Введение к работе
Актуальность темы. 1,Г-этилен-2,2'-бипиридилийдибромид (синонимы: ДИКВАТ, реглон, ФБ-2, приглон) широко применяется в качестве гербицида и десиканта сорных растений, для десикации семенников сахарной свёклы в период побурения 30-40% клубочков. В ряде стран применяется для десикации хлопчатника, картофеля, подсолнечника и ряда других культур. Относится к контактным гербицидам сплошного действия, характеризуется быстрым гербицидным эффектом и уничтожает надземную часть растений даже при использовании малых доз. Дикват обладает значительной токсичностью по отношению к теплокровным животным и чйтовеку. Описаны многочисленные случаи отравления данным веществом, в том числе с летальным исходом. Отравления могут происходить при непосредственном контакте с веществом в процессе его производства, хранения и применения, вследствие аварий, в условиях загрязнения объектов окружающей среды отходами химических производств, выбросами в атмосферу и сточными водами предприятий, употребления некачественных продуктов питания, содержащих остаточные количества диквата, а также при суицидных попытках.
ДДзо диквата для крыс составляет 282 мг/кг, летальная доза для человека, очевидно, равна 90 - 180 мг/кг. Широкое применение диквата, его высокая токсичность, наличие случаев летального отравления обусловливает необходимость изучения этого соединения в судебно-химическом отношении. До настоящего времени остаются недостаточно разработанными вопросы изолирования диквата из объектов биологического происхождения, его обнаружения, идентификации и количественного определения. В доступной литературе отсутствуют данные по сохраняемости рассматриваемого вещества в биологическом (трупном) материале.
Исходя из вышеизложенного, разработка методики судебно-химического исследования диквата является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является разработка методики судебно-химического исследования 1,1'—этилен-2,2'-бипиридилийдибромида.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить особенности электронных и колебательных спектров 1,1-этилен-2,2'-бипиридшшйдибромида.
Определить характер хроматографической активности исследуемого вещества в тонких слоях и колонках сорбеигов.
Изучить особенности образования окрашенных продуктов в реакциях 1,1'-этилен-2Д'-бипиридилийдибромида с рядом цветореагентов. Определить возможность применения данных цветных реакций в условиях анализа биологического материала.
Изучить особенности изолирования объекта исследования различными группами изолирующих агентов из биологического материала, разработать схему очистки извлечений.
Исследовать распределение 1,1-этилен-2,2- бипиридилийдибромида в органах и биологических жидкостях теплокровных животных.
6. Определить сроки сохранения рассматриваемого вещества в
разлагающемся трупном материале.
Научная новизна исследований. Изучены отдельные закономерности хромато графического поведения 1,1-этилен-2,2-бипиридилийдибромида в сорбентах с гидроксилированной и привитой поверхностями при использовании различных подвижных фаз; определены оптимальные условия и рассчитан ряд параметров хроматографирования исследуемых веществ в тонких слоях и колонках сорбентов.
На основе проведенных исследований разработаны методики идентификации и количественного определения 1,1-этилен-2,2'-бипиридилийдибромида методами ТСХ и хроматоспектрофотометрии.
Исследованы особенности электронных и колебательных спектров поглощения 1,1-этилен-2,2'-бипиридилийдибромида. Для повышения селективности качественного спектрофотометрического определения рассчитан ряд основных оптических характеристик электронных спектров, их первые и вторые производные.
Показана возможность образования окрашенных продуктов при взаимодействии 1,1-этилен-2,2- бипиридилийдибромида с глюкозой в водной и водно-диметилформамидной средах в присутствии гидрокарбоната натрия в условиях нагревания. На основе предложенных хромогенных реакций разработаны методики идентификации исследуемого вещества.
Впервые для изолирования 1,1'-этилен-2,2-
бипиридилийдибромида из биологического материала обосновано использование в качестве изолирующего агента смеси растворителей этанол-1 н. раствор хлороводородной кислоты (8:2). На основе применения в качестве изолирующего агента смеси растворителей этанол-1 н. раствор хлороводородной кислоты (8:2) и очистки в тонких слоях или колонках обращеннофазовых сорбентов разработаны оригинальные методики определения рассматриваемого соединениия в ткани трупных органов и биожидкостях, применимые как для исследования свежего, так и гнилостно измененного трупного материала.
С использованием вновь разработанных методик в опытах на животных (кролики) исследованы особенности распределения 1,Г—этилен-2,2'-бипиридилийдибромида в организме теплокровных.
Определены сроки сохранения рассматриваемого отравляющего вещества в гнилостно разлагающемся трупном материале.
Практическая значимость работы. На основании проведённых исследований разработана методика изолирования из биолопіческого материала, очистки, идентификации и количественного определения 1,Г-этилен-2,2'-бипиридилийдибромида. Методика судебно-химического исследования представлена в виде проекта информационного письма.
Внедрение результатов работы:
- методика определения 1,Г-этилен-2,2'-бипиридилийдибромида
хроматоспектрофотометрическим методом (внедрена в учебный и научный
процесс кафедры органически химии Курского государственного медицинского
университета с 22.11.2005 и кафедры фармакологии и биохимии Орловского
государственного университета с 01.09.2006);
- методика идеитификации 1,Г-этилен-2,2'^ипиридилийдибромида с
применением хроматографии в тонких слоях обращённофазного сорбента
(внедрена в учебный и научный процесс кафедры органической химии
Курского государственного медицинского университета с 22Л1.2005 и кафедры
фармакологии и биохимии Орловского государственного университета с
01.09.2006);
методика определения 1Л'-этщ]ен-2,2Ч5ишридилийдибромида в ткани трупных органов (внедрена в учебный и научный процесс кафедры фармацевтической и токсикологической химии с курсом аналитической химии Курского государственного медицинского университета с 15.11.2005 и кафедры фармакологии и биохимии Орловского государственного университета с 01.09.2006);
методика определения 1,Г-зтилен-2,2'-6ипиридигапїдибромида в биологических жидкостях (внедрена в учебный и научный процесс кафедры фармацевтической и токсикологической химии с курсом аналитической химии Курского государственного медицинского университета с 15 Л1.2005 и кафедры фармакологии и биохимии Орловского государственного университета с 01.09.2006);
Связь исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена по плану научно-исследовательских работ кафедры фармацевтической и токсикологической химии с курсом аналитической химии Курского государственного медицинского университета и соответствует проблеме «Фармация» межведомственного научного совета N 36 РАМН. Номер государственной регистрации 01.200. 511193.
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты исследования хроматографической активности диквата в тонких слоях и колонках сорбентов;
особенности поглощения электромагнитного излучения анализируемого вещества в УФ- и ИК- областях спектра;
условия взаимодействия диквата с рядом цветореагентов;
- методики идентификации и количественного определения объекта
исследования хроматографическими и фотометрическими методами;
- результаты исследования очистки диквата в тонких слоях и колонках
сорбентов;
- методика изолирования объекта исследования из биологического
материала и очистки от соэкстрактивных веществ;
- особенности распределения диквата в организме теплокровных
животных;
- сохраняемость диквата в трупном материале и в биологических
жидкостях.
Апробация работы. Основные положения работы представлены и доложены на научно-практической конференции с международным участием «Становление, перспективы судебно-токсикологической службы, научные исследования», Харьков, 9-Ю ноября 2005 года, на 71 итоговой научной сессии КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Чернозёмного научного центра РАМН (Курск, 2006), на 71 итоговой межвузовской научной конференции «Молодёжная наука и современность», Курск, 18-19 апреля 2006 года, на Региональной научно-практической конференции (с международным участием), посвященной 40-летюо фармацевтического факультета КГМУ «Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики», Курск, 15 декабря 2006.
Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре работы.
Объём и структура диссертации .Диссертационнаяработа состоит из введения, обзора литературы (1 глава), экспериментальной части (5 глав), общих выводов, списка щггируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 155 страницах машинописного текста, содержат 5 рисунков, 19 таблиц. Список цитируемой литературы включает 175 источников, из которых 97 - на иностранных языках.
Первая глава (обзор литературы) включает в себя известные данные о диквате (1,Г-зтилен-2,2'-бигаірпдішийдибромиде) как объекте химико-токсикологического исследования.
Вторая глава посвящена вопросам идентификации объекта исследования хроматографическими и спектральными методами.
В третьей главе приводятся экспериментальные данные по вопросам количественного определения анализируемого вещества.
Четвёртая глава включает в себя результаты изучения особенностей выделения и очистки объекта исследования хроматографическими методами.
В пятой главе рассмотрены вопросы определения диквата после его изолирования из биологического материала оптимальным изолирующим агентом.
В шестой главе приведены данные, полученные в результате изучения особенностей распределения диквата в организме теплокровных и сохраняемости в трупном материале.