2. Методичка лет.яды. Учебнометодическое пособие по токсикологической химии для студентов 4 курса очного отделения фармацевтического факультета. Лабораторные работы
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
Реакции обнаружении синильной кислоты Первые порции дистиллята собирают в раствор щелочи для связывания летучей кислоты синильной и образования натрия цианида. HCN + NaOH → NaCN + Н 2 О 1. Реакция с пиридинбензидиновым реактивом N N H N H 2 CN N H 2 NH 2 C O H CH CH CH 2 C O H N CH CH 2 CH CH C O H N C H C H 2 C H C H C O H + HCN + CN + H 2 O + + + H + 11 Рис.2. Прибор для микродиффузии: 1 – толстостенный сосуд; 2 – внутренний сосуд; 3 – внутренняя круглая камера; 4 – наружная камера; 5 - крышка В наружную камеру (4) прибора для микродиффузии вносят 2-4 мл крови или мочи, 1 г гомогената ткани. Затем в ту же камеру вносят 3-4 капли 10% раствора кислоты серной. Во внутреннюю камеру (3) прибора вносят 3,3 мл 0,1 М раствора натра едкого. Прибор плотно закрывают крышкой (5) и оставляют на 3-4 ч при комнатной температуре. Затем из внутренней камеры прибора берут 1 мл жидкости, к которой прибавляют 1 мл 0,1 М раствора натра едкого, 2 мл 1 М раствора натрия фосфата двузамещенного и 1 мл 0,25% раствора хлорамина Т. Жидкость взбалтывают и через 2-3 мин прибавляют 3 мл реактива, содержащего кислоту барбитуровую и пиридина. Смесь перемешивают и оставляют на 10 мин. Появление красной окраски указывает на наличие цианидов в исследуемой жидкости. 2. Образование берлинской лазури К 1 мл дистиллята прибавляют 1-4 капли разбавленного раствора железа сульфата (II) и такой же объем разбавленного раствора железа хлорида (III). Смесь хорошо перемешивают и нагревают на пламени газовой горелки почти до кипения, а затем охлаждают до комнатной температуры и прибавляют 10% раствор кислоты хлористоводородной до слабокислой реакции на лакмус. Появление синего осадка или синего окрашивания указывает на наличие кислоты синильной (цианидов) в дистилляте. При малых количествах кислоты синильной в растворах синяя окраска появляется только через 24-48 ч. При длительном отсутствии синего осадка к смеси прибавляют 5% раствор бария хлорида. При этом выпадает осадок бария сульфата и происходит соосаждение берлинской лазури. 2NaCN + FeSO 4 → Fe(CN) 2 + Na 2 SO 4 4NaCN + Fe(CN) 2 → Na 4 [Fe(CN) 6 ] 3 3 NaCl Na 4 [Fe (CN ) 6 ] + FeCl 3 → NaFe[Fe(CN) 6 ] 3 3 NaCl Количественное определение: для количественного определения изолирование кислоты синильной проводят из отдельной навески биологического материала, как описано выше. Объемный метод определения применяют при исследовании свежего биологического материала, а также для других объектов. Дистиллят собирают в 12 несколько приемников, содержащих определенное количество 0,1 М (0,01 М при малых количествах кислоты синильной) титрованного раствора серебра нитрата. Избыток серебра нитрата оттитровывают 0,1 М (или 0,01М) раствором аммония тиоцианата в присутствии индикатора железоаммонийные квасцы. Весовой метод кислоты синильной применяют количественного определения в случае исследования несвежего биологического материала. Сероводород, образующийся в объекте исследования в результате процессов гниения, будет реагировать с серебра нитратом, образовывать серебра сульфид, искажая результаты. Дистиллят собирают в несколько приемников, содержащих опреде- ленное количество 0,2% раствора серебра нитрата. Дистиллят подкисляют кис- лотой азотной до кислой реакции среды. Выделившейся осадок серебра цианида с возможной примесью серебра сульфида отфильтровывают и прямо на фильтре обрабатывают 5-6 мл 25% раствора аммония гидроксида для растворения серебра цианида. Фильтрат подкисляют избыточным количеством 6 М раствора кислоты азотной, и выделившийся осадок серебра цианида вновь отфильтровывают, промывают водой очищенной и сушат вместе с фильтром. Фильтр затем сжигают и осадок прокаливают во взвешенном фарфоровом тигле до постоянного веса. Остаток металлического серебра взвешивают и пересчитывают на кислоту синильную. 4. ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА (ХЛОРОФОРМ, ХЛОРАЛГИДРАТ, ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ УГЛЕРОД, ДИХЛОРЭТАН) 4.1 ХЛОРОФОМ Токсикологическое значение Хлороформ широко применяется в химических лабораториях и промышленности как растворитель, в органическом синтезе. Часто используется для экстракции из растительного сырья различных биологически активных веществ, в том числе некоторых алкалоидов. При приеме внутрь отмечается раздражение слизистой оболочки полости рта, пищевода, желудка. Возникают тошнота, рвота, понос. Со стороны ЦНС головокружение, атаксия, заторможенность, иногда психомоторное возбуждение, галлюцинации, затем коматозное состояние, нарушение ритма сердца, снижение артериального давления. На 2-3 сутки появляются симптомы желтухи, явления токсической нефропатии, печеночно-почечная недостаточность. При ингаляции быстро развивается потеря сознания, возможно угнетение дыхания, быстрее появляются признаки токсической гепатопатии, нефропатии. При попадании на кожу появляется эритема, ожог. Смерть от хлороформа наступает от паралича дыхания. При введении хлороформа через желудок уже в дозах 5-10 г появляются признаки отравления. Смертельная доза хлороформа составляет 20 мл внутрь. При смертельном исходе от мозга и внутренних органов трупа часто ощущается запах хлороформа, что дает наводящие указания для правильного хода исследования и выбора соответствующего объекта судебно-химического анализа. 13 Хлороформ быстро исчезает из крови, выделяется с выдыхаемым воздухом 30-50% введенной дозы, метаболизирует до углекислого газа, кислоты хлористоводородной. На исследование берут внутренние органы, богатые жировой обкладкой - печень, почки, а также головной мозг, желудок, сальник, кровь. Реакции обнаружения хлороформа 1. Реакция Фудживара (предварительные испытания на хлорированные углеводороды) К 2-3 мл исследуемого дистиллята (или мочи) прибавляют 2 мл свежеперегнанного пиридина и 2 мл 10% раствора натра едкого. Смесь нагревают на водяной бане в течение 2-3 мин. При наличии хлорированных углеводородов появляется красная окраска глутаконового альдегида. N CHCl 3 N CHCl 2 C H CH O C H CH 2 CH O C O ONH 4 HC + Cl + OH + 2. Реакция отщепления органически связанного хлора К 1 мл дистиллята прибавляют 1 мл 10% спиртового раствора натра едкого и осторожно нагревают в течение 5 мин. После охлаждения раствор подкисляют 10% раствором кислоты азотной до рН = 2 (по универсальному индикатору), а затем прибавляют 5-10 капель 10% раствора серебра нитрата. Появляется белый осадок или муть (опалесценция) серебра хлорида, растворимого в 25% растворе аммония гидроксида. СНСl 3 + 4NaOH → 3NaCI + НCOH + 2Н 2 О 10% NaCI + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3 AgCl + 2NH 4 OH → Ag (NH 3 ) 2 Cl + 2 H 2 O 3. Реакция с раствором резорцина в щелочной среде К 1 мл дистиллята прибавляют I мл 1% свежеприготовленного раствора резорцина в 10% растворе натра едкого. Нагревают на кипящей водяной бане в течение 5-10 мин. Появляется розовое или малиновое окрашивание. Примечание. Приготовление 1% раствора резорцина в растворе натра едкого. 0,01 г резорцина растворяют в 1 мл 10% раствора натра едкого. 14 CHCl 3 OH OH CCl 2 OH OH OH OH CHCl 2 OH OH C H OH OH OH OH C O H OH OH C O OH O H OH OH O H + + NaOH 10% t,C - NaCl + NaOH NaOH - H 2 O + 2 4. Реакция с реактивом Фелинга К 1 мл дистиллята прибавляют 1 мл 10% раствора натра едкого и 5 капель реактива Фелинга. Нагревают на кипящей водяной бане в течение 5-10 мин. При наличии хлороформа и хлоралгидрата появляется осадок гидрата меди (I) гидроксид желтого цвета, переходящий в осадок мели оксида (I) красного цвета. Примечание. Приготовление реактива Фелинга. К 1 мл реактива Фелинга № 1 (меди сульфат в кислоте серной разбавленной) прибавляют 1 мл реактива Фелинга № 2 (натрия и калия гидротартрат в растворе натра едкого) непосредственно перед проведением реакции. CuSO 4 + 2 NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 C O ONa C H C H C O OK OH OH C O ONa C H C H C O OK OH O C CH CH C O O OK ONa O O H 2 + Cu(OH) 2 Cu + 2 H 2 O В результате реакции отщепления органически связанного хлора образуется натрия формиат (см. выше), который обладает восстановительными свойствами и взаимодействует с реактивом Фелинга. C O ONa C H C H C O OK OH O C CH CH C O O OK ONa O O H C H O ONa C O ONa C H C H C O OK OH OH Cu + + 3 H 2 O t, C 2 CuOH + + NaHCO 3 4 Cu 2 O H 2 O 2 15 5. Реакция образования изонитрила К 1 мл дистиллята прибавляют 10 капель 10% спиртового раствора натра едкого и одну каплю водного раствора анилина. Жидкость нагревают на водя- ной бане 1-2 мин. Появление неприятного запаха изонитрила указывает на на- личие хлороформа в пробе. Примечание. Реакцию выполняют под тягой. CHCl 3 NH 2 N C + + 3 NaOH t + 3 NaOH + 3 H 2 O 4.2 ХЛОРАЛГИДРАТ Токсикологическое значение Хлоралгидрат используют в медицине в качестве успокаивающего, быстродействующего снотворного, анальгезирующего средства. Применяется при психическом возбуждении, как противосудорожное средство при столбняке и эпилепсии. Как и хлороформ, хлоралгидрат обладает наркотическим действием на центральную нервную систему. По общему действию хлоралгидрат напоминает хлороформ. Сильнее выражено его действие на сердечно-сосудистую систему. При остром отравлении смерть нередко наступает от паралича сердца. Смертельная доза при одномоментном приеме составляет около 10 г. При заболевании сердца токсичная доза может быть гораздо меньше. Хлоралгидрат быстро всасывается и метаболизирует до трихлорэтанола и частично после окисления до трихлоруксусной кислоты, которые выделяются с мочой. Токсический эффект обусловлен образованием трихлорэтанола. Небольшое количество хлоралгидрата может быть обнаружено в неизменном виде в желудке и печени. Реакции обнаружения хлоралгидрата 1. Реакция отщепления органически связанного хлора (методику см. хлороформ) Сl 3 С-COH + NaOH → СНСl 3 + HCOONa В результате взаимодействия хлоралгидрата со спиртовым раствором натра едкого образуется хлороформ, который оседает на стенках пробирки в виде маслянистых капель. Далее все реакции см. хлороформ. 2. Отличие хлоралгидрата от хлороформа Часть дистиллята 2-3 раза взбалтывают с новыми порциями диэтилового эфира (по 5 мл). Эфирные вытяжки соединяют и фильтруют через сухой фильтр с безводным натрия сульфатом. Фильтрат собирают в фарфоровую чашку и выпаривают диэтиловый эфир при комнатной температуре. При на 16 личии хлоралгидрата в дистилляте после выпаривания эфирной вытяжки он остается в фарфоровой чашке. К остатку прибавляют 5-7 капель воды очищенной. Полученный раствор исследуют реакцией 1 или 2 (см. хлороформ). Положительный результат реакций свидетельствует о наличие хлоралгидрата в исследуемой пробе либо совместное присутствие хлороформа и хлоралгидрата. При совместном присутствии этих двух веществ в пробе идентифицировать их можно методом ГЖХ. Отрицательный результат реакций свидетельствует о наличие в дистилляте хлороформа, который испарился вместе с диэтиловым эфиром. 3. Реакция с реактивом Несслера К нескольким каплям дистиллята прибавляют 2-3 капли реактива Несслера и перемешивают. При наличии хлоралгидрата в исследуемом растворе образуется кирпично-красный осадок, который со временем становится грязно-зеленым. С реактивом Несслера могут взаимодействовать альдегиды и некоторые другие восстанавливающие вещества. Cl 3 CCOH + K 2 [Hg J 4 ] + KOH → Hg + Cl 3 COOK + 4KJ + 2H 2 O 4.3 ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ УГЛЕРОД Токсикологическое значение Четыреххлористый углерод представляет собой бесцветную, прозрачную, подвижную тяжелую жидкость (по плотности выше воды) с запахом, напоминающим хлороформ. Хорошо смешивается с безводным спиртом, эфиром, бензолом, бензином. Четыреххлористый углерод широко используется как хороший растворитель жиров, лаков, смол, восков, каучука и т. п., а также для удаления жировых пятен и в качестве консервирующего вещества для меховых изделий. Преимущество его как органического растворителя заключается в том, что он не воспламеняется, поэтому применяется как средство для тушения пожаров, особенно для тушения горящей нефти, бензина и т.п., так как тяжелые пары его изолируют горящее вещество от кислорода воздуха. В ветеринарии применяется как антигельминтное средство. Четыреххлористый углерод ядовит как при вдыхании паров, так и при приеме внутрь. При вдыхании он вызывает наркоз медленнее хлороформа. Действие его на организм напоминает действие хлороформа, но изменения во внутренних органах (печень, почки, сердце) более глубокие (вызывает жировое перерождение). Смертельная доза варьирует от 29 до 50 мл и больше в зависимости от сопутствующих факторов. В организме четыреххлористый углерод метаболизирует до хлороформа и свободных радикалов СCl 3 . Забор биологического материала производят аналогично хлороформу. Реакции обнаружения четыреххлористого углерода 1. Реакция отщепления органически связанного хлора (методику см. хлороформ) 17 СС1 4 + 4 NaOH → 4 NaCl + СО 2 + 2H 2 O В результате реакции образуется оксид углерода (IV), который не обладает восстановительными свойствами. Поэтому реакция с реактивом Фелинга имеет отрицательный результат. 2. Реакция образования изонитрила (методику см. хлороформ). 3. Реакция с резорцином в щелочной среде (методику см. хлороформ). 4.4 ДИХЛОРЭТАН (ХЛОРИСТЫЙ ЭТИЛЕН) Токсикологическое значение Дихлорэтан представляет собой тяжелую, бесцветную, подвижную жидкость со своеобразным запахом, напоминающим запах хлороформа. По плотности тя- желее воды. Существует два природных изомера этого соединения 1,1- и 1,2- дихлорэтан, более токсичным является второй изомер. Дихлорэтан имеет широкое применение в промышленности. Является прекрасным растворителем жиров, смол, масел, восков и парафинов, входит в состав клеев. Используется в разнообразных экстракционных процессах, для обработки кожи перед дублением, извлечения жира из шерсти, изолирования некоторых алкалоидов из растительного сырья, химической чистки и т.д. Дихлорэтан является исходным продуктом для синтеза различных веществ. Применяется как антисептик и инсектофунгицид в пушном хозяйстве. Отравление может наступить в результате употребления дихлорэтана вмес- то спиртных напитков по ошибке. Смертельные исходы возможны даже при вды- хании паров дихлорэтана на производстве и в быту, например, при чистке одежды в тесном и плохо проветриваемом помещении. Дихлорэтан обладает наиболее сильным наркотическим действием на центральную нервную систему среди всех галогенпроизводных. Картина отравления дихлорэтаном напоминает отравление четыреххлористым углеродом. При введении токсической дозы перорально наблюдаются рвота, диарея, увеличение и болезненность печени, резкое вздутие живота, анурия, приступы уремии (вызванной поражением почечной ткани) и смерть. Избирательно фиксируется в органах, богатых жировой клетчаткой. Действие дихлорэтана проявляется также в поражении центральной нервной системы: головная боль, психомоторные возбуждение, экзотоксический шок (на 2 сутки), поражает также печень и почки. Дихлорэтан оказывает канцерогенное и мутагенное действие. После приема внутрь первые 6 часов достигается максимальная концентрация, скорость всасывания увеличивается при совместном приеме с алкоголем. При ингаляционном отравлении преобладают симптомы центрального генеза, при попадании на кожу - явления дерматита. Смертельная доза дихлорэтана составляет 15-20 мл при приеме внутрь. На исследование направляют сальник, брыжейку, желудок, печень, почки, головной мозг. 18 Метаболизирует дихлорэтан в печени до токсических продуктов с образованием хлорэтанола или монохлоруксусной кислоты. Выделяется с выдыхаемым воздухом, мочой, калом. Реакции обнаружении дихлорэтана 1. Отщепление органически связанного хлора В ампулу вместимостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята и 0,5 мл 10% раствора натрия карбоната. Ампулу запаивают и на 1 ч помещают в кипящую воду. После охлаждения вскрывают. Содержимое ампулы делят на две части и переносят в пробирку. К части раствора прибавляют 10% раствор кислоты азотной до кислой реакции среды на лакмус и 3-5 капель 1% раствора серебра нитрата. Появление белого творожистого осадка или мути указывает на наличие дихлорэтана. t,С ,Р СН 2 (Cl)—СН 2 (Cl) + Na 2 CO 3 + H 2 O → СН 2 (ОН)-СН 2 (ОН) + 2 NaCI + СО 2 10% Ко второй части раствора прибавляют 10% раствор кислоты серной до кислой реакции среды на лакмус и 2 капли 5% раствора калия перйодата в 1 М растворе кислоты серной. Через 5 мин образующийся формальдегид обнаруживают по реакции с кислотой фуксинсернистой при рН < 0,7 (химизм см. формальдегид). СН 2 (ОН)-СН 2 (ОН) + 4 KJO 4 → 2 HCOH + KJO 3 + H 2 O 2. Реакция образования меди ацетиленида В ампулу вместимостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята и 0,5 мл 30% спиртового раствора натра едкого, ампулу запаивают и нагревают в кипящей воде в течение 1 ч. Затем ампулу охлаждают, вскрывают, и содержимое переносят в пробирку, добавляют 30% раствор кислоты уксусной до кислой реакции на лакмус. t ْC,P СН 2 (Cl)—СН 2 (Cl) + 2NaOH → СН СН + 2 NaCI + 2 Н 2 О 40% К этой жидкости прибавляют 2 капли свежеприготовленного аммиачного раствора меди (I) нитрата. Наблюдается розовое или красное окрашивание или выделяется осадок. СН СН+ 2 CuNO 3 + 2 NH 4 OH →CuC CCu + 2 NH 4 NO 3 + 2 Н 2 O |