Лекция: Предварительный анализ фосфорсодержащих соединений пестицидов

Способность фосфорсодержащих органических соединений снижать активность ацетилхолинэстеразы можно использовать для аналитических целей. С помощью ацетилхолинэстеразной пробы можно установить принадлежность исследуемых веществ к группе фосфорсодержащих органических соединений. Чтобы исключить химико-токсикологическую ошибку из-за ложноположительного результата холинэстеразной пробы, необхо­димо помнить, что активность ацетилхолинэстеразы подавляет и ряд других органических веществ, которые не содержат фос­фора (карбарил, эзерин и др.).

Холинэстеразная проба является общей для обнаружения большинства фосфорсодержащих органических ядохимикатов, которые понижают активность ацетилхолинэстеразы. При этом ацетилхолин под влиянием ацетилхолинэстеразы разлагается с образованием уксусной кислоты, в результате этого изменяется рН смеси ацетилхолинэстеразы и ацетилхолина. Эти изменения можно зафиксировать с помощью раствора бромтимолового синего или других индикаторов. При изменении рН среды (от нейтральной до кислой) синяя окраска бромтимолового синего переходит в желтую. Если к смеси растворов ацетилхолина и бромтимолового синего прибавить ацетилхолинэстеразу и фос­форсодержащее органическое соединение, являющееся ингиби­тором ацетилхолинэстеразы, то ацетилхолин не разлагается ацетилхолинэстеразой и окраска индикатора не изменяется. При выполнении холинэстеразной пробы к смеси реагирующих ве­ществ можно прибавлять не ацетилхолинэстеразу, а плазму крови или лошадиную сыворотку, содержащую этот фермент. В этом случае плазма крови или сыворотка служит источником ацетилхолинэстеразы.

Выполнение холинэстеразной пробы. Берут две фарфоровые чашки. В одну вносят каплю индикаторной смеси, каплю раст­вора фосфорсодержащего органического соединения и через 10 мин каплю раствора ацетилхолина. При этом окраска раствора не изменяется. Это свидетельствует о задержке разложения аце­тилхолина ацетилхолинэстеразой сыворотки, входящей в состав индикаторной смеси.

Во вторую фарфоровую чашку вносят каплю индикаторной смеси и каплю раствора ацетилхолина (не прибавляя фосфор­содержащего органического соединения). Через несколько минут синяя окраска раствора переходит в желтую. Изменение окраски жидкости во второй фарфоровой чашке и отсутствие изменения окраски в первой чашке указывает на наличие фосфорсодержа­щего органического соединения (ингибитора холинэстеразы) в исследуемой пробе.

Приготовление индикаторной смеси: К 5 мл лошадиной сыворотки прибавляют 15 мл воды, 0,5 мл 0,1 и. раствора гидроксида натрия и 1,25 мл 0,6 %-го раствора бромтимолового си­него в 0,1 и. растворе гидроксида натрия.

7.2.1. Обнаружение фосфора в фосфорсодержащих ядохимикатах

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

Для установления принадлежности исследуемых веществ к фосфорсодержащим органическим соединениям кроме холинэстеразной пробы проводят определение наличие фосфора в этих соединениях. Определение наличие фосфора в исследуемых соединениях проводят после минерализации. Затем в минерализатах определяют соединения фосфора с помощью соответствующих реакций.

Минерализация фосфорсодержащих органических соединений. Для этой цели может быть использовано несколько методов: метод минерализации оксидом кальция, смесью концентрирован­ных серной и азотной кислот, смесью карбоната натрия и перо­ксида натрия и 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 без­водного карбоната натрия и пяти частей пероксида натрия, и 0,005—0,010 г исследуемого вещества. Если на исследование поступают растворы фосфорсодержащих органических соедине­ний или вытяжки из соответствующих объектов, то к смеси кар­боната и пероксида натрия прибавляют несколько капель иссле­дуемой жидкости. Тигель осторожно нагревают до выпаривания жидкости. После этого усиливают нагревание тигля и нагревают его до тех пор, пока не расплавится смесь. Затем тигель охлаж­дают, его содержимое переносят в небольшую фарфоровую чаш­ку, прибавляют немного карбоната натрия и 10 мл воды. Полу­ченную смесь хорошо растирают и фильтруют.

В зависимости от состава исследуемого вещества в минерали­затах могут быть фосфаты, арсенаты, сульфаты и галогениды.

Для обнаружения фосфора образовавшиеся фосфат-ионы переводят в молибденовую синь. Этой реакции мешает наличие арсенатов в растворе. Для удаления арсенатов минерализат под­кисляют соляной кислотой до рН = 0,5. Затем пропускают серо­водород. При наличии арсенатов выпадает желтый осадок (или образуется муть) сульфида мышьяка, который отфильтровывают. Фильтрат используют для обнаружения фосфат-ионов.

Для этого в пробирку вносят 3—5 капель минерализата (свободного от арсенатов) и прибавляют 5 капель раствора молибдата аммония. Смесь подкисляют 10 %-м раст­вором азотной кислоты. При наличии фосфат-ионов появляется желтая окраска. К этому раствору прибавляют 3—5 капель на­сыщенного водного раствора гидрохлорида бензидина. Затем при­бавляют 10 %-й раствор аммиака до 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 фосфора в фосфорсодержащих органических соединениях могут быть использованы и другие реакции, которые применимы при химико-токсикологическом анализа данной группы ядовитых соединений.