Группа веществ, изолируемых экстракцией водой в сочетании

Группа веществ, изолируемых экстракцией водой в сочетании с диализом Особенности химико- токсикологического анализа 1

К группе веществ, которые изолируются из различных объектов настаиванием их с водой, относятся: минеральные кислоты щелочи (аммиак) соли некоторых минеральных кислот (нитрит натрия, нитрит калия, нитраты натрия и аммония, нитрат калия, хлорат калия и др. ) 2

Такая характеристика данной группы веществ не совсем точная, так как диализ не является методом изолирования, а применяется как метод очистки водных вытяжек 3

Очистка водных вытяжек фильтрование или центрифугование метод диализа 4

Диализ Процесс разделения растворенных веществ с разными молекулярными массами, основанный на неодинаковых скоростях диффузии этих веществ через полунепроницаемую мембрану, разделяющую концентрированные и разбавленные растворы. Под действием градиента концентрации растворенные вещества с разными скоростями диффундируют через мембрану в сторону разбавленного раствора. Скорость переноса веществ снижается вследствие диффузии растворителя в обратном направлении. 5

Диализатор – невысокий стеклянный цилиндр, открытый с двух сторон; на дно его плотно натянута мембрана. В диализатор наливают раствор и опускают его в сосуд с водой так, чтобы перепонка была покрыта снизу водой. 6

Использование диализа в ХТА Биомолекулы не могут проходят через полупроницаемые мембраны, а низкомолекулярные вещества равномерно распределяются между объемом, ограниченным мембраной, и окружающим раствором. После многократной замены внешнего раствора состав среды в диализном мешочке (концентрация солей, величина p. H и др. ) будет тот же, что и в окружающем растворе. 7

ХТИ на наличие минеральных кислот, щелочей и некоторых солей Проводится, если: n материалы дела указывают на возможность отравления n при положительных результатах предварительных проб 8

Объекты Для минеральных кислот и едких щелочей: • желудок с содержимым, • остатки пищи, • рвотные массы и др. Для солей – те же объекты и печень 9

v. Если после отравления в трупном материале минеральные кислоты или едкие щелочи превратились в соответствующие соли, то их обнаружение в биоматериале не проводится, так как некоторые соли в определенных количествах всегда содержатся в органах и тканях людей и животных. 10

Изолирование минеральных кислот, щелочей и солей из биоматериала 1) Измельчение, добавление воды – получение кашицеобразной массы 2) Настаивание 1 -2 ч, 3) Фильтрование или центрифугирование 4) Диализ (2 -3 раза по 4 -6 часов) 5) Объединенные диализаты упаривают на водяной бане до небольшого объема (5 -10 мл) и исследуют 11

v. При исследовании одежды и некоторых других объектов на наличие кислот, щелочей и солей могут быть использованы водные вытяжки, не подвергавшиеся диализу! 12

Кислоты Широко применяются в промышленности и в быту Легко доступны – случайные и умышленные отравления В промышленности при не соблюдении техники безопасности – ингаляционные отравления Криминальные случаи обливания серной кислотой Азотная кислота и ее соли – нитраты натрия, аммония, калия. В организме восстанавливаются в более ядовитые нитриты 13

ХТА на минеральные кислоты Определение: 1. кислотности извлечений 2. наличия анионов соответствующих кислот 14

Определение кислотности С помощью кислотно-основных индикаторов: 1) Метиловый фиолетовый - зеленая окраска переходит в фиолетовую при р. Н 0, 1 -1, 5 и 1, 5 -3, 2. 2) Метиловый оранжевый - красная окраска переходит в желтую при р. Н 3, 0 -4, 4 3) Конго красный - сине-фиолетовая окраска переходит в красную при р. Н 3, 0 -5, 2 15

üЕсли установлена ярко выраженная кислая среда диализата, проводят исследование на наличие анионов серной, азотной, соляной и других кислот. 16

Обнаружение ионов кислот в извлечениях не является доказательством отравления соответствующей кислотой. Анионы кислот могут быть естественной составной частью органов и тканей. 17

Для доказательства отравлений минеральными кислотами необходимо отогнать их из диализатов. Отгоняются только свободные кислоты, а не соли, попавшие в извлечения из исследуемых объектов. Серная и азотная кислоты перегоняются при высокой температуре. Вначале их переводят в более летучие соединения, которые при перегонке легко переходят в дистилляты. 18

СЕРНАЯ КИСЛОТА На отравление может указывать внешний вид объектов исследования (ожог тканей губ, языка, пищевода, желудка и т. д. ) Доказательством отравления является обнаружение серной кислоты в дистиллятах, полученных после перегонки её из диализатов. 19

ХТА на серную кислоту Изолирование: измельчение, настаивание с водой, фильтрование, диализ, упаривание диализата. Отгонка из диализата серной кислоты. Обнаружение: реакции с - хлоридом бария, ацетатом свинца, родизонатом натрия Количественное определение: титриметрия и гравиметрия 20

АЗОТНАЯ КИСЛОТА Пораженные ткани приобретают желтую окраску, при концентрации более 20% 21

ХТА на азотную кислоту Изолирование – аналогично серной кислоте. Обнаружение: реакции с дифениламином, с бруцином, окрашивание шерсти. Удаление нитритов из исследуемых растворов. Реакции с дифениламином и бруцином дает азотистая кислота. Проверяют наличие азотистой кислоты и ее солей в диализате и при наличии – удаляют. Для удаления азотистой кислоты применяют мочевину, сульфаминовую кислоту, соли аммония, азид натрия и др. (происходит разложение азотистой кислоты с выделением азота). 22

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА Свободная соляная кислота содержится в желудочном соке, а ее соли – в тканях организма. Обнаружение – перегонку диализата проводят в случае образования белого осадка в реакции с нитратом серебра. Перед этим проверяют наличие серной кислоты в диализатах!!! При отсутствии серной кислоты в диализатах их исследуют на наличие соляной кислоты реакциями с нитратом серебра и с хлоратом калия. Количественное определение: титриметрия (метод Фольгарда); гравиметрия (по хлориду серебра) 23

Щелочи Гидроксиды натрия и калия Нашатырный спирт (гидроксид аммония) Летальная доза 50 -100 мл 10% раствора Широко используются в промышленности и в быту – возможность отравлений значительна Пути поступления – перорально 24

Доказательство отравлений щелочами ярко выраженная щелочная реакция водных вытяжек из биоматериала и наличие в них катионов соответствующих металлов! 25

Щелочность среды определяют по фенолфталеину (изменяет окраску при р. Н = 8 -10). Изменение окраски ф/ф происходит под влиянием карбонатов щелочных металлов, при гидролизе которых образуются едкие щелочи. При исследовании извлечений на наличие едких щелочей в них проверяют р. Н и присутствие карбонатов щелочных металлов. 26

Исследование 1) К диализату добавляют 2 -3 капли фенолфталеина. Появление розовой или красной окраски указывает на наличие едких щелочей или карбонатов щелочных металлов. 2) Диализат исследуют на наличие карбонатов щелочных металлов (реакция с хлоридом бария) и на присутствие в них катионов калия, натрия и аммония. 27

ГИДРОКСИД КАЛИЯ Обнаружения ионов калия: реакции с гидротартратом натрия и с кобальтинитритом натрия. Диализаты, имеющие щелочную реакцию, нейтрализуют или доводят до слабокислой реакции (р. Н = 3 -4) раствором уксусной кислоты. 28

ГИДРОКСИД НАТРИЯ Наличие ионов натрия: реакции с гидроксостибиатом калия и с цинк-уранилацетатом 29

Аммиак Необходимо помнить о том, что при гниении органов трупов и других биообъектов всегда образуются определенные количества аммиака. Кроме аммиака при гниении образуется сероводород, который является маркером процесса гниения. На присутствие аммиака подвергают анализу только те органы, которые не содержат сероводорода. 30

Сероводород обнаруживают по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором ацетата свинца (образуется сульфид свинца). Гидроксид аммония обнаруживают реакциями с сульфатом меди и лакмусом, с реактивом Несслера. 31

НИТРИТЫ Диализаты доводят до нейтральной реакции, а затем определяют наличие нитритов при помощи реакций: с диазотированной сульфаниловой кислотой и с реактивом Грисса. 32

Слабоинтенсивная окраска может быть обусловлена наличием нитритов в окружающей среде. В этих случаях проводят отгонку нитритов из диализатов в токе оксида углерода (IV). После отгонки азотистой кислоты содержимое приемника нейтрализуют 10% раствором соляной или уксусной кислоты, и определяют наличие нитритов при помощи реакций: с реактивом Грисса, с сульфаниловой кислотой и β-нафтолом, окрашивания йод- крахмальной бумаги. 33

При положительных результатах реакций делают вывод о наличии нитритов в биологическом материале. Для определения состава нитритов, производят реакции на катионы натрия и калия. 34

Физико-химические методы анализа ГХ-ЭЗД (детектор электронного захвата) ГХ-ПИД (пламенно-ионизационный) ГХ-ТИД (термоионный детектор) ВЭЖХ Капиллярный электрофорез Ионная хроматография 35

Использованы материалы Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ /под ред. Т. В. Плетеневой – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005 – 512 с. Лекции Т. В. Плетеневой Лекции по ТХ КГМУ Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие /под ред. Н. И. Калетиной. - ГЭОТАР-Медиа, 2008 – 1016 с. Швайкова М. Д. Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ. – М. : «Медицина» , 1975. – 376 с. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ - М. : «Выша школа» , 1989 36