Определение селена в биологическом материале дитизонатным методом

/ Крылова A.H. Рубцов А.Ф.  // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1974 — №1. — С. 41-44.

Крылова A.H., Рубцов А.Ф. Определение селена в биологическом материале дитизонатным методом

УДК 340.67:546.23

Научно-исследовательский институт судебной медицины (дир. — проф. В.И. Прозоровский) Министерства здравоохранения СССР, Москва

 

DETERMINATION OF SELENUM IN BIOLOGICAL MATERIAL BY DITHIZONATE METHOD

A. N. Krylova, A. F. Rubtcov

A photocolomimetric technique of selenum determination at a wave length of 420 nm is proposed. Organic substances are oxidized with a mixture of sulphuric, nitric, and chloric acids. The technique allows to determine 2,5 micrograms of selenum in 2,5 grams of an organ.

ссылка на эту страницу

Металлический селен и особенно его соединения высокотоксичны. Предельно допустимая концентрация селена в воздухе 2 мкг/л, а селенистого ангидрида 0,1 мкг/л. Известны случаи отравления соединениями селена. Наибольшую трудность при экспертизе представляют производственные интоксикации, при которых в организм попадают незначительные количества селена и его соединений главным образом через дыхательные пути и кожу. Изменения со стороны внутренних органов при этом не имеют характерной картины. В этих случаях экспертиза базируется главным образом на количественном определении селена в органах и тканях.

Судебные химики СССР не располагают методикой исследования биологического материала на селен.

Мы поставили перед собой задачу разработать специфичный метод определения малых количеств селена в органах человека. Одновременно необходимо было изучить оптимальные условия разрушения органических веществ, так как имеются указания, что селен во время минерализации теряется из-за летучести его в условиях восстановления и даже при высушивании объектов в мягких условиях (50—60°).

Описан ряд фотометрических и флюориметрических методов определения малых количеств селена. Для анализа биологического материала чаще всего используют достаточно чувствительные способы, основанные на реакциях взаимодействия селена с 3,3`-диаминобензидином, 2,3-диаминонафталином и 0-фенилендиамином. Наиболее чувствителен и специфичен второй метод (0,002 мкг/мл селена).

Однако все эти реактивы недостаточно избирательны по отношению к селену, сами реакции и отделение мешающих веществ требуют значительного времени. Используемые методы разрушения органических веществ громоздки и трудоемки.

В последние годы в аналитической химии ведутся интенсивные исследования по изучению методов определения малых количеств селена.

Д.П. Щербов и соавт. (1967) провели сравнительное изучение наиболее широко рекомендуемых методов определения селена и пришли к выводу о предпочтительном использовании дитизона. Количественное определение производят по одноцветной окраске дитизоната селена.

Метод определения по дитизонату почти так же чувствителен (0,08 мкг/мл), как и другие методы, например с диаминобензидином, диамннонафталином и т. д., но технически он проще и доступнее.

Дитизонат селена начинает экстрагироваться из 1 и. раствора кислоты. Оптимальная кислотность — 11 н. раствор серной кислоты или 6 н. раствор соляной кислоты. Определению мешают ртуть, золото, серебро, их следует предварительно удалять.

Присутствие до 5 мг железа не мешает определению селена по дитизонату, а 10 мг — завышает результаты до 6 %. Железо, медь, ртуть и другие катионы предварительно удаляют из сферы реакции, экстрагируя в виде дитизоматов при рН 2,5.

Определение селена дитиэоматным методом (n=6)

Добавлено

селена

X

Sx

(в мл)

4 н. раствор Н2SO4 (200 мл)

0,05

0,043

0,003

0,040—0,046

6,3

0,10

0,091

0,01

0,090—0,032

9,4

1,00

0,983

0,05

0,933—1,033

4,3

10,00

9,667

0,46

9,207—10,072

4,1

Печень (100 г)

0,10

0,064

0,013

0,071—0,097

11,7

1,00

0,940

0,076

0,864—1,016

6,1

10,00

9,563

0,52

9,063—10,103

5,0

 

Растворы дитизоната селена устойчивы при хранении в темноте.

Закону Ламберта — Вера подчиняются концентрации селена 0,01—1 мкг/мл.

Недостаток определения селена до дитизонату — высокая окисляемость дитизона, образующего продукты окисления, которые обладают близким к дитизонату селена светопоглощением.

Максимум поглощения дитизоната селена при λ=420 нм, а продуктов окисления дитизона при λ=390 нм.

Мешающего влияния продуктов окисления можно избежать, используя хорошо очищенный дитизон. Очистка должна производиться обязательно перед определением. Очищенный дитизон хорошо сохраняется в холодильнике до 15 дней под слоем 1—2% раствора серной кислоты.

Опыты по экстрагированию дитизоната селена из водных растворов серной кислоты показали, что при содержании 0,05—10 мг селена в в 200 мл 4 н. раствора серной кислоты четыреххлористый углерод извлекает до 98% дитизоната селена при хорошей воспроизводимости и точности результатов определения (см. таблицу). Для определения достаточно 1—5 мл этого раствора, что позволяет использовать данную реакцию для дробного определения.

Органические вещества разрушали двумя методами: смесью концентрированных серной и азотной кислот и окислением биологического материала серной и азотной кислотами в присутствии хлорной кислоты.

Опыты подтвердили, что введение в реакцию 20 мл 42% раствора хлорной кислоты сокращает продолжительность разрушения органических веществ до 1,5—2 часов. Однако хлорная кислота не всегда доступна.

Предварительные опыты показали, что добавление молибдата натрия в окислительную смесь серной, азотной и хлорной кислот (В.В. Ковальский и В, В. Ермаков, 1966) не вызывает значительного ускорения разрушения органических веществ.

Окисление органических веществ серной и азотной кислотами проводили общепринятым методом. Хлорную кислоту добавляли до нагревания, а затем разрушение органических веществ осуществляли по схеме обработки серной и азотной кислотами.

Все опыты проводили с 50 г печени человека, содержащими 0,1—10 мг селена в пересчете на 100 г объекта.

Минерализат освобождали от окислов азота нагреванием с формалином и объем доводили водой до 100 мл.

Для устранения мешающего влияния соединений железа, всегда присутствующих в минерализате в больших количествах, соединений меди, а также возможного присутствия соединений ртути и других металлов, предварительно удаляли их в виде дитизонатов.

Методика

К 1—5 мл минерализата прибавляли водный раствор аммиака до рН 2,5 по 2,4-динитрофенолу и повторно экстрагировали 0,01% раствором дитизона в хлороформе. Последние фракции извлечения имели зеленый цвет, что указывало на полное удаление из сферы реакции сопутствующих и мешающих определению селена элементов. Полученные экстракты не исследовали. К обработанному описанным способом объему минерализата прибавляли концентрированную серную кислоту до

11 н. концентрации ее в растворе и экстрагировали селен 2 мин 0,01% раствором дитизона в четырех хлор истом углероде. Экстрагирование новыми порциями раствора дитизона производили до полного извлечения дитизоната селена, имеющего желтый цвет. Показателем полноты извлечения являлось сохранение первоначального зеленого цвета раствора дитизона в четыреххлористом углероде. Экстракты объединяли, промывали 1% раствором аммиака до бесцветной водной фазы, а затем 4 н. раствором серной кислоты. Измеряли объем экстракта и плотность его на фотоэлектроколориметре ФЭК-Н в кюветах с толщиной слоя 10 мм при 420 нм.

По калибровочному графику определяли количество селена в трупном материале. Растворы дитизоната селена в четыреххлористом углероде не изменяются в течение 2—3 часов, но легко разлагаются на солнечном свету с образованием продуктов окисления дитизона. Колориметрировать следует тотчас после окончания экстрагирования дитизоната.

Результаты опытов приведены в таблице.

При исследовании печени селен определяется дитизонатным методом достаточно точно в широких пределах концентраций — от 0,1 до 10 мг и более в 100 г органа. Из таблицы следует, что селен не теряется во время разрушения органических веществ серной, азотной и хлорной кислотами, а также при разрушении их общепринятым методом окисления серной и азотной кислотами. Относительная ошибка при определении 0,1 мг селена в 100 г печени составляет 11,7%, 1 мг — 6% и 10 мг — 5%.

Метод позволяет определять 2,5 мкг селена в объеме минерализата, соответствующем навеске органа 2,5 г.

Разработанный метод обладает большой чувствительностью и достаточно высокой точностью, может применяться для исследования как больших, так и относительно небольших навесок трупного материала, что имеет значение для судебно-медицинской экспертизы с учетом длительности течения интоксикации и пути введения селена.

Затрата времени на минерализацию в присутствии хлорной кислоты 1 —2 часа, на определение — не более 1,5 часов.

Выводы

  1. Разработан простой фотоколориметрический метод определения селена в биологическом материале, основанный на использовании реакции образования дитизоната его.
  2. Селен не теряется в процессе разрушения органических веществ, как общепринятым в судебно-химической практике методом окисления серной и азотной кислотами, так и при разрушении в присутствии хлорной кислоты.

похожие материалы в каталогах

Судебно-химические исследования

похожие статьи

К вопросу об анализе фосфорорганических пестицидов методом ТСХ / Горбачева Н.А. // Матер. IV Всеросс. съезда судебных медиков: тезисы докладов. — Владимир, 1996. — №2. — С. 145-146.

Проблемные аспекты химикотоксикологического исследования психоактивных веществ / Клименко Т.В., Клевно В.А., Максимов А.В. // Судебная медицина. — 2018. — №4. — С. 36-40.

Установление наличия кала в следах на вещественных доказательствах методом восходящей тонкослойной хроматографии / Четвертнова А.П., Федоровцев А.Л., Эделев Н.С. // Судебная медицина. — 2018. — №4. — С. 30-32.

Влияние давности и температуры хранения трупной крови на показатели веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) / Эделев И.С. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №3. — С. 15-18.

Спектрофотометрическое исследование мекония и кала в следах на вещественных доказательствах / Четвертнова А.П., Федоровцев А.Л., Эделев Н.С. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №3. — С. 36-38.