2) перегонкой с водяным паром
3) экстракцией
4) сорбцией
Металлические яды относят к веществам, выделяемым минерализацией, поскольку в биологическом материале они связаны с белками, липидами и другими органическими компонентами. Минерализация представляет собой разрушение органической матрицы кислотами и окислителями, чаще с использованием азотной кислоты, пероксида водорода и микроволнового разложения. В результате элементы переводятся в неорганические, обычно растворимые формы, удобные для последующего обнаружения и количественного определения.
Применение перегонки с водяным паром характерно преимущественно для летучих веществ, а экстракции — для органических соединений, способных переходить в органическую фазу или образовывать экстрагируемые комплексы. Ионы металлов сами по себе нелетучи и плохо извлекаются обычными органическими растворителями, поэтому до аналитического этапа необходимо удалить органическую основу исследуемого объекта. После минерализации содержание свинца, ртути, мышьяка, сурьмы, меди и других элементов определяют атомно-абсорбционной спектрометрией, атомно-эмиссионными методами с индуктивно связанной плазмой или масс-спектрометрией.
Таким образом, правильный выбор метода определяется не только токсичностью вещества, но и его физико-химическими свойствами, прежде всего летучестью, растворимостью и формой существования в биологической среде. В судебно-химическом исследовании важно учитывать, что минерализация обычно позволяет установить общее содержание элемента, но не всегда характеризует его химическую или токсикологическую форму. Для мышьяка и ртути при необходимости проводят дополнительное видообразование — определение отдельных химических форм, поскольку их токсичность и распределение в организме могут существенно различаться.
| Группа веществ | Основной метод изолирования | Физико-химический принцип | Типичные примеры | Последующее исследование |
|---|---|---|---|---|
| Металлические яды и соединения металлоидов | Минерализация | Разрушение органической матрицы и перевод элемента в неорганическую растворимую форму | Свинец, ртуть, мышьяк, сурьма, медь | ААС, ICP-OES, ICP-MS, цветные и осадочные реакции |
| Летучие токсические вещества | Перегонка, в том числе с водяным паром | Переход вещества в паровую фазу с последующей конденсацией | Некоторые летучие растворители, фенол и другие низкокипящие соединения | Газовая хроматография, спектрофотометрия |
| Органические соединения, распределяющиеся между фазами | Жидкостно-жидкостная экстракция | Избирательный переход вещества из водной фазы в органический растворитель | Многие лекарственные вещества, органические кислоты и основания | Хроматография, спектрометрия, химические реакции |
| Алкалоиды и основные органические яды | Кислотно-основная экстракция | Изменение ионизации вещества изменением pH и его последующее распределение между фазами | Морфин, стрихнин, атропин и другие алкалоиды | Тонкослойная или жидкостная хроматография, масс-спектрометрия |
| Следовые количества полярных или термолабильных соединений | Сорбция | Удерживание аналита на поверхности или в объёме сорбента с последующей элюцией | Некоторые лекарственные вещества, метаболиты, пестициды | Твердофазная экстракция и хроматографический анализ |
| Сложные биологические объекты с высоким содержанием белка и жира | Предварительная минерализация или иное разрушение матрицы | Снижение матричного влияния и высвобождение исследуемого элемента | Кровь, печень, почка, волосы, содержимое желудка | Количественный элементный анализ и оценка распределения токсиканта |
Минерализация является этапом пробоподготовки, а не самостоятельным доказательством отравления. Результат должен оцениваться с учётом контрольных проб, возможного фонового содержания элементов и лабораторных референсных значений. Для судебно-медицинского вывода необходима совокупная оценка концентрации, распределения вещества, обстоятельств дела и морфологических признаков интоксикации. Поэтому обнаружение металла в образце интерпретируют только в связи с его химической формой и доказанной токсикологической значимостью.