Токсикологическая химия

В свободном и связанном виде синильная кислота встречается в растениях, чаще всего в виде гликозида амигдалина, содержится в коксовом газе, табачном дыме, образуется при термическом разложении найлона, полиуретанов и др.

 

Синильную кислоту применяют в производстве цианидов, хлорциана,

 

акрилонитрила, акрилатов, аминокислот, гидроксинитрилов, как фумигант.

 

Сильно токсична, задерживает окислительные и ферментативные процессы,

 

связывает гемоглобин в циангемоглобин, парализует дыхательный центр и вызывает удушье; проникает через неповрежденную кожу.

 

Цианиды калия и натрия - реагенты для извлечения серебра и золота из руд, реактивы в комплексонометрическом анализе для определения серебра, никеля и ртути, компоненты электролитов для очистки платины от серебра и для гальванического золочения и серебрения. Высокотоксичны, вызывают удушье вследствие паралича тканевого дыхания. Порошки и растворы KCN раздражают кожу.

 

Качественное обнаружение синильной кислоты

 

1. Реакция образования берлинской лазури

Появление синего осадка или синей окраски указывают на наличие синильной кислоты. При малых количествах синильной кислоты в растворах окраска появляется только через 24-48 час.

 

При изучении данной реакции следует проделать ее несколько раз со все уменьшающейся концентрацией исследуемого вещества в растворе.

 

Чувствительность реакции - 20 мкг синильной кислоты в 1 мл раствора. Реакция специфична и имеет положительное судебно-химическое значение.

 

2. Реакция образования роданида железа

Появление кроваво-красной окраски указывает на наличие цианидов в растворе. При взбалтывании окрашенного раствора с диэтиловым эфиром окраска переходит в эфирный слой.

 

Чувствительность реакции - 10 мкг синильной кислоты в 1 мл.

 

Обнаружение цианидов методом микродиффузии

Метод микродиффузии обнаружения синильной кислоты и её солей основан на реакции с пиридином и барбитуровой кислотой. Суть реакции заключается в расщеплении пиридинового цикла при действии хлорамина Т в щелочной среде - с образованием производного глутаконового альдегида. Производное глутаконового альдегида малоустойчивое соединение, существующий в двух таутомерных формах, который далее конденсируется с барбитуровой кислотой с образованием окрашенного соединения.

 

В наружную камеру прибора для микродиффузии вносят 2-4 мл крови

 

или мочи (или 1 г гомогената ткани), прибавляют 3-4 капли 10 % раствора

 

кислоты серной. Во внутреннюю камеру прибора наливают 3,3 мл 0,1 моль/л

 

раствора натрия гидроксида. Прибор плотно закрывают крышкой и оставляют на 3-4 ч при комнатной температуре. Затем из внутренней камеры берут 1 мл жидкости, прибавляют 1 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида , 2 мл 1 моль/л раствора натрия гидрофосфата и 1 мл 0,25 моль/л раствора хлорамина Т. Жидкость взбалтывают и через 2-3 мин прибавляют 3 мл реактива, содержащего барбитуровую кислоту и пиридин. Смесь взбалтывают и оставляют на 10 мин. Появление красной окраски указывает на присутствие цианидов в исследуемой жидкости.

 

Количественное определение

 

Для количественного определения изолирование синильной кислоты

 

проводят из отдельной навески биологического материала. Перегонку ведут до тех пор, пока последняя порция дистиллята не перестанет давать реакции образования берлинской лазури. При исследовании свежего биологического материала можно использовать титриметрический метод анализа. Весовой метод применяют к свежему и загнившему биологическому материалу.

 

1. Титриметрический метод. Метод основан на взаимодействии  синильной кислоты с 0,1 моль/л (или 0,01 моль/л при малых количествах  синильной кислоты) раствором серебра  нитрата. Непрореагировавший серебра  нитрат оттитровывают 0,1 моль/л (или 0,01 моль/л) раствором аммония или калия тиоцианата, индикатор - железо-аммониевые квасцы.

 

2. Весовой метод. Дистиллят  собирают в 2-3 приёмника, соединенных  между собой и содержащих 0,2 % раствор  серебра нитрата. По окончании отгонки содержимое приёмников обмывают водой очищенной и промывные воды присоединяют к основной жидкости. Раствор подкисляют кислотой азотной до кислой реакции по лакмусу и осадок количественно переносят на фильтр. Полученный осадок промывают раствором аммиака для растворения серебра цианида от нерастворимого в нём серебра сульфида. Фильтрат подкисляют кислотой азотной разбавленной до резко кислой реакции (рН1-2) на лакмус, выделившийся осадок серебра цианида отфильтровывают, промывают водой очищенной и высушивают вместе с фильтром. Затем фильтр сжигают и осадок прокаливают во взвешенном фарфоровом тигле до постоянного веса.

 

 

Осадок металлического серебра взвешивают и пересчитывают на кислоту синильную по формуле:

где X - количество исследуемого вещества в мг;

 

а - вес весовой формы в мг;

 

F - коэффициент пересчёта, равный для синильной кислоты (по серебру);

 

n - навеска исследуемого  вещества в г.

 

4.3.2. АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ

Алкилгалогениды находят широкое применение в лакокрасочной, кожевенной, электротехнической, фармацевтической промышленности; при приготовлении полимерных материалов как пластификаторы, мономеры и сополимеры. Используются в качестве растворителей, в том числе для обезжиривания и экстрагирования жиров и эфирных масел, хладагентов, пестицидов, в органическом синтезе, при производстве каучука, резинотехнических изделий.

 

Почти все хлорпроизводные алканов опасные яды. Максимальная смертность отмечается при отравлениях хлороформом, четырёххлористым углеродом, 1,2-дихлорэтаном. В картине отравления помимо фазы наркоза, которая проявляется преимущественно при ингаляционных отравлениях, выделяют и токсическую. Токсическая фаза, протекающая с поражением печени, почек и ЦНС, наиболее выражена при приёме хлорпроизводных алканов внутрь, но отмечается и при других путях поступления. Токсичность хлорпроизводных алканов усиливается при одновременном или предварительном действии этанола, как при ингаляции, так и при внутрижелудочном введении. Потенцирующее действие отмечается при комбинации хлорпроизводных алканов и с другими алифатическими спиртами.

 

Усиление загрязнения окружающей среды хлорпроизводными углеводородов - вероятная причина роста раковых заболеваний.

 

Поступают в организм при ингаляции, перорально, через кожные покровы.

 

Определение летучих хлорпроизводных алканов в выдыхаемом воздухе основано на последовательном применении ГХ и масс-спектрометрии. Используют также ГЖХ и хромато-масс-спектрометрический метод. В воде -ГХ и спектрофотометрические. В биологическом материале определяют ГХ и масс-спектрометрическими методами. Применяют также хроматографию в тонком слое. Сохраняют значение методы, основанные на реакции Фудживара - окрашивание раствора пиридина при взаимодействии с хропроизводными углеводородов в щелочной среде.

 

4.3.2.1.ХЛОРОФОРМ(трихлорметан) СНСl3

Хлороформ представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с резким характерным запахом, сладковатым, жгучим вкусом; т. кип. 61,1°С; образует азеотропную смесь с водой (т. кип. 56,2 °С, 97,4 % хлороформа). Используют хлороформ главным образом для производства хладона 22, как растворитель, хладагент, в синтезе лекарственных препаратов. Ранее применялся в медицине как средство для наркоза. Хлороформ - негорюч, на свету разлагается, особенно при контакте с открытым пламенем, образуя фосген. Вызывает наркоз. Обладает гепатотропным, нефротоксическим и кардиотоксическим действием; вызывает канцерогенный и мутагенный эффекты; раздражает слизистые оболочки.

 

Качественное обнаружение

 

1. Реакция отщепления атомов хлора

Появляется белый осадок, растворимый в растворе аммиака. Параллельно проводят пробу в тех же условиях с 1 мл исследуемого раствора и натрия гидроксидом, но без нагревания (для исключения ионов хлора в исследуемом растворе).

 

Реакция не специфична, является общей для всех хлорпроизводных. Чувствительность реакции 0,2 мг.

 

2. Реакция с резорцином в щелочной среде

После нагревания пробирки на кипящей водяной бане в течение 5-10 мин. появляется розовая или малиновая окраска. Параллельно выполняется контрольный опыт («слепой» опыт), цель которого - исключить ошибки за счет продуктов окисления резорцина, окрашенных в зеленый цвет и маскирующих розовое окрашивание.

 

Реакция не специфична, ее дают все хлорпроизводные, кроме дихлорэтана, а также формальдегид.

 

3. Реакция образования изонитрила

Появляется резкий раздражающий запах изонитрила. Реакция не специфична, ее дают все хлорпроизводные, за исключением дихлорэтана.

 

Чувствительность реакции 0,01 мг.

 

4. Реакция с реактивом Фелинга.

Выпадает желтый осадок гидрооксида меди (Cu(OH)2), переходящий в красный осадок закиси меди (Cu2O).

 

Реакция не специфична, ее дает хлороформ, хлоралгидрат и формальдегид. Не дают четыреххлористый углерод и дихлорэтан. Чувствительность реакции 3 мг.

 

4.3.2.2. ХЛОРАЛГИДРАТ (2,2,2-трихлорэтандиол-1,1) СС13СН(ОН)2

Бесцветные, прозрачные кристаллы или мелкокристаллический порошок с характерным острым запахом, слегка горьковатого вкуса. Т.пл. 51,4 °С, т. кип. 97,5 °С. Растворим в этаноле, диэтиловом эфире, слабо растворим в бензоле, сероуглероде.

 

Применяют как успокаивающее внутрь и ректально, как снотворное и противосудорожное средство.

 

Признаки острого отравления при передозировке: глубокий сон, затем наркотическое состояние, ослабление дыхания и падение сердечной деятельности.

 

Качественное обнаружение

 

Хлоралгидрат дает все реакции, которые используют для обнаружения хлороформа (см. реакции 1-4), т.к. они проводятся в присутствии щелочи, под влиянием которой хлоралгидрат разлагается с выделением хлороформа:

Для отличия хлоралгидрата от  хлороформа используются следующие пробы:

 

1. Реакция с реактивом Несслера

Образуется кирпично-красный осадок, который затем становится грязно-зеленым. Другие хлорпроизводные этой реакции не дают.

 

Реакция не специфична, ее дают альдегиды и другие восстановители.

 

2. Экстракция из дистиллята (при положительном результате проведённых реакций 1-4).

 

Часть дистиллята 2-3 раза встряхивают в делительной воронке с порциями эфира по 5 мл, эфирные вытяжки соединяют и фильтруют через сухой фильтр в фарфоровую чашку. Фильтрат выпаривают досуха при комнатной температуре под тягой. Если в дистилляте был хлороформ, то он улетучивается вместе с эфиром. При наличии хлоралгидрата в чашке остается остаток кристаллического вещества. Для подтверждения хлоралгидрата в остатке к нему прибавляют 2-Змл воды и полученный раствор подвергают исследованию при помощи вышеуказанных реакций.

 

3. ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ УГЛЕРОД (тетрахлорметан) ССl4

Бесцветная жидкость с резким сладковатым запахом, т. кип. 76,7 °С, образует азеотропную смесь с водой (т. кип. 66 °С, 95,9 % четыреххлористого углерода). Четыреххлористый углерод - сырье для производства хладонов, растворитель, огнетушащее средство. Четыреххлористый углерод - негорюч, взрыво- и пожароопасен. Ядовит при вдыхании, попадании внутрь через желудочно-кишечный тракт или всасывании через кожные покровы и слизистые оболочки; обладает канцерогенным, мутагенным, тератогенным, эмбриотропным действием.

 

 

Качественное обнаружение

 

1. Реакция отщепления хлора (методика описана выше).

2. Реакция с резорцином в щелочной среде (методика описана выше - см. 4.3.2.1)

3. Реакция образования изонитрила (методика описана выше - см. 4.3.2.2)

В отличие от хлороформа и хлоралгидрата четыреххлористый углерод не дает реакции с реактивом Фелинга, т.к. в процессе нагревания с раствором щелочи не образуется веществ, обладающих восстановительными свойствами.

 

Заключение о наличии четыреххлористого углерода в дистилляте делают при положительном результате реакций 1-3 и отсутствии результата реакции с реактивом Фелинга.

 

4.3.2.4. 1.2 -ДИХЛОРЭТАН (хлористый  этилен) CICH2CH2CI

 

Бесцветная жидкость со сладковатым запахом; т. кип. 83,47 °С, образует азеотропную смесь с водой (т. кип. 71,6 °С, 91,8 % дихлорэтана). Используют дихлорэтан главным образом для производства винилхлорида, а также этилендиамина, этиленгликоля, полисульфидных каучуков; как растворитель, фумигант. Дихлорэтан может вызывать психические расстройства, поражения печени и почек, головокружение и рвоту при попадании внутрь или при воздействии паров в концентрациях, превышающих ПДК, равную 10 мг/м3.

 

Качественное обнаружение

 

1. Реакция отщепления хлорид - ионов в жестких условиях (при длительном кипячении со спиртовым раствором щелочи или при нагревании под давлением).

Хлорид-ион доказывают реакцией с нитратом серебра.

 

2. Реакция образования этиленгликоля и обнаружение его после переведения в формальдегид

Наличие образовавшегося в процессе реакции формальдегида определяют при помощи реакции с хромотроповой или фуксинсернистой кислотами.