Башарова Р.В., Мансурова Р.Г., Мусина Л.Д., Хакимова А.Л. ИДЕНТИФИКАЦИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Казань

Судебно-медицинская диагностика причины смерти в случаях алкогольной интоксикации нередко вызывает серьезные затруднения. Это в первую очередь относится к тем случаям, когда отсутствуют достаточно выраженные изменения внутренних органов, а концентрация этанола в крови либо незначительна, либо он вообще не обнаруживается.

Ацетальдегид (АЦ) - уксусный альдегид, органическое соединение, легко летучая бесцветная жидкость с удушающим запахом, смешивается во всех отношениях с водой, спиртом, эфиром. АЦ обладает всеми типичными свойствами альдегидов. В присутствии минеральных кислот он полимеризуется в жидкий тримерный паральдегид и тетрамерный метальдегид. Пары тяжелее воздуха, на воздухе окисляется с образованием перекисей. При разбавлении водой приобретает фруктовый запах. Применяют в огромных масштабах в производстве уксусной кислоты, уксусного ангидрида, различных фармацевтических препаратов и др. [2].

В организме человека постоянно присутствует эндогенный этанол, образующийся в биохимических процессах. Источник эндогенного этанола - эндогенный ацетальдегид, являющийся продуктом углеводного обмена, который образуется главным образом в результате декарбоксилирования пирувата при участии соответствующего фермента пируватдегидрогеназного комплекса. По литературным данным концентрация эндогенного этанола в крови здоровых людей в среднем составляет 0,0004 г/л; максимальные значения не превышают сотых долей г/л, концентрация эндогенного ацетальдегида в 100-1000 раз меньше. АЦ является основным промежуточным метаболитом этанола. Основной путь - с участием алкогольдегидрогеназы по схеме

С2Н5ОН + NAD+ « ? СН3СНО + NADH + H+

Образующийся АЦ окисляется альдегиддегидрогеназой (АДГ) до ацетата [3].

Идентификацию АЦ в биологических объектах проводили на газовом хроматографе «Кристаллюкс-4000М», снабженного компьютерной программой «Netchrom», пламенно-ионизационным детектором на капиллярных колонках. Использовались три капиллярные колонки: -

колонка № 1 30 м/0,53 мм/1,0ц, ZB - WAX (Polyethylen Glycol); -

колонка № 2 30 м/0,32 мм/0,5ц, ZB - 5 (5% Penyl methyl polysiloxane); -

колонка № 3 50 м/0,32 мм/0,5ц, HP - FAPP.

Температура колонок 50°С, температура детектора 200°С, температура испарителя 200°С. Скорость потока газа носителя (азота) 30 мл/мин, воздуха 500 мл/мин, водорода 60 мл/мин.

Отмечали хорошее разделение смеси: ацетальдегид+диэтиловый эфир+ацетон+этилацетат. Обнаружению и определению ацетальдегида не мешают: ацетон, метанол, этанол и другие алифатические спирты, этилацетат, хлорорганические соединения, ароматические углеводороды, диэтиловый эфир (табл. 1).

Таблица 1

Результаты идентификации ацетальдегидов в смеси с другими веществами Анализируемое вещество Колонка № 1 2 3 Диэтиловый эфир 43 сек. 2 мин. 22 сек. 5 мин. 41 сек. Ацетальдегид 47 сек. 2 мин. 04 сек. 6 мин. 06 сек. Ацетон 1 мин. 05 сек. 2 мин. 20 сек. 7 мин. 10 сек. Этилацетат 1 мин. 20 сек. 3 мин. 14 сек. 8 мин. 24 сек. Этанол 1 мин.

Колонка №3 HP - FAPP не использовали для количественного анализа, т.к. она требует больших временных и экономических затрат.

Для построения калибровочного графика ацетальдегида использовались водные растворы ацетальдегида (х.ч. для хроматографии), с концентрацией: 1,5 мг/л; 15 мг/л; 30 мг/л; 60 мг/л; 150 мг/л. В качестве внутреннего стандарта - водный раствор ацетонитрила с концентрацией 78 мг/л.

Методика исследования: во флакон из стеклодрота, содержащий 0,5 мл 50% раствора фосфорно-вольфрамовой кислоты помещали 0,5 мл внутреннего стандарта - раствор ацетонитрила с концентрацией 78 мг/л и 0,5 мл раствора ацетальдегида с известной концентрацией. Для уменьшения парциального давления паров воды к смеси добавляли 2 г безводного сульфата натрия. Флакон закрывали резиновой пробкой, фиксировали зажимом и нагревали в кипящей водяной бане в течение 5 мин. и 0,5 мл тёплой парогазовой фазы вводили в испаритель хроматографа (табл. 2). Производили расчёт фактора чувствительности для 2 колонок.

Таблица 2

Производили расчёт фактора чувствительности для 2-х колонок Концентрация ацетальдегида Колонка № 1 Колонка № 2 Бх, в мв/мин SOT, в мв/мин Бх, в мв/мин Бст, в мв/мин 150 мг/л 69 10 15 2 60 мг/л 39 11 4.5 1.7 30 мг/л 24 14 3 2 15 мг/л 10 12 1.2 1.5 1,5 мг/л 1.2 15 0.18 2

Обозначения: Бх - площадь пика ацетальдегида; Бст - ацетонитрила.

График зависимости отношения площадей от концентраций ацетальдегида для 1-ой колонки представлен на рис. 1.

Структура случаев при подозрении на отравление «суррогатами алкоголя»

Отсутствие АЦ и этанола Результаты исследований Обнаружение АЦ до 1мг/л и этанол менее 0,3% Обнаружение АЦ 1-10 мг/л и этанола 0,3-6% Обнаружение АЦ 30 мг/л и отсутствие этанола 15 % из них: 25 % 55 % 5 % 83 % из ЛПУ 17 % скоропостиж ная смерть

Примером может служить следующий случай из практики.

Доставлен труп мужчины 40 лет из реанимационного отделения больницы, где находился 4 часа, в анамнезе для лечения использован «Эспераль».

При одновременном употреблении этилового алкоголя и дисульфирама (тетурам) образуется АЦ. Механизм заключается в том, что дисульфирам ингибирует фермент алкогольдегидрогеназу, задерживая окисление этанола на уровне АЦ, что приводит к интоксикации организма человека. Некоторые лекарственные препараты могут оказывать тетурамоподобную активность, вызывая непереносимость к алкоголю. Это, прежде всего, хлорпропамид, и др. противодиабетические сульфаниламидные препараты, метронидазол и др., производные нитро- 5- имидозола, бутадион, антибиотики [5].

Таким образом, можно заключить, что:

Для решения задачи был использован современный высокочувствительный газовый хроматограф «Кристаллюкс-4000М» с детектором ДИП и компьютерной программой «Netchrom», который позволяет определять малые концентрации АЦ близкие к эндогенным.

Предложены новые селективные, высокочувствительные капиллярные колонки с фазами ZB-WAX, ZB-5, позволяющие обнаружить до 100 мкг (0,001%) ацетальдегида в исследуемых пробах.

Подобраны оптимальные условия, позволяющие проводить газо- хроматографический скрининг ацетальдегида и следующих органических растворителей: алифатических спиртов, хлорорганических растворителей, ароматических углеводородов, этилацетата, ацетона и диэтилового эфира в течение 15 минут. 1. Савич В.И., Валладарес Х.А., Гусаков Ю.А., Скачков З.М. // Суд.-мед. эксперт. - 1990. - № 4. - С. 24-27. 2.

Моррисон Р., Бойд Р. // Органическая химия, пер. с англ. - М., 1974. - 1978. 3.

Методы исследования и токсикология этилового алкоголя Л.Н. Шитов (химико-токсикологическая лаборатория ЯОКНБ). - 2007. 4.

Альберт А. Избирательная токсичность. - М., 1989. - Т. 1. - С. 213. 5.

Успенский А.Е., Листвина В.П. // Фармакол. и токсикол. 1984. - № 1. - С. 119122. 6.

Clarkes Analysis of Drugs and Poisons, London: Pharmaceutical Press. Electronic version. - 2004.