- •Предмет, содержание, задачи токсикологической химии.
- •Краткий исторический очерк развития токсикологической химии.
- •Связь токсикологической химии с другими химическими, фармацевтическими и биологическими науками.
- •Вклад отечественных учёных в развитие токсикологической химии.
- •Организация судебно-медицинской и химико-токсикологической (судебно-химической) экспертизы в России.
- •Объекты химико-токсикологического исследования и вопросы, решаемые химико-токсикологическим анализом. Понятие «яд», «ядовитое вещество». Классификация ядов и отравлений.
- •Специфические особенности химико-токсикологического анализа.
- •Пути поступления чужеродных соединений в организм. Основные факторы, оказывающие влияние на всасываемость и распределение веществ в тканях и биологических средах организма.
- •Превращение и выделение чужеродных веществ из организма. Общая характеристика.
- •Общая характеристика методов исследования, применяемых в токсикологической химии (методы изолирования, очистки, качественного и количественного анализа).
- •11. Судебная химия – основной раздел токсикологической химии.
- •Документация химико-токсикологических экспертиз и правила её
- •Источники ошибок на основных этапах химико-токсикологического анализа.
- •Правила приёма вещественных (химических) доказательств на экспертизу.
- •Значение данных дознания, истории болезни и результатов судебно-медицинского исследования трупов для судебно-химической экспертизы.
- •Микрокристаллоскопия и кристаллооптика в токсикологической химии.
- •Методы количественного определения. Значение этих определений для оценки результатов исследования (показать на примере «металлических ядов»).
- •Реакции отрицательного судебно-химического значения.
- •Классификация ядовитых и сильнодействующих веществ в токсикологической химии.
- •Охрана окружающей среды и перспективы развития токсикологической химии на современном этапе.
- •Классификация наркотических и психотропных веществ. Основные особенности их химико-токсикологического анализа.
- •Современные физико-химические методы, применяемые в анализе наркотических и психотропных веществ. Основные требования к ним.
- •Фармакокинетика, метаболизм, особенности химико-токсикологического анализа опиатов.
- •Фармакокинетика, метаболизм, особенности химико-токсикологического анализа каннабиноидов.
- •Перспективы развития и совершенствования методов судебно-химических исследований вещественных доказательств.
- •26. Теоретические основы изолирования ядовитых и сильнодействующих веществ из биологического материала дистилляцией водяным паром.
- •27.Синильная кислота. Качественное обнаружение и количественное определение.
- •28. Химико-токсикологическое значение синильной кислоты и её производных.
- •29. Ядовитые галогенпроизводные (хлороформ, хлоралгидрат). Изолирование.
- •30. Ядовитые галогенпроизводные (четыреххлористый углерод, 1,2-дихлорэтан).
- •31. Альдегиды (формалин, формальдегид). Изолирование, качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •32. Ацетон. Изолирование, качественное обнаружение и количественное
- •33. Метиловый спирт. Изолирование, качественное обнаружение и количественное
- •34. Этиловый спирт. Изолирование. Качественное обнаружение и количественное
- •35. Физико-химические методы количественного определения этилового спирта, применение в судебно-химическом анализе.
- •36. Значение этапа количественного определения этилового спирта при химико-токсикологическом исследовании биологических объектов.
- •37. Реакции отличия метилового и этилового спирта. Методы экспресс-анализа спирта. Пробы Раппопорта и Шинкаренко.
- •38.Спирты (амиловый, этиленгликоль). Качественное обнаружение. Токсикологическое значение. Метаболизм.
- •39. Уксусная кислота. Изолирование. Качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •40. Нитробензол в химико-токсикологическом отношении.
- •41. Фенолы (фенол, трикрезол) в химико-токсикологическом отношении.
- •42. Анилин в химико-токсикологическом отношении.
- •43. Метод изолирования подкисленным спиртом. Его достоинства и недостатки.
- •44. Метод изолирования подкисленной водой. Вклад отечественных учёных в разработку этого метода, его достоинства и недостатки.
- •45. Частный метод изолирования подкисленной водой в.Ф. Крамаренко. Влияние рН среды и др. Факторов на изолирование и экстрагирование алкалоидов.
- •46. Метод изолирования подщелоченной водой, его достоинства и недостатки.
- •47. Салициловая кислота. Изолирование, качественное обнаружение и количественное обнаружение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •48. Химико-токсикологическое значение производных барбитуровой кислоты. Методы изолирования, очистки барбитуратов.
- •49. Качественное обнаружение барбитуратов в судебно-химическом анализе.
- •50. Количественное определение барбитуратов в судебно-химическом анализе.
- •51. Спектрофотометрическое определение производных барбитуровой кислоты в химико-токсикологическом анализе.
- •52. Токсикологическое значение и метаболизм барбитуратов.
- •53. Фенацетин. Качественное обнаружение и количественное определение.
- •54. Предварительные химико-токсикологические исследования при наличии алкалоидов (общеалкалоидные реакции).
- •55. Методы изолирования, очистки и обнаружение алкалоидов.
- •56. Алкалоиды, производные пиридина и пиперидина (кониин, ареколин). Изолирование, качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •57. Алкалоиды, производные пиридина и пиперидина (никотин, анабазин) в химико-токсикологическом отношении.
- •58. Пахикарпин в химико-токсикологическом отношении.
- •59. Алкалоиды, производные тропана (атропин, гиосциамин) в химико-токсикологическом отношении.
- •60. Алкалоиды, производные тропана (кокаин) в химико-токсикологическом отношении.
- •61. Производные аминокислот ароматического ряда (новокаин, дикаин) в химико-токсикологическом отношении.
- •62. Алкалоиды, производные хинолина (хинин и его соли). Изолирование, качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •63. Алкалоиды, производные изохинолина (морфин). Изолирование. Качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •64. Заменители морфина (кодеин, этилморфина гидрохлорид, апоморфин) в химико-токсикологическом отношении.
- •65. Доказательства отравления опием.
- •66. Алкалоиды, производные бензилизохинолина (папаверин, наркотин) в химико-токсикологическом отношении.
- •67. Алкалоиды, производные индола (резерпин, секуренин) в химико-токсикологическом отношении.
- •69. Алкалоиды, производные пирролизидина (платифиллин) в химико-токсикологическом отношении.
- •70. Алкалоиды, производные пиримидина (кофеин, теобромин, теофиллин) в химико-токсикологическом отношении.
- •71. Ациклические алкалоиды (эфедрин). Изолирование, обнаружение, определение, значение, метаболизм.
- •72. Производные пиразола (антипирин, амидопирин) в химико-токсикологическом отношении.
- •73. Производные 1,4 - бензодиазепина в химико-токсикологическом отношении.
- •74. Производные фенотиазина в химико-токсикологическом отношении.
- •75. Общая характеристика пестицидов (ядохимикатов) в химико-токсикологическом отношении. Классификация.
- •76. Пестициды из группы галогенпроизводных (ддт, гхцг, гептахлор) в химико-токсикологическом отношении.
- •77. Пестициды из класса фенолов (днок, диносеб, зоокумарин). Качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
- •78. Пестициды класса фосфорорганических соединений (хлорофос, карбофос) в химико-токсикологическом отношении.
- •79. Пестициды, производные карбаминовой кислоты (севин) в химико-токсикологическом отношении.
- •80. Пестициды, производные тиокарбаминовой, дитиокарбаминовой кислот (крысид, тмтд) в химико-токсикологическом отношении.
- •81. Металлоорганические пестициды (гранозан, меркуран, меркургексан) в химико-токсикологическом отношении.
- •82. Неорганические ядохимикаты (фосфид цинка, фторид натрия) в химико-токсикологическом отношении.
- •83. Общая характеристика сероводородного и дробного методов анализа «металлических» ядов.
- •84. Вклад отечественных учёных в разработку химико-токсикологического анализа «металлических ядов».
- •85. Теоретические и методологические основы дробного метода анализа «металлических» ядов, разработанные а.Н. Крыловой.
- •86. Органические реагенты, предложенные а.Н. Крыловой для анализа «металлических» ядов дробным методом.
- •87. Последовательность проведения дробного метода анализа на «металлические» яды.
- •88. Частые методы минерализации органических веществ.
- •89. Минерализация серной и азотной кислотами органических веществ. Достоинства и недостатки.
- •90. Минерализация органических веществ азотной, серной, хлорной кислотами. Достоинства и недостатки метода.
- •91. Методы удаления окислителей из минерализата.
- •92. Исследование осадка после минерализации азотной, серной кислотами (свинец, барий).
- •93. Свинец и тетраэтилсвинец. Качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение.
- •94. Барий в химико-токсикологическом отношении.
- •95. Марганец в химико-токсикологическом отношении.
- •96. Хром в химико-токсикологическом отношении.
- •97. Серебро. Изолирование, качественное обнаружение и количественное определение, поступление, распределение, выведение из организма, токсикологическое значение.
- •98. Медь в химико-токсикологическом отношении.
- •99. Висмут в химико-токсикологическом отношении.
- •100. Сурьма и таллий в химико-токсикологическом отношении.
- •101. Кадмий в химико-токсикологическом отношении.
- •102. Цинк в химико-токсикологическом отношении.
- •103. Ртуть, деструктивные методы изолирования. Качественное и количественное значение. Органические препараты ртути (этилмеркурхлорид).
- •104. Мышьяк в химико-токсикологическом отношении. Общая схема анализа.
- •105. Определение мышьяка в аппарате Марша.
- •106. Определение мышьяка в аппарате Зангер-Блека.
- •107. Изолирование веществ из биологического материала диализом (серная, азотная, соляная кислоты). Качественное обнаружение и количественное определение, токсикологическое значение.
- •108. Изолирование веществ из биологического материала диализом (аммиак, едкий натр, щелочные соли). Качественное обнаружение и количественное определение, токсикологическое значение.
63. Алкалоиды, производные изохинолина (морфин). Изолирование. Качественное обнаружение и количественное определение. Токсикологическое значение и метаболизм.
Морфин
Морфин является одним из главных алкалоидов опия, в котором содержится 3—20 % этого алкалоида. В молекуле морфина содержится атом азота, ОН-группа фенольного-и ОН-группа спиртового характера. Наличие атома азота и указанных ОН-групп обусловливает химические свойства морфина, используемые для аналитических целей. Осно вание морфина слабо растворяется в воде (в холодной 1 :5000, в кипящей — 1 :500) и диэтиловом эфире (1:7630). Еще хуже основание морфина растворяется в диэтиловом эфире, насыщенном водой (1 : 10 600). Основание морфина слабо растворяется в бензоле (1 : 1600) и хлороформе (1 : 1500), лучше — в этиловом спирте (в холодном 1 : 250, в кипящем — 1:13).
Ацетат морфина растворяется в этиловом спирте (1: 100), лучше — в воде (1 : 2,5), почти не растворяется в диэтиловом эфире.
Гидрохлорид морфина растворяется в этиловом спирте (1 : 100), воде (1 : 23), почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Сульфат морфина слабо растворяется в этиловом спирте (1 : 1000), лучше — в воде (1 :21), практически не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Тартрат морфина растворяется в воде (1 : 10), хуже — в этиловом спирте (1 : 1000), почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.
Морфин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов. Максимальные количества морфина экстрагируются хлороформом при рН = 8,6...10,2.
Применение. Действие на организм. В медицине применяется гидрохлорид морфина. Этот препарат является основным представителем группы наркотических анальгетиков.
Морфин оказывает сильное болеутоляющее действие, понижает возбудимость болевых центров, оказывает противошоковое действие при травмах и т. д. Морфин вызывает эйфорию. При повторном применении морфина к нему быстро развивается болезненное пристрастие (морфинизм). Слабо всасывается в кровь через пищеварительную систему. После парентерального введения морфина в организм максимальный уровень его в крови достигается примерно через 1 ч.
Метаболизм. В организме основное количество морфина связывается с глюкуроновой кислотой и в виде глюкуронида выделяется с мочой. За первые 8 ч после введения морфина 50 % его выделяется с мочой в виде глюкуронида, а за 24 ч выделяется из организма примерно 90 % глюкуронида морфина. В организме незначительная часть морфина подвергается N-деметилированию (образуется норморфин) и О-метилированию (образуется кодеин).
В органах трупов морфин постепенно превращается в псевдоморфин (оксидиморфин, дегидроморфин), по которому определяют отравление морфином.
Выделение морфина из биологического материала. Для выделения морфина из биологического материала рекомендованы методы, основанные на изолировании этого алкалоида спиртом, подкисленным щавелевой кислотой, или водой, подкисленной щавелевой или серной кислотой. Большие количества морфина выделяются с помощью метода, основанного на изолировании его водой, подкисленной серной кислотой.
Обнаружение морфина
Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов.
Морфин дает осадки с реактивами группового осаждения алкалоидов (реактивы Бушарда, Драгендорфа, Майера, Зонненшейна и др.).
Цветные реакции. Морфин дает окраску с концентрированной азотной кислотой, реактивами Манделина, Марки, Фреде и Эрдмана. Эти реакции описаны выше (см. гл. V, § 7).
Реакция Пеллагри. При нагревании морфина с концентрированными соляной и серной кислотами он превращается в апоморфин, который дает положительную реакцию Пеллагри. Выполнение реакции Пеллагри на морфин несколько отличается от способа выполнения этой реакции на апоморфин. При выполнении реакции Пеллагри на морфин и кодеин их переводят в апоморфин путем нагревания с концентрированными соляной и серной кислотами, а затем прибавляют остальные реактивы, необходимые для протекания этой реакции.
Выполнение реакции. В пробирку вносят несколько капель хлороформной вытяжки, которую выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1—2 капли концентрированной соляной кислоты. После растворения сухого остатка в этой кислоте в пробирку вносят 1—2 капли концентрированной серной кислоты и смесь нагревают на водяной бане до полного выпаривания соляной кислоты. После этого жидкость еще нагревают в течение 15 мин, потом охлаждают и прибавляют 2—3 мл воды. Если при этом образуется осадок, то его растворяют в нескольких миллилитрах разбавленной соляной кислоты. Полученный раствор нейтрализуют 10 %-м раствором карбоната натрия и прибавляют 2—3 капли спиртового раствора иода. При этом появляется зеленая окраска. После прибавления 0,5—1,0 мл диэтилового эфира и взбалтывания водный слой сохраняет зеленую окраску, а зфирный приобретает пурпурно-красную. Избыток иода мешает этой реакции, так как его окраска маскирует окраску конечного продукта реакции. Реакцию Пеллагри дают и другие вещества (кодеин, этилморфин, диацетил морфин, апоморфин и др.).
Реакция с хлоридом железа (Ш). В фарфоровую чашку вносят несколько капель хлороформной вытяжки, которую при комнатной температуре выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1—2 капли свежеприготовленного 2 %-го раствора хлорида железа (Ш). При наличии морфина появляется синяя окраска.
Реакция с йодноватой кислотой (НIO 3 ). При взбалтывании раствора морфина, слабо подкисленного серной кислотой, с раствором йодноватой кислоты или раствором иодата калия (KIO 3 ), не содержащего иодидов, выделяется свободный иод, который при взбалтывании с хлороформом переходит в хлороформный слой, окрашивая его в фиолетовый цвет.
Эту реакцию дают и некоторые примеси, которые переходят в хлороформную вытяжку при выделении морфина из биологического материала. Поэтому реакцию с HIO 3 можно применить для обнаружения морфина в препарате и смесях лекарственных веществ, а также в хорошо очищенных вытяжках из биологического материала.
Реакция с гексацианоферратом (Ш) калия и хлоридом железа (Ш). Эта реакция основана на том, что гексацианоферрат (III) калия окисляет морфин и превращается в гексацианоферрат (II) калия, который взаимодействует с хлоридом железа (III). При этом образуется берлинская лазурь, имеющая синюю окраску. Реакцию с гексацианоферратом (III) калия выполняют так: к водному раствору исследуемого вещества прибавляют несколько капель смеси растворов гексацианоферрата (III) калия и хлорида железа (III). При наличии морфина появляется синяя окраска или такого же цвета осадок.
Эту реакцию дают и некоторые примеси, которые из биологического материала переходят в алкалоидные вытяжки. Поэтому реакцию с гексацианоферратом (III) калия применяют для обнаружения морфина в лекарственных смесях и в хорошо очищенных вытяжках из биологического материала.
Метод хроматографии. На линию старта на хроматографической пластинке наносят 1—2 капли хлороформной вытяжки. Правее на расстоянии 2—3 см на линию старта наносят каплю раствора «свидетеля» (0,01 %-й раствор морфина в хлороформе). Пятна на пластинке подсушивают на воздухе. Затем пластинку вносят в камеру для хроматографирования, насыщенную парами растворителей (эфир — ацетон — 25 %-ый аммиак в соотношении 40 : 20 : 2). Камеру плотно закрывают крышкой. После того как система растворителей поднимется на 10 см выше линии старта, пластинку вынимают из камеры, подсушивают на воздухе и опрыскивают реактивом Драгендорфа, модифицированным по Мунье.
При наличии морфина пятна этого алкалоида на хроматографической пластинке приобретают розовато-бурую окраску (Rf = 0,18±0,01).
Обнаружение морфина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор морфина в этиловом спирте имеет максимум поглощения при 287 нм. В 0,1 н. растворе гидроксида натрия максимумы поглощения морфина наблюдаются при длинах волн, равных 250 и 296 нм. В 0,1 н. растворе серной кислоты морфин имеет максимум поглощения при 284 нм. Водные растворы гидрохлорида и сульфата морфина имеют максимум поглощения при 285 нм.
В ИК-области спектра основание морфина (диск с бромидом калия) имеет основные пики при 805, 1243, 1448, и 945 см -1.
Фотоколориметрический метод определения морфина
Для фотоколориметрического определения морфина применяют метод, основанный на реакции этого алкалоида с кремне-молибденовой кислотой, в результате которой возникает синяя окраска (по В. Ф. Крамаренко).
Техника определения. В мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 3 мл 0,11 %-го раствора силиката калия K 2 SiO 3, 4 мл воды, 2 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты и 2 мл 5 %-го раствора молибдата аммония. Через 3 мин прибавляют 2 мл исследуемого раствора и 5 мл 6 %-го раствора аммиака. Через 10 мин объем жидкости доводят водой до метки и измеряют оптическую плотность окрашенного в синий цвет раствора с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-М (светофильтр красный, кювета 3 мм). В качестве раствора сравнения берут смесь, состоящую из 3 мл 0,11 %-го раствора силиката калия, 2 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты, 2 мл 5 %-го раствора молибдата аммония, 5 мл 6 %-го раствора аммиака и 13 мл. воды.
Расчет содержания морфина в пробах производят по калибровочному графику. Для построения калибровочного графика в 6 мерных колб вместимостью по 25 мл каждая вносят по 3 мл 0,11 %-го раствора силиката калия, 4 мл воды, 2 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты и 2 мл 5 %-го раствора молибдата аммония. Через 3 мин в колбы вносят соответственно по 0,1; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 и 2,0 мл стандартного раствора (в 1 мл стандартного раствора содержится 2 мг гидрохлорида морфина), а далее поступают, как указано выше.
Этот метод позволяет определять от 0,2 до 4 мг морфина в пробе.