Глава V. Ядовитые и сильнодействующие вещества, изолируемые из биологического материала подкисленным этиловым спиртом или подкисленной водой

В настоящее время наиболее многочисленную группу ядовитых и сильнодействующих веществсоставляюталкалоиды, их синтетические аналоги и некоторые другиевещества, для изолирования которых из биологического материала применяютэтиловый спиртиливоду, подкисленные соответствующими кислотами.

На первом этапе развития судебной (токсикологической) химииосновными объектами исследования были органы трупов лиц, отравленных «металлическими ядами» и препаратами, полученными из ядовитых растений (настойками, отварами, экстрактами и др.).Химическийсостав этих препаратов долгое время был не изучен.

В 1806 г. Ф. Сертюрнер из опийного мака получил морфин, который был первымалкалоидом, выделенным из растений в чистом виде. Затем в первой половине XIX ст. из растений были выделены и другиеалкалоиды(хинин,никотин,атропин,аконитин,теобромин,гармини др.). К тому времени методы выделенияалкалоидовиз органов итканейтрупов были не разработаны.

§ 1. Развитие методов выделения алкалоидов и других азотистых оснований из биологического материала

В 1823 г. Лассань предложил метод выделения морфинаиз органов трупов. Это был первый метод выделенияалкалоидов, предложенный для целей судебно-химического анализа. Согласно этому методу, биологический материал, подлежащий исследованию на наличиеалкалоидов, непродолжительное время кипятят сводой, а затем фильтруют. Полученную водную вытяжку выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют вэтиловом спирте. Спиртовойрастворсухого остатка используют для обнаруженияалкалоидов. М. Ж. Орфилла применил метод Лассаня для выделения ряда другихалкалоидовиз объектов биологического происхождения.

Метод выделения алкалоидовиз биологического материала, предложенный Лассанем, имел ряд существенных недостатков. Основания большинстваалкалоидовне растворяются вводеи не выделяются из биологического материала при помощи этого метода. Сухие остаткиалкалоидов, выделенных из биологического материала по Лассаню, как правило, содержат большое количество примесей, мешающих обнаружению исследуемыхвеществпри помощи соответствующих реакций.

Изолирование алкалоидов подкисленным спиртом. Первый метод изолированияалкалоидовиз биологического материала подкисленнымспиртомв 1851 г. предложил Ж. С. Стас. Для подкисленияэтилового спиртаон применил щавелевую ивинную кислоты. Однако он не производил очистку вытяжек из биологического материала от примесей. Способ очистки спиртовых вытяжек, полученных по методу Стаса, в 1856 г. предложил Ф. Отто. Для очистки кислых алкалоидных вытяжек он применил метод экстракции примесейдиэтиловым эфиром. Метод Стаса, модифицированный Ф. Отто, в литературе получил название метод Стаса — Отто. Согласно этому методу, биологический материал несколько раз настаивают сэтиловым спиртом, подкисленнымщавелевой кислотой. Полученные кислые спиртовые вытяжки сливают с твердых частиц биологического материала и фильтруют. Профильтрованные спиртовые вытяжки упаривают до густоты сиропа, прибавляют абсолютный (или 96°)этиловый спирт, осаждающий примеси белковых и другихвеществв виде хлопьев. Эти хлопья отфильтровывают. Фильтр промываютэтиловым спиртом. Фильтрат иэтиловый спирт, взятый для промывания фильтра, соединяют и снова выпаривают до густоты сиропа, а затем примеси осаждаютэтиловым спиртом. Эту операцию повторяют несколько раз (до тех пор, пока из сиропообразнойжидкостине прекратитсяосаждениепримесей этиловым спиртом). Кислые спиртовые вытяжки, из которых осаждены белковые и другиевещества, разбавляютводойи взбалтывают сдиэтиловым эфиром, в который переходят примеси, неосаждаюшиеся абсолютнымэтиловым спиртом. Освобожденные таким образом от примесей кислые спиртовые вытяжки из биологического материала подщелачиваюткарбонатом натрияилиаммиакоми взбалтывают сдиэтиловым эфиром, в который переходяталкалоиды. Эфирные вытяжки выпаривают, а в полученных остатках определяют наличиеалкалоидов.

Метод Стаса — Отто на протяжении многих десятилетий подвергался различным модификациям. Эти модификации касаются выбора кислот и щелочей, применяемых при выделенииалкалоидовиз биологического материала, способов очистки вытяжек от примесей и т. д. Для подкисленияэтилового спиртавместощавелевой кислотыпредложены винная, серная, соляная иуксусная кислоты. Для подщелачивания алкалоидных вытяжек, из которых экстрагируюталкалоиды, предложеныгидроксид натрияигидроксид бария. Вместодиэтилового эфирадля экстракцииалкалоидовиз подщелоченных вытяжек предложеныхлороформ,бензол,амиловый спирти другие несмешивающиеся сводойорганическиерастворители.

Изолирование алкалоидов подкисленной водой.В 1856 г. С. Макадам для изолированияалкалоидовиз биологического материала применилводу, подкисленнующавелевой кислотой. Для очистки полученных вытяжек он использовалактивированный уголь.Воду, подкисленнующавелевой кислотой, для изолированияалкалоидовиз пищевых продуктов растительного происхождения в 1943 г. применили М. Д. Швайкова и А. В. Степанов. В 1949 г. А. А. Васильева использовала принцип метода М. Д. Швайковой и А. В. Степанова для изолированияалкалоидовиз органов труповводой, подкисленнойщавелевой кислотой.

Согласно методу А. А. Васильевой, трупный материал измельчают и заливают водой, подкисленнойщавелевой кислотой. Вытяжку процеживают черезмарлю. Процеженную кислую водную вытяжку взбалтывают схлороформом, который отделяют от водной фазы. После этого кислую водную вытяжку подщелачивают и взбалтывают схлороформом. В хлороформной вытяжке определяют наличиеалкалоидов.

Фильтрованиевытяжек из биологического материала согласно методу А. А. Васильевой не производится. Процеженные черезмарлюкислые водные вытяжки являются мутными, загрязненными не только растворимыми вводепримесями, но и мелкими частицами биологического материала. Степень кислотности смеси биологического материала и подкисленнойводыконтролируется только по лакмусу. Определение рН кислых и подщелоченных вытяжек из биологического материала не производится.

Воду, подкисленнуюсоляной кислотой, для изолированияалкалоидовиз биологического материала предложили Усляр и Эрдман в 1861 г. Позднее для подкисленияводыбыли предложены фосфорная, винная, уксусная и другие кислоты.

В 1865 г. Г. Драгендорф для выделения алкалоидовиз биологического материала предложил метод, основанный на изолировании этихвеществводой, подкисленнойсерной кислотой. Согласно методу Г. Драгендорфа, измельченные органы трупов 2—3 раза настаивают вводе, подкисленнойсерной кислотой. Каждый раз настаивание производится в течение нескольких часов при нагревании до 40—50 °С. Полученные после каждого настаивания кислые водные вытяжки из биологического материала сливают, соединяют, процеживают и выпаривают до густоты сиропа. К сиропообразному остатку прибавляютэтиловый спирти настаивают в течение 24 часов, а затем отфильтровывают образовавшийся осадок. Фильтрат нагревают до улетучиванияэтилового спирта. После этого к фильтрату прибавляютводу. Полученную кислую водную вытяжку взбалтывают спетролейным эфиром, затем сбензином,хлороформоми снова спетролейным эфиром. Вытяжки, полученные с помощью указанных органическихрастворителей, исследуют на наличиетеобромина, наркотина,папаверина,бруцинаи другихалкалоидов. Затем кислые водные выгяжки подщелачиваютаммиакомдо щелочной реакции (по лакмусу). Из подщелоченных вытяжек последовательно экстрагируюталкалоидыбензиномиамиловым спиртом. Пользуясь этим методом, при нагревании биологического материала срастворомсерной кислотыв вытяжки переходит значительное количество примесей, являющихся продуктамигидролизабелковыхвеществ. В этих условиях отдельныеалкалоиды, представляющие собойсложные эфиры(атропин,скополамин,кокаини др.), могут подвергатьсягидролизу.

Первые методы изолирования ядовитых веществиз биологического материала подкисленнымэтиловым спиртоми подкисленнойводой, предложенные вначале второй половины XIX ст., применялись только для выделенияалкалоидов. В то времяхимиясинтетических азотсодержащих фармацевтических препаратов основного характера (аналогов алкалоидов) была только в начальной стадии развития. Поэтому синтетические фармацевтические препараты не применялись в медицине и не были причиной отравлений. Начиная с конца XIX ст. в медицинскую практику все больше начали внедряться синтетические фармацевтические препараты, отдельные представители которых в ряде случаев были причиной отравлений. Для выделения этих синтетических препаратов из биологического материала специальные методы не разрабатывались, а применялись методы, ранее предложенные для исследованияалкалоидов.

Все описанные выше методы выделения алкалоидовиз биологического материала имеют ряд недостатков. Согласно этим методам, изолированиеалкалоидови синтетических азотсодержащих ядовитыхвеществосновного характера производилось без учета влияния рН извлекающихжидкостей(подкисленногоэтилового спиртаили подкисленной воды) на степень выделения исследуемыхвеществиз биологического материала. Не учитывалось влияние рН среды на экстракцию примесей из алкалоидных вытяжек и на экстракциюалкалоидови их синтетических аналогов из предварительно очищенных вытяжек. Выбор органическихрастворителейдля экстракции примесей, переходящих из биологического материала в вытяжки, а также для экстракцииалкалоидови другихвеществиз вытяжек производился эмпирически.