Применяемые в химико-токсикологическом анализе методы выделения алкалоидов и других азотистых оснований из биологического материала основаны на изолировании этих веществ подкисленной водой или подкисленным этиловым спиртом. Степень изолирования указанных веществ, количество и природа примесей, переходящих из биологического материала в вытяжки, зависят от состава извлекающих жидкостей.
К извлекающим жидкостям, применяемым для изолирования ядовитых веществ из биологического материала, предъявляется ряд требований. Эти жидкости должны хорошо проникать в клетки и ткани биологического материала; разрушать связи между ядами и белковыми веществами в тканях; хорошо растворять соли ядовитых веществ, которые образуются в биологическом материале под влиянием кислот, входящих в состав извлекающих жидкостей; растворять как можно меньшие количества примесей, переходящих из биологического материала в вытяжки.
Способность извлекающих жидкостей, применяемых для изолирования ядовитых веществ, проникать в ткани трупов, подлежащих исследованию н.а наличие ядов, зависит от содержимого клеток и тканей исследуемого биологического материала. Известно, что во внутриклеточной жидкости содержится около 50, а во внеклеточной — около 20 % воды. В мышцах находится 75— 78, а в печени — 70—75 % воды. В связи с наличием большого
количества воды в клетках и тканях органов трупов в эти клетки могут проникать вода и смешивающиеся с водой органические растворители. Проникновению в биологический материал органических растворителей, несмешивающихся с водой, препятствует вода, находящаяся в клетках и тканях органов трупов. Поэтому органические растворители, несмешивающиеся с водой, не пригодны или малопригодны для изолирования токсических веществ из органов трупов. Они могут применяться для извлечения физиологически активных веществ из высушенного растительного материала и других объектов, содержащих незначительное количество влаги.
На степень изолирования алкалоидов и других азотистых соединений основного характера из биологического материала оказывает влияние природа кислоты, применяемой для подкисления воды и этилового спирта. В зависимости от природы кислоты, содержащейся в извлекающей жидкости, ядовитые вещества, находящиеся в биологическом материале, превращаются в нем в соли этой кислоты. Чем лучше растворяются соли ядовитых веществ в извлекающей жидкости, тем легче изолируются эти яды из биологического материала. Это можно показать на примере морфина. Ацетат морфина хорошо растворяется в воде Π : 2,5). Хуже растворяются в воде тартрат (1 : 10), затем сульфат (1:21) и гидрохлорид (1 : 40) морфина. В этиловом спирте лучше растворяется гидрохлорид и ацетат морфина (1 : 100), чем сульфат и тартрат (1 : 1000) этого алкалоида.
Неодинаковой растворимостью солей морфина в воде и этиловом спирте объясняется различная степень изолирования этого алкалоида из биологического материала указанными извлекающими жидкостями. При изолировании морфина водой, подкисленной серной кислотой, из биологического материала выделяются большие количества этого алкалоида, чем при изолировании его этиловым спиртом, подкисленным винной или серной кислотой.
В некоторых источниках литературы указывается на непригодность минеральных кислот для подкисления воды и этилового спирта, применяемых для изолирования алкалоидов из биологического материала. Это мотивируется тем, что минеральные кислоты могут разлагать алкалоиды, являющиеся сложными эфирами, а также гидролизовать белковые вещества, содержащиеся в биологическом материале, загрязняя алкалоидные вытяжки продуктами гидролиза белков (пептидами, аминокислотами и др.).
Известно, что при выделении алкалоидов и других токсических веществ из биологического материала его настаивают с подкисленной водой (при рН = 2...3) в течение двух-трех часов. Экспериментальные данные показывают, что за такое время не происходит гидролиз биологического материала и алкалоидов, являющихся сложными эфирами. Даже для частичного гидролиза белков требуются относительно жесткие условия (более высокая концентрация кислоты и длительное нагревание). Поэтому растворы разбавленных минеральных кислот, имеющие рН = 2...3, как и растворы органических кислот с таким же рН, могут применяться для изолирования алкалоидов (в том числе и сложных эфиров) из биологического материала.
Возникают определенные затруднения при выборе извлекающей жидкости для изолирования метаболитов из биологического материала. Большинство ядовитых веществ в организме подвергается биотрансформации. В результате этого ядовитые вещества, поступившие в организм, частично или полностью превращаются в их метаболиты. Поэтому для установления причин отравлений в ряде случаев необходимо производить обнаружение и количественное определение не только ядовитых веществ, но и их метаболитов.
Растворимость большинства ядовитых веществ в подкисленной воде или в подкисленном этиловом спирте отличается от растворимости их метаболитов в указанных извлекающих жидкостях. Поэтому иногда трудно подобрать извлекающую жидкость, обеспечивающую совместное изолирование ядовитых веществ и их метаболитов из одной навески биологического материала. В этих случаях ряд авторов рекомендуют производить изолирование ядовитых веществ и их метаболитов из двух навесок биологического материала. Из одной навески изолируют ядовитое вещество, а из другой — метаболиты.