лекции токса. Лекции по токсикологической химии

• Название: Лекции по токсикологической химии
• Анкор: лекции токса.doc
• Дата: 22.04.2017
• Размер: 5.01 Mb.
• Имя файла: лекции токса.doc
• Тип: Лекции; #5414
• страница: 10 из 25

Выход 20-30%

CHCl<sub>3

3 раза</sub>


pH 2


хлороформный экстракт, фракция А

(молекулярные формы кислот,

нейтральные и слабоосновные вещества)



хлороформный экстракт, фракция Б

(основания алкалоидов)

Достоинства метода заключаются в следующем:

1. 
   Метод универсален, т.к. этанол является хорошим растворителем для многих веществ этой группы (как ионизированных, так и молекулярных форм).
   
2. 
   Метод предусматривает очистку извлечения от балластных веществ, в результате чего получаются чистые хлороформные извлечения, не дающие эмульсий при экстрагировании веществ из водной фазы хлороформом. Метод дает возможность изолировать до 30% барбитуратов и 20-25% алкалоидов.
   

К недостаткам метода следует отнести:

1. 
   Длительность(8-10 рабочих дней) и многостадийность.
   

Большое количеств операций, связанных с осаждением белков и фильтрованием, ведет к значительным потерям искомых веществ (алкалоиды теряются на 25-50%).

2. 
   Сравнительная дороговизна метода ( на 1 исследование тратится до 500 мл этанола).
   

Все это приводит к тому, что классический метод Стаса-Отто теряет свое былое значение и постепенно заменяется более быстрыми, эффективными и экономными методами извлечения подкисленной водой.

В настоящее время метод применяется, главным образом, для исследования гнилостно измененного биологического материала.
Изолирование водой, подкисленной щавелевой кислотой

(метод Васильевой)

Идея изолирования подкисленной водой высказывалась разными исследователями. Так, еще в 1856 году С.Макадам предложил для подкисления воды использовать щавелевую кислоту, в 1861 г. Усляр и Эрдман -соляную, а в 1865 г. Г.Драгендорф - серную. Вплоть до 1941 г. водный метод не получал широкого распространения. В 1942-43 гг. Степановым А.В. и Швайковой М.Д. был предложен метод изолирования алкалоидов из объектов растительного происхождения водой, подкисленной щавелевой кислотой (ускоренный метод). В 1947-49 гг. этот метод был применен А.А.Васильевой к трупному материалу, после чего он вошел в практику судебно-химического анализа в отечественных лабораториях.
Схема изолирования по методу Васильевой заключается в следующем:

• 
  Настаивание измельченного объекта с водой, подкисленной щавелевой кислотой до рН2-3, в течение двух часов. Вода берется в количестве 1:2 по отношению к навеске объекта. Водное извлечение фильтруется.
  
• 
  Экстрагирование веществ кислого, нейтрального и слабоосновного характера из водного фильтрата хлороформом при рН=2 (трехкратная экстракция), отделение органической фазы и концентрирование полученного извлечения упариванием ( фракция А, «кислое» извлечение).
  
• 
  Подщелачивание оставшегося после разделения фаз водного слоя раствором аммиака до рН 9-10, экстрагирование веществ основного характера трехкратной экстракцией хлороформом, отделение органической фазы и концентрирование упариванием (фракция Б, «щелочное» извлечение).
  

И
100 г

органа

pH 2, 2 часа

CHCl₃

3 раза
золирование «нелетучих» ядов из биологического материала водой, подкисленной щавелевой кислотой (метод Васильевой) проводится по следующей схеме:


H₂O + H₂C₂O₄ (1:2)

фильтрат

(соли алкалоидов,

молекулярные формы кислот)



хлороформный экстракт, фракция А

(молекулярные формы кислот,

нейтральные и слабоосновные вещества)


pH 2




NH₄OH

водная фаза

pH 9-10

CHCl₃

3 раза

Выход 30-40%

хлороформный экстракт, фракция Б

(основания алкалоидов)




По сравнению с изолированием подкисленным спиртом извлечение водой, подкисленной щавелевой кислотой, обладает рядом преимуществ:

1. 
   Быстрота (анализ можно провести в течение одного рабочего дня).
   
2. 
   Меньшее количеством операций, меньшие потери искомых веществ (алкалоиды извлекаются на 30-40%).
   
3. 
   Экономичность и дешевизна, т.к. дорогой спирт заменен водой.
   

Недостатком метода является образование стойких эмульсий при экстрагировании веществ из водной фазы хлороформом, особенно при исследовании гнилостного биоматериала, т.к. метод не предусматривает очистки извлечений.
Частные методы изолирования :

- изолирование барбитуратов подщелоченной водой (метод американского ученого Валова)

• 
  изолирование алкалоидов водой, подкисленной серной кислотой (по В.Ф.Крамаренко)
  
• 
  другие методы для отдельных групп веществ
  

Изолирование барбитуратов подщелоченной водой (метод Валова) схематично можно представить следующим образом:

• 
  Настаивание измельченного объекта с водой, подщелоченной 20% раствором гидроксида натрия до рН 10 и более, в течение 30 минут.
  
• 
  Очистка водного извлечения путем насыщения вольфраматом натрия в кислой среде (Н₂SO₄ до рН 2), фильтрование раствора.
  
• 
  Экстрагирование эфиром, концентрирование эфирного извлечения упариванием.
  

Выход составляет 50% и даже до 90% в зависимости от вида барбитурата. Метод дает достаточно чистые извлечения, т.к. включает стадию очистки (осаждение белков вольфраматом натрия), что повышает качество последующего анализа.
Изолирование барбитуратов из биологического материала частным методом (метод Валова) проводится по следующей схеме:

H₂O + NaOH

водное извлечение

(соли барбитуровой кислоты)

Na₂WO₄, H₂SO₄

фильтрат

(кислотные формы барбитуратов)

1
pH 2,

осаждение белков
00 г

о
pH≥10, 30 минут
ргана

эфир

эфирный экстракт

(кислотные формы барбитуратов)


Выход 50% и >
Недостатком метода является соосаждение барбитуратов с белками при обработке вольфраматом натрия. В последней модификации метода Н₂SO₄ заменена NaHSO₄, что увеличивает выход искомых веществ.
Частный метод изолирования алкалоидов водой, подкисленной серной кислотой (по В.Ф.Крамаренко)

Метод был разработан Львовской школой судебных химиков под руководством заведующего кафедрой аналитической и токсикологической химии Львовского медицинского института проф. В.Ф.Крамаренко. В 1956-62 гг. целый ряд работ химиков этой школы был посвящен влиянию рН среды , природы экстрагента и присутствия в водной фазе электролита на эффективность изолирования алкалоидов из биоматериала.
Схема метода состоит из следующих этапов:

• 
  Настаивание измельченного объекта с водой, подкисленной 20% раствором серной кислоты до рН2-3, в течение двух часов. Вода берется в количестве 1:2 по отношению к навеске объекта. Водное извлечение фильтруется. Операция повторяется двукратно.
  
• 
  Очистка водного извлечения от белковых соединений путем насыщения его сульфатом аммония, настаивания в течение часа и фильтрования образовавшегося осадка.
  
• 
  Очистка фильтрата от жиров, смол, пигментов путем экстракции эфиром. Эфирное извлечение отбрасывают.
  
• 
  Подщелачивание водного извлечения 20% раствором гидроксида натрия и экстрагирование веществ основного характера хлороформом при рН=9-10 (трехкратная экстракция), отделение органической фазы и концентрирование полученного извлечения упариванием.
  

Изолирование алкалоидов из биологического материала частным методом (метод Крамаренко) проводится по следующей схеме:


100 г

органа

H₂O + H₂SO₄

pH 2,

2 раза по 2 часа

водное

извлечение

(соли алкалоидов)

(NH₄)₂SO₄

осаждение белков

фильтрат

эфир

экстрагирование

балластных веществ

pH 2

водное извлечение

+ NaOH, pH 9-10

CHCl₃

3 раза

хлороформный экстракт

(основания алкалоидов)