1. Лекція № 2 Методи аналізу, які застосовують- ся в токсикологічній хімії. Дослід- ження речовин, що ізолюються з об’єктів мінералізацією біологічного матеріалу. Дробний аналіз „металічних” отрут. Доц. Михалків М.М.

2. План. 1. Методи аналізу, які застосовуються в токсикологічній хімії. 2. Загальна характеристика „металічних” отрут. Основні закономірності їх поведінки в організмі. 3. Сучасні методи мінералізації. 4. Дробний метод аналізу мінералізату на „металічні” отрути за О.М. Криловою. 5. Кількісне визначення „металічних” отрут.

3. 1.МЕТОДИ АНАЛІЗУ, ЯКІ ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ В ТОКСИКОЛОГІЧНІЙ ХІМІЇ. Етапи дослідження біологічного матеріалу: 1. Ізолювання отруйних та сильнодіючих речовин з біологічного матеріалу. 2. Очистка вилучених з біологічного матеріалу речовин. 3. Якісне та кількісне визначення виділених речовин.

4. Для ізолювання отрут переважно застосовують:   методи мінералізації („металічні” отрути),   дистиляції („леткі” отрути),   екстракції („лікарські” отрути, пестициди).

5. Для очистки вилучених з біологічного матеріалу хімічних сполук в ТХ застосовують:  возгонку і перекристалізацію („лікарські” отрути),  екстракцію і реекстракцію („лікарські”, „металічні” отрути, пестициди),  діаліз („лікарські” отрути, мінеральні отрути),  електрофорез („лікарські” отрути),  хроматографію (особливо в тонкому шарі сорбенту і колонкову) - „лікарські” отрути, пестициди.

6. Для якісного (ідентифікації) і кількісного визначення застосовують:  тонкошарову, газову, високоефективну рідинну хроматографію („лікарські”, „леткі” отрути, пестициди)  спектроскопія в УФ і ІЧ-ділянках („лікарські” отрути),  мікрокристалоскопічні реакції („лікарські”, „металічні” отрути, мінеральні отрути)  мікродифузія („леткі” отрути)  атомно-абсорбційний аналіз („металічні” отрути).

7. Екстракція - це процес вилучення розчинниками відповідних речовин з різноманітних об’єктів. тверді речовини (екстрагент переважно органічна речовина; якщо вода, то називається процес вилуговування) Вплив різних факторів на процес екстракції: I. Температура. II. pH середовища. III. Сторонній електроліт. Об’єкти рідини – рідинна екстракція

8. Мікрокристалоскопічний аналіз Переваги методу: 1.Невелика кількість досліджуваної речовини. 2. Не має потреби проводити фільтрування, випарювання, прожарювання. Недоліки методу: 1. Важко одержати кристали певної форми, яка залежить від багатьох факторів. 2. Обмежена кількість форм кристалів при великій кількості речовин.

9. 2. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА „МЕТАЛІЧНИХ” ОТРУТ. ОСНОВНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇХ ПОВЕДІНКИ В ОРГАНІЗМІ. Основні закономірності поведінки в організмі: А) Шляхи надходження „металічних” отрут в організм:  ШКТ;  Органи дихання (характерно для летких сполук: SbH 3, Sb 2 S 3, Hg та її сполуки, дрібнодисперсні речовини);  Через шкіру (препарати Hg, Tl, Cd);  Через плаценту та слизові (As).

10. Б) Всмоктування іонів металів головним чином відбувається у верхньому відділі тонкого кишечнику. Метали можуть знаходитися в крові в іонізованому (відбувається активний транспорт) або зв’язаному в комплекси стані (можливий пасивний транспорт). В) Під час метаболізму іони металів можуть окиснюватися, відновлюватися, гідролізувати. Г) Більшість металів накопичуються у м’яких тканинах, особливо тих де міститься велика кількість SH-груп (печінка, нирки). Д) Виведення металів з організму головним чином відбувається нирками (з сечею), ШКТ, потовими та молочними залозами (Ві, Ag і Hg).

11. 3. СУЧАСНІ МЕТОДИ МІНЕРАЛІЗАЦІЇ. При ненаправленому аналізі на всі „металічні” отрути на аналіз беруть шлунок з вмістом, тонкий і товстий кишечник з вмістом, печінку, нирку, сечу, селезінку. При направленому аналізі на дослідження беруть додатково: при отруєнні сполуками Hg – пряму кишку, волосся; сполуками Pb – плоскі кістки; сполуками Tl – плоскі кістки і волосся; сполуками As – волосся, нігті, плоскі кістки; тетраетилплюмбумом – мозок, легені.

12. Мінералізація Методи „мокрої” мінералізації: -H 2 SO 4 ; -HNO 3 ; -H 2 SO 4 i HNO 3 ; -пергідроль і H 2 SO 4. Мінералізація Поодинокі або часткові (специфічні) – методи „сухої” мінералізації. Методи „сухої” мінералізації: сухе озолення (t) на наявність Mn і Cu; сплавлення (суміш нітратів і карбонатів лужних металів). Загальні методи.

13. колби К’єльдаля Платинові тиглі об'ємом 25, 50, 130 см 3 фарфорові тиглі кварцовий тигель

14. 4. ДРОБНИЙ МЕТОД АНАЛІЗУ МІНЕРАЛІЗАТУ НА „МЕТАЛІЧНІ” ОТРУТИ ЗА О.М. КРИЛОВОЮ. Прийоми дробного методу аналізу: 1.Реакції комплексоутворення з наступною екстракцією або реекстракцією. 2.Використання найбільш чутливих і специфічних реакцій. 3.При недостатній специфічності реакцій спочатку проводять попередні випробування, а потім – дослідження, які підтвердять наявність тієї чи іншої „металічної” отрути. 4.Проведення „маскування” заважаючи іонів.

15. Способи „маскування” заважаючих іонів 1. 1. Комплексоутворення. 2. 2. Використання невеликих об’ємів або велике розбавлення мінералізату для усунення впливу ендогенних іонів металів. 3. 3. Зміна pH середовища. 4. 4. Застосування реакцій окиснення – відновлення. 5. 5. Використання ряду активностей диетилдитіокарбаматів.

16. Схема аналізу мінералізату на наявність „металічних” отрут по О. М. Криловій. Мінералізат осад 1 фільтрат 1 промивають водою підкисленою H 2 SO 4 + CH 3 COONH 4, t осад 2 BaSO 4 фільтрат 2 [Pb(CH 3 COO) 2 ·PbSO 4 ] 1. Натрій родизонат1. реакція з дитизоном – попередня 2. К 2 CrO 4 3. КМnO 4 3. KI 4. Na 2 S 5. Натрій родизонат

17. У фільтраті 1 іони відкривають наступним чином: Визначуваний іон Реакції, реагенти попередніпідтверджуючі Mn 2+ з KIO 4 – високочутлива, виявляє ендогенний Манган з (NH 4 ) 2 S 2 O 8 Cr 3+ з дифенілкарбазидом (високочутлива, неспецифічна); (NH 4 ) 2 S 2 O 8 (специфічна). Ag + з дитизоном в кислому середовищі з NaCl, KI, тіосечовиною, пікратом K + Cu 2+ з диетилдитіокарбаматом плюмбуму (реекстрагують розчином Меркурій (ІІ) хлоридом) з піридин-роданідним реактивом, K 4 [Fe(CN) 6 ], (NH 4 ) 2 [Hg(SCN) 4 ]. Bi 3+ З калій йодидом і 8- оксихіноліном, тіосечовиною (виділяють у вигляді ДДТК, реекстрагують нітратною кислотою) з бруцином і KBr, CsCl і КI, цинковим пилом, тіосечовиною.

18. Zn 2+ з дитизоном в слабкокислому середовищі pH=4,5  5,0 (виділяють у вигляді ДДТК, реекстрагують хлоридною кислотою) з Na 2 S, K 4 [Fe(CN) 6 ], (NH 4 ) 2 [Hg(SCN) 4 ]. Sb 3+ і Tl 3+ з малахітовим або брильянтовим зеленим на Sb 3+ з Na 2 S 2 O 3 ; Tl 3+  Tl + з дитизоном Cd 2+ виділяють у вигляді ДДТК, реекстрагують хлоридною кислотою з Na 2 S, з бруцином і KBr, піридином і KBr Asреакція Гутцайта або Зангер- Блека з арґентум ДДТК в розчині піридину, в апараті Марша Hg 2+ в деструк- таті з дитизономз суспензією CuI.

19. 5. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ „МЕТАЛІЧНИХ” ОТРУТ. Використовують наступні методи кількісного аналізу: 1. Гравіметричний Ba 2+ (у вигляді BaSO 4 ) 2. Титриметричний: комплексонометричний Bi 3+, Pb 2+, Cu 2+, Ba 2+, Cd 2+, Zn 2+ аргентометричний As йодометричний Pb 2+ тіоціанатометричний Ag + 3. Спектрофотометричний: Mn 2+ з KIO 4 Pb 2+, Hg 2+, Ag +, Tl + з дитизоном Sb 3+, Tl 3+ з малахітовим зеленим, брильянтовим зеленим Cr 3+ з дифенілкарбазидом Cu 2+ з диетилдитіокарбаматом Pb Bi 3+ з тіосечовиною 4. Колориметричний Hg 2+ з зависям CuI As – проба Зангер-Блека 5. Атомно-абсорбційний для всіх металів.

20. Атомно-абсорбційний метод аналізу (ААА) ґрунтується на поглинанні вільними атомами резонансного випромінювання при проходженні світла крізь шар атомної пари. Рис. Принципова схема атомно-абсорбційного спектрометра: 1 — джерело випромінювання; 2 — полум'я; 3 — монохроматизатор; 4 — фотопосилювач; 5 — реєструючий пристрій

21. Атомно-абсорбційний спектрофотометр «Perkin-Elmer» (Німеччина)

22. Атомно-абсорбційний спектрофотометр (ААС) 210 VGP – 220

23. Лампа з порожнистим катодом

25. розпилювач

27. пальник

29. Дякую за увагу!