Хіміко-токсикологічний аналіз "лікарських" отрут кислого, нейтрального і слабоосновного характеру

Размещено на http://www.allbest.ru

Тема: ХІМІКО-ТОКСИКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ «ЛІКАРСЬКИХ» ОТРУТ КИСЛОГО, НЕЙТРАЛЬНОГО І СЛАБООСНОВНОГО ХАРАКТЕРУ

1. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних саліцилової кислоти

У медичній практиці широко використовуються похідні саліцилової кислоти як нестероїдні протизапальні препарати.

Фізико-хнмичні властивості

За фізичними властивостями препарати відрізняються один від одного: аспірин і інші похідні саліцилової кислоти (за винятком метилсаліцилату) - це тверді кристалічні речовини. Метилсаліцилат -безбарвна чи жовтувата рідина характерного ароматичного запаху.

токсикологічний саліциловий кислота піразолон барбітуровий

Препарат	Хімічна формула
Саліцилова кислота (орто-оксибензойна кислота)
Аспірин (ацетилсаліцилова кислота)
Саліцілат натрію
Метилсаліцилат
Саліциламід

Препарати (за виключення салицилату натрію):

* мало розчинні в воді або практично не розчинні у воді;

* легко розчинні в розчинах їдких лугів;

* легко розчинні в спирті й інших органічних розчинниках.

Салицилат натрію дуже легко розчинний у воді і спирті. Саліцилова кислота сублімує, розчиняється в диетиловому ефірі, етиловому спирті, хлороформі. У холодній воді розчиняється мало, легше - у киплячій воді.

Застосування

Саліцилова кислота використовується для лікування шкірних захворювань, має дезинфікуючу дію, застосовується при підвищеній пітливості.

Саліцилова кислота в незначних кількостях міститься в ягодах (вишня, малина, суниця); може в побуті використовуватися як консервант при виробництві вин, овочевих консервів, соків, варення.

Препарати, похідні саліцилової кислоти - солі, складні ефіри, аміди застосовуються як жаропонижаючі, протизапальні і знеболюючі засоби при лікуванні ревматизму, ревматичного ендокардиту і міокардиту.

Метилсаліцилат застосовується зовнішньо при суглобному і м'язовому ревматизмі, артритах, ексудативному плевриті.

Токсична дія

При прийомі лікувальних доз саліцилатов можливі побічні явища: шум у вухах, ослаблення слуху, набряки, печія, блювота.

Токсичні дози призводять до загострення бронхіальної астми, до появи алергійних реакцій, зменшенню синтезу захисного слизу в шлунку й утворенню численних виразок слизової.

При збудженнях звертання крові, особливо при гемофілії, саліцилати сприяють розвитку кровотеч.

При підвищенні доз з'являються нервово-психічні збудження, що виражаються в дискоординації мови, занепокоєнні, судорогах, порушенні подиху, що приводить до летального результату. Летальна доза саліцилатів 2-4 г - для дітей, близько 20 г - для дорослих.

Поводження в організмі

При прийомах усередину саліцилова кислота швидко всмоктується в шлунку, велика її частина зв'язується з білками плазми, виділяється нирками в незмінному виді й у виді метаболітів. Ефіри саліцилової кислоти частково піддаються гідролізу в тонкому кишечнику.

Саліцилова кислота та її похідні метаболізують у печінці в таких напрямках:

* Гідроліз

* Окислювання, гідроксилювання

* Утворення коньюгатів із глюкуроновой кислотою і гліцином

Саліциламід переважно виводиться з організму в незмінному виді.

Метаболізм

Продукти біотрансформації саліцилової кислоти:

*

2,5-дигідрокси- 2,3-дигідрокси- 2,3,5-триокси

бензойна кислота бензойна кислота бензойна кислота

глюкуроніди саліцилової сполучення саліцилової

кислоти кислоти з гліцерином

Спрямований хіміко-токсикологічний аналіз похідних саліцилової кислоти

Дослідження на наявність саліцилової кислоти в біологічних об'єктах проводиться при спеціальних завданнях або допоміжних вказівках матеріалів справи, а також за умови появи на склі характерного залишку у виді голок після видалення хлороформу.

Об'єкти аналізу - шлунок, кишківник, печінка, нирки, кров, сеча, продуки харчування.

Ізолювання. Для ізолювання саліцилової кислоти і салицілатов з біологічного матеріалу використовуються загальні методи і виробляється аналіз «кислої» хлороформної витяжки.

Для виділення саліцилової кислоти з консервів, варення й інших харчових продуктів проводиться їх настоювання з розчином Na₂CO₃. При цьому утворюється розчинний саліцилат натрію.

Водну витяжку відфильтровуют, підкислюють розчином Н₂SO₄ і саліцилову кислоту екстрагують хлороформом.

ТСХ-скринінг. При проведенні аналізу в загальній системі розчинників ацетон - хлороформ (1:9) саліцилова кислота знаходиться в I зоні з Rf 0 - 0,25; у окремій системі ацетон - циклогексан (5:1) - Rf 0,63 -0,65.

Проявники: 5% чи 10% розчин FeCl₃; плями препарату - синьо-фіолетового кольору.

Виявлення. Після очищення "кислої" хлороформної витяжки екстракційним методом, сублімацією, хроматографічними методами проводять підтвердження наявності саліцилової кислоти хімічними і фізико-хімічними методами.

1.Реакція осадження - утворення трибромфенолу - спостерігається білий осад.

Реакція неспецифічна, високочутлива. Судово-хімічне значення має негативний результат.

2. Реакції забарвлення - із хлоридом заліза (III).

Забарвлення може змінюватися в залежності від рН розчину:

синьо-фіолетовий колір

червоно-бурий колір

жовтий колір

Реакція неспецифічна, чутлива.

3. Реакція утворення метилсаліцилату - з метанолом у присутності Н₂SO₄ конц. з'являється характерний запах метилсаліцилату.

Реакція неспецифічна, чутлива.

4. Виявлення саліцилової кислоти по УФ-спектрам.

а) у 0,5н розчині NaOH - л_max 300 нм

у 0,1н розчині Н₂SO₄ - л_max 302 нм

5. Ідентифікація хроматографічними методами: ГРХ; ВЕРХ; ТСХ.

Кількісний аналіз проводиться:

а) при дослідженні біологічного об'єкту і харчових продуктів

* спектральними методами (УФ-спектрофотометрія; фото-електроколориметрія; екстракційна фотометрія);

* хроматографічними методами (ГРХ; ВЕРХ; ТСХ);

б) при дослідженні лікарських препаратів

* об'ємними методами- нейтралізація, броматометрія.

2. Застосування, токсикологічна характеристика, методи, виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних барбітурової кислоти

Похідні барбітурової кислоти є депресантами ЦНС і часто використовуються як седативно-снодійні засоби. Тривалість дії барбітуратов різна - від 15 хвилин до одного і більше днів. Найчастіше відзначається зловживання 5,5-заміщеними барбітурової кислоготи - фенобарбіталом, барбіталом, барбамілом, етаміналом натрію й іншими.

Загальна формула названих барбітуратів

Препарат	R
Барбітал	-C2H5
Фенобарбітал	-C6H5
Барбаміл	-CH2-CH2-CH-CH3 I CH3
Етамінал натрію	-CH-CH2-CH2-CH3 I CH3

До наркотичних засобів віднесяться барбаміл і етамінал натрію.

Фізико-хімічні властивості

Барбітурати - білі кристалічні чи аморфні порошки, без запаху, гіркого смаку.

Ці речовини погано розчиняються у воді, добре розчинні в етанолі, хлороформі, ефірі; у водних розчинах лугів, що пояснюється іміно-імідольною таутомерією:

імідна форма імідольна форма димідольна форма

Барбітурати характеризуються здатністю возгонятися.

УФ-спектри більшості барбітуратів характеризуються відсутністю помітного поглинання в області 200 - 330 нм при кислих і нейтральних значеннях рН. При лужних значеннях рН УФ-спектри барбітуратів мають два максимуми, які характеризують поглинання іонізованих форм першої (238 - 240 нм) і другої (254 - 256 нм) ступеней дисоціації.

Застосування

Застосування препаратів барбітурової кислоти в медичній практиці засновано на їхній властивості викликати стан, близький до фізіологічного сну. Барбітурова кислота не володіє наркотичними і снодійними властивостями, які у неї з'являються при заміщенні атомів водню в положенні 5 різними радикалами. Використовуючи снодійні властивості барбітуратів, їх призначають при лікуванні епілепсії, правця, артеріосклерозу; застосовують при місцевому знеболюванні, проведенні загального і внутрішньокісткового наркозу. Як заспокійливі засоби барбітурати входять до складу ряду лікарських препаратів.

Токсична дія

Барбітурати виявляють гнітючу дію на ЦНС із переважним гальмуванням у корі головного мозку. Поряд з дією на кору, препарати вражають стовбурну ділянку головного мозку, гнітять дихальний центр, викликають токсичне ушкодження капілярів головного мозку.

Тривалий прийом терапевтичних доз барбітуратів приводить до кумуляції їх в організмі. При отруєнні легкого ступеня барбітуратами відзначається загальмований стан, поводження мляве, хода невпевнена, зниження частоти подиху. Спостерігається розлад мови, зору, підвищена пітливість.

При важких отруєннях барбітуратами настає стан наркозу, що швидко переходить у важку кому, при цьому відзначається збудження подиху, невралгічного розладу, зниження сухожильних рефлексів і реакції зіниць на світло. Смерть настає при паралічі подиху і набряку легень. Деякі речовини (наркотики, алкоголь, транквілізатори) підсилюють токсичну дію барбітуратів. Особлива небезпека зв'язана з депресивною дією на дихальний центр препаратів опію, алкоголю, окису вуглецю. Смертельні дози для барбіталу - 3-4 г, фенобарбіталу - 1,4-2 г, барбамілу - 4-6 г, етаміналу натрію - 1 г.

Поводження в організмі

Барбітурати швидко всмоктуються в шлунку, з організму виводяться із сечею в незмінному виді й у виді метаболітів. Сила і тривалість дії барбітуратів залежить від їх метаболізму. Період напіввиведення: барбітал - 4 дні; фенобарбітал - 3 дні; барбаміл - 8 днів; етамінал натрію - 15 днів. Найбільша концентрація барбітуратів спостерігається в печінці, нирках, селезінці, мозку.

Метаболізм. В організмі людини барбітурати (за винятком стійкого барбіталу) піддаються в печінці ряду перетворень:

· Окислювання радикалів у положенні 5 до спиртів, кетонів, карбоксипохідних;

· Утворення глюкуронидів.

N-глюкуронід барбамілу 3ґ-гідроксипохідне барбамілу

· Процес руйнування пірімідинового циклу

Спрямований хіміко-токсикологічний аналіз похідних барбітурової кислоти

Об'єкти дослідження. Печінка, нирки, мозок, селезінка, вміст шлунку, кров, сеча.

Ізолювання. При спрямованому дослідженні на барбітурати використовуються окремі методи ізолювання - екстракція водним розчином їдкого натру (метод Валова) і екстракція водою, підкисленой сульфатною кислотою (метод В.И.Попової).

Основними етапами ізолювання по методу Валова є:

1 етап - екстракція барбітуратів водним розчином гидроксиду натрію. На цьому етапі відбувається гідроліз зв'язку білок - барбітурат і утворення імідольної форми барбітуратів, добре розчинної у воді.

2 етап - звільнення екстракту від біогенних домішок проводиться центрифугуванням, осадженням білків з використанням розчину вольфрамату натрію (рН середовища 2).

3 етап - екстракція барбітуратів у імідній формі ефіром з наступним очищенням екстракційним методом.

Основними етапами ізолювання по методу В.И.Попової є:

1 етап - екстракція барбітуратів водою, підкисленою сульфатною кислотою.

2 етап - очищення екстракту від домішок з використанням проціджування, центрифугування, гельхроматографії.

3 етап - екстракційне концентрування барбітуратів в імідній формі за допомогою хлороформу та упарювання хлороформної витяжки.

ТСХ-скринінг. При проведенні аналізу в загальній системі розчинників ацетон - хлороформ (1:9) барбітурати знаходяться в другій зоні зі значеннями величин Rf 0,31 - 0,41. Як проявник барбітуратів використовують 5% розчин сульфату ртуті і 0,1% розчин дифенілкарбазоуа в хлороформі. При наявності барбітуратів з'являються плями, забарвлені в синьо-фіолетовий чи червоно-фіолетовий кольори. Потім препарати елюють із шару сорбенту ацетоном і елюати досліджують у окремій системі хлороформ - н-бутанол - 25% розчин аміаку (70:40:5) сорбент - силікагель КСК, забуференний 0,1н розчином борної кислоти. Ідентифікація індивідуальних барбітуратів проводиться в присутності «свідків».

Виявлення. Після очищення кислої хлороформної витяжки екстракційним методом, сублімацією, хроматографічними методами проводять підтвердження наявності барбітуратів хімічними і фізико-хімічними методами.

1. Реакції забарвлення.

а) із солями кобальту в присутності аміаку. Спостерігається фіолетове забарвлення, зумовлене утворенням внутрішньокомплексною сполукою:

Реакція неспецифічна, так як її дають пурини, пірімідини, сульфаніламідні препарати. Виконанню цієї реакції заважає вода, що розкладає забарвлені сполуки. Реакція є високочутливою і носить попередній характер.

б) мурексидна реакція - при наявності барбітуратів спостерігається рожеве забарвлення. Реакція неспецифічна, тому що неї дають пурини, пірімідини; низкочутлива.

2. Мікрокристалоскопічні реакції.

Виділення кислотної форми барбітуратів - для барбітала характерні безбарвні прозорі прямокутні призми; для фенобарбіталу - сфероїди; для барбамілу - чи пластини призми, згруповані у виді сфероїдів; для етамінала натрію - призматичні кристали. Реакції специфічні, чутливі. Однак необхідно враховувати можливість появи поліморфних модифікацій, тому для підтвердження наявності індивідуальних барбітуратів проводяться окремі реакції з реактивами:

· З хлорцинкйодом (барбаміл, барбітал, етамінал натрію - темно-червоні прямокутні пластинки);

· Із сумішшю розчинів хлориду заліза і йодиду калію (барбаміл, фенобарбітал, етамінал натрію - оранжево-коричневі чи коричневі призми і їх зростки);

· Реакція з дийодокупратом калію в розчині йоду (барбаміл, етамінал натрію - призми і їх зростки);

· Підкислений спиртовий розчин йодиду калію (барбітал, етамінал натрію - призми і їх зростки);

· Реакція із солями міді і піридином (барбітал - фіолетові кристали у формі зірочок, друз і прямокутників). Наявність осаду зумовлена утворенням внутрішньокомплексної сполуки.

3. Фізико-хімічні методи ідентифікації: виявлення по УФ- і ІЧ-спектрам; методи ТСХ, ГРХ, ВЕРХ.

При хіміко-токсикологічному аналізі кількісне визначення барбітуратів проводиться фізико-хімічними методами:

· Спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоколориметрія диференціальна спектрофотометрія, екстракційна фотометрія);

· Хроматографічними (тонкошарова хроматографія, газрідинна і рідинна хроматографія).

Найбільш перспективним серед перерахованих методів є диференціальна спектрофотометрія заснована на іміно-імідольній таутомерії барбітуратів. Після виміру оптичної щільності при різних значеннях рН можливо нівелювати вплив домішок на отримані результати:

де С - концентрація речовини в %,

ДD - різниця оптичних густин, вимірюваних:

* при рН 2 (домішки) і рН 10 (барбітурати в імідольній формі і домішки);

* при рН 10 і рН 13 (барбітурати в диімідольній формі), Е_1сн^1% - питомий показник поглинання,

l - товщина поглинаючого шару, у см.

У сполученні з попереднім хроматографічним очищенням (ТСХ метод) диференціальна спектрофотометрія забезпечує надійні і відтворені результати кількісного аналізу барбітуратів.

3. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних піразолону

У медичній практиці широко використовуються похідні піразолону як жарознижуючі, протизапальні і болезаспокійливі препарати.

Назва препарата	Хімічна формула
Амідопирин - 1-феніл-2,3-диметил-4- диметиламінопіразолон-5
Антипірин - 1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5
Анальгін - 1-феніл-2,3-диметил-4-метиламінопіразолон-5-метансульфонат натрію.
Бутадіон - 1,2-джифеніл-4-N-бутилпиразолидиндион-3,5.

Фізико-хімічні властивості

Амідопірин - 1-феніл-2,3-диметил-4-диметиламинопіразолон-5.

Білий кристалічний порошок слабогіркого смаку. Кристали препарату мають вид великих прямокутних пластин і уламків їх. Препарат повільно розчиняється у воді (1:20), легко в спирті (1:2), ефірі, дуже легко - у хлороформі. Температура плавлення - 107-109° С.

Антипірин - 1-феніл-2,3-диметилпіразолон-5.

Безбарвні кристали або білий кристалічний порошок без запаху, слабогіркого смаку. Кристали препарату мають вид великих плоских шестикутників з лінійчастими тріщинами. Дуже легко розчинний у воді (1:1), легко - у спирті. Температура плавлення - 110-113° С.

Анальгін - 1-феніл-2,3-диметил-4-метиламінопіразолон-5-N-метансульфонат натрію. Білий або білий з ледь помітним жовтуватим відтінком кристалічний порошок. В присутності вологи швидко розкладається. Кристали препарату мають вид подовжених призм, у полі зору зустрічаються прямокутні пластини. Анальгін легко розчинний у воді (1:1,5), важко - у спирті, не розчинний в ефірі.

Бутадіон - 1,2-дифеніл-4-N-бутилпіразолідиндіон-3,5. Білий або білий зі злегка жовтуватим відтінком порошок. Кристали препарату мають вид тонких подовжених призм, у поле зору видні окремі подовжені прямокутні пластини. Бутадіон мало розчинний у воді, важко - у спирті (1:28), розчинний в ефірі (1:15), хлороформі (1:1), у розчині їдкого натру. Температура плавлення 104-106° С.

Застосування

Похідні піразолону застосовуються при невралгіях, ревматизмі, хореї, простудних захворюваннях і міозиті. Препарати зменшують проникність капілярів і перешкоджають розвитку запальних процесів.

Токсична дія

Інтоксикація препаратами зумовлена передозуванням, підвищеною чутливістю до зазначених препаратів, їх неправильним збереженням. При тривалому прийомі препаратів виникає небезпека хронічного отруєння. Анальгін при повторному впливі на організм викликає ознаки анемії, робить нефротоксичну дію й у меншому ступені гeпатотропну дію. При тривалому застосуванні похідні піразолона сприяють гнобленню кровотворення (лейкопенія, агранулоцитоз), викликають збудження функцій ЦНС, зниження температури тіла, хвороби нирок, алергійні реакції (шкірна висипка, набряк слизових, описані окремі випадки анафілактичних реакцій).

Летальні дози похідних піразолону - 5-15 г.

Поводження в організмі

Похідні піразолону при будь-якому шляху введення швидко всмоктуються в організмі і сліди їх виявляються в сечі вже через 10-20 хвилин після введення. Виділяються похідні піразолону в нативном виді й у виді метаболітів. Основні напрямки метаболізму:

4-аміноaнтипірин монометиламіноантипірин

· Деметилювання до 4-аміноантипірину і монометиламіно-антипірину (амідопірин);

· Гідроліз до монометиламіноантипірину (анальгін);

· Ацетилювання до N-ацетил-4-аміноантипірин (амідопірин, анальгін).

N-ацeтил-4-аміноaнтипірин

· Окислювання до 4-гидроксиантипірину (анальгін, амідопирин, антипірин);

4-гидроксиантипірин

· Коньюгація 4-гідроксиантипірину з глюкуроновой кислотою,

4-гідроксиантипіринглюкорунід

· Гідроксилювання в пара положенні одного з двох фенільних радикалів бутадіону.

Спрямований хіміко-токсикологічний аналіз похідних піразолону

Об'єкти дослідження - шлунок, кишковик, печінка, нирки, кров, сеча.

Ізолювання проводиться по загальних методах (Стаса-Отто чи Васильєвої А.А,), препарати можуть бути знайдені в кислій і лужній хлороформних витяжках.

Анальгін у кислих водних витяжках гідролізуется з утворенням монометиламіноантипірину, що і переходить у хлороформний екстракт.

З огляду на, що похідні піразолону характеризуються слабкими основними властивостями, запропонований окремий метод екстракції похідних піразолону з органів, для чого водний кислий витяг відразу подлужнюют аміаком до рН 8,5 - 10 і проводять екстракцію хлороформом. При дослідженні біологічних рідин похідні піразолона витягаються органічними розчинниками з підкислених об'єктів у присутності висолювачів при попередньому осадженні білків у разі потреби.

ТСХ-скринінг. Похідні піразолону при проведенні досліджень кислої хлороформної витяжки в загальній системі розчинників хлороформ-ацетон-хлороформ (1:9) попадають у першу зону зі значеннями Rf 0 - 0,25. При обробці 5% розчином FeCl₃ похідні піразолону виявляються у вигляді блакитних, синіх, синьо-фіолетових і червоно-фіолетових плям; при обробці реактивом Драгендорфа і потім 10% розчином H₂SO₄ похідні піразолону утворять оранжеві, оранжево-коричневі плями.

Після елюювання метанолом препарати аналізують у окремій системі ацетон-циклогексан (5:1), сорбент - основний окис алюмінію.

Похідні піразолону при проведенні досліджень лужної хлороформної витяжки в загальній системі розчинників хлороформ-диоксан-ацетон-25% розчин аміаку (45:47,5:5:2,5) попадають у другу і третю зони зі значеннями Rf 0,50 - 0,58; і 0,63 - 0,83, відповідно.

Після елюювання сумішшю метанол-25% розчин аміаку (9:1) препарати аналізують у системах хлороформ-ацетон (5:1) і хлороформ-етанол(20:1).

Виявленн., Після очищення "кислої” і "лужнної" хлороформних витяжок хроматографічними методами проводять підтвердження наявності похідних піразолону хімічними і фізико-хімічними методами.

Реакції забарвлення

1.Реакція з хлоридом окісного заліза - спостерігається для анальгіну червоно-фіолетове; для антипірину - червоне; для амідопірину - синьо-фіолетове забарвлення.

Реакція не специфічна, чутлива.

2. Реакція з нітритом натрію і сульфатною концентрованою кислотою -спостерігається антипірин - зелене; амідопірин - фіолетове (забарвлення зникає); анальгін - зеленувато-синє (забарвлення зникає); бутадіон - червоно-буре (забарвлення зникає поступово).

нітрозоантипірин

Реакція не специфічна, чутлива.

3. Реакція з лігніном - спостерігається лимонно-жовте забарвлення, характерне для анальгіну.

4. Реакція з реактивом Несслера - спостерігається оранжевий осад - характерний для анальгіну.

5 Реакція утворення азобарвника - спостерігається червоне забарвлення - характерне для антипірину.

піразолоновий азобарвник

6. Ідентифікація фізико-хімічними методами, виявлення препаратів по УФ- і ІЧ-спектрам; хроматографічними методами -ГРХ, ВЕРХ, ТСХ.

Кількісне визначення похідних піразолону проводиться УФ-спектрофотометричним методом, фотоколориметричним методом (в основу якого покладені кольорові реакції амідопирину з бромфеноловим синім, анальгіну з бензохіноном в оцтовокислому середовищі, бутадієну з бензидином), а також хроматографічними методами (ГРХ, ВЕРХ, ТСХ).

Размещено на Allbest.ru

...