Обнаружение метилового спирта в биологическом материале по реакции образования метилового эфира салициловой кислоты

В литературе описано значительное количество реакций, предложенных различными авторами для обнаружения метилового спирта. Но вследствие специфических особенностей судебнохимических исследований далеко не все из них могут быть использованы в судебной химии при исследовании биологического материала.

В практике судебнохимического анализа на метиловый спирт применяются преимущественно методы, основанные на окислении его в формальдегид с помощью перманганата калия в кислой среде и опре.- делении формальдегида реакцией окрашивания.

Такая методика имеет следующие недостатки:

1) окисление метилового спирта при этих условиях не идет целиком до формальдегида, частично он окисляется до СО₂ и воды, что неизбежно ведет к потерям метилового спирта (Степанов, Фелленберг, Шафсрштейн и др.);

2) возможность образования формальдегида из некоторых других веществ, кроме метилового спирта, например из этилового спирта, высших гомологов его и др.;

3) возможность имитации реакции окрашивания посторонними веществами.

Особое значение приобретают такие реакции на метиловый спирт, которые полностью или частично свободны от указанных выше недостатков. К ним относятся реакции образования сложных эфиров. Однако далеко не все они могут быть применены при исследовании биоло- гического материала. Одни из них обладают низкой чувствительно- стью и не могут быть воспроизведены с теми, как. правило, незначительными количествами метилового спирта, которые удается изолиро^ вать из трупного материала (например, реакция образования диме- тилового эфира щавелевой кислоты — СООСН_з).

СООСН_з

Другие.реакции (например, реакция образования п-бромбекзойно- метилового эфира), несмотря на свою специфичность и относительную чувствительность, не получили практического применения вследствие кропотливости и сложности их постановки.

Наше внимание привлекла реакция образования метилового эфира салициловой кислоты, получающаяся при взаимодействии метилового спирта и, салициловой кислоты в присутствии серной кислоты.

Образующийся в результате реакции сложный эфир обладает сильным и характерным запахом. Эта реакция имеет весьма ограниченное применение в судебной химии и не изучена в судебнохимическом отношении. Об условиях проведения ее в литературе имеются очень ограниченные, а порой и противоречивые данные.

Мы поставили перед собой задачу изучить эту реакцию. Для этой цели необходимо было выяснить оптимальные условия ее проведения, чувствительность реакции, влияние летучих веществ тканей и продуктов их гнилостного разложения, влияние этилового спирта.

Для изучения оптимальных условий реакции необходимо было также выяснить, какое воздействие оказывают среда и температура на процесс этерификации.

Как известно, реакция образования сложных эфиров в результате взаимодействия спирта и кислоты есть процесс обратимый, а потому можнб сделать заключение, что с увеличением количества кислоты, участвующей в реакции, увеличивается выход эфира. В литературе мы не нашли указаний, какое именно количество кислоты необходимо брать, чтобы реакция этерификации прошла наиболее полно.

Для разрешения этого вопроса нами было поставлено 65 опытов. В пробирки одинакового диаметра и объема вносили различные строго дозированные количества химически чистого метилового спирта и сер,- ной кислоты (удельный вес 1,84). Объем жидкости во всех пробирках уравнивали водой. В каждую пробирку затем добавляли по 0,03 г салициловой кислоты, и жидкость нагревали до кипения. Опыты ставили сериями (по 5 одинаковых опытов в каждой серии). Этерификация в изучаемой реакции происходила наиболее полно, и отчетливо при двойном (по отношению к общему объему жидкости) содержании серной кислоты, (удельный вес 1,84). Дальнейшее увеличение количества кислоты не оказывает заметного влияния на процесс этерификации.

Для выяснения влияния температуры мы поставили 60 опытов (по 5 одинаковых опытов в каждой серии). В пробирки одинакового диаметра и объема вносили различные строго дозированные количества химически чистого метилового спирта. Объем жидкости уравнивали водой, после чего добавляли по 0,03 г салициловой кислоты и двойной объем серной кислоты (удельный вес 1,84). Пробирки взбалтывали и нагревали в одном случае при 100° в кипящей водяной бане в течение 10 минут (пробирки предварительно неплотно закрывали корковыми пробками), в другом случае (параллельно) — до кипения.

Оптимальными условиями для реакции образования метилового эфира салициловой кислоты являлись: 1) наличие в исследуемой пробе двойного объема серной кислоты — удельный вес 1,84 (по отношению к общему количеству жидкости) и 2) нагревание до кипения. Предел чувствительности реакции при этих условиях равен 0,3 мг метилового спирта в пробе.

Для применения приведенной выше реакции при судебнохимическом исследовании трупного материала необходимо было изучить влияние на чувствительность реакции следующих факторов: 1) этилового спирта, 2) летучих веществ тканей, 3) продуктов их гнилостного разложения.

Как известно, этиловый спирт при взаимодействии с салициловой кислотой в сернокислой среде образует также сложный эфир — этиловый эфир салициловой кислоты. Он обладает запахом, сходным с запахом метилового эфира этой кислоты. В литературе мы не нашли указаний на чувствительность реакции образования этилового эфира салициловой кислоты. Для решения этого вопроса мы поставили следующий ряд опытов (проведено 15 серий опытов по 3 одинаковых опыта в каждой серии).

В пробирки одинакового диаметра и объема вносили различные строго дозированные количества 96° этилового спирта, с которым ставили реакцию образования соответствующего эфира по методике, разработанной нами для метилового эфира салициловой кислоты. Чувствительность реакции образования этилового эфира салициловой кислоты равнялась 10—11 мг 96° этилового спирта в пробе, что в 33—37 раз ниже чувствительности реакции образования метилового эфира этой кислоты (0,3 мг в пробе).

Далее необходимо было проверить чувствительность этой реакции с экспертным материалом, в котором предварительно соответствующим исследованием было установлено наличие этилового спирта. Для этой цели мы подвергали исследованию внутренние органы из 42 трупов по обычной судебнохимической методике. Дистиллят, полученный с водяным паром, подвергали повторно двойной дистилляции с помощью дефлегматора. Реакцию образования этилового эфира салициловой кислоты проводили с последним дистиллятом по разработанной нами методике, при этом во всех 42 случаях мы получили полностью отрицательные результаты .

Для решения вопроса о влиянии летучих веществ тканей и продуктов их гнилостного разложения мы подвергли исследованию 54 дистиллята из незагнивших органов и 30 дистиллятов из сильно загнивших органов, хранившихся в лаборатории в стеклянных банках в незаконсервированном виде от 5 до 8 месяцев. Исследовали внутренние органы из трупов лиц разного возраста и пола, умерших от различных причин. Для исследования брали только те органы, в которых предварительным судебнохимическим анализом не было обнаружено ядовитых веществ, перегоняющихся с водяным паром и обычно определяемых при судебнохимических исследованиях. Реакцию образования метилового эфира салициловой кислоты производили по разработанной нами методике в последнем дистилляте, при этом во всех изученных случаях получили полностью отрицательны е результаты . Это дает основание заключить, что летучие вещества тканей человеческого организма, перегоняющиеся с. водяным паром, и продукты их гнилостного разложения не влияют на результаты изучаемой реакции.

Чувствительность реакции образования метилового эфира салициловой кислоты определяли также на экспертном материале лаборатории, в котором наличие метилового спирта вначале было установлено другими реакциями. Мы предпочли эти исследования опытам над животными, так как такой материал соответствует экспертной практике.

Описанную выше реакцию мы изучали на 50 случаях отравлений метиловым спиртом и двух редких случаях отравлений метиловым эфиром хлормуравьиной кислоты, который, как известно, при дистилляции с водяным паром образует метиловый спирт.

Реакцию образования метилового эфира салициловой кислоты ставили по разработанной нами методике с последним дистиллятом, при этом во всех случаях были получены отчетливые положительные результаты.

Выводы

1. Оптимальные условия для проведения реакции образования метилового эфира салициловой кислоты находятся в прямой зависимости от реакции среды и температуры.
   Для наиболее .полного образования эфира необходимо брать двойной объем серной кислоты —удельный вес 1,84 (по отношению к общему объему жидкости, участвующей в реакции). Нагревание необходимо вести до кипения.
2. Летучие вещества тканей и продукты их гнилостного разложения не влияют на результаты реакции.
3. Предел чувствительности реакции — 0,3 мг метилового спирта в лробе.
4. Предел чувствительности реакции образования этилового эфира салициловой кислоты равен 10—11 мг 96° этилового спирта в пробе, что в 33—37 раз ниже чувствительности реакции образования метилового эфира этой кислоты.
5. Реакция образования метилового эфира салициловой кислоты может быть рекомендована для обнаружения метилового спирта при судебнохимическом исследовании трупного материала.