Файл: Лекция Предмет, разделы и задачи токсикологической химии. Пищеварение и метаболизм посторонних веществ ядов. Вещества, которые изолируются минерализацией биологического материала (металлические яды).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.04.2024
Просмотров: 162
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Поражает: ЦНС, печень, почки, сердечную мышцу.
Расстройства: нервные, кишечные.
Метаболиты – неизвестны.
Антидотов нет.
Обнаружение и определение спиртом имеющих токсикологическое значение
К спиртам, которые имеют значение при отравлениях, относятся – метанол, этанол, изоамиловый, этиленгликоль (двухатомный спирт).
Спирты
Спирты.
Этиловый спирт – этанол (С2Н5ОН) – бесцветная жидкость с характерным запахом, t° кип. 78°С.
Широкое применение этилового спирта в качестве вкусового вещества, его доступность, делают этиловый спирт особенно важным в токсикологическом отношении.
Этанол относится к наркотикам. При приемах его во внутрь, он сначала вызывает возбуждение, а затем угнетение и паралич центральной нервной системы. Пристрастие к этиловому спирту общеизвестно. По серьезности последствий интоксикации этиловый спирт занимает одно из первых мест и нередко он является косвенной причиной большого количества смертельных исходов, нетрудоспособности и других серьезных повреждений. При патологическом опьянении человек теряет способность контролировать свои действия. Также лица способны совершать тяжелые антисоциальные поступки.
Клиническая картина отравления определяет 4 стадии острого алкогольного отравления: возбуждение, гипноз, наркоз и асфиксия. Первые две стадии характеризуются признаками отравления: психическое возбуждение, чрезмерная болтливость, экспансивность, подвижность с потерей чувства меры, покраснение лица, шатающаяся походка. Дальше наступает вялость, рвота, сонливость, нарушение сознания до комы. Возможны судороги (особенно у детей). Смерть наступает от паралича жизненно важных центров.
Вскрытие трупа при смертельном отравлении этиловым спиртом не дает характерных изменений. Важным диагностическим признаком при вскрытии является запах спирта от всех органов и тканей, особенно от мозга и легких. Наибольшие количества спирта обычно содержатся в крови, головном мозгу и тканях богатых кровью. Однако, следует отметить, что после всасывания в кровь этиловый спирт довольно быстро окисляется в живом организме через ацетальдегид и СН3СООН до CO2 и H2O. В неизменном виде выводится из организма с мочой, выдыхаемым воздухом, потом, слюной, калом и т.д. (2-10%). В связи с этим суд.-хим. эксперту удается обнаружить лишь незначительную часть этилового спирта.
Таблица 1.
Вид напитка | Кол-во в мл | Время, в течении которого пары алкоголя могут быть обнаружены в выдыхаемом воздухе |
Водка 40° | 50 мл | 1-1,5 часа |
100мл | 3-3,5 часа | |
200мл | 6,5-7 часов | |
250мл | 8-9 часов | |
500мл | 15-18 часов | |
Коньяк 4 звездочки | 100 | 3,5-4 часа |
Шампанское | 100 | 1 час |
Смесь коньяка и шампанского | 100+150 | 4-5 часов |
Портвейн | 200 | 3-3,5 часов |
300 | 3,5-4 часа | |
400 | 4,5-5 часов | |
Пиво: | | |
жигулевское 2,80 | 500 | не определяется |
рижское 3,40 | 500 | не определяется |
ленинградское 60 | 500 | 20-45 минут |
Поэтому, в случаях тяжелых отравлений, для более достоверной характеристики, на анализ берется кровь, где методом газо-жидкостной хроматографии определяется количественное содержание алкоголя.
Изолирование этанола из биологического материала – дистилляцией с водяным паром, отгоняется в первые порции дистиллята.
Качественное обнаружение в дистилляте:
1) Реакция образования йодоформа.
Реакция протекает в присутствии раствора йода в йодиде калия в щелочной среде при нагревании. Реакция позволяет определить 0,04 мг этанола в 1 мл раствора.
С2Н5ОН + 4I2 + 6NaOH СН3I↓ + 5NaI + 5Н2О + НСOONa
Однако, следует отметить, что данная реакция неспецифична. Ее дают ацетальдегид, ацетон, молочная кислота и др.
2) Реакция образования уксусно-этилового эфира.
Этиловый спирт с ацетатом натрия в присутствии H2SО4 образует уксусно-этиловый эфир, имеющий характерный запах:
2СН3СOONa + С2Н5ОН + H2SО4 2СН3СOOС2Н5 + Na2SО4 + 2Н2О
3) Реакция образования этилбензоата.
(чувствительность – 2 мг/1 мл раствора).
При взаимодействии этилового спирта с бензоилхлоридом (хлористым бензоилом) образуется этилбензоат, имеющий характерный запах:
Распознаванию запаха этилбензоата мешает избыток бензоилхлорида, имеющего неприятный запах, а также СН3ОН, образующий подобный по запаху бензойнометиловый эфир. Поэтому избыток бензоилхлорида разрушают щелочью:
4) Реакция окисления этанола до ацетальдегида. Этиловый спирт окисляется К2Сг2О7, КМnO4 и некоторыми другими окислителями. Эта реакция, в некоторых случаях используется для количественного определения этанола.
3С2Н5ОН + К2Сг2О7 + 4H2SО4 2СН3СOН + Сг2(SО4)3 + К2SО4 + 7Н2О
1| Сг2О72- + 14H+ + 6e 2Сг3+ + 7Н2О
3| С2Н5ОН – 2e СН3СOН + 2H+
Сг2О72- + 14H+ + 3С2Н5ОН 2Сг3+ + 3СН3СOН + 6H+ + 7Н2О
8H+
Эффектом реакции является запах ацетальдегида и изменение окраски. Данная реакция лежит и в основе метода микродиффузии для обнаружения этилового спирта в крови, моче и гомогенатах ткани. Этот метод широко используется в судебно-химических лабораториях зарубежных стран, и все чаще этим методом пользуются судебные химики нашей страны. (Метод хорошо описан в учебнике).
Эта реакция может быть использована и для количественного фотометрического метода определения этанола в жидкостях. Он основан на изменении окраски реагирующей смеси от оранжевой (К2Сг2О7) до синей (Сг3+), которую фотометрируют.
Эта же реакция лежит в основе функционирования трубки Мохова-Шинкаренко, используемой для определения этанола в выдыхаемом воздухе.
Однако, наиболее современным методом обнаружения и количественного определения этилового спирта в напитках, растворах, крови и моче является метод газожидкостной хроматографии (чувствительность 0,01%).
В качестве эталонного вещества применяют 95%-этиловый спирт. Перед введением в дозатор газового хроматографа этот спирт переводят в более летучее, чем этиловый спирт, соединение – этилнитрит (t° кип. – 17°С).
С2Н5ОН + СН3СOOН + KNO2 С2Н5ОNO + СН3СOOK + Н2О
Образовавшийся этилнитрит, который находится в газообразном состоянии над жидкостью, вводят в газовый хроматограф и производят хроматографирование. При этом записывают время удерживания этилнитрита (время от ввода пробы до выхода max. пика). Это является качественной характеристикой.
После окончания хроматографирования эталонного раствора производят точно такой же опыт с исследуемым раствором, пробами мочи или крови, в которых предполагается наличие этилового спирта.
Совпадение времени удерживания вещества в обеих пробах (в пробе с эталонным и исследуемым веществом) указывает на идентичность этих веществ.
Для количественного определения этилового спирта в крови и моче применяют метод внутреннего стандарта. Согласно этому методу к крови или моче, в которых определяют количественное содержание этилового спирта, прибавляют внутренний стандарт. В качестве внутреннего стандарта применяют пропиловый спирт. Содержащийся в крови или моче этиловый спирт (t° кип. 78°С), а также пропиловый спирт (t° кип. 97,5°С), прибавленный в качестве внутреннего стандарта, переводят в более летучие соединения (этилнитрит с т. кип. 17°С и пропилнитрит с т. кип. 46-48°С). Смесь алкилнитритов вводят в дозатор хроматографа и проводят хроматографирование. При этом на хроматограмме выписывается 2 пика, один из которых соответствует этиловому спирту (этилнитриту), а второй – пропиловому спирту (пропилнитриту). Затем рассчитывают отношение площади или высоты пика этилнитрита к площади или высоте пика внутреннего стандарта (пропилнитрита).
Расчет количественного содержания этанола в крови или моче производится по калибровочному графику.
Количественное содержание спирта в крови и моче определяется в промилях (%о). Содержание спирта в крови является исходной величиной для определения количества алкоголя в организме.
Это производится по формуле:
A = p . r . Ct, где
р – вес тела свидетельствуемого в кг;
r – фактор, обозначающий отношение между концентрацией алкоголя во всем организме и концентрации его в крови. Этот фактор в среднем равен 0,7;
Ct – концентрация алкоголя в крови, установленная в момент исследования;
А – количество алкоголя в граммах, находящееся в организме.
Пример. В момент исследования в крови установлена концентрация алкоголя 1,85 %о. Вес обследуемого лица 79 кг. Количество алкоголя, находящегося в организме вычисляют по формуле:
A = 79 . 0,7 . 1,85 = 102,3 г.
(102,3 г. 96% спирта соответствует 126 мл его, или 310 мл 40% алкоголя).
Зависимость степени опьянения от количества содержания алкоголя в крови.
До 0,05-0,2 %о – концентрация алкоголя находится в пределах физиологической нормы.
От 0,2 до 0,5 %о – свидетельствующий практически трезв. Хотя в организме находится незначительное количество спирта, но функции организма не нарушены.
0,5-1,0 %о – легкая степень опьянения.
1-2,5 %о – средняя степень опьянения.
2,5-3 %о – тяжелая степень опьянения.
Свыше 3 %о – тяжелое отравление, при которым становится возможным смертельный исход.
Свыше 6 %о – возможность смертельного исхода возрастает.
Как уже ранее говорилось, при определении присутствия алкоголя во вдыхаемом воздухе водителями используют трубку Мохова и Шинкаренко, хотя вызывают изменение окраски и другие вещества.
Обнаружение метилового спирта.
В моче, крови и некоторых других объектах СН3ОН можно обнаружить при помощи предварительных проб и метода микродиффузии (метод основан на окислении метанола перманганатом калия в сернокислой среде).
5СН3ОН + 2KMnО4 + 3H2SO4 =5НСОН + 2MnSO4 + K2SO4 + 8Н2О
2| MnО4- + 8H+ + 5e= Mn2+ + 4Н2О
1| СН3ОН – 2e=НСOН + 2H+
Если объектом исследования является моча, то в качестве предварительной пробы можно провести реакцию с дихроматом калия (к 1 мл мочи прибавляют 1 мл К2Сг2О7 в 50% растворе H2SО4).
К2Сг2О7 + 3СН3ОН + 4H2SО4 =2НСOН + Сг2(SО4)3 + К2SО4 + 7Н2О
При наличии 150 мг% спирта в моче окраска изменяется в течение 10 сек., а при количествах 75 мг% – в течение 45 сек.
Восстанавливать дихромат калия могут и другие спирты, поэтому при положительных результатах необходимо проводить дополнительные исследования.
С этой целью 5 мл крови или 10 мл мочи вносят в аппарат для перегонки с водяным паром и проводят перегонку. Собирают 5 мл дистиллята, в котором определяют присутствие метанола.
Здесь нужно отметить, что учитывая летучесть СН3ОН, при изолировании его из биологического материала дистилляцией, приемник для дистиллята необходимо охлаждать холодной водой.