10. Какие требования предъявляются к органическим растворителям, применяемым для экстракции в хта?

Требования, предъявляемые к органическим растворителям • Органический растворитель должен обладать способностью эффективно и по возможности избирательно извлекать экстрагируемое вещество из исследуемого раствора. • Растворитель должен мало растворяться в воде и мало растворять воду, не гидролизоваться. Плотность органических растворителей по возможности должна отличаться от плотности воды. • Растворитель должен быть нелетучим и достаточно высококипящим (температура кипения при атмосферном давлении должна быть выше 50оС). • Органические растворители должны быть неогнеопасными, нетоксичными и дешевыми. Растворители, которые обладали бы всеми этими свойствами в полной мере, встречаются редко. В химико-токсикологическом анализе наиболее часто используются следующие растворители: диэтиловый эфир, хлороформ, бензол, н-амилацетат, этилацетат, н-бутиловый, изоамиловый, изобутиловый спирты, н-гексан, н-гептан.

При использовании метода экстракции отсутствует химическое превращение разделяемых веществ и не образуются побочные продукты. Вещества, выделенные с помощью метода экстракции, как правило, не содержат примесей, связанных с процессами адсорбции и окклюзии. Этот метод может использоваться для разделения термолабильных веществ. Применение метода экстракции для концентрирования позволяет переводить вещества из сильно разбавленных растворов в небольшой объем органического растворителя

11. Как проводится экстракция веществ кислого характера из биологических жидкостей?

Жидкость – жидкостная экстракция как метод изолирования является на сегодняшний день самым распространенным способом выделения наркотических веществ из биообъектов. Экстракция веществ кислого и основного характера. 50 мл мочи в делительной воронке на 200 мл подкисляют 2 М соляной кислотой до рН 1-2 по универсальному индикатору. Добавляют 50 мл диэтилового эфира и проводят экстракцию в течение 3-5 минут (перемешивая фазы, без энергичного встряхивания). После разделения фаз нижнюю водную фазу сливают в другую делительную воронку, содержащую 50 мл диэтилового эфира, а органическую фазу фильтруют через безводный сульфат натрия в сухой стакан. Повторную

26 экстракцию из водной фазы проводят аналогично. Эфирное извлечение фильтруют через безводный Na2SO4 и обе эфирные вытяжки объединяют (экстракт I). Водную фазу сохраняют, переносят в делительную воронку, доводят рН до 9-10 NaOH. Затем проводят экстракцию 50 мл хлороформа в течение 3-5 минут. Затем нижнюю органическую фазу сливают, фильтруя через безводный сульфат натрия в сухой стакан. Водную фазу повторно экстрагируют 50 мл хлороформа. Органические фазы объединяют (экстракт 2). Водную фазу отбрасывают. Органические растворители из экстрактов 1 и 2 удаляют в испарительных чашках в токе теплого воздуха. Сухие остатки экстрактов 1 и 2 растворяют в 1-2 мл хлороформа или диэтилового эфира и переносят в маркированные пробирки с притертыми пробками. Экстракт 1 содержит вещества кислого, нейтрального и слабоосновного характера), экстракт 2 – вещества основного характера. Далее проводят анализ экстрактов. Некоторые вещества метаболически связаны с белком или конъюгированы (т.е. биохимически переведены в водорастворимые производные, например, с глюкуроновой кислотой). Поэтому биожидкость перед экстракцией необходимо гидролизовать для того, чтобы разрушить конъюгант перед изолированием.

12. Как проводится экстракция веществ основного характера методом ТФЭ? Какие сорбенты используются в методе ТФЭ?

Твердофазная экстракция Лекарственные и наркотические средства, поступающие на исследование, крайне редко являются индивидуальными соединениями. Нередко объектами исследования являются поступающие из незаконного оборота синтетические наркотические средства, которые производятся в подпольных лабораториях. В подавляющем большинстве случаев они имеют в своем составе различные наполнители и добавки (сахар, соли жирных кислот, крахмал, сода, тальк и др.), либо содержат загрязнения или промежуточные и побочные продукты синтеза, содержание же наркотически активного компонента в таких препаратах очень низкое. При этом разделение, выделение, концентрирование и очистка целевых компонентов традиционными методами (например, жидкостной экстракцией) неэффективны, а иногда просто невозможны. Решение такого рода проблем возможно при применении на стадии пробоподготовки метода твердофазной экстракции, позволяющего осуществлять одновременное разделение, выделение и концентрирование целевых компонентов из биологических жидкостей и их экстрактов, лекарственных и нативных наркотических средств. Такой подход дает возможность получения веществ в чистом виде, что в дальнейшем позволяет проводить идентификацию методами ИК-, УФ– спектроскопии, ТСХ, ГЖ, ВЭЖХ, методом хромато-масс-спектрометрии. В основе метода твердофазной экстракции лежит принцип колоночной хроматографии, который основан на специфическом взаимодействии выделяемого из биоматериала компонента с сорбентом, находящимся в небольшом патроне. Патрон–картридж имеет полиэтиленовую оболочку, внутри которой находится сорбент, упакованный между двумя пористыми фильтрами. Патроны могут соединяться друг с другом, представляя более широкие возможности для их использования.

Чаще всего для заполнения патронов применяют сорбенты на основе силикагеля и химически модифицированного силикагеля. Для модификации силикагеля используются вещества, содержащие различные функциональные группы (нитрильные, диольные, амино-, карбокси- и сульфогруппы), а также алифатические (С1 –С18) и ароматические (фенильные) группы. Выбор соответствующего типа патрона связан со свойствами определяемого вещества и осуществляется по типу подобия.

Метод твердофазной экстракции, ТФЭ, основан на извлечении целевых соединений из жидких образцов, экстрактов и газообразных образцов путем их адсорбции на малых количествах (от милиграмм до сотен миллиграмм) адсорбционных материалов. Элюирование (смыв) целевых соединений осуществляют сравнительно небольшими объемами в пределах десяти миллилитров, что дает возможность избежать при проведении пробоподготовки всех неудобств, связанных с применением больших объемов растворителей. Метод адсорбционной очистки, АО, основан на извлечении из жидких образцов и экстрактов загрязняющих их компонентов матрицы путем адсорбции на малых количествах (от миллиграмм до сотен миллиграмм) адсорбционных материалов. При проведении АО целевые соединения проскакивают через адсорбционный материал, то есть не адсорбируются, а остаются в образце (экстракте). Закономерности и технические средства проведения ТФЭ и АО одинаковы; различие подходов заключается в логике их применения. В методе ТФЭ целевые соединения на первой стадии удаляются из образца (экстракта) адсорбцией на подходящем материале, что позволяет проводить как очистку пробы, так и ее концентрирование, а также проводить замену растворителя пробы. В методе АО целевые соединения проскакивают через адсорбент, который лишь поглощает часть загрязняющих пробу соединений; таким образом, АО применима исключительно для проведения очистки пробы. Нередко АО осуществляют на достаточно дешевых адсорбентах, которые применяют однократно и выбрасывают после использования. При проведении ТФЭ, напротив, стараются регенерировать адсорбционные материалы и использовать их многократно – что дает возможность применять для твердофазной экстракции более дорогие и качественные (нередко также специализированные) адсорбенты. В совокупности ТФЭ и АО называют адсорбционными методами подготовки пробы. Адсорбция может осуществляться в статических и динамических условиях. В статическом методе адсорбционный материал (в виде сыпучего адсорбента, спрессованной таблетки или полимерной пленки) выдерживают в жидком образце (экстракте). В случае статической АО очищенный экстракт с целевыми соединениями декантируют, а использованный адсорбционный материал отбрасывают. Как правило, в статических условиях проводят именно адсорбционную очистку (АО), а не ТФЭ. Это обусловлено тем, что время достижения адсорбционного равновесия может быть весьма большим – порядка десятков минут или даже часов, даже при условии значительного удерживания целевых соединений выбранным адсорбентом. Кроме того, степень извлечения в этом случае сильно зависит от матрицы образца (экстракта). Все это неприемлемо для ТФЭ, но вполне приемлемо для АО, если задача состоит лишь в удалении большей части загрязняющих компонентов при минимуме затрат труда. ТФЭ, как правило, проводят в динамическом варианте: жидкий образец (экстракт) пропускают через картридж, заполненный адсорбентом. Подобным образом в динамическом режиме проводят и адсорбционную очистку. Разница, как правило, заключается в том, что при проведении АО в качестве картрижа применяют небольшую стеклянную колонку, заполненную адсорбентом объемом не более нескольких миллилитров. Для проведения ТФЭ спользуют специальные адсорбционные картриджи объмом не более 1 мл, а в случае твердофазной экстракции значительных объемов – экстракционные диски с пористой полимерной пленкой. Жидкий образец может нагнетаться в картридж с помощью воздушного компрессора, вакуумного насоса, перистальтического насоса, а также вручную. Для проведения одновременной ТФЭ большого количества образцов при нагнетании вакуумным насосом или воздушным компрессором применяют специальную емкость-держатель для установки адсорбционных картриджей – манифолд.