Токсикологическая химия как наука

9. Обнаружение барбамила по УФ-и ИК-спектрам

10. Обнаружение барбамила методом хроматографии.

Вопрос 55. Производные пурина (кофеин, теобромин). Свойства и применение. Токсичность. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

Кофеин принадлежит к числу алкалоидов, содержащихся в кофе, чае и в некоторых других растениях. Кроме кофеина в указанных растениях содержатся и другие производные ксантина (теобромин, теофиллин). Кофеин не только выделяют из растений, но и получают синтетическим путем.

Кофеин экстрагируется органическими растворителями из кислых и щелочных растворов.

Применение. Действие на организм. Кофеин оказывает возбуждающее действие на центральную нервную систему, ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Под влиянием кофеина усиливается сердечная деятельность. В медицине применяются основание кофеина и его растворимые (двойные) соли (кофеин-бензоат натрия, кофеин-салицилат натрия). Кофеин входит в состав многих лекарственных форм (аскофен, пирамеин, цитрамон и др.).

Метаболизм. Кофеин быстро всасывается из пищевого канала. По токсичности кофеин слабее теофиллина, но сильнее теобромина. Кофеин быстро разлагается в организме (примерно 15 % принятой дозы разлагается за 1 ч) путем N-деметилирования и окисления. В результате разложения кофеина образуется ряд метаболитов (1-метилксантин, 7-метилксантин, 1,7-диметилксантин, 1-метилмочевая кислота, 1,3-метилмочевая кислота), которые выделяются с мочой. Только незначительное количество поступившего в организм кофеина выделяется с мочой в неизмененном виде.

Обнаружение кофеина

Для обнаружения кофеина используется хлороформная вытяжка из кислых водных растворов.

1. Кофеин дает положительную мурексидную реакцию

2. Кофеин дает осадки с реактивами Драгендорфа, Зонненшейна, Шейблера и др.

3. При нагревании (на кипящей водяной бане) раствора кофеина с реактивом Несслера в течение 1--2 мин появляется красно-бурый осадок. Теобромин в этих условиях дает только слабо-коричневую· окраску.

4. Обнаружение кофеина по УФ- и ИК-спектрам. Обнаружение кофеина методом хроматографии.

Теобромин относится к числу алкалоидов, которые содержатся в плодах какао и листьях чая. Этот алкалоид получают и синтетическим путем. При окислении теобромина он распадается с образованием метилмочевины и метилаллоксана.

Теобромин экстрагируется органическими растворителями из кислых водных растворов. Максимальные количества теобромина экстрагируются хлороформом при рН = 4...7. Небольшие количества теобромина экстрагируются и из щелочных растворов.

Применение. Действие на организм. По химическому строению и действию на организм теобромин близок к кофеину и теофиллину. Теобромин стимулирует сердечную деятельность, расширяет венечные сосуды сердца и мускулатуру бронхов, усиливает диурез. Теобромин слабее возбуждает центральную нервную систему, чем кофеин. В медицинской практике теобромин применяется главным образом при спазмах сосудов мозга, при хронической коронарной недостаточности.

Теобромин применяется в виде натриевой соли в сочетании с салицилатом натрия (темисал) и с другими фармацевтическими препаратами. Он входит в состав таблеток темисал, теоверин, теодинал, тепалюсал, тесаминал, а также является составной частью ряда других сложных лекарственных форм.

Метаболизм. Теобромин хорошо всасывается из пищевого канала. В организме он подвергается метаболизмупутем N-деметилирования и окисления. В результате этих превращений в качестве метаболитов теоброминаобразуются 3-метилксантин, 7-метилксантин и 7-метилмочевая кислота, которые выводятся из организма с мочой.

Обнаружение теобромина

1. Теобромин дает мурексидную реакцию (см. гл. V, § 20).

2. При нагревании теобромина с реактивом Несслера появляется слабо-коричневая окраска. Кофеин в этих условиях дает красно-бурый осадок.

3. Теобромин можно обнаружить при помощи микрокристаллоскопической реакции с реактивом Драгендорфа. 4. Обнаружение теобромина по УФ- и ИК-спектрам. 5. Обнаружение теобромина методом хроматографии

Вопрос 56. Отравления. Классификации отравлений. Причины отравлений. Методы клинической диагностики

Имеется несколько классификаций отравлений, основанных на учете особенностей клинического течения (острые и хронические), причин возникновения (случайные и умышленные), условий возникновения (бытовые, производственные и др.), путей поступления в организм (пероральные, ингаляционные и др.) и т. д.

Острые отравления наступают в результате действия на организм завышенных доз ядовитых веществ. Они сопровождаются быстро нарастающей симптоматикой и могут заканчиваться смертельным исходом в течение нескольких минут (синильная кислота и ее соли), часов или суток. В большинстве случаев острые отравления являются случайными. Однако встречаются и умышленные острые отравления с целью убийства или развития у пострадавшего беспомощного состояния. Такие отравления называются криминальными. Ядовитые вещества могут применяться и для самоубийства (суицидальные отравления).

Известны случаи острых отравлений лиц, принимавших сильнодействующие фармацевтические препараты с целью самолечения.

Относительно редко, но все же встречаются случаи острых отравлений, причиной которых являются ошибки медицинского персонала или работников аптек. Такие отравления возникают после введения больным завышенных доз лекарственных препаратов, случайной замены одних другими, более токсичными. Острые отравления возникают и при неправильном способе введения лекарственных препаратов в организм больного (внутривенное введение вместо перорального и т. д.).

Хронические отравления возможны при повторном применении (в течение длительного времени) малых доз, кумулирующихся в организме ядовитых веществ, не вызывающих острых отравлений, но все же достаточных для поражения той или иной функции организма. Хронические отравления характеризуются медленным течением и неясно выраженными симптомами.

Профессиональные отравления. Эти отравления могут иметь место на заводах, фабриках, различных предприятиях, химических лабораториях, в которых вырабатываются или используются ядовитые вещества.

Бытовые отравления относятся к числу случайных отравлений. Они возникают в результате небрежного хранения и употребления токсических веществ домашнего и хозяйственного обихода (средств для уничтожения грызунов, вредных насекомых, жидкостей для чистки одежды и др.) вместо лекарственных препаратов.

Отмечены случаи бытовых отравлений детей лекарственными и токсическими веществами домашнего обихода, небрежно хранящимися в доступных для детей местах.

К числу бытовых отравлений относятся алкоголизм и наркомания.

Токсикомания

Диагностика острых отравлений направлена на установление химической этиологии данного острого заболевания в результате воздействия на организм определенного количества химического вещества, обладающего токсическими свойствами, и складывается из трех основных видов диагностических мероприятий: Клиническая диагностика основана на данных анамнеза, результатах осмотра места происшествия и выделения в клинической картине заболевания. Лабораторная токсикологическая диагностика направлена на качественное или количественное определение токсического вещества в биохимических средах организма (в крови, моче, спинномозговой жидкости, рвотных массах, остатках выпитой жидкости и др.). Патоморфологическая диагностика направлена на обнаружение специфических посмертных признаков интоксикации каким-либо экзогенным токсическим веществом. Проводится судебно-медицинскими экспертами. Клиническая диагностика Клиническая диагностика острых отравлений основана на выявлении симптомов интоксикации, характерных для данного токсиканта или для группы близких по механизму действия веществ.

Вопрос 57. Производные 1,4-бензодиапезина. Свойства и применение. Токсичность. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

Хлордиазепоксид относится к транквилизаторам. Он оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему, обладает противосудорожной активностью, потенцирует действие снотворных веществ и анальгетиков, проявляет умеренный снотворный эффект. Хлордиазепоксид применяется при невротических состояниях, неврозах, миозитах, шизофрении, кожных заболеваниях, сопровождающихся зудом, и т. д.

Метаболизм. Хлордиазепоксид (7-хлор-2-метиламино-5-фенил-ЗН-1,4-бензодиазепин-4-оксид) быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта. Период полусуществования хлордиазепоксида в плазме крови составляет 22--24 ч. Метаболитами хлордиазепоксида является N-деметилхлордиазепоксид и лактам (7-хлор-1,3-дигидро-5-фенил-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он-4-оксид). Часть неизмененного хлордиазепоксида и его метаболитов выделяется с мочой, а часть -- образует конъюгаты, которые тоже выделяются с мочой.

Выделение хлордиазепоксида из биологического материала.

25 г измельченного биологического материала 3 раза по одному часу настаивают со 100 мл воды, подкисленной соляной кислотой.

Один из методов определения хлордиазепоксида состоит в том, что этот препарат выделяют из биологического материала, а затем при нагревании гидролизуют соляной кислотой.

1 . ДИАЗЕПАМ Диазепам (седуксен, эридан, реланиум и др.) Этот препарат экстрагируется органическими растворителями как из кислой, так и из щелочной среды. Обнаружение диазепама по УФ- и ИК-спектрам.

Применение. Действие на организм. По действию на организм диазепам относится к транквилизаторам. Он способствует нормализации сна, применяется для лечения невротических состояний, уменьшает чувство страха и т. д. В комбинации с другими препаратами применяется для лечения эпилепсии и т. д.

Метаболизм. Диазепам быстро всасывается в пищевом канале. Он подвергается метаболизму, который происходит в нескольких направлениях: образуются продукты N-деметилирования и гидроксилирования диазепама. Продукт N-деметилирования затем превращается в оксазепам, который выделяется с мочой в виде глюкуронида. Также в виде глюкуронида выделяется с мочой продукт гидроксилирования диазепама.

Выделение диазепама из крови и мочи. И поределяют оптическую плотность

Нитразепам, как и другие производные бензодиазепина, оказывает транквилизирующее, мышечно-расслабляющее, снотворное действие и т. д. Он усиливает снотворное действие других снотворных средств и анальгетиков. Применяется при нарушении сна, неврозах, психопатиях. В комбинации с другими препаратами применяется при лечении шизофрении, эпилепсии и др.

Метаболизм. Метаболитами нитразепама являются 7-амино-метаболит, 7-ацетиламино-метаболит. В течение 48 ч из организма выделяется около 23 % принятой дозы нитразепама. В неизмененном виде с мочой выделяется около 5 % этого препарата. Свыше 8 % нитразепама выделяется с мочой в виде 7-аминометаболита и около 10%--в виде 7-ацетиламино-метаболита. Часть неизмененного нитразепама может быть обнаружена в кале.

Выделение нитразепама из биологического материала. Биологический материал трижды настаивают с новыми порциями насыщенного водного раствора щавелевой кислоты.

Оксазепам (тазепам, адумбран, нозепам, пракситен, серакс, серенал и др.)

Действие на организм.

По фармакологическим свойствам оксазепам близкий к хлордиазепоксиду и диазепаму. Он менее токсичен, чем диазепам, обладает слабым противосудорожным действием и менее выраженным, чем диазепам, миорелаксантным эффектом. Применяется в медицине при неврозах, депрессивных состояниях, при бессоннице на почве нервного растройства.

Метаболизм. Оксазепам явдяется одним из метаболитов диазепама. После приема оксазепама максимальный уровень его в плазме достигается через 4 ч, а через 48 ч он исчезает из плазмы. Оксазепам находится в плазме в виде глюкуронида. В виде глюкуронида он выделяется с мочой, а с калом он выделяется в неизмененном виде.

Выделение оксазепама из биологического материала (по Л.Ц. Фартушному с сотрудниками). К 25 г исследуемого объекта (желудок и тонкая кишка с содержимым, печень, почки) прибавляют 3 мл насыщенного водного раствора гидрофосфата натрия и эту смесь подвергают гомогенизированию. Выделение оксазепама из крови и мочи.

Для обнаружения оксазепама применяют цветные реакции, метод хроматографии в тонком слое сорбента, методы УФ- и ИК-спектроскопии и др.

58. Производные изохинолина (морфин, кодеин, героин, папаверин) Свойства и применение. Токсичность. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

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.

Морфин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов. 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 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 организменезначительная 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.

КОДЕИН представляет собой монометиловый эфир морфина. Он является одним из алкалоидов опия. Кодеин экстрагируется органическими растворителями из подщелоченных водных вытяжек.

Применение. Действие на организм. Кодеин применяется в медицине в виде основания и фосфата. По действию на организм кодеин близок к морфину. Однако болеутоляющее свойство кодеина выражено слабее, чем у морфина. Кодеин в меньшей степени, чем морфин, угнетает дыхание. Кодеин уменьшает возбудимость кашлевого центра, и поэтому назначается для успокоения кашля, в сочетании с анальгином, амидопирином, кофеином, фенобарбиталом и другими препаратами применяется при головных болях, невралгиях и т. д. Метаболизм. Кодеин подвергается метаболизму тремя путями. Часть кодеина связывается с глюкуроновой кислотой и выделяется из организма с мочой в виде глюкуронида. Некоторое количество кодеинаподвергается О-деметилированию (образуется морфин) и N-деметилированию (образуется норкодеин). Образовавшиеся метаболиты (морфин и норкодеин) выделяется с мочой в виде глюкуронидов. Незначительная часть кодеина выделяется с мочой в несвязанном виде. Через 6 ч после поступления кодеина в кровь из организма выделяется около двух третих дозы этого алкалоида, а через 24 ч он почти полностью исчезает из организма.

Реакция с реактивами группового осаждения алкалоидов. При взаимодействии кодеина с реактивами Драгендорфа, Бушарда, Майера и другими образуются осадки.

Обнаружение кодеина методом хроматографии.

ПАПАВЕРИН является одним из алкалоидов опия, в котором содержится 0,1--1,5 % этого алкалоида. Папаверин получают и путем синтеза. В медицинской практике применяется гидрохлорид папаверина. Папаверин является слабым основанием, экстрагируется органическими растворителями из кислых и щелочных водных растворов.

Применение. Действие на организм. Папаверин оказывает сосудорасширяющее и спазмолитическое действие. В больших дозах он проявляет седативный эффект. В медицине папаверин применяется при спазмах кровеносных сосудов, гладкой мускулатуры органов брюшной полости, он также используется при бронхиальной астме. Папаверин широко применяется в медицине в сочетании с некоторыми другими фармацевтическими препаратами.

Метаболизм. Метаболизм папаверина происходит главным образом путем деметилирования. При этом образуются фенольные соединения, которые выделяются с мочой в виде глюкуронидов.

Обнаружение папаверина

Реакции с реактивами группового осаждения. Папаверин образует осадки с реактивами группового осаждения алкалоидов.

Реакция с хлоридом кадмия. На предметное стекло наносят несколько капель исследуемого раствора и выпаривают досуха. При наличии папаверинапоявляются сростки из тонких пластинок, имеющих форму куба.

Обнаружение папаверина методом хроматографии.

Терапия острого отравления

Общие принципы терапии отравления опиатами соответствуют принципам терапии острых отравлений другими веществами. Существует 3 основных принципа, которые всегда соблюдаются при адекватно проведённой дезинтоксикации:

уменьшение адсорбции заключается в прекращении всасывания вещества, например, при приёме препарата через рот производится промывание желудка;

ускорение выведения препарата осуществляется с помощью введения жидкостей и солевых растворов через рот или парентерально; назначаются мочегонные препараты и слабительные средства, производится наполнение кишечника сорбентами для предотвращения обратного всасывания токсинов;

антидотная терапия -- проводится внутривенное введение блокаторов опиоидных рецепторов, например налоксона^[53].

В настоящее время единственным патогенетически обоснованным мероприятием при отравлении героином является введение налоксона. Он нейтрализует действие героина, блокируя опиоидные рецепторы.

59. Хлорорганические пестициды (гексахлорциклогексан, гептахлор). Свойства и применение. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Экскреция. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

ГЕПТАХЛОР Гептахлор высокотоксичен. Обладает выраженным кожно-резорбтивным действием, имеет кумулятивные свойства. При попадании в организм через пищевой канал в крови он окисляется до эпоксигептахлора, который более токсичен, чем сам гептахлор. Гептахлор и эпоксигептахлор накапливаются в тканях организма. В почве эти вещества сохраняются в течение нескольких лет. Наличие остаточных количеств гептахлора в пищевых продуктах не допускается.

Выделение гептахлора из мочи. В делительную воронку вносят 20 мл мочи и 20 мл диэтилового эфира. Смесь взбалтывают 15 мин. Эфирную вытяжку отделяют, мочу еще 2 раза взбалтывают с диэтиловым эфиром (порции по 20 мл). Эфирные вытяжки соединяют, прибавляют к ним 10 г безводного сульфата натрия и взбалтывают, затем сливают эфирную вытяжку, которую выпаривают досуха. Сухие остатки используют для обнаружения гептахлора.

Выделение гептахлора из крови. В пробирку с притертой пробкой вносят 2 мл крови взбалтывают с диэтиловым эфиром и прибавляют безводный сульфат натрия, выпаривают досуха и в сухих остаткох определяют наличие гептахлора

Обнаружение гептахлора. Для обнаружения гептахлора применяют цветные реакции, метод хроматографиив тонком слое сорбента и ряд других методов.

Реакция с диэтиламином. При наличии гептахлорав пробе жидкость приобретает зеленую окраску, которая быстро исчезает.

Реакция с диэтаноламином. Появление фиолетовой окраски указывает на наличие гептахлора в пробе.

ГЕКСАХЛОРЦИКЛОГЕКСАН представляет собой смесь нескольких стереоизомеров. В чистом виде получено восемь изомеров этого вещества, из которых только г-изомер обладает выраженными инсектицидными свойствами.

Очищенный гексахлорциклогексан не имеет запаха.

ГХЦГ применяется в сельском хозяйстве в виде дустов, смачивающихся порошков, концентратов эмульсий, дымовых шашек и т. д. Его используют в качестве инсектицида.

ГХЦГ относится к токсичным соединениям кожнорезорбтив-ного действия. Обладает выраженными кумулятивными свойствами. Вызывает гиперемию кожи, отечность, появление пузырьков и пустул, раздражение конъюктивы глаз.

Обнаружение ГХЦГ

Для обнаружения ГХЦГ применяют цветные реакции, реакцию обнаружения хлора и метод хроматографии в тонком слое сорбента.

Реакция с янтарной кислотой и сульфатом железа (III). Пробирку погружают в глицериновую баню, нагретую до 200 °С. При наличии ГХЦГ в пробе на бумаге появляется синее пятно.

Реакция отщепления хлора и обнаружение его с нитратом серебра. выпадает белый осадок, растворимый в водном растворе аммиака.

60. Органические соединения ртути (алкилртутные соединения). Классификация. Применение. Распространенность отравлений, причины. Физико-химические свойства. Особенности токсикокинетики. Объекты исследования. Качественный и количественный анализ

Применение и токсичность ртути и ее соединений Ртуть и ее соединения применяются в технике, химической промышленности, медицине. В технике - при изготовлении люминесцентных ламп, термометров и ряда приборов. Пары металлической ртути и пыль, содержащая соединения этого металла, могут поступать в организм с вдыхаемым воздухом. При этом поражается центральная нервная система (в первую очередь кора головного мозга), преимущественно - почки и толстый кишечник. Поступившая в организм металлическая ртуть и ее соединения связываются с сульфгидрильными группами ферментов и других жизненно важных белков. В результате этого нарушаются физиологические функции некоторых клеток и тканей организма. Соединения ртути, поступившие в организм через пищевой канал, поражают желудок, печень, почки, железы, через которые выделяется ртуть из организма. При этом ощущаются боли в пищеводе и желудке, появляется рвота и кровавый понос. В организме ртуть депонируется главным образом в печени и почках. Ртуть медленно выводится из организма. Еще через две недели после острого отравления ртутью определенные количества ее можно обнаружить в отдельных тканях. Ртуть выводится из организма с мочой и калом, а также потовыми, слюнными и молочными железами. Морфологическая картина при отравлении ртутью. При судебно-медицинском исследовании трупов лиц, отравленных соединениями ртути, обнаруживается покраснение и набухание (а иногда и некроз) слизистых оболочек пищевода и желудка, воспаление или некроз тканей в толстой кишке и в нижнем отделе тонкой кишки, наличие язв.

Ртуть в биологическом материале находится в связанном виде с сульфгидрильными и некоторыми другими функциональными группами белковых веществ. В процессе деструкции под влиянием сильных кислот при нагревании происходит разрыв прочных ковалентных связей между ртутью и сульфгидрильными или другими функциональными группами белковых веществ.

При отравлении ртутью она может поражать почки и выделяться из организма с мочой в виде соединений с белками, аминокислотами и другими органическими веществами. Некоторое количество ртути может переходить в мочу и в виде ионов. Поэтому для обнаружения ртути в моче необходимо производить деструкцию белковых и других ртутьсодержащих соединений, переходящих в мочу. Для обнаружения ртути в деструктате применяют реакции с дитизоном и с взвесью меди (I) йодида. Реакцию с дитизоном также применяют для фотоколориметрического определения ртути, а реакцию со взвесью меди (I) йодида используют и для визуального нефелометрического определения ртути в деструктате. И фотоэлектроколориметрический метод.

Вопрос 61. Вещества, изолируемые из биоматериала настаиванием объектов с водой. Общая характеристика соединений. Распространенность отравлений, причины. Токсичность. Клиника отравлений и клиническая диагностика

К группе веществ, которые изолируются из различных объектов настаиванием их с водой, относятся минеральные кислоты, щелочи и соли некоторых минеральных кислот. Для очистки водных вытяжек из исследуемых объектов применяют фильтрование или центрифугование, а затем метод диализа.

Некоторые авторы минеральные кислоты, щелочи и их соли относят к группе веществ, которые изолируются из исследуемых объектов методом диализа. Такая характеристика данной группы веществ не совсем точная, так как диализ не является методом изолирования, а применяется как метод очистки водных вытяжек.

Химико-токсикологическое исследование соответствующих объектов на наличие минеральных кислот, щелочей и некоторых солей проводится тогда, когда материалы дела указывают на возможность отравления этими веществами, а также в случае положительных результатов предварительных проб на кислоты, щелочи и другие соединения в исследуемых объектах.

Для исследования на наличие минеральных кислот и едких щелочей берут желудок с содержимым, остатки пищи, рвотные массы и другие объекты. При исследовании биологического материала на наличие солей берут те же объекты и печень.

Если в трупном материале минеральные кислоты или едкие шелочи после отравления превратились в соответствующие соли, то обнаружение этих солей в биологическом материале не проводится, так как некоторые соли в определенных количествах всегда содержатся в органах и тканях людей и животных.

Изолирование минеральных кислот, щелочей и солей из биологического материала. Подлежащие исследованию объекты измельчают и прибавляют к ним дистиллированную воду до получения кашицеобразной массы, которую оставляют на 1-2 ч, а затем фильтруют. Для ускорения фильтрования применяют воронки или стаканчики с пористым дном, которые через соответствующие приспособления присоединяют к водоструйному насосу. Вместо фильтрования можно применять центрифугирование.

Для более полного освобождения вытяжек из биологического материала от белковых веществ и некоторых других примесей применяют метод диализа.

При исследовании одежды и некоторых других объектов на наличие кислот, щелочей и солей могут быть использованы водные вытяжки, которые не подвергались диализу.

Минеральные кислоты и щелочи широко применяются в народном хозяйстве и легко доступны. Известны случаи умышленных отравлений и самоотравлений кислотами, преступного вредительства, обливания кислотой серной. Кислоты также могут вызвать профессиональные отравления. Пары кислоты серной содержатся в воздухе помещений, где её производят, а газообразный серный ангидрид с влагой воздуха образует серную кислоту. Кислота азотная имеет значение профессионального яда вследствие образования окислов азота при её изготовлении, а также вследствие широкого применения для растворения и травления металлов. Пары хлористого водорода в воздухе рабочих помещений могут вызвать отравление.

На первом месте по частоте отравлений среди щелочей стоит едкий натр (каустическая сода). Довольно часто наблюдаются случаи отравлений и самоотравлений водным раствором аммиака (нашатырный спирт) и при вдыхании, газообразного аммиака в воздухе рабочих помещений.

Объектами исследования являются содержимое желудка, рвотные массы, остатки пищи, части одежды, а при исследовании на соли ещё печень.

Внешний вид объектов исследования может указывать на отравление той или иной кислотой. При отравлении концентрированной кислотой серной происходит сильное повреждение тканей губ, языка, пищевода, желудка, одежды. Характерным признаком концентрированной кислоты серной является обугливание углеводов.

Концентрированная кислота азотная поражает ткани языка, пищевода, слизистой желудка. Кожа лица становится желтушной.

Для доказательства минеральных кислот используют кислотно-основные индикаторы: лакмус, метиловый оранжевый, метиловый фиолетовый, конго красный и другие. Кислая реакция на лакмус может обусловливаться наличием свободных кислот, кислых солей сильных кислот и солей тяжёлых металлов. Кислая реакция содержимого желудка уже исключает возможность открытия введённых в организм едких щелочей.

62. Неорганические кислоты. Распространенность отравлений, причины. Токсичность. Клиника отравлений и клиническая диагностика. Особенности химико-токсикологического анализа

Неорганимческие (минерамльные) кисломты -- неорганические вещества, обладающие комплексом физико-химических свойств, которые присущи кислотам. Вещества кислотной природы известны для большинства химических элементов за исключением щелочных и щёлочноземельных металлов. Большинство неорганических кислот при обычных условиях существуют в жидком состоянии, некоторые - в твёрдом состоянии (ортофосфорная, борная, вольфрамовая, поликремниевые (гидраты SiO₂) и др.). Кислотами также являются водные растворы некоторых газообразных соединений (галогеноводородов, сероводорода H₂S, диоксида азота NO₂, диоксида углерода CO₂ и др.) минеральные кислоты. Токсичность. Способы изолирования серной, соляной,азотной кислот из биоматериала. Реакции обнаружения в диализате, способы количественного определения.

В химико-токсикологическом анализе в последнее время нашел применение метод разрушения биологического материала смесью хлорной (НClО₄), азотной и серной кислот. Этим методом достигается почти полное разрушение биологического материала и в 2-3 раза сокращается время разрушения по сравнению со временем, необходимым для минерализации объектов биологического происхождения азотной и серной кислотами. После разрушения биологического материала с помощью хлорной, азотной и серной кислот получаются относительно небольшие объемы минерализатов, что повышает чувствительность этого метода.

Для доказательства присутствия минеральных кислот в диализатах определяют кислотность этих жидкостей и наличие в них анионов соответствующих кислот.

Определение кислотности диализатов проводится с помощью кислотно-основных индикаторов.

После того как установлена ярко выраженная кислая реакция вытяжек из биологического материала или диализатов, проводят исследование этих жидкостей на наличие анионов серной, азотной, соляной и других кислот.

Обнаружение сульфат-ионов, хлорид-ионов и ионов других кислот в вытяжках (диализатах) еще не является доказательством отравлений серной, соляной или другой кислотой. Это объясняется тем, что анионы указанных кислот могут быть в организме как составная часть органов и тканей.

Для доказательства отравлений минеральными кислотами необходимо отогнать их из диализатов. При этом отгоняются только свободные кислоты. Соли этих кислот, поступившие в вытяжки из исследуемых объектов, не перегоняются. Учитывая то, что серная и азотная кислоты перегоняются при относительно высокой температуре, вначале эти кислоты переводят в более летучие соединения, которые в процессе перегонки легко переходят в дистилляты.

63. Соединения фтора. Свойства и применение. Токсичность. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Экскреция. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

Фториды -- соединения со фтором, к этой группе веществ относятся соли фтористоводородной (плавиковой) кислоты: NaF, NH4F, LiF, а также соли кремнефтористо-водородной кислоты: Na₂SiF₆, K₂SiF₆, и другие.

Фториды применяются в промышленности, сталеварении, стекловарении, в качестве консерванта древесины, в сельском, хозяйстве в качестве инсектицидов. Отравления соединениями фтора обусловлены их ошибочным применением в быту вместо других солей. Токсическая доза для человека 0,012 г; смертельная -- 10 г.

Клиника и патологоанатомическая картина отравлений фторидами нехарактерна, наблюдаются лишь местные воспалительные явления. Поэтому диагностика отравлений ими затруднительна.

Токсическое действие объясняется поражением некоторых ферментных систем и обмена веществ, особенно углеводного и солевого. При остром отравлении происходит поражение центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта, а при хроническом происходит изменение в зубах и костях (флюороз).

Фториды поступают в организм через желудочно-кишечный тракт, где кислая реакция желудочного сока способствует переходу нерастворимых соединений фтора в более растворимые, что улучшает их всасываемость. В организме фтор вытесняет йод из некоторых его органических соединений, а также образует комплексные соединения с рядом микроэлементов. Наибольшая концентрация фтора обнаруживается в железах внутренней секреции, костях и зубах.

Выделение фтора из организма осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом и потовыми железами. В моче фтор появляется через 30 минут, достигая максимума выделения на 1-5 день. За три недели с мочой выделяется до 55% введённой дозы.

Объектами исследования являются моча, содержимое желудка, внутренние органы и пищевые продукты.

Фториды. Изолирование.

Измельчённый объект в количестве 25 г подщелачивают избытком едкой извести, смачивают раствором аммония нитрата или концентрированной кислотой азотной, высушивают и прокаливают при температуре не выше 500°С до полного сжигания. Параллельно делают слепой опыт.

Фториды. Качественное обнаружение.

Большинство методов открытия фтора основано на травлении стекла. Принцип таких методов заключается в разрушении силикатной основы стекла фтористым водородом с образованием летучего SiF₄:

Фториды. Капельная реакция.

На фильтровальную бумагу, пропитанную цирконализариновым лаком, который имеет красную окраску, наносят водный раствор исследуемого вещества. При наличии фтора красная окраска исчезает, появляется жёлтое окрашивание.

64. Определение карбоксигемоглобина в крови. Токсикологическое значение окиси углерода. Объекты исследования, правила отбора проб. Оксид углерода - токсикокинетика, механизм токсического действия

Оксид углерода представляет собой газ без цвета и запаха. Смесь оксида углерода (II) с воздухом может быть взрывоопасной.

Оксид углерода (II) образуется при неполном сгорании углеводородов, дерева, каменного угля и многих других горючих материалов. Оксид углерода (II) (угарный газ) содержится в выхлопных газах автомобилей, в газах, образующихся при неполном сгорании горючих материалов в неисправных печах, на кухнях и т. д. Оксид углерода (II) в больших количествах образуется при пожарах, взрывах и т. д. Отмечены случаи отравленийоксидом углерода (II) в плохо вентилируемых жилых помещениях с печным отоплением, на пожарах и т. д.

Оксид углерода (II) проникает в кровь через дыхательные пути, а затем с гемоглобином крови образует довольно прочное соединение -- карбоксигемоглобин (СОНb). Сродство оксида углерода (II) к гемоглобину в 300 раз больше, чем сродство кислорода к указанному оксиду.

Обнаружение карбоксигемоглобина в крови является доказательством отравления оксидом углерода (II). Для обнаружения и количественного определения карбоксигемоглобина используются: спектроскопические, спектрофотометрические, фотоколориметрические, газо-хроматографические, химические и другие методы.

Спектрофотометрические и газо-хроматографические методы применяются главным образом для количественного определения карбоксигемоглобина в крови.

Диагностическое значение определение оксида углерода в крови. Существует определенная связь между тяжестью острого отравления и содержанием карбоксигемоглобина в крови. В случае острого отравления концентрация карбоксигемоглобина составляет около 40%, а при смертельных исходах в крови обнаруживается 60% и более.

Химические методы определения карбоксигемоглобина

1. Проба Гоппе-Зейлера. К пробам испытуемой и нормальной крови прибавляют равные объемы 30% раствора едкого натра: кровь, содержащая окись углерода, сохраняет розовую окраску, а контрольная принимает зеленовато-черную окраску.

2. Проба Кункеля-Ветцеля. К разбавленным в соотношении 1:4 пробам исследуемой и контрольной крови прибавляют приблизительно по три объема 1% раствора танина и взбалтывают: кровь, содержащая окись углерода, сохраняет розовый цвет; контрольная кровь принимает серую окраску.

3. Проба Сидорова. К 2 мл разбавленных проб контрольной и испытуемой крови прибавляют по 3-5 капель 30% раствора гексацианоферрата калия и 0,01% раствора бихромата калия: кровь, содержащая окись углерода, окрашивается в карминово-красный цвет, контрольная кровь буреет.

Заключение о наличии карбоксигемоглобина можно сделать на основании большинства этих реакций. Если в крови мало карбоксигемоглобина, то окраска может измениться, поэтому все реакции непригодны для малых концентраций карбоксигемоглобина. Обнаружение карбоксигемоглобина в крови спектрофотометрическим методом.

Вопрос 65. Окислители. Распространенность отравлений, причины. Токсичность. Клиника отравлений и клиническая диагностика. Особенности химико-токсикологического анализа

Окислимтель -- вещество, в состав которого входят атомы, присоединяющие к себе во время химической реакции электроны. Иными словами, окислитель -- это акцептор электронов.

В зависимости от поставленной задачи (окисление в жидкой или в газообразной фазе, окисление на поверхности) в качестве окислителя могут быть использованы самые разные вещества.

Электрохимическое окисление позволяет окислять практически любые вещества на аноде, в растворах или в расплавах. Так, самый сильный неорганический окислитель, элементарный фтор, получают электролизом расплавов фторидов.

Фториды -- соединения со фтором, к этой группе веществ относятся соли фтористоводородной (плавиковой) кислоты: NaF, NH4F, LiF, CaF₂, BaF₂, PbF₂, CuF₂.2H₂О, NH₄HF₂, CrF₃, NasAIFe (3NaF.AIF₃) и другие, а также соли кремнефтористо-водородной кислоты: Na₂SiF₆, K₂SiF₆, CaSiF₆ 2H₂О, BaSiF₆ и другие.

Фториды применяются в промышленности, сталеварении, стекловарении, в качестве консерванта древесины, в сельском, хозяйстве в качестве инсектицидов. Отравления соединениями фтора обусловлены их ошибочным применением в быту вместо других солей. Токсическая доза для человека 0,012г; смертельная -- 10 г.

Клиника и патологоанатомическая картина отравлений фторидами нехарактерна, наблюдаются лишь местные воспалительные явления. Поэтому диагностика отравлений ими затруднительна.

Токсическое действие объясняется поражением некоторых ферментных систем и обмена веществ, особенно углеводного и солевого. При остром отравлении происходит поражение центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта, а при хроническом происходит изменение в зубах и костях (флюороз).

Фториды поступают в организм через желудочно-кишечный тракт, где кислая реакция желудочного сока способствует переходу нерастворимых соединений фтора в более растворимые, что улучшает их всасываемость. В организме фтор вытесняет йод из некоторых его органических соединений, а также образует комплексные соединения с рядом микроэлементов. Наибольшая концентрация фтора обнаруживается в железах внутренней секреции, костях и зубах.

Выделение фтора из организма осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом и потовыми железами. В моче фтор появляется через 30 мин, достигая максимума выделения на 1-5 день. За три недели с мочой выделяется до 55% введённой дозы.

Объектами исследования являются моча, содержимое желудка, внутренние органы и пищевые продукты.

Фториды. Изолирование.

Измельчённый объект в количестве 25 г подщелачивают избытком едкой извести, смачивают раствором аммония нитрата или концентрированной кислотой азотной, высушивают и прокаливают при температуре не выше 500°С до полного сжигания. Параллельно делают слепой опыт.

Фториды. Качественное обнаружение.

Большинство методов открытия фтора основано на травлении стекла. Принцип таких методов заключается в разрушении силикатной основы стекла фтористым водородом с образованием летучего SiF₄:

Фториды. Капельная реакция.

На фильтровальную бумагу, пропитанную цирконализариновым лаком, который имеет красную окраску, наносят водный раствор исследуемого вещества. При наличии фтора красная окраска исчезает, появляется жёлтое окрашивание.

Вопрос 66. Понятие о яде. Классификация ядов, применяемых в судебной химии и медицине (химическая, гигиеническая, токсикологическая, специальные). Формирование токсического эффекта как фактор взаимодействия яда, организма и окружающей среды

Понятие о рецепторах токсичности.

Различают местные и общие яды.

К местным относятся едкие яды, обладающие выраженным местным действием, которое сопровождается омертвением или даже полным разрушением тканей вследствие отнятия воды из клеток и свертыванием, растворением и разложением белка.

К едким ядам относятся: кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, едкие органические соединения, едкие газы.

К общим ядам относятся все остальные яды, которые оказывают свое основное воздействие после всасывания к кровь, т.е. на первый план выступает резорбтивное действие яда.

Группа резорбтивных ядов может быть разделено на следующие группы:

-- деструктивные яды, действующие на внутренние органы, вызывая в них различные изменения, которые выражаются в виде дистрофических изменений, особенно в печени, миокарде, почках, в ЦНС и в др. органах.

К этой группе относятся: тяжелые металлы (ртутные препараты, свинец, марганец и пр.). Некоторые металлоиды (мышьяк, фосфор),

-- Кровяные яды, оказывающие действие преимущественно на кровь (мышьяковистый водород, змеиный яд, окись углерода, бертолетова соль и др.),

-- функциональные яды (щавелевая кислота, углекислый газ, цианистые соединения и др.),

-- цереброспинальные яды вызывающие паралич ЦНС (веронал, этиловый алкоголь и его суррогаты, опий, стрихнин, атропин, строфантин и др.).

КОРРОЗИВНЫЕ ЯДЫ:

-- Концентрированные кислоты;

-- Концентрированные щелочи;

-- Перманганат калия;

-- Едкий аммоний (нашатырный спирт) и др.

РЕЗОРБТИВНЫЕ ЯДЫ:

-- Кровяные яды:

-- Карбоксигемоглобинобразующие (окись углерода);

-- Метгемоглобинобразующие (бертолетова соль, нитрит натрия, анилин, нитробензол, окись азота и др.);

-- Гемолитические (яды пауков и змей, яды грибов - аманитогемолизин, гельвеловая кислота, неорганический яд - мышьяковистый водород)

-- Вызывающие гемагглютинацию (фазин);

-- Нарушающие кроветворение (бензол, свинец, талий).

ДЕСТРУКТИВНЫЕ ЯДЫ:

-- Соли тяжелых металлов (ртуть, мышьяк, цинк);

-- Фосфор и его производные;

-- Другие вещества деструктивного действия:

-- Фторид натрия, кремнефторид натрия;

-- Сульфат меди.

ЯДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ:

-- Цианистые соединения (синильная кислота, ее соли -- цианид калия, цианид натрия, хлорциан, бромциан, цианамид кальция);

-- Сероводород;

-- Углекислота.

ЯДЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ И ПЕРИФЕРИЧЕСКУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ

Яды медиаторного действия.

-- М-холиномиметики (мускарин, пилокарпин);

-- Н-холиномиметики (никотин, лобелин, цититон, анабазин);

-- Антихолинэстеразные вещества (фосфорорганические соединения);

-- М-холинолитики (атропин, скополамин, платифилин, аэрон, белласпон);

-- Н-холинолитики (пахикарпин, пентамин); Н-холинолитические курареподобные вещества (кураре, тубокурарин, диплацин, дитилин);

-- Адренэргические вещества (адреналин,эфедрин);

-- Адренолитические вещества (спорынья, эрготамин, эргометрин).

СНОТВОРНЫЕ - по химической структуре подразделяются на:

-- Производные барбитуровой кислоты (барбитал, фенобарбитал, барбамил, этаминал натрий);

-- Производные пиридина и других гетероциклических систем (ноксирон);

-- Соединения алифатического ряда.

НАРКОТИЧЕСКИЕ:

УСЛОВИЯ ДЕЙСТВИЯ ЯДА -- зависят, как правило:

от самого отравляющего вещества;

от организма;

от окружающей среды.

Со стороны организма:

возраст человека;

состояние его здоровья;

привыкание организма к конкретному веществу;

в некоторых случаях от пола.

В определенной мере на действие яда влияет окружающая среда:

высокая влажность способствует отравлению моноксидом углерода;

холод ускоряет отравление нервнопаралитическими ядами.

Особенности действующего химического вещества

Химическое вещество может действовать либо своими составными частями, как, например, диссоциированные кислоты, действующие своими ионами, либо - цельной молекулой, как, например органические кислоты.

Растворимость в жидкостях организма (воде, жирах). Сернокислый барий не растворим в воде и жирах, поэтому используется как контрастное вещество при рентгенографии. Хлористый и углекислый барий - растворимы и вызывают отравления.

Физическое (агрегатное состояние яда) - газообразное вещество при попадании через дыхательные пути действует быстрее и эффективнее по сравнению с жидкими, а тем более твердыми веществами.

Пути введения яда в организм:

Наиболее эффективно действуют вещества, введенные непосредственно в кровь;

-- На втором месте по скорости всасывания находятся серозные оболочки. При введении веществ в полость черепа, внутриплеврально; внутрибрюшинно, в полость спинномозгового канала, в полости крупных суставов, яд очень быстро попадает в лимфатическую систему и далее в венозную сеть;

Дозы и концентрация

Химическое вещество может оказать определенное действие только тогда, когда попадает в организм в определенной дозе.

Дозы бывают:

-- индифферентными;

-- лечебными;

-- субтоксическими;

-- токсическими;

-- смертельными.

Общее состояние здоровья.

Физически здоровые люди переносят действие ядов определенной концентрации лучше, чем люди с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы, печени, почек, крови и т.д.

Возраст

Старые люди и дети страдают от действия яда в большей степени чем люди молодого и среднего возраста.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Синергизм и антагонизм

Синергизм бывает:

простым -- простая суммация действия ядов (например: алкоголь, эфир и хлороформ)

усиленным -- комбинированное действие синергистов значительно превышает их суммарное действие, (например: морфин и хлороформ, алкоголь и цианамид).

Антагонизм -- различают химический и физиологический.

Химический антагонизм -- кислоты и щелочи.

Физиологический антагонизм -- два вещества оказывают на организм противоположное действие. Например, хлоралгидрат угнетает отдельные отделы центральной нервной системы, а стрихнин их возбуждает; морфин угнетает дыхательный центр, а атропин - возбуждает.

Пути выведения ядов

Практически все водорастворимые вещества выводятся почками;

летучие и газообразные: эфир, хлороформ, алкоголь и др. - легкими.

Через слизистую желудочно-кишечного тракта выводится большинство алкалоидов, йод, метиловый спирт, опиаты.

Печенью выводятся эфирные масла, наркотические вещества.

Через толстый кишечник выводятся соли тяжелых металлов.

Кроме того соли тяжелых металлов выводятся молочными, потовыми, слюнными и слезными железами.

КЛИНИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ОТРАВЛЕНИЙ

В типичном течении острых отравлений выделяют несколько стадий:

-- Скрытая стадия;

-- Продромальная;

-- Стадия наращивания симптомов;

-- Стадия наивысшего развития;

-- Стадия улучшения;

-- Заключительная стадия (выздоровление, переход в хроническую форму, инвалидность, смерть).

Вопрос 67. Алкалоиды группы тропана (кокаин, атропин). Свойства и применение. Токсичность. Распространенность отравлений. Токсикокинетика. Всасывание. Распределение. Биотрансформация. Объекты исследования. Пробоподготовка. Методы качественного и количественного химико-токсикологического анализа

КОКАИН является алкалоидом, который находится в листьях кока. Кроме кокаина (около 1 %) в этих листьях содержится ряд других алкалоидов (тропакокаин, циннамилкокаин, гигрин, кускгигрин и др.) и азотистых оснований. Из всех алкалоидов, находящихся в листьях кока, только кокаин применяется в медицине в виде гидрохлорида.

Применение. Действие на организм. Кокаин является одним из алкалоидов, обладающих местноанестезирующим свойством. При всасывании оказывает действие на центральную нервную систему. В определенных дозах он вызывает эйфорию, возбуждение, а затем угнетение центральной нервной системы. При частом приеме кокаина к нему развивается болезненное пристрастие (кокаинизм). Для уменьшения скорости всасывания и удлинения периода анестезирующего действия в ряде случаев кокаин назначают в смеси с адреналином.

Метаболизм. Кокаин в основном метаболизируется в печени. Образующиеся при этом метаболитывыделяются с мочой. При гидролизе кокаина образуется метиловый спирт и бензоилэкгонин, который превращается в экгонин и бензойную кислоту. Экгонин быстро разлагается в организме, поэтому его трудно обнаружить в моче.

Обнаружение кокаина

Реакция с реактивами группового осаждения алкалоидов.

Кокаин дает осадки с реактивами Майера, Бушарда, Драгендорфа, пикриновой кислотой и др.

Реакция с перманганатом калия.

С перманганатом калия кристаллические осадки дают скополамин, аконитин, тропакокаин, котарнин, берберин и гидрастин. Однако форма кристаллов этих веществ с перманганатом калия отличается от формы кристаллов кокаина с указанным реактивом.

Реакция с платинохлористоводородной кислотой. При наличии кокаина образуются светло-желтые кристаллы, имеющие форму перистых дендритов.

Реакция образования бензойноэтилового эфира. С конц серной и этиловым спиромтом Появление характерного запаха бензойноэтилового эфира указывает на наличие кокаина в пробе.

Обнаружение кокаина методом хроматографии.

АТРОПИН является алкалоидом, содержащимся в белладонне, скополии и в некоторых других растениях. Атропин представляет собой сложный эфир тропина и троповой кислоты. В растениях в основном содержится гиосциамин, а при выделении его из растительного материала он превращается в рацемическую форму -- атропин. Атропин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов.

Применение. Действие на организм. В медицинской практике используется сульфат атропина. Он применяется при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, холецистите, желчекаменной болезни, при спазмах кишечника и мочевых путей, бронхиальной астме. В офтальмологии атропинприменяется для расширения зрачка.

Атропин быстро всасывается через слизистые оболочки. Принятая дозаатропина почти полностью всасывается в тонкой кишке в течение двух часов. Примерно половина поступившего в организм атропина циркулирует в крови, а вторая -- связывается с белками плазмы.

...