Глава 9. Методы обнаружения и определения «летучих» ядов

Токсикологическая химия Вергейчик Т.Х.

9.1. Обнаружение спиртов (С1-С5) с помощью газожидкостной хроматографии

9.2. Газохроматографический метод обнаружения хлорорганических и ароматических углеводородов

9.3. Количественное определение «летучих» ядов с помощью газожидкостной хроматографии

9.4. Обнаружение и определение «летучих» ядов с помощью химических реакций

• 9.4.1. Синильная кислота
• 9.4.2. Формальдегид
• 9.4.3. Этиловый спирт
• 9.4.4. Метиловый спирт

Часть 2

• 9.4.5. Амиловые спирты
• 9.4.6. Алкилгалогениды
• 9.4.7. Ацетон (пропанон, диметилкетон)
• 9.4.8. Фенол (карболовая кислота)
• 9.4.9. Крезолы (метилфенолы, гидрокситолуолы)
• 9.4.10. Хлористый этилен (1,2-дихлорэтан)
• 9.4.11. Этиленгликоль
• 9.4.12. Кислота уксусная

Глава 9. МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ «ЛЕТУЧИХ» ЯДОВ

К «летучим» ядам в токсикологической химии относят несколько групп химических соединений. Несмотря на различие в химическом строении, общим свойством является их летучесть при нагревании или способность перегоняться с водой. Способы изолиро­вания «летучих» ядов были рассмотрены ранее. В данном разделе остановимся на спосо­бах их обнаружения и количественного определения. Учитывая летучесть данной группы соединений, наиболее приемлемым методом анализа является газохроматографический.

9.1. Обнаружение спиртов (C1 — C5) с помощью газожидкостной хроматографии

В практике химико-токсикологического анализа стандартным и официально признан­ным методом определения спиртов является метод ГЖХ-анализа, основанный на дери­ватизации путем перевода их в более летучие соединения — алкилнитриты. Спирты непо­средственно в исследуемом объекте (крови, моче) обрабатывают нитритом натрия в сре­де трихлоруксусной кислоты. Трихлоруксусная кислота осаждает белки крови, создает условия для образования эфиров (алкилнитритов). Химические реакции, происходящие при этом, можно представить на примере этанола следующим образом:

ССl₃СООН + NaNO₃ → HNO₂+ CH₃COONa
C₂H₅OH + HONO → C₂H₅ONO + H₂O этилнитрит

Методика: 0,5 мл исследуемой жидкости (крови, мочи) помещают в пенициллиновые флаконы, содержащие 0,5 мл 50% раствора трихлоруксусной кислоты, и энергично пере­мешивают. Флаконы фиксируют в специальном пенале, вносят в них с помощью меди­цинского шприца 0,35 мл 30% раствора нитрита натрия. Смесь встряхивают маятникообразными движениями и оставляют на 1 мин. Из каждого флакона путем прокола пробки отбирают 0,5 мл парогазовой фазы и вводят ее в дозатор хроматографа.

Условия анализа (по указаниям «Методического освидетельствования для уста­новления факта употребления алкоголя и состояния опьянения») газовый хроматограф ЛХМ-8МД, или «Цвет»; газ носитель — гелий, скорость потока — 24 мл/мин; колонка ме­таллическая с диаметром 3 мм, длиной 2 м; температура колонки — 60°С; твердый носи­тель — целит С-22 (фракция 60-80 меш.), модифицированный металлическим серебром; неподвижная фаза — полиэтиленгликоль-1500; соотношение неподвижной фазы к подвиж­ной — 1:10. В качестве детектора используют катарометр или плазменно-ионизационный детектор (ПИД).

В практике химико-токсикологических лабораторий могут использоваться несколько иные условия анализа. Газом-носителем является азот, неподвижной фазой — смесь сква- лана и полиэтиленгликоля-1500 в соотношении 70:30; твердым носителем — хроматон- N-Super, модифицированный серебром; температура колонки — 50°С; температура ис­парителя — 100°С; температура детектора — 100°С; подвижная фаза — азот со скоростью 35 мл/мин; скорость диаграммной ленты — 600 мм/мин; детектор — ПИД.

 

В процессе хроматографирования отмечают время выхода отдельных пиков. На ри­сунке 77 представлена хроматограмма разделения спиртов в виде алкилнитритов с по­мощью ГЖХ. Идентификацию вышедших из колонки веществ проводят по времени удерживания, которое рассчитывают от момента введения пробы в дозатор до момента появления максимума пика на хроматограмме.

С помощью метода ГЖХ можно определять этиловый спирт на уровне его естествен­ного содержания в крови (моче). Этот метод нашел широкое применение также в анализе алкогольных напитков и спиртсодержащих жидкостей.

9.2. Газохроматографический метод обнаружения хлорорганических и ароматических углеводородов

Методика обнаружения разработана Московским городским бюро судебно-медицинской экспертизы и описана В.А.Мищихиным. Она основана на использовании парофазного анализа. Разделение веществ проводится на двух или четырех хроматографических ко­лонках с неподвижными фазами различной полярности. В качестве детектора предложе­но использовать ПИД. При калибровке прибора и его поверке используется стандартная смесь хлорорганических и ароматических углеводородов.

Обнаружение ведут по следующей методике. В пенициллиновый флакон вносят 0,5 мл 0,2% раствора н-пропанола, 5 г измельченного биологического материала или 2 мл крови (мочи). Флакон закрывают резиновой пробкой, обкатывают алюминиевым колпач­ком и нагревают на водяной бане 10 мин при температуре 80°С. Медицинским шприцем отбирают 2 мл парогазовой фазы и вводят в хроматограф. Идентификацию веществ про­водят относительно времени удерживания н-пропанола, которое принимают за 1.

Автором методики приведено относительное время удерживания на 4 колонках 32 наиболее часто встречающихся в практике химико-токсикологического анализа веществ, в том числе веществ, не относящихся к хлорорганическим, но на которые про­водят ненаправленный анализ в соответствии с Приказом М3 РФ №1021 (метиловый, изоамиловый, этиловый спирты, ацетон, формальдегид и др.).

Методика рекомендована для исследования на «летучие» яды следующих объектов: желудка с содержимым, печени, почек, кишечника, мозга, легких, мышц, сальника, крови и мочи.

Анализ «летучих» ядов по методике международной ассоциации токсикологов

В основе методики — парофазный анализ. Он рекомендован для анализа «летучих» ядов с температурой кипения до 150°С.

Предложено использовать: 2 хроматографические колонки диаметром 3 мм, длиной 1,5-3 м; сорбент в обеих колонках Carbopack В AW (80-120 меш.); неподвижные жидкие фазы 6,6% Carbowax 20 М (колонка 1) и 0,3% Carbowax 20 М (колонка 2).

Сорбент Carbopack В AW представляет собой трафитированный уголь. Неподвижная жид­кая фаза Carbowax 20 М — это полиэтиленгликоль, имеющий молекулярную массу 20 000.

В приведенных условиях на 2 колонках разделены и идентифицированы более 1000 различных «летучих» ядов (по индексам удерживания Ковача в гомологическом ряду алифатических спиртов).

Предложенная методика позволяет полностью исключить необходимость изолирова­ния «летучих» ядов перегонкой с водяным паром.

9.3. Количественное определение «летучих» ядов с помощью газожидкостной хроматографии

Для расчетов количественного определения токсических веществ в извлечениях из био­логических объектов используют метод абсолютной градуировки и метод внутреннего стандарта.

Метод абсолютной градуировки основан на предварительном определении зависи­мости между количеством введенного вещества и площадью или высотой пика на хро­матограмме. В хроматограф вводят известное количество градуировочной смеси, опреде­ляют площади или высоты полученных пиков и строят график зависимости площади или высоты пика от количества введенного вещества. Затем анализируют исследуемый образец, измеряют площадь или высоту пика определяемого компонента и по градуиро­вочному графику рассчитывают его количество.

Метод внутреннего стандарта основан на сравнении пика (по высоте или пло­щади) анализируемого вещества с высотой или площадью пика образца известной кон­центрации. Площадь пика на хроматограмме устанавливают с помощью планиметра или умножением высоты пика на его полуширину.

Для целей химико-токсикологического анализа чаще всего используют метод вну­треннего стандарта. Это позволяет избежать многих ошибок, так как исследуемое веще­ство и внутренний стандарт хроматографируются в абсолютно одинаковых условиях.

В качестве внутреннего стандарта используют при количественном определении «ле­тучих» ядов пропиловый или изопропиловый спирт.

Количественное определение алифатических спиртов (C1-C5) с помощью ГЖХ. Во флакон вместимостью до 10 мл, содержащий 0,5 мл 50% раствора трихлоруксусной кислоты, вносят 0,5 мл раствора изопропилового спирта с концентрацией 4%о (внутрен­ний стандарт) и 0,5 мл исследуемой пробы (крови или мочи). Флакон закрывают ре­зиновой пробкой, которую фиксируют. Содержимое флакона перемешивают и шприцем вводят 0,35 мл 30% раствора нитрита натрия, встряхивают и оставляют на 1 мин. Затем отбирают 0,5 мл парогазовой фазы и вводят в прибор. По полученной хроматограмме из­меряют высоту (площадь) пиков «стандарта» и определяемых веществ (рис. 78).

Для расчета концентрации спирта и других «летучих» ядов в исследуемой пробе ис­пользуют калибровочный график зависимости концентрации и соотношения высот (площа­дей) пика этанола («летучего» яда) к пику изопропанола (или пропанола). Калибровочный график строят ежедневно по 3—4 концентрациям анализируемого ядовитого вещества.

Удобнее пользоваться величиной fR — фактора чувствительности или калибровочного коэффициента, который является постоянным для данной пары веществ на каждой ко­лонке и зависит от летучести определяемых веществ в условиях опыта.

Калибровочный коэффициент рассчитывается по формуле:

где Cг/л — концентрация спирта («летучего» яда), hвн.ст. — высота пика внутреннего стандарта пропанола или изопропанола, hх — высота пика определяемого спирта(«летучего» яда), n – число измерений (обычно не менее 3).

Калибровочный коэффициент вводят в формулу расчета концентрации спирта («ле­тучего» яда) в исследуемой пробе.

где Сх — концентрация спирта («летучего» яда) в пробе, %о; hx — высота пика определяе­мого спирта («летучего» яда); hвн.ст. — высота пика внутреннего стандарта; β — коэф­фициент пересчета водных растворов, на которых проводилось определение на ис­следуемый объект; для крови β=0,95, для мочи β=1,05.

9.4. Обнаружение и определение «летучих» ядов с помощью химических реакций

Химический метод является сравнительно малочувствительным. В данном разделе хи­мический метод анализа «летучих» ядов представлен в классических традициях.

Путем перегонки с водяным паром получают 3 порции дистиллята.

Первая порция дистиллята полностью используется для обнаружения синиль­ной кислоты (HCN). Вторая и третья порции дистиллята, которые иногда объеди­няют, используются для определения других летучих ядовитых веществ.

9.4.1. Синильная кислота

Синильная (цианистоводородная) кислота — газ или бесцветная жидкость с температу­рой кипения 25,6°С, имеет запах горького миндаля, смешивается с водой и органически­ми растворителями. При 13°С затвердевает, образуя волокнистую, кристаллическую массу, является слабой кислотой (константа диссоциации равна 1,32 • 10^-9), ее соли легко гидролизуются.

Токсикологическое значение синильной кислоты и ее солей В свободном виде синильная кислота не встречается. Она входит в состав гликозида амигдалина. Амигдалин содержится в семенах горького и сладкого миндаля (Amygdalus communis), в косточках персиков (Persica vulgaris), абрикосов (Armeniaca vulgaris), сли­вы (Primus domectica), вишни (Cerasus vulgaris), черешни (Cerasus avium) и других видах семейства Rosaceae.

Гликозид амигдалин под влиянием ферментов, кислот легко расщепляется на глюко­зу, бензальдегид и синильную кислоту (см. раздел 4.3).

Абсолютной смертельной дозой для человека считается 40 г горького миндаля (со­держание амигдалина достигает 8%) или 100 очищенных семян абрикосов, содержащих до 1 г амигдалина. Для детей эта доза составляет 10-12 семян.

Синильную кислоту, ее соли и производные применяют в лабораторном деле, гальва­нопластике, в сельском хозяйстве в качестве дератизаторов и дезинфицирующих средств, в кожевенной, текстильной, горной промышленности.

В медицинской практике применяют миндальное масло, которое получают прессо­ванием семян сладкого и горького миндаля. Это прозрачная жидкость, без запаха, при­ятного вкуса. Назначается внутрь как легкое слабительное.

Все цианиды являются высокотоксичными соединениями. Смертельная доза синиль­ной кислоты для человека составляет 0,05-0,1 г, солей — 0,15-0,25 г.

Синильная кислота может поступать в организм с вдыхаемым воздухом, всасываться через кожные покровы, через пищеварительный канал. Соли синильной кислоты посту­пают в организм через ЖКТ.

Попадая в организм, цианиды стабилизируют железо цитохромоксидазы в трехва­лентном состоянии. В результате полностью нарушается клеточное дыхание. Наступает тканевая гипоксия, несмотря на то, что кровь насыщена кислородом. Наиболее чувстви­тельны к дефициту кислорода клетки ЦНС. Кроме этого, цианиды нарушают деятельность более 20 ферментных реакций. Такое многогранное действие приводит к стреми­тельному развитию интоксикации и быстрой смерти пострадавшего.

Отравления синильной кислотой могут быть молниеносными и замедленными. При остром молниеносном отравлении (прием большой дозы натощак) пострадавший непро­извольно вскрикивает, мгновенно теряет сознание, падает, изгибаясь дугой (опистонус). Эта форма отравления может длиться 3-5 мин, затем наступает смерть. При замедлен­ной форме отмечаются боли в области сердца, царапанье в горле, мышечная слабость, тошнота, рвота, пошатывание, головокружение, головная боль, покраснение слизистых оболочек, кожи лица, жгучий горький вкус во рту, металлический привкус, онемение рта и зева, слюнотечение, одышка, учащенное дыхание, тонические и тетанические судороги, затем паралич, остановка дыхания и сердечной деятельности.

При патологоанатомическом исследовании обнаруживают признаки, характерные для смерти от асфиксии. Это вишнево-красный цвет трупных пятен, ушных раковин, губ, лица, внутренних органов, слизистой желудка за счет образования циангематина. От полостей ощущается запах горького миндаля. В содержимом желудка могут быть обнаружены частицы зерен (при отравлении зернами косточковых плодов) в виде белых крупинок и мелких коричневых чешуек оболочки.

Пути метаболизма синильной кислоты

Метаболитом синильной кислоты является тиоцианат, который образуется при конъю­гации цианидов с серой под влиянием фермента роданазы. Синильная кислота может связываться с метгемоглобином, образуя цианметгемоглобин, и с цистеином.

В органах трупа синильная кислота и цианиды довольно быстро разрушаются. Основными путями превращения синильной кислоты являются: гидролиз, в результате чего образуются аммиак, муравьиная кислота и ее аммониевая соль, которые являются эндогенными соединениями; в трупном материале проходит также конъюгация с серой с образованием тиоцианатов.

 

Обнаружение синильной кислоты в дистилляте

Реакция образования берлинской лазури. К части дистиллята (щелочной раствор) до­бавляют 1-3 капли 40% раствора сульфата железа (II), содержащего следы сульфата железа (III). Смесь взбалтывают, нагревают до кипения, охлаждают и добавляют 10% раствор хлороводородной кислоты до слабокислой реакции. Появление синего окрашивания, а затем синего осадка указывает, что в дистилляте обнаружена синильная кислота (цианиды).

NaOH + HCN = NaCN + H₂O

2NaCN + FeSO₄ = 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

Побочные реакции:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄
Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH → Fe(OH)₃ + Na₂SO₄

Кислота добавляется с целью растворения образовавшихся гидроксидов железа и нейтрализации избытка щелочи.

Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O
Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

Большой избыток кислоты может замедлить процесс образования берлинской лазури. При следовых количествах синильной кислоты синяя окраска раствора может появиться через 24-48 ч. Чтобы ускорить образование осадка, в исследуемый раствор можно доба­вить 5% раствор хлорида бария. При этом за счет присутствующих в растворе ионов S04 образуется осадок сульфата бария, который соосаждает берлинскую лазурь. Заключение о ненахождении синильной кислоты можно дать с полной уверенностью, если через 48 ч синяя окраска раствора и синий осадок не обнаружены.

Оценка. Реакция чувствительна (можно обнаружить 20 мкг синильной кислоты в 1 мл раствора), специфична. Осадок берлинской лазури может быть представлен судебно­следственным органам как доказательство, что синильная кислота обнаружена в объекте (реакция Corpus delicti).

Реакция образования берлинской лазури на тест-бумаге. Часть дистиллята поме­щают в пробирку, добавляют 1 мл 10% раствора серной кислоты и плотно закрывают тест-бумагой, предварительно смоченной раствором сульфата железа (II), содержащего следы сульфата железа (III). Пробирку погружают на 15 мин в водяную баню, нагретую до 70°С. Затем тест-бумагу опускают в 25% раствор серной кислоты. Наблюдают обра­зование пятна синего цвета (берлинская лазурь) на общем белом фоне.

Оценка. Предел обнаружения составляет 0,3 мкг синильной кислоты в пробе. Реакция применима при анализе объектов, подвергшихся гнилостному разложению.

Реакция образования полиметинового красителя с помощью пиридин- бензидинового реактива. К части дистиллята добавляют 0,5 мл бромной воды, 1 мл 10% раствора трихлоруксусной кислоты, а затем 0,5 мл 0,5% раствора гидразина сульфата до обесцвечивания жидкости и дополнительно небольшой его избыток в объеме одной капли. В раствор вносят 3 мл пиридин-бензидиновой смеси — наблюдают образование оранжевого окрашивания, постепенно переходящего в красно-фиолетовое.

Реакция проходит по 4 стадиям:

Оценка. Предел обнаружения составляет 0,2 мкг синильной кислоты в исследуемой пробе. Продукты гнилостного разложения биологического объекта не мешают ее опреде­лению.

Микрокристаллоскопическая реакция образования цианида серебра. Часть дис­тиллята испаряют и остаток переносят на предметное стекло. К сухому остатку добавля­ют каплю 10% раствора азотной кислоты, по одной капле 1% раствора метиленовой сини и 1% раствора нитрата серебра. Под микроскопом наблюдают образование кристаллов в виде длинных игл и сростков из них голубого цвета.

NaCN + AgNO₃ → AgCN + NaNO₃

Оценка. Предел обнаружения составляет 0,1 мкг синильной кислоты в исследуемой пробе. Реакция применима в присутствии продуктов гнилостного разложения объекта.

Количественное определение синильной кислоты проводится фотоколориметрическим и титриметрическим методами.

Фотоколориметрический метод предложен И. В. Герасимовым. Он основан на реак­ции образования полиметинового красителя с помощью пиридин-бензидинового реактива.

Методика. 1 мл первой порции дистиллята помещают в колориметрическую пробир­ку емкостью 10 мл, добавляют 1 мл 10% раствора трихлоуксусной кислоты, перемешива­ют и по каплям до насыщения вносят раствор бромной воды до желтого неисчезающего окрашивания жидкости. Смесь оставляют при комнатной температуре на 5 мин. Затем по каплям добавляют 0,5% раствор гидразина сульфата до обесцвечивания жидкости и дополнительно еще 1 каплю того же реактива, перемешивают и прибавляют 2,5 мл пиридин-бензидинового реактива, перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора с помощью ФЭК-М в кювете 5 мм при длине волны 530 нм. В качестве раствора сравнения используют смесь реактивов. Ошибка методики находится в пределах ±5-6%.

Несмотря на широкое внедрение инструментальных методов, титриметрические мето­ды не теряют своего значения при некоторых химико-токсикологических исследованиях.

Аргентометрический метод (метод Фольгарда). Используется при содержании синильной кислоты >1 мг в 100 г исследуемого объекта. Из навески объекта синильную кислоту изолируют с помощью перегонки с водяным паром. Дистиллят собирают в приемник, в котором находится раствор нитрата серебра (концентрация раствора нитрата серебра подбирается в зависимости от количества синильной кислоты).

HCN + AgNO₃ → AgCN + HNO₃

Непрореагировавший нитрат серебра оттитровывают раствором тиоцианата аммо­ния, используя железоаммониевые квасцы в качестве индикатора.

AgNO₃ + NH₄CNS → AgCNS + NH₄NO₃
3NH₄CNS + NH₄Fe(SO₄)₂ → Fe (CNS)₃ + 2 (NH₄)₂SO₄ (красное окрашивание)

Этот метод нельзя использовать при анализе гнилостно-разложившегося объекта, так как при гниении биологического материала образуется сероводород, который также пере­гоняется с водяным паром и реагирует с нитратом серебра.

2AgNO₃ + H₂S → Ag₂S + 2HNO₃

9.4.2. Формальдегид

Формальдегид — газообразное вещество, хорошо растворимое в воде. Имеет острый специфический запах. При температуре ниже 10°С формальдегид легко полимеризуегся и образует полимер параформальдегид или параформ.

Формальдегид используется в промышленности для получения синтетического кау­чука, пластических масс, фенолформальдегидных смол, дублении кож, консервировании анатомических препаратов, протравливании зерна, дезинфекции тары, при различных синтезах, в лакокрасочной и текстильной промышленности.

В медицинской практике применяют формалин — водный раствор, который содер­жит 36,5-37,5% формальдегида, — как дезинфицирующее и дезодорирующее средство для дезинфекции рук, обработки кожи ног при повышенной потливости (гель 3,7% и рас­твор 0,5%), дезинфекции инструментов (0,5% раствор), спринцеваний (1:2000-1:3000). Формальдегид входит в состав препаратов «Лизоформ», «Формагель», «Формалиновая мазь», «Формидрон».

В организм формальдегид может попасть с вдыхаемым воздухом. Прием растворов формальдегида внутрь в большинстве случаев носит случайный характер.

При ингаляционных отравлениях формальдегид вызывает слезотечение, резкий ка­шель, чувство стеснения в груди, отек гортани, одышку, цианоз, боли, рвоту, некроз сли­зистой. Эти явления связаны с выраженным местным действием формальдегида на сли­зистые оболочки и ткани подобно едким ядам.

Общетоксическое действие характеризуется признаками поражения ЦНС: потерей сознания, судорогами. Наблюдается раздражение почек, печени за счет образования в ре­зультате метаболизма муравьиной кислоты.

Смертельная доза формальдегида находится в пределах 10-30 г. Обычно отравления наблюдаются при приеме формалина внутрь. При патологоанатомическом и гистологи­ческом исследовании погибших наблюдаются гиперемия, ожоги, струпья, язвы, некроз слизистой пищевода, желудка, мышечного слоя, тромбозы сосудов, резкое полнокровие головного мозга, некронефроз в почках, дистрофические изменения в печени и в других паренхиматозных органах.

Метаболизм формальдегида. Формальдегид выводится из организма частично в не­измененном виде. Основная часть его окисляется до муравьиной кислоты, а затем до ок­сида углерода (IV):

Объекты анализа на формальдегид:

• желудок, двенадцатиперстная кишка и часть тощей кишки с содержимым;
• головной мозг;
• печень;
• почки, моча.

Для обнаружения формальдегида в дистилляте используются метод газожидкостной хроматографии (основной) и характерные химические реакции (подтверждающие).

Метод газожидкостной хроматографии. Для обнаружения формальдегида исполь­зуют парофазный анализ. При появлении на хроматограмме пика с параметрами удер­живания, соответствующими формальдегиду-«стандарту» (см. раздел 9.2), его наличие подтверждают химическим методом.

Реакция с резорцином в щелочной среде. К 1 мл дистиллята добавляют 0,5 мл 10% раствора гидроксида натрия и 1 мл 1% раствора резорцина. В другой пробирке (кон­трольный опыт) смешивают 1 мл воды очищенной с вышеуказанными реактивами. Обе пробирки нагревают на водяной бане в течение 3-5 мин. В исследуемом дистилляте на­блюдают образование малинового (или розового) окрашивания. В контрольном опыте за счет продуктов окисления резорцина может наблюдаться желто-зеленая или зеленая окраска.

Оценка. Предел обнаружения составляет 0,03 мкг формальдегида в пробе. Реакция неспецифична. Ее дают уксусный альдегид, алкилгалогениды, акролеин, фурфурол. Реакция имеет судебно-химическое значение при отрицательном результате.

Реакция с фуксинсернистой кислотой (реактив Шиффа). К 1 мл дистиллята до­бавляют 3 капли концентрированной серной кислоты и после охлаждения добавляют I мл фуксинсернистой кислоты. В присутствии формальдегида сразу или через 10-15 мин по­является синее или сине-фиолетовое окрашивание.

Окрашивание может появиться не только за счет присутствия в дистилляте формальдегида, но и под влиянием окислителей (оксидов азота, хлора, кислорода), повышен­ной температуры. Поэтому если окрашивание возникает через 30 мин и более, результат не должен рассматриваться как положительный.

Оценка. Реакция специфична для формальдегида в присутствии минеральных кислот. Предел обнаружения составляет 0,03 мкг формальдегида в пробе.

Реакция с кодеином в концентрированной серной кислоте. К 1 мл дистиллята до­бавляют 5 мл концентрированной серной кислоты. После охлаждения в смесь вносят несколько крупинок кодеина. Наблюдают сине-фиолетовое окрашивание.

Оценка. Предел обнаружения составляет 0,02 мкг формальдегида в исследуемой про­бе. Реакция используется в качестве подтверждающей.

Реакция с хромотроповой кислотой. К 1 мл дистиллята добавляют 0,2 мл 1% рас­твора хромотроповой кислоты в концентрированной серной кислоте, а затем 5 мл концен­трированной серной кислоты и взбалтывают. Формальдегид с хромотроповой кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании до 60°С дает фиоле­товое окрашивание. При этом образуются два мезомерно стабилизированных катиона, производные дибензоксантилия.

Оценка. Предел обнаружения составляет 1 мкг формальдегида в пробе. Реакция яв­ляется подтверждающей.

Реакция образования «серебряного зеркала». В обезжиренную пробирку вносят 5 капель 1 % раствора нитрата серебра и по каплям 10% раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка. К полученному раствору добавляют 1 мл дистиллята и смесь осторожно нагревают на пламени горелки. Наблюдают на стенках пробирки налет металлического серебра («серебряное зеркало») или бурый осадок (черную муть) метал­лического серебра.

[Ag (NH₃)₂]NO₃ + HСОН + Н₂O → Аg + НСООН + NH₄NO₃ + NH₃

Оценка. Реакция чувствительна, позволяет обнаружить сотые доли микрограмма формальдегида в исследуемой пробе. Реакция неспецифична, используется как под­тверждающая.

Количественное определение формальдегида

Газожидкостная хроматография. Определение проводят по методикам, описанным в разделе 9.2. Расчет концентрации формальдегида рекомендуется проводить по высо­те или площади пика на хроматограмме, используя в качестве внутреннего стандарта н-пропиловый спирт. При расчетах используют калибровочный коэффициент, который определяют предварительно при калибровке и поверке прибора газового хроматографа. Можно использовать калибровочный график, построенный с разными концентрациями формальдегида по той же методике.

Фотоколориметрический метод. Он основан на получении окрашенного соедине­ния с фуксинсернистой или хромотроповой кислотами с последующим расчетом концен­трации формальдегида в исследуемом объекте по калибровочному графику.

Йодометрическое определение форнальдегида в дистилляте. Метод основан на окислении формальдегида в определенном объеме дистиллята йодом до муравьиной кислоты (в щелочной среде). К определенному объему дистиллята добавляют точно от­меренный объем титрованного раствора йода. Оставляют на 20 мин.

J₂ + NaOH = HOJ + NaJ

HOJ + NaOH = NaOJ + HOH
CH₂O + NaOJ = HCOOH + NaJ

Через 20 мин раствор подкисляют 1 М раствором серной кислоты и выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия (индикатор — крахмал).

NaJ + NaOJ + H₂SO₄ = J₂ + Na₂SO₄ + Н₂O

J₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaJ + Na₂S₄O₆

Этот метод может быть использован при анализе дистиллятов, не содержащих ве­ществ, реагирующих с йодом.

Удаление формальдегида из дистиллята. При обнаружении в дистилляте формаль­дегида, перед проведением реакций на другие «летучие» яды, его удаляют из всего объе­ма дистиллята. С этой целью к дистилляту добавляют 4 мл 10% раствора нитрата серебра и 3% раствор гидроксида натрия до щелочной реакции. Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 3-4 мин. Затем дистиллят перегоняют. К части полученного дистиллята добавляют растворы концентрированной серной кислоты и фуксинсернистой кислоты. Сине-фиолетового окрашивания не должно наблюдаться. С полученным раство­ром (дистиллятом) проводят реакции на «летучие» яды.

9.4.3. Этиловый спирт

Этиловый спирт (этанол, винный спирт) — бесцветная летучая жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом, смешивается во всех отношениях с водой, диэтиловым эфи­ром и многими другими органическими растворителями. Температура кипения равна 78,4°С. Горит синеватым пламенем. Получают этиловый спирт из крахмалсодержащих продуктов (зерновых, картофеля), свеклы, патоки, фруктов, сахара и т.п. Полученный спирт-сырец очищают путем многократной ректификации и другими методами.

Этиловый спирт широко применяется в промышленности в качестве растворителя, является исходным продуктом для получения многих химических соединений, входит в состав спиртных напитков. Алкогольные напитки представляют собой смесь воды и этилового спирта с примесью других веществ, которые придают им характерный запах и вкус. К ним относятся альдегиды (уксусный, масляный, пропионовый), сложные эфиры (диэтиловый, муравьиноэтиловый, уксусноэтиловый), кислоты (муравьиная, пропионо- вая, масляная, валериановая), метиловый спирт, сивушное масло. Содержание примесей в алкогольных напитках фабричного изготовления строго регламентируется санитарны­ми нормами и государственными стандартами. В кустарно и подпольно изготовленных алкогольных напитках содержание вредных примесей может составлять полтора и более процентов.

В медицинской практике этиловый спирт применяют преимущественно как наруж­ное антисептическое и раздражающее средство для обтираний, компрессов и т.д. В раз­личных разведениях его используют для изготовления настоек, экстрактов и различных лекарственных форм для наружного применения.

В организм человека этиловый спирт может поступать несколькими путями: через ЖКТ, при внутривенном и ректальном введении и при вдыхании его паров. В практике чаще всего встречается такой путь поступления, как прием внутрь спиртных напитков с высоким содержанием алкоголя (40-50%).

Злоупотребление этиловым спиртом приводит к зависимости от него и хроническому алкоголизму. Алкоголизм — одна из форм токсикомании. Она характеризуется пристра­стием к употреблению напитков, содержащих этиловый спирт, развитием психической и физической зависимости, абстинентным синдромом, деградацией личности (психиче­ской, физической, социальной). Формирование зависимости от алкоголя имеет общие черты с механизмом зависимости от опиатов, кокаина и других наркотиков. Известны случаи, когда наркоманы, чтобы избавиться от наркотической зависимости, сознательно переходили на зависимость от алкоголя. В настоящее время известно, что зависимость от психоактивных веществ является полигенным заболеванием. Наследственная пред­расположенность вызывается врожденной недостаточностью функции так называемой «системы награды мозга», которая расположена в его лимбических структурах. В этой системе имеются и функционируют различные нейромедиаторы, главным из которых яв­ляется дофамин. Его дефицит способствует развитию депрессивного состояния. У боль­ных, отягощенных алкоголизмом, наблюдается низкий уровень дофамина.

Алкоголизм — один из главных показателей напряженности социально-экономической ситуации в стране. Под влиянием алкоголя изменяется поведение человека, что отражает­ся во многих жизненных ситуациях. Алкоголики нарушают трудовую дисциплину, чаще получают травмы на производстве, нарушают правила уличного движения, тонут при купании в нетрезвом виде, гибнут от охлаждения, совершают убийства, у них рождаются недоношенные, умственно отсталые дети и т.д.

Этиловый спирт быстро всасывается из ЖКТ. Примерно 20% принятого алкоголя всасывается в желудке, а 80% — в тонком кишечнике. На всасывание оказывает влияние характер пищи. Замедляет всасывание пища, богатая протеинами, жирами, крахмалом.

При приеме этилового спирта в токсических дозах может наступить острое смер­тельное отравление. Смертельной дозой считается 6-8 мл чистого этилового спирта на 1 кг массы тела. Эта доза может меняться в зависимости от чувствительности че­ловека к спирту, крепости напитков, степени наполнения желудка пищевыми массами. Известны случаи смертельного исхода при приеме 100-150 мл чистого спирта и полного выздоровления после приема 600-800 мл.

Этиловый спирт при поступлении в организм действует на кору головного мозга. Наступает опьянение и характерное алкогольное возбуждение, что является результатом ослабления процессов торможения. В больших дозах этиловый спирт угнетает функции спинного и продолговатого мозга, что приводит к глубокому наркозу с потерей рефлексов и угнетением жизненно важных центров. Затем наступает паралич ЦНС и смерть от оста­новки дыхания. Длительный прием алкогольных напитков приводит к тяжелым расстрой­ствам нервной системы (дрожание мышц, галлюцинации, буйный бред до «белой го­рячки»), пищеварительного аппарата (снижение кислотности и активности ферментов желудочного сока, медленное переваривание пищи, гиперемия слизистой желудка, застой в кровеносных сосудах и дистрофические изменения элементов слизистой, которая ста­новится гладкой и эрозироваиной). Наблюдается поражение сердечно-сосудистой систе­мы и печени (вплоть до цирроза).

При вскрытии погибших от алкогольной интоксикации характерных изменений не отмечается. Важным признаком при диагностике опьянения является запах спирта от полостей, особенно от мозга и легких.

Некоторые факторы могут усложнить посмертную диагностику алкогольного опья­нения. Процессы гниения способствуют образованию эндогенного алкоголя, концентра­ция которого может достигать 1,5%о и более. Эндогенный алкоголь образуется в крови из глюкозы под действием бактерий. При утоплении следует учитывать попадание воды в кровь погибшего и разбавление ее, в результате уменьшается концентрация спирта. У больных сахарным диабетом посмертно образуется этиловый спирт в крови (до 0,2 %о) за счет повышенного содержания сахара.

Алкогольные интоксикации по статистике связаны в основном с этиловым спиртом Реже бывают комбинированные отравления или отравления суррогатами алкогольных на­питков, содержащими этиловый спирт. Это случается, когда используют для нелегального производства водки технические жидкости, т.е. смеси этилового спирта с различными химическими веществами (клей БФ, бакелитовый лак и др.). Эти отравления особенно опасны, поскольку токсичность примесей значительно усиливается в присутствии этило­вого спирта. Средние значения LD50 примесей к этанолу приведены в таблице 52.

Реже случаются отравления ложными суррогатами — жидкостями, которые не содер­жат этилового спирта (этиленгликолем, метиловым спиртом, дихлорэтаном и др.).

Таблица 52. Токсические дозы суррогатных примесей

Вещество	LD50, г/кг
Амиловые спирты	0,42
Ацетон	1,00
Бутиловый спирт	3,50
Бакелитовый лак разведенный*	2,45
Дихлорэтан	0,50
Пропиловые спирты	3,5-6,00
Клей БФ разведенный**	3,80
Метиловый спирт	0,42
Сивушное масло	2,01
Тетрагидрофурфуриловый спирт	0,64
Трихлорэтилен	1,35
Уксусный альдегид	5,00
Этиленгликоль	1,75

* Бакелитовый лак — смесь фенолформальдегидных смол и этилового спирта.

** Клей БФ — смесь фенолформальдегидных смол, этилового спирта, канифоли и поливинилбутираля.

Метаболизм этилового спирта

Этиловый спирт относительно равномерно распределяется по органам и тканям. Больше всего его в крови, головном мозге и тканях, богатых кровью.

Около 90% этилового спирта окисляется в организме до уксусного альдегида, затем до оксида углерода (IV) и воды, а примерно 10% выводится в неизмененном виде через легкие и кожные покровы. Уксусный альдегид токсичнее этилового спирта в 1,5 раза. Его действие на организм является одной из причин, характеризующих «стадию похмелья».

Объекты анализа:

• рвотные массы;
• промывные воды желудка;
• выдыхаемый воздух;
• моча, кровь, печень, почки, слюна.

Этиловый спирт относится к числу токсических веществ, на которые чаще всего проводится анализ в химико-токсикологических и судебно-химических лабораториях. Судебному медику и врачу-наркологу часто приходится устанавливать алкогольную ин­токсикацию при освидетельствовании живых лиц и при исследовании трупов.

При экспертизе живых лиц обнаружение этилового спирта проводят путем анали­за выдыхаемого воздуха. Установлено, что содержание этилового спирта в выдыхаемом воздухе пропорционально его содержанию в крови, циркулирующей в легких. Это со­отношение определяется как 1:2100. Для обнаружения спирта в выдыхаемом воздухе используют реакции, которые называют предварительными пробами.

Проба А. М. Рапопорта основана на окислении этилового спирта перманганатом ка­лия в присутствии концентрированной серной кислоты.

В две пробирки вносят по 2 мл воды очищенной, в одну из них помещают трубку, через которую испытуемый пропускает 1,9-2,1 л выдыхаемого воздуха. Затем в обе про­бирки по стенкам вносят по 20 капель концентрированной серной кислоты и добавляют по 1 капле 0,5% раствора перманганата калия. Через 2-3 мин наблюдают полученный ре­зультат. Если в выдыхаемом воздухе содержались пары алкоголя, то в течение 10-15 мин анализируемый раствор обесцветится или интенсивность его окраски по сравнению с контрольным раствором во второй пробирке станет меньше.

Реакция чувствительна, но неспецифична, имеет судебно-химическое значение при отрицательном результате.

Индикаторные трубки Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости». Анализ основан на окислении этилового спирта дихроматом калия в присутствии серной кислоты.

С этой целью используются стеклянные трубки, заполненные силикагелем, пропи­танным смесью серной кислоты и оксида хрома (У1) и запаянные с обоих концов. Перед исследованием оба конца трубки отпиливают, и испытуемый продувает выдыхаемый воз­дух в течение 20-30 с. В присутствии алкоголя в трубке появляется зеленое или синее кольцо. Интенсивность и время сохранения окраски связаны с количеством спирта в вы­дыхаемом воздухе.

Реакция неспецифична, но чувствительна, имеет судебно-химическое значение при j отрицательном результате.

Термокаталитический метод. Метод основан на сорбировании паров алкоголя из выдыхаемого воздуха с последующей термодесорбцией и сжиганием на элементах чувствительного детектора. По методике предусмотрено подогревание выдыхаемого воз­духа и отбор пробы альвеолярного воздуха. Эта методика более чувствительна по сравне­нию с предварительными пробами. Однако этот метод также неизбирателен к этиловому спирту.

Индикаторные полоски «Алкоскрин» и «Алкосенсор» используются для качествен­ного и полуколичественного определения алкоголя в слюне.

При пользовании сенсорный элемент полоски погружают в слюну на 8-10 с. Затем избыток слюны удаляют резким движением руки или бумагой. Через 2 мин (но не более, чем через 5 мин) с момента погружения сенсорного элемента в слюну сравнивают по­лученную окраску с приложенной шкалой. При отсутствии в слюне алкоголя индика­торная полоска имеет желтую окраску, при наличии алкоголя — зеленую. В зависимости от интенсивности зеленой окраски на шкале проставлена концентрация спирта, которая выражается в промилле (%о).

Неспецифичность реакций (предварительных проб) и термокаталитического метода связана с тем, что положительный результат и изменение окраски может наблюдаться при наличии в выдыхаемом воздухе паров ацетона, эфира, метилового спирта, бензина, ке­росина, хлороформа и т.д. Доказательное значение имеет лишь отрицательный результат этих методов, проб и испытаний.

Для обнаружения спирта в крови, моче, слюне, биологическом материале прово­дится исследование с использованием газожидкостной хроматографии (основной метод) и с помощью характерных для спиртов химических реакций (подтверждающих).

Метод газожидкостной хроматографии. Это надежный метод обнаружения этило­вого спирта. В его основе парофазный анализ и идентификация по параметрам удержива­ния (методика описана в разделе 9.1). Если на хроматограмме не обнаружено пика с со­ответствующим этилнитриту временем удерживания, исследование прекращают. Если на хроматограмме обнаружен пик с характерным для этилнитрита параметром удержи­вания, наличие спирта подтверждают химическим методом.

Из химических реакций для обнаружения этилового спирта используют реакцию образования йодоформа, реакцию окисления до уксусного альдегида и реакцию получе­ния эфира с уксусной кислотой (этилацетата).

Реакция образования йодоформа. К 1 мл дистиллята прибавляют 1 каплю 10% рас­твора гидроксида натрия и по каплям 1% раствор йода в 2% растворе йодида калия до сохраняющегося слабо-желтого окрашивания. При осторожном нагревании на водя­ной бане (при 50°С) и потирании палочкой о стенки пробирки наблюдают образование желтого осадка и ощущают характерный запах йодоформа. При рассматривании осадка под микроскопом обнаруживают характерные кристаллы, имеющие вид шестиугольных звездочек и табличек (рис. 79).

C₂H₅OH + 4J₂ + 6NaOH → CHJ + HCOONa + 5NaJ + 5H₂O

Оценка. Реакция чувствительна, предел обнаружения составляет 0,04 мг этилового спирта в 1 мл дистиллята. Эту реакцию дают молочная кислота, ацетон, которые поч­ти всегда присутствуют в содержимом желудка и внутренних органах. Реакция имеет судебно-химическое значение при отрицательном результате.

Реакция окисления этилового спирта до уксусного альдегида. К 1 мл дистиллята добавляют 1 мл 10% раствора серной кислоты и 1 мл 5% раствора дихромата калия. Через 20 мин при комнатной температуре ощущают фруктовый запах уксусного альде­гида (запах свежих яблок).

Оценка. Предел обнаружения составляет 3 мг этилового спирта в 1 мл дистиллята. Реакция неспецифична и является подтверждающей.

Реакция образования этил ацетата. К 1 мл дистиллята добавляют безводный аце­тат натрия до насыщения раствора (до момента прекращения его растворения) и по ка­плям 2 мл концентрированной серной кислоты. Смесь тщательно перемешивают и на­гревают на пламени горелки до появления первых пузырьков газа. Затем смесь выливают в 20-кратный объем воды очищенной, перемешивают. Ощущают характерный фруктовый запах уксусноэтилового эфира (запах яблочной эссенции).

CH₃COONa + C₂H₅OH + H₂SO₄ = CH₃COOC₂H₅ + NaHSO₄ + H₂O

Оценка. Предел обнаружения составляет 15-20 мг этилового спирта в 1 мл дистил­лята. Реакция неспецифична, является подтверждающей.

Количественное определение этилового спирта

Содержание этилового спирта в крови определяют с помощью газожидкостной хромато­графии (методика описана в разделе 9.3).

После получения данных о количестве спирта в крови проводится оценка степени опьянения и устанавливается зависимость между поведением человека и содержа­нием алкоголя в крови (табл. 53).

Приведенные данные имеют относительный характер, так как особенности поведе­ния человека при приеме спиртсодержащих жидкостей зависят от характера принято­го напитка, количества пищи, чувствительности организма к алкоголю, возраста, пола и состояния, в котором находится данный человек. По содержанию этилового спирта в крови и моче определяется фаза распределения алкоголя (элиминации или резорбции) и на основании полученных данных выбирается метод детоксикации при острых алко­гольных интоксикациях.

Таблица 53. Экспертиза алкогольной интоксикации

Найденное количество этилового спирта в кро­ви, промилле (%о)	Степень опьянения	Проявляемые симптомы
Менее 0,3	Отсутствие влияния алкоголя	—
0,3-0,5	Незначительное влияние ал­коголя	Клинический диагноз ие может быть уста­новлен
0,5-1,5	Легкая степень опьянения	Незначительное изменение психической деятельности, усиление вегетативно­сосудистых реакций, нарушения в двига­тельной сфере
1,5-2,5	Опьянение средней тяжести	Выраженные изменения психической деятель­ности (опасные для окружающих), отчетли­вые нарушения координации движений
2,5-3,0	Сильное опьянение	Тяжелые расстройства психической деятель­ности, нарушение ориентировки, непо­нимание смысла вопросов, тахикардия, бледность, непроизвольное мочеиспускание, неспособность самостоятельно стоять и вы­полнять какие-либо действия
3,0-5,0	Тяжелое отравление алко­голем (алкогольная кома). Возможен смертельный исход	Кома. Отсутствие признаков сознательной психической деятельности: отсутствие реакции на окружающее, тяжелые нервно- мышечные нарушения, отсутствие рефлексов
5,0-6,0	Смертельное отравление	—

По результатам химического анализа рассчитывают общее содержание алкоголя в ор­ганизме в момент окончания приема спиртных напитков. Для определения общего со­держания алкоголя в организме используют формулу расчета, предложенную Видмарком (Widmark):

А = Р · r (Сt + β60 · Т) + Ажел,

где А — общее содержание алкоголя в организме человека, г; Р-масса тела, кг; г — фактор редукции (распределения) алкоголя в организме и крови, равный 0,66 (это относительно постоянная величина); С, — концентрация алкоголя в крови, обнаруженная в момент ис­следования, %о; β60 — величина, на которую понижается концентрация алкоголя в крови за единицу времени (скорость метаболизма этшового спирта в организме) — 0,1-0,16%о, (чаще всего — 0,15%о в час); Т-время, прошедшее с момента приема спиртных напитков до момента исследования, ч; Ажел — дефицит алкоголя вследствие его связывания с пи­щей желудка (содержание спирта в содержимом желудка), г.

9.4.4. Метиловый спирт

Метиловый спирт (метанол, древесный спирт, карбинол) — одноатомный спирт жирного ряда. Это бесцветная жидкость с характерным запахом, txan=64,5°C. По вкусу и запаху практически не отличается от этилового спирта. Метиловый спирт смешивается с во­дой во всех отношениях, многими органическими растворителями и другими спирта­ми. Метиловый спирт является хорошим растворителем жиров, липидов, масел. Горит бледно-голубым пламенем. Получают метиловый спирт при сухой перегонке древесины и синтетическим путем.

Токсикологическое значение

Метиловый спирт используется в промышленности в качестве растворителя лаков, кра­сок, для получения формальдегида, синтеза лекарственных препаратов, красителей, ор­ганических веществ. В настоящее время применение метанола ограничено и установ­лены строгие меры по его хранению и перевозке. Метиловый спирт обладает антидетонационными свойствами и входит в состав антифризов. Он является составной частью суррогатов алкоголя.

Метанол относится к числу нервно-сосудистых ядов, обладает кумулятивным свой­ством.

Отравления метиловым спиртом происходят главным образом при его приеме внутрь. Возможны токсические явления при вдыхании паров метанола и при всасывании через кожу. Тяжелые отравления метанолом вызывает прием 5-10 мл, смертельная доза равна 30 мл метанола, при этом большую роль играет индивидуальная чувствительность организма к яду. Встречаются люди, которые выздоравливали после приема 250-500 мл метанола.

Метиловый спирт легко и быстро всасывается через слизистые оболочки. Вначале метиловый спирт проявляет наркотическое действие на организм, которое обычно по­верхностно и быстро исчезает. В организме метиловый спирт окисляется в 5-6 раз мед­леннее этанола, а накапливающиеся продукты метаболизма (формальдегид и муравьиная кислота) оказывают токсическое действие.

Образующийся формальдегид частично связывается с белками и нарушает окис­лительное фосфорилирование в сетчатке глаза, возникает недостаток аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), что приводит к потере зрения. Муравьиная кислота (про­дукт окисления формальдегида) длительное время находится в организме и нарушает кислотно-щелочное равновесие в клетках и тканях, что приводит к тяжелейшему ацидозу.

Метиловый спирт нарушает окислительные процессы в организме, в результате чего воз­никает тканевая гипоксия. Совместный прием этилового и метилового спирта ослабляет эти процессы, так как этанол уменьшает на 50% скорость окисления метанола.

В отравлении метиловым спиртом различают 3 стадии: наркотическую, ацидоти- ческую и поражение ЦНС (прежде всего зрения). Вначале наблюдается своеобразная эйфория, но она не сопровождается возбуждением и приподнятым настроением и напо­минает тяжелое похмелье с головной болью, вялостью, нарушением координации движе­ний. Затем наступает сон. Скрытый период отравления длится от 12 ч до 1,5 сут., после чего наступает общее недомогание, головокружение, мышечная слабость, ноющие боли в пояснице и животе. Далее появляется мелькание искр перед глазами, снижение зрения, переходящее в слепоту. Этот процесс чаще всего необратим, даже при выздоровлении. Наблюдается острый токсический нефрозонефрит. Реакция мочи сильнокислая, возни­кает альбуминурия. Смерть наступает в результате остановки дыхания, отека головного мозга и легких, коллапса или уремии.

Патологоанатомическая картина характеризуется признаками быстро наступившей смерти: застойное полнокровие внутренних органов, множественные мелкие кровоиз­лияния, темная, дегтеобразная жидкая кровь.

Метаболизм метилового спирта происходит по пути его окисления до формальде­гида, муравьиной кислоты. Конечные продукты окисления — оксид углерода (IV) и вода. Процесс окисления идет по схеме:

СН3ОН → СН2O → HСООН → СO2 + Н2O

Объекты анализа:

• рвотные массы, промывные воды желудка;
• моча, кровь, печень, почки.

Для обнаружения метилового спирта в крови, моче и биологическом материале ис­пользуют метод газожидкостной хроматографии (основной) и характерные химические реакции (подтверждающее исследование).

Метод газожидкостной хроматографии. Обнаружение метилового спирта про­водят по соответствующим параметрам удерживания (методика описана в разделе 9.1). Если при анализе на хроматограмме не обнаружено пика, который по времени удержива­ния соответствует метилнитриту, исследование на метиловый спирт прекращают. Если на хроматограмме получен пик метилнитрита, проводят подтверждающие химические реакции: окисление до формальдегида с последующим его обнаружением и образование сложного эфира с салициловой кислотой (метилсалицилата).

Реакция окисления метилового спирта до формальдегида. К 5 мл дистиллята до­бавляют 2 мл 10% раствора серной кислоты. Жидкость охлаждают, помещая пробирку в холодную воду, содержащую кусочки льда. Затем по каплям в исследуемую смесь до­бавляют 1% раствор перманганата калия до сохраняющейся розовой окраски.

5CH₃OH + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 5CH₂O + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Через 20 мин добавляют по каплям 15% раствор сульфита натрия до обесцвечивания раствора.

2КМnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄

Окисление метанола необходимо проводить в присутствии разбавленной серной кис­лоты и при охлаждении, так как при наличии в дистилляте этилового спирта, при бурном течении реакции и разогревании смеси он подвергается дегидратации с последующим окислением образующегося этилена до формальдегида. Это может привести к переот- крытию метанола за счет этилового спирта.

C₂H₅OH → C₂H₄ → 2CH₂O

Бесцветный раствор делят на 2 части и проводят реакции, характерные для формаль­дегида.

Реакция с раствором фуксинсернистой кислоты. К одной части раствора добав­ляют 3 капли концентрированной серной и 1 мл раствора фуксинсернистой кислоты. Наблюдают появление сине-фиолетового окрашивания. Окраску, которая появляется че­рез 30 мин и более, во внимание не принимают. Чувствительность реакции — 0,1 мг мети­лового спирта в 1 мл дистиллята. Уравнение реакции приведено в разделе 9.4.2.

Реакция с кодеином и концентрированной серной кислотой. К 5 каплям концентри­рованной серной кислоты в фарфоровой чашке добавляют несколько крупинок кодеина и стеклянной палочкой — 1-2 капли исследуемого раствора; наблюдают появление сине­фиолетового окрашивания. Чувствительность реакции — 0,1 мг метилового спирта в 1 мл раствора.

Реакция образования сложного эфира с салициловой кислотой (метилсалицила- та). К 1 мл дистиллята добавляют 0,03 г салициловой кислоты и 2 мл концентрирован­ной серной кислоты. Смесь тщательно перемешивают и осторожно нагревают на пламени горелки, а затем выливают в 20-кратный объем воды очищенной — ощущают характерный запах метилового эфира салициловой кислоты.

Оценка. Реакция неспецифична. Этиловый спирт с салициловой кислотой образует продукт с подобным запахом. По реакции можно определить 0,3 мг метилового спирта в исследуемой пробе дистиллята.

Количественное определение метилового спирта

Газожидкостная хроматография определения метанола проводится по методике, описанной в разделе 9.3. Расчет содержания метилового спирта в исследуемом объекте проводят по калибровочному графику, по калибровочному коэффициенту или методом внутреннего стандарта.

Фотоколориметрический метод. Определение проводят в отдельной навеске объе­кта. Из 200-300 г биологического материала, после подкисления его щавелевой кисло­той, отгоняют 250-300 мл дистиллята. В полученном дистилляте нейтрализуют летучие кислоты, добавляя 10% раствор гидрокарбоната натрия, и путем двукратного дефлег- мирования отгоняют вначале 100, а затем 14 мл жидкости, в которой определяют мети­ловый спирт по реакции окисления его до формальдегида с последующим получением окрашенного соединения с фуксинсернистой кислотой. Измеряют величину оптической плотности полученного окрашенного раствора и содержание метилового спирта рассчи­тывают, используя калибровочный график.

Предел обнаружения составляет 0,05 мг метилового спирта в исследуемой пробе или 0,15-0,2 мг в исследуемом объеме дистиллята.