Лабораторна робота № 5 фізико-хімічні методи дослідження наркотичних речовин
До фізико-хімічних методів аналізу наркотиків, психотропних речовин та прекурсорів належать хроматографічні та спектральні методи.
Хроматографічний метод – один з найбільш ефективних фізико-хімічних методів, який ґрунтується на розподілі речовини між двома фазами, одна з яких нерухома, а друга – рухома.
Серед безлічі хроматографічних методів особливе місце посідає тонкошарова хроматографія (ТШХ) завдяки її експресності, відтворюваності, простоті і низькій вартості аналізу.
В основі методу ТШХ лежить різниця ступеня адсорбції досліджуваних речовин адсорбентом (нерухома фаза) і розчинності їх у відповідному розчиннику (рухома фаза).
Дослідження за допомогою ТШХ потребує виконання таких етапів роботи:
екстрагування (вилучення) наркотичних речовин із досліджуваного зразка й їх концентрування;
хроматографія;
ідентифікація.
1. Екстрагування і концентрування |
|||||
|
|
|
|
|
|
Прилади для вилучення наркотичних речовин: а) проточний екстрактор; б) екстрактор Сокслета; в) прилад для екстрагування напівмікрокількостей |
Прилад для простої перегонки 1 - колба; 2 - термометр; 3 - холодильник; 4 - алонж; 5 - приймальна колба. З метою концентрування відганяють половину об'єму розчинника від екстракту, а екстракт використовують для хроматографії. |
||||
2. Хроматографія
|
Як хроматографічні камери для ТШХ використовують різний хімічний посуд: а) ексикатори; б) кристалізатори; |
Хроматографічна камера з платівкою (1) |
в) стакани з пришліфованими кришками; г) чашки Петрі. |
Для проведення аналізу найчастіше використовуються готові платівки із закріпленими шарами різних сорбентів – платівки марок "Silufol”, "Меrk" або "Sorbifit." На відстані 1,5 см від краю платівки акуратно олівцем помічають лінію старту. На лінію старту, відступивши від краю 1,5 см, обережно наносять капіляром або мікропіпеткою досліджувану речовину у вигляді невеликих плям (діаметром не більше 2-3 мм). На ту ж саму лінію на відстані 1,5 см один від одного одночасно наносять розчини відомих стандартних речовин (зразків порівняння чи "свідків") в концентраціях близько 2 мг/см3 кожного.
На дно хроматографічної камери шаром 0,5 см наливають розчинник. Платівку в камері встановлюють під нахилом, причому занурюють в розчинник той її кінець, де нанесена лінія старту.
Рухома фаза (розчинник) завдяки капілярним силам пересувається через нерухому фазу знизу вверх і тягне за собою компоненти суміші, які переміщуються з різною швидкістю. Хроматографування закінчують, коли лінія розчинника (лінія фронту) на платівці майже досягне верхнього її краю. Далі платівку виймають з камери, олівцем відмічають досягнутий рівень розчинника і просушують у сушильній шафі при температурі 75 °С.
3. Ідентифікація. Виявлення невідомих речовин у вигляді окремих забарвленених зон (плям) здійснюють шляхом обробки хроматограм відповідним проявником (кольоровий тест) за допомогою пульверизатора. Якщо в роботі використовувалась платівка «Silufol-UV-254», то хроматографічні зони спочатку виявляють в ультрафіолетовому світлі, а потім проявляють відповідним хімічним реагентом. Найбільш доступним і універсальним методом проявлення хроматограм є їх обробка парами йоду.
Лінія
фронту
розчинника
Б
Лінія старту
А
|
ТШХ екстракту макової соломи Елюент: толуол-ацетон-етанол- амоніак (25%) (45:45:6:2). Платівки: полімерні «Сорбіл» або скляні: 1 – морфін, 2 – кодеїн, 3 – тебаїн, 4 – наркотолін, 5 – папаверин, 6 – наркотин; а, в, д – досліджувані розчини; б, г, е – розчини стандартних зразків. |
Д
Лінія фронту
розчинника
Для підвищення ступеня розділення компонентів суміші часто практикують двомірну хроматографію. Суть цього методу полягає в тому, що спочатку проводять хроматографування в одному напрямку в системі розчинників. Потім платівку висушують, повертають її на 90° (в перпендикулярному напрямку до першого хроматографування) і знову вміщують її в камеру з іншою (або тією ж) системою розчинників і повторно хроматографують. Після досягнення лінії фронту платівку виймають, висушують, обробляють реагентами в тій же послідовності, що і при одномірному хроматографуванні.
Стандартними умовами для проведення ТШХ вважають такі:
а) ТШХ проводять в спеціально виготовлених камерах або в ексикаторах чи кристалізаторах із пришліфованими кришками, що забезпечують герметичність посудин. Для забезпечення кращого насичення парами елюенту стінки камери вимощують смужками фільтрувального паперу, нижній кінець яких занурений у розчинник;
б) формат хроматографічної платівки для стандартних дослідів 200 × 200 мм, 100 × 200 мм або 50 × 150 мм для попередніх чи експресних аналізів;
в) лінію старту наносять на відстані 15 мм від нижнього краю платівки. Відстань плям одна від одної – 10-15 мм;
г) довжина проходження фронту розчинника (старт-фініш) – 100 мм;
д) глибина занурення платівки в розчинник – 5 мм;
є) активація шару адсорбенту на платівці при 110°С – 10 хв.
Слід пам'ятати, що навіть при повному збігу одержаного значення з Rf відомої сполуки можна говорити тільки про можливу ідентичність речовин, яку ще необхідно підтвердити іншими методами аналізу.
За рекомендацією Міжнародного комітету з систематичного токсикологічного аналізу (СТА-комітет) перед використанням хроматографічної системи необхідно провести її апробацію з використанням зразків порівняння. І тільки переконавшись в збігу одержаних величин Rf з табличними, можна приступити до аналітичних досліджень.
Виявлення алкалоїдів, наркотичних засобів методом ТШХ
Речовина |
Система розчинників |
Реактив для обприскування хроматограми |
Кольорова реакція (колір) |
Rf |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Хінін |
Діетиловий етер–ацетон– 25% розчин амоніаку (40:20:2) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
– |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (5:4:1) |
– |
Забарвл. флуоресц. в УФ-світлі – синє |
0,19 |
|
Хлороформ—діетиламін (9:1) |
Йодоплатинат |
Блідо-жовтий |
0,26 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Атропін |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (50:30:2) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
– |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (5:4:1) |
|
Забарвл. флуоресц. вУФ-світлі відсутнє |
0,38 |
|
Хлороформ–діетиламін (9:1) |
Йодоплатинат |
Фіолетово-синій |
0,40 |
|
Папаверин |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (5:4:1) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
0,67 |
Хлороформ–діетиламін (9:1) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
0,90 |
|
Кофеїн |
Діетиловий етер–ацетон– 25% розчин амоніаку (40:20:1) |
0,1 н. розч.I2; через 5 хв. – сум. одн. об'ємів 96º етанолу і 25% розчину HCl |
Фіолетовий |
– |
Хлороформ–96% етанол (9:1) |
0,1 н. розч.I2; через 5 хв. – сум. одн. об'ємів 96º етанолу і 25% розчину HCl |
Фіолетовий |
0,57 |
|
Теобромін |
Хлороформ–96 % етанол (9:1) |
0,1 н. розч.I2; через 5 хв. – сум. одн. об'ємів 96º етанолу і 25% розчину HCl |
Фіолетовий |
0,22 |
Теофілін |
Хлороформ–96 % етанол (9:1) |
0,1 н. розч.I2; через 5 хв. – сум. одн. об'ємів 96º етанолу і 25% розчину HCl |
Фіолетовий |
0,37 |
Кодеїн |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (50:30:2) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
– |
Скополамін |
Хлороформ–ацетон–діетиламін (50:30:2) |
Реактив Драгендор- фа, модиф. за Муньє |
Рожево-бурий |
– |