Введение к работе
Актуальность темы. Нитро- и аминопроизводные бензола широко используются в синтезе органических красителей и некоторых сельскохозяйственных ядохимикатов.
В клинике интоксикаций данными соединениями характерными являются поражения нервной системы, красной крови с образованием метгемоглобина, развитие гемолитической анемии, гепатотоксическое и нефротоксическое действие.
Одним из представителей данной группы соединений является нитробензол. Известно применение нитробензола в качестве полупродукта органических синтезов, ароматизатора, реагента в аналитической практике, растворителя. Он обладает высокой токсичностью по отношению к теплокровным животным и человеку. Описаны случаи отравления нитробензолом, в том числе с летальным исходом. Отравления могут происходить при непосредственном контакте с веществом в процессе производства, хранения, применения, вследствие аварии, в условиях загрязнения объектов окружающей среды отходами химических производств, выбросами в атмосферу и сточными водами предприятий.
Летальная доза нитробензола для человека составляет 10 мг/кг, но смертельный исход может наступить уже от приема 1-2 мл или нескольких капель вещества.
Широкое применение нитробензола, его токсичность и токсичность ряда его основных метаболитов, наличие случаев смертельного отравления обусловливает необходимость изучения данного вещества в судебно-химическом отношении.
До настоящего времени условия изолирования нитробензола и его метаболитов из биологического материала, их очистки, идентификации и количественного определения недостаточно изучены. Отсутствует методика определения нитробензола при наличии его метаболитов в биологическом материале. В дос-
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ\
БИБЛИОТЕКА ]
4 тупной литературе практически отсутствуют данные по сохраняемости нитробензола и его метаболитов в трупном материале в зависимости от ряда внешних факторов.
Исходя из вышеизложенного, разработка методики судебно-химического исследования нитробензола и его основных метаболитов является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка методики судебно-химического исследования нитробензола и его основных метаболитов: анилина, о-, м-, и-нитофенолов, м-нитроанилина, о-, м-, и-аминофенолов, и-нитрокатехола.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Определить особенности хроматографического поведения нитробензола и его основных метаболитов в тонких слоях и колонках сорбентов, выявить оптимальные условия идентификации и количественного определения объектов исследования методами ТСХ и ВЭЖХ;
-
Изучить особенности взаимодействия исследуемых соединений с рядом цве-тореагентов, показать возможность применения отдельных реакций в условиях анализа биологического материала;
-
Провести изучение возможности применения различных видов экстракционных процессов для концентрирования и очистки объектов исследования;
-
Исследовать закономерности изолирования объектов исследования отдельными классами изолирующих жидкостей из биологического материала, разработать схему очистки извлечений;
-
Изучить особенности распределения нитробензола в организме теплокровных животных;
-
Определить сроки сохраняемости объектов исследования в трупном материале и исследовать зависимость скорости разложения анализируемых веществ в трупном материале от продолжительности и температурного режима сохранения.
Научная новизна исследований. Изучены особенности хроматографического поведения нитробензола и его основных метаболитов в сорбентах с гидроксилированной поверхностью при использовании различных подвижных фаз. Определены оптимальные условия хроматографического разделения объектов исследования. Рассчитаны значения ряда величин, характеризующих хро-матографическую подвижность веществ.
Разработаны унифицированные, хорошо воспроизводимые, высокочувствительные методики обнаружения и количественного определения нитробензола и его основных метаболитов методами спектрофотометрии и ВЭЖХ.
Изучены особенности светопоглощения рассматриваемыми соединениями в УФ-, видимой и ЙК-областях спектра, рассчитан ряд основных оптических характеристик электронных спектров.
Определены оптимальные условия экстрагирования нитробензола и его основных метаболитов из водных растворов с учетом рН среды, насыщения экс-трагентов водой и природы органических растворителей.
Впервые, применяя сочетание методов экстракции и хроматографической очистки, разработаны оригинальные методики определения объектов исследования в ткани трупных органов и биожидкостях, которые могут быть использованы как для исследования свежего, так и гнилостно-измененного трупного материала.
С помощью разработанных методов изучены особенности распределения нитробензола в органах и биологических жидкостях теплокровных животных (кролики), отравленных нитробензолом. Получены данные по сохраняемости объектов исследования в ткани трупных органов. Исследована зависимость скорости разложения веществ от продолжительности и температурного режима сохранения.
На основании проведенных исследований разработана общая схема исследования биологического материала при отравлении нитробензолом.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований разработана методика изолирования из биологического материала, очистки, идентификации и количественного определения нитробензола (информационное письмо "Определение нитробензола при судебно-химическом исследовании биологического материала" (№129 от 15.03.04; утверждено Российским центром судебно-медицинской экспертизы МЗ РФ. - М., 2004. - 26 с.)
На основании проведенных исследований разработаны и внедрены:
методика определения ряда метаболитов нитробензола методом ВЭЖХ (внедрена в научный процесс кафедры неорганической химии Курского государственного медицинского университета с 17.11.2003 г.; акт внедрения №22 от 12.04.2005 г.);
методика количественного определения нитробензола и его основных метаболитов методом спектрофотометрии (внедрена в научный процесс кафедры органической химии Курского государственного медицинского университета с 15.12.2003 г.; акт внедрения №25 от 15.04.2005 г.);
методика экстракционно-фотометрического определения метаболитов нитробензола в биологическом материале при совместном присутствии (внедрена в научный процесс кафедры фармацевтической химии Курского государственного медицинского университета с 22.01.2004 г.; акт внедрения №20 от 06.04.2005 г.);
методика идентификации нитробензола и его основных метаболитов в тонком слое силикагеля (пластины «Силуфол» UV-254) (внедрена в научный процесс кафедры органической химии Курского государственного медицинского университета с 11.02.2004 г.; акт внедрения №24 от 15.04.2005 г.);
- методики определения нитробензола и ряда его метаболитов на основе
реакции с гидроксидом натрия (внедрена в научный процесс кафедры неоргани
ческой химии Курского государственного медицинского университета с
19.02.2004 г.; акт внедрения №23 от 12.04.2005 г.);
- методика определения нитробензола и его метаболитов в биологиче
ском материале методом ВЭЖХ (внедрена в научный процесс кафедры фарма
цевтической химии Курского государственного медицинского университета с
26.02.2004 г.; акт внедрения №21 от 06.04.2005 г.).
Связь исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа вьтолнена по плану научно-исследовательских работ кафедры фармацевтической химии Курского государственного медицинского университета и соответствует проблеме "Фармация" межведомственного научного совета №47 РАМН. Номер государственной регистрации 01.200.117602.
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты исследования хроматографической активности нитробензола и его основных метаболитов в тонких слоях и колонках нормальнофазных сорбентов;
особенности светопоглощения анализируемых веществ в УФ-, видимой и ИК-областях спектра;
условия взаимодействия нитробензола и его метаболитов - мононитро-фенолов с рядом цветореагентов;
методики идентификации и количественного определения объектов исследования хроматографическими и спектрофотометрическими методами;
результаты исследования экстракции нитробензола и его основных метаболитов из водных растворов;
методики изолирования объектов исследования из биологического материала и очистки рассматриваемых соединений от соэкстрактивных веществ;
особенности распределения нитробензола в организме теплокровных животных;
сохраняемость объектов исследования в трупном материале.
Апробация работы. Основные положения работы представлены и доложены на X и XI Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство'' (Москва 2003, 2004 гг.), 67-й и 69-й межвузовских научных конференциях сту-
8 дентов и молодых ученых (Курск 2002, 2003 гг.), 67-й, 68-й и 69-й итоговых научных сессиях КГМУ и отделения медико-биологических наук иентрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск 2002, 2003, 2004 гг.), 32-й вузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов в области научных исследований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы , 5 глав экспериментальных исследований, общих выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Материалы диссертации изложены на 162 страницах машинописного текста, содержат 61 рисунок, 40 таблиц и 6 формул. Список цитируемой литературы включает 168 источников, из которых 54 на иностранных языках.
Первая глава (обзор литературы) включает в себя известные данные о нитробензоле и его основных метаболитах как объектах химико-токсикологического исследования.
Вторая глава посвящена вопросам идентификации объектов исследования хроматографическими и спектральными методами.
В третьей главе приводятся экспериментальные данные по вопросам количественного определения анализируемых веществ.
Четвертая глава включает в себя результаты изучения особенностей выделения и очистки объектов исследования экстракционными и хроматографическими методами.
В пятой главе рассмотрены вопросы определения нитробензола и его основных метаболитов после их изолирования из биологического материала оптимальными изолирующими агентами.
В шестой главе приведены данные, полученные в результате изучения особенностей распределения нитробензола в организме теплокровных животных и сохраняемости исследуемых соединений в биологических объектах.
