Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Проблемы отравления соединениями таллия 11
1.1.11 Физико-химическая характеристика соединений таллия 12
1.1.2. Причины отравления человека таллием 13
1.1.3. Токсические дозы 15
1.1.4. Токсикодинамические и токсикокинетические параметры отравлений 16
1.1.5. Клиническая картина отравлений соединениями таллия...19
1.1.6. Антидоты при отравлении соединениями таллия 21
1.1.7. Определение таллия в биоматериалах 23
1.2. Токсичность элементной ртути (Hg^) 25
1.2.1. Физико-химические характеристики элементной ртути 25
1.2.2. Причины отравления человека ртутью в жидкой фазе 26
1.2.3. Токсические дозы 28
1.2.4. Токсикодинамические и токсикокинетические параметры отравлений 30
1.2.5. Клиническая картина отравлений элементной ртутью 32
1.2.6. Антидоты при отравлении металлической ртутью 34
1.2.7. Анализ биоматериала при отравлении металлической ртутью и ее парами 35
1.3. Проблемы отравлений соединениями лития 37
1.3.1. Физико-химическая характеристика соединений лития 38
1.3.2. Причины отравления человека соединениями лития 38
1.3.3. Токсические дозы 40
1.3.4. Токсикодинамические и токсикокинетические параметры отравлений 40
1.3.5. Клиническая картина отравлений соединениями лития 43
1.3.6. Антидоты при отравлении соединениями лития 45
1.3.7. Анализ биоматериала при отравлении соединениями лития 46
1.4. Проблема смертельных отравлений соединениями «тяжелых» металлов 49
1.5. Элементный анализ препаратов кожи трупов после огнестрельных^ повреждений при медико-криминалистических исследованиях. 52
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 58
2.1. Объекты исследования 58
212. Подготовка биообъектов для анализа 58
2.2.1. Подготовка биообъектов для эмиссионного спектрального анализа 58
2.2.2. Подготовка бииобъектов для количественного определения металлов методом атомно-
абсорбционной спектрофотометрии 59
2.2.3. Подготовка биообъектов для определения ртути методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии с помощью ртутно-гидридной приставки 61
2.3. Спектральные методы исследования 62
2.3.1. Определение содержания элементов методом эмиссионного спектрального анализа 62
2.3.2. Пламенная фотометрия (фотометрия пламени) 64
2.3.3. Атомно-абсорбционная спектрометрия с пламенной атомизацией '. 65
2.3.4. Атомно-абсорбционная спектрометрия с холодным паром 67
2.3.5. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой 68
2.4. Статистическая обработка и представление результатов количественного анализа 70
ГЛАВА 3. Результаты исследований и обсуждение
3.1. Химико-токсикологическое исследование биоматериалов (кровь, суточная моча человека) при определении таллия, ртути, лития 73
3.1.1. Отравления соединениями таллия 73
3.1.2. Отравления соединениями ртути 79
3.1.3. Определение содержания лития в суточной моче человека при острых отравлениях (модельная система) 86
3.2. Судебно-химическое исследование внутренних органов трупов при смертельных отравлениях соединениями «тяжелых» металлов 92
3.3. Элементный анализ препаратов кожи трупов после огнестрельных повреждений при медико-криминалистических исследованиях 97
Выводы 115
Список литературы 117
- Причины отравления человека таллием
- Подготовка биообъектов для эмиссионного спектрального анализа
- Подготовка биообъектов для определения ртути методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии с помощью ртутно-гидридной приставки
- Отравления соединениями таллия
Введение к работе
Актуальность темы;>
Одна из задач фармацевтической'химии- «-.. .исследование ^разработка* методов; определения лекарственных* веществ в биологических объектах для: токсикологического и эколого-фармацевтического мониторинга»* [6]1 Элементный» состав органов и тканей человека в норме, прш лечении' т при? отравлениях - важныйгпоказатель микроэлементного гомеостазачеловека [1, 8; 9]; В работе основной акцент сделан на* определение в$ биоматериалах таллия, ртути и: лития» - элементов; соединения; которых применяются» (литий; ртуть) илиіприменялись (ртуть, таллий) bvлечебных целях. Это особенно существенно для лекарственных средств с низким терапевтическим индексом. Например^ для-препаратов лития (Лития карбонат^ Лития< цитрат), используемых при лечении:, маниакально-депрессивного психоза; и; для элементной формы: ртути; которая продолжает использоваться: в качестве компонентов зубных пломб: [65; 86]і или ртутной серой^ мазш [114]^ характерны) узкие интервалы? терапевтическоШ безопасности. Исследования* ответа организма на: действие высоких доз неорганических соединений также чрезвычайно важны при выборе лекарственных средств,антидотного действия.
Известная трапециевидная? зависимость [71, 162]\ «доза-ответ» для микроэлементов в организме млекопитающих наглядно демонстрирует, что обсуждаемые в работе проблемы, отравлений касаются правой ветвт кривойї (рис.1).
Ответ
Дефицит Избыток Доза
Рис 1. Зависимость доза - ответ для неорганических ионов.
Это область доз/концентраций, превышающих нормальное (фоновое) содержание элемента в организме, при которых происходит смещение гомеостатических равновесий в организме. При этом необходимый, эссенциальный (essential), элемент приобретает свойства примесного, оказывая токсическое действие на организм [3, 9]. Изучение этой области концентраций особенно важно для фармацевтической химии при контроле содержания лекарственных средств неорганической природы в организме человека и при заболеваниях, связанных с нарушением металл-лигандного гомеостаза.
Химико-токсикологические исследования при диагностике отравлений (заболеваний химической этиологии) и медико-криминалистическая-экспертиза, включающая определение металлов выстрела при огнестрельных повреждениях, должны* совершенствоваться благодаря' оптимизации операций отбора проб биоматериалов, подготовки их к анализу с учетом токсикодинамических и токсикокинетических параметров и природы химических форм определяемых элементов, валидационной оценки методик анализа, адекватной интерпретации полученных результатов.
Среди методов определения*элементного состава биообразцов достаточно ,% информативными являются спектральные, на протяжении нескольких, десятилетий успешно применяющиеся в химико-токсикологических и медико-криминалистических исследованиях [38, 142]. Эмиссионный спектральный анализ, пламенная фотометрия, атомно-абсорбционная спектрофотометрия (ААС), атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. (АЭС-ИСП) и масс-спектральным детектированием (ИСП-МС) используются для диагностики отравлений «металлическими» ядами, в том числе лекарственными средствами неорганической природы, а также для определения следов металлов при огнестрельных повреждениях кожи (идентификации орудия травмы и определения дистанции выстрела). Однако результаты разных авторов часто оказываются несопоставимыми друг с другом. Так, в литературе отсутствуют однозначные сведения по токсическим дозам металлических ядов для человека. Например, абсолютно смертельная доза таллия (I) сульфата для человека занимает по литературным данным
достаточно широкий интервал 5-^-50 мг/кг, а пороговая летальная доза лития карбоната для человека колеблется от 8 до 3650 мг/кг. В- связи с этим не определена оптимальная доза препаратов лития, применяемых при маниакально-депрессивном психозе. Такая неоднозначность является отражением не только индивидуальной чувствительности человека к действию ксенобиотиков, но связана с особенностями методик определения элементов в каждом конкретном случае отравления.
В практике лабораторий химико-токсикологических центров и бюро судебно-медицинских экспертиз методически не закреплены требования к выбору объекта анализа, моменту отбора биопробы и ее количества. Например, при таллиевых отравлениях в качестве диагностического биоматериала используют кровь, что нецелесообразно в связи с кинетикой резорбции и распределения элемента в организме.
Цель иі задачи исследования. Цель - разработка общих методических подходов к определению токсичных металлов и амфотерных элементов при химико-токсикологических, судебно-медицинских и криминалистических исследованиях.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
провести сравнение информативности и целесообразности использования биообъектов (кровь/моча) при диагностике заболеваний химической этиологии - отравлениях солями таллия, ртути и лития;
на основании физико-химических критериев (Кпр, Е, рН) прогнозировать химические формы существования таллия, ртути, лития в жидких биосредах для обоснования выбора биообъекта для анализа;
- сопоставить полученные результаты анализа биоматериалов с историями болезней при отравлениях солями таллия, лекарственными препаратами лития («Лития карбонат» и «Лития цитрат») и элементной формой ртути (Ь%ж, Hgr, HgVl-S - «мазь ртутная серая»), что позволит достоверно диагностировать отравления с последующим выбором наиболее эффективной терапии;
- обобщить результаты анализа внутренних органов при судебно-
химических исследованиях смертельных отравлений соединениями тяжелых
металлов для выбора оптимальных объектов исследования;
оптимизировать методики предварительной скрининговой идентификации методом эмиссионного спектрального анализа; способа минерализации органической матрицы и количественного определения элементов методами атомной абсорбции в пламени (Ag, Cd, Сг, Єи, Fe, Mn, Zn, ТІ, Pb,) и сртутно-гидридной приставкой (Hg), пламенной фотометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (Li);
- разработать методики определения^ следов металлов на фрагментах
кожи при модельных экспериментах огнестрельных повреждений для
идентификации орудия травмы и установления дистанции выстрела.
Научная новизна диссертационного исследования. Впервые в результате исследования большого массива биообъектов' (>300), полученных при хронических, острых и смертельных отравлениях человека, а также при* огнестрельных травмах, оптимизированы методики пробоотбора, пробоподготовки и анализа; базирующиеся на предварительной эмиссионной, идентификации и последующем определении элементов методами ААС, пламенной фотометрии и ИСП-МС.
Впервые в рамках химико-токсикологических исследований обобщены физико-химические характеристики (растворимость и окислительно-восстановительные потенциалы при разных значениях рН) токсикантов (ТІ, Hg, Li), позволяющие прогнозировать химическую форму элемента в водных растворах, являющихся упрощенной моделью биожидкостей человека.
Сформированный в рамках Бюро судебно-медицинской экспертизы (БСМЭ) г. Москвы информационный банк результатов исследований позволил обосновать выбор оптимального, неинвазивного диагностического объекта при отравлениях соединениями таллия, ртути и лития - суточной мочи человека.
Полученные результаты позволили подготовить рекомендации для токсикологических центров лечебных учреждений о нецелесообразности
использования цельной крови или плазмы крови для диагностики таллиевых и ртутных отравлений.
Осуществлено ранжирование по содержанию в суточной моче человека токсичных металлов, что позволило оценить частоту отравлений разными дозами и охарактеризовать отравления по степени тяжести.
Результаты анализа желудка в сравнении с традиционно используемыми объектами (печень и почки) [28] позволили характеризовать источник поступления яда в организм.
Впервые исследованы закономерности отложения на коже человека химических элементов («металлов выстрела») при огнестрельных повреждениях, позволяющие отличить их от механических ранений, установить вид использованного снаряда, расстояние выстрела, даже в отсутствии сведений о модели огнестрельного оружия.
Практическая значимость исследования заключается в том, что содержащиеся в нем теоретические положения, экспериментальные' результаты и новые методические подходы могут быть использованы судебно-медицинскими экспертами, криминалистами и клиническими токсикологами при решении задач по установлению обстоятельств отравлений и огнестрельных повреждений.
Полученные результаты являются основой для дальнейшего усовершенствования методик диагностического исследования отравлений соединениями токсичных элементов, при назначении судебно-медицинских экспертиз и подготовке материалов к ним.
Положения, выносимые на защиту:
1. Обоснование выбора диагностического объекта химико-токсикологических исследований (кровь/суточная моча человека) методами спектрального анализа при отравлении соединениями таллия, ртути, лития.
Результаты судебно-химического исследования внутренних органов пострадавших при смертельных отравлениях различными соединениями тяжелых металлов (Ag, Cd, Cr, Си, Fe, Mn, Pb, Zn).
Алгоритм исследования отложения металлов выстрела на коже для определения характера причиненного повреждения, вида снаряда и*расстояния выстрела при медико-криминалистических исследованиях.
Апробация работы: Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы медико-криминалистических, судебно-химических и химико-токсикологических экспертных исследований» - 2007 г, на VIII международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации» - 2007 г, на объединенном научном семинаре кафедры фармацевтической и токсикологической химии; кафедры биохимии, биологии и общей генетики РУДН; судебно-химического отдела ФГУ «Российский центр судебных экспертиз» и БСМЭ г. Москва - 2008 г.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, 10 из которых - статьи в рецензируемом журнале списка ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах и состоит из следующих разделов: обзора литературы, методов исследования, результатов и их обсуждения, выводов, библиографического списка 170 источников, из них 60 на русском и ПО на иностранных языках и приложения. Работа содержит 30 таблиц, 13 рисунков.
Причины отравления человека таллием
В медицине долгое время в качестве депилирующего агента при стригущем лишае применяли ацетат таллия- СНзСООТІ. Это приводило к отравлению и гибели людей, что связано с узостью интервала терапевтической безопасности: близостью терапевтической (12 мг/кг) и летальной ( 25 мг/кг) доз таллия ацетата. Соли таллия также применяли для лечения туберкулеза, дизентерии, венерических заболеваний, тифа и малярии [165]. Медицинское использование солей таллия продолжалось примерно до II Мировой Войны [153].
В настоящее время одним из источников отравления таллием считают крысиный или мышиный, яд (родентицид), содержащий T12S04 [128].. Этот родентицид до сих пор используется в некоторых странах, хотя запрещен в США [129]. Такая приманка для крыс, изготовленная в виде крекеров; орехов, меда, сахарного- сиропа и содержащая токсичную соль - причина-многочисленных отравлений, включая1 и смертельные. Потерпевшими часто оказываются дети, ошибочно использующие родентицид как сладость. Известны, случаи применения таллиевого родентицида с суицидальной целью и для преднамеренных убийств. Родентицид на основе сульфата таллия отнесен к чрезвычайно опасным веществам для человека и не рекомендован ВОЗ для применения [167, 168].
Существует риск отравления, парами летучих галидов таллия используемых Bi производстве спектральных линз. Потеря зрения и другие типичные симптомы таллиевого отравления- возникают прт экспозиции! токсичных соединений1 в условиях этого производства [76]. Токсичность, соединений- таллия может проявляться при вдыхании аэрозолей металлургических и цементных заводов, при производстве специальных оптических стекол, на-предприятиях электроннойпромышленности.
В случае работы с соединениями таллия должны быть обеспечены меры по защите от проникновения его через ЖКТ, при вдыхании или контакте через кожу. Еда, напитки, сигареты не должны употребляться на рабочем месте [85]. Международные правила требуют, чтобы лица, находящиеся в контакте с этими ядовитыми веществами, были обеспечены специальной защитной одеждой, перчатками, защитным экраном, очками [119].
Описаны случаи отравления из-за ошибочной замены кокаина солью таллия при нелегальной продаже наркотиков. Около 3% таллия обнаружено в китайском травяном сборе «Nutrien» [35].
Соединения таллия представляют опасность при использовании их в качестве химических реагентов, особенно при бесконтрольном доступе к ним [80, 132]. В случае работы с соединениями таллия должны быть обеспечены меры по защите от проникновения его через ЖКТ, при вдыхании или контакте через кожу. Еда; напитки, сигареты не должны употребляться на рабочем месте [85].
По данным различных авторов летальная доза (per os) TI2SO4 для человека колеблется в интервале 5-50 мг/кг в» зависимости от индивидуальной чувствительности и возраста [54, 81, 128,129, 132].
Чаще всего указывается значение 10-15 мг/кг массы тела для взрослого человека. Для, человека доза 8 мг таллия- ацетата, рассчитанная на 1 кг массы тела, смертельна. [38, 129]. При абсорбции через кожу отравление наступает, когда содержание TI2SO4 в воздухе достигает 0,1" мг/м3 в пересчете на таллий [81].
Для животных (млекопитающих) токсичные дозы близки к. рассмотренным для.человека. В эксперименте на млекопитающих минимальная летальная доза таллия (I) сульфата - 12 мг/кг массы тела-животного- [98 140]; а в пересчете на таллий - 25 мг/кг, причем выраженность симптомов отравления была значительно больше при инъекционном введении [130].- Минимальная летальная доза для крупного рогатого скота около 25 мг/кг [164].
Среднесмертельная доза DL50 карбоната таллия при подкожном введении белым крысам составляет 18 мг/кг, а абсолютно смертельная DLIOo - 25 мг/кг. Токсичность галогенидов различна: для хлорида таллия абсолютно смертельная доза при введении в желудок белых крыс составляет 55 мг/кг, а для бромида -35 мг/кг. Минимальные смертельные дозы для тех же солей практически не отличаются - 28 и 29 мг/кг [45].
Подготовка биообъектов для эмиссионного спектрального анализа
Усредненные навески внутренних органов (5 г) и препаратов кожи после огнестрельных повреждений измельчали с помощью пинцета и ножниц, высушивали в термостате при температуре 53С до постоянной массы; мочу выпаривали на водяной бане до сухого остатка; кровь высушивали в термостате при температуре 53С до сухого остатка. Затем объекты помещали в кварцевые тигли и озоляли (термическое разложение) при температуре 400С в муфельной печи в течение 0,5 ч - моча, кровь; 1,5 ч - внутренние органы (желудок, печень, почки), 2,5 ч - препараты кожи. Озоленные объекты растирали в агатовой ступке, получая высокодисперстный порошок, смешивали со спектральным угольным порошком марки «ОСЧ», набивали в кратеры нижних угольных электродов и помещали в дугу переменного тока кварцевого спектрографа.
Подготовка биообъектов для количественного определения металлов атомно-абсорбционной спектрофотометрией заключалась в разрушении органической матрицы. В зависимости от способа отравления и природы яда применяли один из трех способов.
При- влажной минерализации разрушение органической матрицы проводили концентрированной-Н2804 и HN03 (1:1) с добавлением 30% Н202. При сухой минерализации пробу подвергали термическому разрушению-в, электропечи-при 400С.
В некоторых случаях использовали комбинированный подход, используя последовательно сухую и влажную минерализацию. При минерализации органической составляющей биообъекта стремились создать условия, обеспечивающие полноту процесса и отсутствие потерь летучих элементов:
Выбор способа минерализации зависит, также от количества биоматериала, поступающего на исследование.
При влажной минерализации органы ( 5 г) измельчали, высушивали в термостате при температуре 53С до постоянной массы, помещали в.кварцевую колбу, закрытую кварцевой воронкой, добавляли по 5 мл дистиллированной Н20; HN03 (1:1) и концентрированной H2SO4. После прекращения бурной реакции ( 5 мин) колбу с содержимым нагревали на электроплитке с асбестовым покрытием до начала потемнения жидкости. Затем, продолжая нагревание в колбу небольшими порциями (по 0,5 - 1,0 мл) периодически добавляли HNO3 (1:1). Эту процедуру повторяли до исчезновения капель жира. Проба становилась прозрачной и не изменяла окраску при добавлении очередной порции HN03. Продолжали нагревание в течение 5 мин без добавления HN03 до появления белых паров. Затем колбу снимали с плитки, осторожно охлаждали и добавляли по каплям 30% Н202 для удаления-избытка HN03 и полного обесцвечивания пробы (допускают сохранение легкой желтизны). Затем пробу кипятили в течение 5-7 мин для разрушения- избытка Н202. Процесс влажной минерализации считали законченным. Остывшую
жидкость из колбы количественно переносили в мерную колбу (пробирку) и доводили объем до метки дистиллированной водой. Параллельно с исследуемой пробой готовили контрольную пробу на реактивы, осуществляя все описанные выше операции пробоподготовки.
При сухой минерализации органы ( 5 г) измельчали, высушивали в термостате при температуре 53С до постоянной массы, помещали в кварцевые тигли и озоляли при температуре 400С в муфельной печи в течение 1,5 ч. Содержимое тигля после охлаждения осторожно смачивали концентрированной HNO3 с добавлением нескольких капель концентрированной Н202, подсушивали на электроплитке и вновь прокаливали в муфеле в течение 30-40 мин. Процесс повторяли до получения белой золы. Затем содержимое тигля растворяли в 5 мл концентрированной HNO3, упаривали на электроплитке до влажных солей, растворяли при нагревании в 5 мл HNO3 (1:1) и количественно переносили в мерную пробирку. Объем доводили до метки дистиллированной НгО. Параллельно с исследуемой пробой готовили контрольную пробу на реактивы, осуществляя все описанные выше операции пробоподготовки.
Комбинированный способ использовали для минерализации крови и мочи. К 2 г крови или 25 мл мочи, помещенных в кварцевую чашку добавляли по 1 мл концентрированных H2SO4 и HNO3. Содержимое чашки упаривали при нагревании на электроплитке с асбестовым покрытием- до получения сухой массы и сжигали в муфельной печи при температуре 400С в течение 0,5 ч. Если остаток после сжигания имел серый цвет, все операции повторяли.
При подготовке проб крови сухой остаток дополнительно обрабатывали 2 мл 1 моль/л НО и 0,5 мл концентрированной HN03 и упаривали на водяной бане досуха. Полученный сухой остаток крови, мочи растворяли в 5 мл 1 моль/л HNO3. Параллельно с исследуемой пробой готовили контрольную пробу на реактивы, осуществляя все описанные выше операции пробоподготовки.
Подготовку биообъектов для определения; ртути методом атомно абсорбционной- спектрофотометрии проводили,, используя ртутно-гидридную? приставку. ,
. При исследовании: на: ртуть использовали «мягкие» условия частичного; разрушения органических веществу не допускающие высокого температурного нагревания.: При этом происходит разрушение форменных элементов? биообъектов; и расщепление сложных белковых комплексові (деструкция). В; этих условиях потери ртути,.связанные с ее летучестью, исключаются;
Подготовка биологического материала: (в зависимости от вида; биообъекта); для? количественного определения: ртути сводилась, к деструкции-; следующими смесями: 1); концентрированнойЩЗО и избытком КМпО (моча); 2) концентрированными.H2SO4 и PIN03 (кровь):
При деструкции мочи к 10 мл суточной»; мочи, помещенной, в кварцевую колбу, добавляли;2 мл концентрированнойШгЗО и 0-5т KMh04 и оставляли»: на. суткш при комнатной- температуре. После удаления избытка КМп4; насыщенным раствором; щавелевой кислоты пробу количественно переносили в мерную колбу вместимостью 50 мл и доводили объем до метки дистиллированной водой.. Параллельно с исследуемош пробой» ставили контрольную пробу на реактивы.
Для. деструкции крови применяли смесь концентрированных H2SO4 и HNO3. В коническую колбу помещали 5 г цельной; крови, приливали 0,2 мл этанола,. 5 мл концентрированной HNO3, закрывали отверстие колбы, воронкой и по каплям добавляли 5 мл концентрированной H"2S045 не допуская выделения оксидов, азота из колбы. После прекращения бурной реакции жидкость нагревали:на водяной бане в течение 10 мин, добавляли равный, объем кипящей дистиллированной Н20 и горячий деструктат количественно переносили в мерную колбу на 50 мл.
Подготовка биообъектов для определения ртути методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии с помощью ртутно-гидридной приставки
Ртутно-гидридная система (HS) представляет собой дополнительное устройство, комплектующее атомно-абсорбционный спектрофотометр AAS-30 фирмы «Carl Zeiss» (Германия) и служащее для определения с высокой чувствительностью ртути и элементов, образующих летучие гидриды (германий, олово, мышьяк, сурьма, висмут, селен, теллур).
Подбор и соблюдение условий подготовки и эксплуатационных характеристик для определения содержания ртути в биоматериале на» атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-30 с помощью ртутно-гидридной приставки (HS) позволил нам с достаточной точностью и чувствительностью проводить измерения содержания данного элемента в небольших образцах биологических объектов.
Принцип метода основан на восстановлении Hg+2 до элементной ртути Hg в кислых растворах хлоридом олова (II): Sn2+ + Hg2+ -+ Hgt + Snf+
Парциальное давление паров ртути при низких температурах 0,173 Па (20С). Освобожденный из раствора пар элементной ртути переносится посредством инертного газа - азота (ГОСТ 9293-74) со скоростью 400 мл/мин (рабочее давление 150 кПа) в термостатированную кварцевую кювету, в которой проводят измерения абсорбции при длине 253,6 нм. Температура кюветы (140С) исключает возможность конденсации на стенках кюветы паров ртути и потери ее при определении.
Связь между величиной абсорбции и концентрацией ртути устанавливали в процессе калибровки прибора. Для приготовления калибровочной-зависимости использовали фиксанал водного раствора нитрата ртути («Merck», Германия), содержащий 1000 мг иона металла.
Оптимальными эксплуатационными характеристиками для анализа являются следующие: длина волны 253,6 нм, ширина щели 1,0 нм, сила тока 4,0 мА, время интеграции -30с, время задержки -0с, время уравнивания нуля - 3 с \ режим работы - абсорбционный, время реакции - 14 с \ время окончательной промывки - 30 сек , температура кюветы - 140С, измерительный объем - 10 мл \ восстановитель - 10% раствор хлорида олова. при исследовании биологических проб нами была проведена оптимизация указанных специфических параметров. Нижняя граница определения данным методом составляет 4,3 нг/мл. Относительное стандартное отклонение при определении с доверительной вероятностью 0,95 не превышало 5%.
Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой
В. ходе работы нами была разработана модельная методика количественного определения лития в суточной моче человека методом пламенной фотометрии. Для оценки данного метода по правильности и воспроизводимости был проведен количественный анализ методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
Масс-спектрометрический метод анализа основан на ионизации атомов и молекул изучаемого вещества и последующем разделении образующихся ионов в поле электрического квадруполя [43].
Анализируемое вещество ионизируется в индуктивно-связанной аргоновой плазме, образующейся в горелке специальной формы, расположенной в индукционной катушке. Образовавшиеся ионы попадают і через систему ввода в анализатор, где на стержни квадруполя подается напряжение: и = U + Vcos cot, где U— постоянная составляющая напряжения, V— амплитуда высокочастотной составляющей, со - частота изменения электрического поля, t — время.
Проходя вдоль анализатора, ионы совершают колебания под действием высокочастотного поля, причем амплитуда колебания зависит от удельной массы иона m/q и величины напряжения на стержнях квадруполя. При определенном выборе параметров квадруполя через анализатор одновременно могут пройти ионы только одной массы, амплитуда колебаний ионов других масс при этом нарастает, и они теряют заряд на стержнях. Масса ионов, проходящих через анализатор, определяется формулой AqV 0,706-Г02Й 2 где г0 - радиус поля, V - скорость иона, 0,706 - постоянная прибора , q - заряд иона, со - частота изменения электрического поля.
Метод МС-ИСП - единственный метод, с помощью которого можно определить литий в образцах модельной мочи с необходимым пределом обнаружения (10"10-10"n%), поскольку в этом диапазоне масс (6 и 7 а.е.м) нет изобарических помех. Воспроизводимость результатов 1%. Кроме того, метод не требует сложной и длительной пробоподготовки образца и, следовательно, не вносит дополнительных ошибок в измерения. Скорость измерения одного образца- 10-15 сек.
Анализ проб суточной мочи проводили с использованием квадрупольного масс-спектрометра «Elan DRC-II» фирмы «Perkin Elmer instruments» (Германия) в экспертно-криминалистическом центре МВД России.
Отравления соединениями таллия
В ходе проведенного эмиссионного спектрального анализа образцов, приготовленных из мишеней, полученных при стрельбе из различных моделей оружия с разных дистанций, установлено, что в области повреждений, как по их краям (пояски обтирания), так и в прилегающих к ним кольцах, откладываются продукты выстрела («металлы выстрела»).
Наиболее информативными элементами для определения обстоятельств выстрела являются: Sb, Pb, Sn, Си, Ва [34, 52]. Сурьма, свинец и олово известны как примесные элементы и в норме присутствуют в организме человека в незначительных количествах. Медь, как и Fe, Si, Mg входят в состав тканей человека (необходимые микроэлементы). Поэтому в наших исследованиях мы использовали их с осторожностью, сравнивая с содержанием в организме.
Исследуя элементный состав поясков обтирания огнестрельных повреждений, нами было установлено, что при использовании безоболочечных пуль обнаружено большое количество РЬ (117,0±0,1) при относительно малом содержании Си (39,5±0,1) и Sn (3,0±0,1) (табл. 30). При повреждении объектов оболочечной пулей в поясках обтирания содержится в большом количестве Си (185,0±0,1), Sn (133,0±0,1), но незначительно - РЬ (73,5±0,1); для никелированных пуль -Ni (82,0±0,2) и Си (204±17) (табл. 30).
Нами было показано, что присутствие Sb и Sn в поясках обтирания характеризует тип повреждения (огнестрельное, входное). В выходном повреждении эти элементы не обнаруживаются. Присутствие Sb в кольце, прилегающем к пояску обтирания, дает возможность сделать предварительный вывод о расстоянии выстрела и спланировать, с каких дистанций необходимо провести экспериментальную стрельбу для уточнения дистанции выстрела. Например, в результате выстрела из пистолета ТТ с дистанции 10 см нами было получено количественное содержание Sb в кольце огнестрельного повреждения (80,0±2,0), а с дистанции 50 см - (4,0±1,0). Такие значения важны в случаях проведении экспертизы, в которой отсутствуют сведения о расстоянии выстрела.
Содержание свинца, олова, меди и никеля в краях огнестрельных повреждений на коже трупов (относительные единицы -интенсивность почернения фотопластинки D(C) в области спектральных линий элемента).
Однако дистанцию выстрела наиболее целесообразно определять по совокупному содержанию элементов (прежде всего Sb и Sn) в кольцах, прилегающих к краям огнестрельных повреждений с обязательным учетом уровня их содержания в поясках обтирания (рис. 12). С этой целью нами была выявлена зависимость количественного содержания химических элементов, характерных для огнестрельных повреждений в краях и кольцах повреждений от дистанции выстрела для разных видов оружия и патронов. Таким образом, можно наблюдать экспоненциальное снижение содержания элементов с ростом дистанции выстрела. Кроме того, отмечено различие в отложении основных «металлов выстрела» в области огнестрельных повреждений по их краям и кольцам в зависимости от вида оружия и использованного патрона.
Например, при выстрелах из револьвера «Наган» (табл. 20) уровень Си в крае повреждения — (169,0±0,1), в кольце - (112,6±20,6), что значительно выше по сравнению с содержанием других элементов: уровень РЬ в крае повреждения (65,2±0,1) и в кольце (10,4±2,1). Это наглядно доказывает, что была использована оболочечная медьсодержащая пуля. В области огнестрельных повреждений, нанесенных из пистолета ТТ штатными патронами (пули в которых оболочечные, т.е. медьсодержащие), обнаруживается в значительных количествах РЬ: край повреждения — (97,5±0,3); кольцо-(79,0±3,0) (табл. 21).
Исследования большого количества огнестрельных повреждений позволили нам выработать алгоритм проведения спектральных исследований в- судебно-медицинской экспертизе для решения вопроса о дистанции выстрела, в основе которого лежит элементный анализ участков огнестрельных повреждений (рис. 13).
Предварительная стадия проведения- спектрального исследования огнестрельных повреждений (рис. 13) заключается в организационных мероприятиях и включает ознакомление с постановлением о назначении экспертизы, с обстоятельствами происшествия, осмотр представленных упаковок и их целостности, установление соответствия содержимого упаковок надписям на них, предварительный визуальный осмотр вещественных доказательств, уяснения задачи исследования.
Следующий этап - исследование огнестрельного повреждения» методом эмиссионного спектрального анализа, с последующей оценкой относительного количественного содержания путем фотометрирования спектральных линий. При выполнении данного этапа исследования формируется предварительный вывод о расстоянии выстрела. Именно здесь важное значение приобретает банк полученных нами результатов по содержанию металлов выстрела на мишенях при стрельбе из различного оружия с различного расстояния.
![Аналитические и технологические исследования по разработке новых препаратов на основе коры сирени обыкновенной [Электронный ресурс]](/i/i/4601/192337.png "Аналитические и технологические исследования по разработке новых препаратов на основе коры сирени обыкновенной [Электронный ресурс] Климова Инна Юрьевна")