- •Оренбург 2014
- •Авторы:
- •- кандидат биологических наук, доцент Немерешина Ольга Николаевна;
- •Токсикологически важные вещества, изолируемые методом дистилляции. Учебное пособие к семинарским и лабораторно-практическим занятиям по токсикологической химии для студентов специальности 060108.65 – фармация. Модуль 2. Оренбург, 2014. – 82 с.
- •ХАРАКТЕРСТИКА ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ПЕРЕГОНКОЙ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
- •Дистилляция как метод очистки
- •ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- •2 NaCN + FeSO4 → Fe(CN)2 + Na2SO4
- •Fe(CN)2 + 4 NaCN → Na4[Fe(CN)6]
- •ХЛОРАЛГИДРАТ
- •CCl4 + 4 NaOH → 4 NaCl + 2 H2O + CO2↑
- •AgNO3 + NH4OH → AgOH + NH4NO3
- •ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ
- •2 CH3COONa + H2SO4 → 2 CH3COOH + Na2SO4
- •C2H5OH + HOSO3H ─→ C2H5OSO3H + H2O
- •I2 + 2 NaOH → NaOI + NaI + H2O
- •C2H5OH + NaOI → CH3CHO + 3 NaOH
- •ИЗОАМИЛОВЫЙ СПИРТ
- •2 CH3COONa + H2SO4 → 2 CH3COOH + NaSO4
- •I2 + NaOH → HOI + NaI
- •NaOH + HOI → NaOI + H2O
- •CH3COCH3 + 3 NaOI → CI3COCH3 + 3 NaOH
- •CI3COCH3 + NaOH → CHI3↓ + NaOCOCH3
- •ФЕНОЛ
- •МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ И СЕМИНАРСКИМ ЗАНЯТИЯМ
- •План оформления работы
- •Занятие № 1
- •Вопросы для самоконтроля
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Ответы на вопросы для самоконтроля
- •Ответы на вопросы теоретические задания
- •Занятие № 2
- •Вопросы для самоконтроля
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Занятие № 3
- •ЛИТЕРАТУРА
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов:
- •C2H5OH + HOSO3H ─→ C2H5OSO3H + H2O
- •I2 + 2 NaOH → NaOI + NaI + H2O
- •C2H5OH + NaOI → CH3CHO + 3 NaOH
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Химико-токсикологического исследования № _1__
2.По объему удерживания
3.По времени удерживания
4.По площади пика на хроматограмме
5.По числу теоретических тарелок
6.Симптомом отравления каким веществом (веществами) является оливковый цвет мочи:
1.Анилином;
2.Формальдегидом;
3.Фенолом;
4.Этанолом;
5.Ацетоном.
7.Твердый носитель (метод ГЖХ) должен:
1.Быть инертным
2.Быть механически прочным
3.Иметь большую удельную поверхность
4.Быть термостабильным
5.Смачиваться жидкой фазой
8. Симптомом отравления формальдегидом является:
A.Оливковый цвет мочи; Б. Возбуждение ЦНС;
B.Слезотечение, резкий кашель, чувство стеснения в груди; Г. Поражение зрительного нерва; Д. Повышенная тактильная чувствительность.
Методические указания к практической части занятия: Под руковод-
ством преподавателя проанализировать выданные учебные смеси. Зарисовать в тетради хроматограмму, указав ее элементы, время удерживания исследуемых веществ, высоту и площадь пиков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белова А.В. Руководство к практическим занятиям по токсикологической химии. – М., 1976. – С. 5– 27, 44– 51.
66
2.Плетенева Т.В. и др. Токсикологическая химия. – М.: Изд. «ГЭОТАР-
Медиа», 2005.
3.Токсикологическая химия. (Метаболизм и анализ токсикантов). / под ред. Н.И. Калетиной. М:ГЭОТАР-МЕДИА, 2008 – 1516 с.
4.Лекционный материал.
5.Вергейчик Т.Х. Токсикологическая химия. – М: МЕДпресс-информ, 2009 –
400с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам. / под. ред. О. Микеша. М.: Мир, 1982.
2.Гиошон Ж., Гийемен К. Количественная газовая хроматография. М.: Мир,
1991.
Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов:
1. Расчетная задача:
№ пробы / высота |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
пика |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Этанол |
18,471 |
25,889 |
15,199 |
18,001 |
23,639 |
12,382 |
26,699 |
21,994 |
24,599 |
|
(tуд = 4,71 мин) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ацетон |
24,662 |
19,211 |
26,591 |
12,630 |
14,423 |
22,884 |
20,212 |
23,656 |
12,382 |
|
(tуд = 6,62 мин) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пропанол – внутр. ст. |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
26,797 |
|
(tуд = 7,97 мин) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*четные варианты – кровь; нечетные – моча
67
1.Зарисовать хроматограмму для своего варианта пробы. Подписать t удерживания, высоту пиков, названия веществ (ацетон, этанол, пропанол
– внутренний стандарт).
2.Рассчитать концентрацию этанола и ацетона (объекты – кровь, моча; ctgα
этанола = 0,64; ctgα ацетона = 0,78).
3.Сформулировать заключение по результатамХГ-экспертизы.
2.Заполнить таблицу:
Оборудование, применя- |
Параметры |
|
емое в ГЖХ |
|
|
|
|
|
Колонки: |
- НФ |
|
|
- ПФ |
|
Детекторы |
– ДЭЗ |
|
|
- ПИД |
|
|
- ТИД |
|
Приборы (марки, |
|
|
возможности) |
|
|
|
|
|
Ответы на вопросы для самоконтроля
1.Г
2.Г
3.A, Б
4.B
5.2. 3. 5.
6.3
7.1. 2. 3. 4. 5.
8.B
68
Занятие № 5 – 6 Тема занятия: Выполнение учебной экспертизы по обнаружению ле-
тучих ядов (изолирование из объекта исследования, анализ дистиллятов). Оформление акта судебно-химического исследования
Цель занятия: Освоить методы пробоподготовки, изолирования летучих веществ их биообъектов, методы обнаружения и количественного определения.
Основные понятия: Физико-химические особенности летучих ядов, методика изолирования летучих ядов с водяным паром, построение плана ХТА, предварительные и подтверждающие методы, химические методы обнаружения летучих ядов в дистилляте, судебно-положительные и судебно-отрицательные реакции, инструментальные методы обнаружения, идентификации и количественного определения ТВ.
Вопросы к занятию:
1.Общая характеристика физико-химических особенностей «летучих
ядов».
2.Особенности изолирования веществ данной группы.
3.Построение плана ХТА. Реакции, имеющие отрицательное и положительное судебно-химическое значение. Предварительные и подтверждающие реакции.
4.Инструментальные методы анализа «летучих ядов».
5.Правила оформления экспертного заключения.
Вопросы для самоконтроля:
1.Зарисуйте установку для перегонки ТВ с водяным паром. Опишите порядок работы.
2.Какие вещества могут содержаться в первом дистилляте? Методы обнаружения данных веществ. Токсикологическое значение.
69
3.Какие вещества могут содержаться во втором дистилляте. Объем 2-го дистиллята.
4.Перечислите судебно-отрицательные реакции для спиртов. Приведите примеры уравнений реакций. Применение этих реакций в экспресс-методиках.
5.Укажите реакции отличия изоамилола от других спиртов. Напишите уравнения реакций.
6.Назовите реакции обнаружения этанола в присутствии других спиртов. Напишите уравнения реакций.
7.Как химическими методами отличить отравление метанолом от отравления формалином?
8.Зарисуйте схему устройства газового хроматографа. Поясните принцип работы и опишите возможности прибора.
9.Применимы ли в анализе летучих ядов спектральные методы? Приведите примеры.
10.Из каких разделов состоит акт (заключение) эксперта? Какие правила следует соблюдать при составлении формулировок экспертного заключения?
Методические указания к практической части занятия:
1.Получить у лаборанта объект исследования и задание. Собрать аппарат для изолирования летучих соединений. Провести дистилляцию летучих соединений (см. методику).
2.Собранный дистиллят использовать для предварительного и подтверждающего анализа на присутствие «летучих» ядов.
3.Провести количественное определение обнаруженных веществ.
4.Оформить отчет по проделанной работе в форме контрольной работы № 2 (с подробным описанием инструментальных методов анализа и использованного оборудования).
70
ЛИТЕРАТУРА
1.Белова А.В. Руководство к практическим занятиям по токсикологической химии. М., 1976.
2.Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. Киев, Высшая школа, 1989.
3.Плетенева Т.В. и др. Токсикологическая химия. – М.: Изд. «ГЭОТАРМедиа», 2005.
4.Токсикологическая химия. (Метаболизм и анализ токсикантов). / под ред. Н.И. Калетиной. М: ГЭОТАР-МЕДИА, 2008 – 1516 с.
5.Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. М. Медицина. 1975.
6.Вергейчик Т.Х. Токсикологическая химия. – М: МЕДпресс-информ, 2009 –
400с.
7.Лекционный материал.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Видергауз М.Е. Расчеты в газовой хроматографии. М.: Химия, 1978.
2.Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам. / под. ред. О. Микеша. М.: Мир, 1982.
3.Гиошон Ж., Гийемен К. Количественная газовая хроматография. М.: Мир,
1991.
4.Лужников Е.А. Клиническая токсикология. М.: Медицина, 1998.
5.Под ред. Меньшикова В.В. Справочник «Лабораторные методы исследования в клинике». – М.: Медицина, 1987.
6.Приказ МЗ РФ «О медицинском освидетельствовании на состояние опьянения» № 308 от 14.июля 2003 г.
71
Занятие № 7 Итоговое занятие по теме «Летучие яды»
Тестовый контроль по теме «Летучие яды» Ситуационные задачи Защита контрольныхработ по разделу«Летучие яды»:
Темы
1.Синильная кислотаи ее соли.
2.Хлороформ.
3.Четыреххлористый углерод.
4.Хлоралгидрат.
5.Ацетон.
6.Этанол.
7.Бутанол.
8.Этиленгликоль.
9.Амиловый и изоамиловый спирты.
10.Метанол.
11.Формальдегид.
12.Уксусная кислота.
13.Фенол.
14.Крезол.
15.Трихлоруксусная кислота.
Алгоритм выполнения контрольной работы
1.Формулы, обнаруженных в ходе УИРС веществ группы «летучих ядов».
2.Физические свойства.
3.Химические свойства.
4.Область применения и риск отравлений в быту, на производстве и т.п.
5.Токсичность. Токсикодинамика. Токсикокинетика.
6.Метаболизм (уравнения реакций, ферменты, катализирующие реакции метаболизма).
7.Симптомы отравления острого и хронического. Лечение отравлений.
8.Методы изолирования из биологического материала.
9.Предварительное обнаружение (с уравнениями реакций на обнаруженные вещества).
10.Подтверждающие методы.
11.Количественное определение
12.Заключение.
72
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ТЕМА: «ЛЕТУЧИЕ ЯДЫ»
Задача № 1
На судебно-химическое исследование доставлены:
сальник (200 г), печень (200 г), моча (20 мл), кровь (10 мл), почка (100 г).
Краткие обстоятельства дела:
гражданин М. при аварии реактора фенол форм альдегидных пластмасс попал в среду, содержащую высокую концентрацию паров реакционной смеси. В бессознательном состоянии потерпевший был доставлен в больницу, где скончался через сутки при нарастающих признаках острого токсического отёка лёгких и токсической недостаточности почек.
Цель исследование:
провести судебно-химическое исследование на вещества, изолируемые перегонкой с водяным паром и используемые для синтеза фенолформальдегидных пластмасс.
Задача № 2
На судебно-химическое исследование доставлены:
кровь (10 мл), моча (10 мл), желудочно-кишечный тракт (500 г).
Краткие обстоятельства дела:
гражданин К. вечером был доставлен товарищем домой в состоянии сильного опьянения. Предъявил жалобы на тошноту, головную боль, мышечную слабость, головокружение. Через 30 минут потерял сознание. Смерть наступила по дороге в больницу в машине скорой помощи от острой недостаточности дыхания.
Цель исследования:
провести судебно-химическое исследование на этанол и суррогаты.
73
Задача № 3
На судебно-химическое исследование доставлены:
желудочно-кишечный тракт (500 г), сальник (100 г).
Краткие обстоятельства дела:
гражданин П. в гараже снимал лакокрасочное покрытие органическими растворителями, через 6 часов он был найден женой в гараже в бессознательном состоянии. Вызванная бригада скорой помощи констатировала расстройство сосудодвигательного порядка (ярко-красный цвет лица, шеи, ногтей, синюшность губ). Пострадавший скончался в больнице на вторые сутки при нарастающих симптомах печёночно-почечной недостаточности.
Цель исследования:
провести судебно химическое исследование на хлорсодержащие органические растворители.
Задача № 4
На судебно-химическое исследование доставлены:
кровь (20 мл), желудок с содержимым (500 г),моча (20 мл), головной мозг (150 г), почка (100 г), печень (200 г).
Краткие обстоятельства дела:
гражданин М. в нетрезвом состоянии вошел в складское помещение, где хранились средства для дезинфекции и, опрокинув ведро с неизвестной жидкостью, лёг спать на полу. Через 3 часа был обнаружен в бессознательном состоянии, лежащим в луже неизвестной жидкости с неприятным запахом, и немедленно доставлен в больницу. При поступлении общее состояние крайне тяжёлое, кожные покровы бледные, сознание отсутствует, давление не определяется. Кожа на ягодицах на участке 20x30 см ярко-розового цвета со спущенным эпидермисом (химический ожог). Через 2 часа после поступления в больницу пострадавший умер.
Цель исследования:
провести судебно-химическое исследование на фенол и крезолы.
74
ЭТАЛОН ОТВЕТАНАСИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
На судебно-химическое исследование доставлены:
печень (500 г), почки (200 г), кровь (10 мл), моча (10 мл), образец технической жидкости (100 мл).
Краткие обстоятельства дела:
гражданин Р. 1988 г.р. в гостях у знакомых выпил около 200 мл водки. В отсутствие хозяина нашел на кухне бутыль с дихлорэтаном и выпил около 200 мл. Смерть наступила в больнице через 12 часов.
Цель исследования:
провести направленное судебно-химическое исследование на дихлорэтан и этанол.
РЕШЕНИЕ
1.Объект исследования– печень (100 г.).
2.После предварительного осмотра провести изолирование дистилляцией с водяным паром, из подкисленного щавелевой кислотой (рН 2) измельченного образца.
3.Предварительное исследование
3.1.Со вторым дистиллятом (≈15 мл) проводят исследования на галогенпроизводные.
1. Реакция отщепления атомов хлора:
t°, Р
ClCH2CH2Cl + Na2CO3 + H2O → HOCH2CH2OH + 2 NaCl + CO2↑
2.Реакция образования этиленгликоля и обнаружение его после переведения в формальдегид: HOCH2CH2OH + KIO4 → 2 H2CO + KIO3 + H2O
Образовавшийся в реакции формальдегид определяют при помощи реакции с хромотроповой или фуксинсернистой кислотами.
3.Реакция образования ацетиленидамеди
t°, P
ClCH2CH2Cl + 2 NaOH → HC≡CH + 2 NaCl + 2 H2O HC≡CH + 2 CuNO3 + 2 NH4OH → CuC≡CCu + 2 NH4NO3 + 2 H2O
Реакция специфична для этиленгликоля.
75
