Опыт внедрения физико-химических методов анализа в судебно-химических исследованиях

Аннотация

В настоящее время одной из наиболее развивающихся областей судебной медицины стала экспертиза смертельных отравлений, в связи с чем значительно возросло значение судебно-химического исследования биологического материала. Эффективность такого исследования при экспертизе трупа и объектов от живых лиц находится в прямой зависимости от оснащенности современной аппаратурой и приборами.

Полный текст

До 1970 г. в судебно-химическом отделении этиловый алкоголь и другие алифатические спирты выявляли путем перегонки с водяным паром и последующего высаливания спиртов. На исследование одного объекта затрачивалось не менее 100 г биологического материала, а для качественного и количественного определения этанола требовался целый рабочий день. В 1970—1973 гг. спирты обнаруживали фотометрическим методом, который позволял судить о качественном и количественном содержании этилового алкоголя в биологических жидкостях крови, моче) серийно, до 30 объектов в день. Оба метода не отвечали полностью требованиям судебно-химического анализа, не позволяли четко дифференцировать алифатические спирты и их изомеры, особенно в гнилостно-измененных объектах.

В 1974 г. в отделении нами внедрен газохроматографический метод определения этилового алкоголя в биологических жидкостях. Этиловый и другие алифатические спирты (метиловый, изопропиловый, пропиловый, изобутиловый, бутиловый, изоамиловый, амиловый) превращают в алкилнитриты, которые затем подвергают газохроматографическому разделению. Исследования выполняют на отечественных и зарубежных хроматографах с детекторами по теплопроводности [2]. Для разделения и идентификации используют металлические насадочные колонки с фазой 12% винилина на хезасорбе AW 0,2—0,36 мм. Этот метод позволяет быстро и четко дифференцировать алифатические спирты, проводить качественное и количественное определение этилового алкоголя в одном объекте за 15 минут.

До 1986 г. так называемые суррогаты алкоголя изолировали из биологических объектов перегонкой с водяным паром, затем идентифицировали химическими реакциями. На это требовалось несколько дней; кроме того, при небольших количествах выделенных и одногруппных веществ возникали затруднения с идентификацией. После приобретения отечественных («Цвет- 100М», «Цвет-102») и зарубежных («Хром-5») хроматографов, снабженных пламенно-ионизационными детекторами (ПИД), нами освоен и внедрен в практику газохроматографический метод определения летучих соединений [3]. Для этих целей используем стеклянные насадочные колонки с фазами разной полярности: 1) 15% карбовакса 20 М на хроматоне N-AW 0,25—0,315 мм; 2) 15% реоплекса 400 на хроматоне N-Super 0,16— 0,20 мм; 3) 10% 1, 2, 3-трие (бета-циан-этокси) пропана на хроматоне N-AW DMCS 0,25—0,315 мм; 4) 15% сквалана на хроматоне N-AW 0,20—0,25 мм. Температура колонки — 80°С, испарителя—110°С, детектора—130°С. В этих условиях выявляем алифатические спирты, хлорорганические соединения (хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, хлоралгидрат, хлористый метилен, этиленхлоргидрин и др.), ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол и др.), ацетон, эфиры и др.

Для обнаружения гликолей и их эфиров (этиленгликоль, пропиленгликоль, этилцеллосольв, метилцеллосольв, этилкарбитол и др.) используем газохроматографический метод исследования на указанных выше хроматографах с ПИД с помощью стеклянных насадочных колонок с фазами: 1) 15% реоплекса 400 на хроматоне N-Super 0,16—0,20 мм; 2) 0,5% карбовакса 20М на сепароне SDAII.

При отравлениях оксидом углерода наряду с качественным и количественным определением карбоксигемоглобина в крови с 1986 г. мы проводим газохроматографические анализы крови, ткани мышцы. Оксид углерода выявляем на хроматографе «ЛХМ- 8МД-1» с детектором по теплопроводности. Используем металлическую колонку 200/0,3 см с насадкой САХ 0,14—0,25 мм (температура колонки— 80°С, испарителя—100°С).

Идентификация большой группы соединений — лекарственных и наркотических веществ связана с определенными трудностями [1, 4]. После изолирования из биологического материала вещества этой группы изучаем с помощью хроматографии в тонком слое сорбента, колоночной хроматографии, реакции окрашивания, микрокристаллоскопии, спектрофотометрии, в видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной областях спектра. При малых количествах выделенного вещества из биоматериала порой трудно дифференцировать его из-за процессов метаболизации, поэтому возникла потребность в более избирательном и чувствительном методе исследования.

На имеющихся газовых хроматографах с детекторами ПИД нами апробированы и использованы при проведении судебно-химических экспертиз и исследований стеклянные насадочные колонки с разными фазами. Для идентификации производных барбитуровой кислоты мы используем следующие фазы: 1) 5% OV-17 на хроматоне N-AW DMCS 0,16—0,20 мм; 2) 5% OV-225 на инертоне Super 0,125—0,16 мм; 3) 5% OV-101 на инертоне Super 0,16—0,25 мм; 4) 5% OV-1 на хроматоне N-AW 0,20—0,25 мм. Температура колонки —220°С, испарителя —250°С, детектора —260°С. При газохроматографическом исследовании барбитураты идентифицируем по абсолютным и относительным временам удерживания. В качестве внутреннего стандарта чаще применяем димедрол.

Наркотические и лекарственные препараты (опиаты, промедол, амитриптилин, хингамин, имизин и др.), производные фенотиазина и продукты их метаболизма (сульфоксидов) идентифицируем с помощью хроматографов с детектором ПИД, стеклянных насадочных колонок с фазами 5% SE-30 на хроматоне N-AW DMCS 0,16—0,2 мм; 5% XE-60 на инертоне Super 0,16—0,2 мм, а также с фазами, используемыми при исследовании на барбитураты.

Затруднения в ходе судебно-химических исследований при идентификации фосфорорганических соединений, трудно разделяемых хроматографией в тонком слое сорбента, привели к необходимости выполнения газохроматографических исследований. Первые исследования были проведены на хроматографе «Цвет-100М», снабженном пламенно-фотометрическим детектором (ПФД) по фосфору. Далее начали осваивать хроматографы «Кристалл-2000», снабженные 5 детекторами (2 ПИД, 2 ПФД по фосфору и сере, электронного захвата — ДЭЗ) и электронно-вычислительной техникой. Эти хроматографы позволяют осуществлять исследования с параллельным использованием трех детекторов (ДЭЗ, ПФД, ПИД), а также насадочных и капиллярных колонок. Идентификацию производим с помощью ЭВМ по заранее созданным в процессе градуировок моделям и методикам, которые хранятся в памяти хроматографа и ЭВМ.

Хроматографы «Кристалл-2000» отличаются высоким уровнем автоматизации управления режимом анализа и обработки полученной информации с помощью ЭВМ. Для идентификации мы применяем стеклянные насадочные колонки с фазами SE-30 и XE-60. С помощью этих хроматографов выявляют не только фосфорорганические ядохимикаты, но и лекарственные и наркотические вещества. Работа на этих приборах требует специальной дополнительной подготовки и обучения экспертов работе с мультидетектором и ЭВМ.

Судебно-химические исследования с целью обнаружения солей тяжелых металлов очень трудоемки и длительны. С созданием в Бюро судебно-медицинской экспертизы спектральной лаборатории объем исследований на эту группу веществ значительно сократился. Это связано с тем, что часть объектов (по 5 г), присланных для исследования в судебно-химическое отделение, высушивают, сжигают и передают в спектральную лабораторию. По результатам эмиссионного спектрального анализа эксперт-химик проводит целенаправленное судебно-химическое исследование или при отсутствии повышенного в сравнении с контролем содержания солей тяжелых металлов прекращает их поиск. Исключение составляет ртуть, которая всегда определяется судебно-химическим методом, так как содержание последней в биологических объектах эмиссионным анализом не устанавливается.

С применением газохроматографического метода повысилось качество экспертиз и исследований, возросла возможность четкого разделения выделенных веществ и их количественного определения, повысилась чувствительность обнаружения и сократилось время исследований.