Газохроматографическое определение этиленгликоля в крови

Publication in electronic media: 11.06.2009 under http://journal.forens-lit.ru/node/70
Publication in print media: Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики, Барнаул-Новосибирск 2008 Вып. 14

В.А. Кнауб, Т.Е. Козлова, А.Ю. Юрченко

г. Барнаул

Этиленгликоль (1,2-этандиол) двухатомный спирт, представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, сиропообразную, сладковатую на вкус жидкость, без запаха. Широко применяется в химической, текстильной, автомобильной, авиационной, электротехнической промышленности; 41-45% мирового производства этиленгликоля (ЭГ) используется для получения синтетических полиэфирных волокон и пленок, применяют также в производстве гидравлических и закалочных жидкостей, полиуретанов, алкидных смол, около 40% - в производстве антифризов (Хим. энциклопедия, 1996). Водные растворы ЭГ обладают низкими температурами замерзания (до –65оС). Это свойство используется в жидких смесях, обеспечивающих функционирование различных технических систем при низких температурах - антифризах, тормозных, балансировочных жидкостях, антиобледенителях («Глизантин», «В-2», «ГГ-1», «40», «65», «Тосол А», «Тосол А 40», «Тосол А 65», «Лена», «Лена 40», «Лена 65» и др., тормозной жидкости «ГТЖ-22»; противооткатной жидкости «ПОЖ-70», антиобледенителях: «Арктика», «3А»; жидкости «Полюс» и т.д.) (Ботнитенко Е.Ю. и др., 2003).

ЭГ токсичен при попадании внутрь, быстро всасывается в желудке и кишечнике. Выделяется в неизменном виде почками (20-30%), около 60% окисляется в печени под воздействием алкогольдегидрогеназы (Лужников Е.А., 1994). Основным путем метаболизма ЭГ в организме является образование гликолевого альдегида и глиоксаля, затем гликолевой кислоты с последующим окислением ее до глиоксиловой кислоты и, далее, до муравьиной кислоты и углекислого газа, второстепенным - окисление глиоксиловой кислоты до щавелевой, глицина, оксаломалата, α-гидрокси-β-кетоадипата и γ-гидрокси-α-кетоглутарата (Бонитенко Е.Ю. и др., 2003). Продукты биотрансформации ЭГ проникают в клетки печени и почек и вызывают острую печеночно-почечную недостаточность.

Согласно данным литературы, максимальный срок обнаружения ЭГ в моче пострадавших ограничивается 42 часами. В первые двое суток с момента отравления концентрация ЭГ в крови и моче пострадавших изменяется соответственно в пределах от 3,7 до 68,8 ммоль/л (23 – 430 мг%), и от 0,8 до 244,8 ммоль/л (5 – 1530 мг%). Авторы отмечают, что концентрация ЭГ в моче в 2 – 30 раза превышает его концентрацию в крови (Ботнитенко Е.Ю. и др., 2003). Однако ввиду развития острой почечной недостаточности и снижения выделения мочи вплоть до анурии, провести анализ последней во многих случаях не представляется возможным.

Отравления ЭГ отличаются значительной тяжестью, нередко заканчиваются летальным исходом, часто имеют групповой характер. Ежегодно в Алтайском крае встречается не менее 10 случаев смертельных и несмертельных отравлений ЭГ.

Применяемый на практике метод определения ЭГ, разработанный Н.В. Лапкиной и А.В. Назаренко для печени и содержимого желудка, не может быть применен в качестве экспрессного, так как требует значительных временных затрат (не менее 2 часов). Кроме того этот метод неспецифичный и нечувствительный.

Целью настоящей работы являлась разработка простого и экспрессного метода определения ЭГ в крови.

Пробоподготовка: 1 мл цельной крови смешивали с 4 мл спирта этилового 95%, центрифугировали.

Методика исследования: 1 мкл супернатанта вводили в инжектор газового хроматографа «Кристалл 5000.1».

Условия хроматографического исследования: детектор ионизации пламени, температура термостатов (Со): колонок – 100 в течение 5 мин, далее подъем температуры до 180 со скоростью 10 Со/мин; испарителя – 200; детектора – 260. Давление газа-1 (гелий) – 70 кПа; расход газа-2 (сброс пробы) – 43,10 мл/мин; давление газа-3 (гелий) 100,0 кПа; расход газа-4 (сброс пробы) – 3,0 мл/мин. Расход газа-5 (водород ПИД) – 50,0; расход газа-6 (воздух ПИД) – 500,0 мл/мин. Колонка капиллярная 30м х 0,45мм с привитой фазой –CP-Selekt 624 CB, толщина фазы – 0,13 мм.

На полученной хроматограмме наблюдали два пика с абсолютными временами удерживания 1,95 (этанол) и 4,95 (этиленгликоль).

Количественное определение ЭГ проводили методом абсолютной калибровки по графику, построенному в описанных выше условиях, с использованием спиртовых растворов этиленгликоля в интервале концентраций от 10 до 150 мг%.

По разработанной методике нами были проанализированы несколько случаев отравлений этиленгликолем:

1. В токсикологический центр 3-й Градской больницы г. Барнаула с отравлением ЭГ поступил больной Н. Несмотря на проводимую антидотную терапию (этанол), состояние больного ухудшалось, при нарастающих явлениях острой почечной недостаточности через 2 суток развилась анурия, после чего больной скончался. По разработанной нами методике весь период лечения осуществлялся контроль за содержанием ЭГ в крови. Динамика изменения концентрации ЭГ в крови больного Н. представлена на рис.1.

   Рис. 1. Изменения концентрации (мг%) этиленгликоля в крови больного Н. в зависимости от времени (час).

   Из представленных данных видно, что максимальная концентрация ЭГ в крови больного Н. наблюдалась через 4 часа после поступления в стационар, через 16 часов определялись следовые количества этиленгликоля, а через 24 часа этиленгликоль в крови не обнаруживался.

   Параллельно с газохроматографическим определением ЭГ в крови, проводилось определение его в дистилляте из мочи, полученном по методу Н.В. Лапкиной и А.В. Назаренко (по реакции окисления ЭГ периодатом и обнаружения выделившегося формальдегида при помощи фуксинсернистой кислоты). В течение первых 12 часов результаты химического теста были положительными, через 16 часов обнаруживались следовые количества этиленгликоля, через 24 часа ЭГ не обнаруживался, что полностью согласуется с результатами газохроматографического исследования.

2. Групповое отравление ЭГ. В селе Архангельское Славгородского района Алтайского края произошел случай группового смертельного отравления ЭГ граждан С., М1., М2., П. Граждане С. и М1. умерли на месте происшествия, М2. и П. скончались через сутки после употребления ЭГ в отделении реанимации Славгородской ЦРБ. Внутренние органы и кровь от трупов были проанализированы в судебно-химическом отделении Алтайского краевого бюро судебно-медицинской экспертизы. Результаты исследования внутренних органов от трупов С., М1., М2., П. по методу Н.В. Лапкиной и А.В. Назаренко представлены в таблице 1.
   

   Таблица 1.

   Результаты химических тестов обнаружения ЭГ во внутренних органов трупов С., М1., М2., П.

   	С.	М1.	М2.	П.
   Желудок	+	+	-	-
   Печень	+	-	-	-
   Почка	-	+	-	-

   Как видно из приведенных в таблице 1 данных, ЭГ во внутренних органах трупов М2 и П. химическими тестами не обнаруживался. Кровь на наличие ЭГ анализировали согласно разработанной нами методике. В крови трупов гр. С., М1., М2., П. было соответственно обнаружено 645, 695, 55 и 12 мг% ЭГ. Различия в результатах исследований биологических объектов объясняются тем, что смерть первой группы потерпевших (гр. С. и М1) наступила на месте происшествия в момент массированного всасывания этиленгликоля, смерть второй группы (гр. М2. и П.) произошла в условиях стационара через сутки после отравления.

Выводы

Разработан экспрессный (около 30 мин) метод газохроматографического определения ЭГ в крови.

Метод обладает достаточной чувствительностью и позволяет проводить идентификацию и количественное определение ЭГ в крови, как живых лиц, так и трупов, в смертельных, токсических и следовых концентрациях.

Список литературы

1. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. - М, Медицина, 1994 г.
2. Бонитенко Е.Ю., Бабаханян Р.В., Бородавко В.К., Бушуев В.С., Гуляева Т.Н., Шилов В.В. Отравления этиленгликолем и его эфирами. // Российский биомедицинский журнал, 2003. - Т. 4. -124 с.
3. Химическая энциклопедия. Т5. М., Большая Российская энциклопедия. 1996.