Fast method of determining certain alkaloids in vitro and in cerebrospinal fluid

Abstract

In forensic practice, deaths from extremely small amounts of alkaloids are sometimes observed. It is sometimes difficult to determine from which alkaloids the subject has died. But the exact determination of the direct cause of death is of great importance for the forensic expert. The most common alkaloids are novocaine, cocaine, morphine, and caffeine.

Full Text

В судебно-медицинской практике иногда наблюдаются случаи смерти от чрезвычайно небольших количеств алкалоидов. Трудно бывает подчас определить, от каких именно алкалоидов умер данный субъект. А ведь точное определение непосредственной причины, от которой последовала смерть, имеет громадное значение для судебного эксперта. Наиболее распространенными из группы алкалоидов являются новокаин, кокаин, морфий, кофеин. Для качественного определения больших доз отдельно взятых вышеперечисленных алкалоидов в литературе существует много разных способов. Что касается малых доз, то мне не удалось найти более или менее удовлетворительного метода, за исключением способа для открытия морфия.

После долгих исканий я нашел качественную цветовую реакцию, посредством которой можно правильно отличить кокаин от новокаина, морфия и кофеина. Реактивами для этого служат: З0°/₀ раствор едкого калия и 1°/₀ раствор марганцовокислого калия. Ход реакции следующий: от каждого из алкалоидов—кокаин, новококаин, морфий и кофеин — берется по 5 капель 1/4% раствора в безукоризненно чистые и стерильные пробирки. В каждую пробирку капается по одной капле З0°/₀ едкого калия, после чего производится взбалтывание. В пробирке, где был кокаин, образуется лая масляная муть, в остальных пробирках жидкость остается прозрачной. Затем в каждую пробирку прибавляется по одной капле 1°/₀ водного раствора марганцовокислого калия и опять производится взбалтывание каждой пробирки. По истечении 2—3 минут во всех пробирках получается разное окрашивание. В пробирке, где был кокаин, жидкость будет грязновато-синяя, а по истечении некоторого времени она делается сине-зеленоватой. Жидкость, содержащая новокаин, сначала будет светло-зеленой, а по истечении нескольких минут она делается желтой. В пробирке, где был морфий, жидкость сначала будет иметь желтую окраску, а через несколько времени в ней образуется коричневый осадок, а сама жидкость остается слабо желтоватой. При кофеине получается малиновое окрашивание, и это окрашивание остается на долгое время. Этим способом можно определить и алкоголь: после прибавления реактивов в присутствии алкоголя появляется грязно-серая окраска с осадком. По истечении нескольких минут после добавления реактивов можно прибавить в каждую пробирку по 2—3 мл дестиллированной воды или физиологического раствора. Окрашивание при этом остается неизменным в продолжении получаса. По истечении 2—3 часов цвет содержимого во всех пробирках изменяется, но если их сейчас вновь взболтать, то можно заметить между ними отчетливую разницу.

Этим способом мы пытались открыть упомянутые алкалоиды и в ликворе собак. Разным собакам было впрыснуто внутривенно и подкожно по 2 мл ¹/₄°/₀ раствора одного из перечисленных алкалоидов. Через 2—3 минуты после впрыскивания бралась спинномозговая жидкость. Оказалось, что нашим способом можно обнаружить в ликворе собак присутствие только кокаина и морфия, остальные алкалоиды не найдены. Для реакции достаточно брать 10—15 капель ликвора и обработать их нашими реактивами.

Химизм реакции: кокаин представляет собой по химическому составу метиловый эфир бензоилэктогонина. При добавлении в пробирку, содержащую 5 капель кокаина, раствора едкого калия происходит омыление в группах сложного эфира и образуется вторичная спиртовая группа, которая при дальнейшем окислении КМ_nO₄ превращается в кетоны: NCH₃ превращается в NCOOH, имеющую синий, зеленовато-синий цвет.

Новокаин представляет собою р-амидобензол-диэтил-амидоэтанол. Добавляемый КМ_nO₄  является окислительным источником выделения кислорода; как известно, в щелочной среде он выделяет 3 атома кислорода, а в кислотной 5. Происходит окисление с образованием хинона, аналогично окислению анилина в хинол. При этом жидкость окрашивается в зеленоватый цвет.

Морфий представляет собой производное фенантрена (группа I, II, III) и изохемолина (группа III и IV); как известно, в морфии одно бензольное кольцо (III) является общим для фенантрена и изохемолина. При добавлении смеси КОН+КМ_nO₄  вторичная спиртовая группа окисляется и превращается в кетон, метиловая группа также подвергается окислению и превращается в карбоксил (GOOH); при этом образуется желтое окрашивание.

Кофеин — производное пурина. Кофеин—1, 3, 7 триметилксантин. При введении смеси КОН+КМ„0₄ происходит окисление аналогично окислению мочевой кислоты в щелочной среде. При этом происходит разрыв связи между 4 и 6 звеньями, выделение СО₂ за счет шестого звена. Водород воды присоединяется к первому звену; к пятому звену присоединяется ОН воды, при этом окрашивание будет малиновое. Эту реакцию можно произвести с NaOH, но при этом получаются другие окрашивания.

Выводы

1. Следует считать установленным, что если в посуде осталось 3—5 капель из алкалоидов— кокаина, новокаина, морфия и кофеина, — то их можно открыть предлагаемым нами способом.
2. В спинномозговой жидкости таким способом можно открыть только морфий и кокаин, а новокаин и кофеин не обнаруживаются.