Химико-токсикологический анализ барбитуратов

Из 2500 производных барбитуровой кислоты в Молдове отмечаются злоупотребления барбиталом, фенобарбиталом, нембуталом, амобарбиталом и другими.

I, II, III IV, V гексенал бензонал

R₁ = R₂ = C₂H₅ – барбитал (I)

R₁ = C₂H₅; R₂ – C₆H₅ – фенобарбитал (II)

R₁ – C₂H₅; R₂ – (CH₂)₃ – CH₃ – бутобарбитал (III)

R₁ = C₂H₅; R₂ – C₂H₄ – CH – CH₃ – барбамил (V), (амобарбитал )

CH₃

R ₁ = C₂H₅; R₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃– этаминал натрия (IV) (нембутал)

CH₃

Барбитураты в щелочной среде образуют лактимную и дилактимную формы.

рН 2 рН 9-10 рН 13

Натриевые соли не отличаются прочностью и водные растворы имеют на щелочную реакцию на лакмус. При длительном стоянии и слабом нагревании натриевые соли разрушаются.

При длительном кипячении со щелочью или при сплавлении выделяется аммиак и соль соответствующей кислоты, но эти кислоты обладают похожими запахами, что ограничивает применение этой реакции в химико-токсикологическом анализе.

Методы извлечения барбитуратов

1) По методу Швайковой М.Д. извлекают барбитураты водой, подкисленной щавелевой кислотой при рН 2. Очистку органического экстракта проводят на основе способности барбитуратов к лактам-лактимной таутомерии.

рН 2 рН 10

2) По методу Поповой В.И. извлечение проводят водой, подкисленной серной кислотой. после центрифугирования водные вытяжки очищают от примесей методом гель-хроматографии на сефадксе.

3) По методу Валова барбитураты извлекают из биоматериала в виде натриевых солей. Очистку водной вытяжки проводят вольфраматом натрия и только потом после подкисления экстрагируют хлороформом.

Таблица

Количественная оценка методов изолирования барбитуратов из печени

Барбитурат	Извлечение
	Подкисленной водой		Подщелоченной водой в %
	Без экстракц. очистки в %	С экстракционной очисткой в %
Барбитал	6,1-8,7	3-4,5	47-49
Фенобарбитал	16,5-21,5	12-14,5	49-52
Барбамил, (амобарбитал)	24-25	23-24	21-24
Этаминал натрия, (нембутал)	22-26	24-25	23-25

Вещество	Извлечение в %
	Через 1 месяц	Через 6 месяцев
Барбитал	1,8-2	2
Фенобарбитал	15-16	15,8
Барбамил, амобарбитал	21-25	20-23
Этаминал натрия, нембутал	22	20

Обнаружение барбитуратов

1) Реакция с солями кобальта. Соли кобальта в определенных условиях образуют с барбитуратами окрашенные в фиолетовый, розовый цвет соединения.

2) Образование микрокристаллоскопических осадков различной формы из концентрированной серной кислоты.

3) Реакция Цвикера – барбитураты образуют аморфные осадки с солями меди в пиридине, кроме барбитала.

4) В присутствии перекиси водорода, соли Мора, хлорида аммония и раствора аммиака барбитураты могут образовывать аммонийную соль тетраметилпурпуровой кислоты розового цвета.

Для идентификации барбитуратов используют их способность образовывать кристаллические осадки с йодидными реактивами – хлорцинкиод, дийодкупрат калия в растворе йода, хлорид железа (III) в йодиде калия, подкисленный спиртовый раствор йодида калия.

Таблица

Вещество	Хлорцинкиод	Дийодкупрат калия в р-ре йода	Хлорид железа в калий иодиде	Спиртовый йодид калия	Соли меди и пиридин
Барбитал	+ 4 мкг			+	+14мкг
Фенобарбитал			+4мкг
Барбамил (амобарбитал)	+7мкг	+21мкг	+1,8мкг
Этаминал натрия (нембутал)	+4мкг	+	+0,5мкг	+
Бутобарбитал	+6мкг	+6мкг	+6мкг	+	+13,5мкг
Гексенал				+

Физико-химические методы обнаружения барбитуратов

1)УФ – спектрофотометрия основана на способности барбитуратов к лактам-лактимной таутомерии.

Отсутствие поглощения растворов при рН=2 и появление максимума при рН=10 и λ = 239-240 нм подтверждает присутствие барбитуратов.

2) ИК – спектры барбитуратов имеют характеристические частот при λ = 1712-1720 см^-1 (С = О – валентные колебания) и при λ = 1210-1245 см^-1 (- С = О – деформационные колебания), при λ = 1680 -1693 см^-1 (-NH – деформационные колебания).

3) Применяется газожидкостная и высокоэффективная жидкостная хроматография для идентификации барбитуратов.

4) Хроматография в тонком слое сорбента применяется как для очистки органического экстракта от примесей, так и для обнаружения. Проявляются барбитураты на пластинке раствором дифенилкарбазида в хлороформе и раствором сульфата ртути в серной кислоте.

Токсикология и метаболизм барбитуратов

В медицинской практике из всех синтезированных барбитуратов применяются около 30 под 162 различными торговыми названиями. В настоящее время отравления барбитуратами составляют 15% от общего числа отравлений лекарственными веществами и около 3% всех смертельных отравлений. При тяжелых отравлениях с развитием коматозного состояния летальность 10-15%. Барбитураты относятся к токсическим веществами, избирательно действующим на ЦНС, периферическую нервную систему. Они угнетают центральную нервную систему, вызывая в ней тормозные процессы. Оказывают угнетающее влияние на стволовый отдел головного мозга и дыхательный центр, вызывают токсическое поражение капилляров головного мозга и кожи, угнетают ферментные системы – активность холинэстеразы уменьшается вдвое в крови.

Токсическая доза фенобарбитала 0,6-1г, летальная 4-6г. После однократной дозы от 80 до 90% выделяется с мочой в течение 16 дней, причем 30% в виде N – гликозида, но основные метаболиты 4 – гидроксифенобарбитал и 4-гидроксифенобарбитал-глюкуронид. При хроническом употреблении около 25% дозы выделяется с мочой в течение суток в неизменном виде и ≈ 17% в виде 4-гидроксипроизводного и его глюкуронида. Экскреция с мочой в неизменном виде увеличивается в щелочной моче или с увеличением объема мочи.

Метаболизм фенобарбитала

N – глюкозопиранозил- 4′- гидроксифенобарбитал 4′ – гидроксифено-

фенобарбитал(глюкуронид) барбитал-глюкуронид

Барбамил экскретируется с мочой за 6 дней (80-90% дозы). Важнейший метаболит (30-50%) – 3´-гидроксипроизводное и N – глюкуронид (30%), около 1% - в неизмененном виде. В моче также может детектироваться 3-карбоксипроизводное.

Метаболизм амобарбитала (барбамила)

N – глюкуронид 3^'- гидроксипроизводное 3^'- карбоксипроизводное

Метаболизм нембутала (этаминала натрия)

N – гидроксипроизводное 3^'- гидроксипроизводное 3^'- оксопроизводное

13 % 37 % 7-14 %

Метаболизм бензонала

Ноксирон

В нейтральной и слабощелочной среде, т.е. рН< 10, существует в двух таутомерных формах.

Обнаружение ноксирона

I. Реакцией с солями кобальта и изопропирамином -ноксирон, как и барбитураты, образует продукты фиолетового цвета.

II. Перекристаллизация сухого остатка из концентрированной серной кислоты при наличии ноксирона дает бесцветные призматические кристалы.

III. С хлорцинкйодом, с железойодидным реактивом, раствором йода в йодиде калия ноксирон образует характерные микрокристаллоскопические осадки.

IV. Обнаружение методом хроматографии в тонком слое сорбента проводят в системе хлороформ: ацетон 9:1. Проявляют пластинку 1% раствором нитрата ртути (I). При наличии ноксирона на белом фоне пластинки появляются серо-черные пятна с R_f = 0,6-0,65ю Возможно проявление дифенилкарбазидом и сульфатом ртути (II), как и барбитуратов.

V. Гидроксамовая реакция может быть применена как для качественного обнаружения, так и для количественного определения фотоколориметрическим методом.

гидроксамат красно-фиолетового цвета.