Этиловый спирт

 

 

Этиловый спирт - подвижная, бесцветная, летучая жидкость с характер­ным запахом и жгучим вкусом. Смешивается во всех отношениях с водой, эфиром. Удельный вес 0,813-0,816, температура кипения 77-78,5°. Горит синеватым пламенем.

Из биологического материала (внутренние органы трупов) этиловый спирт отгоняется в первые порции дистиллята. Обна­ружение и определение этилового алкоголя в крови и моче как живых лиц, так и трупов в настоящее время возможно непо­средственно с применением газо-жидкостной хроматографии.

Качественное обнаружение этилового алкоголя в дистиллятах. 1. Реакцией образования йодоформа:

 

При исследовании осадка йодоформа под микроскопом наблюдаются характерные шестиугольные таблички и звез­дочки.

Реакция образования йодоформа является чувствительной, по­зволяет обнаружить 0,04 мг спирта в 1 мл, но неспецифичной. Свойством давать при этих же условиях йодоформ обладает ряд органических веществ,  имеющих     или  способных     образовать

/

группировку атомов CH3C      .   Это, например, ацетон, молоч-

^\О

ная кислота, почти всегда присутствующая в содержимом же­лудка или внутренних органах трупа, и др. Этим определяется отрицательное значение йодоформной реакции: она может ука­зывать только на ненахождение этилового спирта. При положи­тельном результате йодоформной пробы наличие этилового спирта необходимо подтвердить другими реакциями.

2. Реакцией образования сложного эфира с уксусной кисло­той, который обнаруживается по характерному освежающему запаху:

 

Чувствительность реакции, по данным С. Б. Новикова, состав­ляет 15-20 мг спирта в 1 мл дистиллята.

3. Реакцией окисления этилового алкоголя (5% раствором би-хромата калия в сернокислой среде) до уксусного альдегида - специфический запах:

 

СН₃СОН окисляется далее до СН₃СООН.

Чувствительность реакции, по определениям С. Б. Новикова, не превышает 3 мг в 1 мл дистиллята¹.

4. Реакцией получения этилбензоата, обладающего специфиче­ским запахом. Реакция проводится с дистиллятом и бензоилхло-ридом в присутствии 40% раствора едкого натра:

 

Запах, напоминающий запах бензойноэтилового эфира, может дать метиловый спирт, а потому эта реакция доказательна только в отсутствии метилового спирта.

Чувствительность реакции, по данным С. Б. Новикова, состав­ляет 2-3 мг в 1 мл раствора.

Заключение о качественном обнаружении этилового спирта в дистилляте может быть дано только при положительных ре­зультатах реакций образования сложных эфиров.

Количественное определение этилового спирта в нашей стране производится несколькими методами: а) этилнитритным; б) ме­тодом Видмарка в модификации Шоймоша; в) фотометриче­ским; г) газохроматографическим.

а) Этилнитритный метод. Метод основан на переведе­нии этилового спирта в сложный эфир этилнитрит, омылении его и последующем определении азотистой кислоты - одного из про­дуктов омыления этилнитрита.

Количественному определению этилового алкоголя этилнит­ритным методом предшествует подготовка «укрепленных» дистиллятов, заключающаяся в нескольких повторных пере­гонках.

Так, из 100-200 мл крови, растертой с хлоридом натрия, отго­няют сначала 300 мл дистиллята, затем дистиллят смешивают с раствором едкого натра и хлоридом натрия и отгоняют 200 мл дистиллята, в 20 мл которого после добавления 40 мл воды и производится определение этилового спирта.

Операции, связанные с определением, ведутся в трех дели­тельных воронках объемом 50 мл. В первую воронку помещают 5 мл очищенного четыреххлористого углерода , 10 мл дистилля­та, 1 мл 5 н. раствора НС1 и 2 мл 25% раствора нитрита нат­рия:

 

Этилнитрит экстрагируется четыреххлористым углеродом. Рас­твор этилнитрита в четыреххлористом углероде переносят во вторую воронку, содержащую 20 мл 0,1 н. раствора едкого нат­ра, и встряхивают - происходит очистка от избытка окислов азота.

В   третьей   воронке     раствор    этилнитрита    в    хлороформе встряхивают с 10 мл раствора виннокаменной и сульфаниловой

кислот. Этилнитрит при этом омыляется и образуется соль диа­зония.

Слой органического растворителя удаляют, а к водному рас­твору диазотированной сульфаниловой кислоты добавляют 10 мл солянокислого раствора а-нафтиламина³. Содержимое во­ронки встряхивают - получается осадок или окрашивание вследствие образования азокрасителя:

Осадок растворяют в 5% растворе NaOH (25 мл), переносят в мерную колбу емкостью 250 мл, объем раствора доводят ди­стиллированной водой до метки и фотометрируют или колори­метрируют визуально, сравнивая окраску полученных растворов со стандартной шкалой.

Все операции экстрагирования, связанные с количественным определением этилового спирта этилнитритным методом, должны проводиться быстро и в герметически закупоренных делитель­ных воронках.

Определение повторяют с меньшими количествами дистиллята (например, 5 мл).

Для приготовления стандартной шкалы азокрасителя поль­зуются абсолютным этанолом или этанолом строго определен­ной концентрации по X Государственной фармакопеи. Берут 2,5 мл раствора, содержащего 2%о (весовых) спирта, разбавля­ют его дистиллированной водой и проводят все стадии реакции образования азокрасителя.

Азокраситель растворяют в 25 мл 5% раствора NaOH, коли­чественно переносят в мерную колбу емкостью 500 мл и объем доводят до метки водой. Стандартный раствор азокрасителя со­ответствует содержанию 0,01 мг этанола в нем. Из исходного раствора путем ступенчатого разбавления готовится стандарт­ная шкала. Например 4 объема исходного раствора смешивают с одним объемом воды, что соответствует 0,008 мг/мл; 3 объема исходного раствора и 2 объема воды составят 0,006 мг/мл и т. д.

Расчет этанола а нвеске объекта исследования производится по формуле:

 

где С -концентрация спирта в 1 мл стандартного раствора, выраженная в миллиграммах; V - общий объем раствора азокрасителя в миллилитрах ана­лизируемой пробы; 60 - общий объем разбавленного дистиллята, взятого для количественного определения в миллилитрах; 10--объем разбавленного ди­стиллята, взятого на определение в миллилитрах; 200 - общий объем вто­рого дистиллята в миллилитрах; 20 - объем второго дистиллята, использо­ванного для определения в миллилитрах; п - навеска объекта исследования в граммах.

Этилнитритный метод обладает высокой чувствительностью и позволяет определять десятые доли промилле этилового спирта. Ю. Г. Твалчрелидзе показал, что этилнитритный метод неприме­ним к исследованию дистиллятов, содержащих формальдегид. Метод трудоемок, связан с затратой большого количества ис­следуемого материала (до 200 мл крови). В судебно-меди­цинской практике метод применяется для исследования крови трупов.

б) Определение этилового спирта микро ме­тодом Видмарка в модификации Шоймоша. Метод был разработан для определения этанола в крови живых лиц. В судебно-химических отделениях судебно-медицинских ла­бораторий Бюро судебно-медицинской экспертизы органов здра­воохранения в исключительных случаях, когда на экспертизу доставлены не подвергшиеся гнилостному разложению очень малые количества крови или тканей трупа, допускается опреде­ление этанола микрометодом Видмарка в модификации Шой­моша. Полученные при этом результаты количественного опре­деления могут иметь только относительное значение.

Принцип микрометода состоит в том, что в колбе определен­ной конструкции спирт из взятой навески крови отгоняют путем суховоздушной дистилляции и поглощают строго определенным количеством смеси бихромата калия с концентрированной сер­ной кислотой. Спирт вступает в реакцию с бихроматом калия, и окисляется до уксусной кислоты, а бихромат калия восстанав­ливается.

Исходя из количества бихромата калия, взятого до анализа и оставшегося неизмененным после реакции со спиртом, вычис­ляют количество его, пошедшее на окисление поглощенного из крови спирта. Умножив это количество на соответствующий коэффициент, получают количество спирта, находящегося в ис­следуемом образце.

Способ позволяет определять наличие спирта при содержании его в исследуемом объекте в количествах 5%о с достаточной точностью.

Как и этилнитритный метод, метод Видмарка - Шоймоша неспецифичен.

в)   Фотометрический метод определения эти­
лового спирта был предложен в 1954 г. Feldstem и Klend­
shoj. В СССР разрабатывался В. М. Колосовой и И. С. Каран­
даевым. Метод основан на ускоренной изотермической диффу­
зии этилового спирта из объекта исследования (кровь, моча)
под действием карбоната калия. Спирт восстанавливает бихро­
мат калия в кислой среде; окраска последнего изменяется от
светло-желтой до темно-синей.

По градации переходных оттенков фотометрированием по от­ношению к эталонным растворам этилового спирта и к конт­рольной пробе (дистиллированная вода) определяется содержа­нием спирта в объектах исследования.

Для фотометрирования используется универсальный фотометр ФМ и фотоэлектроколориметры, работающие в видимой области спектра. Определение проводится при длинах волн 436-465 нм.

Количественному определению этилового алкоголя фотомет­рическим методом предшествуют качественные реакции с рас­творами бихромата калия в серной кислоте, перманганата ка­лия в воде и раствора мета-нитробензальдегида в серной кис­лоте. Применение трех реактивов-индикаторов повышает специ­фичность метода (по сравнению, например, с методом Видмарка- Шоймоша) и позволяет в какой-то степени отдифференци­ровать этиловый алкоголь от метилового, пропилового, бутило­вого и изоамилового.

Метод достаточно точен (±0,2%о), позволяет проводить серий­ные анализы, требует затраты малых количеств объекта (по 2 мл крови и мочи), пригоден к исследованию крови и мочи как трупов, так и живых лиц. Метод нашел широкое применение в судебно-медицинской практике.

г)    Ферментативный (энзимный) метод, или ме­
тод А Д Г нашел применение в ряде зарубежных лабораторий,
Сущность метода заключается в том, что алкогольдегидрогепаза
(АДГ) катализирует окисление этилового алкоголя в уксусный
ангидрид. Акцептором водорода в данной реакции является ди­
фосфопиридиннуклеотид (ДРМ), который в виде восстановлен­
ной формы адсорбирует в области длин волн 366 нм. С помощью
стандартных растворов строят калибровочный график, а затем
по измеренной на фотометре экстинкции исследуемого раствора
производят расчет концентраций алкоголя

Метод точен (±0,1%), специфичен, удобен при серийных определениях, однако требует специального оборудования, осна­щения  и специальных реактивов.

д) Определение методом газ о-ж идкостной хро­
матографии. Неоспоримыми преимуществами перед химиче­
скими методами определения этилового спирта обладает метод
газо-жидкостнои хроматографии - одного из современных видов
распределительной хроматографии.

Определение этилового спирта этим методом является специ­фичным, сравнительно точным - чувствительность метода со­ставляет 0,01%, объективным и доказательным. Газо-жидкост­ная хроматография позволяет разделить спирты - метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый и изоамиловый друг от друга в присутствии других летучих веществ, дать выде­ленным спиртам качественную и количественную характе­ристику.

Газовая хроматография, начав свое бурное развитие в 1952 г., к настоящему времени добилась огромных успехов при анализе

органических веществ. В последнее десятилетие газо-жидкостная хрома­тография начинает широко приме­няться и в химико-токсикологиче­ском анализе при исследовании на наличие летучих веществ: спиртов - метилового, этилового, пропилового и изоамилового, галогенопроизвод­ных - хлороформа, дихлорэтана и др., ароматических углеводородов - бензола, толуола, ксилола, ацет-альдегида и некоторых других токсикологически важных ве­ществ.

 

Сущность газохроматографическо­го метода обнаружения и определе­ния этилового (и других алифатиче­ских спиртов C₁-С₅) заключается в переведении спиртов в алкилди-триты, которые затем подвергаются разделению на хроматографической колонке. Разделенные на компонен­ты смеси спиртов поочередно посту­пают в детектор по теплопроводно­сти- катарометр, сигналы которого регистрируются самописцем на бу­мажной ленте в виде ряда хромато­графических пиков (рис. 8). В основе детектирования лежит из­мерение различий в теплопроводности чистого газа-.носителя, поступающего в сравнительную камеру детектора, и смеси ана­лизируемого вещества с газом-носителем, выходящей в детектор

из колонки.

Катарометр реагирует на присутствие в анализируемой смеси

практически любого вещества.

Установление подлинности веществ проводится по времени удерживания алкилнитритов па хроматографической колонке. Время удерживания исчисляется от момента введения анали­зируемого вещестпа  в  колонку до появления максимума  пика (на хроматограмме - расстояние от линии введения анализи­руемого вещества до максимума пика).

Расчет концентрации этилового алкоголя производят с по­мощью метода внутреннего стандарта. Внутренним стандартом служит пропиловый спирт, а при его обнаружении в исследуе­мом объекте - изопропиловый спирт.

В методическом письме главного судебно-медицинского экс­перта Министерства здравоохранения СССР подробно описаны условия обнаружения и определения этилового алкоголя, отбор проб и ход анализа, аппаратура и реактивы.

Токсикологическое значение и метаболизм. По серьезности последствий интоксикации этиловый алкоголь занимает одно из первых мест. Нередко он является косвенной причиной большо­го количества смертельных исходов, нетрудоспособности и серь­езных повреждений.

В. А. Балякин приводит данные из своей экспертной практи­ки. На 2075 вскрытий трупов лиц, погибших при несчастных случаях, основной причиной смерти в 22,9% случаев являлся алкоголь. Смертельные исходы в результате уличной транспорт­ной травмы составили 386 случаев, из них 177 (45,8%) относи­лось к лицам в нетрезвом состоянии; среди умерших от охлаж­дения 90% были в состоянии алкогольной интоксикации, а сре­ди пешеходов, попавших под автомобиль,- 76,6%.

Пристрастие к этиловому спирту общеизвестно. Этиловый алкоголь относится к наркотикам. При приемах внутрь он вы­зывает сначала возбуждение, а затем угнетение и паралич центральной нервной системы. Длительное воздействие спирта на организм может привести к тяжелым функциональным рас­стройствам нервной системы, пищеварительного аппарата, сер­дечно-сосудистой системы, печени и т. д.

Картина острого отравления этиловым спиртом является ха­рактерной. Имеют место случаи патологического опьянения, ког­да после сравнительно небольших доз принятого спирта человек впадает в состояние опьянения и теряет способность распозна­вать окружающее, правильно реагировать на него, контролиро­вать свои действия. Такие лица под влиянием алкоголя способ­ны совершать тяжелые антисоциальные поступки, о которых они часто потом не помнят.

При вскрытии трупа в большинстве случаев не обнаружи­ваются характерные изменения. Важными в диагностическом отношении признаками при судебно-медицинском исследовании трупа являются запах спирта от всех органов и тканей, особен­но от мозга и легких, и данные химико-токсикологического ис­следования крови, мочи, а иногда и внутренних органов.

Введенный в организм спирт током крови распределяется от­носительно равномерно по тканям и органам. Наибольшие количества спирта обычно содержатся в крови, головном мозге и тканях,  богатых кровью. Однако после всасывания  в кровь

около 90% этилового спирта окисляется до воды и угольного ангидрида по схеме:

 

Реакция эта протекает в печени

 

Этот процесс протекает главным образом в печени, а так­же в мышцах, почках, легких.

 

Только около 10% этилового спирта выделяется из организма в. неизмененном виде, причем около 7% легкими,

При гниении крови и других тканей животного организма про­исходит как «новообразование» этилового спирта за счет пре­вращения углеводов крови, высших спиртов, бактериального распада белковых веществ и т. п., так и понижение его концент­рации за счет окисления и улетучивания.

29.06.2015