Реакции обнаружения хлорофоса (Сообщение 1)

Широкая распространенность и доступность инсектицида хлорофоса создают возможность бытовых отравлений, в связи с чем он приобрел и судебнохимическое значение (С. М. Соколов). Однако изолирование, обнаружение и количественное определение хлорофоса применительно к судебнохимическим задачам не разработаны.

Все химико-аналитические исследования проводились в основном с целью разработки методов количественного определения хлорофоса в техническом продукте, остатков его на растениях и т. п.

Мы решили изучить возможность обнаружения хлорофоса с помощью реакций, используемых для количественного его определения, определить их чувствительность и специфичность, а также произвести поиски новых реакций. Мы применяли водные растворы (различной концентрации) очищенного хлорофоса, имеющего температуру плавления 74°.

1. Пиридиновая проба (реакция Фудживара). К 1 мл раствора хлорофоса прибавляли 1 мл пиридина и 1 мл 50% раствора едкого натра и на 5 мин. помещали на кипящую водяную баню. При этом наблюдали красное или розовое окрашивание пиридинового слоя. Параллельно ставили контрольный опыт с водой, пиридином и раствором щелочи. Иногда в контрольных опытах наблюдалось незначительное порозовение пиридинового слоя. Открываемый минимум 10 мкг хлорофоса. Предельное разбавление 1:100 000. Гептахлор, альдрин, гексахлоран, ДДТ, диэльдрин, тиофос, метафос, пертан, эндрин, препараты М-81 и М-74 не давали положительного эффекта в этой реакции. Однако реакция не специфична, так как ее дают многие галоидирован- ные алифатические углеводороды.

2. Реакция на хлор. К 1 мл раствора хлорофоса прибавляли 0,5 мл 10% водного раствора едкого натра, нагревали 10 мин. на кипящей водяной бане, охлаждали и прибавляли по 0,5 мл азотной кислоты (33%) и 10% раствора нитрата серебра. Выпадал белый творожистый осадок, растворимый в избытке аммиака и вновь появляющийся после подкисления азотной кислотой. Открываемый минимум 8 мкг. Предельное разбавление 1 : 100 000. Положительный результат этой реакции давали также хлориндан, гептахлор, альдрин, диэльдрин (чувствительность 0,2 мг), гексахлоран (чувствительность 0,08 мг), ДДТ (чувствительность 0,1 мг), пертан, метоксихлор и эндрин (чувствительность 0,15 мг). Тиофос, метафос, препараты М-81 и М-74 не давали этой реакции.

3. Холинэстеразная проба. Мы значительно модифицировали эту пробу, сделав ее более чувствительной, простой и наглядной.

Сущность ее заключается в том, что под влиянием холинэстеразы ацетилхолин расщепляется и выделяется уксусная кислота. Последняя повышает pH среды, что вызывает переход синего окрашивания индикатора в желтое. При добавлении хлорофоса (ингибитора холинэстеразы) процесс разложения ацетилхолина не происходит. Окраска индикатора не изменяется. Реактивы: 0,4% раствор ацетилхолина; плазма трупной крови — источник холинэстеразы; 0,1 н. раствор едкого натра; раствор индикатора (0,15 г бромтимолового синего растворяют в 25 мл 0,1 н. раствора едкого натра); индикаторная смесь (5 частей плазмы, 15 частей дистиллированной воды, 0,5 части 0,1 н. раствора едкого натра и 1,25 ч асти раствора индикатора).

В 2 фарфоровые чашки вносили по капле индикаторной смеси и к одной из них прибавляли каплю раствора хлорофоса. Через 10 мин. к обеим жидкостям прибавляли по капле раствора ацетилхолина. Через несколько минут в смеси, где хлорофос отсутствовал, синяя окраска индикатора начинала постепенно изменяться в зеленую, желто-зеленую и, наконец, через 30 мин. в желтую. В смеси, где хлорофос присутствовал, окраска не изменялась. Открываемый минимум 0,005 мкг хлорофоса. Предельное разбавление 1 : 10 000 000. Оптимальные пределы pH 4,0—8,0. Наивысшая концентрация хлорофоса, при которой не сказывалось влияние соляной кислоты, образующейся в результате его дегидрохлорирования, равна 2°/о- Индикаторная смесь сохраняла свою активность 2 суток. Реакция характерна для многих фосфорорганических соединений.

Наличие в молекуле хлорофоса хлорсодержащей части, метокси- группы и фосфора послужило поводом для разработки новых по отношению к хлорофосу реакций: резорциновой и изонитрильной проб, реакций на метоксигруппу и фосфор.

4. Резорциновая проба. Растворы хлорофоса с резорцином в щелочой среде дают розовое или красное окрашивание и желто-зеленую флуоресценцию. Эта реакция хорошо протекает при комнатной температуре и pH 9,0—11.0 (по универсальной лакмусовой бумажке). К 1—2 мл раствора, содержащего 0,04—4 мг хлорофоса, прибавляли 1—2 капли 1% раствора резорцина в 20% растворе карбоната натрия или 1% растворе едкого натра; через 7—10 мин. появлялось розовое окрашивание, а через 15—30 мин.— желто-зеленая флуоресценция. Окраска и флуоресценция усиливались со временем и через 1—2 часа достигали максимума. Красное окрашивание через 4—6 часов переходило в оранжевое, затем в желтое. Флуоресценция сохранялась в течение нескольких суток. Открываемый минимум 40 мкг. Предельное разбавление 1:25 000. Специфичность проверяли на щелочных или водных растворах ДДТ. гексахлорана, хлориндана, альдрина, диэльдрина, гептахлора, метафоса. тиофоса, пертана, эндрина, метоксихлора, препаратов М-81 и М-74, хлоралгидрата, дихлорэтана и хлороформа. Розовое или красное окрашивание и желто-зеленая флуоресценция наблюдались только в случае хлоралгидрата. Открываемый минимум 0,8 мг. Однако разбавление водой резко уменьшало интенсивность флуоресценции, чего не наблюдалось в реакции с хлорофосом.

5. Реакция образования изонитрила. При нагревании растворов хлорофоса с растворами едких щелочей и анилином ощущается запах изонитрила. Открываемый минимум 10 мкг. Предельное разбавление 1:100 000 ДДТ, хлориндан, гептахлор, альдрин, гексахлоран, диэльдрин, тиофос, метафос. пертан, метоксихлор, эндрин, препараты М-81 и М-74 не дают этой реакции.

6. Реакция на фосфор. Метод основан на минерализации препарата с последующим обнаружением иона реакцией образования фосфорномолибденового комплекса.

Минерализацию проводили при нагревании с концентрированной серной кислотой и пергидролем. Минерализат нейтрализовали 30% раствором едкого натра и прибавляли уксусную кислоту до слабокислой реакции по лакмусу.

Исследование минерализата проводили 2 способами. Первый способ: в фарфоровую чашку последовательно вносили каплю 5% раствора молибдата аммония в 33% растворе азотной кислоты, каплю минерализата, каплю 0,05% раствора бензидина в 10% растворе уксусной кислоты и 1—6 капель насыщенного раствора ацетата натрия. Появлялось синее окрашивание. Второй способ: к 2—5 каплям минерализата в фарфоровой чашке прибавляли 1—2 капли 2,5% раствора молибдата аммония в 25% растворе серной кислоты и 5—10 капель 0,1% раствора аскорбиновой кислоты и нагревали на кипящей водяной бане, Через 2—5 мин. появлялось синее окрашивание. В контрольных опытах с применением аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя иногда наблюдалась синяя кайма вокруг жидкости, исчезающая при наплыве на нее последней. Открываемый минимум: в варианте с бензиди- ном — 30 мкг хлорофоса в минерализуемой пробе, в варианте с аскорбиновой кислотой—10 мкг хлорофоса в минерализуемой пробе. Предельное разбавление 1:100 000. Реакция является характерной для многих соединений фосфора.

7. Реакция на метоксигруппу. Растворы хлорофоса после 10 мин. нагревания с 10% раствором едкого натра на кипящей водяной бане и окисления перманганатом калия в сернокислой среде давали синее или сине-фиолетовое окрашивание с концентрированной серной кислотой и кодеином. Открываемый минимум 2 мг. Предельное разбавление 1 : 500. С гексахлораном, ДДТ, хлоринданом, гептахлором, альдрином, диэлдрином, тиофосом, метафосом, пертаном, эндрином, метоксихлором получены отрицательные результаты.

Выводы

1. Для обнаружения хлорофоса и отдельных продуктов его распада можно использовать пиридиновую пробу, реакцию на хлор, холинэстеразную пробу, резорциновую пробу, изонитрильную пробу, реакции на фосфор и метоксигруппу. Наиболее специфичной является резорциновая проба в предлагаемой нами модификации.
2. Заключение об обнаружении хлорофоса можно сделать по совокупности положительных результатов резорциновой пробы, реакции на фосфор и холинэстеразной пробы.