Глава 7. Вещества, экстрагируемые органическими растворителями из щелочной среды

.

7.1.Общая характеристика веществ основного характера.

Органические вещества, экстрагируемые неполярными растворителями из щелочной среды, делятся на две большие группы. Главное место при химико-токсикологическом исследовании принадлежит алкалоидам и их синтетическим аналогам (дионин, героин). Вместе с тем, в последние годы заметно возросло химико-токсикологическое значение и другой группы синтетических азотистых оснований, и в особенности, производных фенотиазина и 1,4- бензодиазепина. Подавляющее большинство представителей обеих групп относится к лекарственным препаратам, острые отравления которыми занимают одно из ведущих мест среди бытовых интоксикаций химической этиологии в большинстве стран мира. Сложная клиническая симптоматика при отравлениях и отсутствие характерной патологоанатомической картины резко повышают значимость химических методов анализа.

Алкалоидами называют органические азотсодержащие основания сложного состава, встречающиеся в растительных (реже в животных) организмах и обладающие сильным фармакологическим действием.

Как лекарственные препараты, алкалоиды проявляют физиологический эффект уже в очень малых количествах, в связи с чем при определенных условиях они являются ядовитыми. Большому числу отравлений способствует также и легкая доступность их из-за широкого распространения в природе алкалоидоносных растений. Употребление в пищу частей растений, содержащих алкалоиды, детьми или животными часто является причиной отравлений, заканчивающихся смертельным исходом. Вторым источником отравлений является передозировка лекарственных препаратов, содержащих алкалоиды.

Химико-токсикологическое исследование биологического материала на наличие алкалоидов и синтетических оснований относится к числу сложных и трудоемких. Основными этапами анализа являются:

1. Извлечение алкалоидов из биоматериала.

2. Очистка и концентрирование полученных извлечений.

3. ТСХ или химический скрининг (имеет отрицательное судебно-химическое значение).

4. Подтверждающее исследование с использованием химических и физико-химических методов.

5. Количественное определение алкалоидов.

7.2. Физико-химические свойства алкалоидов.

Основания алкалоидов в большинстве случаев представляют собой кристаллические, реже аморфные твердые вещества. Некоторые основания, например, кониина, ареколина, никотина и анабазина, являются жидкостями. Большинство оснований алкалоидов труднорастворимы или нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях (спирт, эфир, хлороформ). Жидкие алкалоиды, в отличие от большинства соединений этого класса, хорошо растворяются в воде даже в виде оснований.

Водные растворы оснований имеют щелочную реакцию на лакмус, а атропина и кодеина даже на фенолфталеин. Степень основности алкалоидов характеризуется показателем ионизации рК_ВН+, который имеет тем большую величину, чем сильнее основные свойства алкалоидов (папаверин имеет рК=6, атропин - рК=9,8).

Взаимодействуя с кислотами, алкалоиды образуют соли по типу солей аммиака и аминов. Соли алкалоидов с минеральными (H₂SO₄, HCl, H₃PO₄) или органическими (виннокаменная, щавелевая, лимонная) кислотами за редким исключением растворяются в воде, а иногда и в полярных органических растворителях (метанол, этанол), но, в большинстве случаев, нерастворимы в эфире, углеводородах и их галогенпроизводных.

Гидрохлориды кокаина, папаверина, производных фенотиазина растворяются в хлороформе и поэтому в процессе извлечения они могут частично экстрагироваться им из кислых водных растворов. Тоже относится к гидробромидам скополамина и хинина. В противоположность этому, основание морфина не растворяется в эфире, что необходимо учитывать при химико-токсикологическом исследовании.

Некоторые из алкалоидов образуют легко гидролизующиеся соли, которые при извлечении органическими растворителями из кислой вытяжки переходят в органический растворитель, особенно при недостаточном подкислении. Так ведут себя кофеин, теобромин, наркотин, папаверин и, отчасти, стрихнин и бруцин.

Щелочи взаимодействуют с солями алкалоидов с выделением последних в виде оснований, которые затем извлекаются органическими растворителями.

Алкалоиды, содержащие в своем составе фенольный гидроксил или другие кислотные центры (морфин, сальсолин), со щелочами образуют соли, растворимые в воде и не извлекаемые неполярными органическими растворителями. Для их экстракции используют относительно полярные органические растворители, такие как изоамиловый спирт (извлекает 73% морфина) и хлороформ – (25-30%). Чаще алкалоиды – амфолиты экстрагируют смесью полярного и неполярного органического растворителя при .