Основы токсикологии руководство к лабораторным работам

выпадает бурый осадок гидроксида трехвалентного железа. Предел обнаружения: 1,25 мг ацетат-ионов в 1 млраствора.

Взаимодействие с солями кальция. Нагревание уксусной кислоты или ацетатов с солями кальция дает диметилкетон (ацетон):

2СН3СООН+СаО→(СН3СОО)2Са+Н2О, (СН3СОО)2Са→CH3COCH3+CaO+CO2.

Образовавшийся в результате реакции диметилкетон в присутствии щелочей взаимодействует с орто-нитробензальдегидом. В результате через ряд промежуточных продуктов образуется индиго.

Ход работы. Анализируемый раствор в объеме примерно 50 мл вносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют смесь равных количеств оксида кальция и карбоната кальция. Чашку накрывают фильтровальной бумагой, смоченной свежеприготовленным раствором орто-нитробензальдегида в 5 %-м водном растворе едкого натра. Далее содержимое фарфоровой чашки прокаливают на пламени спиртовки. При наличии ацетат-ионов в исследуемом растворе на фильтровальной бумаге, пропитанной раствором орто-нитробензальдегида, появляется синее пятно (окраска индиго).

Взаимодействие с этанолом. Нагревание ацетатов с этанолом в присутствии концентрированной серной кислоты дает уксусно-этиловый эфир (этилацетат): СН3СООН + СН3СН2ОН → СН3СООС2Н5 + Н2О.

Ход работы. В пробирку вносят несколько миллилитров анализируемого раствора и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл этанола и 2 мл концентрированной серной кислоты. Далее полученную смесь осторожно нагревают на пламени спиртовки. При наличии ацетатов в исходном растворе появляется специфический запах этилацетата.

Контрольные вопросы

1.Получение и применение уксусной кислоты.

2.Физические и химические свойства уксусной кислоты.

3.Метаболизм уксусной кислоты.

Лабораторная работа 18 Обнаружение салициловой кислоты в объектах токсикологического анализа

Для обнаружения салициловой кислоты в консервах, вареньях и других пищевых продуктов их настаивают с 1 %-м раствором карбоната натрия (технической соды). В результате салициловая кислота переходит в растворимый в воде салицилат натрия. Далее полученный раствор подкисляют раствором серной кислоты. Образовавшуюся при этом салициловую кислоту

21

экстрагируют органическими растворителями (лучше хлорорганическими, например, трихлорметаном).

Взаимодействие с хлоридом трехвалентного железа. Прибавление свежеприготовленного раствора хлорида трехвалентного железа к анализируемой пробе приводит к появлению сине-фиолетовой окраски. Состав и окраска комплексных соединений железа, образующихся при взаимодействии салициловой кислоты с ионами железа, зависит от рН среды: при рН=1,8–2,5 образуется моносалицилатный комплекс, имеющий сине-фиолетовую окраску; при рН= 4–8 образуется дисалицилатный комплекс, имеющий краснобурую окраску. Трисалицилатный комплекс трехвалентного железа, дающий желтую окраску, образуется при рН = 8–11.

Ход работы. Настоящую реакцию можно проводить двумя способами:

1.Несколько капель хлороформной вытяжки, содержащей салициловую кислоту, вносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 1 %-го свежеприготовленного раствора хлорида трехвалентного железа. В результате появляется сине-фиолетовая окраска, не исчезающая от прибавления 2–3 капель этанола.

2.На полоску фильтровальной бумаги наносят каплю 1 %-го свежеприготовленного раствора хлорида трехвалентного железа и подсушивают.

Далее на то же место наносят 1–2 капли экстракта, содержащего салициловую кислоту. При наличии этой кислоты в экстракте появляется синефиолетовое пятно.

Обнаружение салициловой кислоты по УФ- и ИК-спектрам. Сали-

циловая кислота в 0,5 н. водном растворе едкого натра показывает максимум поглощения при 300 нм, а в 0,1 н. водном растворе серной кислоты – при 302 нм; в ИК-области спектра салициловая кислота (диск с KBr) имеет пики при 1657, 1446, 1288 и 758 см -1.

Контрольные вопросы

1.Получение и применение салициловой кислоты.

2.Основные области применения салициловой кислоты.

3.Метаболизм и метаболиты салициловой кислоты.

Лабораторная работа 19 Обнаружение никотина в объекте токсикологического анализа

Никоти́н – это алкалоид, содержащийся в растениях семейства пасленовых, преимущественно в табаке, махорке и в меньших количествах в томатах, картофеле, баклажанах, зелёном перце. Никотиновые алкалоиды также присутствуют в листьях коки. Никотин составляет от 0,3 до 5% от массы табака в сухом виде. Биосинтез никотина происходит в корнях, а накапливание никоти-

22

на – в листьях. Никотинявляется сильнодействующим нейротоксином и кардиотоксином, особенно действующим на насекомых. По этой причине никотин раньше широко использовался какинсектицид, а в настоящее время в том же качестве продолжают использоваться производные никотина.

Никотин представляет собой гигроскопическую маслянистую жидкость с горьким вкусом, легко смешивается с водой в основнойформе. Экстрагируется из щелочных растворов и путем перегонки с водяным паром.

Взаимодействие с формальдегидом. На часовое стекло наносят не-

сколько капель анализируемого раствора и 2 капли 4 %-го водного раствора муравьиного альдегида. Полученную массу нагревают, затем прибавляют каплю концентрированной азотной кислоты. В присутствии никотина раствор приобретает красную или розовую окраску.

Взаимодействие с парадиметиламинобензальдегидом. На часовое стекло наносят каплю концентрированной соляной кислоты, в которую вносят кристаллик парадиметиламинобензальдегида. Рядом с этой каплей помещают каплю исследуемого раствора, далее капли соединяют с помощью стеклянной палочки. При наличии никотина в месте соприкосновения капель наблюдается розовое окрашивание, которое переходит в фиолетовое. Окраска может сохраниться сутки.

Взаимодействие с концентрированным раствором пероксида водо-

рода. В пробирку вносят 1 мланализируемого раствора, 1 мл 30 %-го пероксида водорода и 2–3 капли концентрированной серной кислоты. Появление красной или шоколадно-коричневой окраски указывает на присутствие никотина.

Взаимодействие с ванилином. К 1 мл анализируемого раствора прибавляют кристаллик ванилина и 1–2 капли концентрированной соляной кислоты и перемешивают стеклянной палочкой. Появление красной или виш- нёво-красной окраски указывает на присутствие никотина.

Контрольные вопросы

1.Свойства и применение никотина.

2.Токсическое действие никотина на организм человека.

3.Метаболизм и основные метаболиты никотина.

Лабораторная работа 20 Обнаружение кофеина в объекте токсикологического анализа

Кофеин представляет собой белые игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошокгорьковатого вкуса, без запаха. Он хорошо растворим в трихлорметане, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко – в горячей (1:2), трудно растворим в этиловом спирте (1:50).

23

Кофеин экстрагируется органическими растворителями из кислых и щелочных растворов. Однако максимальные количества кофеина экстрагируются трихлорметаном при рН = 4,0–5,5.

Взаимодействие с окислителями. При действии на кофеин окислите-

лей (хлорная вода, бромная вода, пероксид водорода, хлорат калия и др.) и соляной кислоты образуется смесь производных аллоксана и диалуровой кислоты. Прибавление аммиака к полученному раствору дает метильное производное мурексида (аммонийная соль тетраметилпурпуровой кислоты), имеющее фиолетовую окраску.

Ход работы. Существуют несколько вариантов выполнения т.н. мурексидной реакции:

а) несколько капель анализируемого раствора в трихлорметане вносят в фарфоровую чашку и при комнатной температуре выпаривают досуха. К полученному остатку прибавляют 0,5–1,0 мл бромной воды, 2–3 капли соляной кислоты. Далее содержимое фарфоровой чашки на водяной бане выпаривают досуха. К полученному остатку, имеющему красную или краснобурую окраску, прибавляют каплю 25 %-го водного раствора аммиака. Появление пурпурной или фиолетовой окраски указывает на наличие кофеина в анализируемом растворе;

б) к сухому остатку, полученному после выпаривания анализируемого раствора (экстракта кофеина), прибавляют 2–3 капли концентрированной соляной кислоты и несколько кристалликов хлората калия. После перемешивания этой смеси ее выпаривают на водяной бане досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 2 н. водного раствора аммиака. При наличии кофеина в анализируемом экстракте появляется пурпурная или фиолетовая окраска.

Контрольные вопросы

1.Основные области применения кофеина.

2.Токсическое действие кофеина на человеческий организм.

3.Метаболизм кофеина.

24

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.Фармацевтическая химия: в 2 ч.: учеб. пособие В.Г. Беликов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: МЕДпресс-информ, 2007. – 624 с.

2.Шаов А.Х., Хараев А.М. Основы токсикологии. – Нальчик: Каб.-

Балк. ун-т, 2014. – 92 с.

3.Юртов Е.В., Лейкин Ю.А. Химическая токсикология: курс лекций. –

М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1987. – 40 с.

4. Шефтель В.О. Токсикология полимерных материалов. – М., 1990.

Дополнительная

1.Шаов А., Хараев А. Элементы таблицы Д.И. Менделеева глазами химика-эколога: справочно-учебное пособие (монография). – Palmarium Academic Publishing, Germany: Saarbrücken, 2013. – 292 c.

2.ШвайковаМ.Д.Токсикологическаяхимия.– М.:Медицина,1975.–376с.

3.Гигиенические проблемы применения полимерных материалов / под ред. О.В. Кайсиной. – М., 1989.

25

26

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Шаов Абубекир Хасанович Хараев Арсен Мухамедович Борукаев Тимур Абдулович Батырова Хадижат Мажитовна Алакаева Зоя Таловна Паштова Людмила Руслановна Барокова Елена Беталовна

ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ

Руководство к лабораторным работам

Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки:

04.05.01Фундаментальная и прикладная химия;

18.03.02Энерго- и ресурсосберегающие процессы

вхимической технологии, нефтехимии и биотехнологии

Редактор Л.З. Кулова Компьютерная верстка Е.Г. Бит-Сава

Корректор Л.А. Скачкова

В печать 19.04.2016. Формат 60х84 1/16.

Печать трафаретная. Бумага офсетная. 1,63 усл.п.л. 2,0 уч.-изд.л.

Тираж 50 экз. Заказ № 8023. Кабардино-Балкарский государственный университет. 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173

Издательство КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173

27