Предмет, задачи и основные разделы токсик. химии.

Предмет, задачи и основные разделы токсик. химии.

Токсикологическая химия (ТХ) – фарм. дисциплина, кот. занимается изучением св-в ядов, их поведением в организме и трупе, разработкой методов изолирования, очистки, качеств. обнаружения и колич-го определения токсических в-в и их метаболитов в биоматериалах и объектах окружающей среды.

ТХ - один из разделов токсикологии (наука о ядах и отравлениях).

Различают:

Общая токсикология изучает: 1. Взаимодействие яда и организма 2. Токсикодинамика. 3. Завис-ть действия от дозы.

Частная токсикология: 1. Судебная токсикология. 2. Клиническая токсикология. 3. Ветеринарная токсикология. 4. Авиационная токсикология. 5. Военная токсикология. 6. Промышленная токсикология.

Разделы ТХ:

● Судебная химия (химия вещественных доказательств).

Судебно-химическая экспертиза делится:

1. Химико-токсикологическая.

2. Химико-криминалистическая (в учреждениях МВД).

● Наркология.

● Клиническая химия (химическая диагностика острых отравлений).

Основные вопросы ТХ:

1. Изучение физико-химических св-в ядов.

2. Аналитическая химия ядов.

3. Токсикокинетика, метаболизм, распределение ядов в организме.

Задачи ТХ:

1. Разработка и совершенств. методов изолирования, очистки, обнаружения и количеств. определения ядовитых и сильнодейств-х в-в в органах и тканях трупа, а также в биолог. жидкостях у живых лиц.

2. Разработка методов анализа ядов без их предварит. выделения из биолог. материала (ИФА, РРА).

3. Оказание помощи судебно-следственным органам в решении тех вопросов, кот. требуют спец. познаний в области судебной химии.

4. Оказание всемерной помощи органам здравоохранения в области предупреждения развития наркоманий и отравлений различными хим. в-вами.

Возникновение и развитие токсикологической химии.

В связи с отравлениями живых лиц или исследованиями трупов часто возникала необходимость в проведении хим-х иссл-й ядовитых в-в, лекарств, частей растений. Производство таких исследований часто поручалось аптекарям, а исследования проводились в аптеках.

1714 г. Пётр I указал на необх-ть судебно-мед. вскрытий трупов лиц, погибших насильственной смертью.

1737 г. дано указание о содержании в «знатных» городах лекарей, обязанных производить судебно-мед.исследования.

1797 г. были учреждены врачебные управы и введена должность врачебного инспектора и штатного фармацевта (обяз-ти: производство хим. иссл-й и открытие ядов). Анализы проводились бесконтрольно в частных лабораториях и аптеках.

1808 г. при мед. факультетах университетов были созданы фарм. отделения для подготовки фармацевтов. В задачи фармации в то время входило и открытие ядов, т.е. судебная химия.

Видные деятели: Иовский, Степанов, Трапп, Дианин, Драгендорф, Дворниченко.

Нелюбин впервые высказал мысль о невозм-ти определения металл-х ядов в пищевых продуктах и в трупном материале без разрушения орган-х в-в. Он разработал способ разрушения органических в-в азотной кислотой.

Драгендорф впервые выделил судебную химию из фармации и читал её как отдельный предмет. Его книга «Судебно-химическое открытие ядов» выдержала 4 издания.

1920 г. на хим.-фарм. факультете 2го Московского госуниверситета и в Петроградском химико-фарм. институте были созданы первые кафедры судебной химии. Судебная химия вошла в план подготовки специалистов с высшим образованием.

1932 г. в Москве создан Гос-ный НИИ судебной медицины Минздрава СССР, кот. осуществлял и координировал всю научную работу по судебной медицине и судебной химии.

Учёные:Степанов, Валяшко, Кромер, Крамаренко, Швайкова и др.

 

1959 г. организован фарм. факультет в ВГМУ.

1962 г. при кафедре фармхимии на 4 курсе читается «судебная химия».

1965г. организована кафедра аналитической и токсикологической химии (зав. кафедрой доц. Н.Т. Бубон).

1986 г. зав. кафедрой - проф. А.И. Жебентяев.

1995 г. кафедра отнесена к кафедрам фарм. профиля и переименована (кафедра токсик. и аналит. химии).

Особенности химико-токсикологического анализа. Методы токсикологической химии.

Особенности судебно-химического исследования:

1. Разнообразие объектов исследования (кровь, моча, внутр. органы, пищевые продукты).

2. Трудность изолирования малых кол-в ядов из биоматериала.

3. Влияние сопутствующих веществ на результаты качеств. и количеств. определения ядов.

4. Необходимость применения высокочувствительных методов.

5. Необходимо учитывать естественное содержание опред-х в-в («металлические» яды).

6. Трудность в оценке результатов, часто нет количественного выхода при изолировании.

Организация судебно-химической экспертизы.

Организация судебно-медицинской экспертизы определяется УК и УПК РБ, а также рядом постановлений правительства.

В соотв-вии с Указом Президента РБ №532 от 6 ноября 1998 г. Государственная служба судебно-медицинской экспертизы при МЗ РБ преобразована в Бел. гос-ную службу судебно-медицинской экспертизы.

БелГС СМЭ возглавляет Главный госуд-й судебно-медицинский эксперт РБ, который назначается на должность Президентом РБ. Главному государственному судебно-медицинскому эксперту подчиняется по организационно-методическим вопросам центральная судебно-медицинская лаборатория Мин-ва обороны.

БелГС СМЭ состоит из региональных управлений, которые наз-ся (н-р) «Управление БелГС СМЭ по г. Витебску и Витебской области».

В состав Управлений входят МРО (межрайонные отделения). Деят-ть Управлений БелГС СМЭ направлена, в основном, на оказание помощи органам дознания, следствия и прокуратуры в осуществлении ими определенных задач.

Управление БелГС СМЭ имеет два отдела:

1. Отдел общих экспертиз (медико-криминалистическая экспертиза, амбулаторный приём живых лиц, морг).

2. Отдел экспертизы веществ-х доказ-в, включающий судебно-биологич., судебно-гистологическое и судебно-химическое отделения. Анализ биол-х объектов на наличие токсических, в том числе и наркотич-х в-в проводится в судебно-химическом отделении.

Основания для проведения судебно-химических экспертиз. Документация судебно-химических экспертиз.

1. Производятся по постановлению органов дознания, суда и прокуратуры.

2. Возможно проведение по поручению судебно-мед. эксперта.

3. По направлению ЛПУ составляется акт химико-токсик. исследования.

Вместе с сопроводительным документом в судебно-хим. лабораторию направл-ся: постановление органов дознания или следствия о назначении судебно-хим. экспертизы веществ-х доказательств. В нем излаг-ся обстоят-ва дела, перечисляются подлежащие исследованию предметы и чётко формулир-ся вопросы, которые должна решить экспертиза.

Таже веществ. доказ-ва должны сопровождать: протокол осмотра и изъятия вещественных доказательств, акт судебно-медицинского исследования трупа, история болезни и др.

Вещественные доказательства (ВД): объекты, направленные для судебно-химического исследования.

При подозрении на отравление неизвестным ядом берут: желудок с содержимым, по одному метру тонкой и толстой кишок с содержимым, одна почка, 1/3 гол. мозга, сердце с кровью, не менее 1/3 печени, желчный пузырь с содержимым, не менее 1/4 лёгких.

При судебно-мед. экспертизе эксгумированного трупа берут по 1кг земли из шести участков (под и над гробом, у концов гроба и у боковых поверх-тей).

Все объекты исследования направляются в чистых и сухих стеклянных широкогорлых банках (нельзя в металлической и керамической посуде).

Методы токсикологической химии.

Методы изолирования:

1. Перегонка с водяным паром

2. Метод минерализации

3. Изолирование полярными растворителями

4. Экстракция органическими растворителями

5. Настаивание с водой

6. Особые методы изолирования.

Методы очистки:

1. Дистилляция

2. Перекристаллизация

3. Экстракция

4. Реэкстракция

5. Диализ

6. Электродиализ

7. Хроматографические методы.

Методы качественного обнаружения:

1. Химические (образ. осадков, окраш-х соед-й, МКС) методы

2. Физико-химические методы (СФМ, ГЖХ и др.)

3. Фармакологические пробы.

4. Иммуноферментный анализ.

Методы количественного определения:

1. Химические (титриметрия)

2. Физико-химические (СФМ, флуориметрия, хроматография).

Схема исследования дистиллята на наличие «летучих» ядов.

Динитрация.

Денитрация с применением восстановителей: исп-т восстановители (формальдегид, мочевину, Na₂S). Денитрация основана на гидролизе нитрозилсерной к-ты и восстановлении HNO-продукта гидролиза нитрозилсерной к-ты – до легко удаляемых из жидкостей оксидов азота и элементарного азота (N₂).

Денитрация минерализата формальдегидом: к минерализату приб-т 10-15 мл дистилл. H₂O и смесь нагревают до 110-130°. В нагретую жидкость, осторожно, по каплям, избегая избытка, вносят формалин. Набл-ся бурное выделение пузырьков газа (NO и N₂) и, => окисления NO кислородом воздуха, бурые пары NO₂. Удобство применения формальдегида в том, что он, как энергичный восс-ль, взаим-т и HNO₂, получ. при гидролизе нитрозилсерной кислоты, и с HNO₃, содержащейся в минерализате в избытке. На денитрацию при помощи формальдегида расх-ся до 2 мл формалина и р-ция заканч-ся через 1-2 мин. Остатки непрореагир. формалина уд-т или нагр-м жидкости в течение 5-10 мин или доб-м в нагретую жидкость 5-10 к. пергидроля. Окончание денитрации опр-т с дифениламином.

Денитрация минерализата с мочевиной: Минерализат нагревают до 135-145° и в нагретую жидкость, небольшими порциями, при пост-м помешивании вносят сухую мочевину. На процесс денитрации мочевиной треб-ся 3-5мин., расх-ся 2,5 г мочевины. Невступившая в р-цию мочевина омыляется с образованием СО₂ и (NH₄)₂SO₄:

CO(NH₂)₂ +H₂O→CO₂+ 2 NH₃ 2 NH3 + H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄

Денитрация с помощью сульфита натрия: Время денитрации5-15 минут. Расход сульфита натрия - 12г.Избыток сернистого ангидрида уд-т нагр-м и доб-м к нагретой жидкости 5-10 капель пергидроля.

Свинец

1. Наиболее широко применяется дитизонатный метод.

2. Хромато-иодометрический метод.

При значит. кол-вах свинца в объекте исследования исп-т объемный метод определения, осн-й на осаждении Pb²⁺ титрованным р-ром K₂Cr₂O₇ в виде PbCrO₄ c послед. иодометрическим опред-м избытка K₂Cr₂O₇.

3. Комплексон.. определение: трилон Б, индикатор - эриохром черный.

Барий

1. Гравиметрический метод, но рез-ты завышены за счет соосаждения, гл. обр., Ca²⁺ и Fe³⁺, содерж. в органах человека в значит-х кол-вах.

2. Титриметрический метод. Исп-ся обратное комплексонометр. титрование избытка трилона Б р-ром ZnCl₂ в присутствии эриохрома черного Т.

Марганец

Р-ция окисления Mn²⁺ с KIO₄ явл-ся качеств.-количественной. Калибровочный график строят по р-рам KMnO₄.

Хром

Фотометрия окрашенного соединения с дифенилкарбазидом.

Серебро

1. Титрование NH₄CNS в присут. железоаммонийных квасцов.

2. Фотометрия дитизоната серебра.

Медь

В виде Cu(ДДТК)₂ и других окрашенных соединений.

Сурьма

Основано на фотометрическом определении c малахитовым или бриллиантовым зеленым.

Мышьяк

Восстановление As до AsH₃ и его послед. определение одним из методов.

1. Титриметрическое определение (избыток AgNO₃ оттитровывают NH₄CNS).

2. Колориметрия по методу Зангер-Блека (окрашенное пятно As₂Hg₃ сравнивают со шкалой).

Висмут

1. В основе лежит реакция образования окрашенного соединения с тио-мочевиной; измерение проводят при 470 нм;

2. Титрование трилоном Б в присутствии тиомочевины.

Цинк

Выделяют с ДДТК при рН=8, реэкстракция в водный слой и титрование трилоном Б (индикатор - эриохром черный).

Малахитовый зеленый

1. Сурьма: ассоциат металлогалогенидного комплекса и красителя окрашен в голубой или синий цвет и хорошо экстрагируется толуолом, бензолом.

Количеств. определение: основано на фотометрическом определении c малахитовым или бриллиантовым зеленым.

2. Таллий: с малахитовым (бриллиантовым) зеленым, слой толуола приобретает голубую или синюю окраску.

Оксихинолин

1. Висмут: сначала прибавляют аскорбиновую кислоту, так как окислители (Fe^3+) мешают (окисляют I^- до I2). Затем прибавляют KI и 8-оксихинолин - образуется оранжево-желтый осадок.

Тиомочевина

1. Висмут: с тиомочевиной обр-ся Bi[SC(NH2)2]2,3,9 лимонно-желтого цвета. Количеств. определение: в основе лежит р-ция образования окраш. соединения с тиомочевиной; измерение проводят при 470 нм;

34. Методы изолирования, обнаружения и количесвенного определения ртути, этилмеркурхлорида, свинца, бария, хрома, марганца, серебра, меди, сурьмы, мышьяка, висмута, кадмия, цинка, таллия, ТЭС. Токсикологическое значение препаратов.

Ртуть. Минерализацию проводят частными методами. Для уменьшения потери Hg проводят частичное разрушение органических веществ (деструкция): 100°, водяная баня, время - 10-15 минут. Биоматериал нагревают со смесью серной и азотной кислот до разрушения форменных элементов органов и тканей, добавляют этиловый спирт (катализатор). В деструктате ртуть определяют: 1). С дитизоном - желто-оранжевое окрашивание, для маскировки других катионов применяют аскорбиновую кислоту, гидроксиламин.

2). Со взвесью иодида меди (I): Hg2+ + 4CuI → Cu2[HgI4]↓ +2Cu. красный

Эта реакция может применяться для колич. фотометрического определения Hg. Более точный метод - экстракционно-фотометрический метод определения Hg с дитизоном.

Токсикологическое значение: Hg применяется в производстве люминесцентных, кварцевых ламп; в медицине - Hg2Cl2, HgCl2, HgO и др. При отравлении - металлический привкус во рту, боли в желудке, рвота. Как противоядие - унитиол. Ртуть откладывается в печени и почках. Выводится с мочой и калом.

Свинец. После минерализации смесью серной и азотной кислот осадок (BaSO4 и PbSO4) обрабатывают горячим раствором ацетата аммония (PbSO4 растворяется). Затем ход анализа зависит от величины осадков. Исследование больших количеств PbSO4:

Проводят реакции: 1) с KI (PbI 2 - желтый осадок, растворяется при нагревании, а затем опять выпадает); 2) с K 2 CrO 4 (оранжево-желтый осадок PbCrO 4); 3) с сероводородной водой (черный осадок PbS); 4) с H 2 SO 4 (белый осадок PbSO 4).

Исследование малых количеств PbSO4:К раствору ацетата свинца прибавляют хлороформный раствор ДФТК, наблюдается появление оранжево-красной окраски дитизоната свинца. Дитизон взаимодействует с катионами через атом серы, т.к. метилдитизон не взаимодействует с катионами металлов. Дитизонат свинца разлагают HNO3 и в водной фазе определяют ионы Pb следующими реакциями:

1) с CsCl и KI: CsCl + KI + Pb 2+ → Сs[PbI 3 ]-;желто-зеленые игольчатые кристаллы;

2) микрокристаллоскопия после реакции с ацетатом меди и нитритом калия, образуются черные кубики K 2 Pb[Cu(NO 2) 6 ]; 3) с KI; 4) с K2CrO4; 5) с H2S; 6) с H2SO4.

Токсичность соединений свинца: PbCl2, Pb(NO3) 2, PbCrO4, Pb(СH3COO)2, PbCO3 (входит в белила), PbO (в состав красок). Ионы Pb взаимодействуют с ферментами, тормозят синтез порфирина, нарушается функция центральной и периферической нервной системы. Выводится с калом, меньше с желчью и мочой. Соединения Pb откладываются (частично) в костной ткани в виде трехзамещенного фосфата.

Количественное определение: 1.Дитизонатный метод. 2.Хромато-иодометрический метод. При значительных количествах свинца в объекте исследования используют объемный метод определения: осаждение Pb2+ титрованным раствором K 2 Cr 2 O 7 в виде PbCrO 4 c последующим иодометрическим определением избытка K 2 Cr 2 O 7. 3. Комплексонометрическое определение: трилон Б, индикатор - эриохром черный.

Барий. Осадок, оставшийся на фильтре после обработки его горячим раствором ацетата аммония, исследуют на наличие BaSO4:

1) реакция перекристаллизации BaSO4 (часть остатка переносят на предметное стекло и прибавляют 1-2 капли H2SO4(конц.), нагревают на пламени горелки до появления белых паров. При охлаждении образуются кристаллы в виде пластинок и сростков из них в виде косых крестов);

2) реакция восстановления BaSO4 (крупинку BaSO4 нагревают на платиновой проволоке в пламени горелки. При этом BaSO4 восстанавливается до BaS. Смачивают осадок в капле HCl на предметном стекле и снова нагревают (так 2-3 раза). К полученному на предметном стекле раствору BaCl2 прибавляют каплю йодата калия. Образуется характерный кристаллический осадок Ba(IO3)2);

3) при наличии бария пламя горелки окрашивается в желто-зеленый цвет.

Анализ растворимых соединений бария:

1.с K2CrO4 образуется желтый BaCrO4; 2.с H2SO4 выделяется белый осадок;3.с родизонатом натрия наблюдают красно-коричневое окрашивание.

Количественное определение:

1. Гравиметрический метод. Результаты завышены из-за соосаждения Ca2+ и Fe3+, содержащихся в органах человека в значительных количествах.

2.Титриметрический метод. Используется обратное комплексонометрическое титрование избытка трилона Б раствором хлорида цинка в присутствии эриохрома черного Т.

Токсикологическое значение имеют следующие соединения бария: Ba(OH)2, BaCl2, Ba(NO3)2, BaCO3. Выводится через ЖКТ (в желудке образуются нерастворимые сульфаты и выводятся). Соединения бария широко применяются: BaSO4 - в медицине, BaCl2 и BaСO3 - в сельском хозяйстве и химических лабораториях. Отравления чаще встречаются из-зи применения BaSO4 в качестве контрастного вещества в рентгеноскопии. При этом используется до 100 и более грамм бария сульфата, который по своему способу получения может содержать BaСO3, переходящий в BaCl2 за счет HCl желудка. Токсическая доза BaСO3 - 0,2-0,5 г, смертельная около 1,0. Смерть наступает при полном сознании от паралича сердца.

Марганец. MnO2 – при переработке этого оксида образуется пыль, KMnO4 - дезинфицирующее средство. Соединения Mn - сильные протоплазматические яды. Поражают почки, легкие, органы пищеварения. Накапливаются в печени, выделяются через ЖКТ, с мочой. Обнаружение Mn основано на реакциях окисления Mn2+ до MnO4-. В качестве окислителей используют периодат калия (KIO4) и персульфат аммония ((NH4)2S2O8). Для маскировки железа используют NaH2PO4.

2 Mn(NO3)2 + 5 KIO4 +3 H2O → 2 HMnO4 + 5 KIO3 + 4 HNO3

2Mn(NO₃)₂+5(NH₄)₂S₂O₈+8H₂O→2HMnO₄+5(NH₄)₂SO₄+5H₂SO₄+4HNO₃

Появление розовой окраски в первом случае (KIO4) - наличие в пробе естественно содержащегося Mn. Окраска в обоих случаях - основание для количественного определения Mn. Реакция окисления Mn2+ с KIO4 является качественно-количественной. Калибровочный график строят по растворам KMnO4.

Хром. Не применяются в медицине (в виду токсичности). Применяются в кожевенной, текстильной промышленности, хромировании металлических изделий, производстве спичек, красок. Наиболее ядовиты дихроматы и хроматы. Накапливаются в печени, почках. Выводятся через почки. При отравлениях соединениями хрома - понос, кровавая рвота. Реакции качественного обнаружения основаны на окислении Cr3+ до Cr6+, а затем реакция с ДФК, образование надхромовых кислот.

1. Дихромат-ионы взаимодействуют с дифенилкарбазидом. ДФК окисляется до дифенилкарбазона, затем – дифенилкарбадиазон.

2. Образование надхромовых кислот:Ионы Cr3+ окисляют до Cr6+ персульфатом аммония в присутствии AgNO3, затем прибавляем H2O2 и органический растворитель (эфир, амиловый спирт). Наблюдается сине-голубое окрашивание.

Cr2O72- + 4H2O2 + 2 H+ → 2H2CrO6 + 3H2O Если есть MnO4 -, то добавляют азид натрия (NaN3). Колич. определение: фотометрия окрашенного соединения с дифенилкарбазидом.

Серебро. AgNO3 применяется как дезинфицирующее и прижигающее средство, в химическом анализе - реактив. Соединения серебра взаимодействуют в желудке с HCl, при этом образуется AgCl. Выделяется через ЖКТ.

Качественное обнаружение: 1) реакция образования дитизоната серебра: К 5 мл минерализата прибавляют 5 мл хлороформа и по каплям 0,01% раствор дитизона в хлороформе. Появляется золотисто-желтое окрашивание. Если слой CHCl3 зеленый, его промывают 0,1% раствором аммиака для удаления избытка дитизона. При встряхивании хлороформного слоя с 5 мл 0,5 н HCl при наличии Ag+ золотисто-желтая окраска переходит в зеленую (разрушается комплекс). Чувствительность реакции 0,04 мкг серебра в 1 мл. Оптимальные условия: избыток дитизона и кислая среда. Реакции мешают катионы Hg и Au. Hg дает комплекс оранжево-желтого цвета Hg(HDz)2. В отличие от AgHDz комплекс не разрушается в 0,5 н растворе HCl. Если есть Ag, то его отделяют. Ко всему минерализату прибавляют 0,5 г NaCl, нагревают до кипения. Осадок после выпадения отделяют, промывают водой и растворяют в 2,5 мл 25% раствора аммиака. AgCl + 2NH4OH → Ag(NH3)Cl + 2H2O Полученный р-р исследуют на наличие Ag+: 1) при добавлении HNO3 выпадает осадок AgCl; 2) при взаимодействии с KI выпадает желтый осадок AgI; 3)2-3 капли аммиачного раствора Ag(NH3)2Cl упаривают на воздухе на предметном стекле до удаления NH3. На сухой остаток наносят каплю насыщенного раствора тиомочевины, каплю пикриновой кислоты: желтые игольчатые кристаллы.

Количественное определение: 1)Титрование роданидом аммония в присутствии железоаммонийных квасцов. 2) Фотометрия дитизоната серебра.

Токсикологическое значение имеет AgNO3. При длительной работе с серебром и его солями может возникнуть аргирия (отложение металлического серебра в тканях).

Медь. «Парижская зелень» - смесь, состоящая из ацетата и арсенита Cu, ранее применялась для борьбы с вредителями сельского хозяйства. CuSO4- для пропитки древесины, как вяжущее и прижигающее средство. Соли Сu, поступившие в желудок, вызывают рвоту. Вызывают поражение печени, почек.

Для качественного обнаружения меди берут 5 мл фильтрата (после отделения AgCl), нейтрализуют его аммиаком до рН 3 по универсальной индикатору и встряхивают с 5 мл хлороформного раствора диэтилдитиокарбамината (ДДТК) свинца. Окраска хлороформного слоя изменяется от желтого до коричневого.

Для ДДТК ряд Тананаева при рН 5 выглядит так: Hg >Ag> Cu> Ni> Co> Pb >Bi >Cd> Tl >Sb> Zn> Mn >Fe. В соответствии с этим правилом каждый предшествующий металл, находящийся в водном растворе, вытесняет последующий из его карбамината, растворенного в хлороформе. Cu2+ + (ДДТК)2Pb → Pb2+ +(ДДТК)2 Cu

(ДДТК)2Pb - специфичный реактив на медь, т.к. вытеснить Pb из его ДДТК могли бы только Hg2+, Ag+. ДДТК Ag и Hg бесцветны в слое органич. растворителя. Только Cu2+ в этих условиях дает (ДДТК)2Cu, окрашенный в слое органич. растворителя. Чувствительность реакции 0,5 мкг/мл. Для качест. обнаружения Сu хлороформный слой с (ДДТК)2Cu промывают 6 н HCl для разложения избытка (ДДТК)2Pb, а затем водой. После этого хлороформный слой взбалтывают с 1% раствором HgCl2 до обесцвечивания хлороформного слоя. Прибавляют 1 мл воды, встряхивают, водный слой отделяют. Поводят следующие реакции: 1) с тетрароданомеркуратом аммония образуется желто-зеленый осадок Cu[Hg(SCN)4], в присутствии цинка - розово-лиловый осадок CuZn[Hg(SCN)4]2; 2)с K4[Fe(CN)6] - красно-бурый осадок Cu2[Fe(CN)6]; 3)с пиридин-роданидным реактивом [Cu(SCN)4]2-+PyH+→[Cu(SCN)4]2-(PyH+)2 изумрудно-зеленый

(в хлороформе).

Количественное определение: В виде Cu(ДДТК)2 и других окрашенных соединений.

Сурьма. Соединения Sb3+ более токсичны, чем соединения Sb5+. Сурьма используется для приготовления стекла, красок, резиновых изделий. В медицине применяют органические соединения сурьмы (менее токсичны неорганических). Выводятся через почки. Обнаружение и определение сурьмы: реакция с малахитовым зеленым: Ассоциат металлогалогенидного комплекса и красителя окрашен в голубой или синий цвет и хорошо экстрагируется толуолом, бензолом. В 1 мл минерализата прибавляют 1 мл конц. H2SO4, 3 мл 5 н HCl, 2 капли 5% раствора NaNO2 (для окисления Sb3+ до Sb5+), 1 мл насыщенного раствора мочевины, 7 капель 0,5% раствора малахитового зеленого, 2 г безводного Na2SO4 и 5 мл толуола. Смесь встряхивают, слой толуола приобретает голубой или синий цвет. Слой органического растворителя отделяют, прибавляют 3 мл 35% раствора H2SO4, встряхивают: если окраска обусловлена наличием Sb, голубая окраска толуола сохраняется. Обнаруживается 0,2 мг сурьмы в 100 г биоматериала. Комплексы с малахитовым зеленым дают Fe(III), Tl(III) и Au(III). Комплекс FeCl4 - с малахитовым зеленым разрушается в 35-40%. H2SO4, Au и Tl редко встречается при анализе внутренних органов трупа. Для подтверждения наличия Sb проводят реакцию образования сульфида сурьмы: к 5 мл минерализата прибавляют 5 капель насыщенного раствора тиосульфата натрия и кипятят 1-2 минуты. Выпадает осадок оранжевого цвета.

Sb2(SO4)3 + 3Na2S2O3 → Sb2(S2O3)3 + 3Na2SO4

Sb2(S2O3)3 + 3H2O → Sb2S3↓ +3H2SO4

Колич. определение: фотометрич. Опред. c малахитовым или бриллиантовым зеленым.

Мышьяк. Основной метод обнаружения - восстановление до AsH3 и определение AsH3. Предварительная реакция: Зангер-Блека. В исследуемый раствор прибавляют 20% раствор H2SO4, металлический Zn, колбу закрывают тампоном, пропитанным Pb(CH3COO)2, и фильтровальной бумагой, пропитанной HgBr2 (HgCl2). Через 1 час отмечают окраску бумаги и пятно (обрабатывают раствором KI), т.е. HgBr2 + KI → HgI2 → K2 [HgI4](растворимый в воде) и остается пятно As2Hg3 темно-коричневого цвета. Мешает реакции Sb. Если реакция положительная - проводят реакцию Марша. FeCl2, SnCl2 восстанавливает AsO43- в AsO33-, т.к. арсениты восстанавливаются водородом легче, чем арсенаты. Это важно для количественного определения мышьяка. Вторая реакция тоже указывает на наличие Sb: с диэтилдитиокарбаминатом серебра в пиридине наблюдается красно-фиолетовая окраска, при наличии Sb - оранжево-красная. Определение мышьяка по методу Марша: Аппарат Марша: коническая колба, капельная воронка, стеклянная трубка, хлоркальциевая трубка, восстановительная трубка (трубка Марша). Определение: а) исследуют пламя у конца восстановительной трубки (если присутствует AsH3, то у пламя синеватый цвет); запах чеснока так же свидетельствует о наличии AsH3; б)вытянутый конец трубки опускают в пробирку с р-ром AgNO3(потемнение раствора); в)появление серо-бурого налета As с металлическим блеском в охлаждаемой части восстановительной трубки; г)при появлении плотного налета - место налета нагревают: 4As + 3O2 → 2As2O3 - белый налет. Кристаллы мышьяковистого ангидрида под микроскопом - в виде октаэдров (Sb2O3 - аморфный); д) если мало получается металлического As или As2O3 - налет растворяют в HNO3, переносят на предметное стекло. Проводят реакцию с CsCl и KI, в результате выпадает осадок Cs2AsI5∗2,5H2O. Достоинства метода Марша: 1. При пропускании H2S через восстановительную трубку образуется Sb2S3- красного, As2S3 - желтого цвета. Если к сульфидам прибавить HCl(конц.), то Sb2S3 растворяется, а цвет As2S3 не изменяется. 2. Налет мышьяка растворяется в гипохлорите натрия, сурьмы - не растворяется: 2As + 5NaOCl + 3H2O → 2H3AsO4 + 5NaCl.

Количественное определение: восстановление As до AsH3, определение одним из методов: 1. Титриметрическое определение (избыток AgNO3 оттитровывают NH4CNS). 2. Колориметрия по методу Зангер-Блека (окраш. пятно As2Hg3 сравнивают со шкалой).

Токсиколог. значение: As2O3 - инсектицид, консервант, применяется в зубоврачебной практике; Na2AsO3(арсенит натрия) - инсектицид; Сa(AsO2)2 - в борьбе с мышами, сусликами; в медицине препараты миарсенол, новарсенол, осарсол. При хроническом отравлении мышьяк накапливается в костях и волосах, ногтях. Обнаруживается в биоматериале через несколько лет. Соединения As5+ превращаются в организме в более токсичные соединения. Выводится мышьяк через ЖКТ, почки, потовые железы.

Висмут. Токсичность соединений висмута. Основной нитрат висмута и салицилат висмута применяются в медицине. Выводится через почки, ЖКТ, потовые железы.

Качеств. обнаружение. Предварительные реакции с тиомочевиной и 8-оксихинолином:

1) при реакции с 8-оксихинолином прибавляют аскорбиновую кислоту, т.к. окислители (Fe3+) мешают (окисляют I- до I2). Затем прибавляют KI и 8-оксихинолин - оранжево-желтый осадок. Чувствительность реакции выше, если прибавить смесь ацетон:амилацетат =1:1.

2)с тиомочевиной образуется Bi[SC(NH2)2]2,3,9 лимонно-желтого цвета. При положительных реакциях на Bi3+ его выделяют из минерализата двумя путями: 1. В виде диэтилдитиокарбамината Bi: проводят экстракцию хлороформом при рН=12 в присутствии трилона Б (маскировка других ионов). Затем реэкстракция HNO3, с водным р-ром проводят реакции: а) с бруцином и KBr образуются желто-зеленые кристаллы; б) с CsCl и KI образуются оранжево-красные кристаллы Cs[BiI4]. 2.К минерализату прибавляют Zn металлич., в осадок выделяется металлич. Bi. Его растворяют при t в конц. HNO3.После прибавления тиомочевины наблюдают лимонно-желтое окрашивание.

Колич. определение: 1) в основе лежит реакция образования окрашенного соединения с тиомочевиной; измерение проводят при 470 нм; 2) титрование трилоном Б в присутствии тиомочевины.

Токсиколог. значение: применение в медицине (как противосифилитическое средство, рвотное), фотографии, косметике.

Цинк. ZnO- входит в состав цинковых белил, в состав мазей, паст; ZnCl2 - пайка, ZnSO4 - глазные капли. Соединения Zn поступают в организм через ЖКТ, органы дыхания, Накапливаются в печени, поджелудочной железе.

Качеств. обнаружение: Реакцие с дитизоном. Если реакция отрицательна, то дальше реакции на Zn не проводят. Если положительна, то Zn выделяют с помощью диэтилдитиокарбамината. Экстракт обрабатывают HCl, в водной фазе определяют цинк:

1) с дитизоном (образуется красный комплекс). Экстракция CHCl3 при рН=5

2) с ДДТК экстрагируются и другие катионы, для маскировки прибавляют тиомочевину, тиосульфат натрия, лимонную кислоту и др.

3) в водной фазе Zn определяют:a) 2K4[Fe(CN)6] + 3ZnCl2 → K2Zn3[Fe(CN)6]2 ↓ + 6KCl

b) c Na2S выпадает белый осадок ZnS; c) с тетрароданомеркуратом (II) аммония (NH4)2[Hg(CNS)4] образуется Zn[Hg(CNS)4] - дендриты под микроскопом.

Количеств. определение: выделяют с ДДТК при рН=8, реэкстракция в водный слой и титрование трилоном Б (индикатор - эриохром черный).

Токсикологическое значение: ZnCl2 входит в состав паяльной жидкости; ZnSO4 - как прижигающее и дезинфицирующее средство. Цинк накапливается в печени и поджелудочной железе. Выводится через ЖКТ, мало выводится с мочой.

Таллий. При минерализации окисляется до Tl3+(если минерализация проводилась смесью кислот HNO3 и H2SO4). Далее проводят реакции: 1) с дитизоном при рН 11-12. Наблюдается розовая окраска хлороформного слоя. В щелочной среде в присутствии KCN реакция является специфичной (не мешают Cu2+,Zn2+,Cd2+,Сo2+,Ni2+). Прибавляют гидроксиламин, кот. переводит Tl3+ в Tl+. 2) с малахитовым (бриллиантовым) зеленым, слой толуола приобретает голубую или синюю окраску;

Токсикологическое значение: применяется в стекольной промышленности, в медицине - при кожных заболеваниях для удаления волос (ацетат таллия). По действию сходен с препаратами мышьяка и свинца. При отравлении - выпадение волос, расстройство функций ЖКТ, рвота, боли в суставах, воспаление почек. Могут быть судороги, паралич.

Этилмеркурхлорид - C2H5HgCl, (в смеси с тальком и минеральным маслом). Меркуран - 2% этилмеркурхлорида и 12% гексахлорциклогексана. Меркургексан - смесь этилмеркурхлорида и гексахлорбензола.

Изолирование из биоматериала - экстракция CHCl3, 3-9 н HCl.

Качественное и количественное определение в виде этилмеркурдитизоната (желтая окраска).

Токсикологическое значение: органические соединения ртути более токсичны.

В медицине применяют как диуретики, для стерилизации инструментов, в качестве противораковых средств.

Диагноз отравлений затруднен, т.к. картина отравления напоминает желудочно-кишечные заболевания.

Тетраэтилсвинец (ТЭС) - Pb(C₂H₅)₄. Бесцветная маслянистая жидкость. Хорошо растворима в органических растворителях, нерастворима в воде. Летуча. Испаряется при температуре даже ниже 0°С. ТЭС является антидетонатором моторного топлива, т.е. устраняет детонационные свойства бензина (добавление ТЭС к горючему резко снижает износ двигателей внутреннего сгорания). В чистом виде как детонатор не используется, а идет на приготовление этиловой жидкости с содержанием его до 54-58%, остальные компоненты - органические растворители и красители.

В судебно-медицинские лаборатории в качестве вещественных доказательств направляются: этилированный бензин, одежда, пищевые продукты, внутренние органы трупов людей и животных.

Изолирование ТЭС из внутренних органов трупа проводится дистилляцией с водяным паром. Собирают дистиллят в приемник, содержащий насыщенный спиртовой раствор иода (I2). Приемник соединяют с уловителем, также содержащим спиртовой раствор I2. Содержимое уловителя и дистиллят объединяют и оставляют на 30 минут при комнатной температуре, упаривают на водяной бане досуха, обрабатывают HNO3 (1:2) и вновь упаривают. Кристаллический остаток растворяют в воде и исследуют качественно и количественно.

Изолирование из растительных объектов. Если исследуют мясо, котлеты, то ТЭС изолируют по вышеописанному способу (как биоматериал). Если объектом являются продукты растительного происхождения (мука, крупа, хлеб), то изолирование ТЭС лучше проводить органическим растворителем: 100 г объекта заливают CHCl3 и оставляют при комнатной температуре на 2 часа в колбе с притертой пробкой. Хлороформную вытяжку отфильтровывают в стакан, на дне которого находится 1 г кристаллического йода. Объект на фильтре дважды промывают CHCl3 и тоже помещают в стакан. Содержимое стакана перемешивают до растворения йода. Через 20-30 минут содержимое стакана переносят в фарфоровую чашку, упаривают на бане досуха.

Изолирование ТЭС из бензинов: исследуемый бензин смешивают с 4% спиртовым раствором йода. Через некоторое время упаривают и в остатке определяют Pb.

35. Методы изолирования подкисленным спиртом.

Основаны на различной растворимости веществ в воде и органических растворителях.

Метод Стаса-Отто. Метод используют при выделении токисч. вещ-в из биоматериала.

1. Биоматериал несколько раз настаивают с этиловым спиртом, подкисленным щавелевой к-той.

2. Кислые спиртовые вытяжки сливают, фильтруют и взбалтывают с диэтиловым эфиром (в него переходят примеси).

3. Эфирный слой отделяют, а водную вытяжку обрабатывают Na₂CO₃ или NH₄OH и взбалтывают с эфиром (в эфир переходит алкалоид). Эфирные вытяжки выпаривают.

Теперь экстрагент – хлороформ. Удобство применения хлороформа: хорошо растворяет большинство токсикологических вещ-в. Экстрагированием хлороформом из кислой, а потом из щелочной среды достигается разделение группы вещ-в, изолируемых подкисленным спиртом, на 2 группы:

1) экстрагируемые из кислого раствора:

- кислоты и их производные;

- многоатомные фенолы (гидрохинолон, пирогаллон);

- нек. вещ-ва нейтрального характера (производные анилина);

- слабые основания.

2) экстрагируемые из щелочного раствора.

«+» - спирт свертывает и переводит в нерастворимое состояние белок.

«-» - длительность, много операций, возможность потери малых кол-в алкалоидов.