ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ИЗОЛИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ И МЫШЬЯКА ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

 

 

Эта группа веществ включает соединения так называемых ядо­витых металлов, а также мышьяка и сурьмы. Из элементов V, IV, III и II аналитических групп токсикологическое значение имеют мышьяк, сурьма, олово, ртуть, висмут, медь, кадмий, сви­нец, серебро, цинк, хром, марганец, таллий, никель, кобальт и барий.

Встречаются запросы о химико-токсикологическом анализе биологических объектов на некоторые редкие элементы: берил­лий, ванадий, молибден, вольфрам, селен, теллур и др.

Обнаружение и определение «металлических ядов» при хими­ко-токсикологических исследованиях неизбежно связано с раз­рушением (минерализацией) исследуемых объектов: внутренние органы трупа, пищевые продукты и т. п.

Необходимость минерализации вызывается тем, что соли тя­желых металлов и мышьяка обладают способностью вступать в соединение с белками растительного или животного происхож­дения и образовывать с ними сложные и довольно прочные про­дукты типа альбуминатов. Соединения металлов в них находятся в связанном состоянии и не могут быть обнаружены или опреде­лены без предварительной минерализации биологического мате­риала.

Минерализация представляет собой окисление (сжигание) ор­ганического вещества, составляющего объект исследования, и предпринимается для освобождения искомых неорганических соединений из их комплексов с белками. Окисление часто не проходит до полного сжигания органического вещества, т. е. до образования угольного ангидрида, воды и других простых ве­ществ, но в результате минерализации сложные соединения ме­таллов с белком разрушаются, образуя более простые и менее прочные комплексы, способные при дальнейшем химическом ис-

 

следовании разлагаться. Таким образом создаются условия для обнаружения искомых элементов с помощью качественных реак­ции и для количественного определения.

Наиболее широко распространенные методы минерализации можно разделить на две большие группы: минерализация путем простого сжигания, или «сухое озоление», и минерализация окис­лением различными реагентами в присутствии кислот, или «мок­рое озоление» («мокрая минерализация», «влажная минерали­зация»).

Из большого количества разнообразных методов «мокрого озоления» практическое значение приобрела минерализация с помощью различных окислителей в присутствии серной кислоты и особен но разрушение смесью серной и азотной кислот. Приоритет в теоретическом обосновании минерализа­ции биологического материала, прежде чем будет возможно про­извести его анализ на мышьяк и соли тяжелых металлов, принадлежит А. П. Нелюбину, который не только обосновал тео­ретически необходимость разрушения, но и предложил для раз­рушения биологического материала производить нагревание его с «чистейшей» азотной кислотой до получения бесцветной жид­кости.

Минерализация одной азотной кислотой в настоящее время применяется редко, но азотная кислота как окислитель широко используется при разрушении биологического материала.

В 1902 г. для количественного определения фосфора в объек­тах растительного и животного происхождения Мейлер предло­жил при разрушении азотной и серной кислотами применять KHSО₄ в качестве катализатора. Несколько позднее этот метод был рекомендован для изолирования из биологического мате­риала ионов /мышьяка, ртути, свинца и бария.

В 1908 г. П. К. Равданикис, используя окисляющие и водоот-нимающие свойства серной и азотной кислот, детально изучил метод Мейлера, установил соотношение кислот (1 : 4) на 100 г биологического материала, показал нецелесообразность введе­ния KHSО₄ и применил метод к химико-токсикологическому ис­следованию. В модификации Равданикиса метод Мейлера в хи­мико-токсикологическую практику внедрялся медленно. Причиной этого было довольно длительное удаление окислов азота из жид­костей, полученных после разрушения органических веществ. В 1952 г. были разработаны методы ускоренного удаления остат­ков окислителя из жидкостей, полученных после разрушения биологического материала. Затем рядом советских экспертов-химиков в период 1951 - 1957 гг. несколько измененный метод минерализации с помощью серной и азотной кислот был изучен по отношению к мышьяку (Ф. В. Зайковский, А. Н. Крылова), сурьме (А. Н. Крылова), олову (А. Ф. Рубцов), свинцу (А. Н. Крылова), кадмию (Т. М. Моисеева), серебру (А. Н. Кры­лова), ртути (Ф. В. Зайковский, А. А. Васильева, М. Д. Швайко-

ва, Н. А. Павловская, А. Н. Крылова), висмуту (А. Н. Крылова), цинку (Г. И. Кудымов, Н. А. Горбачева), марганцу (М. М. Му-стафаев, А. Н. Крылова), хрому (А. Ф. Рубцов, А. Н. Крылова), никелю (Л. М. Провоторова), кобальту (Л. Т. Икрамов), тал­лию (Е. С. Смирнов, Т. Д. Тулинова), барию (А. Н. Крылова) и прочно вошел в практику судебно-химических отделений су­дебно-медицинских лабораторий СССР. Отечественные авторы, изучая метод разрушения серной и азотной кислотами, впервые дали количественную характеристику по отношению к различ­ным элементам.

За рубежом широко используется метод минерализации смесью серной, азотной и хлорной кислот. В настоящее время он находит применение и в лабораториях нашей страны.

На протяжении более ста лет в химико-токсикологическом ана­лизе широкое применение имел метод разрушения хлором в мо­мент выделения - метод Фрезениуса и Бабо (1844).

Из-за большого количества недостатков (длительность разру­шения, отсутствие полноты минерализации, низкая чувствитель­ность по отношению к соединениям металлов и др.) к настояще­му времени этот метод полностью потерял свое значение и в практике химико-токсикологического анализа не применя­ется.

29.06.2015