- •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.
54. Предварительные химико-токсикологические исследования при наличии алкалоидов (общеалкалоидные реакции).
Из веществ, экстрагируемых органическим растворителем из щелочного раствора, наибольшее токсикологическое значение имеют алкалоиды.
Алкалоиды - органические азотистые основания сложного состава, встречающиеся в растениях (реже в животных организмах) и обладающие сильным фармакологическим действием.
Токсикологическое значение алкалоидов
Токсикологическое значение алкалоидов очень велико и связано со следующими факторами.
1) Алкалоиды обладают высокой токсичностью, но в то же время широко применяются в медицинской практике в качестве лекарственных веществ. Медицинское применение алкалоидов очень разнообразно, т. к. каждый из них обладает своим специфическим действием, иногда очень ценным и незаменимым;
Как лекарственные препараты алкалоиды проявляют фармакологический эффект в очень малых дозах. С другой стороны, алкалоиды обладают выраженной токсичностью и при превышении терапевтических доз могут являться причиной отравлений и даже смерти.
2) Некоторые алкалоиды применяются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов (никотин, анабазин). Их токсичность и доступность может также привести к отравлениям.
3) Наконец, широкое распространение алкалоидсодержащих растений (многие из них растут как сорняки), их доступность приводят к тому, что при поедании частей растений, содержащих алкалоиды детьми или домашними животными, наблюдаются отравления различной степени тяжести нередко со смертельным исходом. Известны отравления ягодами белладонны, плодами белены, дурмана, паслена сладко-горького, болиголова и др алкалоидсодержащих растений.
Отравления отдельными алкалоидами могут давать характерную картину тетанические судороги при отравлении стрихнином, расширение зрачков при отравлении тропановыми алкалоидами.
Однако, чаще всего картина отравления и, тем более, патологоанатомического исследования нехарактерны. Поэтому главное значение при доказательстве отравлений алкалоидами приобретает химико-токсикологическое (судебно- химическое) исследование. При отравлении растениями большую помощь может оказать фармакогностическое исследование частей растений в содержимом желудка.
Из перечисленных групп алкалоидов, согласно Приказа № 1021 от 25.12.1973 Министерства здравоохранения СССР, при проведении общего судебно-химического анализа обязательному исследованию подлежат жидкие алкалоиды - никотин, пахикарпин, тропановые алкалоиды, производные изохинолина (опийные алкалоиды), производные индола – стрихнин.
Остановимся на физико-химических свойствах алкалоидов, которые имеют значение в химико-токсикологическом анализе:
1) Большинство алкалоидов - твердые кристаллические, реже аморфные вещества без запаха, горького вкуса. Исключение составляют жидкие алкалоиды -кониин, ареколин, никотин, анабазин, пахикарпин, основания которых являются летучими маслянистыми жидкостями, обладающими характерным запахом;
2) Растворимость алкалоидов-оснований и их солей различна. Основания алкалоидов практически нерастворимы в воде и легко растворяются в органических растворителях – эфире, хлороформе, этаноле, дихлорэтане и др;
Наоборот, соли алкалоидов легко растворимы в воде и спирте но, как правило, не растворимы в органических растворителях.
Однако алкалоиды-жидкости составляют исключение - их основания растворяются и в воде, и в органических растворителях, что приходится учитывать при проведении судебно-химического исследования на наличие алкалоидов.
Соли некоторых алкалоидов, например хлористоводородные соли кокаина, наркотина, папаверина, йодистоводородная соль пахикарпина способны растворяться в хлороформе.
Алкалоиды с малой величиной константы диссоциации (Кд=10-14-10-12) -кофеин, теобромин, теофиллин, папаверин, стрихнин и бруцин - дают непрочные соли гидролизующиеся даже в кислой среде, поэтому способны экстрагироваться из кислого водного раствора.
3) За счет гетероатома азота (третичного) содержащегося в молекуле алкалоиды:
а) обладают основными свойствами и дают соли с кислотами (по типу аммиака и аминов),
б) вступают во взаимодействие с солями тяжелых металлов, с некоторыми кислотами с образованием нерастворимых осадков (реакции с общеалкалоидными реактивами и микрокристаллоскопические реакции);
4) Некоторые алкалоиды способны давать окрашенные соединения с кислотами за счет дегидратации. Окрашенные продукты могут получаться также при окислительно-восстановительных реакциях алкалоидов, при реакциях конденсации;
5) Большинство алкалоидов, имеющих хромофорную систему. обладает характерным светопоглощением в УФ области спектра;
6) Алкалоиды имеют характерное светопоглощение в ИК - области спектра
Химико-токсикологическое исследование на алкалоиды складывается из ряда этапов:
1 Изолирование алкалоидов из биологического объекта;
2 Очистка полученного извлечения от сопутствующих (балластных) веществ;
3 Идентификация алкалоидов;
4 Количественное определение;
Исследование с общеалкалоидными осадительными реактивами проводится в качестве предварительных испытаний на наличие алкалоидов.
Применение этих реактивов основано на свойстве алкалоидов давать, даже в разбавленных растворах, простые или комплексные соли с некоторыми кислотами, солями тяжелых металлов, комплексными иодидами и рядом других соединений.
В литературе описано большое количество осадительных реактивов для алкалоидов. В настоящее время их известно более 250:
Общеалкалоидные осадительные реактивы делят на 2 большие группы:
1) Реактивы, дающие с алкалоидами простые соли:
- раствор таннина, пикриновая, пикролоновая и некоторые другие органические кислоты;
2) Реактивы, дающие с алкалоидами комплексные соединения, которые делятся на 2 подгруппы:
а) реактивы, содержащие в своем составе неметаллы:
1) J2/KJ - реактив Бушарда-Вагнера;
2) Н3PO4*12MoO3 – фосфорно-молибденовая кислота (реактив Зонненшейна);
3) Н3PO4*12WO3*2H2O- фосфорно-вольфрамовая кислота (реактив Шейблера);
б) реактивы, содержащие в своем составе металлы
1) BiJ3/KJ - реактив Драгендорфа (K[BiJ4]);
2) CdJ2/KJ - реактив Марме (K2[CdJ4]);
3) HgJ2/KJ - реактив Майера (К2[НgJ4]);
4) H2[PtCl6] - платинохлористоводородная кислота;
5) Н[АuCl4] - золотохлористоводородная кислота;
Чувствительность реактивов неодинакова по отношению к различным алкалоидам. Наиболее чувствительными и чаще всего применяемыми в судебно химической практике являются реактивы Шейблера, Зонненшейна, Драгендорфа и Бушарда-Вагнера (чувствительность реакций лежит в пределах 0,1-0,01 мкг).
Обычно предварительные испытания на наличие алкалоидов проводят с двумя-тремя общеалкалоидными реактивами, чтобы получить достоверные результаты (т. к. не все алкалоиды одинаково реагируют со всеми реактивами, и реакции обладают различной чувствительностью). Реакции выполняются с солями алкалоидов. Для того, чтобы перевести алкалоид-основание, в виде которого он выделяется из биологического материала, в алкалоид-соль, остаток после испарения хлороформа растворяют в 1-2 каплях 0,1 Н раствора HCI. Затем только добавляют реактив и наблюдают за результатом. При наличии алкалоидов наблюдается выпадение осадков или помутнение, капли.
Судебно-химическая оценка реакций
Все общеалкалоидные осадительные реактивы не являются специфичными для алкалоидов. Кроме алкалоидов, осадки с указанными реактивами дают другие вещества, содержащие гетероатом азота (третичный). Это могут быть синтетические лекарственные вещества, белки и продукты их распада, аминокислоты и многие другие соединения. Исходя из этого, реакциям с общеалкалоидными осадительными реактивами придается только отрицательное судебно-химическое значение.
Количественное определение алкалоидов проводится фотометрическим и спектрофотометрическим методами (в видимой и УФ-областях спектра)
1) Определение в УФ-области (200-400 нм) проводится по специфическому поглощению (абсорбции) самого алкалоида при наличии у него хромофорной системы Интенсивность поглощения пропорциональна концентрации. Расчет ведут по уравнению закона Бугера-Ламберта-Бера.
Определение проводится на спектрофотометре, т. к. закон Бера справедлив только для монохроматического излучения.
2) Определение в видимой области (400-800 нм) основано на измерении абсорбции окрашенных комплексов алкалоидов с кислотными реагентами (пикриновой кислотой, тропеолином-00, метиловым оранжевым, бромфеноловым синим и т. п.). В этом случае образуются ионные ассоциаты, для образования которых большое значение имеет рН среды, т к в момент реакции и алкалоиды, и реагенты должны быть ионизированы. Окрашенные ионные ассоциаты могут быть экстрагированы из водной фазы органическим растворителем. Такое определение носит название экстракционно-фотометрического.
Окрашенные продукты могут быть получены также в реакциях окисления, восстановления, конденсации, азотосочетания и некоторых других.
Измерение абсорбции можно вести как на фотоэлектроколориметрах, так и на спектрофотометрах.
Расчет концентрации проводится по калибровочной кривой. При использовании спектрофотометрии можно использовать уравнение Бугера-Ламберта-Бера.
Фотометрические методы анализа позволяют определять очень малые (несколько микрограммов) количества алкалоидов, но требуют высокой степени чистоты выделенного вещества, поэтому сочетаются с ХТС - очисткой полученных извлечений.