Химико-токсикологическое исследование крови, содержащей компоненты бытового сжиженного газа, методом хромато-масс-спектрометрии

Аннотация:

Методом хромато-масс-спектрометрии исследована кровь, содержащая компоненты сжиженного 2 (пропан, изобутан, н-бутан). Разработана методика хромато-масс-спектрометрического качественного наружения и количественного определения компонентов бытового сжиженного газа в крови. Наркомания и токсикомания — общемировая проблема, охватывающая преимущественно трудоспособное население в возрасте 20—40 лет, молодёжь, подростков и даже детей. В молодёжной и подростковой среде в связи с ограниченными материальными возможностями и опасением стойкой наркотической зависимости растёт интерес к употреблению различных легкодоступных и дешёвых токсических веществ. Актуальной проблемой нашего времени стали отравления бытовым сжиженным газом. Согласно статистике, отравления бытовым газом (смесью пропана и бутана) встречаются достаточно часто. Это объясняется широким использованием смеси данных углеводородов в быту и большой их доступностью. В последнее время выросла популярность среди подростков так называемого «сниффинга» — вдыхания газа из баллончиков для заправки зажигалок, зачастую со смертельным исходом. Жидкость для розжига (жидкость для зажигалок) — это потребительский продукт для заполнения сигаретных зажигалок и состоит из неоднородной смеси легковоспламеняющихся, летучих, негалогенированных, алифатических углеводородов. Его основными компонентами являются н-пропан (<6%), 2-метилгропан (изобутан) (5—25%) и н-бутан (75—89%). Все они при комнатной температуре являются бесцветными, непахучими и легковоспламеняющимися газами. Углеводороды в первую очередь резорбируются в дыхательных путях и частично выдыхаются в неизмененном виде через легкие. Другая часть пропана, изобутана и н-бутана микросомально метаболизируется в печени во вторичные и третичные спирты и далее окисляется в кетоны, из которых последние демонстрирует наибольший эффект воздействия нг центральную нервную систему (ЦНС), как депрессанты с очень узкой границей между наркозной и смертельной концентрациями. Клинически токсикомания летучими веществами характеризуется быстрым началом интоксикации и быстрым восстановлением. Небольшие дозы быстро приводят к эйфории и раскованности, желаемым психоделическим эффектам, при этом они довольно часто сопровождаются иллюзиями, галлюцинациями, поведенческими расстройствами, атаксией, спутанностью сознания. Другие физиологические симптомы: головная боль; тошнота и рвота; головокружение; потеря аппетита и тонкой двигательной координации; раздражение глаз, носа и горла. Высокие дозы могут привести к опасным для жизни конвульсиям и коме. Основной риск острого воздействия больших концентраций компонентов бытового сжиженного газа — это внезапная смерть. Миокард чувствителен к негалогенированным углеводородам, которые выбывают адреналин-индуцированную сердечную аритмию, что может привести к остановке сердца. Кроме того, смерть может наступить в результате простой асфиксии. Постепенное уменьшение кислорода (кислородная недостаточность) из-за его замены газообразными веществами, особенно в замкнутом пространстве, которое бывает при использовании полиэтиленового пакета для дыхания, после чего следует быстрая потеря сознания, остановка дыхания и сердца. Другие последствия, косвенно следующие за применением н-бутана, изобутана, пропана при их ингаляции, могут быть причиной отсроченной смерти, связанной с аспирацией рвотными массами и ожогами от внезапного пожара или взрыва, например, после поджига внутри небольшого замкнутого пространства. Обнаружение компонентов газовой смеси в крови представляет большие аналитические сложности в связи с высокой летучестью данных веществ. Единственным способом установить диагноз отравления бытовым сжиженным газом, является использование газожидкостной хроматографии в комплексе с клиническими исследованиями. В литературе имеются сведения о применении метода газожидкостной хроматографии при проведении химико-токсикологических исследований в случаях подозрения на отравление бытовым сжиженным газом. Все они основаны на газовой хроматографии с насадочными и капиллярными колонками, в сочетании с пламенно-ионизационным детектированием (СС-РГО). Данные методики, разработанные специалистами-химиками, позволяют проводить качественное исследование алифатических углеводородов, являющихся компонентами сжиженного газа. При этом в основном определение данных углеводородов проводится в крови и ткани легкого. Нами за основу была взята методика исследования крови, содержащая компоненты сжиженных газов, методом хромато-масс-спектрометрии, разработанная коллективом авторов, как наиболее подходящая к условиям нашей лаборатории. Данная методика обладает такими качествами, как простота пробоподготоки, быстрота анализа, хорошая воспроизводимость, одновременное качественное обнаружение и количественное определение с масс-спектрометрическим детектированием. В методике анализа используется равновесная парофазная экстракция с криофокусировкой на твердом сорбенте Тепах ТА (20/35 меш), термодесорбция и дальнейшее газохроматографическое разделение на микронасадочной капиллярной колонке СР-8е1ес1 624 с масс-спектрометрическим детектированием. Целью настоящего исследования стала разработка и модификация методики качественного обнаружения и количественного определения пропана, изобутана и н-бутана в крови методом хромато-масс-спектрометрии. Для этого были исследованы образцы крови, не содержащие летучие органические вещества, с добавлением пропана, изобутана и н-бутана. В качестве стандартов использовали гексан марки х.ч., диметилфорамид (ДМФА) марки х.ч., смесь сжиженных газов (пропан, изобутан, н-бутан). Стандартные пенициллиновые флаконы с резиновыми пробками. Объект исследования Биологическая жидкость — кровь от живых лиц, не содержащая летучие органические вещества. К 1,0 мл крови были добавлены компоненты газовой смеси, содержащей пропан, изобутан и н-бутан в разных количествах. Подготовка объектов исследования 1,0 мл крови помещали в стандартный пенициллиновый флакон, добавляли микрошрицем на 10,0 мкл типа Нагткоп 5,0 мкл внутреннего стандарта (гексан 2,0 г/л в диметилфорамиде), закрывали резиновой пробкой, через которую газоплотным шприцем на 100,0 мкл типа Напнкоп вводили 50,0 мкл заранее приготовленной газовой смеси пропана, изобутана и н-бутана, фиксировали с помощью металлического стаканчика, встряхивали 2 мин и оставляли на сутки. Через сутки флакон в металлическом стаканчике помещали в термоблок и выдерживали 15 минут при температуре 60°С. Предварительно нагретым на термоблоке газоплотным шприцем на 2,0 мл отбирали по 0,3 мл парогазовой пробы и вводили в испаритель хромато-масс-спектрометра. Исследование проводили на хромато-масс-спектрометрической системе ССМ5-дР2010 5Е, обработку хроматограмм проводили с использованием программного обеспечения «ССМ8 5о1и1юп» версии 2.70. Ввод проб осуществляли газоплотным шприцем на 2,0 мл. Хроматографирование проводили при следующих условиях: колонка капиллярная кварцевая 2В-5 длиной 30 м, диаметром 0,25 мм, с толщиной слоя неподвижной жидкой фазы 0,5 мкм, начальная температура колонки 35°С (2 мин), затем программирование температуры со скоростью 10°/мин до 110°С и выдерживали температуру колонки при 110°С в течение 2 минут. Температура: инжектора — 100°С; устройства сопряжения с детектором — 100°С, квад-руполя — 200°С, источника ионов — 230°С. Расход газа-носителя (гелий) — 0,8 мл/мин, режим с делением потока 1:30. Регистрация масс-спектров по полному ионному току осуществлялась после за- I держки на выход пиков воздуха и воды через I 1 58 мин и заканчивалась через 5 мин после ввода пробы Время анализа — 12 мин. Метод ионизации I — электронный удар с энергией электронов 70 эВ, ток эмиссии 60,0 мкА. Условия масс-спектрометрического детектирования: сканирование ионов в диапа- I зоне 24—200 атомных масс (режим ЗСЛЬ). I При этом на хроматограмме наблюдали пики: со временем удерживания 1,640 мин, масс-спектром (т/г — 29, 28, 27, 39, 26, 41, 43, 44), со временем удерживания 1,737 мин, масс-спектром (т/г — 43, 41, 27, 39, 42, 29, 28, 27, 26, 40, 57), со временем удерживания 1,823 мин, масс-спектром (т/г — 43, 27, 29, 28, 41, 39, 26, 42, 58), со временем удерживания 3,379 мин, масс-спектром (т/г — 41, 29, 27, 37, 43, 39, 42, 56, 28, 86) совпадающие с масс-спектрами пропана, изобутана, н-бутана, гексана соответственно с вероятностью 98% по масс-спектральной библиотеке N181 2011. I Количественное определение пропана, изобутана, н-бутана проводили методом внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта использовали раствор гексана в диметилфорамиде (ДМФА) с концентрацией 2,0 г/л. Смесь сжиженных газов напускали в стандартный пенициллиновый флакон объемом 15,0 ± 0,01 мл, закрывали резиновой пробкой, уравновешивали в течение 10 мин, что способствовало однородной диффузия газов и доводили до атмосферного давления. Взвешивали на аналитических весах ВР 1215 с точностью до 0,0001 г, учитывая вес тары, получали вес газовой смеси 10,0 мг. С помощью газового хроматографа с пламенно-ионизационным детектором при условиях описанных выше методом внутренней нормализации определяли процентное содержание газов в смеси.

Авторы:

Издание: Наркология
Год издания: 2018
Объем: 8с.
Дополнительная информация: 2018.-N 5.-С.62-69. Библ. 8 назв.
Просмотров: 137