 капли). В упареном
извлечении определяют канабиноиды методом хроматографии в тонком слое
сорбента, как указано выше.
87
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных тропана, эфедрина, галантамина,
секуринина и аконитина из биологического материала.
2. Условия проведения характерных реакций на производные тропана, эфедрина,
галантамина, секуринина и аконитина.
3. Условия и методы анализа гашиша в разнообразных объектах.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить реакции открытия производных тропана, эфедрина, галантамина,
секуринина и аконитина.
2. Проводить анализа гашиша.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1995.- С.231-233, 240-245, 253-257.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. С. 182-198, 200-203.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С.
ЗАНЯТИЕ № 9.
ТЕМА: Открытие синтетических ядов „щелочной” хлороформного извлечения
(производных
индола,
пиразолона,
4-аминобензойной
кислоты)
Применение ТСХ при проведении скрининга лекарственных веществ,
которые попадаются в „щелочное” хлороформное извлечение.
ЦЕЛЬ:
Овладеть
методиками
выполнения
осадочных,
цветных
и
микрокристаллоскопических реакций, используемых для открытия
производных индола, пиразолона, 4-аминобензойной кислоты. Овладеть
методом открытия ядовитых веществ в “щелочных” хлороформных
извлечениях с помощью тонкослойной хроматографии.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Лекарственные препараты - производные п-аминобензойной кислоты часто
применяются как местно анестезирующие средства. Среди них наиболее токсичный
дикаин. В высоких дозах они вызывают отравление организма. С учетом того, что
производные пиразолона имеют слабые основные свойства, предложен отдельный метод
экстракции производных пиразолона из органов, для чего водное кислое извлечение
сразу подщелачивают аммиаком до рН=8,5-10 и проводят экстракцию хлороформом.
Для возможности исследования этих групп веществ при судебно-химическом
анализе для химика-токсиколога необходимо изучение методик открытия ядовитых
веществ в вытяжках.
88
Открытие ядовитых веществ в модельных извлечениях с помощью физикохимических методов анализа, в частности тонкослойной хроматографии,
необходимо в практике химика-токсиколога для подтверждения идентичности
ядовитых веществ, а также для проведения ТСХ-скрининга как предварительного
этапа проведения исследования на наличие неизвестного лекарственного яда.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс органической
химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Пути всасывания, выведение алкалоидов из организма (курс токсикологической
химии).
4. Характерные реакции на производные п-аминобензойной кислоты и пиразолона
(курсы органической и фармацевтической химии).
5. Применение производных индола, пиразолона, п-аминобензойной кислоты в
медицине (курс фармакологии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая
помощь, метаболизм, изолирование, открытие производных паминобензойной кислоты (новокаин, дикаин, новокаинамид).
2. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая
помощь, метаболизм, изолирование, открытие производных индола
(резерпин, бруцин, стрихнин).
3. Физико-химические
свойства,
применение,
токсичное
действие,
метаболизм, изолирование, открытие производных пиразолона (антипирин,
анальгин, амидопирин, бутадион).
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. При нанесении пробы экстракта на лигнин образовалось пятно лимонножелтого цвета. Составьте дальнейший план химико-токсикологического
анализа.
2. Составьте один из вариантов схемы химико-токсикологического исследования
печени трупа человека на новокаин в присутствии новокаинамида.
3. При исследовании „щелочного” хлороформного экстракта из промывных вод
желудка с помощью ТСХ-скрининга после обработки хроматограммы 10 %
раствором сульфатной кислоты и под действием УФ-света отмечали наличие
пятна с голубой флюоресценцией. Выполните подтверждающие реакции на это
вещество.
89
4.
5.
Необходимо ли проводить исследование на эфедрин, когда при обработке
хроматограмме (ТСХ-скрининг) реактивом Драгендорфа окрашенного пятна не
получили?
При исследовании „щелочного” хлороформного извлечения в общей системе
растворителей только с реактивом Драгендорфа образовалось окрашенное
пятно. При проведении хроматографического исследования в отдельной
системе со „свидетелем” - новокаином, последний дал пятно после проявления
со значением Rf, близким к Rf исследуемого экстракта. Но после элюирования
пятна из необработанной зоны и проведении подтверждающих исследований
(реакции образования азокрасителя, Витали-Морена) элюат не дал
положительного результата. Объясните ситуацию.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Производные п-аминобензойной кислоты
НОВОКАИН (прокаин)
H 2N
COO-CH2-CH2-N(C2H5)2
Новокаин - это гидрохлорид β-диэтиламиноэтилового эфира nаминобензойной кислоты. В литературе он встречается под несколькими
названиями: прокаин, алокаин, синкаин, пентакаин, неокаин, этокаин и др.
Физико-химические свойства: новокаин (гидрохлорид) - это белый
кристаллический порошок без запаха. Растворяется в воде (1:1), этиловом спирте
(1:15), мало растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе. Новокаин
экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов.
Применение. Новокаин широко используют в медицине для местной,
инфильтрационной, спинномозговой анестезии, блокаде, иногда - внутрикостной
анестезии.
Действие на организм. За способностью вызвать поверхностную
анестезию новокаин менее активен, чем кокаин, но он и менее токсичен, чем кокаин
и дикаин. Новокаин не приводит к присущему кокаину явлению наркомании. После
поступления в кровь новокаина он снижает возбуждаемость периферических
холинореактивных систем, уменьшает возбуждаемость миокарда и некоторых
отделов головного мозга. В токсичных дозах новокаин вызывает возбуждение, а
потом паралич центральной нервной системы.
Метаболизм. Новокаин - неустойчивый препарат. В организме он
гидролизует на n-аминобензойную кислоту и диэтиламиноэтанол. Эти метаболиты
90
выделяются из организма с мочой. Часть метаболитов выделяется из организма в
виде глюкуронидов.
ДИКАИН
C4H9-HN
COO-CH2-CH2-N(CH3)2
Дикаин (анетаин, аметокаин, медикаин, пантокаин, тетракаин и др.)
является гидрохлоридом β-диметиламиноэтилового эфира n-бутиламинобензойной
кислоты.
Физико-химические свойства: это белый кристаллический порошок
(гидрохлорид), который растворяется в воде (1:8), хлороформе (1:22), этиловом
спирте (1:40), не растворяется в диэтиловом эфире. Дикаин экстрагируется
органическими растворителями из щелочных водных растворов.
Применение. Дикаин применяют в медицине для интубации гортани при
бронхо- и эзофагоскопии, бронхографии, в офтальмологии и т.п.
Действие на организм. Дикаин - сильное местноанестезирующее средство,
которое за активностью превосходит новокаин и кокаин, тем не менее он и более
токсичный, чем новокаин и кокаин. Дикаин в 2 раза токсичнее кокаина и в 10 раз
токсичнее, чем новокаин. Поэтому дикаин следует применять с осторожностью.
Метаболизм. Основным метаболитом дикаина есть n-аминобензойная
кислота. Другие метаболиты дикаина изучены недостаточно.
Производные индола
СТРИХНИН
Стрихнин принадлежит к алкалоидам - производным
N
индола. Стрихнин содержится в некоторых видах растений
рода стрихнос (рвотный орех или чилибуха, бобы Игнатия
N
и др.). В этих растениях кроме стрихнина содержатся
O
O
бруцин и некоторые другие алкалоиды. Известные
представители растений рода стрихнос, в которых нет
стрихнина, а есть бруцин и некоторые другие алкалоиды.
Физико-химические свойства: основание стрихнина растворяется в
хлороформе (1:6) и этиловом спирте (1:250). Слабо растворяется в диэтиловом
эфире (1:5500) и в воде (1:7000). Нитрат стрихнина растворяется в воде (1:50),
хлороформе (1:110), этиловом спирте (1:150), практически не растворяется в
диэтиловом эфире. Сульфат стрихнина растворяется в воде (1:50), этиловом спирте
(1:135), плохо растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
91
Стрихнин экстрагируется органическими растворителями, как из кислых,
так и из щелочных водных растворов. Однако большее количество этого алкалоида
экстрагируется из щелочных, водных растворов.
Применение. В медицинской практике применяли стрихнина нитрат и
настойку рвотного ореха (чилибухи), в которой содержится стрихнин. Стрихнин
используют в медицине как тонизирующее средство. Он используется при
сниженном обмене веществ, гипотонии, ослаблении сердечной деятельности,
парезах, параличах и т.п.
Действие на организм. Этот алкалоид в небольших дозах возбуждает
центральную нервную систему, повышает рефлекторную возбуждаемость. В
терапевтических дозах стрихнин стимулирует деятельность органов чувства,
тонизирует скелетные мышцы, усиливает процессы обмена веществ и т.п.
Стрихнин имеет не только лечебные свойства, в высоких дозах он является
высокотоксичным веществом. После поступления токсичных доз стрихнина в
организм быстро появляются признаки отравления этим алкалоидом. Наблюдаются
частые судороги, которые в ряде случаев заканчиваются смертью (при явлениях
асфиксии). Особенно легко возникают судороги под влиянием разных
раздражителей (стук, прикосновенье к телу отравленного и т.п.). Очень опасен
стрихнин для людей, которые страдают на сердечные заболевания, болезни печени,
почек, а также для детей.
Метаболизм. Стрихнин быстро всасывается в кровь из пищеварительного
канала, легко проникает в кровь через слизистые оболочки и неповрежденную кожу.
Около 80 % дозы стрихнина метаболизируется в печени, часть выделяется с
мочой в неизмененном виде. Вследствие медленного выделения из организма
стрихнина, который не метаболизировался, может оказать кумулятивное действие
этого алкалоида. Метаболиты стрихнина не идентифицированы. Стрихнин долго
сохраняется в трупном материале. Его можно открыть в эксгумированных трупах
через несколько лет после смерти.
БРУЦИН
Бруцин
- алкалоид, который содержится в
CH3O
N
рвотном
орехе,
бобах
Игнатия и некоторых других
CH3O
растениях.
В
орехе
и
бобах
бруцин содержится вместе
N
со
стрихнином.
В
некоторых
растениях содержится
O
O
бруцин, но нет стрихнина.
В химическом отношении бруцин - производное индола. По химическому
составу и строению бруцин аналогичен стрихнину. Эти алкалоиды различаются тем,
что в молекуле бруцина содержатся две метокси-группы, которых нет в молекуле
стрихнина.
92
Физико-химические свойства: основание бруцина растворяется в
этиловом спирте (1:3), хлороформе (1:5), диэтиловом эфире (1:187), плохо
растворяется в воде (1:1320). Бруцин экстрагируется органическими растворителями
как из кислых, так и из щелочных водных растворов. Тем не менее, большие
количества бруцина экстрагируются из щелочных водных растворов.
Применение. Бруцин не применяют в медицине. Его используют в
аналитической химии для открытия нитратов.
Действие на организм. По фармакологическому действию бруцин схож с
стрихнином, однако он менее токсичный, чем стрихнин.
Несмотря на относительно малую токсичность бруцина, исследование этого
алкалоида в извлечениях из биологического материала в ряде случаев необходимо.
Открытие стрихнина и бруцина в извлечении из органов трупа свидетельствует о
том, что отравление произошло не от стрихнина заводского производства, а от
препаратов (настойка, отвар), полученных из растительного сырья, которое
содержит как стрихнин, так и бруцин.
Метаболизм. В организме основное количество бруцина метаболизирует.
При этом образуются оксисоединения стрихнина, которые являются метаболитами
бруцина. Лишь незначительное количество бруцина выделяется из организма с
мочой в неизмененном виде.
РЕЗЕРПИН
CH3O
NH
N
OCH3
OCH3
O
CH3OOC
CH3O
C
OCH3
O
Резерпин принадлежит к алкалоидам, которые содержатся в разных видах
раувольфии. В некоторых видах раувольфии кроме резерпина содержится свыше 20
других алкалоидов.
Физико-химические свойства: основание резерпина растворяется в
хлороформе (1:6), мало растворяется в этиловом спирте (1:2000), практически не
растворяется в воде и диэтиловом эфире. Резерпин экстрагируется органическими
растворителями из щелочных водных растворов.
Применение. Резерпин применяют для лечения гипертонии (особенно на
ранней стадии). После применения резерпина гипотензивный эффект развивается
постепенно и сохраняется относительно долго. При гипертонии в ряде случаев
резерпин назначают вместе с другими препаратами гипотензивного действия.
Резерпин назначают при легких формах сердечной недостаточности, токсикозах
беременности, а также применяют в психиатрии и неврологии.
Действие на организм. Резерпин имеет гипотензивные свойства, имеет
93
успокоительное действие на центральную нервную систему, углубляет
физиологический сон, потенцирует действие барбитуратов и других снотворных
лекарстенных средств, замедляет сердечную деятельность.
Резерпин медленно всасывается из пищеварительного канала. При
внутривенном введении резерпина он быстро исчезает из крови. Токсичность
резерпина повышается при заболеваниях органов выделения (главным образом
почек).
Метаболизм. Резерпин является сложным эфиром. Под действием
ферментов определенное количество этого препарата гидролизирует. Часть
метаболитов резерпина образуется путем О-деметилирования. Метаболитами
резерпина есть триметоксибензойная кислота, метиловый спирт и ряд других
соединений. При частом употреблении резерпина он может кумулироваться в
организме.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Открытие новокаина
1. Реакция диазотирования.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 3 мл хлороформного
извлечения из биологического материала, выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют 5 капель 0,1 моль/л раствора хлоридной кислоты, а потом каплями - 1
%-й раствор натрий нитрита до тех пор, пока йодкрохмальная бумажка не начнет
окрашиваться в синий цвет. Через 5 мин. жидкость подщелачивают 2 %-м раствором
натрий гидроксида и прибавляют 5 капель щелочного раствора β-нафтола.
Появление красного или красно-оранжевого цвета свидетельствует о наличии
новокаина в пробе.
2. Реакция с раствором цитратной кислоты в ацетатном ангидриде.
Методика выполнения реакции. В микропробирку вносят 5-8 капель хлороформного
извлечения из биологического материала, прибавляют 3 капли 0,1 моль/л раствора
хлоридной кислоты, жидкость выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 3
капли 2 %-го раствора цитратной кислоты в ацетатном ангидриде. Содержимое
пробирки нагревают на кипящем водном нагревателе. Появление красного или
пурпурового цвета свидетельствует о наличии новокаина в пробе.
Эту реакцию дают третичные амины и их соли, среди которых есть и
некоторые алкалоиды.
3. Реакция с реактивом Драгендорфа. При добавлении к сухому остатку,
полученному после выпаривания хлороформного извлечения, капли реактива
Драгендорфа образуется осадок, который состоит из прямоугольных пластинок
красно-бурого цвета.
4. Открытие новокаина методом хроматографии. Для выполнения
исследования используют пластинки, покрытые тонким слоем силикагеля КСК, а
также систему растворителей, которая состоит из циклогексана, бензола и
диэтиламина (75:15:10). Пятна новокаина на пластинке проявляют реактивом
Драгендорфа.
94
5. Открытие новокаина за УФ- и ИК-спектрами. Водный раствор
новокаина имеет максимум поглощения при 290 нм. Новокаин в 0,1 моль/л растворе
сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 228, 272 и 279 нм. В ИКобласти спектра новокаин (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1274,
1605 и 1690 см-1.
Открытие дикаина
1. Реакция Витали - Морена. При нагревании дикаина с нитратной
кислотой образуется осадок желтого цвета. Если прибавить к этому осадку
спиртового раствора щелочи, возникает красный цвет. Эту реакцию на дикаин
выполняют так же, как и на атропин.
2. Реакция с натрий нитритом.
Методика выполнения реакции. К 1-2 капелям исследуемого раствора
прибавляют каплю 30 %-го раствора натрий нитрита. При наличии дикаина в
растворе образуется осадок, который состоит из тонких, раздвоенных на концах
призм.
3. Реакция с натрий нитритом и -нафтолом.
Методика выполнения реакции. К водному раствору исследуемого вещества
прибавляют 0,2 мл разбавленной хлоридной кислоты и 2 мл 3 %-го раствора натрий
нитрита, потом в эту смесь постепенно прибавляют щелочной раствор -нафтола.
Если в исследуемом растворе содержится дикаин, выпадает белый осадок и не
возникает никакой цвета.
Эта реакция дает возможность отличить дикаин от новокаина. Дикаин
отличается от новокаина характером аминогруппы и боковыми цепями,
соединенными с бензольным кольцом. Новокаин имеет первичную, а дикаин вторичную аминогруппу. Во время взаимодействия новокаина с нитритами
образуется соль диазония, которая дает с -нафтолом окрашенное диазосоединение.
Вторичная аминогруппа дикаина образует с нитритами не соль диазония, а
нитрозосоединение, которое при взаимодействии с -нафтолом не дает цвета.
4. Открытие дикаина методом хроматографии. Для открытия дикаина
применяют метод хроматографии в тонком слое сорбента так же, как и для открытия
новокаина.
5. Открытие дикаина по УФ- и ИК-спектрами. Дикаин в 0,05 моль/л
растворе сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 229, 281 и 312 нм.
В ИК-области спектра основание дикаина (диск с калий бромидом) имеет основные
пики при 1598, 1270 и 1166 см -1.
Открытие стрихнина
1. Реакция с калий дихроматом и сульфатной кислотой. Стрихнин с
калий бихроматом в присутствии сульфатной кислоты дает сине-фиолетовый цвет.
Методика выполнения реакции (вариант 1). В фарфоровую чашку вносят 510 капель хлороформного раствора исследуемого вещества или такое же количество
хлороформного извлечения из биологического материала. Хлороформ выпаривают
95
досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 80 %-го раствора сульфатной кислоты.
Содержимое фарфоровой чашки перемешивают стеклянной палочкой и в жидкость
вносят кристаллик калий дихромата. Если фарфоровую чашку время от времени
наклонять в разные стороны, то в момент стекания кислоты из сухого остатка от
него тянутся сине-фиолетовые полосы. Эта реакция на стрихнин очень
чувствительная, однако выполнению ее мешают морфин, бруцин, хинин, цитраты,
тартраты и нитраты. На эту реакцию особенно отрицательно влияют нитратная
кислота и ее соли. По этой причине реакция нитрата стрихнина с калий дихроматом
и сульфатной кислотой почти не происходит.
Методика выполнения реакции (вариант 2). Для доказательства наличия
нитрата стрихнина пробу исследуемого вещества (около 1 мг) нагревают с 2-3
каплями концентрированной ацетатной кислоты, раствор охлаждают, вносят в него
кристаллик калий дихромата и 2 мл концентрированной сульфатной кислоты. При
наличии нитрата стрихнина появляется фиолетовый цвет, который через несколько
минут переходит в винно-красный.
2. Реакция с меркурий (II) хлоридом в концентрированной сульфатной
кислоте.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 1 мл исследуемого
раствора, прибавляют 1 г гранулированного цинка и 1 мл 1 %-го раствора меркурий
(II) хлорида в концентрированной сульфатной кислоте. Смесь нагревают на
кипящем водном нагревателе на протяжении 2 мин, охлаждают и фильтруют. Каплю
фильтрата вносят в углубление на пластинке для капельных реакций и прибавляют
каплю 0,05 %-го раствора натрий нитрита. При наличии стрихнина возникает
красный цвет.
3. Реакция с аммоний ванадатом в сульфатной кислоте. Раствор
аммоний ванадата в концентрированной сульфатной кислоте (реактив Манделина)
со стрихнином дает сине-фиолетовый цвет, которой переходит в красный. Этой
реакции мешает большой избыток кислоты.
4. Реакция Витали – Морена. Стрихнин дает реакцию Витали - Морена.
Во время этой реакции при наличии стрихнина возникает красный цвет. Эту
реакцию дает и атропин, при наличии которого возникает красно-фиолетовый цвет.
5. Открытие стрихнина методом хроматографии. Для открытия
стрихнина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой
целью применяют методику хроматографирования, описанную для открытия
наркотина.
6. Открытие стрихнина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор стрихнина в
этиловом спирте имеет максимум поглощения при 255 нм. При такой же длине
волны стрихнин имеет максимум поглощения и в 0,05 моль/л растворе сульфатной
кислоты. В ИК-области спектра основание стрихнина (диск с калий бромидом)
имеет основные пики при 1664, 1480, 1392 и 764 см -1.
7. Открытие стрихнина при наличии бруцина. Выполнению реакции на
стрихнин с концентрированной сульфатной кислотой и калий дихроматом, а также с
реактивом Манделина мешает бруцин. Поэтому при наличии смеси стрихнина и
бруцина последний разрушают смесью сульфатной и нитратной кислот, а потом
96
экстрагируют стрихнин диэтиловым эфиром. Эфирное извлечение выпаривают
досуха, а в сухом остатке определяют стрихнин.
Методика выполнения реакции. Исследуемый раствор, который содержит
стрихнин и бруцин, выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 2 мл
разбавленной сульфатной кислоты и 2 капли концентрированной нитратной
кислоты. Смесь оставляют на 1-2 ч. После этого жидкость подщелачивают
раствором натрий гидроксида и взбалтывают с диэтиловым эфиром (2 раза по 5 мл).
Эфирные извлечения объединяют и выпаривают досуха. В сухом остатке
определяют наличие стрихнина с помощью соответствующих реакций.
Открытие бруцина
1. Реакция с раствором аммоний ванадата в сульфатной кислоте.
Раствор аммоний ванадата в концентрированной сульфатной кислоте (реактив
Манделина) дает с бруцином красный цвет, который переходит в желтый. Стрихнин
тоже дает эту реакцию, однако цвет, который возникает во время этой реакции,
отличается от цвета продукта реакции с бруцином.
2. Реакция с реактивом Фреде. Этот реактив дает с бруцином красный
цвет, который переходит в желтый. Стрихнин не дает этой реакции.
3. Реакция с реактивом Эрдмана. Бруцин дает с реактивом Эрдмана
красный цвет, который переходит в желтый. Стрихнин не дает этой реакции.
4. Реакция с нитратной кислотой и станум (II) хлоридом.
Методика выполнения реакции. К остатку после выпаривания исследуемого
раствора или хлороформного извлечения из биологического материала прибавляют
3-5 капель концентрированной нитратной кислоты. При наличии бруцина
появляется красный цвет, который переходит в желтый. Если к этому раствору
прибавить несколько капель раствора станум (II) хлорида, появится фиолетовый
цвет. При большом избытке нитратной кислоты интенсивность фиолетового цвета
ослабляется.
5. Открытие бруцина методом хроматографии. Для открытия бруцина
применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С помощью этого
метода бруцин открывают так же, как и наркотин.
6. Открытие бруцина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор бруцина в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 267 и 301 нм. Бруцин в 0,05
моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 265 и 300
нм. В ИК-области спектра основание бруцина (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1649, 1500, 1450, 1285 и 1190 см -1.
Открытие резерпина
1. Реакция с реактивом Эрдмана. С этим реактивом резерпин дает желтый
цвет.
2. Реакция с реактивом Фреде. Резерпин с реактивом Фреде дает синий
цвет, который переходит в зеленый.
3. Реакция с реактивом Манделина. Реактив Манделина с резерпином
дает синий цвет, который при нагревании переходит в зеленый.
97
4. Реакция с калий дихроматом, ацетатной и сульфатной кислотами.
Методика выполнения реакции. К сухому остатку, полученному после
выпаривания хлороформного извлечения из биологического материала, прибавляют
5 капель ледяной ацетатной кислоты и кристаллик калий дихромата, а потом - 2 мл
концентрированной сульфатной кислоты. При наличии резерпина появляется
зеленый цвет, который переходит в фиолетовый, а потом в красновато-коричневый.
5. Реакция с ванилином и хлоридной кислотой.
Методика выполнения реакции. К раствору исследуемого вещества
прибавляют 2-3 капли 2 %-го раствора ванилина в концентрированной хлоридной
кислоте. При наличии резерпина в исследуемом растворе появляется розовофиолетовый цвет.
6. Реакция с раствором меркурий (II) хлорида.
Методика выполнения реакции. Несколько капель исследуемого раствора
наносят на предметное стекло и прибавляют каплю раствора меркурий (II) хлорида.
При наличии резерпина через несколько минут появляются кристаллы, которые
имеют форму сферолитов, которые состоят из тонких пластинок.
7. Открытие резерпина за флуоресценцией его продуктов реакции.
Эту пробу можно выполнить в нескольких вариантах:
Методика выполнения реакции (вариант 1). Несколько капель
хлороформного раствора исследуемого вещества вносят в фарфоровую чашку и
выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 2-3 капли 1 %-го раствора
ацетатной кислоты, а потом жидкость облучают УФ-светлом. Появление желтозеленой флуоресценции жидкости свидетельствует о наличии резерпина в пробе;
Методика выполнения реакции (вариант 2). К сухому остатку прибавляют 1
мл этилового спирта и каплю разбавленной сульфатной кислоты, а потом - 3-5
капель 0,1 моль/л раствора натрий нитрита. Если в исследуемой пробе содержится
резерпин, появляется желто-зеленый цвет раствора с интенсивной флуоресценцией.
8. Открытие резерпина за УФ- и ИК-спектрами. Раствор резерпина в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 267 и 294 нм. В ИК-области
спектра резерпин (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1120, 1220 и
1330 см-1.
Открытие ядовитых веществ основного характера с помощью метода
хроматографии в тонком слое сорбента (вариант 1).
Камеру для хроматографирования насыщают парами системы органических
растворителей этилацетат-ацетон-аммиак (22,5:2,5:2,5) в течение двух часов. На
линию старта на пластинку «силуфол» наносят по две капли извлечений,
содержащие ядовитые вещества, которые максимально экстрагируются из щелочной
среды. Пятна нанесенных растворов подсушивают на воздухе, а потом пластинку
вносят в камеру для хроматографирования, насыщенную парами системы
растворителей. Пластинку в камере оставляют на время необходимое для поднятия
системы растворителей на 10 см выше от линии старта. Пластинку вынимают из
камеры и высушивают на воздухе. После этого пластинку проявляют реактивом
Драгендорфа в модификации Мунье.
98
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных индола, пиразолона, 4-аминобензойной
кислоты из биологического материала.
2. Условия проведения характерных реакций на производные индола, пиразолона,
4-аминобензойной кислоты.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить реакции открытия производных индола, пиразолона, 4аминобензойной кислоты.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1989.- С. 265-270.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. С. 215-222.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.
99
ЗАНЯТИЕ № 10.
ТЕМА: Анализ ядовитых веществ „щелочного” хлороформного извлечения на
содержание производных фенантренизохинолина, алкалоидов опия,
синтетических аналогов и заменителей морфина. Количественное
определение „лекарственных ядов” в экстрактах органов трупов.
ЦЕЛЬ:
Овладеть
методиками
выполнения
осадочных,
цветных
и
микрокристаллоскопических реакций, которые используются для открытия
производных фенантренизохинолина, алкалоидов опия, синтетических
аналогов и заменителей морфина в „щелочных” хлороформных извлечениях
с целью дальнейшего их применения в химико-токсикологическом анализе.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
К производным фенантренизохинолина принадлежат морфин и кодеин.
Морфин в медицине используются как сильное обезболивающее средство при
онкологических заболеваниях, болевом шоке. Кроме того, при злоупотреблении
данным препаратом возникает зависимость, т.е. наркомания. Часто передозировка
ним приводит к смерти человека. В наше время злоупотребление происходит не
только морфином, а и опием, который является смесью алкалоидов, а также его
синтетическими аналогами. Поэтому необходимо уметь открывать все алкалоиды
данной группы для правильного вывода причины отравления.
Для оценки характера отравления (смертельное, острое, хроническое), для
определения скорости выведения яда из организма и решение других вопросов
необходимо после открытия яда выполнить количественное определение его в
извлечении. С этой целюь используют разные методы: фотометрические и
экстракционно-фотометрические в видимой области спектра, прямой и
дифференциальной спектрофотометрии в УФ-области, флюоресцентный,
денситометрический и планиметрический (по площади пятна), метод газовой
хроматографии и иммуннохимический.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические свойства исследуемых классов соединений (курс органической
химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Характерные реакции на морфин, кодеин, папаверин, апоморфин (курсы
органической и фармацевтической химии).
4. Пути всасывания, выведение алкалоидов из организма (курс токсикологической
химии).
5. Основные пути метаболизма морфина, кодеина (курс токсикологической
химии).
6. Применение производных изохинолина в медицине (курс фармакологии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические
свойства,
применение,
токсичное
действие,
метаболизм, изолирование, открытие производных фенантренизохинолина
(морфин, кодеин).
2. Физико-химические
свойства,
применение,
токсичное
действие,
100
3.
4.
1.
2.
3.
4.
метаболизм, изолирование, открытие алкалоидов опия (папаверин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая
помощь, метаболизм, изолирование, открытие синтетических аналогов
морфина (апоморфин, дионин, героин, промедол).
Количественное определение „лекарственных ядов” в экстрактах органов
трупов.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Разделите морфин и кодеин экстракционным методом при совместном
присутствии в экстракте из биологического материала. Проведите анализ на
эти вещества.
Найден труп мужчины, который много времени находился на учете в связи
с применением наркотиков. Проведите исследование внутренних органов на
морфин и кодеин. Как доказать, что отравление вызвано опием.
Как отличить героин и морфин. Чем усложняется анализ на морфин?
При проведении исследования „щелочного” хлороформного извлечения с
реактивом Манделина получили устойчивый зеленый цвет. Чем вызвано
отравление?
Проведите
дальнейшие
исследования
„щелочного”
хлороформного извлечения.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Опий и омнопон
Опий - это высушенный молочный сок, который выделяется из недозрелых
головок мака снотворного. В опии содержится свыше 20 алкалоидов.
Опий содержит также ряд других веществ, основными из которых есть
белки, углеводы, кислоты, соли и некоторые другие азотосодержащие вещества. В
зависимости от сорта и места прорастания снотворного мака опий может содержать
от 2 до 20 % алкалоидов.
Главными алкалоидами опия является морфин, кодеин, папаверин,
наркотин, нарцеин, тебаин и некоторые другие. Следует отметить, что опийные
алкалоиды содержатся не только в молочном соке неспелых коробочек мака
снотворного, в значительно меньших количествах они есть в коробочках и соломе
дозревшего мака.
Продолжительное время опий и его препараты (настойку, экстракт,
таблетки) широко применяли в медицине как болеутоляющие средства. Выделенные
из опия алкалоиды (морфин, кодеин) также применяли в медицине как эффективные
препараты при лечении некоторых заболеваний. Со временем было установлено, что
опий, его препараты и некоторые алкалоиды, выделенные из опия, имеют
выраженное наркотическое действие. Поэтому перечисленные препараты, как
наркотики, были сняты с производства. Несмотря на это, опий, опийные алкалоиды,
солома опийного мака реализуются на черном рынке среди наркоманов. В связи с
этим перечисленные объекты могут направляться в судебно-химические
лаборатории для исследования. Из-за высокой токсичности опийных алкалоидов
они могут быть причиной отравлений, а органы и биологические жидкости трупов
людей, которые погибли от отравления, могут быть объектами судебно-химического
101
анализа.
Доказательством наличия опия в исследуемых объектах есть
открытия в нем морфина, кодеина, наркотина, меконовой кислоты и меконина.
Меконовая кислота и меконин не принадлежат к алкалоидам, но входят в состав
опия. Алкалоиды опия, меконовую кислоту и меконин изолируют из исследуемых
объектов водой, подкисленной сульфатной кислотой. Полученное кислое водное
извлечение взбалтывают с хлороформом, который отделяют от водной фазы. В
хлороформном извлечении из кислой среды определяют наркотин, меконовую
кислоту и меконин. Кислое водное извлечение, оставшееся после взбалтывания с
хлороформом, подщелачивают раствором натрий гидроксида и взбалтывают с
хлороформом. В хлороформном извлечении из щелочной среды определяют
наличие морфина и кодеина.
Открытие меконовой кислоты и меконина дает возможность
отличить опий от омнопона, в котором этих веществ нет.
Омнопон - это смесь пяти алкалоидов опия (морфина, кодеина,
наркотина, папаверина и тебаина), которая не содержит меконовой кислоты и
меконина. В 1 мл 1 %-го ампульного раствора омнопона содержится 6,7 мг морфин
гидрохлорида, 2,7 мг наркотина, 0,72 мг кодеина, 0,36 мг папаверин гидрохлорида и
0,05 мг тебаина.
Омнопон - это порошок кремового или светло-желтого цвета, который
растворяется в воде (1:15), этиловом спирте (1:50). При взбалтывании омнопона с
водой его растворы очень пенятся. Омнопон применяют в медицине
преимущественно с той же целью, что и морфин.
В химико-токсикологическом анализе при исследовании биологического
материала на наличие омнопона в извлечениях открывают морфин, кодеин,
наркотин, папаверин и тебаин. При исследовании опия в извлечениях из
биологического материала открывают теже алкалоиды и дополнительно
проверяют теже извлечения на наличие меконовой кислоты и меконина.
HO
O
N CH3
HO
МОРФИН
Морфин - главный алкалоид опия, в котором
содержится 3-20 % этого алкалоида. В молекуле морфина
содержатся атом Нытрогена, гидроксильная группа
фенольного характера и гидроксильная группа
спиртового характера, которые и предопределяют
химические свойства этого алкалоида.
Физико-химические свойства: основание морфина мало растворяется в
воде (в холодной 1:5000, в горячей 1:500), диэтиловом эфире (1:7630), бензоле
(1:1600), хлороформе (1:1500), лучше растворяется в этиловом спирте (в холодном
1:250, кипящем 1:13).
Ацетат морфина растворяется в этиловом спирте (1:100), лучше - в воде
(1:2,5), почти не растворяется в диэтиловом эфире.
Гидрохлорид морфина растворяется в этиловом спирте (1:100), воде (1:23),
102
почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Сульфат морфина мало растворяется в этиловом спирте (1:1000), лучше в
воде (1:21); практически не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Тартрат морфина растворяется в воде (1:10), хуже - в этиловом спирте
(1:1000), почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Морфин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов. Наибольшие количества морфина экстрагируются хлороформом
при рН =8,6...10,2.
Применение. В медицинской практике применяется преимущественно
морфина гидрохлорид в онкологии, при шоковых состояниях. Морфина сульфат
входит в состав „словалгин 30 ретард”.
Действие на организм. Этот препарат является основным представителем
наркотических анальгетиков. Морфин имеет сильное болеутоляющее действие. Он
снижает возбуждаемость болевых центров, владеет противошоковым действием при
травмах и т.п. Морфин вызывает состояние эйфории. Повторное употребление
морфина приводит к привыканию к нему (наркоманию). Этот алкалоид плохо
всасывается в кровь из пищеварительного канала. После парентерального введение
морфина в организм уровень его в крови достигает максимума через 1 ч.
Метаболизм. В организме основное количество морфина связывается с
глюкуроновой кислотой и в виде глюкуронида выделяется с мочой. За первые 8
часов после введения морфина в организм 50 % его выделяется из организма с
мочой в виде глюкуронида, а за 24 часа из организма выводит с мочой около 90 %
глюкуронида морфина. Незначительное количество морфина в организме
подвергается N-деметилированию (образуется норморфин) и О-метилированию
(образуется кодеин). При гниении органов трупов морфин постепенно превращается
в псевдоморфин, который называют еще оксидиморфином, или дегидроморфином.
Поэтому через определенное время в гнилом биоматериале морфин не открывается,
а вместо него можно открыть псевдоморфин.
КОДЕИН
Кодеин
- монометиловый эфир морфина. Он
CH3O
принадлежит к главным алкалоидам опия, в котором
содержится 0,2-2 % этого алкалоида. В некоторых
O
сортах индийского опия содержится около 6 %
N CH3 кодеина.
Физико-химические свойства: основание
кодеина растворяется в холодной (1:120) и кипящей
HO
(1:20) воде, диэтиловом эфире (1:50), хлороформе (1:2), этиловом спирте (1:2).
Гидрохлорид кодеина плохо растворяется в хлороформе (1:800), лучше - в этиловом
спирте (1:100) и воде (1:30). Фосфат кодеина мало растворяется в этиловом спирте
(1:450), диэтиловом эфире и хлороформе, лучше - в воде (1:4). Сульфат кодеина
плохо растворяется в этиловом спирте (1:1300), диэтиловом эфире и хлороформе,
лучше - в воде (1:30).
Кодеин экстрагируется органическими растворителями с подщелоченных
103
водных растворов. Максимальные количества кодеина экстрагируются
хлороформом при рН = 8.
Применение. Кодеин применяют в медицине в виде основания и фосфата.
Он входит в состав таких препаратов: седалгин-нео, кофекс, пенталгин-ICN,
пиралгин, солпадеин, спазмовералгин нео, эффералган кодеин. Солпадеин как
комплексное средство используют при головных, зубных болях, гриппе, невралгия и
др. Некоторые из них применяют как анальгетики.
Действие на организм. По действию на организм кодеин подобен
морфину. Однако обезболивающее действие кодеина выражено слабее, чем
морфина. Кодеин меньшей мерой, чем морфин, угнетает дыхание. Кодеин
уменьшает возбуждаемость кашлевого центра и потому назначается против кашля.
Этот алкалоид в сочетании с анальгином, амидопирином, кофеином и другими
препаратами применяется при головных болях и т.п. Кодеин менее токсичный, чем
морфин. При частом употреблении кодеина появляется привыкание к нему.
Поэтому кодеин отнесен к наркотикам.
Метаболизм. В организме кодеин метаболизирует тремя путями. Часть
кодеина связывается с глюкуроновой кислотой и выделяется с мочой в виде
глюкуронида. Некоторое количество кодеина деметилируется (при Одеметилировании кодеина образуется морфин, при N-деметилировании норкодеин). Незначительное количество кодеина выделяется с мочой в
неизмененном виде. Через 6 часов после поступления кодеина в кровь из организма
выделяется около двох третих дозы, а через 24 часа он почти полностью исчезает из
организма.
CH3O
CH3O
N
OCH3
OCH3
ПАПАВЕРИН
Папаверин - один из алкалоидов опия.
В опии содержится 0,1-1,5 % папаверина.
Папаверин добывают также путем синтеза. В
медицинской
практике
используют
папаверина гидрохлорид.
Физико-химические свойства: основание папаверина почти не растворимо
в воде и малорастворимо в этиловом спирте и диэтиловом эфире. Гидрохлорид
папаверина растворяется в хлороформе (1:10), воде (1:40), этиловом спирте (1:120) и
почти не растворяется в диэтиловом эфире. Сульфат папаверина растворяется в воде
(1:2), этиловом спирте (1:20), хлороформе (1:20), плохо растворяется в диэтиловом
эфире (1:5000). Папаверин - слабое основание, он экстрагируется как из кислых, так
и из щелочных водных растворов.
Применение. В медицине папаверин применяют при спазмах кровеносных
сосудов и мышц органов брюшной полости и при бронхиальной астме (чаще в
комбинации с другими препаратами - андипал, папазол, спазмовералгин нео). Кроме
того, входит в состав супозитория с папаверином гидрохлоридом.
Действие на организм. Папаверин оказывает сосудорасширяющее и
спазмолитическое действие. В больших дозах он оказывает седативный эффект.
104
Метаболизм. Главным направлением метаболизма папаверина есть Одеметилирование. Фенольные соединения, которые обрауются при метаболизме,
выводят с мочой в виде глюкуронидов.
АПОМОРФИН
Апоморфин (3, 4-диоксиапорфин) добывают
нагреванием морфина с концентрированной хлоридной и
HO
сульфатной кислотами в автоклаве при 140 - 150 °С. В
медицине используют апоморфина гидрохлорид. Это
N CH3
белый, сероватый или желтоватый кристаллический
порошок, который зеленеет на воздухе.
Физико-химические свойства: основание апоморфина растворяется в
этиловом спирте и хлороформе, плохо растворяется в воде и диэтиловом эфире.
Гидрохлорид апоморфина растворяется в воде (1:50) и этиловом спирте (1:50),
плохо растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе. Апоморфин экстрагируется
органическими растворителями как из кислых, так и из щелочных водных
растворов.
Применение. Апоморфин применяют в медицине в виде гидрохлорида как
рвотное средство для быстрого освобождения желудка от ядовитых веществ и
недоброкачественных пищевых продуктов. Апоморфин применяют также для того,
чтобы вызвать отвращение к алкоголю при лечении хронических алкоголиков.
Действие на организм. Апоморфин вызывает рвоту через несколько минут
после введения его под кожу.
Метаболизм. Апоморфин выводится из организма с мочой в виде
глюкуронида. Часть апоморфина выделяется из организма в неизмененном виде.
HO
ДИОНИН
Дионин (этилморфина гидрохлорид) получают
синтетическим
путем
из
морфина.
Это
белый
кристаллический порошок без запаха, горький на вкус.
O
N CH3
Физико-химические свойства: Он растворяется в
воде (1:12), этиловом спирте (1:25). Почти не растворимый
HO
в диэтиловом эфире и хлороформе.
Дионин экстрагируется из щелочных водных растворов.
Применение. Дионин применяют как средство для успокоения кашля, а
также в офтальмологии в виде капель и мазей.
Действие на организм. За действием на организм дионин подобный
кодеину.
Метаболизм. Частично выводится в неизменном виде, часть подвергается
О-дезалкилированию.
C2H5O
105
CH3COO
O
N CH3
CH3COO
ГЕРОИН
Физико-химические
свойства:
Героин
(диацетилморфингидрохлорид) - белое кристаллическое
вещество, без запаха, горкое на вкус, которое
растворяется в воде (1:6), этиловом спирте (1:12),
хлороформе (1:6), не растворимое в диэтиловом эфире и
хлороформе. Основание героина растворяется в хлороформе (1:5), этиловом спирте
(1:31), диэтиловом эфире (1:100), плохо растворяется в воде (1:1700).
Героин - это синтетический препарат, который добывают ацетилированием
морфина.
В литературе героин встречается под названиями диаморфин и
ацетоморфин.
Применение. В свое время героин применяли в медицине как заменитель
морфина, а также как протикашлевый препарат. Со временем было установлено, что
героин более токсичный, чем морфин. Люди, которые повторно употребляют
героин, становятся наркоманами. Тому героин снят с производства и применение
его в медицине запрещено.
Учитывая вредное действие героина на организм человека, наличие случаев
отравления им и наркотическое действие, он может быть объектом судебнотоксикологического анализа. Если открытие героина в порошке, растворах, гранулах
не вызывает каких-то трудностей, то открытие его в органах трупов и
биологических жидкостях (крови, мочи) не всегда дает достоверные результаты
анализа.
Метаболизм. Героин является сложным эфиром. В организме под влиянием
соответствующих ферментов героин гідролізується с образованием морфина и
ацетатной кислоты. Часть героина, которая не метаболізувалась в органах трупов и
биологических жидкостях, может гідролізуватися в процессе выделения его из
указанных объектов под влиянием кислот, которыми підкислюють воду, или
этиловый спирт, которые используются для изолирования токсичных веществ из
объектов биологического происхождения. Поэтому эксперт может не открыть
героин в вытяжках из биологического материала или найти лишь его следы.
ПРОМЕДОЛ
Промедол
это
гидрохлорид
1,2,
4пропионилоксипиперидина. Промедол имеет синонимы
тримеперидин и триметилмеперидин.
N
CH3
Физико-химические свойства: промедол - это белый
кристаллический порошок, горький на вкус, растворимый в
CH3
воде, этиловом спирте и хлороформе, не растворимый в диэтиловом эфире и
бензоле. Он экстрагируется из водных растворов, которые имеют щелочную
реакцию. В меньших количествах промедол экстрагируется органическими
растворителями из слабокислых растворов.
Применение. Промедол применяется в медицине как обезболивающее
C6H5
CH3
OOCC2H5
106
средство. Его применяют при травмах, при подготовке больных к операции и в
послеоперационный период. Он используется для обезболивания во время родов.
Действие на организм. За действием на центральную нервную систему
промедол подобный морфину, но он меньшей мерой угнетает дыхательный центр,
чем морфин. При частом употреблении промедола у больных может появиться
страсть к нему (наркомания). Тому промедол можно применять лишь по назначению
врача.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование морфина из биологического материала
Для выделения морфина из биологического материала рекомендуют
методы, которые базируются на изолировании его этиловым спиртом,
подкисленным оксалатной кислотой, а также водой, подкисленной оксалатной или
сульфатной кислотой. Большие количества этого алкалоида выделяются из
биологического материала при изолировании его водой, подкисленной сульфатной
кислотой.
Открытие морфина
1. Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов. Морфин
дает осадки с реактивами группового осаждения алкалоидов (реактивами Бушарда,
Драгендорфа, Зонненшейна, Майєра и др.).
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения наносят на предметное стекло и при комнатной температуре
выпаривают досуха. Сухой остаток на предметном стекле растворяют в 1-2 каплях
0,01 моль/л раствора хлоридной кислоты. Рядом с этим раствором на предметное
стекло наносят каплю одного из реактивов группового осаждения алкалоидов. Эти
капли смешивают одна из одной с помощью стеклянной палочки. Появление осадка
свидетельствует о присутствии морфина.
2. Цветные реакции. Морфин дает цвет с реактивами Манделина
(фиолетовый), Марки (фиолетовый), Фреде (фиолетовый) и Эрдмана (красный,
переходит в желтый).
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения вносят в углубление на фарфоровых пластинках и при комнатной
температуре выпаривают досуха. На сухие остатки наносят каплю одного из
соответствующих реактивов. Появление цвета свидетельствует о присутствии
морфина.
3. Реакция Пеллагри. Сначала эту реакцию Пеллагри предложил для
открытия апоморфина. Со временем было доказано, что морфин и кодеин при
нагревании с концентрированными хлоридной и сульфатной кислотами
превращаются в апоморфин. Это дало возможность применить реакцию Пеллагри
для открытия морфина и кодеина.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят несколько капель
хлороформного извлечения, которое выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют 1-2 капли концентрированной хлоридной кислоты. После растворения
107
сухого остатка в этой кислоте в пробирку вносят 1-2 капли концентрированной
сульфатной кислоты. Смесь нагревают на кипящем водном нагревателе до полного
выпарывания хлоридной кислоты. После этого жидкость нагревают еще на
протяжении 15 мин., потом охлаждают и прибавляют 2-3 мл воды. Если при этом
образуется осадок, его растворяют в нескольких мл разбавленной хлоридной
кислоты. Полученный раствор нейтрализуют 10 %-м раствором натрий карбоната и
прибавляют 2-3 капли спиртового раствора йода. При этом появляется зеленый цвет.
После добавления 0,5-1,5 мл диэтилового эфира и взбалтывают водный слой
сохраняет зеленый цвет, а эфирный становится пурпурово-красным.
Избыток йода мешает этой реакции, поскольку цвет йода маскирует цвет
конечного продукта реакции. Эта методика пригодна для открытия морфина,
кодеина, героина и дионина.
4. Реакция с феррум (III) хлоридом. Морфин с раствором феррум (ІІІ)
хлорида дает синий цвет.
Методика выполнения реакции. В фарфоровую чашку вносят несколько
капель хлороформного извлечения, которое при комнатной температуре
выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1-2 капли свежеприготовленного
2 %-го водного раствора феррум (III) хлорида. При наличии морфина в пробе
появляется синий цвет.
5. Реакция с йодатной кислотой.
Методика выполнения реакции. При взбалтывании раствора морфина, слабо
подкисленного сульфатной кислотой, с раствором йодатной кислоты НІО3 или
калий йодата КІО3, который не содержит йодидов, выделяется свободный йод,
который при взбалтывании с хлороформом переходит в хлороформный слой,
окрашивая его в фиолетовый цвет.
Эту реакцию дают и примеси, которые переходят из биологического
материала в извлечение. Поэтому хлороформные извлечения должны быть очищены
от примесей.
6. Реакция с калий гексацианоферратом (III) и феррум (III) хлоридом.
Эта реакция базируется на окислении морфина калий (III) гексацианоферратом. При
этом гексацианоферрат (III) восстанавливается до гексацианоферрата (II), который с
феррум (III) хлоридом образует берлинскую лазурь синего цвета.
Методика выполнения реакции. В фарфоровую чашку вносят 1-2 мл
хлороформного извлечения; выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 1 мл
воды, подкисленной сульфатной кислотой. К раствору прибавляют 1 мл смеси
одинаковых объемов 2 %-го раствора калий гексацианоферрата (III) и 3 %-го
раствора феррум (III) хлорида. При наличии морфина в пробе раствор окрашивается
в синий цвет или выпадает осадок такого самого цвета.
Этой реакции мешают примеси белковых веществ и продуктов их
гидролиза. Поэтому исследуемые извлечения должны быть хорошо очищены от
примесей.
7. Метод хроматографии. Для открытия морфина применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой целью используют систему
растворителей, которая состоит из диэтилового эфира, ацетона, 25 %-го раствора
108
аммиака (40:20:2). Пятна морфина на хроматограмме проявляют реактивом
Драгендорфа, модифицированным за Мунье. Этот реактив окрашивает пятна
морфина на хроматограмме в розово-бурый цвет.
8. Определение морфина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор морфина в
этиловом спирте имеет максимум поглощения при 287 нм; в 0,1 моль/л растворе
натрий гидроксида морфин имеет максимумы поглощения при 250 и 296 нм; в 0,1
моль/л растворе сульфатной кислоты - при 284 нм. Водные растворы гидрохлорида
и сульфата морфина имеют максимум поглощения при 285 нм.
В ИК-области спектра основание морфина (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 805, 945, 1243 и 1448 см -1.
Открытие кодеина
1. Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов. С этими
реактивами (Драгендорфа, Майєра, Зонненшейна и другими) кодеин дает осадки.
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
2. Цветные реакции. Кодеин с реактивами Марки (зеленый с синеватым
оттенком), Манделина (зеленый, переходит в синий), Фреде (зеленый, переходит в
синеватый) дает соответствующие цвета.
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
3. Реакция Пеллагри. При нагревании кодеина с концентрированной
хлоридной, а потом с концентрированной сульфатной кислотами образуется
апоморфин, который с раствором йода дает цвет.
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
4. Метод хроматографии. Для открытия кодеина применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля КСК, пользуясь системой растворителей,
которая состоит из хлороформа, ацетона и диэтиламина в соотношении 50:30:2.
Пятна кодеина на хроматографических пластинках проявляют реактивом
Драгендорфа, модифицированным за Мунье. Под влиянием этого реактива пятна
кодеина окрашиваются в розово-бурый цвет.
5. Открытие кодеина по УФ- и ИК-спектрам. Основание кодеина,
растворенное в этиловом спирте, имеет максимум поглощения при 286 нм. В ИКобласти спектра основание кодеина (диск с калий бромидом) дает основные пики
при 1052, 1268 и 1500 см-1.
6. Открытие кодеина в моче. В делительную воронку вносят 50 мл мочи,
подщелачивают ее раствором аммиака до рН = 10, прибавляют 50 мл хлороформа и
взбалтывают содержимое на протяжении 5 мин. От водной фазы отделяют
хлороформное извлечение, которое взбалтывают на протяжении 3 мин. с 3 мл воды,
потом отделяют водную фазу от хлороформного извлечения. Это извлечение
фильтруют через слой безводного натрий сульфата. Хлороформное извлечение
выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 1 мл этилового спирта.
Полученный спиртовый раствор используют для определения кодеина с помощью
капельных реакций:
а) на фильтровальную бумагу наносят каплю спиртового раствора,
прибавляют каплю реактива Марки. При наличии кодеина в спиртовом растворе
109
пятно окрашивается в зеленый с синеватым оттенком цвет;
б) на фильтровальную бумагу наносят каплю спиртового раствора,
прибавляют каплю 0,5 %-го раствора аммоний ванадата и каплю 2 %-го раствора
сульфатной кислоты. Если в моче находится кодеин, то пятно окрашивается в
зеленый цвет, который переходит в синий.
Для большей убедительности кодеин в спиртовом растворе определяют
методом хроматографии.
Способы идентификации, которые дают возможность отличить кодеин
от морфина. Морфин и кодеин являются подобными за строением алкалоидами. С
многими реактивами они дают одинаковые реакции. Несмотря на это, их можно
легко отличить один от другого. Морфин дает реакции с феррум (III) хлоридом,
калий гексацианоферратом (III) и феррум (III) хлоридом, йодатной кислотой,
кодеин не дает этих реакций. Эти алкалоиды можно легко отличить по спектрам
поглощения и с помощью метода хроматографии в тонком слое сорбента.
Открытие папаверина
1. Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов. Папаверин
с реактивами группового осаждения алкалоидов образует осадки.
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
2. Цветные реакции. Папаверин дает цветные реакции с реактивами
Эрдмана (красный), Манделина (сине-фиолетовый), Марки (фиолетовый) и Фреде
(зеленый).
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
3. Реакция с кадмий хлоридом. Папаверин с кадмий хлоридом дает
сростки из тонких пластинок в форме куба.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят каплю
исследуемого раствора, выпаривают досуха. На сухой остаток наносят каплю 0,1 н.
раствора хлоридной кислоты. Рядом с этой каплей наносят каплю 10 %-го раствора
кадмий хлорида. Эти капли соединяют тонкой стеклянной палочкой. При наличии
папаверина в пробе появляются сростки из тонких пластинок в форме куба.
4. Метод флуоресценции. Папаверин в присутствии концентрированной
сульфатной кислоты дает желто-зеленую флуоресценцию.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 3 мл хлороформного
извлечения, выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 3 мл ацетатного
ангидрида. Содержимое пробирки нагревают до 80 °С и прибавляют каплю
концентрированной сульфатной кислоты. При наличии папаверина в пробе
появляется желто-зеленая флуоресценция.
5. Открытие папаверина методом хроматографии. Для открытия
папаверина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой
целью применяют методику, которая используется для открытия кодеина.
6. Открытие папаверина по УФ- и ИК-спектрам. Основание папаверина
в 0,1 моль/л растворе хлоридной кислоты имеет максимумы поглощения при 250,
284 и 310 нм. В 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты папаверин имеет
максимумы поглощения при 250, 254 и 310 нм. В ИК участке спектра основание
110
папаверина(диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1068,1273 и 1507см-1.
Открытие апоморфина
1. Реакция Пеллагри.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 5-6 капель
хлороформного раствора исследуемого вещества или хлороформного извлечения из
биологического материала, выпаривают досуха при комнатной температуре. Сухой
остаток растворяют в 0,5 мл воды и прибавляют 3-4 капли 10 %-го раствора натрий
карбоната. Потом каплями вносят около 0,25 мл спиртового раствора йода.
Появление зеленого цвета свидетельствует о наличии апоморфина в исследуемом
растворе. Если к раствору зеленого цвета, добавить 0,5-1 мл диэтилового эфира и
смесь взболтать, то водный слой сохраняет этот цвет, а эфирный слой становится
пурпурово-красным.
Реакцию Пеллагри дает морфин и некоторые его производные после
переведения их в апоморфин нагреванием с концентрированной хлоридной и
сульфатной кислотами.
2. Реакция с концентрированной нитратной кислотой. Сухой остаток,
полученный после выпарывания хлороформа, с концентрированной нитратной
кислотой дает красно-фиолетовый цвет, которой переходит в красный, а потом в
красно-бурый.
3. Реакция со смесью нитратной и сульфатной кислот. Сульфатная
кислота не дает цвета с апоморфином, тем не менее, если к концентрированной
сульфатной кислоте добавить небольшое количество нитратной кислоты, появляется
красный цвет, которой при стоянии раствора зеленеет.
4. Реакция с реактивом Фреде. Апоморфин с реактивом Фреде дает
грязно-зеленый цвет.
Методика выполнения реакции. 3-5 капель хлороформного раствора
исследуемого вещества или хлороформной извлечения из биологического материала
вносят в маленькую фарфоровую чашку и при комнатной температуре выпаривают
досуха. К сухому остатку прибавляют каплю реактива Фреде. Появление грязнозеленого цвета, который переходит в синий, свидетельствует о наличии апоморфина
в пробе.
5. Реакция с реактивом Марки. Эту реакцию выполняют так же, как и
реакцию с реактивом Фреде. При наличии апоморфина в пробе возникает
фиолетовый цвет, которой переходит в грязно-зеленый.
6. Реакция с феррум (III) хлоридом. Апоморфин с феррум (ІІІ) хлоридом
дает синий цвет.
Методика выполнения реакции. Несколько капель хлороформного
извлечения вносят в микропробирку и выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют 3-5 капель разбавленной хлоридной кислоты, полученный при этом
раствор выпаривают на водном нагревателе досуха. Сухой остаток растворяют в 3
каплях воды и прибавляют каплю 0,03 моль/л раствора феррум (III) хлорида.
Появление синего цвета свидетельствует о наличии апоморфина в исследуемом
растворе.
111
7. Открытие апоморфину по УФ- и ИК-спектрам. Апоморфин в 0,05
моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 273 нм и
изгиб при 305 нм. Основание апоморфину (диск с калий бромидом) имеет основные
пики при 1460, 1265 и 752 cм-1.
Открытие дионина
1. Реакции с реактивами Марки, Манделина и Фреде. Дионин дает
цветные реакции с реактивами Манделина (зеленый), Марки (синий, переходит в
сине-фиолетовый) и Фреде (зеленый, переходит в синий).
Методика выполнения реакции. Такая же как и для морфина.
2. Реакция с меркурий (ІІ) хлоридом. Дионин с меркурий (ІІ) хлоридом
дает тонкие бесцветные призматические кристаллы.
Методика выполнения реакции. На предметное стекло наносят несколько
капель хлороформного извлечения из трупного материала или несколько капель
исследуемого раствора. Эти жидкости выпаривают досуха. К сухому остатку
прибавляют каплю 0,1 моль/л раствора хлоридной кислоты и каплю 2 %-го раствора
ртути (II) хлорида. При наличии дионина в исследуемых жидкостях через несколько
минут появляются тонкие бесцветные призматические кристаллы.
3. Открытие дионина за этокси-группой. При действии некоторых
окислителей на вещества, в состав которых входит этокси-группа, она отщепляется
от молекул и окисляется до альдегида ацетатной кислоты. Этот альдегид с
морфолином и натрий нитропрусидом дает синий цвет.
Методика выполнения реакции. В микропробирку вносят 4-6 капель
исследуемой жидкости, которую на водном нагревателе выпаривают досуха. К
сухому остатку прибавляют каплю раствора калий дихромата (1 г калий дихромата
растворяют в 60 мл воды и осторожно прибавляют 7,5 мл концентрированной
сульфатной кислоты). Пробирку накрывают куском фильтровальной бумаги,
смоченной смесью растворов морфолина и натрий нитропруссида. Потом пробирку
нагревают на водном нагревателе. При наличии дионина в пробе на фильтровальной
бумаге возникает синее пятно. Граница открытия - 0,2 мг дионина в пробе.
4. Открытие дионина методом хроматографии. Для открытия дионина
используют метод хроматографии в тонком слое силикагеля, закрепленном гипсом.
С этой целью используют систему растворителей, которая состоит из диэтиламина,
диметилформалина, этилового спирта и этилацетата в соотношении 2:5:20:75. Пятна
дионина на пластинках проявляют реактивом Драгендорфа, модифицированным за
Мунье. Под влиянием этого реактива пятна дионина на хроматограмме
окрашиваются в желто-бурый цвет.
5. Открытие дионина по УФ-спектру. Дионин в 0,1 моль/л растворе
сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 285 нм и изгиб при 277 нм.
Открытие героина
1. Реакции с реактивами Манделина, Марки и Фреде. С этими
реактивами героин дает такие же реакции, как и морфин. В состав этих реактивов
входит концентрированная сульфатная кислота, которая гидролизирует героин с
112
образованием морфина и ацетатной кислоты. Морфин, который образовывается при
этом, дает реакции с реактивами Манделина, Марки и Фреде. Поэтому эти реакции
не специфические для открытия героина. Героин с реактивом Манделина дает
фиолетовый цвет, с реактивом Марки - красный, который переходит в фиолетовый,
с реактивом Фреде - фиолетовый, который переходит в грязно-зеленый, а потом в
розовый.
2. Реакция образования этилацетата.
Методика выполнения реакции. К нескольким кристалликам исследуемого
вещества или к сухому остатку (около 50 мг), полученному после выпаривания
извлечения из биологического материала, прибавляют 1 мл этилового спирта и 2 мл
концентрированной сульфатной кислоты. На протяжении 3-5 мин. смесь нагревают
на кипящем водном нагревателе. При наличии героина в пробе ощущается запах
этилацетата. Эта реакция малочувствительная, но специфическая для открытия
героина, ее не дают морфин и его производные (кодеин, дионин).
Чтобы доказать, что ацетильная группа от героина, а не от любого другого
соединения, необходимо выполнить реакции на морфин, который выделяется из
героина во время кислотного гидролиза. Для этого выполняют реакции на морфин,
описанные выше.
3. Метод хроматографии. Для открытия героина применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля. Для этого используют систему
растворителей, которая состоит из ацетонитрила, этилового спирта, воды и
ацетатной кислоты в соотношении 50:50:50:5. Пятна героина на хроматограмме
проявляют реактивом Драгендорфа, модифицированным за Мунье.
4. Открытие героина по УФ- и ИК-спектрам. Героин, растворенный в
этиловом спирте, имеет максимум поглощения при 281 нм. Раствор героина в 0,1
моль/л растворе хлоридной кислоты имеет максимум поглощения при 278 нм, в 0,5
моль/л растворе натрий гидроксида - при 298 нм, а в 0,05 моль/л растворе
сульфатной кислоты - при 179 нм.
В ИК-области спектра героин имеет основные пики при 1765, 1740, 1450,
1370 и 1180 см-1.
Открытие промедола
В химико-токсикологическом анализе для открытия промедола применяют
химические реакции, методы хроматографии и спектроскопии.
1. Реакция с реактивом Марки. При добавлении реактива Марки к
промедолу появляется пурпурово-красный цвет, который потом переходит в
коричнево-фиолетовый.
Методика выполнения реакции. Такая же как для морфина.
2. Реакция с пикриновой кислотой. При взаимодействии промедола с
пикриновой кислотой образуется желтый осадок.
Методика выполнения реакции. см. занятие № 6 открытие атропина.
3. Метод хроматографии. Для открытия промедола применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля КСК, закрепленном гипсом. Для
хроматографирования используют систему растворителей, которая состоит из
113
ледяной ацетатной кислоты и метилового спирта в соотношении 1:9. Пятна
промедола
на
хроматограмме
проявляют
реактивом
Драгендорфа,
модифицированным за Мунье.
4. Открытие промедола по УФ-спектру. Промедол в 0,05 моль/л растворе
сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 242, 247 и 257 нм.
Оптические методы анализа
1. Количественное определение аминазина фотоколориметрическим
методом. В пробирку с притертой пробкой вносят 1 мл предварительно очищенного
водного сульфатнокислого раствора экстракта из органов трупа (сухой остаток
после удаления органического растворителя обрабатывают 0,25 моль/л раствором
Н2SO4), туда же прибавляют 6 мл концентрированной сульфатной кислоты
(осторожно каплями) при постоянном перемешивании жидкости и охлаждении
ледяной водой. Смесь нагревают на протяжении 10 мин на кипящем водняной бане,
после чего охлаждают до комнатной температуры и измеряют оптическую
плотность окрашенного в розовый цвет раствора (светофильтр - зеленый, кювета
длиной 5 мм, раствор сравнения - смесь реактивов или “слепой” опыт с экстрактом,
который не содержит аминазина). По градуировочному графику зависимости
оптической плотности от концентрации находят количество аминазина в
анализируемом объеме пробы экстракта.
Для построения градуировочного графика в пробирки вносят по 1 мл
аминазина с содержанием 20, 40, 60, 80, 100 ... 300 мкг/мл и дальше делают, как
описано выше, как раствор сравнения используют смесь реактивов (1 мл 0,25 моль/л
раствора сульфатной кислоты с 6 мл концентрированной сульфатной кислоты).
2. Количественное определение анальгина фотоколориметрическим
методом
Микропипеткой отбирают 0,2-0,5 очищенного экстракта эквивалентного
0,2-0,5 г органа, вносят в колбу емкостью 25 мл, прибавляют 1 мл воды, потом
последовательно - 6 мл 70% раствора ацетатной кислоты, 2 мл 2% хинона в 70%
ацетатной кислоте и 1 мл воды. Смесь взбалтывают после добавления каждого
реактива. Через 4 мин измеряют оптическую плотность с помощью
фотоэлектроколориметра (светофильтр зеленый, кювета с толщиной слоя 10 мм).
Раствором сравнения является смесь реактивов или “слепой” опыт с биологическим
материалом, который не содержит анальгина.
Для построения градуировочного графика в колбы емкостью 25 мл вносят
по 0,1; 0,2; 0,3; ...; 0,8; 0,9; 1 мл водного раствора анальгина, который содержит в 1
мл 1 мг данного вещества, потом прибавляют воду до 1 мл и дальше поступают
согласно выше описанной методике.
Методика количественного определения пригодна для объектов, которые не
подверглись гниению. Чувствительность метода 20 мг анальгина в 100 г органа,
точность определения ± 7,7% в анализируемой пробе.
3.
Количественное
определение
промедола
экстракционнофотометрическим методом
114
Сухой остаток, полученный после удаления органического растворителя,
обрабатывают 10 мл хлороформа и количественно переносят в делительную
воронку, куда прибавляют 1 мл дистиллированной воды, 9 мл ацетатного буфера
(рН 4,6) и 5 мл 0,1% водного раствора тропеолина 00. Содержимое делительной
воронки взбалтывают 5 мин, отстаивают 10 мин и отделяют хлороформную фазу.
Экстракцию хлороформом (по 5 мл) повторяют до тех пор, пока 3-4 капли
последнего хлороформного извлечения не перестанут давать цвет с 1-2 каплями 1%
раствора сульфатной кислоты в метаноле или абсолютном этаноле. Хлороформные
извлечения объединяют и фильтруют через сухой фильтр в мерную колбу на 50 мл,
доводят хлороформом до метки. К 5 мл полученного экстракта прибавляют 20 мл
хлороформа и 25 мл 1% раствора сульфатной кислоты в метаноле или абсолютном
этаноле. Смесь взбалтывают и определяют оптическую плотность окрашенного в
фиолетово-красный цвет раствора с помощью фотоэлектроколориметра
(светофильтр зеленый, 550 нм, кювета с толщиной слоя - 10 мм). Раствор сравнения
- опыт с экстрактом из биологического материала, который не содержит промедола,
и реактивами.
Для построения градуировочного графика в делительные воронки вносят
0,05; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 и 1 мл стандартного раствора, который содержит 2,0 мг/мл
промедола. В первые шесть воронок прибавляют воду до 1 мл, во все вносят по 9 мл
ацетатного буфера, 5 мл раствора тропеолина 00 и потом действуют, как описано
выше.
4.
Количественное
определение
барбитуратов
методом
спектрофотометрии в УФ-области.
К сухому остатку, который получили при выпарывании извлечения,
прибавляют 5 мл воды.
После растворения сухого остатка полученный раствор фильтруют, потом к
фильтрату прибавляют 1 каплю 2 моль/л раствора аммиака (рН 10) и снимают
спектр поглощения. При этом 5,5-замещенные (барбитал, барбамил, фенобарбатал,
этаминал натрия) и 1,5,5-замещенные (гексенал) барбитуровой кислоты имеют
максимум поглощения при длине волны около 240 нм. Потом к этому раствору
прибавляют 1-2 капли раствора сульфатной кислоты (рН 2) - максимум поглощения
5,5- и 1,5,5-замещенных барбитуровой кислоты исчезает. После добавления к этим
растворам 1-2 капель 4 моль/л раствора гидроксида натрия (рН 13) появляется
максимум поглощения для 5,5-замещенных этой кислоты - при 255 нм, а для 1,5,5замещенных барбитуровой кислоты при 240 нм.
Удельный показатель светопоглощения для фенобарбитала составляет 380.
Максимумы поглощения и удельные коэффициенты исследуемых веществ в
0,1 моль/л растворе сульфатной кислоты
Светопоглощение (, нм)
Светопоглощение (, нм)
Вещество
Вещество
Бруцин
265 (328) 300(219)
Кокаин
254 (880), 230(588)
Ацетилсалици229 (484)
Салициловая
302
ловая кислота
кислота
Атропин
252, 258, 264
Новокаин
228, 272, 279
115
Аминазин
Эфедрин
Кодеин
Антипирин
254 (880), 230 (588)
251,256,262
272 (в 0,1 моль/л
растворе НСl)
230,259,265
Папаверин
Хинин
Хлордиазепоксид
Морфин
250,254,310
250,316,346
245, 306
284
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования производных алкалоидов и синтетических аналогов
морфина из биологического материала.
2. Условия проведения характерных реакций на морфин, кодеин, папаверин,
апоморфин, дионин, героин, промедол.
3. Методы количественного определения ядовитых веществ.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить реакции открытия морфина, кодеина, папаверина, апоморфина,
дионина, героина, промедола.
2. Проводить количественное определение ядовитых веществ в вытяжках.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1995.- С. 224-231, 254-256, 271-276.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. С. 215-222.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.
ЗАНЯТИЕ № 11.
ТЕМА: Анализ ядовитых веществ „щелочного” хлороформного извлечения на
содержание производных 1,4-бенздиазепина, фенотиазина. Экспресс-анализ
биологических жидкостей (кровь, моча) при острых отравлениях
производными барбитуровой кислоты, 1,4-бензодиазепина, салициловой
кислоты и фенотиазина.
ЦЕЛЬ:
Овладеть
методиками
выполнения
осадочных,
цветных
и
микрокристаллоскопических реакций, которые используются для открытия
производных
1,4-бензодиазепина,
фенотиазина
в
„щелочных”
хлороформных извлечениях с целью дальнейшего их применения в химикотоксикологическом анализе. Кроме того, овладеть методиками выделения
этанола, производных барбитуровой кислоты, 1,4-бензодиазепина,
салициловой кислоты и фенотиазина из крови и мочи, открытие и
определение их в вытяжках.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Лекарственные препараты - производные 1, 4-бензодиазепина, фенотиазина
широко применяются в неврологии. Частое употребление этих препаратов даже в
терапевтических дозах могут вызвать отравление. Для возможности исследования
116
этих групп веществ при судебно-химическом анализе для химика-токсиколога
необходимо изучение методик открытия ядовитых веществ в извлечениях.
Этанол, производные барбитуровой кислоты, 1,4-бензодиазепина,
салициловой кислоты и фенотиазина широко используют в медицинской практике в
качестве лекарстенных средств. В завышенных дозах они могут вызвать отравление.
При отравлениях этими веществами потерпевшие часто попадают в
реанимационные отделения, где им нужно предоставить соответствующую
медпомощь. Для этого химик-токсиколог должен установить чем произошло
отравление.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Физические и химические свойства исследуемых классов соединений (курс
органической химии).
2. Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и
микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
3. Фармакокинетика,
фармакодинамика
токсичных
веществ
(курс
фармакотерапии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Физико-химические
свойства,
применение,
токсичное
действие,
метаболизм, изолирование, открытие производных фенотиазина (аминазин,
дипразин, тизерцин).
2. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая
помощь, метаболизм, изолирование, открытие производных 1,4бензодиазепина (хлордиазепоксид, диазепам, нитразепам, оксазепам).
3. Общая характеристика и классификация отравлений.
4. Основные и дополнительные факторы, которые влияют на развитие
отравлений.
5. Наркомании и токсикомании.
6. Организация помощи при острых интоксикациях и основные направления
детоксикации организма.
7. Общие принципы диагностики острых отравлений.
8. Классификация
методов,
которые
используются
в
химикотоксикологическом анализе (ХТА).
9. Химические
методы
ХТА
(осаждения,
цветные,
микрокристаллоскопические реакции).
10. Физико-химические методы исследований.
11. Предварительная проба на производные барбитуровой кислоты в экстрактах
мочи живых лиц.
12. Предварительная проба на производные 1,4-бензодиазепина в экстрактах
мочи и крови живых лиц.
13. Предварительная проба на производные фенотиазина в биологических
жидкостях.
14. Предварительная проба на производные салициловой кислоты в
биологических жидкостях.
15. Укажите цель и особенности химико-токсикологического анализа
117
1.
2.
3.
4.
биологических жидкостей при острых интоксикациях.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Проведите открытие фенобарбитала в присутствии кофеина в экстрактах из
мочи.
Зафиксировано острое отравление женщины 42 лет. По словам
родственников, больная злоупотребляла таблетками радедорма. Проведите
направленное
химико-токсикологическое
исследование
с
целью
подтверждения диагноза - отравление радедормом.
Произошло острое отравление ребенка. Среди детских игрушек была
найдена пустая упаковка из-под аминазина. Проведите химикотоксикологическое исследование для подтверждения клинического
диагноза - отравление аминазином.
3 целью суицида был принятый левомепромазин. Проведите химикотоксикологическое исследование мочи.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Производные фенотизина
АМИНАЗИН (хлорпромазин)
Аминазин, или хлор-10-(3-диметиламинопропил)6
3
7
фенотиазина гидрохлорид, принадлежит к производ2
8
10
1
Cl
N
ным фенотиазина. Фенотиазин - это конденсированная
гетероциклическая система, в состав которой входит
CH2-CH2-CH2-N(CH3)2
гетероцикл тиазин и два бензольных кольца.
Аминазин имеет несколько синонимов, из которых часто употребляются
такие: хлорпромазин, ларгактил, магафен, плегомазин, пропафенин, торазин и
некоторые другие.
Физико-химические свойства: аминазина гидрохлорид - это белый или
белый с кремоватым оттенком мелкокристаллический порошок; гигроскопический,
под влиянием света темнеет, хорошо растворяется в воде (1:0,4), этиловом спирте
(1:3), хлороформе (1:1), почти не растворяется в диэтиловом эфире.
Применение. Аминазин применяют для лечения бессонницы, зудящих
дерматозов. Его назначают при эпилепсии и ряде психических заболеваний
(шизофрения, маниакальное возбуждение с маниакально-дипрессивным психозом),
абстиненции при алкоголизме и токсикомании. Может использоваться в
комплексном лечении при гипертоническом кризисе.
Действие на организм. Аминазин принадлежит к основным
нейролептикам,
владеет
выраженным
седативным,
нейролептическим,
гипотинзевным, антигистаминным, гипотермическим действие. В больших дозах
аминазин вызывает сон. Он усиливает действие снотворных, наркотических,
протисудорожных и местноанестезирующих средств. Аминазин имеет протирвотное
действие; уменьшает проницаемость сосудов; снимает чувство страха, тревоги,
напряжение в больных на психозы и неврозы.
S
5
9
4
118
Метаболизм. Метаболизм аминазина довольно сложный и происходит несколькими путями: гидроксилированием, сульфоокислением, N-деметилированием,
разрывом боковой цепи и некоторыми другими изменениями в молекулах. По
данным литературы, уже выделено около 20 метаболитов, большинство которых не
идентифицированы. Основными метаболитами аминазина у людей есть 6оксипроизводные этого препарата. Метаболиты выводятся из организма с мочой в
неизмененном виде или в виде конъюгатов с сульфатами или глюкуроновой
кислотой. С мочой выделяется небольшое количество аминазина, который не
метаболизирует. Время полувыведения 4 недели и больше.
ДИПРАЗИН (прометазин)
Дипразин,
или
10-(2-диметиламинопропил)
3
фенотиазина
гидрохлорид,
имеет
несколько
2
10
1
синонимов: атосил, пипольфен, прометазин, фарган,
N
H
фенерган и др.
CH2-CH(CH3)-N(CH3)2 Физико-химические свойства: Дипразин - белый
мелкокристаллический порошок, горький на вкус. Он
S
4
9
6 5
7 8
вызывает временную потерю чувствительности языка, на воздухе синеет. Его
растворы под влиянием света темнеют.
Дипразин (соль) растворяется в воде (1:0,6), этиловом спирте (1:9),
хлороформе (1:2), почти не растворяется в диэтиловом эфире. Дипразин
экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов.
Применение. Дипразин применяют для лечения аллергических
заболеваний (крапивница, сенная лихорадка), зудящих дерматозов, аллергических
реакций на введение пенициллина, стрептомицина и других лекарстенных средств,
усиление действия анальгетиков, местных анестетиков и т.п.
Действие на организм. Дипразин - производное фенотиазина и за
физиологическими свойствами близок к аминазину. Дипразин владеет сильной
антигистаминной активностью. Этот препарат влияет на центральную нервную
систему, имеет сильное седативное действие, усиливает действие наркотических,
снотворных, анальгезуючих и местноанестезирующих средств, понижает
температуру тела, противрвотное средство. Побочное явление: сонливость, запор,
сухость в роте. Его нельзя употреблять с алкоголем.
Метаболизм. Главным метаболитом дипразина есть его сульфоксид. Часть
дипразина в неизмененном виде и его метаболит выделяются из организма с мочой.
Следует отметить, что метаболит дипразина (его сульфоксид) довольно устойчивый.
Его можно открыть в моче даже через 14 суток после приема дипразина.
5
S
9
4
10
1
6
7
8
N
3
2
OCH3
ТИЗЕРЦИН (левомепромазин)
Физико-химические свойства: тизерцин, или
метокси-10-(2-метилпропил)-фенотиазина гидрохлорид - белый кристаллический порошок,
который мало растворяется в воде, хорошо - в
CH2-CH(CH3)-CH2-N(CH3)2
119
этиловом спирте, диэтиловом эфире и хлороформе.
Тизерцин экстрагируется органическими растворителями из щелочных
водных растворов.
Тизерцин имеет ряд синонимов: левомазин, метотримепразин и ряд других.
Применение. Этот препарат применяют при психомоторном возбуждении
(в том числе при алкогольных психозах), параноидно-галюцинаторных синдромах
(шизофрении, делирии), бессоннице, зудящих дерматозах и некоторых других
заболеваниях. Как вспомогательное средство используют при лечении эпилепсии,
олигофрении.
Действие на организм. Тизерцин владеет адренолитической и
антигистаминной активностью, имеет анальгезирующее действие. Под влиянием
тизерцина быстро наступает седативный эффект, поэтому его используют при
острых психозах. При передозировке судороги, кома.
Метаболизм. Тизерцин лишь частично метаболизирует в организме. Около
10 % тизерцина выделяется из организма в виде сульфоксида или глюкуронида с
мочой или калом. Большая часть тизерцина выделяется из организма в
неизмененном виде.
Производные 1, 4-бензодиазепина
NH-CH3
N
Cl
H
H
N
C6H5
O
ХЛОРДИАЗЕПОКСИД
Хлордиазепоксид и его аналоги (диазепам,
нитразепам
и
оксазепам)
являются
производными
бензодиазепина. Бензодиазепин - гетероциклическая система,
в состав которой входят ядро бензола и семичленный
гетероцикл 1, 4-диазепин.
Физико-химические свойства: хлордиазепоксид (7-хлор-2-метиламинофенил-3Н-1,4-бензодиазепина-4-оксид) - белый или желтоватый порошок,
растворимый в воде. Экстрагируется органическими растворителями из щелочной
среды. Лактам, который является метаболитом хлордиазепоксида, экстрагируется
диэтиловым эфиром из кислой и нейтральной среды.
Хлордиазепоксид имеет несколько синонимов: элениум, либриум, напотон,
хлозепид и некоторые другие.
Применение. Хлордиазепоксид применяют при неврозах, миозитах,
состояниях, которые сопровождаются страхом, беспокойством, повышенным
нервным напряжением, абстинентном синдроме при хроническом алкоголизме,
наркомания, токсикоманиях, эпилепсии кожных заболеваниях, которые
сопровождаются зудом и т.п..
Действие
на
организм.
Хлордиазепоксид
принадлежит
к
транквилизаторам. Он владеет успокоительным действием на центральную нервную
систему, имеет протисудорожную активность, потенцирует действие снотворных,
наркотических веществ и анальгетиков, владеет умеренным снотворным эффектом.
120
Метаболизм. За 24 часа в крови метаболизирует почти половина
хлордиазепоксида. Основными метаболитами этого препарата есть Nдеметилхлордиазепоксид и лактам. Эти метаболиты и часть неметаболизованного
хлордиазепоксида выводят из организма с мочой. Небольшое количество
хлордиазепоксида выделяется с мочой в виде конъюгатов.
ДИАЗЕПАМ
Физико-химические свойства: Диазепам (7-хлорO
1,2-дигидро-1-метил-2-оксо-5- фенил-3Н-1,4-бензодиазепин)
N
H
- белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический
H порошок, который не растворяется в воде, хорошо
N
Cl
растворяется в хлороформе. Диазепам имеет несколько
C6H5
синонимов: реланиум, седуксен,
апаурин, валиум, сибазон и т.п..
Диазепам экстрагируется органическими растворителями как из кислых, так
и из щелочных растворов.
Применение. Диазепам применяется преимущественно для лечения
невротических и неврозопохожих состояний. В комбинации с некоторыми другими
препаратами его применяют для лечения эпилепсии и ряда других заболеваний.
Парентерально применяют для обеспечения седативного эффекта перед
катетеризацией сердца, эндоскопией, вправлении вывихов, операциях малого
объема, биопсиях, перевязках ожоговых ран, для облегчения родовой деятельности.
Действие на организм. По строению и фармакологическому действию
диазепам близок к хлордиазепоксиду, но владеет более выраженным
транквилизирующим действие, чем хлордиазепоксид. Он угнетает чувство страха и
тревоги, оказывает содействие нормализации сна, протисудорожное средство,
миорелаксант. Потенцирует действие алкоголя. Вызывает зависимость в
завышенных дозах, при абстенентном синдроме: головная боль, тревога,
напряжение, раздражительность, сплутаное сознание.
Метаболизм. Очень быстро и полностью всасывается желудочнокишечном тракте, максимальная концентрация в крови наблюдается через 30-90
минут. Период полувыведения до 48 часов. Диазепам связывается с белками на 98
%. Метаболизм диазепама происходит в нескольких направлениях: Nдеметилирование и гидроксилирование. Метаболит, который образуется путем Nдеметилирования, в свою очередь метаболизирует с образованием оксазепама.
Метаболиты, которые образуются в организме, выделяются с мочой, грудным
молоком в виде глюкуронидов, 70 % диазепама выделяется в неизмененном виде.
CH3
H
O
N
O 2N
H
N
C6H5
H
НИТРАЗЕПАМ
Физико-химические свойства: нитразепам (1,2-дигидро-7нитро-2-оксо-5-фенил-3Н-1,4-бензодиазепин)
светложелтый или светло-желтый с зеленым оттенком
кристаллический порошок, не растворимый в воде и
диэтиловом эфире, но хорошо растворимый в этиловом
121
спирте и хлороформе.
Нитразепам экстрагируется органическими растворителями из щелочных
растворов.
Нитразепам имеет несколько синонимов: эуноктин, радедорм, могадон,
неозепам и некоторые другие.
Применение. Нитразепам применяют при бессоннице, неврозах,
психопатиях. В комбинации с некоторыми другими психотропными средствами
нитразепам применяют для лечения шизофрении, эпилепсии и других заболеваний.
Действие на организм. Нитразепам имеет транквилизирующее,
миорелаксантное, протисудорожное действие, угнетает условные рефлексы. Он
имеет не только относительно сильное снотворное действие, а и усиливает действие
других снотворных препаратов, анальгетиков и алкоголя.
Метаболизм. Около 80 % нитразепама связывается с белками плазмы
крови. Период полувыведения 26 часов. Метаболитами нитразепама есть 7аминопроизводное и 7-ацетиламинопроизводное бензодиазепина. На протяжении 48
часов после употребления нитразепама из организма выделяется около 23 %
принятой дозы. В неизмененном виде с мочой выделяется почти 5 % нитразепама.
Около 8 % этого препарата выделяется с мочой в 7-виде аминоппротзводного и
почти 10 % - в виде 7-ацетиламинопроизводного нитразепама. Незначительная часть
нитразепама выделяется из организма с калом.
H
O
N
Cl
OH
N
C6H5
H
ОКСАЗЕПАМ
Физико-химические свойства: оксазепам (7-хлор1,2-дигидро-3-гирдокси-2-оксо-фенил-3Н-1,4-бензодиазепин) - кристаллический порошок, почти не растворяется
в воде, слабо растворяется в этиловом спирте и
хлороформе. Оксазепам экстрагируется органическими
растворителями
из
щелочных
водных
растворов.
Оксазепам имеет несколько синонимов: нозепам, тазепам, адумбран,
пракситен, серакс и некоторые другие.
Применение. Оксазепам применяют при неврозах, психопатиях и
некоторых других заболеваниях.
Действие на организм. Оксазепам - один из метаболитов диазепама. По
химическому строению и фармакологическому действию оксазепам схож с
хлордиазепоксидом и диазепамом. Однако сравнительно с диазепамом он менее
токсичный и меньшей мерой владеет миорелаксантным и протисудорожным
действием. Потенцирует действие снотворных наркотических, анальгезуючих
средств и алкоголя.
Метаболизм. После поступления оксазепама в организм максимальный
уровень его в крови достигается через 4 часа, а через 48 часов он полностью
исчезает из крови. Оксазепам выводит из организма с мочой в виде глюкуронида, а с
калом - в неизмененном виде.
122
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование аминазина, дипразина, тизерцина из биологического материала
Для изолирования аминазина из биологического материала (органов трупов,
крови, мочи) Саломатин предложил метод, который базируется на изолировании
этого препарата этиловым спиртом, подкисленным щавелевой кислотой, и на
экстракции его из извлечения диэтиловым эфиром. По данным литературы,
аминазин практически не растворяется в диэтиловом эфире, поэтому последний не
пригоден для экстракции этого препарата из извлечений.
Изолирование оксазепама из биологического материала (за А. Ф.
Фартушным)
К 25 г биологического материала (желудка, тонкого кишечника с
содержимым, печени, почки) прибавляют 3 мл насыщенного водного раствора
натрий гидрофосфата и смесь гомогенизируют. Гомогенат переносят в колбу с
притертой пробкой вместительностью 500 мл. К гомогенату прибавляют 100 мл
диэтилового эфира. Содержимое колбы взбалтывают на протяжении 10 мин. с
помощью аппарата для стряхивания жидкостей, а потом отделяют эфирное
извлечение. Гомогенат, который остался в колбе, еще дважды взбалтывают с
новыми порциями диэтилового эфира (по 100 и 50 мл) на протяжении 10 мин.
Эфирные извлечения объединяют и фильтруют сквозь бумажный фильтр.
Полученный фильтрат используют для открытия и количественного определения
оксазепама, выделенного из биологического материала.
Изолирование оксазепама из крови и мочи
В колбу с притертой пробкой вместительностью 250 мл вносят 10 мл крови
или мочи, прибавляют 100 мл диэтилового эфира и содержимое колбы взбалтывают
на протяжении 10 мин. с помощью аппарата для стряхивания жидкостей. Потом
отделяют эфирное извлечение. Жидкость, которая осталась в колбе, еще раз
взбалтывают с 100 мл диэтилового эфира. Эфирные извлечения объединяют и
фильтруют сквозь бумажный фильтр. Профильтрованные эфирные извлечения
используют для открытия и количественного фотоколориметрического определения
оксазепама, выделенного из биологического материала (крови и мочи).
Изолирование хлордиазепоксида из биологического материала
25 г измельченного биологического материала 3 раза (по 1 ч.) настаивают с
100 мл воды, подкисленной хлоридной кислотой до рН=1. Полученные кислые
водные извлечения объединяют и центрифугируют. Центрифугат подщелачивают до
рН=10 и 3 раза взбалтывают с хлороформом (по 25, 15 и 15 мл). Хлороформные
извлечения объединяют и используют для открытия хлордиазепоксида.
Изолирование нитразепама из биологического материала
Биологический материал (печень, почки и др.) трижды настаивают с
новыми порциями насыщенного водного раствора оксалатной кислоты (рН=1) на
протяжении 1 ч. После каждого настаивания извлечения отделяют от
биологического материала центрифугированием. Полученные центрифугаты
123
объединяют и взбалтывают их со смесью хлороформа и этилацетата (1:1) порциями
по 20, 15 и 15 мл. Извлечение, полученное с помощью этих растворителей, отделяют
от водной фазы. Водную фазу доводят раствором аммиака до рН=10.
Подщелоченную водную фазу трижды взбалтывают со смесью хлороформа и
этилацетата (1:1) порциями по 20, 15 и 15 мл. Полученные с помощью смеси
хлороформа и этилацетата извлечения объединяют и исследуют на наличие
нитразепама.
Открытие аминазина
1. Реакция с концентрированной сульфатной кислотой. Аминазин с
концентрированной сульфатной кислотой дает красный, а при больших
концентрациях - пурпурово-красный цвет.
2. Реакция с концентрированной нитратной кислотой. При
взаимодействии аминазина с концентрированной нитратной кислотой возникает
красный или красно-фиолетовый цвет, который быстро исчезает.
3. Реакция с концентрированной хлоридной кислотой. Аминазин с
концентрированной хлоридной кислотой дает розово-фиолетовый цвет, который
переходит в красно-фиолетовый.
4. Реакция с реактивом Марки. Этот реактив дает с аминазином красный
цвет.
5. Реакция с реактивом Манделина. С этим реактивом аминазин дает
зеленый цвет, который переходит в пурпуровый.
6. Реакция с бромной водой. При нагревании аминазина с бромной водой
до кипения появляется малиновый цвет.
7. Реакция с раствором феррум (ІІІ) хлорида. При добавлении к водному
раствору аминазина 2-3 капель раствора феррум (III) хлорида возникает красный
цвет. Если раствор феррум (III) хлорида прибавить к раствору аминазина в этиловом
спирте, возникает желтая цвет.
8. Реакция с феррум (ІІІ) хлоридом в смеси с перхлоратной и
нитратной кислотами. Если к водному раствору аминазина прибавить смесь
раствора феррум (III) хлорида, перхлоратной кислоты (НСlО4) и нитратной кислоты
(реактив ФПН), появляется розовый или красный цвета.
9. Метод хроматографии. С целью открытия аминазина используют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. При этом применяют систему
растворителей, которая состоит из бензола, диоксана и раствора аммиака (75:25:5).
Пятна аминазина на хроматограмме проявляют реактивом Марки или смесью
концентрированной нитратной кислоты и этилового спирта (1:9).
10. Открытие аминазина по УФ- и ИК-спектрам. Аминазин в растворе
сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 255 и 307 нм. В ИК-области
спектра аминазин (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1561, 1455,
1402, 1240 и 747 см-1.
11. Открытие аминазина в моче.
Методика выполнения реакции. К 1 мл мочи прибавляют 1 мл реактива
(смеси 80 мл 10 %-го раствора сульфатной кислоты и 20 мл 5 %-го раствора феррум
(ІІІ) хлорида). При наличии аминазина в моче раствор окрашивается в розово-
124
красный цвет. Раствор приобретает такой же цвет, если к 1 мл мочи прибавить 1 мл
реактива ФПН вместо смеси сульфатной кислоты и феррум (III) хлорида
Открытие дипразина
1. Реакция с концентрированной сульфатной кислотой. При добавлении
концентрированной сульфатной кислоты к дипразину возникает красноватый цвет,
который при нагревании переходит в ярко-красный.
2. Реакция с реактивом Фреде. Дипразин с реактивом Фреде дает
фиолетовый цвет, который переходит в красный.
3. Реакция с реактивом Манделина. Реактив Манделина с дипразином
дает зеленый цвет, который переходит в фиолетовый.
4. Реакция Марки. Дипразин с реактивом Марки дает пурпуровый цвет.
5. Реакция Витали - Морена. С реактивами, которые используют для этой
реакции, дипразин дает красный цвет, который переходит в желтый (см. методику
выполнения реакции при открытии атропина).
6. Открытие дипразина методом хроматографии. Для открытия
дипразина используют метод хроматографии в тонком слое сорбента. Открытие
дипразина с помощью этого метода проводят так же, как и аминазина.
7. Открытие дипразина по УФ- и ИК-спектрами. Дипразин,
растворенный в смеси воды и этилового спирта (1:1), имеет максимумы поглощения
при 252 и 301 нм, в 0,01 моль/л растворе хлоридной кислоты - при 249 и 300 нм. В
ИК-области спектра дипразин (диск с калий бромидом) имеет основные пики при
1459, 1222 и 757 см-1.
Открытие тизерцина
1. Реакция с реактивом Марки. Тизерцин с реактивом Марки дает
синевато-красный цвет.
2. Реакция с реактивом Фреде. Реактив Фреде с тизерцином дает
синевато-красный цвет.
3. Реакция с реактивом Манделина. Этот реактив дает с тизерцином
слабый красно-синий цвет. Если окрашенный раствор охладить в ледяной воде и
прибавить 3-5 мл концентрированной сульфатной кислоты, раствор окрасится в
красно-фиолетовый цвет.
4. Метод хроматографии. Для открытия тизерцина используют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля. Хроматографирование осуществляют в
системе растворителей, которая состоит из смеси раствора аммиака и этилового
спирта (1:1), этилацетата и ацетона в соотношении 4:90145. Пятна тизерцина на
хроматограмме проявляют 50 %-м раствором сульфатной кислоты в этиловом
спирте. После опрыскивания пластинки этим раствором ее вносят на 3-5 мин. в
сушильный шкаф, нагретый до 100 °С.
5. Открытие тизерцина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор тизерцина в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 255 и 310 нм. Тизерцин в 0,1
моль/л растворе хлоридной кислоты имеет максимумы поглощения при 251 и 302
125
нм. В ИК-области спектра основание тизерцина (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1587, 1460, 1446 и 1269 см -1.
Открытие хлордиазепоксида
1. Реакция с реактивом Марки. Хлордиазепоксид дает с реактивом Марки
желтый цвет.
2. Реакция с реактивом Фреде. Реактив Фреде с хлордиазепоксидом дает
оранжевый цвет.
3. Реакция Витали-Морена. Во время реакции Витали - Морена на
хлордиазепоксид возникает желтый цвет.
4. Реакция с нингидрином.
Методика выполнения реакции. К 2-3 мл спиртового раствора исследуемого
вещества прибавляют 3 мл 0,2 %-го раствора нингидрина в этиловом спирте. Эту
смесь на протяжении 2 мин. нагревают на водном нагревателе. После охлаждения
раствора к нему прибавляют 5 мл этилового спирта. При этом раствор становится
синим. Если к окрашенному раствору прибавить 2 капли 1 %-го раствора купрум
сульфата, то при наличии хлордиазепоксида раствор окрашивается в коричневый
цвет. Эту реакцию дают и другие производные бензодиазепина, однако цвет
продуктов реакции будет другим.
5. Реакция диазотирования. Эта реакция базируется на преобразовании
хлордиазепоксида на 5-хлорбензофенон под действием хлоридной кислоты при
нагревании. Во время реакции диазотирования 5-хлорбензофенона возникает цвет.
Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 10 капель раствора
исследуемого вещества в 0,1 моль/л растворе хлоридной кислоты, прибавляют 2 мл
6 моль/л раствора хлоридной кислоты и на протяжении 5 мин. смесь нагревают на
кипящем водном нагревателе. При этом раствор окрашивается в желтый цвет. После
охлаждения раствора к нему прибавляют 5 капель свежеприготовленного 1 %-го
раствора натрий нитрита. Смесь взбалтывают и оставляют на 5 мин. Потом к
раствору прибавляют 2 мл 0,5 %-го раствора аммоний сульфамината. Раствор
перемешивают и через минуту прибавляют одну каплю 1 %-го раствора
дигидрохлорида N-(1-нафтил)-этилендиамина в 50 %-м этиловом спирте. При
наличии хлордиазепоксида в исследуемом растворе возникает красно-фиолетовый
цвет.
6. Метод хроматографии. Для открытия хлордиазепоксида используют
пластинки, покрытые тонким закрепленным слоем силикагеля КСК или пластинки
«силуфол». Хроматографирование проводят в системе растворителей, которая
состоит из смеси этилацетата, 25 %-го раствора аммиака и метилового спирта в
соотношении 26:1,6:3,3, или применяют смесь хлороформа и ацетона (9:1). Пятна
хлордиазепоксида на хроматограмме проявляют реактивом Драгендорфа,
модифицированным за Мунье.
7.
Открытие
хлордиазепоксида
по
УФи
ИК-спектрам.
Хлордиазепоксид в 0,1 моль/л растворе натрий гидроксида имеет максимумы
поглощения при 243 и 260 нм. В 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты - при 245
и 306 нм, а в 0,1 моль/л растворе хлоридной кислоты - при 246 и 308 нм.
126
Хлордиазепоксид в ИК-области спектра (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1625, 1458 и 760 см -1.
8. Открытие хлордиазепоксида в крови и мочи. Хлордиазепоксид
экстрагируют из мочи и крови хлороформом. Действием хлоридной кислоты
хлордиазепоксид переводят в 5-хлорбензофенон, который открывают путем
переведения его в окрашенное диазосоединение.
Методика выполнения реакции. 5-10 мл крови или мочи доводят раствором
аммиака до щелочной реакции. Эти объекты дважды взбалтывают с хлороформом
(по 10 мл). Хлороформные извлечения объединяют и взбалтывают с 2 мл воды.
Водную фазу отделяют от хлороформа и не исследуют. Хлороформную фазу
взбалтывают с 5 мл 6 моль/л раствора хлоридной кислоты на протяжении 5 мин.
Потом от хлороформа отделяют кислую водную фазу, которую на протяжении 3-5
мин. нагревают на кипящем водном нагревателе, а потом дополнительно - на
парафиновом нагревателе при 125 °С на протяжении 30 мин. (при этом 5-образуется
хлорбензофенон). Жидкость охлаждают и прибавляют 0,5 мл 10 %-го раствора
натрий нитрита. Через 3 мин. прибавляют 0,5 мл 0,5 %-го раствора аммоний
сульфамината и оставляют жидкость на 3 мин. После этого прибавляют 0,5 мл 1 %го раствора N-(1-нафтил)-этилендиамина дигидрохлорида. При наличии
хлордиазепоксида в крови или мочи появляется вишнево-красный цвет.
Открытие диазепама
1. Реакция с нингидрином. Эту реакцию на диазепам выполняют так же,
как и на хлордиазепоксид. В отличие от хлордиазепоксида, нингидрин с диазепамом
дает красный или оранжево-красный цвет, а хлордиазепоксид за тех же условий дает
коричневый цвет.
2. Открытие диазепама с помощью метода хроматографии. Для
открытия диазепама применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля
КСК так же, как и для открытия хлордиазепоксида.
3. Открытие диазепама по УФ- и ИК-спектрам. Диазепам в 2 моль/л
растворе сульфатной кислоты диазепам имеет максимумы поглощения при 241, 284
и 359 нм. В ИК-области спектра диазепам (диск с калий бромидом) имеет основные
пики при 1681, 1484 и 1313см-1.
4. Открытие диазепама в крови и мочи.
Методика выполнения реакции. К 10 мл мочи или 5 мл крови прибавляют
такой же объем фосфатного буферного раствора (рН = 7). Полученную жидкость 2
раза по 5 мин. взбалтывают с новыми порциями диэтилового эфира (объем
диэтилового эфира должен равняться объему водной фазы). Эфирные извлечения
объединяют и дважды взбалтывают с 0,1 моль/л раствором натрий гидроксида (по 2
мл), а потом с 2 мл воды. После отделения водной фазы эфирное извлечение
взбалтывают с 3 мл 2 моль/л раствора хлоридной кислоты на протяжении 10 мин., а
потом от эфирного слоя отделяют хлорнокислое извлечение. Оптическую плотность
этого извлечения измеряют в диапазоне длины волн от 200 до 300 нм. Параллельно
измеряют оптическую плотность стандартного диазепама, который прошел все
127
стадии обработки, которой испытал исследуемый препарат в процессе выделения
его из крови или мочи.
Наличие максимумов поглощения при 242 и 287 нм свидетельствует о том,
что в крови или мочи содержится диазепам.
Открытие нитразепама
1. Реакция диазотирования. Эту реакцию на нитразепам выполняют так
же, как и на хлордиазепоксид.
2. Реакция с нингидрином. Реакцию нитразепама с нингидрином
выполняют так же, как и на хлордиазепоксид, тем не менее, вследствие реакции
нитразепама с этим реактивом образуется желто-коричневый цвет, тогда как
хлордиазепоксид дает коричневый, а диазепам - красный или оранжево-красный
цвет.
3. Метод хроматографии. Для открытия нитразепама применяют метод
хроматографии в тонком слое силикагеля. Хроматографирование проводят с
помощью системы растворителей, которая состоит из этилацетата, метилового
спирта и 25 %-го раствора аммиака (85:10:5). Пятна нитразепама на
хроматографической пластинке проявляют с помощью реактива Драгендорфа,
модифицированного за Мунье. Этим методом открывают и метаболиты
нитразепама.
4. Открытие нитразепама по ИК- и УФ-спектрам. Раствор нитразепама в
этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 218 и 260 нм. Нитразепам в 0,05
моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимум поглощения при 277 и изгиб
возле 340 нм. В ИК-области спектра нитразепам (диск с калий бромидом) имеет
основные пики при 1692, 1615, 1352 и 702 см -1.
Открытие оксазепама
1. Реакция диазотирования.
Методика выполнения реакции. 25-30 мл эфирного извлечения выпаривают
досуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл 6 моль/л раствора хлоридной кислоты и
фильтруют. 1 мл фильтрата вносят в колбу вместительностью 25 мл и кипятят на
протяжении 5-10 мин. Жидкость в колбе оставляют до охлаждения. После этого к
жидкости в колбе прибавляют 3 мл 1 %-го раствора натрий нитрита. Охлаждают в
холодильнике или в ледяной воде на протяжении 15 мин. Потом прибавляют 0,5 мл
10 %-го раствора мочевины, а через 15 мин. - 1 мл спиртового раствора 1-нафтола и
1 мл 20 %-го раствора натрий гидроксида. При наличии оксазепама в моче или
крови появляется красный цвет.
2. Открытие оксазепама методом хроматографии. 5-10 мл эфирного
извлечения, выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 0,5 мл этилового
спирта. Каплю полученного раствора наносят на хроматографическую пластинку.
Для хроматографирования используют систему растворителей, которая состоит из
хлороформа, пропилового спирта и ацетона (9:4:1). Для открытия пятен оксазепама
на хроматографических пластинках применяют насыщенный раствор натрий
тиосульфата. Тогда, когда в исследуемом эфирном извлечении находится оксазепам,
128
его пятна окрашиваются в оранжевый или желтый цвет.
3. Открытие оксазепама по УФ- и ИК-спектрам. Растворы оксазепама в
этиловом спирте имеют максимумы поглощения при 230 и 315 нм. В ИК-области
спектра оксазепам (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1706, 1687,
830 и 693 см-1.
Экспресс-анализ острых интоксикаций
Большое значение для составления плана химико-токсикологического
анализа имеют данные обзора объектов исследования, а также результаты
выполнения предварительных проб. На основе результатов предварительных проб
можно исключить ряд веществ из плана химико-токсикологического анализа и
предусмотреть, какие вещества могут присутствовать в биологическом материале.
При положительном результате предварительных проб на определенные вещества,
исследование этих веществ включается в план анализа. При отрицательном
результате предварительных проб на соответствующие вещества дальнейшее
исследование их не проводят и не включают в план химико-токсикологического
анализа.
Предварительная проба для открытия барбитуратов в моче. В
делительную воронку вносят 50 мл мочи, к которой по каплям прибавляют 10 %
раствор сульфатной кислоты до рН = 4,5 и 50 мл диэтилового эфира. Содержимое
делительной воронки взбалтывают. После разделения фаз отделяют эфирное
извлечение. Водную фазу еще раз взбалтывают с 50 мл диэтилового эфира.
Эфирные извлечения объединяют и испаряют насухо. Сухой остаток растворяют в 1
мл хлороформа. К хлороформному раствору прибавляют 2 капли
свежеприготовленного 1 % раствора гидроксида лития в метиловом спирте.
Появление голубого цвета указывает на наличие барбитуратов в моче.
Предварительная проба на наличие хлордиазепоксида в крови. От 5 до 10 мл
плазмы крови или мочи подщелачивают аммиаком и дважды взбалтывают с
хлороформом по 10 мл. Объединенные хлороформные извлечения взбалтывают с 2
мл воды. Водную фазу отделяют, а хлороформный слой взбалтывают с 5 мл 6 моль/л
раствора хлоридной кислоты на протяжении 5 мин. Водные хлоридные извлечения
отделяют от хлороформа, нагревают на водном нагревателе, а потом эти извлечения
нагревают при 125 °С на парафиновом нагревателе на протяжении 30 мин. (при этом
образуется 5-хлорбензофенон). К охлажденной жидкости прибавляют 0,5 мл 10 %
раствора нитрата натрия и оставляют на 3 мин. Потом прибавляют 0,5 мл 0,5 %
раствора сульфамината аммония и оставляют на 3 мин. После этого прибавляют 0,5
мл 0,1 % раствора N-1-нафтилэтилендиамина дигидрохлорида. При наличии
хлордиазепоксида в крови или мочи появляется вишнево-красный цвет.
Предварительная проба на наличие нитразепама в моче. Нитразепам
можно открыть в моче в несмененном виде в виде 7-амино- и ацетиламинопроизводных, которые являются метаболитами этого препарата: 5 мл мочи
подщелачивают аммиаком до рН - 10 и прибавляют 2,5 г дитионита натрия. Смесь
взбалтывают на протяжении 10 мин, а потом нагревают при 50 °С в продолжение
часа и охлаждают. Охлажденную жидкость 10 мин взбалтывают с 10 мл смеси,
129
которая состоит из равных объемов метиленхлорида и этилацетата. После этого от
водной фазы отделяют слой смеси органических растворителей и взбалтывают его с
10 мл 5 % раствора буры. Водную фазу отделяют от фазы органических
растворителей. К фазе органических растворителей прибавляют 5 мл 0,2 моль/л
раствора хлоридной кислоты и взбалтывают. После этого отделяют фазу
органических растворителей. 4 мл кислой водной фазы охлаждают и прибавляют 0,2
мл 0,4 моль/л раствора нитрита натрия. Через 5 мин к кислому раствору прибавляют
0,2 мл 2 % раствора сульфамината аммония. Жидкость хорошо перемешивают и
оставляют на 5 мин, а потом прибавляют 0,2 мл 0,4 % раствора N-1нафтилетилэндиамина дигидрохлорида. При наличии нитразепама в моче
появляется вишнево-красный цвет (λ = 555 нм).
Предварительные пробы на наличие салициловой кислоты в моче и крови.
1. К 1 мл мочи прибавляют 2-3 капли реактива Триндлера. Появление
пурпурового цвета указывает на наличие салициловой кислоты в моче.
2. К 0,5 мл мочи или плазмы крови прибавляют 4,5 мл 0,55 % раствора
нитрата железа (ІІІ) в 0,04 моль/л растворе нитратной кислоты. Появление
пурпурового цвета указывает на наличие салициловой кислоты в исследуемых
объектах.
3. К 1 мл мочи (крови) прибавляют 3 капли 5 % раствора FеСl3 - образуется
фиолетовый цвет.
Предварительная проба на наличие аминазина в моче.
1. К 1 мл мочи прибавляют 1 мл реактива, который состоит из 80 мл 10 %
раствора сульфатной кислоты и 20 мл 5 % раствора феррум (ІІІ) хлорида. При
наличии аминазина и других производных фенотиазина в моче раствор
окрашивается в розово-лиловый цвет.
2. К 1 мл мочи прибавляют 1 мл реактива ФПН. Появление розового цвета
указывает на наличие аминазина или других производных фенотиазина в моче.
Предварительная проба на наличие этанола.
К 1 мл мочи (крови) прибавляют 1 мл 10 % раствора К2Сr2О7 в 50 %
растворе H2SO4 - образуется зеленый цвет.
Изолирование ядовитых веществ из биологических жидкостей организма
проводят методом экстракции органическими растворителями из кислой или
щелочной среды в зависимости от природы яда, в присутствии высаливателей.
Выделение производных 1,4-бензодиазепина из крови при направленном
методе анализа. К 2 мл крови прибавляют 2 мл 2 моль/л хлоридной кислоты и
нагревают на водном нагревателе в мерной пробирке с обратным холодильником в
течение 1 часа. После охлаждения к гидролизату прибавляют насыщенный раствор
гидроксида натрия до рН 8-10 и экстрагируют хлороформом два раза по 5 мл.
Органический слой отделяют и делят на две части. Одну часть упаривают до 0,3 мл
и используют для открытия с помощью реакций идентификации и метода
хроматографии в тонком слое сорбента.
Открытие производных 1,4-бензодиазепина с помощью метода
хроматографии в тонком слое сорбента (при направленном анализе).
На хроматографическую пластинку «Силуфол» наносят экстракты из
130
гидролизатов крови, а также бензофеноны свидетеля. Подсушенную на воздухе
пластинку хроматографируют в камере насыщенной парами бензола. Проявляют
пластинку по реакции диазотирования и азосоединения: опрыскивают
последовательно 0,1 % раствором нитрита натрия, 2 моль/л раствором хлоридной
кислоты, через 1 мин. - 0,5 % раствором сульфамината аммония и 0,1 % щелочным
раствором β-нафтола.
Другу часть извлечения используют для количественного определения. Для
этого извлечение упаривают досуха, растворяют в 3 мл води и прибавляют 1 мл 0,1
% раствора нитрита натрия. Через 5 мин прибавляют 0,5 мл 1 % раствора
сульфамината аммония. Раствор встряхивают в течение 5 мин, а потом прибавляют
1 мл 0,1 % щелочного раствора β-нафтола. Через 15 мин измеряют оптическую
плотность раствора (кювета 10 мм, светофильтр зеленый).
Выделение производных фенотиазина из крови. 5 мл крови вносят в стакан
вместительностью 100 мл, прибавляют 20 мл 30 % раствора ацетатной кислоты и
оставляют на 2 часа. Потом 30 % раствором гидроксида натрия доводят рН до 5-6.
От добавления основания выпадает осадок, который отцентрифугируют.
Центрифугат сливают, а осадок настаивают с 20 мл 30 % раствора ацетатной
кислоты на протяжении 20 мин. Потом прибавляют раствор гидроксида натрия до
рН 5-6 и снова центрифугируют. Объединенные центрифугаты вносят в
делительную воронку и два разы экстрагируют хлороформом (по 10 мл).
Хлороформ упаривают и извлечение используют для исследования (подтверждение
результатов предварительных проб).
Анализ полученных вытяжек из крови и мочи на наличие указанных групп
веществ проводят с помощью осадочных и цветных реакции как указаны в
соответствующих методических указаниях.
Количественное определение производных фенотиазина. Сухой остаток
растворяют в 0,5 мл 0,2 моль/л раствора хлоридной кислоты. Потом еще 2 раза
промывают по 0,5 мл 0,2 моль/л раствора хлоридной кислоты. К 1,5 мл
исследуемого раствора, который содержит от 20 до 100 мкг/мл производных
фенотиазина прибавляют при охлаждении водой и перемешивании смеси 0,5 мл 1
моль/л раствора мышьяковой кислоты и 1,5 мл концентрированной хлоридной
кислоты. Реакционную смесь нагревают на протяжении 10 мин. на водном
нагревателе при температуре 37 °С, потом охлаждают до комнатной температуры.
Общий объем доводят до 5 мл 0,2 моль/л раствором хлоридной кислоты.
Определяют оптическую плотность раствора на ФЭК (кювета 10 мм, светофильтр зеленый).
Открытие производных барбитуровой кислоты в вытяжках из
биологических жидкостей организма с помощью метода хроматографии в тонком
слое сорбента проводят так, как представлено в методическом указании № 5.
Анализ производных барбитуровой кислоты в биологических жидкостях
методом ГРХ. Условия хроматографирования: прибор "Цвет-100" с пламенноионизационным детектором. Колонка стеклянная, при ее отсутствии металлическая, диаметром 3 мм, длиной 1 м, заполненная 3 % C2F - и на
суперкопорте 80-100 меш. Температура испарителя 200 °С. Температура колонки
131
180 °С. Газ-носитель: азот, скорость потока 24 мл/мин.
Подготовка пробы на анализ: 2 мл исследуемой биологической жидкости
подкисляют 0,5 мл насыщенного раствора щавелевой кислоты и после добавления
2,5 г безводного сульфата натрия экстрагируют в делильной воронке 15 мл
диэтилового эфира. Эфирный слой отделяют, растворитель удаляют досуха в
ротационном испарителе. Сухой остаток растворяют в 1 мл хлороформа (ч.д.а.); 2
мкл хлороформного раствора вводят в газовый хроматограф.
Качественный анализ проводят по параметрам удержания относительно
ноксирона, а количественный расчет - методом абсолютной калибровки.
Стандартные растворы барбитуратов готовят в хлороформе в концентрации 100
мкг/мл.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования и открытие производных фенотиазина и 1, 4бензодиазепина.
2. Методы изолирования веществ кислого, нейтрального и слабоосновного
характера.
3. Условия проведения предварительных и подтверждающих исследований.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Проводить открытие производных фенотиазина и 1, 4-бензодиазепина в
щелочных и кислых вижяках из биологического материала.
2. Выполнять предварительные пробы для открытия хинина, алкалоидов опия и их
синтетических аналогов в биологических жидкостях организма.
3. Выделять эти ядовитые вещества из крови и мочи.
4. Открывать их с помощью метода хроматографии в тонком слое сорбента, УФспектроскопии, иммунноферментного метода анализа.
5. Количественно определять эти группы ядов.
6. Давать оценку результатам анализа.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - М. Высшая школа.
1995.- С.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. С. 215-222.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.
ЗАНЯТИЕ № 12.
ТЕМА: Экспресс-анализ биологических жидкостей (кровь, моча) при острых
отравлениях хинином, алкалоидами опия и их синтетическими аналогами.
ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выделения хинина, алкалоидов опия и их
синтетических аналогов из крови и мочи, открытие и определение их в
извлечениях.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Химико-токсикологический анализ биологических жидкостей (кровь, моча,
132
промывные воды желудка, смывы из ротовой полости, рук и др.) живых лиц одно из
направлений лабораторного экспресс-анализа при острых интоксикациях. Он
должен быть быстрым, чтобы полученные результаты можно было использовать
при жизни больного, и чувствительным, чтобы определить яд в крови и мочи на
уровне терапевтических доз.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические, физико-химические свойства, применение исследуемых
соединений (курсы фармацевтической химии, фармакологии).
2. Фармакокинетика,
фармакодинамика
токсичных
веществ
(курс
фармакотерапии).
3. Техника выполнения осадочных, цветных, микрокристаллоскопических реакций
и физико-химическое определение этих веществ (аналитическая химия).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Общая характеристика и классификация отравлений.
2. Основные и дополнительные факторы, которые влияют на развитие отравлений.
3. Наркомании и токсикомании.
4. Организация помощи при острых интоксикациях и основные направления
детоксикации организма.
5. Общие принципы диагностики острых отравлений.
6. Применение хроматографических методов анализа (ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ) в
экспресс-диагностике острых отравлений.
7. Применение иммунохимических методов анализа в экспресс-диагностике
острых отравлений.
8. Чуствительность, специфичность и точность иммуноферментного метода
анализа.
9. Экспресс-анализ биологических жидкостей на наличие хинина, кодеина.
10. Количественное фотоколориметрическое определение морфина, кодеина.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. Мужчину 28 лет в состоянии наркотического опьянения привезли в больницу.
Проведите экспресс-анализ биологических жидкостей на морфин и кодеин. Как
доказать, что отравление вызвано опием.
2. В больницу попал мужчина в бессознательном состоянии. Как доказать, что
отравление было вызвано хинином.
3. Вместе с потерпевшим в больницу поступили 185 мл промывных вод желудка.
Из обстоятельств дела стало известно, что возле потерпевшей было найдено 2
бутылки из-под кофекса. На какое вещество необходимо провести исследование
промывных вод желудка и биологических жидкостей.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Предварительная проба на наличие хинина в моче. В делительную воронку
вносят 2 мл мочи, которую подщелачивают раствором аммиака, а потом прибавляют
4 мл хлороформа и взбалтывают на протяжении 5 мин. От водной фазы отделяют
слой органического растворителя, который взбалтывают с 3 мл 10 % раствора
сульфатной кислоты. Синяя флуоресценция водной фазы указывает на наличие
хинина в моче. Флуоресценция становится более выраженной, если кислую водную
133
вытяжку облучить УФ-светом.
Предварительная проба на наличие кодеина в моче. В делительную воронку
вносят 50 мл мочи, подщелачивают раствором аммиака до рН = 10, прибавляют 50
мл хлороформа и взбалтывают на протяжении 5 мин. Хлороформное извлечение
отделяют от водной фазы, вытяжку взбалтывают с 3 мл воды на протяжении 3 мин.
Водную фазу отделяют от хлороформа, фильтруют через безводный натрий сульфат
и испаряют досуха. Сухой остаток растворяют в 1 мл этилового спирта. Полученный
спиртовый раствор используют для открытия кодеина одним из следующих
способов:
а) на фильтровальную бумагу наносят каплю полученного спиртового
раствора и прибавляют каплю реактива Марки. При наличии кодеина пятно
приобретает красноватый цвет, который переходит в сине-фиолетовый;
б) на фильтровальную бумагу наносят каплю 0,5 % раствора ванадата
аммония и каплю 2 % раствора сульфатной кислоты. При наличии кодеина
появляется зеленый цвет, который переходит в синий.
Выделение хинина, алкалоидов опия и их синтетических аналогов из
биологических жидкостей организма проводят с помощью метода экстракции
органическими растворителями из щелочной среды, в зависимости от природы яда и
от того анализ направлен или ненапрвленный.
Для подтверждения результатов предварительных проб необходимо
провести открытие этих ядовитых веществ в полученных извлечениях из
биологических жидкостей организма с помощью метода хроматографии в тонком
слое сорбента, метода УФ-спектроскопии, как указано в соответствующих
методических указаниях, и алкалоидов опия - иммуноферментного метода анализа.
Открытие алкалоидов опия в моче с помощью иммуноферментного
метода анализа.
Открытия проводят с помощью иммуноферментной тест-системы в состав
которой входят:
1. Полистероловые планшеты на 96 лунок
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
A
B
C
D
E
F
G
H
2. Набор из 10 реагентов (Р):
Р1 - 1 моль/л натрий карбонатный буферный раствор с бактериостатиком,
рН 9,6 ± 0,3 (1 ампула, 4 мл)
Р2 - модифицированный морфин для адсорбции на планшете,
лиофилизированный (1 ампула)
134
Р3 - 1,5 моль/л калий фосфатный буферный раствор с бактериостатиком, рН
7,4 ±0,2 (1 ампула)
Р4 - 12,5 % раствор детергента типа твин-20 (1 ампула, 4 мл);
Р5 - положительный контроль (стандарт), 10 мкг морфина в солевом
растворе с бактериостатиком (1 флакон, 1 мл);
Р6 - антитела кролика против опиатов, меченные пероксидазой хрона коньюгат лиофилизированный (1 ампула, 40 ± 10 мкг);
Р7 - 1 моль/л фосфатно-цитратный буферный раствор с бактериостатиком
(1 ампула, 1 мл);
Р8 - ортофенилендиамин (2 таблетки, 8 мг);
Р9 - гидроперит (1 таблетка);
Р10 - отрицательный контроль - солевой раствор с бактериостатиком (1
ампула, 1 мл).
Анализ опиатов с помощью ИФА начинают с приготовления растворов.
РАСТВОР 1 - Р1 развести 20 мл дистиллированной воды (сохранять не
больше 10 дней при температуре 4-6 °С).
РАСТВОР 2 - Р2 растворить в 20 мл раствора 1 (использовать в
продолжение часа).
РАСТВОР 3 – Р3 растворить в 600 мл дистиллированной воды (сохранять
не больше 7 дней при температуре 4-6 °С).
РАСТВОР 4 - Р4 растворить в 600 мл раствора 3 и использовать для
промывания планшетов (сохранять не больше 7 дней при температуре 4-6 °С).
РАСТВОР 5 - Р5 растворить в 20 мл раствора 4 до концентрации морфина
500 мг/мл (положительный контроль). Используют для приготовления стандартных
растворов (СР) в количественном варианте ИФА (сохранять не больше 5 ч при
температуре 4-6° С).
РАСТВОР 6 - Р6 растворить в 5 мл раствора 4 (сохранять не больше 24 ч
при температуре 4-6 °С).
РАСТВОР 7 - Р7 развести в 21 мл дистиллированной воды (сохранять не
больше 10 дней при температуре 4-6 °С).
РАСТВОР 8 - Р8 (одну таблетку) растворить в 21 мл раствора 7, прибавляя
0,05 мл раствора пероксида водорода. Последний готовят путем растворения 1
таблетки Р9 в 50 мл дистиллированной воды. Раствор пероксида водорода пригоден
для использования, если при разбавлении его в 15 раз оптическая плотность при
длине волны 230 нм будет равна 1,2 ± 0,05.
После получения рабочих растворов приступают к последовательному
выполнению отдельных операций ИФА.
1. Адсорбция антигена (модифицированного морфина) на планшете.
Промывка планшетов.
Планшеты предварительно обрабатывают этанолом (20 мл на 1 планшет) и
высушивают в термостате. Во все лунки вносят по 0,2 мл раствора 2 и ставят
планшет в холодильник на 18 ч (при температуре 4-6° С), после чего раствор 2 из
135
лунок удаляют стряхиванием.
2. Промывание планшетов
Во все лунки вносят по 0,2 мл раствора 4 и через 1 мин удаляют раствор
стряхиванием, остатки раствора 4 - постукиванием перевернутого планшета по
фильтровальной бумаге. Операцию повторяют 3 раза. Промытые планшеты, готовые
для проведения ИФА, сохраняют на протяжении 5 дней в холодильнике.
3. Внесение положительного контроля и СР у лунки планшета.
У лунки А1 и В1 вносят по 0,05 мл раствора 5. В лунке А1 - положительный
контроль. У лунки, начиная с В1 к Н1, вносят по 0,05 мл раствора 4. Перемешивают
содержимое лунки В1, отбирают 0,05 мл раствора и переносят в звонкую С1,
перемешивают. Из лунки Д1 переносят 0,05 мл в следующую звонкую и так далее, к
лунке Н1, из лунки Н1 0,05 мл раствора удаляют. В каждой лунке, с А1 к Н1,
должно быть по 0,05 мл СР с концентрацией морфина 500, 250, 127, 62, 31, 15,5 и 7
мг/мл (для построения калібрувального графика можно приготовить на планшете и
второй ряд СР).
4. Внесение анализируемых образцов.
Берут 0,1 мл досліджуваноі мочи и к ней прибавляют 0,9 мл раствора 4,
после чего разбавленный в 10 раз образец мочи вносят в 2 лунки (по 0,05 мл в
каждую).
5. Внесение отрицательного контроля
Отрицательный контроль (Р10) в количестве 0,1 мл доказывают раствором 4
к объему 10 мл и по 0,05 мл вносят у лунки А11 и А12.
6. Связывание антигена с антителами, меченными пероксидазою хрена.
Во все лунки с растворами вносят по 0,05 мл раствора 6, встряхивают
планшет на протяжении 5 мин на шейкері и інкубують в термостате при
температуре 37 ± 2° С на протяжении 30 мин.
7. Промывка планшета.
Промывку планшета проводят, как описано выше (пункт 2).
8. Добавление субстрата.
Во все лунки с анализируемыми растворами прибавляют по 0,2 мл раствора
8, приготовленного непосредственно перед его внесением. Смесь выдерживают 1015 мин. в темном месте при комнатной температуре и останавливают реакцию,
прибавляя во все лунки планшета по 0,025 мл 2 моль/л раствора хлоридной или
сульфатной кислоты. Добавление кислот для остановки реакции необходимо
проводить максимально быстро, чтобы интервал времени между добавлением
кислоты в первую и последнюю лунку был минимальным.
9. Оценка результатов анализа
Результаты анализа оценивают визуально, сравнивая окраска лунок
стандарта морфина (А 1-Н1) с окраской лунок в исследуемых пробах, или
спектрофотометрично при длине волны 492 нм (плейт-фотометр ІФКО-2).
Количество морфина в исследуемых пробах определяют по калібрувальним
графику зависимости средней оптической плотности двух-трех параллельных
определений от концентрации морфина-стандарта в полулогарифмических
координатах. По оси абсцисс откладывают значение С (С - концентрация морфина в
136
мг/мл), по оси ординат - отношение оптической плотности А/А0 (А - оптическая
плотность стандартного раствора, А0 - оптическая плотность «слепого» опыта при
отсутствии морфина).
Данные для построения калібрувального графику заносят в таблицу, как это
указано ниже.
Форма записи данных для построения калібрувального графику при ІФА
№ п/п
С, мг/мл
lg
А
А0
А /А0
1
500
2,7
0,40
0,88
0,47
2
250
3
125
4
62
5
31
6
15
7
7,5
0,9
0,68
0,88
0,80
Количественное определение морфина. В мерную колбу на 25 мл вносят 5
мл раствора силиката калия, 4 мл воды, 2 мл 0,5 н. раствора хлоридной кислоты, 9
мл кремнемолібденової кислоты. Через 3 мин к смеси прибавляют 2 мл
исследуемого раствора и перемешивают. Потом прибавляют 5 мл 6 % раствора
аммиака. Жидкость окрашивается в синий цвет. Измеряют оптическую плотность
(светофильтр - красный, кювет 10 мм) и по калібрувальним графику определяют
количество морфина.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Физико-химические свойства и идентификацию хинина, алкалоидов опия и их
синтетических аналогов в биологических жидкостях организма;
2. Применение и теоретические основы імуноферментного анализа.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Выполнять предварительные пробы для открытия хинина, алкалоидов опия и их
синтетических аналогов в биологических жидкостях организма;
2. Выделять эти ядовитые вещества из крови и мочи;
3. Обнаруживать их с помощью метода хроматографии в тонком слое сорбента, Уфспектроскопії, імуноферментного метода анализа;.
4. Количественно определять эти группы отрут;
5. Давать оценку результатам анализа.
ИСТОЧНИКА ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1995.- С.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - Г. Медицина. 1975. С. 215-222.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.
137
ЗАНЯТИЕ № 13.
ТЕМА: Итоговое занятие по теме: „Лікарські яда „лужної” хлороформной вытяжки.
Острые отравления”.
ЦЕЛЬ: Обобщение материала за темой „Лікарські яда „лужної” хлороформной
вытяжки. Острые отравления”.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
Довольно часто среди отравлений встречаются отравление алкалоидами,
большинство из которых принадлежит к наркотическим веществам. Кроме того, на
данном этапе развития нашего общества для получения психического и физического
комфорта используются также синтетические вещества, которые изготовляются в
большинстве случаев кустарно. Это приводит к еще большей токсичности
полученных веществ. При передозировке этими веществами может настать смерть
вследствие угнетения центра дыхания или разладов со стороны сердечнососудистой системы. Поэтому необходимо обобщить и систематизировать материал
по исследованию веществ основного характера в биологических жидкостях и
трупном материале.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Химические, физико-химические свойства, применение производных 1, 4бензодиазепина, фенотиазина, п-амінобензойної кислот, ізохіноліну (курсы
фармацевтической химии, фармакологии).
2. Хроматографічні методы аналіза (курс аналитической, физической химии).
3. Теоретические основы экстракции (курс физической химии и аналитической
химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Методы изолирования алкалоидов, производных ПАБК, фенотиазина, 1, 4бензодиазепина.
2. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие производных тропану (атропин, скополамін, кокаин).
3. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие производных пиридина и піперидину (никотин,
анабазин, коніїн, ареколін, пахікарпін).
4. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие производных хинолина (хинин).
5. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие производных піразолону (антипирин, анальгин,
амідопірин).
6. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие производных п-амінобензойної кислоты
(новокаин, дикаїн, новокаїнамід).
7. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие производных индола (резерпин, бруцин,
стрихнин).
8. Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие производных фенантренізохіноліну (морфин, кодеин).
138
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
1.
2.
3.
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие алкалоидов опия (папаверин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие синтетических аналогов морфина
(апоморфін, дионин, героин, промедол).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие ациклічних алкалоидов (ефедрин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие производных фенотиазина (тизерцин,
дипразин, аміназин).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первое помощь,
метаболизм, изолирование, открытие производных 1,4 бензодиазепина
(оксазепам, нітразепам, хлордіазепоксид, діазепам).
Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм,
изолирование, открытие растительных алкалоидов (галантаміну, секуриніну,
аконітину).
Гашиш. Применение, анализ.
Количественное определение алкалоидов, производных ПАБК, фенотиазина, 1,
4-бензодиазепина разнообразными методами.
Тшх-скринінг “врачебных” отрут. Системы растворителей (общие и отдельные),
проявители, коэффициенты подвижности для отдельных групп веществ, елюати.
Общая характеристика и классификация отравлений.
Основные и дополнительные факторы, которые влияют на развитие отравлений.
Наркомании и токсикомании. Стадии развития заболевания.
Организация помощи при острых интоксикациях и основные направления
детоксикации организма.
Общие принципы диагностики острых отравлений.
Применение хроматографічних методов анализа (ТШХ, ГРХ, ВЕРХ) в экспрессдиагностике острых отравлений.
Применение імунохімічних методов анализа в экспресс-диагностике острых
отравлений.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Выберите органы трупа женщины для исследования на хинин и пахікарпін.
Объясните свой выбор и проведите химико-токсикологический анализ
биологического материала.
При проведении подтверждающих реакций на ефедрин оказалось, что с
реактивом Драгендорфа и солью Рейнеке образовались осадки, а с раствором
нінгідрину окраска не была. Который нужно сделать вывод? Обгрунтуйте
заключення или дальнейшее действие.
На исследование поступили недокуренные папиросы, которые были изъятые в
наркоманов в состоянии наркотического опьянения. Проведите химикотоксикологический анализ данных объектов.
139
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Найден труп мужчины 35 лет, возле которого лежали разбитые ампулы из
прозрачного составила с черной надписью „0,2 % раствор секуриніну нитрат”.
Проведите судейско-токсикологический анализ.
Сделан криминальный аборт пахікарпіном с летальным концом. Проведите
химико-токсикологическое исследование внутренних органов.
Зафиксировано острое отравление женщины 42 лет. По словам родственников,
больная злоупотребляла таблетками радедорма. Проведите направленное
химико-токсикологическое исследование по целью подтверждения диагноза отравление радедормом.
Состоялось острое отравление ребенка. Среди детских игрушек была найдена
пустая упаковка из-под аміназину. Проведите химико-токсикологическое
исследование для подтверждения клинического диагноза - отравление
аміназином.
С суїцидною целью был принятый левомепромазин. Проведите химикотоксикологическое исследование мочи.
В больницу поступил ребенок с признаками отравления тропановими
алкалоидами. Проведите химико-токсикологическое исследование промывных
вод, мочи, крови.
Составьте один из вариантов схемы химико-токсикологического исследования
печени трупа человека на новокаин в присутствии новокаїнаміду.
При исследовании „лужного” хлороформного экстракта из промывных вод
желудку с помощью Тшх-скринінгу после обработки хроматограми 10 %
раствором серной кислоты и под действием Уф-світла отмечали наличие пятна с
голубой флюоресценціею. Выполните подтверждающие реакции на это
вещество.
Выберите один из ниже описанных объектов для исследования на ефедрин:
промывные воды желудку, моча, кровь, слюна и смывы из ротовой пустоты.
Дайте пояснение своему выбору и проведите химико-токсикологический анализ
биологического материала.
Найден труп мужчины, который много времени находился на учете в связи с
применением наркотиков. Проведите исследование внутренних органов на
морфин и кодеин.
При исследовании „лужної” хлороформной вытяжки в общей системе
растворителей только с реактивом Драгендорфа образовалось окрашенное
пятно. При проведении хроматографічного исследования в отдельной системе с
„свідком” - новокаином, последний дал пятно после проявления со значением
Rf, близким к Rf исследуемого экстракта. Но после елюювання пятна из
необработанной зоны и проведении подтверждающих исследований (реакции
образования азобарвника, Віталі-Морена) елюат не дал положительного
результата. Объясните ситуацию.
В „лужній” хлороформной вытяжке при действии сульфатной кислоты
наблюдалась голубая флюоресценция. Чем было вызвано отравление. Какие
реакции дополнительно необходимо провести.
140
16. В больницу с острой интоксикацией попал мужчина, который работал
ветеринаром. С целью самоубийства он принял вещество, при этом сначала
наблюдалось повышение давления, возбуждение со стороны ЦНС, а потом ее
угнетение.
Чем
было
вызвано
отравление?
Проведите
химикотоксикологический анализ.
17. При проведении реакции „лужної” хлороформной вытяжки с реактивом
Драгендорфа наблюдали образование кристаллов в виде букв К і Х. Как
проводить дальнейший анализ?
18. При проведении реакции „лужної” хлороформной вытяжки с реактивом
Бушарда наблюдали образование золотисто-жовтих кристаллов в виде дубовых
листочков. Как проводить дальнейший анализ?
19. При проведении исследования „лужної” хлороформной вытяжки с реактивом
Манделіна получили стойкую зеленую окраску. Чем вызванное отравление?
Проведите дальнейшие исследования „лужної” хлороформной вытяжки.
ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
1. Методы изолирования “врачебных” отрут из биологического материала.
2. Условия проведения изолирования “врачебных” отрут из биологического
материала.
3. Химический^-химические-физико-химические свойства и идентификацию
хинина, алкалоидов опия и их синтетических аналогов, производных
фенотиазина, 1, 4-бензодиазепина в биологических жидкостях организма;
4. Применение и теоретические основы імуноферментного анализа.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
1. Составлять план проведения исследований.
ИСТОЧНИКА ИНФОРМАЦИИ:
Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа.
1995.- С. 169-177, 220-283.
Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - Г. Медицина. 1975. С. 215-222.
2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая
школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.
ЗАНЯТИЕ № 14.
ТЕМА: Открытие и определение минеральных веществ (минеральные кислоты,
щелочи, аммиак, соли щелочных металлов) в биологическом материале.
ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выделения минеральных веществ (минеральные
кислоты, щелочи, аммиак, соли щелочных металлов) из объектов
исследования и их анализа.
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ
В связи со случаями отравлений минеральными веществами (минеральные
кислоты, щелочи, аммиак, соли щелочных металлов, которые есть описаны в
литературе и встречаются в практике химико-токсикологического анализа,
выделение нитритов из объектов исследования и их анализ в диализате является
141
необходимым элементом подготовки для химика-токсиколога.
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
1. Пути проникновения ядовитых веществ в организм (курс фармакологии,
токсикологической химии).
2. Пути
вывода
ксенобіотиків
из
организма
(курс
фармакологии,
токсикологической химии).
3. Реакции открытия ионов: калия, натрия, аммония, сульфат-, нитрат-, хлорид- и
ионов-нитрит-ионов (курс аналитической и фармацевтической химии).
ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ
1. Особенности выделения минеральных веществ из биологического материала.
Очистка вытяжек от примесей.
2. Применение, токсичное действие, выделение, открытие минеральных кислот
(сульфатная, хлоридна, нитратная).
3. Применение, токсичное действие, выделение, открытие щелочей (натрий
гідроксид, калий гідроксид).
4. Применение, токсичное действие, выделение, открытие амоніаку.
5. Применение, токсичное действие, выделение, открытие солей щелочных
металлов (нитриты, нитраты) и N-нітрозосполук.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
1. На одежде пострадавший выявлен черные обугленные пятна. Предложите схему
химико-токсикологического исследования указанного объекта.
2. Ротовая пустота и пищевод трупа человека, который погиб имеют черный цвет.
Предложите схему химико-токсикологического исследования огранів трупа.
3. Ротовая пустота, пищевод, слизистая оболочка желудку трупа имеют желтый
цвет. Предложите схему химико-токсикологического исследования огранів
трупа.
4. В каких случаях нецелесообразно проводить исследование органов трупа на
амоніак?
5. Реакция диализата с сульфаніловою кислотой и с реактивом Грісса давали слабо
красноватый цвет. Какие ваши дальнейшие действия относительно ХТА на
возможное вещество?
6. Водные вытяжки из гнилостного биологического материала имели ярко
выраженную щелочную реакцию. На какие вещества целесообразно проводить
ХТА указанного объекта?
7. При выполнении реакции на ионы-сульфаты-ионы с диализатом получен
положительный результат. Можно ли сделать вывод, что отравление вызвано
сульфатной кислотой?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Вещества, которые изолируют из биологического материала
настаиванием исследуемых объектов с водой
К группе веществ, которые изолируют из биологического материала
настаиванием его с водой, принадлежат минеральные кислоты, щелочи и некоторые
соли минеральных кислот. Для очистки водных вытяжек с биологической материала
применяют фильтрование или центрифугування, а потом - метод диализа.
142
Некоторые авторы относят минеральные кислоты, щелочи и соли
минеральных кислот к группе веществ, которые изолируются из биологического
материала методом диализа. Такая характеристика этой группы веществ не совсем
точная, поскольку диализ не является методом изолирования, а применяется при
анализе этих соединений как метод очистки водных вытяжек.
Химико-токсикологическое исследование соответствующих объектов на
наличие минеральных кислот, щелочей и солей проводят тогда, когда материалы
дела свидетельствуют о возможном отравлении этими веществами, а также в случае
положительных результатов предварительных проб на кислоты, щелочи и соли в
исследуемых объектах.
Для исследования наличия минеральных кислот и щелочей берут желудок с
содержимым, остатки пищи, рвотные массы и некоторые другие объекты. При
исследовании биологического материала на наличие солей берут те самые объекты
и печень.
Если минеральные кислоты и щелочи после отравления превратились в
трупном материале на соответствующие соли, то исследование этих солей не
проводят, поскольку соли многих кислот и щелочей в определенных количествах
всегда содержатся в органах и тканях человека и животные.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Изолирование минеральных кислот, щелочей и солей
из биологического материала.
Методика изолювання: исследуемые объекты измельчают и прибавляют
воду к укрытию ею твердых долек биологического материала. Смесь воды и
биологического материала настаивают на протяжении 1-2 ч при частом
перемешивании, потом фильтруют. Для ускорения фильтрования применяют
воронки или стаканчики с пористым дном, которые присоединяют к водоструйному
насосу. Вместо фильтрования можно осуществлять центрифугування.
Для повнішого освобождения водных вытяжек из биологического
материала от примесей белковых и некоторых других веществ применяют метод
диализа. С этой целью полученные водные вытяжки из биологического материала 23 раза діалізують (по 4-6 ч), а потом объединенные диализаты упарюють на водном
нагревателе к небольшому объему (5-10 мл). Упарені диализаты исследуют на
наличие кислот, щелочей и солей.
При исследовании одежды и некоторых других объектов на наличие на них кислот и
щелочей можно использовать водные вытяжки без дополнительной очистки их
методом диализа.
МИНЕРАЛЬНЫЕ КИСЛОТЫ
Для доказательства содержимого минеральных кислот в диализатах
определяют кислотность этих диализатов и наличие в них анионов
соответствующих кислот. Определение кислотности диализатов проводят с
помощью кислотно-основных индикаторов, которые изменяют окраску в кислой
среде (метилового фиолетового, метилового оранжевого и конго красного).
143
Методика выполнения реакции: до 0,2-0,5 мл диализата прибавляют 1-2
капле раствора индикатора, изменение окраски которого свидетельствует о наличии
кислот в диализате. При добавлении к диализату метилового фиолетового, который
имеет два интервала рн перехода окраски (от 0,1 до 1,5 и от 1,5 до 3,2) может
изменяться окраска от желтого до зеленого (при рн = 0,1-1,5) или от зеленого до
фиолетового (при рн = 1,5...3,2). Красная окраска метилового оранжевого (при рн =
3,0....4,4) переходит в желтое. Сине-фиолетовая окраска конго красного при рн =
3,0...5,2 переходит в красное.
Для проверки кислотности вытяжек (диализатов) и для приблизительного
определения рН среды можно использовать бумагу, пропитанная универсальным
индикатором. После установления кислотности вытяжек (диализатов) проводят
исследование этих жидкостей на наличие анионов сульфатной, нитратной,
хлоридной и других кислот.
Наличие анионов сульфатной, нитратной или хлоридной кислоты в
извлечениях или диализатах еще не является доказательством отравления этими
кислотами. Анионы сульфатной, нитратной или хлоридной кислоты могут входить
в состав тканей и биологических жидкостей организма. Поэтому эти анионы всегда
могут содержаться в извлечениях из биологического материала. Для доказательства
отравлений минеральными кислотами необходимо отогнать эти кислоты из
полученных вытяжек (диализатов).
Следует помнить, что переганятись могут лишь кислоты, а не их соли,
которые перешли у вытяжки из биологического материала. Учитывая, что
сульфатная и нитратная кислоты перегоняются при относительно высокой
температуре, эти кислоты переводят в более улетучивающие соединения, которыми
есть соответствующие оксиди (SO2, NO). После відгонки полученных оксидів их
переводят у кислоты, которые обнаруживают с помощью качественных реакций.
Сульфатная кислота
Об отравлении сульфатной кислотой может свидетельствовать внешний вид
исследуемых объектов. Например, у лиц, которые выпили концентрированную
сульфатную кислоту, могут быть повреждения тканей губ, языка, пищевода,
желудка, а также одежды, на которую попала сульфатная кислота. Тем не менее
доказательством отравления сульфатной кислотой являются открытия ее в
дистиллятах, полученных после перегонки этой кислоты из диализатов.
Выделение сульфатной кислоты из биологического материала.
Исследуемые органы трупов измельчают, заливают водой к получению густой
массы, которую оставляют на 1-2 ч. Полученную вытяжку фильтруют, а фильтрат
діалізують, после чего из диализата отгоняют сульфатную кислоту.
При химико-токсикологическом исследовании сульфатной кислоты на
одежде или других предметах эту кислоту изолируют этиловым спиртом, в котором
растворяется сульфатная кислота и не растворяются ее соли. Исследуемый материал
измельчают и заливают этиловым спиртом. Смесь исследуемого объекта и
этилового спирта настаивают на протяжении 1-2 ч при периодическом
перемешивании, а потом відфільтровують спиртовую вытяжку. Фильтрат на водном
144
нагревателе выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 10 мл воды,
полученную жидкость кипятят на протяжении нескольких минут и охлаждают к
комнатной температуре. Из полученной жидкости отгоняют сульфатную кислоту,
которую исследуют в дистилляте.