Объекты судебно-химического исследования. Пробоподготовка

В качестве объектов судебнохимического исследования с целью обнаружения «летучих ядов» на экспертизу обычно направляются внутренние органы трупа, кровь, моча. При подозрении на отравление хлорорганическими веществами дополнительно направляется сальник и 1/3 головного мозга, метанолом - 1/3 головного мозга, этанолом - кровь из крупных вен, моча, мышечная ткань.

Объекты помещают в банки, которые герметично закрывают и опечатывают, и немедленно пересылают в лабораторию для исследования. При подозрении на отравление этанолом задержка с транспортировкой материала на 5-10 суток может служить причиной недостоверных результатов его количественного определения.

Объект в количестве 100 г тщательно измельчают, смешивают с водой до густой кашицы, помещают в круглодонную колбу таким образом, чтобы она заполнилась не более чем на 1/3 её объема, подкисляют щавлевой или виннокаменной кислотой до рН 2-3 и подвергают перегонке.

Подкисление объекта органической кислотой проводят с той целью, чтобы превратить нелетучие соли синильной кислоты (цианиды калия, натрия), в виде которых она находится в биологическом объекте, в свободную HCN, являющуюся легко летучим соединением.

Н⁺

NaCN  HCN 

В данном случае нельзя воспользоваться сильными минеральными кислотами, т.к. это привело бы:

1. к разрушению молекулы HCN (гидролиз), что приведет к ее потере и неодооткрытию.

H⁺

HCN + 3 HOH HC(OH)₃ HCOOH HCOONH₄

- NH₃ -HOH

аммонийная соль муравьиной кислоты

(нормальная составная часть организма)

2. к переоткрытию фенола в результате гидролиза его сернокислых эфиров, являющихся нормальной частью биологического материала:

Н⁺

С₆Н₅О-SO₃Н  С₆Н₅ОН +Н₂SO₄

-НОН

Аппаратура и техника перегонки. Дистилляция с водяным паром проводится в специальном приборе, который состоит из трех основных частей, герметично соединенных друг с другом:

1. Парообразователь

2. Колба с исследуемым объектом (помещается на водяную баню)

3. Холодильник с приемником

Сборку установки начинают со стороны приемника, в последнюю очередь к колбе с исследуемым объектом присоединяют заранее нагретый парообразователь (разборка ведется в обратном порядке). Водяную баню, в которой стоит колба с объектом, также нагревают, чтобы избежать конденсации водяного пара.

Дистилляцию проводят медленно, так, чтобы можно было считать капли отгона.

Собирают 2-3 дистиллята. Первый в количестве 1-3 мл собирают в приемник с 5% раствором натрия гидроксида для улавливания легко летучей синильной кислоты и превращения ее в нелетучий цианид натрия.При этом алонж холодильника должен быть погружен в раствор NaOH, чтобы избежать потерь летучей HCN. Весь первый дистиллят используют для обнаружения синильной кислоты.

Второй (и третий) дистиллят собирают в пустой, чистый приемник в количестве 20-30 мл и используют для обнаружения всех остальных веществ из группы «летучих ядов». Двух-трех отгонов обычно бывает достаточно для качественного исследования.

При проведении исследования на группу «летучих» ядов, необходимо обращать внимание на следующее:

1. Запах объекта (иногда это может дать какие-либо дополнительные ориентирующие данные). Правда, запах биологического объекта, как правило, маскирует запах летучего ядовитого вещества, но в некоторых случаях все же возможно определение запаха искомого соединения. Например, изоамиловый спирт придает объекту запах сивушных масел, нитробензол и синильная кислота - запах горького миндаля.

2. Запах и внешний вид дистиллята. Перед выполнением химического исследования обязательно проводят наружный осмотр дистиллята, обращая внимание на его прозрачность или мутность, наличие капель на дне склянки или маслянистой пленки на поверхности жидкости, наличие характерного запаха.

Так, изоамиловый спирт легче воды и плохо смешивается с ней, поэтому при содержании значительных количеств изоамилового спирта дистиллят обладает характерным раздражающим запахом сивушных масел и иногда содержит на на поверхности маслянистые капли или даже два слоя этого вещества.

Присутствие в отгоне фенола можно обнаружить по характерному запаху карболовой кислоты и молочновидному помутнению, поскольку фенол плохо растворим в воде. При больших количествах фенола на дне приемника могут присутствовать бесцветные или розоватые капли ( продукты окисления фенола).

Хлороформ и четыреххлористый углерод тяжелее воды и не смешиваются с ней, поэтому на дне приемника можно наблюдать бесцветные капли или слой этих веществ.

Исследование дистиллятов с целью идентификации веществ из группы «летучих ядов» традиционно строится на использовании микрохимических реакций, многие из которых студентам 4 курса хорошо известны из предшествующих химических дисциплин.

Так, не будет новой реакция образования берлинской лазури, которая является высокочувствительной и специфичной для доказательства синильной кислоты и имеет положительное судебно-химическое значение (т.е. на основании одной этой реакции можно дать положительное заключение о наличии в исследуемом объекте НСN). Она является особенно ценной еще и потому, что образующийся характерный осадок может быть представлен в качестве «corpus delicti», т.е. вещественного доказательства, судебно-следственным органам.

Известно, что общей реакцией на алкилгалогениды является реакция отщепления органически связанного хлора. Реакция достаточно чувствительна, но не специфична. О таких реакциях принято говорить, что они имеют отрицательное судебно-химическое значение.

Заключение о присутствии того или иного из «летучих ядов» делается на основании комплекса реакций.

Химическое исследование на группу «летучих ядов» студенты осваивают на лабораторных занятиях, используя методический материал кафедры.

Кроме перегонки с водяным паром в токсикологической химии применяются еще два метода дистилляции:

1. Микроперегонка

2. Микродиффузия

Микроперегонка. В последние годы исследование токсикологически важных «летучих» веществ все шире проводится методом газожидкостной хроматографии (о нем подробно рассказано в отдельной лекции). Для изолирования в этом случае используется микроперегонка, поскольку количество объекта составляет 1-5 г).

Метод основан на ускоренной диффузии «летучих» веществ из биологической пробы при повышенной температуре в присутствии сильных электролитов и проводится в герметически закрытом флаконе. Парогазовая фаза отбирается микрошприцом и используется для анализа.

Микродиффузия. Не потерял своего значения и метод микродиффузии, позволяющий обнаружить малые количества в объекте. Прибор для микродиффузии представляет собой небольшой круглый толстостенный сосуд из стекла, внутри которого расположен второй сосуд меньшего диаметра. Таким образом, имеется внутренняя круговая стенка и наружная кольцевая камеры. К верхнему краю пришлифовывается герметично крышка.

Исследуемый объект вносится в наружную камеру, а поглощающая жидкость - во внутреннюю. К объекту в наружную камеру на расстоянии 2-3 см от него помещают раствор вещества-электролита, способствующего переходу летучего соединения в пространство прибора. Прибор закрывают крышкой, слегка наклоняют для смешивания объекта и электролита, после чего оставляют на время, необходимое для диффузии. При этом летучие вещества из объекта сначала переходят в пространство прибора, а затем в растворитель во внутренней камере (или в раствор реактивов, реагирующих с этими веществами). В этой жидкости их и определяют. На скорость перехода летучих веществ их объектов в пространство прибора влияют некоторые электролиты. Так, прибавление раствора карбоната калия к крови или тканям, содержащим этанол, ускоряет его диффузию.