Доказательство отравлений соединениями олова при судебно-химических исследованиях

Отравления соединениями олова описаны в литературе (А.М. Иваницкий, 1963; Christine и соавт., 1971, и др.) и неоднократно были предметом судебно-медицинской экспертизы. Длительное хранение пищи, особенно соков, фруктовых и овощных консервов, в банках из металла ведет к загрязнению пищевых продуктов растворимыми солями олова. Значительно опаснее отравления оловоорганическими соединениями, которые намного токсичнее неорганических. Использование оловоорганических соединений в промышленности и сельском хозяйстве может привести к загрязнению ими водоемов и продуктов питания.

Как секционная картина, так и клиника отравлений соединениями олова неспецифична. Отравления неорганическими соединениями олова напоминают пищевую токсикоинфекцию. При отравлении оловоорганическими соединениями проявляются неврологические симптомы, характерные только в общем комплексе. В связи с этим особое значение при доказательстве отравлений соединениями олова приобретает судебнохимическое исследование на соединения олова.

В литературе нам встретилось немного работ, посвященных исследованию биологических объектов на олово, среди них две работы, освещающие вопросы судебно-химического анализа органов человека на олово сероводородным методом (А.Ф. Рубцов, 1958; И.П. Турбабо, 1972).

Перед нами стояла задача разработать метод качественного доказательства наличия олова в органах человека при отравлениях соединениями олова. В основу метода был положен принцип дробного анализа, разработанный нами для других элементов.

Для доказательства присутствия олова прежде всего была использована экстракционная реакция с морином, предложенная нами для количественного определения. В разработанных нами условиях реакции на олово с морином не мешают элементы, имеющие судебно-химическое значение (до 10 мг железа, до 1 мг мышьяка, сурьмы, висмута, меди, цинка, марганца, хрома, ртути, серебра в экстрагируемом объеме), при условии маскирования их тиосульфатом натрия и экстракции комплекса олова с морином смесью этилацетата с четыреххлористым углеродом (2:1). Оптимальные условия реакции: pH 1—1,2, объем минерализата для реакции 5 мл, соответствующий навеске органа 2,5 г. Граница обнаружения олова при этом 0,05 мг в 100 г органа.

Вместо морина в этой реакции может быть использован кверцетин, являющийся его изомером. Так как присутствие меди и марганца в количестве 1 мг в экстрагируемом объеме понижает чувствительность реакции с кверцетином, и малые количества олова (0,1 мг в 100 г органа) могут быть при этом не обнаружены, то мы изучили возможность использования других реакций для обнаружения олова.

В литературе описано более 15 цветных реакций на олово. Ряд исследователей (В.А. Назаренко и Н.В. Лебедева, 1955, и др.) проверяли их, изучали влияние посторонних элементов и уточняли оптимальные условия реакций. Наилучшими реагентами на олово большинство исследователей считают гематоксилин и фенилфлуорон. Кроме того, широко используются реакции на олово с пирокатехиновым фиолетовым, какотелином и оксихинолином.

Мы экспериментально проверяли эти реагенты в различных условиях реакций. Опыты показали, что наилучшую воспроизводимость имеют реакции с гематоксилином, предварительно окисленным до гематеина кислородом воздуха, и с фенилфлуороном.

Реакцию на олово с окисленным гематоксилином подробно изучил еще в 1940 г. В.Я. Тартаковский, который показал, что при проведении реакции в слабокислой среде специфичность ее повышается: мешают при этом только алюминий и железо в количестве больше 5 мг в реакционном объеме и большие количества сурьмы (более 5 мг в объеме), а также хром. Назаренко (1955) считает большим преимуществом гематоксилина перед другими реагентами на олово то, что он не реагирует в условиях реакции ни с железом, ни с сурьмой.

Опыты показали, что оптимальное значение pH в реакции с гематоксилином 1—1,2, среда солянокислая, объем минерализата для реакции 0,5—1 мл, время окисления реагента кислородом воздуха не менее 5 ч. Предел обнаружения МО^-5 мг/мл. Граница обнаружения 0,05 мг олова в 100 г органа.

Фенилфлуорон считают одним из самых чувствительных реагентов на олово. Предел обнаружения олова по реакции с фенилфлуороном 2 -10^-5 мг/мл. Недостатком ее является, во-первых, образование не истинного, а псевдораствора красно-оранжевого цвета на фоне желтого раствора реагента, который может выпасть в осадок красного цвета при повышении pH раствора; во-вторых, при понижении pH раствора (pHс 1) чувствительность обнаружения олова снижается, в-третьих, реакции мешают поливалентные ионы, в том числе железо и сурьма (3. Марченко, 1971).

В 1973 г. Rajkovic показал, что при проведении реакции с фенилфлуороном в сернокислой среде небольшие количества железа не мешают обнаружению олова.

Мы экспериментально проверили, что при pH 1 —1,2 в сернокислой среде присутствие до 5 мг железа не мешает реакции фенилфлуорона с оловом. Влияние сурьмы может быть устранено маскированием ее цитратами или тартратами.

Фенилфлуорон, как и комплекс его с оловом, плохо растворим в воде. Для растворения его мы использовали метанол и готовили реактив по прописи, указанной З. Марченко (1971). ²

Высокая чувствительность реакции позволяет использовать для проведения ее 1—2 мл минерализата, соответствующих навеске 0,5—1 г органа. Реакцию проводили непосредственно в мииерализате при добавлении 1—2 мл 10% раствора К-, Na-тартрата в случае присутствия сурьмы. Граница обнаружения олова в этих условиях 0,05 мг в 100 г органа.

Благодаря небольшому объему минерализата, используемому для проведения каждой из трех реакций, в реакционном объеме может быть от 1 до 5 мг железа за счет естественного содержания его в органах (в 100 г печени максимально может содержаться 200 мг железа). Как сказано выше, эти количества железа не мешают обнаружению олова в органах человека.

Все 3 методики обнаружения олова, разработанные для целей доказательства наличия его при судебно-химическом анализе, мы проверили при анализе печени людей, погибших вследствие травмы. Для этого к 50 г предварительно измельченной печени добавляли от 0,025 до 10 мг олова² и на следующий день производили разрушение органических веществ азотной кислотой в присутствии серной, как это принято в судебно-химической практике. После удаления окислов азота формалином минерализат разбавляли до 100 мл и проводили реакции по разработанным методикам.

1. Реакция с морином или кверцетином. 5 мл минерализата помещали в стаканчик, добавляли 1 каплю 2,4-динитрофенола и 2 н. раствора едкой щелочи или аммиака до появления желтого окрашивания, затем добавляли 1 н. соляную кислоту до обесцвечивания раствора и установления pH 2 по универсальному индикатору и сверх того еще 4 капли 1 н. соляной кислоты. Затем добавляли 1 мл насыщенного раствора тиосульфата натрия и 2 мл свежеприготовленного 0,3% раствора морина в этаноле. Через 5 мин смесь переносили в делительную воронку и встряхивали энергично с 5 мл смеси этилацетата с четыреххлористым углеродом (2:1) в течение 30 с. В присутствии олова экстракт окрашивается в желтый цвет.
2. Реакция с гематоксилином. 1 мл минерализата помещали в пробирку, устанавливали pH 1 —1,2, как описано в предыдущей реакции, и добавляли 0,5 мл 0,5% раствора гематоксилина, приготовленного за 5—6 ч до использования. В присутствии олова раствор окрашивался от розового до интенсивного красно-фиолетового цвета.
3. Реакция с фенилфлуороном. 1 мл минерализата помещали в пробирку, устанавливали pH 1—1,2 как описано выше, затем добавляли 0,5 мл 0,01% раствора фенилфлуорона. В присутствии олова появляется красно-оранжевое окрашивание.

Результаты опытов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, все реакции, разработанные для дробного обнаружения олова, дают отчетливый результат при добавлении олова к печени человека. Чувствительность их столь высока, что дает возможность обнаружить олово на границе естественного содержания его в печени при использовании небольшого объема минерализата (0,5 мл, максимально 5 мл минерализата, соответствующих навеске 0,25—2,5 г печени). Все реакции проводятся непосредственно в минерализате без предварительного отделения олова от мешающих элементов. Основной реакцией для доказательства наличия олова следует считать реакцию с морином или кверцетином как наиболее избирательную (в разработанных условиях ей не мешает ни один элемент, имеющий судебно-химическое значение). При отрицательном результате этой реакции можно считать, что олово отсутствует в количествах, превышающих естественное содержание. При положительном результате реакции с морином или кверцетином для большей убедительности необходимо проделать реакцию с гематоксилином или фенилфлуороном. Обе эти реакции в разработанных условиях также специфичны. Из элементов, имеющих судебно-химическое значение, в этих условиях мешает только хром (В.Я. Тартаковский, 1940; З. Марченко, 1971).

Все разработанные реакции хорошо воспроизводятся. Для проведения 3 реакций требуется максимально 7 мл минерализата, что соответствует навеске 3,5 г органа и позволяет включить методику в общую схему дробного анализа на группу «металлических» ядов. Затрата времени на проведение реакций в минерализате 5—10 мин на каждую реакцию.

Обнаружение олова в 50 г печени дробным методом

Таким образом, доказательство наличия олова в органах человека разработанным дробным методом надежно, граница обнаружения его 3 реакциями составляет 0,05 мг в 100 г органа и находится в области естественного содержания олова в органах человека. Разработанный дробный метод доказательства наличия олова в органах человека можно использовать при экспертизе отравлений как органическими, так и неорганическими соединениями олова, учитывая его высокие разрешающие возможности и постоянный уровень содержания олова в органах человека в норме.

Выводы

1. Разработан дробный метод доказательства наличия олова в органах человека на основе 3 цветных реакций: экстракционной реакции с морином (кверцетином), реакций с гематоксилином и фенилфлуороном.
2. Показана возможность доказательства отравлений как неорганическими, так и органическими соединениями олова с помощью разработанного метода.

¹ 10 мг фенилфлуорона растворяют в метиловом спирте, добавляют 1 мл 2 и. соляной кислоты и разбавляют метиловым спиртом до 100 мл.

² Стандартный раствор олова готовили растворением сульфата олова (IV) в 4 н. серной кислоте.