Открытие стрихнина

1. Реакция с калий дихроматом и сульфатной кислотой. Стрихнин с калий бихроматом в присутствии сульфатной кислоты дает сине-фиолетовый цвет.

Методика выполнения реакции (вариант 1). В фарфоровую чашку вносят 5-10 капель хлороформного раствора исследуемого вещества или такое же количество хлороформного извлечения из биологического материала. Хлороформ выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 80 %-го раствора сульфатной кислоты. Содержимое фарфоровой чашки перемешивают стеклянной палочкой и в жидкость вносят кристаллик калий дихромата. Если фарфоровую чашку время от времени наклонять в разные стороны, то в момент стекания кислоты из сухого остатка от него тянутся сине-фиолетовые полосы. Эта реакция на стрихнин очень чувствительная, однако выполнению ее мешают морфин, бруцин, хинин, цитраты, тартраты и нитраты. На эту реакцию особенно отрицательно влияют нитратная кислота и ее соли. По этой причине реакция нитрата стрихнина с калий дихроматом и сульфатной кислотой почти не происходит.

Методика выполнения реакции (вариант 2). Для доказательства наличия нитрата стрихнина пробу исследуемого вещества (около 1 мг) нагревают с 2-3 каплями концентрированной ацетатной кислоты, раствор охлаждают, вносят в него кристаллик калий дихромата и 2 мл концентрированной сульфатной кислоты. При наличии нитрата стрихнина появляется фиолетовый цвет, который через несколько минут переходит в винно-красный.

2. Реакция с меркурий (II) хлоридом в концентрированной сульфатной кислоте.

Методика выполнения реакции. В пробирку вносят 1 мл исследуемого раствора, прибавляют 1 г гранулированного цинка и 1 мл 1 %-го раствора меркурий (II) хлорида в концентрированной сульфатной кислоте. Смесь нагревают на кипящем водном нагревателе на протяжении 2 мин, охлаждают и фильтруют. Каплю фильтрата вносят в углубление на пластинке для капельных реакций и прибавляют каплю 0,05 %-го раствора натрий нитрита. При наличии стрихнина возникает красный цвет.

3. Реакция с аммоний ванадатом в сульфатной кислоте. Раствор аммоний ванадата в концентрированной сульфатной кислоте (реактив Манделина) со стрихнином дает сине-фиолетовый цвет, которой переходит в красный. Этой реакции мешает большой избыток кислоты.

4. Реакция Витали – Морена. Стрихнин дает реакцию Витали - Морена. Во время этой реакции при наличии стрихнина возникает красный цвет. Эту реакцию дает и атропин, при наличии которого возникает красно-фиолетовый цвет.

5. Открытие стрихнина методом хроматографии. Для открытия стрихнина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С этой целью применяют методику хроматографирования, описанную для открытия наркотина.

6. Открытие стрихнина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор стрихнина в этиловом спирте имеет максимум поглощения при 255 нм. При такой же длине волны стрихнин имеет максимум поглощения и в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты. В ИК-области спектра основание стрихнина (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1664, 1480, 1392 и 764 см^-1.

7. Открытие стрихнина при наличии бруцина. Выполнению реакции на стрихнин с концентрированной сульфатной кислотой и калий дихроматом, а также с реактивом Манделина мешает бруцин. Поэтому при наличии смеси стрихнина и бруцина последний разрушают смесью сульфатной и нитратной кислот, а потом экстрагируют стрихнин диэтиловым эфиром. Эфирное извлечение выпаривают досуха, а в сухом остатке определяют стрихнин.

Методика выполнения реакции. Исследуемый раствор, который содержит стрихнин и бруцин, выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 2 мл разбавленной сульфатной кислоты и 2 капли концентрированной нитратной кислоты. Смесь оставляют на 1-2 ч. После этого жидкость подщелачивают раствором натрий гидроксида и взбалтывают с диэтиловым эфиром (2 раза по 5 мл). Эфирные извлечения объединяют и выпаривают досуха. В сухом остатке определяют наличие стрихнина с помощью соответствующих реакций.

Открытие бруцина

1. Реакция с раствором аммоний ванадата в сульфатной кислоте. Раствор аммоний ванадата в концентрированной сульфатной кислоте (реактив Манделина) дает с бруцином красный цвет, который переходит в желтый. Стрихнин тоже дает эту реакцию, однако цвет, который возникает во время этой реакции, отличается от цвета продукта реакции с бруцином.

2. Реакция с реактивом Фреде. Этот реактив дает с бруцином красный цвет, который переходит в желтый. Стрихнин не дает этой реакции.

3. Реакция с реактивом Эрдмана. Бруцин дает с реактивом Эрдмана красный цвет, который переходит в желтый. Стрихнин не дает этой реакции.

4. Реакция с нитратной кислотой и станум (II) хлоридом.

Методика выполнения реакции. К остатку после выпаривания исследуемого раствора или хлороформного извлечения из биологического материала прибавляют 3-5 капель концентрированной нитратной кислоты. При наличии бруцина появляется красный цвет, который переходит в желтый. Если к этому раствору прибавить несколько капель раствора станум (II) хлорида, появится фиолетовый цвет. При большом избытке нитратной кислоты интенсивность фиолетового цвета ослабляется.

5. Открытие бруцина методом хроматографии. Для открытия бруцина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля КСК. С помощью этого метода бруцин открывают так же, как и наркотин.

6. Открытие бруцина по УФ- и ИК-спектрам. Раствор бруцина в этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 267 и 301 нм. Бруцин в 0,05 моль/л растворе сульфатной кислоты имеет максимумы поглощения при 265 и 300 нм. В ИК-области спектра основание бруцина (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1649, 1500, 1450, 1285 и 1190 см^-1.
Открытие резерпина

1. Реакция с реактивом Эрдмана. С этим реактивом резерпин дает желтый цвет.

2. Реакция с реактивом Фреде. Резерпин с реактивом Фреде дает синий цвет, который переходит в зеленый.

3. Реакция с реактивом Манделина. Реактив Манделина с резерпином дает синий цвет, который при нагревании переходит в зеленый.

4. Реакция с калий дихроматом, ацетатной и сульфатной кислотами.

Методика выполнения реакции. К сухому остатку, полученному после выпаривания хлороформного извлечения из биологического материала, прибавляют 5 капель ледяной ацетатной кислоты и кристаллик калий дихромата, а потом - 2 мл концентрированной сульфатной кислоты. При наличии резерпина появляется зеленый цвет, который переходит в фиолетовый, а потом в красновато-коричневый.

5. Реакция с ванилином и хлоридной кислотой.

Методика выполнения реакции. К раствору исследуемого вещества прибавляют 2-3 капли 2 %-го раствора ванилина в концентрированной хлоридной кислоте. При наличии резерпина в исследуемом растворе появляется розово-фиолетовый цвет.

6. Реакция с раствором меркурий (II) хлорида.

Методика выполнения реакции. Несколько капель исследуемого раствора наносят на предметное стекло и прибавляют каплю раствора меркурий (II) хлорида. При наличии резерпина через несколько минут появляются кристаллы, которые имеют форму сферолитов, которые состоят из тонких пластинок.

7. Открытие резерпина за флуоресценцией его продуктов реакции.

Эту пробу можно выполнить в нескольких вариантах:

Методика выполнения реакции (вариант 1). Несколько капель хлороформного раствора исследуемого вещества вносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 2-3 капли 1 %-го раствора ацетатной кислоты, а потом жидкость облучают УФ-светлом. Появление желто-зеленой флуоресценции жидкости свидетельствует о наличии резерпина в пробе;

Методика выполнения реакции (вариант 2). К сухому остатку прибавляют 1 мл этилового спирта и каплю разбавленной сульфатной кислоты, а потом - 3-5 капель 0,1 моль/л раствора натрий нитрита. Если в исследуемой пробе содержится резерпин, появляется желто-зеленый цвет раствора с интенсивной флуоресценцией.

8. Открытие резерпина за УФ- и ИК-спектрами. Раствор резерпина в этиловом спирте имеет максимумы поглощения при 267 и 294 нм. В ИК-области спектра резерпин (диск с калий бромидом) имеет основные пики при 1120, 1220 и 1330 см^-1.
Открытие ядовитых веществ основного характера с помощью метода хроматографии в тонком слое сорбента (вариант 1).

Камеру для хроматографирования насыщают парами системы органических растворителей этилацетат-ацетон-аммиак (22,5:2,5:2,5) в течение двух часов. На линию старта на пластинку «силуфол» наносят по две капли извлечений, содержащие ядовитые вещества, которые максимально экстрагируются из щелочной среды. Пятна нанесенных растворов подсушивают на воздухе, а потом пластинку вносят в камеру для хроматографирования, насыщенную парами системы растворителей. Пластинку в камере оставляют на время необходимое для поднятия системы растворителей на 10 см выше от линии старта. Пластинку вынимают из камеры и высушивают на воздухе. После этого пластинку проявляют реактивом Драгендорфа в модификации Мунье.

ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ

1. 
   Методы изолирования производных индола, пиразолона, 4-аминобензойной кислоты из биологического материала.
   
2. 
   Условия проведения характерных реакций на производные индола, пиразолона, 4-аминобензойной кислоты.
   

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ

1. 
   Проводить реакции открытия производных индола, пиразолона, 4-аминобензойной кислоты.
   

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

Основные: 1. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - К. Высшая школа. 1989.- С. 265-270.

Приложению: 1. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. - М. Медицина. 1975. - С. 215-222.

2. Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. - К. Высшая школа. 1982.- С. 168-170, 173-174, 177-178, 180, 193, 195.

ЗАНЯТИЕ № 10.

ТЕМА: Анализ ядовитых веществ „щелочного” хлороформного извлечения на содержание производных фенантренизохинолина, алкалоидов опия, синтетических аналогов и заменителей морфина. Количественное определение „лекарственных ядов” в экстрактах органов трупов.

ЦЕЛЬ: Овладеть методиками выполнения осадочных, цветных и микрокристаллоскопических реакций, которые используются для открытия производных фенантренизохинолина, алкалоидов опия, синтетических аналогов и заменителей морфина в „щелочных” хлороформных извлечениях с целью дальнейшего их применения в химико-токсикологическом анализе.

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ

К производным фенантренизохинолина принадлежат морфин и кодеин. Морфин в медицине используются как сильное обезболивающее средство при онкологических заболеваниях, болевом шоке. Кроме того, при злоупотреблении данным препаратом возникает зависимость, т.е. наркомания. Часто передозировка ним приводит к смерти человека. В наше время злоупотребление происходит не только морфином, а и опием, который является смесью алкалоидов, а также его синтетическими аналогами. Поэтому необходимо уметь открывать все алкалоиды данной группы для правильного вывода причины отравления.

Для оценки характера отравления (смертельное, острое, хроническое), для определения скорости выведения яда из организма и решение других вопросов необходимо после открытия яда выполнить количественное определение его в извлечении. С этой целюь используют разные методы: фотометрические и экстракционно-фотометрические в видимой области спектра, прямой и дифференциальной спектрофотометрии в УФ-области, флюоресцентный, денситометрический и планиметрический (по площади пятна), метод газовой хроматографии и иммуннохимический.

БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

1. 
   Химические свойства исследуемых классов соединений (курс органической химии).
   
2. 
   Техника выполнения реакций осаждения, капельных, пробирочных и микрокристаллоскопических реакций (курс аналитической химии).
   
3. 
   Характерные реакции на морфин, кодеин, папаверин, апоморфин (курсы органической и фармацевтической химии).
   
4. 
   Пути всасывания, выведение алкалоидов из организма (курс токсикологической химии).
   
5. 
   Основные пути метаболизма морфина, кодеина (курс токсикологической химии).
   
6. 
   Применение производных изохинолина в медицине (курс фармакологии).
   

ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ

1. 
   Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм, изолирование, открытие производных фенантренизохинолина (морфин, кодеин).
   
2. 
   Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, метаболизм, изолирование, открытие алкалоидов опия (папаверин).
   
3. 
   Физико-химические свойства, применение, токсичное действие, первая помощь, метаболизм, изолирование, открытие синтетических аналогов морфина (апоморфин, дионин, героин, промедол).
   
4. 
   Количественное определение „лекарственных ядов” в экстрактах органов трупов.
   

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

1. 
   Разделите морфин и кодеин экстракционным методом при совместном присутствии в экстракте из биологического материала. Проведите анализ на эти вещества.
   
2. 
   Найден труп мужчины, который много времени находился на учете в связи с применением наркотиков. Проведите исследование внутренних органов на морфин и кодеин. Как доказать, что отравление вызвано опием.
   
3. 
   Как отличить героин и морфин. Чем усложняется анализ на морфин?
   
4. 
   При проведении исследования „щелочного” хлороформного извлечения с реактивом Манделина получили устойчивый зеленый цвет. Чем вызвано отравление? Проведите дальнейшие исследования „щелочного” хлороформного извлечения.
   

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Опий и омнопон

Опий - это высушенный молочный сок, который выделяется из недозрелых головок мака снотворного. В опии содержится свыше 20 алкалоидов.

Опий содержит также ряд других веществ, основными из которых есть белки, углеводы, кислоты, соли и некоторые другие азотосодержащие вещества. В зависимости от сорта и места прорастания снотворного мака опий может содержать от 2 до 20 % алкалоидов.

Главными алкалоидами опия является морфин, кодеин, папаверин, наркотин, нарцеин, тебаин и некоторые другие. Следует отметить, что опийные алкалоиды содержатся не только в молочном соке неспелых коробочек мака снотворного, в значительно меньших количествах они есть в коробочках и соломе дозревшего мака.

Продолжительное время опий и его препараты (настойку, экстракт, таблетки) широко применяли в медицине как болеутоляющие средства. Выделенные из опия алкалоиды (морфин, кодеин) также применяли в медицине как эффективные препараты при лечении некоторых заболеваний. Со временем было установлено, что опий, его препараты и некоторые алкалоиды, выделенные из опия, имеют выраженное наркотическое действие. Поэтому перечисленные препараты, как наркотики, были сняты с производства. Несмотря на это, опий, опийные алкалоиды, солома опийного мака реализуются на черном рынке среди наркоманов. В связи с этим перечисленные объекты могут направляться в судебно-химические лаборатории для исследования. Из-за высокой токсичности опийных алкалоидов они могут быть причиной отравлений, а органы и биологические жидкости трупов людей, которые погибли от отравления, могут быть объектами судебно-химического анализа.

Доказательством наличия опия в исследуемых объектах есть открытия в нем морфина, кодеина, наркотина, меконовой кислоты и меконина. Меконовая кислота и меконин не принадлежат к алкалоидам, но входят в состав опия. Алкалоиды опия, меконовую кислоту и меконин изолируют из исследуемых объектов водой, подкисленной сульфатной кислотой. Полученное кислое водное извлечение взбалтывают с хлороформом, который отделяют от водной фазы. В хлороформном извлечении из кислой среды определяют наркотин, меконовую кислоту и меконин. Кислое водное извлечение, оставшееся после взбалтывания с хлороформом, подщелачивают раствором натрий гидроксида и взбалтывают с хлороформом. В хлороформном извлечении из щелочной среды определяют наличие морфина и кодеина.

Открытие меконовой кислоты и меконина дает возможность отличить опий от омнопона, в котором этих веществ нет.

Омнопон - это смесь пяти алкалоидов опия (морфина, кодеина, наркотина, папаверина и тебаина), которая не содержит меконовой кислоты и меконина. В 1 мл 1 %-го ампульного раствора омнопона содержится 6,7 мг морфин гидрохлорида, 2,7 мг наркотина, 0,72 мг кодеина, 0,36 мг папаверин гидрохлорида и 0,05 мг тебаина.

Омнопон - это порошок кремового или светло-желтого цвета, который растворяется в воде (1:15), этиловом спирте (1:50). При взбалтывании омнопона с водой его растворы очень пенятся. Омнопон применяют в медицине преимущественно с той же целью, что и морфин.

В химико-токсикологическом анализе при исследовании биологического материала на наличие омнопона в извлечениях открывают морфин, кодеин, наркотин, папаверин и тебаин. При исследовании опия в извлечениях из биологического материала открывают теже алкалоиды и дополнительно проверяют теже извлечения на наличие меконовой кислоты и меконина.
МОРФИН

Физико-химические свойства: основание морфина мало растворяется в воде (в холодной 1:5000, в горячей 1:500), диэтиловом эфире (1:7630), бензоле (1:1600), хлороформе (1:1500), лучше растворяется в этиловом спирте (в холодном 1:250, кипящем 1:13).

Ацетат морфина растворяется в этиловом спирте (1:100), лучше - в воде (1:2,5), почти не растворяется в диэтиловом эфире.

Гидрохлорид морфина растворяется в этиловом спирте (1:100), воде (1:23), почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.

Сульфат морфина мало растворяется в этиловом спирте (1:1000), лучше в воде (1:21); практически не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.

Тартрат морфина растворяется в воде (1:10), хуже - в этиловом спирте (1:1000), почти не растворяется в диэтиловом эфире и хлороформе.

Морфин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов. Наибольшие количества морфина экстрагируются хлороформом при рН =8,6...10,2.

Применение. В медицинской практике применяется преимущественно морфина гидрохлорид в онкологии, при шоковых состояниях. Морфина сульфат входит в состав „словалгин 30 ретард”.

Действие на организм. Этот препарат является основным представителем наркотических анальгетиков. Морфин имеет сильное болеутоляющее действие. Он снижает возбуждаемость болевых центров, владеет противошоковым действием при травмах и т.п. Морфин вызывает состояние эйфории. Повторное употребление морфина приводит к привыканию к нему (наркоманию). Этот алкалоид плохо всасывается в кровь из пищеварительного канала. После парентерального введение морфина в организм уровень его в крови достигает максимума через 1 ч.

Метаболизм. В организме основное количество морфина связывается с глюкуроновой кислотой и в виде глюкуронида выделяется с мочой. За первые 8 часов после введения морфина в организм 50 % его выделяется из организма с мочой в виде глюкуронида, а за 24 часа из организма выводит с мочой около 90 % глюкуронида морфина. Незначительное количество морфина в организме подвергается N-деметилированию (образуется норморфин) и О-метилированию (образуется кодеин). При гниении органов трупов морфин постепенно превращается в псевдоморфин, который называют еще оксидиморфином, или дегидроморфином. Поэтому через определенное время в гнилом биоматериале морфин не открывается, а вместо него можно открыть псевдоморфин.
КОДЕИН

(1:20) воде, диэтиловом эфире (1:50), хлороформе (1:2), этиловом спирте (1:2). Гидрохлорид кодеина плохо растворяется в хлороформе (1:800), лучше - в этиловом спирте (1:100) и воде (1:30). Фосфат кодеина мало растворяется в этиловом спирте (1:450), диэтиловом эфире и хлороформе, лучше - в воде (1:4). Сульфат кодеина плохо растворяется в этиловом спирте (1:1300), диэтиловом эфире и хлороформе, лучше - в воде (1:30).

Кодеин экстрагируется органическими растворителями с подщелоченных водных растворов. Максимальные количества кодеина экстрагируются хлороформом при рН = 8.

Применение. Кодеин применяют в медицине в виде основания и фосфата. Он входит в состав таких препаратов: седалгин-нео, кофекс, пенталгин-ICN, пиралгин, солпадеин, спазмовералгин нео, эффералган кодеин. Солпадеин как комплексное средство используют при головных, зубных болях, гриппе, невралгия и др. Некоторые из них применяют как анальгетики.

Действие на организм. По действию на организм кодеин подобен морфину. Однако обезболивающее действие кодеина выражено слабее, чем морфина. Кодеин меньшей мерой, чем морфин, угнетает дыхание. Кодеин уменьшает возбуждаемость кашлевого центра и потому назначается против кашля. Этот алкалоид в сочетании с анальгином, амидопирином, кофеином и другими препаратами применяется при головных болях и т.п. Кодеин менее токсичный, чем морфин. При частом употреблении кодеина появляется привыкание к нему. Поэтому кодеин отнесен к наркотикам.

Метаболизм. В организме кодеин метаболизирует тремя путями. Часть кодеина связывается с глюкуроновой кислотой и выделяется с мочой в виде глюкуронида. Некоторое количество кодеина деметилируется (при О-деметилировании кодеина образуется морфин, при N-деметилировании - норкодеин). Незначительное количество кодеина выделяется с мочой в неизмененном виде. Через 6 часов после поступления кодеина в кровь из организма выделяется около двох третих дозы, а через 24 часа он почти полностью исчезает из организма.

<предыдущая страница | следующая страница>