§ 4. Фосфорсодержащие органические соединения и методы их анализа

Все объявления

ЯндексДирект

Дать объявление

• Катанка оцинкованная!

Катанка оцинкованная для заземления и молниезащиты! Низкие цены!

www.energoems.ru

Фосфорсодержащие соединения являются одним из наиболее важных классов ядохимикатов, применяемых в сельском хозяйстве. В настоящее время для указанной цели используется свыше ста представителей этого класса соединений. Они применяются какинсектициды,гербициды,акарициды,нематоциды,дефолианты,фунгицидыи т. д.

В фосфорсодержащих органических соединениях связь между фосфоромиуглеродомможет быть различной.Атомыфосфорасуглеродоммогут быть связаны черезатомыкислородаилисеры. В некоторых ядохимикатах этого классафосфорнепосредственно связан суглеродом.

Вещества, в которыхфосфорнепосредственно связан суглеродом, называютсяфосфорорганическими соединениями(ФОС).Вещества, в которыхфосфорсвязан суглеродомчерезатомысеры,кислородаилиатомыдругих элементов, называются органическими соединениямифосфора.

Широкое применение фосфорсодержащих ядохимикатов в сельском хозяйстве обусловлено тем, что многие из них имеют ряд ценных свойств и некоторые преимущества перед другими ядохимикатами. Ряд фосфорсодержащих органических соединений обладает высокой инсектицидной и акарицидной активностью. Большинство этих соединений относительно быстро разлагается ворганизмахлюдей и животных, поэтому они не накапливаются в больших количествах в органах итканяхтеплокровных и почти не вызывают хронических отравлений. Большинство фосфорсодержащих ядохимикатов в растениях, почве и в других объектах внешней среды разлагается в течение нескольких недель.

Недостатком органических фосфорсодержащих ядохимикатов является их относительно высокая токсичность. Некоторые органические соединенияфосфорамогут проникать ворганизмчерез неповрежденнуюкожу, не вызывая на ней каких-либо видимых изменений. Поступившие таким образом ворганизмфосфорсодержащие органические соединения вызывают острые отравления. Поэтому при работе с этимивеществаминеобходимо строго соблюдать соответствующие меры предосторожности.

Высокая токсичностьфосфорсодержащих органических соединений объясняется угнетающим действием этихвеществна ферментные системы людей и животных. Особенно сильно они угнетаютацетилхолинэстеразу, которая играет важную роль в регуляции физиологических процессоворганизма. Фосфорсодержащие органические соединения фосфорилируют активные центрыацетилхолинэстеразы, в результате чего она теряет способность регулировать процессы разложенияацетилхолина, что приводит к нарушению ряда функцийорганизма(см. гл. II, § 3).

Действие фосфорсодержащих органических соединений на организмнельзя объяснить только влиянием их наацетилхолинэстеразу. Очевидно, ворганизмеимеются и другие чувствительные к этимвеществамбиохимические системы. Это подтверждается тем, что ряд хорошо очищенных фосфорсодержащих соединений (карбофос, тиофос и др.) в условиях эксперимента (в пробирках) не вызывает угнетенияацетилхолинэстеразы, но после введения ворганизмпроявляют высокуютоксичность.

Способность фосфорсодержащих органических соединений снижать активностьацетилхолинэстеразыможно использовать для аналитических целей. С помощью ацетилхолинэстеразной пробы можно установить принадлежность исследуемыхвеществк группе фосфорсодержащих органических соединений. Необходимо отметить, чтоактивностьацетилхолинэстеразыподавляет и ряд других органическихвеществ, которые не содержатфосфора(карбарил, эзерин и др.).

Холинэстеразная проба является общей для обнаружения большинства фосфорсодержащих органических ядохимикатов, которые понижаютактивностьацетилхолинэстеразы.

Ацетилхолинпод влияниемацетилхолинэстеразыразлагается с образованиемуксусной кислоты, в результате этого изменяется рН смесиацетилхолинэстеразыиацетилхолина. Эти изменения можно зафиксировать с помощьюрастворабромтимолового синего или другихиндикаторов. При изменении рН среды (от нейтральной до кислой) синяя окраска бромтимолового синего переходит в желтую. Если к смесирастворовацетилхолинаи бромтимолового синего прибавитьацетилхолинэстеразуи фосфорсодержащее органическое соединение, являющеесяингибиторомацетилхолинэстеразы, тоацетилхолинне разлагаетсяацетилхолинэстеразойи окраскаиндикаторане изменяется. При выполнении холинэстеразной пробы к смеси реагирующихвеществможно прибавлять неацетилхолинэстеразу, аплазму кровиили лошадиную сыворотку, содержащую этотфермент. В этом случаеплазма кровиили сыворотка служит источникомацетилхолинэстеразы.

Выполнение холинэстеразной пробы. Берутдве фарфоровыечашки. В одну вносят каплю индикаторной смеси, каплюрастворафосфорсодержащего органического соединения и через 10 мин каплюраствораацетилхолина. При этом окраскарастворане изменяется. Это свидетельствует о задержке разложенияацетилхолинаацетилхолинэстеразойсыворотки, входящей в состав индикаторной смеси.

Во вторую фарфоровую чашкувносят каплю индикаторной смеси и каплюраствораацетилхолина(не прибавляя фосфорсодержащего органического соединения). Через несколько минут синяя окраскарастворапереходит в желтую. Изменение окраскижидкостиво второй фарфоровойчашкеи отсутствие изменения окраски в первойчашкеуказывает на наличие фосфорсодержащего органического соединения (ингибитора холинэстеразы) в исследуемой пробе.

Приготовление индикаторной смеси (см. Приложение 1, реактив 68).

Обнаружение фосфора в фосфорсодержащих ядохимикатах

Объектами химико-токсикологического анализа могут быть не только органы трупов и биологические жидкости, но и ядохимикаты в видепорошков,растворов,эмульсийи т. д. Прежде чем приступить к анализу соответствующих объектов на наличие ядохимикатов, необходимо установить принадлежность их к определенному классухимическихсоединений.

Для установления принадлежности исследуемых веществк фосфорсодержащим органическим соединениям проводят холинэстеразную пробу и определяют наличиефосфорав этих соединениях. Чтобы определить наличиефосфорав исследуемых соединениях вначале их подвергаютминерализации. Затем в минерализатах определяют соединенияфосфорас помощью соответствующих реакций.

Минерализация фосфорсодержащих органических соединений. Для этой цели может быть использовано несколько методов: методминерализацииоксидом кальция, смесью концентрированных серной иазотной кислот, смесьюкарбоната натрияипероксида натрияи другие методы. Ниже описан один из этих методов.

Минерализация карбонатом натрия и пероксидом натрия. В тигель вносят 0,2—0,3 г смеси, состоящей из двух частей безводногокарбоната натрияи пяти частейпероксида натрия, и 0,005—0,010 г исследуемоговещества. Если на исследование поступаютрастворыфосфорсодержащих органических соединений или вытяжки из соответствующих объектов, то к смеси карбоната ипероксида натрияприбавляют несколько капель исследуемойжидкости. Тигель осторожно нагревают довыпариванияжидкости. После этого усиливают нагревание тигля и нагревают его до тех пор, пока не расплавится смесь. Затем тигель охлаждают, его содержимое переносят в небольшую фарфоровуючашку, прибавляют немногокарбоната натрияи 10 млводы. Полученную смесь хорошо растирают и фильтруют.

В зависимости от состава исследуемого веществав минерализатах могут быть фосфаты,арсенаты, сульфаты игалогениды.

Для обнаружения фосфораобразовавшиеся фосфат-ионы переводят в молибденовую синь. Этой реакции мешает наличиеарсенатовврастворе. Для удаленияарсенатовминерализат подкисляютсоляной кислотойдо рН = 0,5. Затем пропускаютсероводород. При наличииарсенатоввыпадает желтый осадок (или образуется муть) сульфидамышьяка, который отфильтровывают. Фильтрат используют для обнаружения фосфат-ионов.

Обнаружение фосфат-иоиов.В пробирку вносят 3—5 капель минерализата (свободного от арсенатов) и прибавляют 5 капельрастворамолибдата аммония. Смесь подкисляют 10 %-мрастворомазотной кислоты. При наличии фосфат-ионов появляется желтая окраска. К этомурастворуприбавляют 3—5 капель насыщенного водногорастворагидрохлоридабензидина. Затем прибавляют 10 %-йраствор аммиакадо щелочной реакции (по лакмусу). При наличии фосфат-ионов в минерализате появляется синяя окраска.

Приготовление раствора молибдата аммония (см. Приложение 1, реактив 70).

Кроме реакции образования молибденовой сини для обнаружения фосфорав фосфорсодержащих органических соединениях могут быть использованы реакции, предложенные Вельхом и Вестом, которые описаны в специальной литературе.