О флуоресценции и ее применениях

/ Бэйль Э. Фабр Р. Жорж А.  // Судебно-медицинская экспертиза. — М.: Изд-во Наркомздрава, 1928 — №8. — С. 60-72.

Бэйль Э., Фабр Р., Жорж А. О флуоресценции и ее применениях

Э. Бэйль, Р. Фабр и А. Жорж

Сокращенный перевод с французского Н.В. Попова.

ссылка на эту страницу

Введение

Мы уже давно применяем явления флуоресценции, вызываемые посредством фильтрованных ультра-фиолетовых лучей.

Со времени описания Вудом (Wood) никелевого экрана и до тех пор, пока не была осуществлена новая ртутная дуга, изобретенная одним из нас, мы употребляли излучения классической горелки, фильтруемые через жидкость в кюветке или через натянутую желатину, для определения некоторых пятен или для исследования поддельных документов.

Экран с окисью никеля и лампа под давлением заметно улучшают условия применения ультра-фиолетового света, который у нас входит в повседневную практику.

Гидрат целлюлозы флуоресцирует под лучами с λ 365 µµ, в бумаге и гигроскопической вате эта флуоресценция имеет большие различия в том отношении, что можно провести различия между разными сортами бумаг или бумажных материй.

При помощи флуоресценции бумаги часто возможно отличить достаточно ясно, чтобы расшифровать следы текста, сбытого с целью подлога и от которого не осталось ничего, что можно было бы увидеть при обычном освещении.

Известно, как трудно бывает найти некоторые пятна биологического происхождения, напр., семенные, если они рассеяны на более или менее грязном белье. Мы же нашли, что под влиянием ультра-фиолетовых лучей эти пятна являют очень сильную светло-зеленую флуоресценцию, так же, как моча, которая часто наслаивается на семенные пятна и вызывает флуоресценцию не менее сильную, что однако возможно отличить одно от другого. Во всяком случае, вне флуоресцирующих пятен бесполезно искать присутствия семени и, следовательно, при микроскопическом исследовании следует ограничиться только этими пятнами, чтобы выяснить их происхождение.

Но мы определили, что большое число белых кристаллических веществ, точно так же под излучением Я 365, дают целую гамму флуоресценции.

У торговца болеутоляющими средствами «на месте преступления» был захвачен флакон, содержащий белый порошок, который был нам представлен.

Вещество вызывало анэстезию слизистой оболочки языка; оно было растворимо в воде, но его раствор был неактивен к поляризованному свету. В то же время его точка плавления была не вполне определенной: одни частицы его плавились при t° около 150°, другие — около 170°.

Полагая, что мы имеем дело со смесью новокаина и стоваина, которые аналитически отделяются с большим трудом, мы произвели исследование кристаллического порошка в ультра-фиолетовом свете. Тогда этот порошок предстал в виде кристаллов, дающих сине-фиолетовую интенсивную флуоресценцию и смешанных с другими, почти совершенно темными. Явление было настолько чистое, что мы могли под контролем лупы при помощи пинцета отобрать два сорта кристаллов и произвести даже точное количественное разделение.

Кристаллы, испускающие фиолетовую флуоресценцию, обладали физическими и химическими свойствами новокаина; другие же представляли кристаллы стоваина.

В других случаях нам приходилось различать, таким же способом, кристаллы новокаина, смешанные с кристаллами соляно-кислого кокаина, при чем посредине были тоже совершенно темные.

Одно лицо оправдывалось тем, что пустой флакон, найденный у него, не содержал ничего, кроме аспирина.

В этом флаконе ничего не оставалось, кроме некоторых следов порошка, прилипшего ко дну.

Мы промыли этот флакон несколькими клгр. дестиллированной воды, которую затем выпарили в часовом стекле, где осталось несколько белесоватых полосок.

В ультра-фиолетовом свете эти полоски остались совершенно темными.

Тогда мы разбавили их несколькими каплями сильно разведенного раствора соды и выпарили снова.

На этот раз, в ультра-фиолетовом пучке полосы показали очень чистую фиолетовую флуоресценцию салицилово-кислого натрия.

Флакон содержал только следы аспирина, который содой был сапонифицирован.

Наконец, мы указывали на пользу, которую можно извлечь из ультра­фиолетового излучения при исследовании картин, и на способ обнаружить стертые совершенно невидимые надписи или рисунок.

Эти исследования и первые полученные результаты были подробно описаны в другой статье.

Мы представляем здесь краткое изложение этой работы.

I. Получение явлений флуоресценции посредством ультра-фиолетового света.

Экраны. Наблюдение и изучение флуоресценции, вызываемой ультра-фиолетовыми лучами, требует, чтобы весь видимый свет был удален и чтобы в то же время излучение-возбудитель проходило насколько возможно свободно.

Задача заключается в том, чтобы найти экран, непрозрачный для видимого света и представляющий как можно большую проходимость для ультра­

фиолетового света. Метол-виолет 4 R, сильно разведенный, и нитрозодиметиланилин проходимы для ультра-фиолетовой линии λ 365 µµ, испускаемой ртутью. Тонкий слой серебра, химически осажденный на пластинке кварца, практически непрозрачен для всех лучей, кроме области 316—326 µµ.

К несчастью, эти экраны непрозрачны к фиолетовому свету, и первый быстро изменяется на свету. В самом деле, только со времени введения экрана из окиси никеля, располагают практическим средством изолировать чистую спектральную ультра-фиолетовую полосу, без прохождения видимого света.

Экраны из окиси никеля. Эти экраны были представлены в первый раз во Франции в апреле 1921 года на конференции Физического Общества проф. Р. В. Вудом (R. W. Wood). Они состоят из стекла, сделанного непрозрачным посредством сильной примеси окиси никеля, и представляют очень большую проходимость для ультра-фиолетовой области в 365µµ.

Вот, состав стёкла, дающего наилучшие результаты:

  • SiO2 ... 50 ч.
  • К2O ... 16 ч.
  • ВаО ... 25 ч.
  • NiO ... 9 ч.

Иногда прибавляют небольшое количество окиси меди (1 ч.), чтобы уменьшить прохождение света в красном.

Следует заметить, что если употребляют источник, не содержащий красных лучей, напр., ртутную воду, то можно применять экраны, менее богатые никелем, и получать более сильное прохождение общей энергии.

Источники ультра-фиолетового света. Ртутная дуга в соединении с экранами из окиси никеля — идеальный источник для получения ультра-фиолетового света. Она дает мало красных лучей, что позволяет брать более проходимые экраны, и спектр ее содержит группу лучей, особенно интенсивных около 365 µµ, точно в области передачи никелевым экраном.

Ртутные лампы из стекла не могут быть употребляемы; они хорошо дают излучение в 365 µµ, для которого стекло проходимо, но их свет слишком слаб. Нужно выбирать ртутные лампы с кварцевыми стенками.

Флуоресценция бывает иногда очень слаба, и интенсивность ее строго пропорциональна интенсивности излучения-возбудителя; поэтому нет других средств усилить флуоресценцию, как увеличить силу источника.

Выбор источника ультра-фиолетового света имеет первостепенную важность для изучения явлений флуоресценции.

Газовая лампа постоянного тока. Эти горелки характеризуются наличием газовой атмосферы при относительно повышенном давлении (около 50 кг. ртутного столба). Наличие газа (аргона, гелия или неона) придает этим лампам практические преимущества: зажигание происходит автоматически, пуск в действие происходит мгновенно, условия транспорта и употребления облегчены. Производительность заметно увеличена, и очень сильное излучение дает, кроме ртутных линий, беспрерывный, весьма резкий спектр.

Ртутная дуга переменного тока. Горелка высокой частоты. Долгое время думали, что невозможно поддерживать ртутную дугу переменного тока между электродами из чистой ртути. В действительности опыт показывает, что в противоположность угольной дуге, ртутная дуга не засвечивается вновь в пустоте после перерыва тока, как бы короток ни был перерыв (10 секунды). Эту трудность обходят, сщэоя горелки, обладающие тремя электродами.

Каждая половина горелки обегается током всегда в одном и том же направлении. И тут не получается дуги переменного тока в собственном смысле слова.

Один из нас показал, что достаточно ввести в горелку газ, напр., аргон, гелий или неон, при давлении около 1 см. ртутного столба, чтобы изменились условия получения и сохранения дуги, и чтобы допустить свечение между холодными электродами, при напряжениях выше 500 вольт.

Горелка, которая основана на этом принципе, потребляет 2 kw. Дуга длиной 60 см. Это — источник значительной силы. В настоящее время противополагается обратная задача: построить лампы переменного тока малой мощности, которые могли бы функционировать в лаборатории любым током.

Мы тоже предвидели употребление высокой частоты для питания малых горелок повышенного напряжения. Первая из этих горелок осуществлена. Напряжение, поглощаемое полной аппаратурой, равно 400 вольт.

Излучение и производительность. Нам остается сравнить с классическими горелками лампы, которые мы описали, с точки зрения излучения и полезной работы. Д ля сравнения мы брали продажную нормальную лампу типа 110 V. 3 А.

От всех ламп были получены снимки спектров, при помощи спектрографа Фери, при ширине щели в 0,03 мм. и с выдержками соответственно 2, 6, 10, 14, 18 и 22 сек.

При сравнении было заметно, что излучение лампы Анри Жоржа гораздо интенсивнее, чем простой классической лампы той же мощности и того же действия. Обращают внимание ширина и интенсивность линий ртути, появление большого количества тонких линий и особенно присутствие беспрерывного спектра.

Было бы интересно изучить распределение энергии в этом беспрерывном спектре и исследовать, представляет ли это распределение соотношение с шириной линий. Замечают, например, что интенсивность беспрерывного спектра возрастает очень быстро в области между 260 и 253,6 мм, и за этой длиной сразу падает.

Выбор лампы. Д ля применения флуоресценции, как видно, надо выбрать одну из ламп Анри Жоржа. Когда располагают постоянным током, то лампа с газом при повышенном давлении дает наилучшую производительность излучения X 365, особенно ценного, как возбудителя флуоресценции; это как раз та лампа, которую приходится употреблять в соединении с никелевым экраном.

Кроме того, обращает внимание, и это важно, что только благодаря употреблению этого прибора мы могли получить явления флуоресценции действительно значительные, которые могут быть изучены с желаемой тщательностью и точностью. Напр., раствор серно-кислого хинина с флуоресценцией делается, в тех условиях, которые мы определили, настоящим источником света, анализ которого может быть произведен со вполне удовлетворительной точностью. Точно так же большое количество веществ делается флуоресцирующими: ногти, зубы, эпидермис и т.д.

II. Методы и приборы, применяемые для изучения явлений флуоресценции.

Спектрофотометрическое определение силы флуоресценции. Если хотят усовершенствовать изучение явлений флуоресценции до источника аналитического характера, то необходимо для каждого тела определить степень интенсивности света флуоресценции и ее цвет.

Очевидно, что простое указание цвета недостаточно, даже если его выражают произвольным коэффициентом интенсивности. С другой стороны, методы, применяемые в колориметрии, определяют цвета следующим образом:

1) Можно определить окраску, тональность, т.е. длину главной волны, насыщенность, т.е. количество белого цвета, который примешан, и светосилу, оцениваемую фотометрически.

Можно оценивать цвет по действию трех основных компонентов и находить для него топографическую точку в треугольной схеме Maxwells, а затем измерять светосилу.

Эти методы, которые хорошо применимы на практике для технического определения красок и чистых цветов, очевидно, очень приблизительны. Они дают только физиологическую оценку цветового ощущения, но не определяют излучения.

Возьмем, например, белесоватую окраску, как это часто встречается. Вышеописанные методы с большой неточностью 'передают это выражение белого. Но есть множество излучений очень различного спектрального распределения, которые могут производить одинаковый физиологический эффект.

Есть только одно правильное средство определить излучение источников, это — вычертить кривую спектрального распределения интенсивности их лучеиспускания.

Различные излучения, будучи взяты с равными интенсивностями, могут быть расположены в системе координат, по функции длины волны, с оценкой глазом светосилы; кривая эта называется кривой видимости излучений.

Если возьмем за единицу координаты излучение наиболее сильное, соответствующее максимуму ощущения глазом (λ 555), то получим цифры, приведенные на стр. 65.

Условлено, что все излучения, составляя белый свет, имеют ту же интенсивность, принимаемую за единицу. Кривая видимости передает это условие в физиологической области; можно принять, что она представляет распределение видимой силы белого света в спектре.

λкоэфициент видим.λкоэфициент видим.
400 0,00046000.631
4200,0046200,381
4400,0236400,175
4600,0606600,061
4800,1396800,017
5000,3237000,0041
5200,7107200,00105
5400,9547400,00025
5600,9957600,00006
5800,870  

Теперь представим, что спектрофотометром изучают, для каждого излучения, отношение интенсивности света флуоресценции к интенсивности белого света. Получают тоже кривую; достаточно помножить каждую из ординат этой кривой на соответствующую ординату кривой видимости, чтобы получить искомую кривую, т.е. кривую распределения светосилы в спектре флуоресценции. Площадь внутри этой кривой пропорциональна всей светосиле флуоресцирующего тела. Нетрудно, применяя этот метод, распределить ряд флуоресцирующих тел в порядок по интенсивности флуоресценции, каков бы ни был цвет. Для этого достаточно измерить площадь внутри соответствующей кривой.

Наставления для опытов. Спектрофотометр. Свет изученных флуоресцирующих тел очень слаб, поэтому следует обратить все свое внимание на выбор спектрофотометра, насколько возможно светосильного. Аппарат Yvоn’а, построенный Т/Д. Fobin еt Yvоn, особенно пригоден для измерений флуоресценции.

Спектрофотометрические определения производятся только тогда, когда постоянство двух источников света обеспечено.С другой стороны, частая проверка установок спектрофотометра существенна, если хотят придать получаемым результатам необходимую точность.

III. Исследования флуоресценции кристаллических тел, проявляемой некоторыми рядами органической химии. Аналитические приложения.

При помощи флуоресценции, вызываемой ультрафиолетовым светом, от постоянно действующей и хорошо установленной ртутной лампы так же, как анализом цветов спектров флуоресценции, мы могли приступить к изучению различных проблем аналитической химии, в частности, к исследованию отношения между флуоресценцией и химическим строением в некоторых рядах органической химии.

Многочисленные химики заняты отношениями, существующими между явлениями флуоресценции и химическим строением органических соединений. Кажется, что много рядов должно быть еще изучено, прежде чем возможно будет обобщать предполагаемые законы.

Вообще авторы изучали тела, растворенные в различных растворите­ лях, подвергнутых действию излучения. Что касается нас, то мы занимались флуоресценцией, испускаемой кристаллическими соединениями, под влиянием ультра-фиолетовых лучей, в условиях, ранее указанных.

В действительности, при изучении явлений флуоресценции часто констатируется, что кристаллизованные тела ведут себя не так, как их растворы. Например, раствор серно-кислого хинина, слегка подкисленный серной кислотой, флуоресцирует под ультра-фиолетовыми лучами, как мы говорили, как настоящий источник света. Кристаллизованный серно-кислый хинин в тех же условиях дает белую флуоресценцию, с трудом различаемую.

 Исследование формул соляно-кислого кокаина, стоваина и новокаина показывает нам, что эти три анестетических амино-алкоголя принадлежат к трем очень различным группам; во время этого первого наблюдения мы приступили к изучению различных классов тел с точки зрения отношений между флуоресценцией и химическим строением.

1. Производные кислоты бензойной и оксибензойной. — Бензойная и оксибензойная кислота представляют определенный интерес, ибо, при наличии большого количества их производных, в современном практическом употреблении, их исследование открывает; широкое поле для научных изысканий.

В то время как бензол, фенол и три дифенола, подверженные излучению λ 365, не флуоресцируют совсем или очень мало, бензойная кислота и ее соли дают светло-голубую или фиолетовую флуоресценцию. Из исследованных производных только один бензойно-кислый нафтил дает довольно интенсивную светло-зеленую флуоресценцию.

Из трех бензойных кислот салициловая или ортооксибензойная кислота является наиболее сильно флуоресцирующей; цвета в этом случае имеют сильную примесь белого (покрыты белым). Это подтверждает работы L e y над растворами этих тел, по вопросу об отношениях абсорбции и флуоресценции.

Соединения салициловой кислоты с различными металлами очень интересны для исследования. Салицилово-кислый натрий, подверженный излучению λ 365, представляет очень интенсивную фиолетовую флуоресценцию, стойкую, хотя ослабленную в водных растворах этой соли; она заметна еще в разведениях 1:25.000.

Кроме того, отметим, что интенсивность флуоресценции не есть функция концентрации соли в жидкости; она максимальна для растворов 1:10.

Фиолетовая флуоресценция салицилово-кислого натрия довольно близка к флуоресценции, испускаемой новокаином,' ранее исследованной больше только с точки зрения цвета, чем интенсивности.

Однако, новокаин флуоресцирует с большей примесью белого. Все же их легко диференцировать, исследуя водные растворы этих двух солей,

так как только один раствор салицилово-кислого натрия флуоресцирует.

Щелочные и щелочно-земельные соли все дают фиолетовую флуоресценцию, менее интенсивную, чем предыдущая.

Салицилово-кислая ртуть, у которой, как это показал Lajoux, ртуть непосредственно связана с ядром, кажется зеленоватой, если светится посредством ультра-фиолетовых лучей; салицилово-кислый висмут, являющийся основной солью, по формуле:

оказывается, напротив, совершенно темным.

Соли органических оснований, хинина, эзерина и антипирина дают довольно значительную сине-лиловатую флуоресценцию.

В то время, как эфиры метиловый, этиловый, амиловый, бензиловый, соединения жидкие, будучи исследованы в кварцевой трубке, дают довольно слабую флуоресценцию, переходную от зеленоватого к фиолетовому, — эфиры феноловые: салициловые фенил, нафтол, ацетол-параминофенил дают голубовато-зеленоватую окраску со значительно более сильной при­ месью белого.

Интересно заметить, что при опытах с салолом, который плавится при 42,5°, мы могли констатировать исчезновение флуоресценции при расплавливании этого соединения; это подтверждает общий факт, отмеченный напр., для ацетола F. Perrin.

Ацетилсалициловая кислота, или аспирин, в которой феноловая функция салициловой кислоты этеризована-уксусной кислотой, оказывается совершенно темной при излучении ртутной лампы. Однако, его гидролиз легок, посредством действия разведенной соды при температуре водяной бани, и образовавшийся салицилово-кислый натрий дает характерную флуоресценцию.

Тогда как салициловый натрий флуоресцирует сильно, натриевые соли мета- и парабензойных кислот — крайне слабо.

Наконец, резоциловая кислота (или диокси-2-4-бензойная кислота) дает голубовато-зеленоватый оттенок, с довольно сильной примесью белого, его натриевая соль, напротив, дает крайне слабую фиолетовую флуоресценцию.

Итак, исследование флуоресценции производных салициловой кислоты под влиянием света λ 365, повидимому, позволяет сделать несколько интересных выводов. Если наличие гидроксила в орто - положении по отношению к карбоксилу вызывает появление флуоресценции более

интенсивной, чем это констатируется для изомеров мета и пара, то салификация играет выдающуюся роль, и действительно, щелочные салицилаты являются телами с наиболее сильной флуоресценцией из исследован­ ных соединений этого ряда. Пример основного салицилово-кислого висмута (bism. subsalicyl.) показывает тормозящую роль тяжелого металла, и, наконец, этерификация феноловой функции салициловой кислоты заставляет исчезать всю флуоресценцию, что констатируется в случае ацетилсалициловой кислоты.

Результаты, полученные при изучении наиболее важных салициловых производных, были выражены в кривых, которые позволили нам не только дать отчет об интенсивности каждого излучения, составляющего цвет флуоресценции, но дали еще понятие о всей интенсивности в целом. Эти кривые позволяют произвести интересные сравнения между излучаемыми телами. Если взять за основание флуоресценцию условно выбранного тела, например, салицилового натрия, можно установить скалу, позволяю­ щую произвести очень точную оценку наблюдаемых явлений.

Произведенные над телами, чистота которых была предварительно тща­ тельно проверена, эти исследования дали совершенно постоянные результаты и составили точные физические характеристики исследованных тел. Таблица показывает для каждого тела цвет испускаемой флуоресценции, так же как относительную интенсивность, если таковая для салицилового натрия обозначается в 20.

Указание цвета является только обозначением для справок; мы говорили, почему ему недостает точности, и как он должен быть изображен кривой.

Наконец, отметим интересное аналитическое приложение явлений, наблюдаемых в салициловом ряду, для отыскивания салициловой кислоты в пищевых продуктах. Молоко, которое под ультра-фиолетовыми лучами дает светло-желтую окраску, не изменяет чувствительно цвета при подщелачивании. Напротив, та же самая проба, содержащая 1 :2000 салициловой кислоты, если предварительно была подвергнута действию соды, дает характерную для салицилового натрия фиолетовую флуоресценцию, после прибавления едкой щелочи. Реакция настолько чувствительна, что практически может быть произведена на часовом стекле с несколькими каплями молока.

2. Производные кумарина. Изучение кумарина и его производных могло бы нам дать некоторые справки для задачи, которую мы себе поставили с тех пор, как были получены сведения о флуоресценции растворов некоторых из них: умбеллиферона, эскулина и т.д.

Мы исследовали следующие соединения: кумарин, умбеллиферон, дафнетин и дафниц, эскулетин и эскулин, родство которых выявляется из нижеприводимых формул:

Эскулин есть глюкозид, производное эскулетина, а дафнин-глюкозид из дафнетина, изомера эскулетина.

Флуоресценция, испускаемая этими телами, довольно слаба или отсутствует, и только для эскулина оказалось возможным спектрофотометрическое исследование. Интенсивность флуоресценции может быть обозначена 9 по сравнении с салициловым натрием.

Наиболее выдающийся факт — это разница между дафнетином и эксулетином. Кристаллы первого остаются совершенно темными под ультра­фиолетовым светом, тогда как кристаллы другого кажутся фиолетовыми, и эта флуоресценция возникает посредством глюкозидификации. Дафнин, происходящий из нефлуорофорного ядра, не флуоресцирует, в противоположность эскулину. Влияние положения замещения в бензольном ядре до некоторой степени разъяснено этим исследованием.

 ЦветИнтенсивность
КумаринСине-красныйНеизмерима
УмбеллиферонСиневато-лиловый,,
ЭскулетинСине-красный,,
ЭскулинФиолетовый9
ДафнетинНеизмерима
Дафнин

3. Алкалоиды - производные изохинолеина и театра-гидро-изо-хинолеина. Из среды алкалоидов, химическое строение которых кажется наиболее установленным, мы можем выделить те, которые происходят от изохинолеина и встречаются, в частности, либо в опиуме, либо в гидрастисе (hydrastis canadensis). Зная их близкое родство, мы имеем возможность при помощи исследования их флуоресценции вывести заключение об их флуорофорных ядрах, которые они могут в себе содержать.

Известно, что папаверин, алкалоид, выделенный из опия, при умеренном окислении расщепляется на вератриновую кислоту и диметил-окси-изо-хинолеин.

В том же самом составе встречается алкалоид наркотин, производное тетра-гидро-изохинолеина, очень близкий к гидрастину, выделенному из hydrastis canadensis. Эти два соединения отличаются только присутствием одной группы (О— СН) в изо-хинолеиновом ядре наркотина. Посредством умеренного окисления, они дают с одной стороны туже самую альдегидо-кислоту — опиановую кислоту, а с другой стороны два продукта с хорошо известным строением — котарнин и гидрастинин.

Мы констатировали, что эти различные тела ведут себя очень различно под влиянием ультра-фиолетовых лучей.

Тогда как гидрастин дает очень интенсивную флуоресценцию белого цвета, слегка окрашенного в зеленый, наркотин оказывается почти темным с чуть-чуть лиловатым оттенком. Папаверин слегка флуоресцирует светло-голубоватым цветом в то время, как нарцеин испускает сине-лиловый цвет.

Котарнин и гидрастинин оказываются почти темными, тогда как опина- новая кислота довольно интенсивно голубая; ее калиевая соль флуоресцирует значительно меньше.

Вератриновая кислота флуоресцирует значительно слабее, чем опиановая кислота. Между прочим, вератрол, помещенный в кварцевой трубке, тоже флуоресцирует голубым.

Если исследуют соли, то констатируют, что соляно-кислый котарнин сильно флуоресцирует (желтым), тогда как котарнин вовсе не дает флуоресценции. Солянокислый гидрастинин тоже флуоресцирует (голубым). больше, чем основание. Наконец, соляно-кислый гидрастин с этой точки зрения аналогичен алкалоиду; о нем можно сказать то же, что о салицилово­ кислом гидрастине. подобно тому, как в салициловой серии спектрофотометрическое исследование цветов флуоресценции этих веществ дало очень интенсивные результаты, которые выявились на исследовании кривых. Нам пришлось неожиданно констатировать, что некоторые пробы продажного гидрастина давали цвета флуоресценции более зелено-желтоватые, чем другие, и мы полагали, что эти различные оттенки зависят от присутствия, может быть в очень малых количествах, загрязнений, обладающих способностью препятствовать нормальному развитию флуоресценции. В самом деле, вычерчивая кривую спектрального распределения интенсивности для проб, несколько раз перекристаллизированных в бензоле, мы заметили возрастание интенсивности, в то время как максимум перемещался к более коротким длинам волн, так что в момент стабилизации этой кривой очищенный гидрастин испускал интенсивную светлую флуоресценцию, слегка зеленоватую, характеризующую алкалоид, доведенный до высокой степени чистоты.

Два следующих опыта дали подтверждение этого факта. Если смешивают гидрастин, чистота которого проверена упомянутым опытом, с раз­ личными количествами берберина, напр., 1% и 10%, то констатируют, что присутствие этого последнего алкалоида, содержащегося вместе с гидрастином в корневище гидрастиса, вызывает заметное уменьшение интенсивности флуоресценции и в то же время смещение максимума, тем дальше к длинным волнам, чем больше был процент загрязнения. Этот факт, впрочем, не представляет ничего удивительного, так как берберин, имеющий уже в видимом свете желтую окраску, наделен желтой флуоресценцией, довольно интенсивной под ультрафиолетовыми лучами.

Если, с другой стороны, приготовляют гидрастин, исходя из того же самого состава, и с самого начала сопровождают очищение определением точки его плавления, то констатируют, что эта последняя устанавливается на 132° с третьей кристаллизации в бензоле. Тогда алкалоид очень легко окрашен в желтый цвет, и его флуоресценция—желто-зеленоватая, очень светлая. Исследование кривых флуоресценции показывает, что флуоресценция увеличивается с каждой кристаллизацией, и что необходимы еще три новых кристаллизации для стабилизации флуоресценции в то время, как точка плавления остается постоянной.

Сначала заметно смещение максимумов интенсивностей направо, затем — налево, пока, наконец, максимум не установится на λ 530. Кажется, что удаляются две группы загрязнений, обладающие способностью влиять на флуоресценцию в противоположных направлениях и исчезающие последовательно по мере очищения.

Эти опыты показывают, что кривая, представляющая излучение флуоресцирующего тела, может стать интересной как критерий чистоты много­ численных кристаллических тел.

Спектрофотометрическое исследование флуоресценции салицилово-кислого гидрастина дало возможность выяснить участие салициловой кислоты и участие гидрастина в этом явлении. Действительно, исследование получен­ ной кривой показывает преобладающее влияние гидрастина в сравнении с салициловой кислотой, хотя и констатируется довольно слабое смещение максимальной интенсивности по направлению к большим длинам волны. Эта соль, впрочем, очень чувствительна к действию ультра-фиолетового излучения, которое вызывает его быстрое потемнение, и кривые интенсивности, вычерченные после некоторого времени иррадиации, представляют вследствие этого много неправильных точек.

Факт подобного фото-химического изменения, хотя и значительно менее быстрого, имеет место и в случае новокаина, который делается слегка серым после нескольких часов иррадиации. Это объясняет тот факт, что при изучении флуоресценции соединений с довольно хрупкой молекулой иногда констатируют заметные различия.

 Видимый цветИнтенсивность
ПапаверинСветло-голубой 6
ГидрастинБелый, оч. легкозеленоватый 55
НаркотинФиол., оч. темный Не измерима
НарцеинСине-лиловый 7
Вератриновая кислотаБледно-голубой 5
Опиановая кислота Бледно-голубой 10
Опианово-кислый калийГолубоватый 5
ГидрастининПочти никакого Не измерима
КотарнинПочти никакого Не измерима
Солянокислый гидрастинГолубой 36
Салициловокисл, гидрастин Белый, слегка зеленоватый 55
Солянокислый гидрастинин Оч. слабый 4
Солянокислый котарнинЖелтый 35

Определение интенсивности было сделано по сравнению с салициловым натрием, принятым за 20.

Если исследовать сульфаты различных упоминавшихся алкалоидов в водном растворе, их можно довольно чисто отличить друг от друга. Раствор серно-кислого котарнина, подвергнутый ультра-фиолетовому излучению, оказывается темным. Напротив, раствор сернокислого гидрастинина представляет голубоватую флуоресценцию, крайне интенсивную. В условиях наших опытов максимум интенсивности соответствует раствору 1:104, крайняя граница чувствительности приходится на разведение 1 : 1011 . По этому поводу заметим, что этот предел не превышает 1:1010 для раство­ ров флуоресцеина, интенсивность флуоресценции которого хорошо изучена.

Раствор серно-кислого гидрастина не дает никакой флуоресценции в самый момент его приготовления. Таковая развивается медленно, по мере изменения этого алкалоида в водном растворе. К концу первого часа, на холоду, раствор серно-кислого гидрастина также флуоресцирует, как раствор сернокислого гидрастинина. Этот переход происходит очень быстро при повышенной температуре и мгновенно при действии нескольких капель перекиси водорода. Таким образом, явления флуоресценции представляют интерес и для проверки изменений водных растворов нестойких солей.

похожие статьи

Состояние и перспективы развития лабораторных подразделений КГБУЗ «БЮРО СМЭ» МЗ ХК на современном этапе развития / Землянский Д.Ю. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. — Хабаровск, 2018. — №17. — С. 90-93.

О судебно-медицинском значении и возможностях выявления следов металлов в области повреждений (Обзор) / Эйдлин Л.М. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1968. — №3. — С. 15-18.

Прибор для собирания пыли и мелких частиц / Вандер М.Б. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1967. — №4. — С. 46-48.

Перспективы применения лазерно-поляриметрических методов исследования биологических тканей в судебной медицине / Бачинский И.Т. // Судебная медицина. — 2016. — №3. — С. 4-8.

Современное состояние экспертизы вещественных доказательств биологического происхождения в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации и пути её совершенствования / Гусаров А.А. — 2012.

больше материалов в каталогах

Специальные вопросы и методы исследования в судебной медицине