токсика журнал 4 курс. Занятие 1 Дата составление плана химикотоксикологического исследования
 Скачать 3.44 Mb.
|
|
ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ «ЛЕТУЧИХ» ЯДОВ. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: 1.Количественный анализ «летучих» ядов химическими методами 1.1. Алкилгалогенидов – аргентометрия 1.2. Фенол – броматометрия 1.3. Формальдегид и ацетон – йодометрия 1.4. Оцтова кислота – нейтрализация 2.Фотоколориметрический метод 2.1. Алкилгалогениды 2.2. Формальдегид 3.Газожидкостная хроматография (ГЖХ) Источники информации 1. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид- во НФАУ; Золоті сторінки, 2002.-С 46-51. 2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 36-41. 3. Лекции по токсикологической химии. Инструкция к практической работе: Газовая хроматография — процесс разделения компонентов смеси, основанный на различии в равновесном распределении компонентов между двумя фазами — газом-носителем (подвижная фаза) и либо твердой фазой, либо жидкостью, нанесенной в виде тонкой пленки на поверхность твердого носителя или стенки хроматографической колонки (жидкая неподвижная, жидкая стационарная фаза). В первом случае метод называется газоадсорбционной хроматографией, во втором — газожидкостной (распределительной) хроматографией. Из этих двух вариантов газовой хроматографии наиболее распространена распределительная газожидкостная хроматография (ГЖХ). Сущность метода ГЖХ состоит в следующем. Анализируемая смесь (обычно раствор) летучих компонентов переводится в парообразное состояние и смешивается с потоком инертного газа-носителя, образуя с ним подвижную фазу — ПФ. Эта смесь проталкивается далее новой порцией непрерывно подаваемого газа-носителя и попадает в хроматографическую колонку, заполненную неподвижной (стационарной) жидкой фазой - НФ. Разделяемые компоненты распределяются между ПФ и НФ в соответствии с их коэффициентами распределения К, определяемыми как К=с(НФ)/с(ПФ), где с(НФ) и с(ПФ) - соответственно содержание (в г/мл) данного компонента в неподвижной и подвижной фазах, находящихся в динамическом равновесии. Поток газа-носителя увлекает с собой разделяемую парообразную смесь вдоль хроматографической колонки, так что процессы сорбция <=> десорбция разделяемых компонентов повторяются многократно, причем каждый раз в системе устанавливается динамическое равновесие разделяемых веществ между ПФ и НФ. Эти многократные переходы разделяемых веществ из ПФ в НФ и обратно совершаются по всей длине хроматографической колонки до тех пор, пока пары разделяемых веществ не покинут колонку вместе с газом- носителем. Поскольку сродство различных разделяемых веществ к НФ различно, то в процессе сорбционных - десорбционных переходов они задерживаются в НФ неодинаковое время. Чем выше температура кипения и относительная растворимость веществ в НФ, т.е. чем больше его 2 коэффициент распределения, чем дольше оно находится в НФ, тем позже покидает хроматографическую колонку. В конце концов из хроматографической колонки вместе с газом - носителем выходят зоны парообразных хроматографируемых веществ, разделенных полностью или частично. Если для двух компонентов смеси коэффициенты распределения одинаковы, то они не разделяются. Если же коэффициенты распределения различны, то разделение происходит, причем первым колонку покидает тот компонент, у которого коэффициент распределения наименьший. Газохроматографические процессы осуществляются в газовых хроматографах. Они представляют собой комплекс узлов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессе анализа, начинающегося подготовкой и вводом пробы и заканчивающегося регистрацией определяемых компонентов. Принципиальная схема газового хроматографа представлена на рис. 1. Рис. 1. Схема газового хроматографа. 1 - газ-носитель; 2 - блок подготовки газов; 3 — дозирующая петль; 4 — испаритель; 5 — колонка; 6 — термостат; 7 — детектор; 8 — блок питания детектора; 9 - усилитель сигнала детектора; 10 - регистрирующее устройство. Газ-носитель. В качестве газа-носителя применяют газ, практически не адсорбирующийся и не растворяющийся в неподвижной фазе при температуре колонки и химически не реагирующий с компонентами смеси. Чаще всего применяют гелий, азот, водород, аргон, диоксид углерода, реже воздух, неон, метан. Газ-носитель должен быть достаточно чистым, легко доступным и иметь низкую стоимость. Давление газа-носителя на входе в колонку измеряют манометром. Система ввода пробы (дозатор) предназначена для точного количественного отбора пробы газа и введения ее в хроматографическую колонку. В качестве устройств для этой цели используют краны-дозаторы или различного рода сосуды точно известного объема. Часто в качестве дозатора применяют медицинский шприц. Хроматографические колонки весьма различны по форме, размерам и конструкционным материалам. Применяют прямые, спиральные и другие колонки длиной от 1-2 м до нескольких десятков метров; внутренний диаметр колонок составляет обычно несколько миллиметров. В зависимости от свойств анализируемой системы в качестве конструкционных материалов для колонок используются сталь, латунь, стекло и др. Большое влияние на сорбируемость газа оказывает температура, поэтому хроматографические колонки, как правило, термостатируются. Детектор — важнейший узел газохроматографической установки. Он предназначен для обнаружения изменений в составе газа, прошедшего через колонку. Показания детектора обычно преобразуются в электрический сигнал и передаются фиксирующему или записывающему прибору, например на ленту электронного потенциометра. Детектор служит для обнаружения и количественного определения компонентов смеси в потоке газа-носителя. Основные характеристики детектора: пригодность для фиксации всех видов разделяемых веществ независимо от их химической природы, достаточно простая конструкция, высокая чувствительность и стабильность в работе, ничтожная инерционность, линейная зависимость показаний детектора от количества пробы. Одним из наиболее распространенных детекторов является катарометр, или детектор по теплопроводности (ДТП). Принцип, его работы основан на измерении сопротивления нагретой платиновой или вольфрамовой нити. Количество теплоты, отводимое от нагретой ними при прочих постоянных условиях, зависит от теплопроводности газа, а теплопроводность смеси газов зависит от ее состава. В последнее время металлические нити 3 успешно заменяются термисторами, имеющими более высокий, чем у металлов, коэффициент электропроводности. Наибольшей чувствительностью обладает ионизационный детектор, или детектор ионизации в пламени (ДИП), позволяющий обнаружить 10 -15 моль примесей. В пламенно- ионизационных детекторах измеряют электрическую проводимость пламени водородной горелки. При появлении в водороде примесей происходит ионизация пламени, пропорциональная концентрации примеси, что легко может быть измерено. ОБНАРУЖЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭТАНОЛА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ МЕТОДОМ ГЖХ. 1. Проверка разделительной способности колонки и чувствительности детектора Методика. Во флакон из-под пенициллина вносят 0,5 мл 50% трихлоруксусной кислоты и 0,5 мл тестовой смеси. Флакон закрывают резиновой пробкой, которую фиксируют. Содержимое флакона перемешивают и через пробку вводят в него с помощью шприца 0,5мл 30%раствора нитрита натрия. Содержимое вновь перемешивают ( 30 маятниковых или кругообразных движений по поверхности стола) и оставляют на 1 мин. После этого из флакона с помощью шприца отбирают 0,5-3,0 мл ( в зависимости от чувствительности детектора, но всегда одно и тоже количество ) парообразной пробы и вводят в хроматограф. Определяют абсолютные и относительные (по отношению к пропанолу) времена удерживания ингредиентов тестовой смеси. При измерении абсолютного времени удерживания рекомендуется отсчет вести не от момента ввода пробы в хроматограф, а от максимума пика воздуха до максимума пика определяемого вещества исправленное время удерживания –t 1 r ). 2. Обнаружение спиртов в анализируемых пробах(кровь, моча, дистиллят) Методика. Во флакон из-под пенициллина вносят 0 ; 5 мл 50% раствора трихлоруксусной кислоты и 0,5 мл анализируемой жидкости. Флакон закрывают пробкой, которую закрепляют специальным фиксатором. А далее поступают, как описано при проверке разделительной способности колонки и чувствительности детектора. Сравнивают времена удерживания тестовой и анализируемой пробы. При обнаружении этанола проводят его количественное определение. 3. Количественное определение этанола Построение калибровочного графика. Готовят серию стандартных растворов этанола концентрации 2,3,4,5% 0 и растворов внутреннего стандарта, содержащий 4% пропилового спирта. В несколько флаконов из-под пенициллина вносят по 2 мл внутреннего стандарта и по 2мл раствора этанола различной концентрации ( 2,3,4,5%о ). Содержимое флаконов хорошо перемешивают, а затем берут по 1 мл из каждого флакона и переносят в другие флаконы из-под пенициллина. В каждый флакон прибавляют 0,5 мл 50% раствора трихлоруксусной кислоты а далее поступают, как описано выше. Измеряют высоты пиков этилнитрита и пропилнитрита. Находят отношение этих величин множат на 100, а затем на 0,95 ( поправочный коэффициент для : крови ) и на 1,05 ( поправочный коэффициент для мочи ). По полученным данным строят графики зависимости отношений высот пиков от концентрации ( в промилле ) этанола в стандартных растворах крови и мочи. Подпись преподавателя____________________ ЗАНЯТИЕ № 13 Дата___________ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ ГРУППЫ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ, КОТОРЫЕ ИЗОЛИРУЮТСЯ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НАСТАИВАНИЕМ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ ВОДОЙ (МИНЕРАЛЬНЫЕ КИСЛОТЫ, ЩЕЛОЧИ И ИХ СОЛИ). ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: 1. Методы изолирования. 2. Обнаружение H 2 SO 4 . 3. Обнаружение HNO 3 . 4. Обнаружение HСl. 5. Обнаружение КОH. 6. Обнаружение NaOH. 7. Обнаружение амиак. 8. Обнаружение нитритив. Источники информации 1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ-: ”Вища школа”, 1995.-С.323-328, 344-349, 351- 354. 2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харьків -: ”Золоті сторінки” ,2005г. С.98-106. 3. Токсикологическая химия : учебник / Т.Х.Вергейчик ; под ред. проф. Е.Н.Вергей чика. - М. : МЕДпресс-информ, 2009. - 400 с. : ил. Целевые обучающие задания Дайте определению методу изолирования: Диализ -___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Предварительные испытания диализата Вначале проводят испытание диализата на отдельные ионы кислот: • Испытание на сульфаты. К 1 мл диализата добавляют 0,1 мл 10% раствора хлороводородной кислоты и 1 мл 5% раствора хлорида бария. При наличии сульфат- ионов образуется белый осадок. • Испытание на хлориды. К 1 мл диализата добавляют 0,1 мл 10% раствора азотной кислоты и 0,1 мл 1% раствора нитрата серебра. При наличии хлоридов образуется белый творожистый осадок, растворимый в растворе аммиака. • Испытание на нитраты и нитриты. Каплю диализата добавляют к раствору дифениламина в концентрированной серной кислоте. При наличии нитратов или нитритов смесь окрашивается в синий цвет. Процессы при перегонке Серной кислоты Процессы при перегонке Соляной кислоты Процессы при перегонке Азотной кислоты ИНСТРУКЦИЯ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ: 1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании. Результаты опытов занесите в таблицу. Химизм реакций Наблюдения Химико- токсикологическая оценка реакции Обнаружение серной кислоты Реакция образования сульфата бария. Методика К 3-5 каплям раствора прибавляют 1-2 капли 5% раствора хлорида бария. Реакция получения сульфата свинца. Методика К 3 5 каплям раствора прибавляют 2-3 капли 3% раствора ацетата свинца - выпадает белый осадок сульфата свинца, нерастворимый в азотной кислоте, но растворимый в растворах щелочей и в растворе ацетата аммония. Реакция сродизонатом бария. Методика К 1 2 мл раствора добавляют окрашенный в красный цвет 0,2% раствор родизоната бария. При наличии в растворе сульфат-ионов окраска исчезает, раствор обесцвечивается и образуется белый осадок сульфата бария. Обнаружение азотной кислоты Реакция с дифениламином. В углубление на предметном стекле наносят 3-4 капли раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте и прибавляют 1 каплю полученного в результате перегонки раствора - появляется синее окрашивание. Эта реакция неспецифична. Реакция с бруцином. В углубление на предметном стекле помещают несколько капель исследуемого раствора и прибавляют 2-3 капли бруцина в концентрированной серной кислоте - появляется красное окрашивание при наличии в диализате азотной кислоты. Реакция с белкам на азотную кислоту (ксантопротеиновая проба). В часть исследуемого раствора помещают белые шелковые, хлопчатобумажные и шерстяные нити и раствор выпаривают. Затем нити промывают водой. Шерстяные и шелковые нити окрашиваются в желтый цвет. При добавлении раствора аммиака окраска нитей переходит в оранжевую. Хлопчатобумажные нити остаются белыми. Реакция на азотистую кислоту В пробирку вносят несколько капель исследуемого раствора, прибавляют 2-4 капли 10% раствора серной кислоты и 2-3 капли 1% водного раствора феназона - наблюдают образование зеленого окрашивания. Обнаружение соляной кислоты Реакция с нитратом серебра. В пробирку помещают 1-2 мл раствора, прибавляют 1-2 капли 5% pacтвоpa нитрата серебра и 1 мл 10% азотной кислоты - появляется белый осадок, растворимый в растворе аммиака и появляющийся вновь после подкисления раствора азотной кислотой. Реакция выделения иода. В пробирку помещают 1 мл раствора, прибавляют несколько кристалликов калия хлората и нагревают. В верхнюю часть пробирки помещают несколько йодкрахмальных бумажек. При наличии хлороводородной кислоты йодкрахмальные бумажки синеют. Обнаружение нитритов Реакция с сульфаниловой кислотой и β-нафтолом. В углубление на предметном стекле помещают 2 капли предварительно нейтрализованного диализата, прибавляют 2-3 капли 0,5% раствора сульфаниловой кислоты в 2% растворе хлороводородной кислоты. Через 3-5 мин к смеси прибавляют 1 каплю щелочного раствора β-нафтола - появляется интенсивная оранжево-красная окраска. Реакция с реактивам Грисса (смесь сульфаниловой кислоты и 1-нафтиламина). В углубление предметного стекла вносят несколько капель нейтрализованного уксусной кислотой диализата и прибавляют 3-4 капли реактива Грисса. Через несколько минут появляется интенсивная красная окраска. Обнаружение нитратов Перед обнаружением в диализате нитратов нитриты должны быть удалены с помощью азида натрия - NaN 3 или сульфаминовой кислоты - NН 2 S0 3 Н. После этого проводят реакции: • С дифениламином в серной кислоте с получением синего окрашивания. С сульфатом железа(II). В пробирку помещают часть исследуемого раствора (обычно 2-3 капли) и кристаллик сульфата железа(II). Затем по стенке пробирки медленно приливают каплю концентрированной серной кислоты. На месте соприкосновения двух жидкостей появляется бурое кольцо. Нитраты восстанавливаются до оксида азота(II), который с избытком сульфата железа(II) образует раствор бурого цвета. Гидроксид натрия Реакция с гидроксостибиатом калия. К 3-5 каплям диализата, нейтрализованного уксусной кислотой, прибавляют 2-3 капли раствора гидроксостибиата калиа. При потирании стенок пробирки стеклянной палочкой выпадает белый кристаллический осадок. Реакция с цинк-уранилацетатом. На предметное стекло наносят каплю диализата и выпаривают досуха. Затем добавляют 1-2 капли цинк-уранилацетата. При наличии ионов натрия с уранилацетатом в нейтральных и уксуснокислых растворах образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок в виде октаэдров и тетраэдров. Гидроксид калия Реакция с гидротартратом натрия. В маленькую пробирку вносят 3-5 капель диализата, прибавляют 3- 4 капли 1 М раствора гидротартрата натрия и такой же объем смеси равных количеств 2 М раствора винной кислоты и 2 М раствора ацетата натрия. Реакция с кобальтинитритом натрия. 3-5 капель исследуемого диализата вносят в маленькую пробирку и прибавляют 2-3 капли раствора кобальтинитрита натрия Аммиак Анализ проводится с диализатом, если предварительные испытания указывают на возможное его наличие. Реакция с реактивам Несслера. В пробирку вносят 1-2 капли исследуемого раствора, прибавляют 3-5 капель воды очищенной и 3-4 капли реактива Несслера. В присутствии аммиака выпадает желто-бурый или оранжево-коричневый осадок. Реакция неспецифична, так как многие ионы могут давать осадки в присутствии щелочи или реагировать с йодид-ионами, образуя подобную окраску. Подпись преподавателя_____________ |