Определение этилового спирта

встряхнуть. Открытой оставлять ее допускается только минималь­ ное время. При соблюдении этих условий стандартные растворы мо­ гут быть использованы в течение 4 дней.

Щит

2,0 -

'.О -

Рис. 24. Калибровочный график для определения концентрации этилового спирта в крови и моче

Однако строгое соблюдение изложенных выше условий приго­ товления рабочих растворов этанола для калибровки прибора не мо­ жет гарантировать достижения необходимой концентрации раствора. Поэтому концентрация приготовленных растворов этилового спирта должны быть проверены независимым методом. В качестве такого метода может быть рекомендован дихромато-йодометрический метод объемного титрования (19).

Построение трех калибровочных графиков занимает продол­ жительное время, что создает определенные сложности в работе лаборатории. Для упрощения калибровки прибора А. А. Романо­ ва (1974) предложила построение калибровочного графика по водным растворам этилового спирта, а расчет концентрация эта­ нола в крови и моче проводить с использованием коэффициентов пересчета. При анализе крови результат, полученный по графику для водных растворов, необходимо умножить на 0,95, а для мочи — на 1,05.

Следует отметить, что при вычислении концентрации этилового спирта по калибровочному графику наибольшая ошибка отмечается

90

при замере высоты пиков, которая, как правило, замеряется линей­ кой. Отсюда, наблюдается некоторая дисперсия значений отноше­ ния высоты пика этилнитрита к высоте пика изопропилнитрита (н-пропилнитрита).

Рис. 25. Вид хроматограммы при качественном анализе биожидкости на присутствие этилового спирта (отрицательный результат)

V*"?<yz pvЗ'v••'•^:^« *i-5r>«4.si«iist'!AKJ«a

К	о :м п о и * i
.V ЙЙМ*2ТРЛ	Время	промедли
			Мб*Ше1н
1	0 . »	Э.004800	U.390
2 ятмнп	О, «И		0.MS	9,331	0,Э2^

ОйрЛбОГ»Г.л •U£i-3t£M!*ru-! сис'ГИ-Ж-Й "Лили!* ;>',;«"

Рис. 26. Вид хроматограммы при качественном анализе биожидкости на присутствие этилового спирта (положительный результат)

91

		К в М О О И в И S ' И
е	Eaascsscj	вин	щхлеща*
1 З*аиш1		а.«гч	S.<W№3	в.з»	?.361	0,2!»
3	1Рйпаная	0,*5			5, H I	е,гг

- Обрабасю № ^ т е я з еисяшгв *Е1ешЗфам*

Рис. 27. Хроматограмма количественного определение этилового спирта

Для исключения этой ошибки при определении концентрации эти­ лового спирта в биообъектах следует применять компьютерные про­ граммы, которые автоматически и объективно идентифицируют пик соединения по времени удерживания, а также замеряют высоту и пло­ щадь пиков алкилнитритов и определяют содержание этанола в пробе.

В настоящее время в качестве таких программ при проведении качественного и количественного определения этанола применяют­ ся программы «Полихром» и «Мультихром» и др.

На рис. 25—27 представлены хроматограммы качественного и количественного определения этанола в образце крови с примене­ нием программы «Полихром».

Расчет концентрации этилового спирта может быть проведен не только по калибровочному графику, но и расчетным способом по формуле (5).

С с т хН с

с,н,он fxH (5)

92

где С — концентрация этилового спирта в промилле (%о) или г/л; f — коэффициент относительной чувствительности;

Н с н о н — высота пика этилнитрита, в мм; Нст' — высота пика изопропилнитрита (н-пропилнитрита), в мм.

Коэффициент относительной чувствительности (f) постоянен для пары веществ на каждой колонке и зависит от летучести опре­ деляемых веществ при условиях опыта. Для определения величины коэффициента относительной чувствительности готовятся стан­ дартные растворы этилового спирта с концентрацией от 0,5 до 5%о. Одновременно готовится 4,0%о-й водный раствор изопропанола (или н-пропанола), который используется в качестве внутреннего стандарта. По выше представленной методике определяются высоты пика этанола и высоты пика внутреннего стандарта (изопропанола или н-пропанола). Эти высоты рассчитываются после проведения анализа с каждым из приготовленных стандартных растворов этанола.

Расчет значения коэффициента относительной чувствительнос­ ти (f) проводится по формуле (6).

,	Ис н о н х Сст
I =		.	(о)

П с т Х ^ С ; Н , О Н

где Сснон — концентрация раствора этилового спирта в промилле (%о) или г/л; С^ — концентрация раствора внутреннего стандарта в промилле (%о) или г/л; Н с н о н — высота пика этилнитрита, в мм;

Нс^ — высота пика внутреннего стандарта, в мм.

Для расчета среднего значения коэффициента относительной чувствительности (f) необходимо сумму определенных экспери­ ментальным путем значений f разделить на число определений.

С. А. Савчуком и А. Н. Ведениным (16) издано пособие для врачей лабораторной диагностики «Обнаружение и количественное определе­ ние летучих токсических веществ и гликолей в биологических объектах методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии».

Диагностика факта употребления алкоголя, алкогольного опья­ нения или отравления летучими токсическими веществами (раство­ рителями) авторами этого пособия проводится хроматографическим

93

методом путем анализа равновесной газовой фазы при температуре окружающей среды, которая отличается следующим:

а) алкоголь в биообъектах определяется без предварительного получения алкилнитритных производных, что делает анализ более воспроизводимым (отсутствует составляющая погрешности, связан­ ная с возможной неполнотой дериватизации);

б) отсутствует необходимость работы с токсичными дериватизирующими агентами (нитрита, натрия, азотистая кислота, оксиды азота);

в) в качестве внутреннего стандарта используется не изопропанол, а н-пропанол, что повышает надежность анализа, так как до 20% изопропанола в водных растворах окисляется до ацетона в тече­ ние 3 дней даже при хранении раствора в холодильнике.

1мл крови, мочи или слюны отбирают автоматической пипеткой

сразовым наконечником и вносят в стеклянную виалу (флакон) вмес­ тимостью 2 мл, плотно укупоренной крышкой с полимерной мем­ браной. К каждой пробе добавляют 5 мкл 10%-го водного раствора внутреннего стандарта — н-пропанола. Анализу подвергают воздуш­ но-паровую фазу из газового пространства виалы над поверхностью биообъекта. Отбор пробы производится при комнатной температуре в диапазоне +15 до +35 °С в автоматическом режиме путем прокалы­ вания шприцем (используют газоплотный газохроматографический шприц с тефлоновым уплотнением поршня) полимерной мембраны. Парогазовую пробу анализируют методом хроматографии с пламен­ но-ионизационным детектором (ДИП) при следующих условиях:

— газовые хроматографы Angilent 6890N или Angilent 6850 с авто­ инжектором Angilent 7863, позволяющим регулировать погружение иглы хроматографического шприца в виалу. Колонка капиллярная НР-В Ale (19091S-510) 7 м х 0,32 мм х 20 мкм.

Температура термостата колонок 60 °С (5 мин), 10 "С °/ыкн, 190 °С (25 мин). Анализ в режиме постоянного давления. В качестве газа-

носителя используется азот. Расход газа-носителя при 60 "С — 1 мл/мин. Температура испарителя хроматографа составляет 180 "С, температура ПИД 210 "С. Объем пробы 50 мкл.

Диапазон измеряемых концентраций составляет 1,0—1000 мкг/мл. Предел определения для этанола и метанола составляет —

0,007%об. Погрешность 0,4%.

94

6. Расчеты, связанные с экспертизой алкогольного опьянения

Нередко в процессе предварительного расследования, при судеб­ ном разбирательстве эксперту и при других обстоятельствах прихо­ дится решать вопросы о количестве алкоголя, принятого потерпев­ шим; о степени опьянения субъекта в определенный промежуток, проверить показания обвиняемого о количестве и крепости спирт­ ных напитков и др.

Для ответа на эти и другие вопросы необходимо наличие следу­ ющих данных:

—масса тела, кг;

—время употребления алкоголя;

—крепость спиртных напитков;

—время употребления и др.

Ниже приводятся примеры расчетов из экспертной практики.

Определение концентрации алкоголя в крови на момент совершения происшествия

Пример 1. Гр. А. совершил дорожно-транспортное происшествие в 18.00. В образце крови, взятой у гр. А. в больнице в 20.00, обнару­ жен этиловый спирт в концентрации 0,3%о. Масса тела 70 кг.

Рассчитать концентрацию этилового спирта в крови на момент совершения ДТП?

Для установления концентрации на определенный момент про­ исшествия исходят из уравнения (7):

95

CI = C + pa xtJ

(7)

где С, — концентрация алкоголя в крови на момент совершения ДТП, в %о\ С — концентрация алкоголя в крови на момент исследования, в %о\

t — время с момента ДТП до забора крови на анализ, в часах;

р60 — скорость снижения алкоголя в крови за 1 час, равная 0,15%о.

Средняя скорость метаболитической элиминации у взрослого человека составляет 7—10 грамм этанола в час, что сопровождается снижением его концентрации в плазме крови на 0,15—0,20%о в час (Р60). При ряде патологических состояний и проводимых при этом реанимационных мероприятий величина (360 значительно отличает­ ся от общепринятой и составляет в среднем: при отравлении этано­ лом — 0,28%о, при механической травме тела —0,26%о, прикровопотере — 0,26%о, при черепно-мозговой травме — 0,25%о (Деркач А. В., 2007).

У алкоголиков, силу сочетанной работы двух метаболитических систем, окисление этилового спирта происходит с большей скоро­ стью, которая достигает 0,3—0,4%о в час (Афанасьев В. В. и др., 2002).

Согласно уравнению, концентрация в крови у гр-на А. на момент совершения ДТП составляла 0,6%о.

0,6%о = 0,3%с + 0,15%ох2

»

Определение количество принятого алкоголя (или спиртосодержа­ щей жидкости)

Пример 2. Установить количество 40% водки, которую выпил гр-н С, если известно, что концентрация алкоголя в крови через 4 часа после совершения наезда на пешехода составляла 0,6%о, а масса тела 80 кг.

Расчет проводится по формуле Видмарка (8):
A = Pxrx(C + p60xt),	(8)

где А — количество принятого абсолютного этилового спирта, г;

Р— масса тела, кг;

г— фактор редукции — коэффициент распределения алкоголя во всем организме по отношению к его содержанию в крови (для мужчин — 0,68; для женщин — 0,55).

96

Согласно расчетной формуле, количество абсолютного этано­ ла (А) составило (80 х 0,68 х (0,6 + 0,15 х 4) = 65,28 г.

Для определения объема (V) выпитой водки используется фор­ мула (9):

	А=	CxVxp	,	(9)
		100

где С2 — концентрация этанола в спиртосодержащей жидкости, в %; р — плотность этилового спирта, равная 0,789, в г/мл.

Зная количество принятого алкоголя, можно определить объем водки по уравнению (10)

V =

Ах 100

.

(10)

С 2 х р

Таким образом, 65,28 г алкоголя соответствует 206,8 мл 40% водки.

Определение концентрации этанола в крови на определенный мо­ мент времени

Пример 3. Рассчитать концентрацию этанола в крови гр. К., если известно, что за час до совершения автоаварии он выпил 0,5 л пива крепостью 8%. Масса тела 70 кг.

Расчет концентрации в крови может быть произведен, исходя из

формулы Видмарка, по уравнению (11):
c = 7 ^ 7 - P 6 o X t ;	(ID
500x0,08
C = ^w--°'1 5 x l = 0 '6 9 % -

Расчет концентрации этанола в плазме крови с учетом объема рас­ пределения

Пример 4. Рассчитать концентрацию этанола в крови гр-на П., который выпил 100 мл водки. Масса тела составляет 100 кг.

4 3ак. 317

97

Расчет концентрации этанола в плазме крови (С^) может быть произведен по формуле (12) и с учетом объема распределения (см. Афанасьев В. В. и др., 2002).

Расчет количества алкоголя, выпитого гр. А., проводится по фор­ муле (12):

С = Д_

(12)

где Д — количество принятого абсолютного этанола, в г; Спл — концентрация алкоголя в крови, г/л;

Vd — объем распределения этанола в организме (в литрах).

Вначале вычисляем объем распределения этанола в литрах у гр.-на П. с массой тела 100 кг по формуле (13):

Vd гр. П (л) = Vd'этанола (л/кг) х Р (кг),

(13)

где Vd'этaнoлa = 0,53 л/кг.

Объем распределения Vd этанола гр. П равен 53 л.

Количество выпитого этанола в граммах, содержащегося в 100 мл

водки определяется по формуле (14) и составляет 31,56 мл.
Д = C2 xVxp	(14)
100

Подставив значения Д и Vd в уравнение (12), рассчитываем концентрацию этанола в плазме крови гр.П., которая составляет 0,59 г/л.

Определить концентрацию алкоголя в крови можно не проводя какие-либо расчеты.

Экспрессный расчет этанола в плазме крови может быть произ­ веден по номограмме (Афанасьев В. В., Афанасьев А. В., 2001) по массе тела пострадавшего (кг) и количеству выпитого этанола (г), приводимой в табл. 9.

Для определения количества абсолютного этанола в зависимос­ ти от массы тела, времени употребления алкоголя и концентрации этанола в крови может быть с успехом применена номограмма фин­ ского судебного медика А. Р. Альха (см. приложение 4), усовершенс­ твованная судебным химиком А. И. Гринбергом (1960).

98

Используя эту схему, можно по концентрации алкоголя в крови без каких-либо пересчетов определить количество спиртосодержа­ щей жидкости (водки, вина и пива) и наоборот.

Таблица 9

Номограмма для определения концентрации этилового спирта в плазме крови (р = 0,15%о в час)

99