Токсико-химическая характеристика синильной кислоты и её производных. Методы обнаружения

     Токсико-химическая характеристика синильной  кислоты и её производных. Методы обнаружения.

     План

     1. Токсико-химическая характеристика  синильной кислоты и её производных

     2. Применение. Действие на организм.

     3. Метаболизм

     4. Методы обнаружения синильной кислоты и цианидов

     4.1. Качественное обнаружение синильной кислоты и цианидов

     4.2. Количественное обнаружение синильной кислоты и цианидов 

     1. Токсико-химическая характеристика синильной кислоты и её производных

     Синильная кислота (цианистоводородная кислота) — газ или бесцветная жидкость (температура кип. 25,6°С, температура пл.— 13,3°С, плотность 0,699), имеет запах горького миндаля, легко смешивается с водой, спиртом, диэтиловым эфиром и другими органическими растворителями. При — 13,3°С синильная кислота затвердевает, образуя волокнистую кристаллическую массу. Легко воспламеняется  и горит голубоватым пламенем. Синильная кислота является слабой кислотой (константа диссоциации К = 4,79 ^. 10^-10) . Ее вытесняют из солей даже углекислота и слабые органические кислоты. Омыляется до муравьиной кислоты даже слабыми органическими кислотами.

     В свободном состоянии в природе синильная кислота не встречается. Она встречается в виде химических соединений, к числу которых относятся гликозиды (амигдалин, пруназин, дуррин и др.). Амигдалин содержится в семенах горького миндаля, косточках персиков, абрикосов, слив, вишен, в листьях лавровишни и др. Этот гликозид под влиянием фермента эмульсина, а также под влиянием кислот разлагается на глюкозу, бензальдегид и синильную кислоту. Пруназин содержится в пенсильванской вишне, а дуррин — в просе. Синильная кислота может образовываться при горении целлулоида. Следы этой кислоты содержатся в табачном дыме.

     Соли синильной кислоты (цианиды) легко гидролизуются в воде. При хранении водных растворов цианидов при доступе диоксида углерода они разлагаются:

     KCN + H₂O + СО₂ → HCN + КНСО₃

     KCN + 2H₂O → NH ₃ + НСООК

     В водных растворах разлагаются не только цианиды, но и сама синильная кислота:

     HCN + 2Н₂О → HCOONH₄.  
 

     2. Применение. Действие на организм.

     Синильная кислота и ее соли применяются для синтеза ряда органических соединений, при добыче золота, для дезинфекции и дезинсекции, для борьбы с вредителями растений и т. д. В медицинской практике применяют миндальное масло, которое получают прессованием семян сладкого и горького миндаля. Это прозрачная жидкость, без запаха, приятного вкуса. Назначается внутрь как легкое слабительное.

     Из  соединений синильной кислоты, применяемых в народном хозяйстве, большое значение имеют цианиды натрия и калия.

     Синильная кислота и ее соли очень ядовиты. По токсичности синильная кислота превосходит многие известные яды. Поэтому с синильной кислотой и ее солями следует обращаться очень осторожно. Следует помнить, что от прибавления сильных кислот к цианидам сразу же выделяется синильная кислота, которая может быть причиной тяжелых, а иногда и смертельных отравлений. Отравления могут давать и различные соединения синильной кислоты (хлорциан, бромциан и др.). Смертельная доза синильной кислоты для человека составляет 0,05-0,1 г, солей – 0,15-0,25 г. Синильная кислота может поступать в организм с вдыхаемым воздухом, всасываться через кожные покровы, через пищеварительный канал. Соли синильной кислоты поступают в организм через ЖКТ.

     При вдыхании больших концентраций синильной кислоты смерть может наступить мгновенно от остановки дыхания и сердца. Синильная кислота угнетает внутриклеточные железосодержащие дыхательные ферменты, в результате полностью нарушается клеточное дыхание. При угнетении цитохромоксидазы синильной кислотой клетки организма не усваивают кислород, поступающий с кровью. В результате этого наступает клеточное кислородное голодание, несмотря на то, что кровь насыщенна кислородом. Цианиды также могут блокировать гемоглобин крови, нарушая его функции.  

     3. Метаболизм.

     В органах трупа синильная кислота и цианиды довольно быстро разрушаются. Основными путями превращения синильной кислоты являются: 1. Гидролиз:

(составная часть животного организма) 

     2. Превращение в роданиды под  влиянием фермента роданидазы:

     KCN → KSCN (составная часть организма)

     3. Соединение с гемоглобином крови.

     4. Связывание с цистеином.

     5. Присоединение к веществам, содержащим  альдегидную группу, например к сахарам:

     4. Методы обнаружения синильной кислоты и цианидов

     4.1Качественное обнаружение синильной кислоты и цианидов

     Учитывая  высокую токсичность синильной кислоты и ее солей, работать с ними в лаборатории можно только в вытяжном шкафу с хорошей вентиляцией.

     Изолирование синильной кислоты и цианидов из биологического материала производят перегонкой с водяным паром. Для этой цели собирают 3—5 мл первого дистиллята в пробирку, содержащую 2 мл 2 %-го раствора гидроксида натрия. Поскольку синильная кислота быстро разлагается в организме, исследование биологического материала на наличие этой кислоты и ее солей желательно проводить сразу же после вскрытия трупов.

     При отравлении синильной кислотой и цианидами на химико-токсикологическое исследование берут желудок с содержимым, печень и почки. Ввиду быстрого разложения синильной кислоты и цианидов в тканях организма эти яды можно обнаружить в содержимом желудка и не обнаружить в паренхиматозных органах.

     При заключении об отравлении синильной кислотой и цианидами (на основании результатов химико-токсикологического анализа биологического материала) следует учитывать то, что цианиды в небольших количествах (около 6 мкг %) могут быть в моче лиц, неподвергавшихся воздействию этих соединений. В моче курящих количество цианидов может быть почти в 3 раза больше, чем в крови некурящих. В крови цианиды могут образовываться и посмертно.

     Для обнаружения синильной кислоты в дистиллятах применяют несколько реакций, из которых наиболее доказательной является реакция образования берлинской лазури. Другие описанные ниже реакции используют как вспомогательные, а также для обнаружения цианидов в порошках, жидкостях и в других объектах.

     Реакции на синильную кислоту и ее соли выполняют под тягой.

     1. Реакция образования берлинской лазури.

     От  прибавления сульфата железа (II) к щелочному раствору цианидов, образуется цианид железа (II), который при взаимодействии с избытком цианидов, а затем с сульфатом или хлоридом железа (III) образует берлинскую лазурь:

     При образовании берлинской лазури происходят и побочные реакции между солями железа и щелочью (образуются гидроксиды железа):

     Для растворения гидроксидов железа и нейтрализации избытка щелочи прибавляют кислоту до кислой реакции: