Презентація на тему:
Хіміко-токсикологічний аналіз алкалоїдних речовин та „лікарських” отрут основного характеру

Хіміко-токсикологічний аналіз алкалоїдів та „лікарських” отрут основного характеру. Доц. Михалків М.М. Лекція № 8

ПЛАН Фізико-хімічні властивості алкалоїдів та їх застосування. Токсична дія. Поводження в організмі й метаболізм. Перша допомога при отруєннях. Направлений хіміко-токсикологічний аналіз алкалоїдів. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних п-амінобензойної кислоти. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних фенотіазину. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних 1,4-бензодіазепіну.

1. Фізико-хімічні властивості алкалоїдів та їх застосування

Фізико-хімічні властивості алкалоїдів Алкалоїди як основи - це порошки, добре розчинні в органічних розчинниках (хлороформ, ефір, ізоаміловий спирт), але гірше розчинні або практично не розчинні у воді. Алкалоїди у формі солей добре розчинні у воді, але гірше розчинні чи практично не розчинні в органічних розчинниках. Похідні піридину й піперидину - ареколін, коніїн, нікотин, анабазин і пахікарпін - у вигляді основ є безбарвними маслянистими рідинами, які швидко осмолюються на повітрі; добре змішуються з водою та органічними розчинниками.

2. ТОКСИЧНА ДІЯ. анабазин - порушення і згодом параліч закінчень передгангліонарних волокон вегетативної нервової системи (почастішання дихання, підвищення кров'яного тиску), випадіння волосся; нейролептична дія; нікотин - нейролептична дія; порушення, а потім пригнічення Н-холінореактивних систем ЦНС, гангліїв надниркової залози (слинотеча, диспептичні розлади, звуження зіниць, порушення зору, слуху, міофібриляція). Смертельна доза 0,01-0,08 г; пахікарпін - порушення проведення імпульсів до дихальної мускулатури, порушується вентиляція легенів. Ускладнення - гостра ниркова недостатність, ураження серцевого м'яза та порушення коронарного кровообігу, психомоторне збудження зорових та слухових галюцинацій, судомні реакції; порушення пам'яті, поліневрити. Смертельна доза 1,0-1,5 г.

атропін - у токсичних дозах атропін викликає різке психічне та рухливе збудження (дія на кору мозку). При отруєнні з’являється сухість у роті, носі, спрага, розлад ковтання, мови (беззвучність голосу), нудота, блювота. Характерне різке розширення зіниць, які не реагують на світло, порушення близького бачення. Смертельна доза: 0,01 г - для дітей, 0,05-0,1 г - для дорослих. скополамін – затримка сечі, сухість у роті, гіперемія шкіри, тахікардія, пригнічення моторики ШКТ, тимчасове порушення зору. кокаїн - нейротоксична дія; звикання, галюцинації, марення, страх або отупіння, втрата відчуттів смаку, слуху, зору, розширення зіниць. Смертельна доза 0,1-1,2 г при підшкірних ін'єкціях.

хінін - порушення функції ЦНС, нирок, печінки. Розлад зору та слуху, дихання та кровообігу, галюцинації, гіпотермія. На початку отруєння відмічаються розлад зору, сліпота, запаморочення, відчуття сп’яніння, головний біль; потім приєднуються диспепсичні розлади (нудота, блювота, білі шлунку). Смертельна доза близько 10-15 г; морфін - в патогенезі отруєння морфіном головне місто займає недос-татність дихання через те, що морфін пригнічує дихальний центр. На початковій стадії отруєння відмічається також стимуляція блювотного центру. Порушує функції серцево-судинної системи, викликає також спазм гладких м’язів, запор і затримку сечовиділення, а також спазм м’язів бронхів. Гостре отруєння морфіном характеризується симптомами порушення функцій центральної нервової системи. Спостерігається збудження, яке змінюється наростаючою сонливістю, сопорозним станом, гіпертонусом м’язів, шумом у вухах, запамороченням, сухістю у роті, нудотою. Смертельна доза 0,1-0,4 г;

кодеїн - те ж саме. Смертельна доза 0,8 г; стрихнін - порушення ЦНС із переважним підвищенням реф лекторного збудження; “судомна” отрута; напруга в жувальних і потиличних м'язах, утруднення дихання, ковтання; раптові на пади тетанічних судом рефлекторного характеру; гіркий смак у роті; почуття страху; параліч центру дихання. Смерть настає від кисневої недостатності головного мозку. Смертельна доза 0,05 г; резерпін - при частому вживанні резерпіну може кумулюватись в організмі. Сповільнює серцеву діяльність, підсилює перистальтику шлунково-кишкового тракту. В токсичних дозах резерпін викликає гіперемію слизових оболонок очей, нашкірні висипи, біль у шлунку, брадикардію, запаморочення, задишку, нудоту, блювоту, кошмарні сновидіння. При хронічному отруєнні можливі явища паркінсонізму.

кофеїн - збуджуюча дія на ЦНС; виснаження нервових клітин, клоніко-тонічні судоми, погіршення роботи серця. Смертельна доза 1,0-10,0 г; ефедрин - підвищує артеріальний тиск, звужує судини, розширює бронхи, зменшує перистальтику кишок, збуджує ЦНС. Тривале перезбудження ЦНС може призвести до послаблення серцевої діяльності та паралічу серця. На початковій стадії гострого отруєння спостерігається шум у вухах, головний біль, нудота, блювота, різка блідість обличчя, розширення зіниць, задишка. Артеріальний тиск та температура тіла підвищені. У важких випадках пульс аритмічний, прискорений. Смерть наступає в результаті зупинки дихання та паралічу серця. Смертельна доза: 0,2 г - для дітей, 2,0 г - для дорослих;

3. ПОВОДЖЕННЯ В ОРГАНІЗМ І МЕТАБОЛІЗМ Алкалоїди всмоктуються в тонкому кишечнику, частково зв’язуються з білками, піддаються метаболічним змінам переважно в печінці, виводяться з організму в нативному стані і у вигляді метаболітів нирками і кишечником. Нікотин і анабазин можуть виводитися через легені.

4. НАПРАВЛЕНИЙ ХІМІКО-ТОКСИКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ АЛКАЛОЇДІВ Об’єкти дослідження. Мозок, печінка, нирки, шлунок і кишечник із вмістом, промивні води, легені, сеча. Ізолювання проводиться при ненаправленому аналізі загальними методами (Васильєвої або Стаса -Отто), при направленому - за методом В.П. Крамаренка - з урахуванням фізико-хімічних властивостей алкалоїдів.

ТШХ-скринінг: загальна система розчинників хлороформ-діоксан-ацетон-25 %-вий розчин аміаку (45:47,5:5:2,5); сорбент - силікагель КСК; проявник - реактив Драгендорфа за Муньє, Отруту із сорбенту (силікагель) виділяють елюентом метанол-діетиламін (9:1) з подальшим проведенням підтверджуючого етапу в поокремих системах розчинників: хлороформ-етанол (20:1); циклогексан-ацетон (5:1); хлороформ-діетиламін (9:1); хлороформ-ацетон (5:1). Як “свідки” використовуються хлороформні розчини препаратів даної групи. Для проведення наступного етапу аналізу алкалоїди елююють сумішшю розчинників метанол-діетиламін (9:1).

Підтверджуючі дослідження елюату. Для ідентифікації алкалоїдів використовують найбільш чутливі хімічні та фізико-хімічні методи аналізу алкалоїдів. Хімічні методи аналізу: 1. Реакції осадження із загальноалкалоїдними осадовими реактивами (пікринова кислота, сіль Рейнеке, реактиви Драгендорфа, Марме, Майєра, Зонненшейна та ін.). Аморфні або кристалічні осади з нехарактерною формою вказують на наявність гетероциклічного атома азоту в препаратах. Реакції високочутливі, неспецифічні. 2. Мікрокристалоскопічні реакції. Реакції високочутливі і специфічні за певних умов (додаткове очищення, температура, вологість).

3. Реакції забарвлення на алкалоїди. Для проведення цих реакцій на алкалоїди хлороформний екстракт або елюат вносять у кілька порцелянових чашок чи тиглів, одержують сухі залишки, до яких додають по одній краплі різних реактивів і спостерігають забарвлення (табл. 2). Можна провести реакції забарвлення на хроматографічних пластинках: - декілька крапель екстракту наносять в одну точку пластинки за допомогою капіляра; - після висихання плями на екстракт наносять різні реагенти. Реакції чутливі, неспецифічні.

4. Фізико-хімічні методи ідентифікації: за УФ- та ІЧ-спектрами, методами ТШХ, ГРХ, ВЕРХ Кількісне визначення проводиться спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоелектроколориметрія, екстракційна фотометрія) і хроматографічними (ТШХ - планіметричний і денситометричний методи; газо-рідинна та рідинна хроматографії) методами.

5. ЗАСТОСУВАННЯ, ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА, МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ З БІОЛОГІЧНОГО МАТЕРІАЛУ І МЕТОДИ АНАЛІЗУ ПОХІДНИХ п-АМІНОБЕНЗОЙНОЇ КИСЛОТИ (ПАБК)

Токсична дія У терапевтичних дозах вони викликають алергічні ускладнення (висипи на шкірі), запаморочення, диспепсичні явища, набряк шкіри, слизових оболонок, бронхоспазм. У токсичних дозах спричиняють порушення, а згодом параліч центральної нервової системи. Клінічна картина характеризується психомоторними порушеннями, судомами, втратою свідомості, зниженням артеріального тиску, брадикардією. За токсичністю дикаїн перевершує новокаїн (летальна доза 1 г) і новокаїнамід (летальна доза 1,5 г).

Направлений хіміко-токсикологічний аналіз на похідні ПАБК Об’єкти дослідження. Печінка, нирки, кров, сеча. Ізолювання – при ненаправленому аналізі – загальними методами (Васильєвої, Стаса-Отто), при направленому аналізі ізолювання з біологічних об’єктів (тканин органів) проводиться водою, підкисленою до рН = 2-3 хлоридною кислотою, при цьому солі препаратів добре розчиняються у воді. З водної фази препарати у вигляді основ екстрагуються хлороформом при рН = 11 (підлужнення водної фази проводять розчином NaOH). Домішки залишаються у водній фазі.

ТШХ-скринінг: у загальній системі розчинників хлороформ-діоксан-ацетон-25 %-вий розчин аміаку (45:47,5:5:2,5); сорбент - силікагель КСК – виявляються похідні ПАБК в 3-й зоні (Rf = 0,63-0,83). Після елюювання препаратів сумішшю розчинників метанол-25 %-вий розчин аміаку (9:1) проводять ТШХ-скринінг у окремій системі хлороформ-етанол (20:1), сорбент - алюмінію оксид. Для проявлення препаратів на пластинках використовують реактив Драгендорфа за Муньє (оранжево-коричневі плями) або ідентифікують за реакцією утворення азобарвника з -нафтолом (оранжеві плями).

Хімічні методи аналізу: 1. Реакції осадження із загальноалкалоїдними осадовими реактивами, в результаті яких утворюються кристалічні або аморфні осади. Реакції високочутливі, неспецифічні. 2. Мікрокристалоскопічні реакції - високочутливі, специфічні: - з реактивом Драгендорфа - кристали у вигляді тонких голок, зібраних у пучки (новокаїн) або ромбовидні пластинки (новокаїнамід); - з розчином тетрабромоауратної кислоти - кристали у вигляді пластинок і голок (новокаїн); - з розчином гексахлороплатинатної кислоти - щільні розетки (новокаїнамід); - з розчином натрій нітриту - призми, роздвоєні на кінцях (дикаїн).

3. Реакції забарвлення (хромогенні): реакція Віталі-Морена: оранжево-жовтий колір розчину (новокаїн); жовто-коричневий колір розчину (новокаїнамід); криваво-червоний колір розчину (дикаїн). Реакція неспецифічна; -

4. Фізико-хімічні методи ідентифікації: за УФ- та ІЧ-спектрами, методами ТШХ, ГРХ, ВЕРХ Кількісне визначення проводиться спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоелектроколориметрія, екстракційна фотометрія) і хроматографічними (ТШХ - планіметричний і денситометричний методи; газо-рідинна та рідинна хроматографії) методами.

6. ЗАСТОСУВАННЯ, ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИ-КА, МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ З БІОЛОГІЧНОГО МАТЕРІАЛУ І МЕТОДИ АНАЛІЗУ ПОХІДНИХ ФЕНОТІАЗИНУ

Токсична дія Препарати характеризуються нейротоксичним ефектом, викликають порушення психіки, діяльності серцево-судинної системи, диспептичні явища, порушення гемодинаміки. При вживанні терапевтичних доз можливі ускладнення: падіння артеріального тиску, почастішання серцебиття, сухість у роті, світлобоязнь, сонливість. При гострих отруєннях похідними фенотіазину настає коматозний стан, який характеризується розширенням зіниць, зниженням температури тіла; відбувається різке пригнічення дихального і судиннорухового центрів; з’являються тахікардія, ниткоподібний пульс. Смерть настає при легенево-серцевій недостатності. Смертельна доза аміназину (для дорослих) 5-10 г.

Направлений хіміко-токсикологічний аналіз на похідні фенотіазину Об’єкти дослідження. Мозок, печінка, нирки, шлунок із вмістом, промивні води, легені, сеча. Ізолювання проводиться при ненаправленому аналізі загальними методами (Васильєвої або Стаса-Отто), при направленому - методами Є.М. Саломатіна - модифікованим методом Стаса-Отто (1) і Сшедзинського (2) з урахуванням фізико-хімічних властивостей похідних фенотіазину і стану біологічного матеріалу.

ТШХ-скринінг проводиться в загальній системі розчинників хлороформ-діоксан-ацетон-25 %-вий розчин аміаку (45:47,5:5:2,5); сорбент - силікагель КСК; проявники - концентровані кислоти (H2SO4, HNO3, HC1), а також розчини окисників НС1О4 і NaNO2; реактиви Маркі, Манделіна. Наявність плям рожевого і бузкового кольорів у 3-й зоні (Rf = 0,63-0,83) вказує на можливу присутність похідних фенотіазину. Елювання проводять сумішшю метанол-25 % розчин аміаку (9:1) з подальшим проведенням підтверджуючого етапу в окремій системі розчинників хлороформ-етанол (20:1) і циклогексан-ацетон (5:1); сорбент - алюмінію оксид. Як “свідки” використовуються хлороформні розчини препаратів даної групи. Для подальшого аналізу фенотіазини вилучають з хроматограми елюентом метанол- 25 % розчин аміаку (9:1).

Хімічні методи аналізу: 1. Реакції осадження із загальноалкалоїдними осадовими реактивами (пікринова кислота, сіль Рейнеке, реактиви Драгендорфа, Марме, Майєра, Зонненшейна та ін.). 2. Реакції забарвлення засновані переважно на хімічних процесах окиснення, дегідратації, конденсації з альдегідами з використанням концентрованих кислот H2SO4, HNO3, HC1, НС1О4; реактивів Фреде, Манделіна, Маркі; розчинів солей FeCl3, NaNO2. Продукти реакцій забарвлені в червоно-фіолетовий, синюва то-червоний кольори. Реакції забарвлення чутливі, неспецифічні.

3. Мікрокристалоскопічні реакції - більшість фенотіазинів утворю ють характерні кристалічні осади із сіллю Рейнеке, однак диференціація окремих представників цієї групи за формою кристалів складна. 4. Фізико-хімічні методи аналізу: УФ-спектри похідних фенотіазину та продуктів їх окиснення. Абсорбція похідних фенотіазину в УФ-області спектра характе ризується наявністю двох максимумів: мах= 250-260 нм б) мах= 300-315 нм Сульфоксиди фенотіазинів мають на відміну від нативних сполук чотири максимуми в УФ-області: maх=230, 265, 285 і 400нм.

Кількісне визначення проводиться спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоелектроколориметрія, екстракційна фотометрія) і хроматографічними (ТШХ - планіметричний і денситометричний методи; газо-рідинна та рідинна хроматографії) методами. Екстракційна фотометрія заснована на екстракції хлорофор мом іонних асоціатів фенотіазинів з кислотним індикатором (метиловим оранжевим) із подальшим вимірюванням оптичної густини забарвленого органічного шару. Метод чутливий, не вимагає високого ступеня очистки від домішок.

7. ЗАСТОСУВАННЯ, ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА, МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ З БІОЛОГІЧНОГО МАТЕРІАЛУ І МЕТОДИ АНАЛІЗУ ПОХІДНИХ 1,4-БЕНЗОДІАЗЕПІНУ

Токсична дія Вибіркова токсична дія - психотропна, нейротоксична. При вживанні терапевтичних доз можливі ускладнення: розлад травлення, серцево-судинні, нервово-психічні порушення, алергічні реакції. Легкий ступінь отруєння характеризується млявістю, загальмованістю, сонливістю, розширенням зіниць, зниженням м’язового тонусу. При отруєнні середнього ступеня зазначені вище симптоми більш виражені, а також спостерігаються гіперемія обличчя, сухість шкіри, тахікардія. У ряді випадків відзначається ейфорія, м’язева гіпотонія. Важка форма отруєння характеризується плутаною свідоміс тю, появою судом, галюцинації. Смерть настає у зв’язку з дихальною і серцево-судинною недостатністю - судинний колапс, зупинка дихання, набряк легень. Смертельна доза хлордіазепоксиду 1-2 г. Токсична концентрація в крові – 5-20 мг/л, смертельна - понад 50 мг/л.

Направлений хіміко-токсикологічний аналіз на похідні 1,4-бензодіазепіну Об’єкти дослідження. Шлунок і тонкий кишечник із вмістом, головний мозок, печінка, нирки, кров, сеча. Аналіз біологічного матеріалу на похідні 1,4-бензодіазепіну та їхні метаболіти виконується за двома напрямками: напрямок І - за продуктами гідролізу - 2-амінобензофенонами (метод Б. М. Ізотова); напрямок II - за вмістом в об’єктах дослідження нативних сполук разом із метаболітами (методи Васильєвої або Стаса-Отто).

Аналіз безофенонів (І напрямок) ТШХ-скринінг. 1-й етап - у загальній системі розчинників хлороформ-діоксан-ацетон-25%-ий розчин аміаку (45:47,5:5:2,5); сорбент - силікагель КСК. Виявлення бензофенонів проводиться за власним жовтим забарвленням плям; за реакцією утворення азо барвника (2-амінобензофенони) з -нафтолом (оранжеві плями) або з N- -нафтилетилендіаміном (рожево-бузкові плями). Бензофенони (Rf = 0,63-0,70) із сорбенту елююють бензолом. 2-й етап - у окремій системі розчинників хлороформ-ета нол (20:1); сорбент - алюміній оксид; Rf= 0,60-0,63; елюент - бензол.

Виявлення бензофенонів проводять за допомогою:

Кількісний аналіз бензофенонів проводиться фотометричне у видимих межах спектра, в УФ-області спектра, екстракційно-фотометрично, з кислотними барвниками. Хроматографічні методи ГРХ і ВЕРХ застосовуються для ідентифікації і кількісного аналізу продуктів гідролізу похідних 1,4-бензодіазепіну в біологічних витяжках після очистки від домішок.

Аналіз за ІІ напрямком Ізолювання проводиться загальними методами. ТШХ-скринінг у загальній системі розчинників (для речовин основного характеру); проявник - реактив Драгендорфа за Муньє (оранжево-коричневі плями з Rf = 0,63-0,77). Речовини елююють розчинниками метанол-25 %-вий розчин аміаку (9:1) і хроматографують у окремій системі розчинників хлороформ-етанол (20:1). Після проявлення плям реактивом Драгендорфа ідентифікують нативні речовини, порівнюючи їх за “свідками”, з подальшим елююванням отрут (елюент метанол-25 %-вий розчин аміаку (9:1)) і проведенням підтверджуючих досліджень.

Хімічні методи: 1. Реакції осадження. Похідні 1,4-бензодіазепіну утворюють осади із загальноалкалоїдними осадовими реактивами Драгендорфа, Бушарда, пікриновою кислотою, сіллю Рейнеке та ін. 2. Реакції забарвлення на нативні речовини: Хлордіазепоксид: реактив Маркі (жовте забарвлення), реактив Фреде (оранжеве забарвлення) реактив Віталі-Морена (жовте забарвлення) Діазепам і хлордіазепоксид з нінгідрином дають жовто-коричневе забарвлення. 3. Реакції забарвлення на метаболіти (продукти гідролізу) - 2-амінобензофенони, утворені при гідролізі хлордіазепоксиду, нітразепаму, оксазепаму, дають реакцію утворення азобарвника (за винятком 2-метиламінобензофенону).

4. Фізико-хімічні методи ідентифікації: за УФ- та ІЧ-спектрами, методами ТШХ, ГРХ, ВЕРХ Кількісне визначення проводиться спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоелектроколориметрія, екстракційна фотометрія) і хроматографічними (ТШХ - планіметричний і денситометричний методи; газо-рідинна та рідинна хроматографії) методами.

Дякую за увагу!!!