Группа веществ, изолируемых из биологического материала дистилляцией («Летучие яды »).

1. Группа веществ, изолируемых из биологического материала дистилляцией («Летучие яды»).

2. Общая характеристика соединений. Токсикодинамика и токсикокинетика. Физико-химические основы метода перегонки с водяным паром. Методы дистилляции.

3. Синильная кислота HCN • Алкилгалогениды. СНСlз, С13С-СН(ОН)2, CCl4, C2H4Cl2, C2Cl6 • Альдегидыи кетоны алифатического ряда. СН2О, СНз-СO-СНз • Алканолы. СН3ОН, С2Н5ОН, С3Н7ОН, С4Н9ОН, C5H11OH. Диолы. СН2OH-СН2OH • Сложные эфиры алифатического ряда. Амилнитрит, амилацетат. • Карбоновые кислоты алифатического ряда. СНзСООН, СНз-СНOH-СООН. • Сероуглерод CS2 • Элементоорганические соединения жирного ряда. (C2H5)4Pb (тетраэтилсвинец)

4. Ароматические углеводороды. С6Н6 (бензол), Н3С-C6H5 (толуол), ксилолы • Нитро- и аминопроизводные ароматического ряда. С6Н5NО2 (нитробензол),C6H5NH2 (анилин) • Оксипроизводные ароматического ряда.С6Н5ОН (фенол), крезолы, кислота салициловая • Фосфор и первые продукты его окисления и восстановления. Н3РО2 (кислота фосфорноватистая), Н3РО3 (кислота фосфористая), РН3 (фосфин), ФОСы (эфиры фосфорных кислот) • Жидкие алкалоиды. Кониин, никотин, анабазин

5. Абсорбцияпроисходит в альвеолах, в верхних отделах дыхательных путей Распределение.Растворители, всасывающиеся из желудочно-кишечного тракта в систему портальной вены, попадают в печень и выделяются с желчью. Они могут также элиминироваться органами дыхания. Константа скоростипеченочной элиминации зависит от количества токсиканта. Константа скоростиэлиминация через легкие не зависит от концентрации растворителя в крови. Скорость переноса летучих ядов зависит от скорости артериального кровотока и коэффициента распределения растворителя в системе ткань – кровь. Механизм токсичности летучих ядов Поражение происходит в первую очередь в легких. Основной орган-мишень – ЦНС.

6. Жидкости взаимно не растворимые • Жидкости ограниченно растворимыедруг в друге (толуол, нитробензол, дихлорэтан, тетраэтилсвинец, хлороформ, диэтиловый эфир и др.) • Компоненты смешивающиеся в любых соотношениях (метанол, ацетон, формальдегид, этиленгликоль, уксусная кислота) ЗаконДальтона Общее давление паров смеси (упругость) равно сумме парциальных давлений (упругостей) еекомпонентов при данной температуре. Азеотропными называются смеси, у которых пар, находящийся в равновесии с жидкостью, обладает теми же свойствами, что и сама жидкая смесь. алкилгалогениды (хлороформ, ССl4), этиловый и изоамиловый спирты, фенол, анилин и др. ИЗОЛИРОВАНИЕ ЛЕТУЧИХ ЯДОВ ИЗ БИОМАТЕРИАЛАМЕТОД ДИСТИЛЛЯЦИИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ

7. Однофазная система Если индивидуальная температура кипения вещества низкая (ацетон, метиловый спирт), то оно перегоняется быстро и полностью. При высокой Ткип обычно полноты отгонки не достигается. Достоинства метода: • Происходит изолирование и одновременная очистка анализируемых веществ • Изолируются вещества, которые разлагаются при температуре кипения, имеют высокую температуру кипения и вещества нерастворимые в воде • Извлекаются вещества разных классов химических соединений. Недостатки метода: • Длительность • Трудоемкость • Требуется специальная аппаратура • Необходимость знания физико-химических параметров изолируемых веществ

8. Объекты судебно-химического исследования. Подготовкапроб Объекты - внутренние органы трупа, кровь, моча. При подозрении на отравление хлорорганическими веществами дополнительно направляется сальник и 1/3 головного мозга, метанолом - 1/3 головного мозга, этанолом - кровь из крупных вен, моча, мышечная ткань. Изолирование летучих ядов • Измельчение объекта. • Смешивание с водой до густой кашицы. • Подкисление до рН 2-3. • Перегонка. Подкислениепревратитнелетучиесолисинильнойкислоты (цианидыкалия, натрия), в видекоторыхонанаходится в биологическомобъекте, в свободную HCN, являющуюсялегколетучимсоединением

9. Нельзявоспользоватьсясильнымиминеральнымикислотами, т.к. этопривелобы: 1) к разрушениюмолекулы HCN (гидролиз), чтоприведет к еепотере и неодооткрытию: аммонийнаясоль муравьинойкислоты • 2) к переоткрытиюфенола в результатегидролизаегосернокислыхэфиров, являющихсянормальнойчастьюбиологическогоматериала:

10. Аппаратура и техника перегонки Рис.Установкадляизолированиялетучихядовперегонкой с водянымпаром. 1 - парообразователь; 2 – колба с объектомисследования; 3 - холодильник; 4 – приемник дистиллята, 5 – охлаждающий кристаллизатор.

11. СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА • Источники отравления: 1. ядра горького миндаля, абрикоса, вишни, лавровишни и др. растений семейства Rosaceae, содержащие гликозид амигдалин 2. фасеолюнатин– гликозид индийскихбобов (Phaseoluslunatus) 3. линамарин– гликозид семян льна 4. манник водяный, содержащим гликозид, отщепляющий HCN 5. дициан[(CN)2], хлор- и бромцианы (ClCN, BrCN) 6. горениецеллулоида 7. Следы HCN содержатся также в табачном дыме!

12. Смертельная доза чистой синильной кислоты - 0,05 — 0,1 г; цианида калия 0,15—0,25 г, ядер горького миндаля - 40—60 штук, а у детей —10—12 шт, Горькоминдальной воды (Aqua Amygdalarumamararum) - 60—100 мл

13. Гидролиз 2. Превращение в роданиды под влиянием фермента роданазы: KCN→KSCN. 3.  Соединение с гемоглобином крови. 4.  Связывание с цистеином. 5.  Присоединение к веществам, содержащим альдегидную группу, например к сахарам: • При хранении: KCN + СО2 + НОН = КНСО3 + HCN Биотрансформация синильной кислоты

14. реакция образования берлинской лазури. NaOH + HCN = NaCN + Н2О FeSO4 + 2NaCN = Fe(CN)2 + Na2SO4 Fe(CN)2 + 4NaCN = Na4[Fe(CN)6] 3Na4[Fe(CN)6] + 2Fe2(SO4)3 = Fe4[Fe(CN)6]3 + 6Na2SO4 Качественное обнаружение синильной кислоты

15. При исследованиисвежего трупного материала - объемное определение: взаимодействиеHCN с 0,1н (или 0,01н при малых количествах HCN) раствором AgNO3. Непрореагировавший нитрат серебра оттитровывают 0,1н (или 0,01н) раствором роданида аммония или калия при индикаторе железоаммонийные квасцы. При не вполне свежем трупном материале такой способ количественного определения неприменим, таккак сероводород, содержащийся в объекте исследования, будет реагировать с нитратом серебра, образуя сульфид серебра. В таких случаях обычно применяют весовой метод определения CN. Количественное обнаружение синильной кислоты

16. ЯДОВИТЫЕ ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ Хлороформ и хлоралгидрат Токсикологическое значение и метаболизм. Хлороформ является хорошим растворителем эфиров, лаков, некоторых алкалоидов. Как вещество, способное вызывать наркоз, хлороформ применяется в медицине. Хлоралгидрат используется в медицине в качестве быстродействующего снотворного средства. Конечными продуктами метаболизма хлороформа являются НС1 и СО2. Основные метаболиты хлоралгидрата в организме человека: СС13-СН2ОН — трихлорэтанол, возможно СС13-СООН (частично) трихлоруксусная кислота и глюкуронидтрихлорэтанола СС13-СH2-С6Н9O6. Все метаболиты выделяются с мочой.

17. Четыреххлористый углерод • Токсикологическое значение и метаболизм. • как хороший растворитель жиров, лаков, смол, восков, каучука и т. п., а также для удаления жировых пятен • в качестве консервирующего вещества для меховых изделий. • в ветеринарной практике в качестве противоглистного средства. В результате всасывания его из кишечника, особенно в присутствии жиров, при неосторожном применении его имели место отравления. • как средство для гашения пожаров, особенно для тушения горящей нефти, бензина и т. п. • Основные метаболиты - СНС13 (хлороформ), оксид углерода (IV).

18. 1,2-дихлорэтан (хлористый этилен) и трихлорэтилен • Токсикологическое значение и метаболизм. • Дихлорэтан • являясь прекрасным растворителем жиров, смол, масел, восков и парафинов, он используется в разнообразных экстракционных процессах • для обработки кожи перед дублением • для извлечения жира из шерсти • изолирования алкалоидов из растительного сырья, химической чистки и т.д. • исходный продукт для синтеза различных веществ (двухатомных спиртов и их эфиров, аминов, непредельных соединений, например хлористого винила, и др.). • используется также как антисептик и как инсектофунгицид в пушном хозяйстве при токсокарозе и уницинариозе серебристо-черных лисиц. • Трихлорэтилен также широко применяется в качестве растворителя, консерванта яиц, средства борьбы с паразитами и для других целей. • Смертельной дозой дихлорэтана при приеме внутрь считается 15-50 мл • В организме трихлорэтилен подвергается превращениям с образованием трихлоруксусной кислоты (СС13СООН) и трихлор-этанола (СС13-СН2ОН). Последний конъюгирует с глюкуроновой кислотой

19. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ • Формальдегид и формалин • Токсикологическое значение и метаболизм. • при изготовлении искусственных смол и пластических масс • при различных синтезах • в красочной и текстильной промышленности • в производстве мыла • для протравливания семян и обработки помещений, тары, инвентаря, транспортных средств • в лабораториях и музеях для сохранения препаратов • в медицине. • Введенный внутрь формальдегид выделяется частично в неизмененном состоянии, большая часть его окисляется до муравьиной кислоты, затем до углекислоты и воды.

20. Ацетон • Токсикологическое значение и метаболизм. • Являясь хорошим растворителем нитроклетчатки, ацетилклетчатки и смол, ацетон в больших количествах используется при производстве бездымного пороха, искусственного шелка и т.д.; он является исходным материалом для получения каучука и некоторых лекарственных веществ. • Незначительная часть ацетона, поступившего в организм, превращается в CO2, который выделяется с выдыхаемым воздухом. Некоторое количество ацетона выделяется из организма в неизменном виде с выдыхаемым воздухом и через кожу, а некоторое – с мочой.

21. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ • Уксусная кислота • Токсикологическое значение и метаболизм. • Различные препараты уксусной кислоты применяются в медицине, а также в химической и пищевкусовой промышленности, в фармации. • Метаболитом уксусной кислоты является ацетальдегид, превращающийся частично в этиловый спирт и частично разлагающийся с образованием CO2 и воды. • Смертельной дозой считают 15 г.

22. Качественное определение • Реакция образования индиго

23. 2. Образование окиси какодила • 3. Реакция образования уксусно-этилового эфира • 4. Реакция с хлоридом железа (III)

24. ФЕНОЛЫ Фенол Токсикологическое значение и метаболизм. Фенолы применяются для изготовления искусственных смол конденсацией с формальдегидом, являются исходным продуктом для синтеза некоторых органических красителей, салициловой кислоты, пикриновой кислоты, применяются для дезинфекции и дезинсекции. Они используются и в качестве инсектицидов, антиоксидантов, химических реактивов и т. д. Одноатомные фенолы, в частности карболовая кислота, ядовиты. Изредка имеют место умышленные отравления карболовой кислотой, встречаются отравления и в результате смешения ее с другими веществами.

25. Из организма фенолы выводятся с мочой в связанном с серной и глюкуроновой кислотами состоянии Смертельной дозой считают 8-15 г. Метаболизм

26. Крезолы Токсикологическое значение и метаболизм. Общая формула: HO-C6H4-CH3. Крезолы содержатся в каменноугольной смоле. Используются для получения смол, красителей, дезинфицирующих средств и т.д. Смесь из трёх изомеров крезолов (трикрезол) - главная составная часть неочищенной карболовой кислоты. Очищенная смесь изомеров - составной частью креозота (очищенной буковой древесной смолы). Смесь крезолов входит в состав креолина (смесь технического мыла и неочищенных крезолов) и лизола (смесь крезолов с калийным мылом). Лизол применяется для дезинфекции медицинского инструментария, а креолин используется в ветеринарии как дезинфицирующее средство.

27. Метаболизм: Небольшое количество крезолов в организме подвергается окислению. Из о- и м-крезолов образуются диокситолуолы, а п-крезол превращается в 3,4-диокситолуол и п-оксибензойную кислоту. И несвязанные крезолы, и их метаболиты выделяются из организма почками в виде конъюгатов с сульфатами и глюкуроновой кислотой. Незначительное количество крезолов, поступивших в организм, выделяется в несвязанном виде с выдыхаемым воздухом.

28. Токсикологическое значение и метаболизм Нитробензол в качестве пахучего вещества применяется в различных отраслях промышленности (мыловарение, производство сапожных кремов и др.), для растворения красок. При вскрытии характерным является долго сохраняющийся запах нитробензола, напоминающий запах синильной кислоты. Окраска крови и органов – шоколадная. Кровь вязкая, долго не свёртывается. Наблюдается венозная гиперемия всех органов. Из органов трупа нитробензол исчезает довольно быстро, восстанавливаясь сероводородом, образующимся при гниении: C6H5NO2 + 3 H2S = C6H5NH2 + 2 H2O + 3 S Ароматические нитропроизводныеНитробензол

29. Качественное обнаружение. • Переведение нитробензола в динитробензол C6H5NO2 + [NO2]+ + [HSO4]- ↔ H2SO4 + C6H4(NO2)2 остаток растворяют в ацетоне, смешивают с раствором щёлочи в метиловом спирте – при наличии динитробензола возникает фиолетовое окрашивание. 2. Восстановление нитробензола в анилин водородом в момент выделения: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 C6H5NO2 + 6 H = 2 H2O + C6H5NH2 Реакция идёт через ряд промежуточныхстадий: Образовавшийся анилин извлекают эфиром и исследуют реакциями на анилин.

30. Анилин Токсикологическое значение и метаболизм Качественное обнаружение. 1. Часть дистиллята смешивают с растворами серной кислоты и бихромата калия – постепенно наступает почернение вследствие образования анилинового чёрного 2. Часть дистиллята смешивают с насыщенным раствором брома в воде – белый осадок триброманилина: 3. При взаимодействии с хлорамином и фенолом анилин и его производные образуют индофенол, щелочная соль которого окрашена в синий цвет:

31. 4.   Реакция образования азокрасителя. Количественное обнаружение Основано либо на переведении его в триброманилин (весовое или объёмное определение), либо на переведении в азокраситель (колориметрическое или фотоэлектроколориметрическое определение).