Bài giảng độc chất Đại học dược hà nội

Các phản ứng định tính Ethanol Phản ứng tạo iodoform  Phản ứng oxi hoá ethanol bằng KMnO4bằng K2Cr2O7  Phản ứng este hoá ethanol  Phân lập Ethanol: bằng phu ơng pháp cất 1...  Phản

-Do tính chất đa dạng và phức tạp của các mẫu tang vật mà tùy từng loại mà ta có hu ớng để PTGĐ các

MÉu thö trong KN§CPY

MÉu thö rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p:

Số l uợng mẫu thử trong KNĐCPY

Với mẫu thử là phủ tạng: yêu cầu ít nhất là 300g (các bộ phận mà chất độc tích lũy nhiều)

Quy tr×nh xö lý mÉu phñ t¹ng khi kh«ng cã

Quy trình xử lý mẫu phủ tạng khi không có

Nếu lu ợng mẫu: 150-300g chia làm 3 phần

Nếu l uợng mẫu <150g chia làm 2 phần

- 1 phần tìm chất độc bay hơi, bã còn lại vô cơ hóa để tìm chất

độc vô cơ

- 1 phần tìm chất độc hữu cơ

2 Phân chia mẫu để PTGĐ

Nếu lu ợng mẫu rất ít <50g:

-Tiến hành phân tích chất độc bay hơi

-Bã đ uợc ngâm cồn và acid tartric tới pH 4-5, lọc, loại

albumin, chiết liên tiếp ở 2 môi tr uờng để tìm chất độc hữu cơ

- Bã và giấy lọc đem vô cơ hóa tìm chất độc vô cơ

Quy trình xử lý mẫu phủ tạng khi không có

huớng PTGĐ cụ thể

Phân chia mẫu phủ tạng để PTGĐ khi có h uớng

(có chỉ dẫn cụ thể của cơ quan điều tra hoặc bs pháp y)

Phủ tạng đ uợc chia làm 2 phần

- 1 phần phân tích theo chỉ dẫn theo quy trình riêng biệt

trong từng chuyên luận cụ thể+ phân tích chất độc bay hơi+ phân tích chất hữu cơ

+ phân tích chất vô cơ

- 1 phần l u lạiưu lại

CÁC CHẤT ĐỘC HỮU CƠ

Dựa vào phương pháp phân lập

• Các chất độc phân lập bằng pp cất

• Các chất độc phân lập bằng pp chiết ở 2 môi trường

• Chất độc đòi hỏi php tách riêng biệt

Một số chất độc phân lập bằng ph uơng pháp cất

 Các alcol: ethanol, methanol

 Cyanid và các chất sinh cyanid

 Dẫn xuất halogen mạch thẳng

 Hydrocacbon thơm: benzen, toluen,

 Phenol và dẫn xuất.

1 Ethanol

• R uợu →tai nạn giao thông, tử vong  kiểm nghiệm

độc chất thu ờng phải xác định ethanol.

• Lý tính: lỏng không màu, mùi hắc, vị cay,

- khối l uợng riêng ở 15oC là 0,7943

- sôi ở 80,26oC

- tan trong n ớc ở bất kỳ tỷ lệ nào

- là dung môi của nhiều chất hữu cơ và vô cơ

- Đốt cháy ngoài không khí tạo ra CO2 và H2O

Các phản ứng định tính Ethanol

 Phản ứng tạo iodoform

 Phản ứng oxi hoá ethanol

bằng KMnO4bằng K2Cr2O7

 Phản ứng este hoá ethanol 

Phân lập Ethanol: bằng phu ơng pháp cất

1 Ethanol

Các phản ứng định tính Ethanol

 Phản ứng tạo iodoform:

 Iod/OH- oxyhoá etanol thành acetaldehyd:

2NaOH + I2  NaI + NaIO + H2O

C2H5OH + NaIO  CH3CHO + NaI + H2O

 Sau đó I sẽ thế H tạo ra dẫn xuất triodo acetaldehyd:

CH3CHO + 3I2  3CI3CHO + 3HI

 Sản phẩm phân hủy trong kiềm tạo ra iodoform (có mùi

đặc biệt), nhiều ethanol sẽ kết tủa màu vàng:

CI3CHO + NaOH  CHI3 + HCOONa

 Phản ứng este hoá etanol:

Các este nh acetat ethyl, benzoat ethyl có mùi

đặc biệt  làm phản ứng este hoá ethanol để xác

định sự có mặt của nó trong mẫu thử

Các phản ứng định tính Ethanol

Các ph uơng pháp định lu ợng Ethanol

Ph uơng pháp đo bằng tửu kế:

Khi dung dịch trong n ớc có nồng độ khá cao thì có thể dùng tửu kế đo độ cồn l ưu lạiợng etanol.ng etanol

• Nếu cần xác định nồng độ ethanol trong ru ợu mùi, ruợu pha đ uờng, các hoá chất, đông d uợc :

-Lấy một thể tích r uợu xác định đem cất cho đến hết ethanol

-Thêm n ớc vào dịch cất cho đến thể tích bằng l ợng r ợu ban đầu -Đo độ cồn dung dịch tạo thành bằng tửu kế: đó là độ cồn trong mẫu nghiên cứu.

Phương phỏp lắng

Nguyên tắc:

- Cất phân đoạn nhiều lần để làm giàu ethanol

- Hứng dịch cất vào ống chia độ có K2CO3 khan và phenolphtalein

- N uớc trong dịch cất bị K2CO3 khan hút tạo thành dung dịch bão hoà

- Ethanol không tan trong dung dịch này sẽ nổi lên kéo theo màu đỏ của phenolphtalein trong kiềm

- Đọc thể tích lớp ru ợu màu đỏ ở trên và tính ra lu ợng ethanol trong mẫu thử

Phương pháp lắng

Các phu ơng pháp định l uợng Ethanol

Phu ơng pháp dicromat:

Ngay ở nhiệt độ th uờng hơi ethanol hoặc nuớc

tiểu của ng ời uống r uợu làm dung dịch K2Cr2O7 trong

H2SO4 đặc chuyển từ màu vàng qua xanh nâu Đó chính

là phản ứng oxi hoá r uợu:

C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O

Các ph uơng pháp định l uợng Ethanol

Ph uơng pháp Harger:

• Dùng KMnO4 trong H2SO4 (1ml KMnO4 0,05N

và 10ml H2SO4 16N) oxyhoá etanol ở nhiệt độ th ờng

• Lấy dịch cất chuẩn độ thẳng bằng dung dịch KMnO4 0,05N đến màu hồng

• 1ml dung dịch KMnO4 0,05N ứng với 0,16g ethanol

Ph uơng pháp men alcool dehydrogenase:

• Khi có mặt diphotphopyridin nucleotid (DPN), men alcool dehydrogenase (AND) sẽ oxi hoá etanol thành acetaldehyd :

C2H5OH + DPN CH3CHO + DPNH2

• Phản ứng này thuận nghịch Để cho phản ứng hoàn toàn

ng uời ta đ a vào semicacbazid (NH2NHCONH2) liên kết với acetaldehyd và giữ pH 8,6- 9,6 (bằng dung dịch đệm)

• Xác định lu ợng DPNH2 bằng đo quang ở 340 nm

 Ph ơung pháp này rất đặc hiệu

 ịnh l uợng thẳng trong huyết thanh Nếu mẫu thử là Định lưuợng thẳng trong huyết thanh Nếu mẫu thử là máu phải loại protein hoặc cất bay hơi

ADH

- Bằng pp đo quang xác định lu ợng etanol trong mẫu thử

Các ph uơng pháp định l uợng Ethanol

 Định lưuợng ruượu trong hơi thở:ịnh l uợng ru ợu trong hơi thở:

-Nguyên tắc này để đo nồng độ r uợu trong không khí thở ra của

ng uời uống r uợu từ đó suy ra l uợng ehtanol trong máu

nếu 2 lit không khí thở ra chứa 190mg CO2 thì t uơng đ ơng với 1mg ethanol/1ml máu, vì vậy cần đo lu ợng etanol và luợng CO2trong không khí thở ra để xác định gián tiếp etanol trong máu.

- Đo ethanol bằng hai bình chứa dung dịch Cordebard ở trên.

- Đo CO2 bằng cách cho không khí thở ra qua 2 bình đựng n uớc baryt (160g bari hydroxyd, 200g saccaroza/ 1000ml)

Các ph ơng pháp định l ợng Ethanol

 Định lưuợng ruượu trong hơi thở:ịnh l ượng ruượu trong hơi thở ng ru ợu trong hơi thở

- Cho bệnh nhân thở ra qua 4 bình nói trên với tốc độ 0,5l/ phút

- Lấy 2 bình đựng dung dịch Cordebard để định l uợng

ethanol

- Lấy 2 bình còn lại định l ợng bari hydroxyd thừa bằng dd acid oxalic 0,5N (1ml dung dịch acid oxalic 0,5N ứng với 11mg CO2)

- Nếu l uợng r ợu là A, l uợng CO2 là P thì nồng độ ethanol trong máu (mg/ml) là: 190.A/P

Quy trình định l uợng etanol -VPY

• Xử lý mẫu bằng pp cất kéo hơi n ớc

• Lấy 9 bình Winmark, cho vào mỗi bình 2ml dd K2Cr207trong a.sulfuric đặc

Ethanol D uợc động học

• Sau 30 - 80 phút hấp thu 80-90%, có thể chậm từ 2 - 6 h

• Dạ dày hấp thu 20%, Ruột non 80%

• Hấp thu tốt nhất khi độ cồn = 20 0

• Sự hấp thu phụ thuộc quá trình làm rỗng dạ dày: đồ uống, thức

ăn, thời gian, bệnh tiêu hoá, thuốc, nồng độ cồn

• Hấp thu nhanh khi đói, ko uống cùng đồ cạnh tranh, khi bị pha loãng, dùng cùng muối carbonat, bị bệnh đ uờng tiêu hóa.

• Cùng l uợng etanol: thì Cnữ > Cnam

• Vd = 0,6 L/Kg, qua màng dễ dàng, phân bố mọi tổ chức

• Nghiện mãn tính có thể đủ kalo nếu > 5g/Kg nh ng sẽ thiếu

dinh d uỡng (7kcal/g)

• Etanol gây suy CNS bằng cách phá huỷ màng lypid và rối loạn lớp lipid, t uơng tác với protein màng

• Chuyển hóa ở dạ dày và gan (là chính)

• > 90% đào thải bằng con đu ờng oxi hoá

• 5-10% bài tiết nguyên vẹn qua thận, phổi, mồ hôi

• Chuyển hoá ở gan bằng 3 con đ uờng nh sơ đồ

Ethanol D uợc động học

C2H50H CH3CH0 CH3C00H A cetyl CoA

Krebs

B1ADH

Cyp2e1

Catalase

• 80% Ng uêi NhËt thiÕu 1 trong c¸c enzym ADH á d¹ dµy

• B×nh thu êng con ® uêng Cyp2e1 nhá, t¨ng lªn khi C

Etanol t¨ng cao hoÆc ngu êi nghiÖn m·n tÝnh

• Ngu êi nghiÖn m·n tÝnh cã sù phôc håi Cyp2e1 nhanh nªn t¨ng th¶i trõ ethanol→

• Tiªu thô nhiÒu B1, PP nªn hay viªm d©y thÇn kinh

Tác dụng sinh lý

Giai đoạn đầu tao aldehyd kích thích tiết adrenalin, HCL dạ dày Uống

it thì kích thích tiêu hoá Uống nhiều ức chế tiết pepton nên hay đau

bụng, rối loạn tiêu hoá

Giai đoạn ức chế: phản xạ gân x uơng giảm, tri giác giảm, giãn mạch ngoại vi, hạ gluco, có thể gây hôn mê, nhiễm acid chuyển hoá, liệt hô hấp

Giai đoạn kích thích: bn cảm thấy sảng khoá, nói nhiều nhu ng các vận

động phối hợp đã bị rối loạn

thËn; xö lý rèi lo¹n h« hÊp; chèng toan huyÕt:

NaHCO3; glucose IV; B1 IV, Mul Vit

• Cai r uîu: metronidazol

• Methanol thu ờng chỉ đ uợc dùng trong các phòng thí nghiệm, làm nguyên liệu và dung môi trong công nghệ hoá học

• Th ờng gặp hiện t ợung ngộ độc do:

– tiếp xúc với không khí có nhiều hơi methanol,

– uống nhầm

– uống r ợu có nhiều tạp chất methanol

• Methanol là một chất lỏng không màu, giống ethanol, khối l ợng riêng 0,796 ở 150C, sôi ở 660C Các tính chất lý học khác t ơng tự ethanol

Các phản ứng định tính methanol

 Phản ứng este hoá:

 Cho methanol phản ứng với p-bromobenzyl clorid với

sự có mặt của NaOH 10%

 Đun nóng sẽ tạo ra methyl p- brommobenzoat,

BrC6H4COCl + NaOH  BrC6H4COOH + NaCl

BrC6H4COOH + CH3OH  BrC6H4COOCH3 + H2O

tinh thể có độ chảy 77 0 C

Các phản ứng định tính methanol

 Phản ứng oxy hoá:

Hỗn hợp sulfocromic nóng hoặc nitro cromic nguội:

metanol bị oxi hoá acid formic

Nếu dùng KMnO4 ở môi tr uờng H2SO4 hoặc H3PO4 thì

sản phẩm oxyhoá chủ yếu là formaldehyd Ng uời ta dùng phản ứng này để phân biệt với ethanol

Các phản ứng định tính methanol

Oxyhoá methanol bằng KMnO4 trong H3PO4, phát hiện formaldehyd bằng cách:

• Thuốc thử Macki (morphin/H2SO4 đặc) sẽ cho màu tím đỏ.

• Thuốc thử Schiff cho màu tím sẫm.

• Phản ứng với acid cromotropic (acid 1,8 dihydroxyl naptalen disulfonic 3,6) trong H2SO4 cho màu tím đỏ.

Oxyhoá bằng dây đồng đốt nóng, phát hiện formaldehyd bằng:

• phản ứng với phenylhydrazin và natri nitroprussiat trong môi

tr ờng kiềm sẽ có màu xanh.

Ph ơng pháp định l uợng Methanol

 Các ph ơng pháp định l uợng metanol đều dựa vào phản ứng oxyhoá nó thành formaldehyd

 Sau đó định l uợng bằng pp đo quang với:

- thuốc thử Schiff

- hoặc acid cromotropic

Quy trình xác định metanol trong các phủ

tạng và tang vật vụ án

Định tính:

• Xử lý mẫu bằng cất kéo hơi n uớc

Nguyên tắc: Oxi hóa = KMn04 + a.sulfuric→HCH0: phát hiện = TT Marquis

• 1ml mẫu+1ml H2S04 25%+1ml KMn042%(lạnh 15phút) Nếu màu tím mất thêm KMn04 Nếu còn d KMn04 thi +H202 đến mất màu tím

• 1giọt Marquis + 1giọt Mẫu: →tím đỏ

• Hiện nay chủ yếu dùng sắc ký khí

Sự phân bố và độc tính của methanol

- Sau khi xâm nhập vào cơ thể đ uợc phân bố khắp các cơ quan: tim, gan, phổi, óc và thận Ngộ độc do chất chuyển hóa

- Trong ngộ độc tr uờng diễn đ uợc tích luỹ ở ngọn các dây thần kinh thị giác làm rối loạn chức năng

- Methanol không gây ngộ độc cấp nhu ethanol nhu ng nó nguy hiểm hơn vì: đào thải chậm khỏi cơ thể, tích luỹ

Sự phân bố và độc tính của methanol

- Liều độc cho ng ời lớn là 30-100ml methanol

- Xử lý ngộ độc cấp: nếu không hôn mê thì gây nôn cho bệnh nhân Để nằm chỗ ấm và tránh ánh sáng, chống tan huyết bằng cách tiêm truyền tĩnh mạch

• Mục tiêu điều trị: Ngăn cản chuyển hoá thành các chất độc hại

• Than hoạt

• Lọc ngoài thận

• Chống toan huyết

• Uống hoặc IV EtOH ( 5% trong dextrose 5%)

• E/M=1;2 Chuyển hoá giảm 98%

• E/M = 1:1 99%

• EtOH gây suy TK, hạ Gluco nên dùng 4 MP( methyl pyrazol)

4-3 Cyanid và các chất cyanogen

• Các chất cyanogen trong những điều kiện nhất định giải phóng acid cyanhydric là một chất độc rất mạnh

• HCN là một chất lỏng linh động sôi ở 200C, đông

đặc ở 140C Có mùi hạnh nhân, rất dễ tan trong nu ớc

và r uợu Trong thực tế thu ờng hay gặp các muối cyanid vô cơ và một số heterozid

• Trong công nghiệp th uờng dùng KCN hoặc NaCN để mạ vàng bạc, để khai thác các kim loại quí Trong nông nghiệp th uờng dùng Ca(CN)2 để trừ sâu diệt cỏ

• Trong y học th uờng gặp muối Hg(CN)2, n uớc cất anh

đào (chứa 1%0 HCN)

3 Cyanid vµ c¸c chÊt cyanogen

Trong tù nhiªn mét sè c©y chøa hîp chÊt h÷u c¬ cã HCN C¸c dÉn xuÊt cyanogen nµy lµ glucosid ® îc chia lµm 2 nhãm chÝnh: cã/kh«ng t¹o ra aldehyd benzoic

3 Cyanid và các chất cyanogen

• ở n uớc ta trong sắn và măng cũng chứa nhiều HCN ở thể kết hợp:

- măng t ơi chứa 0,035% HCN, nhu ng nếu măng luộc chỉ còn 0,027%

- ở sắn tỉ lệ rất thay đổi: sắn độc chứa đến 0,01%, sắn lành chứa khoảng 0,002% HCN.

• Nguồn gốc gây ngộ độc có thể là do tự sát hoặc bị

đầu độc bằng HCN hoặc muối cyanid, do tiếp xúc nhiều nhu ng thiếu các biện pháp phòng hộ, do ăn nhầm phải các loại măng, sắn Nhiều chất độc chiến tranh chứa cyanid

• Phân tử lu ợng thấp, không ion hoá nên qua màng dễ dàng

• Ngộ độc: da, hô hấp, tiêu hoá

• Liêu độc uống của KCN là 200mg, tiếp xúc trên

110ppm quá 30 phút có thể xem nhu đe doạ tính

mạng

 Phản ứng xanh phổ: dựa trên phản ứng đặc tr ung tạo

phức Fe4(Fe(CN)6) với Fe2+ môi tr uờng kiềm

Các phản ứng định tính cyanid

 Phản ứng Schoenbein:

Dùng giấy tẩm dung dịch đồng sulfat 0,1%, sấy khô Khi dùng cho một giọt dung dịch nhựa gaiac mới pha 2% trong cồn, đặt băng giấy gần mẫu thử

Nếu có cyanid giấy sẽ có màu xanh

 Độ nhậy của phản ứng 0,005 mg%

 Thay nhựa gaiac bằng dung dịch benzidin acetat để tăng

độ nhạy Giấy đồng benzidin có thể chuẩn bị sẵn: pha dung dịch gồm 20ml dung dịch benzidin acetat 1% với 2ml dung dịch đồng acetat 3% Ngâm giấy vào dung dịch trên và phơi khô, khi dùng thấm n ớc.

 Do phản ứng này không đặc hiệu nên chỉ có giá trị âm tính.

Các phản ứng định tính cyanid

 Phản ứng Guignard:

Cho HCN phản ứng với acid picric ở môi tr ờng kiềm sẽ tạo ra

màu đỏ cam của hợp chất isopurpurin:

(O 2 N) 3 C 6 H 2 OH + 3HCN  (O2N) 2 C 6 (CN) 2 (NHOH)OH + HCNO

Th ờng làm phản ứng trên giấy:

 Cho băng giấy vào ddịch bão hoà acid picric, cho tiếp vào ddịch

Na2CO3 10%, ép khô giấy (giữa 2 tờ giấy lọc) và phơi khô trong tối, giấy sẽ có màu vàng

 Để dễ nhận sự chuyển màu: cho nửa băng giấy vào dung dịch acid

acetic 10% để trung hoà carbonat, vùng này không nhạy với HCN làm so sánh cho vùng có carbonat.

 Phản ứng này đặc hiệu cho cyanid, có thể dùng để phát hiện

HCN trong không khí.

Các phản ứng định tính cyanid

 Phản ứng xanh phổ:

Lấy 1-2 ml dung dịch chứa cyanid, kiềm hoá (nếu

cần) bằng vài giọt dung dịch KOH 10% Thêm vài giọt dung dịch FeSO4 10% Lắc đều và đun nhẹ Để nguội thêm dung dịch HCl 10% đến khi tan kết tủa sắt hydroxyd Nếu có HCN sẽ có màu xanh phổ

 Tr ờng hợp nồng độ cyanid quá thấp màu ch a xuất hiện ngay, phải đợi 1- 2 giờ có khi tới 24 giờ

 Để dễ nhận màu có thể thêm vài giọt dung dịch BaCl2 và H2SO4 loãng BaSO4 kết tủa sẽ hấp phụ màu (ly tâm, nhìn màu của tủa BaSO4 ở đáy ống nghiệm)

Các ph ơng pháp định l uợng cyanid

Về nguyên tắc có thể định l uợng cyanid bằng ph ơng pháp iod và ph ơng pháp đo bạc nitrat

Nh ung thực tế l uợng cyanid có ít trong mẫu thử, nên

ng ời ta thu ờng dùng ph ơng pháp đo quang với các thuốc thử tạo màu:

 Sử dụng phản ứng xanh phổ : xác định nồng độ cyanid trong mẫu theo đ ờng chuẩn làm trong cùng điều kiện

 Định lu ợng cyanid với thuốc thử p- nitrobenzaldehyd

và O- dinitrobenzen Phản ứng rất nhạy và rất đặc hiệu

Độc tính của cyanid

-Ngộ độc cấp cyanid xảy ra rất nhanh chóng:

- Trung tâm hành tuỷ bị liệt, cứng gáy,

- Thở ngắt quãng rồi ngừng thở

- Sau 1-2 phút ngừng tim.

-Nếu l ợng cyanid ít hơn:

- Gây chóng mặt, nhức đầu, buồn nôn

- Lo lắng, sợ hãi sau đó xuất hiện trạng thái nhiễm độc thần

kinh, co giật, giãn đồng tử

- Cuối cùng nhịp thở chậm dần, tim đập rời rạc chân tay

lạnh Nạn nhân chết trong vòng 30 phút.