4. Фізико-хімічні методи ідентифікації препаратів.
В хіміко-токсикологічному аналізі лікарських отрут переважно використовуються спектральні методи (спектроскопія в УФ - і ІЧ-областях) і хроматографічні методи (ТСХ, ГРХ, ВЕРХ, електрофорез).
Спектральні методи аналізу:
Спектри поглинання у видимій і ультрафіолетовій області, зв'язані з електронними переходами, одержали назву електронних спектрів.
Область електронних переходів охоплює інтервал спектру електромагнітних хвиль від 100 до 800 нм (106 - 104 см). Ця область підрозділяється на : видиму - з інтервалом довжин хвиль від 400 до 800 нм, і ультрафіолетову - з діапазоном від 100 до 400 нм. Остання також поділяється на: ближню - від 200 до 400 нм, і дальню (вакуумну) - від 100 до 200 нм.
Електрони, що входять до складу атомів і молекул, розрізняються по своєму енергетичному стану (1s-, 2s-, 2р-електрони й ін). Для їхнього збудження потрібно випромінювання з різною довжиною хвилі (енергією). Найбільша енергія необхідна для збудження електронів простого С-С-зв'язку (σ-електрони). Трохи менша енергія потрібня для збудження електронів інших простих зв'язків, наприклад атома вуглецю з атомом, що містить неподілену пару електронів (π-електрони). Молекули органічних речовин, які не містять парних зв'язків, не мають характерного поглинання в робочій зоні в УФ-області (200-400 нм). Групи атомів, що містять одну або кілька кратних зв'язків, називають хромофорами, вони викликають вибіркове поглинання електромагнітного випромінювання в УФ-області. Якщо ж є зв'язок (сполучення) хромофорів один з одним або з π-електронними системами - ауксохромами (ОН, NH3, СН4 і ін), то максимум поглинання речовини зміщується в довгохвильову область (батохромне зрушення).
Максимуми поглинання деяких хромофорів:
-
Хромофор
λmax, нм
1
2
С = С
165
С = С = С
225
С = С
173
С = N
240-250
- NO2
271
C = O
280
- N = N -
340
= C =
620
- N = C
665
Бензол
180, 203, 254
Нафталін
275, 314
Вплив замісників на положення смуг поглинання монозаміщених похідних бензолу (в етанолі):
-
R
Смуга поглинання
друга
третя
Н
203
256
СН3
206
225
Сl
210
264
OH
211
270
SH
236
271
NH2
230
280
CH = CH2
244
282
NO2
259
-
OСН3
217
269
COOH
230
279
Залежно від поводження молекул в УФ-області спектра (робоча зона - 200-400 нм) всі речовини поділяються на три групи:
• не мають характерного поглинання (відсутність хромофорів).
пахікарпін коніїн
• які мають вибіркове поглинання, що не залежить від рН-середовища;
атропін (макс. поглинання в етанолі при 252, 258, 265 нм, в розчині 0,1 н
промедол (макс поглинання в етанолі при 252, 258, 264 нм. в розчині 0,1 н
• які мають вибіркове поглинання, що залежить від рН-середовища.
Морфін 284 нм (Е1сν 1%= 194) 296 нм (Е1сν 1% = 274)
Молекули сполук останньої групи містять хромофори, сполучені з ауксохромами і можуть мати всі види електронних переходів. В результаті іонізації молекули при зміні рН розчинів смуги поглинання зміщуються в довгохвильову частину спектра (батохромне зрушення) або короткохвильову область (гіпсохромне зрушення). Деякі речовини (барбітурати), що не мають характерного поглинання в кислому середовищі в області робочої зони (200 - 400 нм), при підлужувані починають поглинати в зв'язку з появою хромоформного угруповання.
Речовини, що відносяться до групи сполук, що мають вибіркове поглинання в Уф-області, яке залежить від рН-середовища, представляють найбільш цікаве коло об'єктів дослідження в хіміко-токсикологічному аналізі.
Метод УФ-спектрометрії чутливий, цікавий для проведення кількісного визначення, досить точний, але вимагає ретельного очищення аналізованих речовин від супутніх домішок, що не завжди вдається при хіміко-токсикологічному дослідженні об'єктів біологічного походження.
Метод ІЧ-спектроскопії менш чутливий, ніж УФ-спектрометрії, спектри більш складні для розшифрування, тому при хіміко-токсикологічних дослідженнях використовуються недостатньо широко.
При проведенні хіміко-токсикологічних досліджень спектральний аналіз звичайно проводиться після хроматографічного скринінгу і є спрямованим. Він включає очищення виділеної сполуки і зняття спектрів, найчастіше в УФ-області при різних значеннях рН розчину й у різних розчинниках (при необхідності).
Очищення проводиться головним чином за допомогою хроматографії в тонкому шарі сорбенту, у випадках речовин кислотно-основного характеру - екстракційним методом або сполученням двох видів очищення.