Розробка методик кількісного визначення алкалоїдів рослинного походження в об’єктах експертно-криміналістичного дослiдження; аналітичні та метрологічні параметри компонентів. Застосування електрохімічних методів аналізу і тонкошарової хроматографії.
Аннотация к работе
Рослини та наркотичні засоби, які використовувалися лише в окремих районах, стали відомими та доступними в інших частинах світу, що сприяло поширенню незаконного обігу наркотиків, який став одним з найбільш серйозних міжнародних злочинів Щорічно експерти хімічних лабораторій УМВС України в областях виконують близько 50 тис. досліджень, значна частина яких (майже 86%) припадає на засоби кустарного виробництва, що одержують з рослин опійного маку (мак снотворний (Papaver Somniferum) та коноплі. Для вирішення цієї проблеми перспективними є електрохімічні методи аналізу (іонометрія та амперометрія), які вдало поєднують такі аналітичні параметри як чутливість і селективність з експресністю, доступністю та невисокою вартістю обладнання Актуальним, також, э використання гетерополіаніонів (ГПА) структури Кеггіна як аналітичних реагентів в амперометричному титруванні та визначенні органічних катіонів опійних алкалоїдів методом тонкошарової хроматографії (ТШХ), а також як протиіонів електродноактивних речовин (ЕАР) при розробці іоноселективних електродів (ІСЕ). Дисертаційна робота виконувалась відповідно до наукового напрямку кафедри аналітичної хімії Українського державного хіміко-технологічного університету - держбюджетна тема №33/456 та 23/24 970390 “Електрохімічні методи аналізу обєктів навколишнього середовища” (реєстраційний №0197U014906), яку внесено в координаційні плани наукових рад з аналітичної хімії НАН України і АН вищої школи України, згідно з державною бюджетною темою “Електрохімічні, фотометричні і хроматографічні методи аналізу біоактивних речовин, благородних металів, обєктів навколишнього середовища та способи їх пробопідготовки, розділення і концентрування” (номер державної реєстрації 0102U001948. На основі проведених комплексних досліджень реакції взаємодії органічних катіонів опійних алкалоїдів з гетерополіаніоном структури Кеггіна РМО12О403-розробити нові методики кількісного визначення алкалоїдів рослинного походження в обєктах експертно-криміналістичного дослідження з оптимальними аналітичними та метрологічними параметрами за допомогою електрохімічних методів аналізу (іонометрія, амперометричне та потенціометричне титрування) та тонкошарової хроматографії. розробка ефективних способів кількісного визначення органічних катіонів опійних алкалоїдів електрохімічними методами (амперометричне титрування та іонометрія) та тонкошарової хроматографії, які відзначаються експресністю, достатньою чутливістю, селективністю і дозволяють здійснювати аналітичний контроль перелічених речовин в обєктах експертно-криміналістичних досліджень.Перший розділ присвячено огляду літератури, в якому розглядаються загальна характеристика, властивості та методи виділення опійних алкалоїдів, які одержують з маку снотворного (Papaver Somniferum). Визначено селективність ІСЕ, призначених для визначення ОК опійних алкалоїдів та їх ацетильованих форм Шостий розділ присвячено розробці та апробації на реальних промислових обєктах нових способів кількісного визначення органічних катіонів опійних алкалоїдів методами амперометричного титрування, ТШХ, прямої потенціометрії з використанням ІСЕ. УФ-спектри водних розчинів опійних алкалоїдів в широкому інтервалі РН характеризуються наявністю інтенсивних смуг поглинання в діапазоні 200-340 нм, які належать до р > р* переходів бензольного кільця та замісників, що входять до складу молекул опійних алкалоїдів. Дослідження ІЧ-спектрів морфіну хлористоводневого, кодеїну, папаверину, діацетилморфіну хлористоводневого, суми опійних алкалоїдів і їх ацетильованих форм показало наявність характерних смуг поглинання, які зумовлені деформаційними та валентними коливаннями груп-СН,-СН2,-СН3, при 680, 700, 750, 780, 840, 855, 886, 1460, 2930, 2949 см-1 та-С=С-при 1652, 1680 см-1.Вперше досліджено взаємодію органічних катіонів опійних алкалоїдів з ГПА РМО12О403-, яка веде до утворення малорозчинних асоціатів методами УФ-та ІЧ-спектроскопії. Для отримання стійких малорозчинних асоціатів органічних катіонів опійних алкалоїдів з ГПА 12-молібдофосфатної кислоти вперше використана здатність досліджуваних нітрогеновмісних речовин реагувати з ГПА структури Кеггіна в слабко кислому та нейтральному середовищі. Розроблені нові плівкові ІСЕ, які оборотні до органічних катіонів опійних алкалоїдів і мають задовільні електродні характеристики. Дослідження реакцій взаємодії органічних катіонів з гетерополіаніоном з утворенням нових аналітичних форм дозволили розробити методики кількісного визначення органічних катіонів опійних алкалоїдів органічних катіонів опійних алкалоїдів методами тонкошарової хроматографії, амперометричного титрування та прямої потенціометрії. Особистий внесок здобувача полягав у експериментальному дослідженні умов проведення реакції суми органічних катіонів опійних алкалоїдів з гетерополіаніоном 12-молібдофосфату, пошуку реагентів для проведення осадової тонкошарової хроматографії, обробці експериментальних даних.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
На підставі комплексних досліджень реакції взаємодії органічних катіонів опійних алкалоїдів Papaver Somniferum з гетерополіаніоном структури Кеггіна РМО12О403- розроблені нові методики їх кількісного визначення в різноманітних обєктах експертно-криміналістичного дослідження з оптимальними аналітичними та метрологічними параметрами за допомогою сучасних електрохімічних методів аналізу (іонометрія, амперометричне титрування, тонкошарова хроматографія).
1. Вперше досліджено взаємодію органічних катіонів опійних алкалоїдів з ГПА РМО12О403-, яка веде до утворення малорозчинних асоціатів методами УФ- та ІЧ-спектроскопії. Встановлений характер звязку реагуючих речовин та підтверджена індивідуальність отриманих сполук.
2. Для отримання стійких малорозчинних асоціатів органічних катіонів опійних алкалоїдів з ГПА 12-молібдофосфатної кислоти вперше використана здатність досліджуваних нітрогеновмісних речовин реагувати з ГПА структури Кеггіна в слабко кислому та нейтральному середовищі.
3. Синтезовані малорозчинні сполуки сталого складу з асоціативним характером звязку органічних катіонів опійних алкалоїдів з ГПА 12-молібдофосфатної гетерополікислоти використані як ЕАР в мембрані ІСЕ, оборотних до органічних катіонів.
4. Розроблені нові плівкові ІСЕ, які оборотні до органічних катіонів опійних алкалоїдів і мають задовільні електродні характеристики. Розроблені ІСЕ запропоновані для кількісного визначення нітрогеновмісних органічних речовин природного та синтетичного походження в різноманітних об,єктах експертно-криміналістичного дослідження.
5. Дослідження реакцій взаємодії органічних катіонів з гетерополіаніоном з утворенням нових аналітичних форм дозволили розробити методики кількісного визначення органічних катіонів опійних алкалоїдів органічних катіонів опійних алкалоїдів методами тонкошарової хроматографії, амперометричного титрування та прямої потенціометрії. Методики апробовані на реальних обєктах промислової продукції і відповідають всім вимогам сучасного аналізу - вони прості та експресні, безпечні та доступні, мають достатню точність, чутливість і селективність.
основний зміст дисертації викладений в роботах: 1. Сухацька І.Ю., Карандеєва Н.І., Марченко Р.Т., Вакуліч А.М., Ткач В.І. Кількісне визначення сумарного вмісту алкалоїдів Papaver Somniferum методом амперометричного титрування // Вопросы химии и хим. технологии. - 2002 - №6. - С.20-22.
Здобувачем проведені експериментальні дослідження реакції взаємодії суми органічних катіонів опійних алкалоїдів з гетерополіаніоном 12-молібдофосфатної кислоти, здійснена обробка експериментальних даних. На підставі отриманих результатів був розроблений спосіб кількісного визначення сумарного вмісту алкалоїдів Papaver Somniferum методом амперометричного титрування.
2. Сухацька І.Ю., Марченко Р.Т., Вакуліч А.М., Кольцова О.Г., Ткач В.І. Кількісне визначення сумарного вмісту алкалоїдів Papaver Somniferum методом осадової тонкошарової хроматографії // Вопросы химии и хим. технологии. - 2003. №6, С.19-21.
Особистий внесок здобувача полягав у експериментальному дослідженні умов проведення реакції суми органічних катіонів опійних алкалоїдів з гетерополіаніоном 12-молібдофосфату, пошуку реагентів для проведення осадової тонкошарової хроматографії, обробці експериментальних даних.
3. Сухацька І.Ю., Головей О.П., Ткач В.І. Іонометричне визначення суми опійних алкалоїдів в обєктах експертно-криміналістичних досліджень // Вісник ХНУ. - 2005, №648, випуск 12 (35). - С.339-342.
Здобувачем виконано синтез електродноактивної речовини для іоноселективного електроду, виготовлено електрод і досліджені його електродні характеристики. На підставі отриманих результатів була розроблена методика кількісного визначення суми опійних алкалоїдів в обєктах експертно-криміналістичних досліджень за допомогою прямої потенціометрії, здійснена обробка експериментальних даних.
4. Сухацька І.Ю., Головей О.П., Ткач В.І. Використання гетерополіаніонів структури Кеггіна як аналітичних реагентів на опійні алкалоїди в електрохімічних методах аналізу // Криміналістичний вісник. - 2006. - №2 (6) - С.- 119-126.
Здобувачем виконано синтез електродноактивних речовин для іоноселективних електродів, оборотних до органічних катіонів опійних алкалоїдів (морфіну, героїну, кодеїну, папаверину), виготовлені електроди і досліджені їх електродні характеристики. Розроблені методики кількісного визначення окремих представників опійних алкалоїдів в обєктах експертно-криміналістичних досліджень за допомогою прямої потенціометрії, здійснена обробка експериментальних даних.
5. Пат. 69683 Україна, МПК7 G01 N27/40. Склад мембрани іоноселективного електрода для визначення суми органічних катіонів опійних алкалоїдів або їх ацетильованих форм / Ткач В.І., Сухацька І.Ю. - №20031110270; Заявл. 14.11.2003; Опубл. 15.09.2004, Бюл. №9. - 4 с.
Особистий внесок здобувача полягав у експериментальному дослідженні реакції суми органічних катіонів опійних алкалоїдів та їх ацетильованих форм з гетерополіаніоном 12-молібдофосфату, синтезі електродноактивної речовини для пластифікованого мембранного іоноселективного електроду, обробці експериментальних даних.
6. Ткач В.І., Степневська Я.В., Головей О.П., Сухацька І.Ю., Стєклєньов А.Л. Синтез електродноактивних речовин іоноселективних електродів, оборотних до азотвміщуючих органічних катіонів // Тези доп. Міжнарод. конференції “Функціоналізовані матеріали: синтез, властивості та застосування” - Київ. - 2002. - С.134-135.
Здобувачем методами УФ- та ІЧ-спектроскопії вивчено реакцію органічних катіонів опійних алкалоїдів, особливості взаємодії враховані для отримання електродноактивних речовин, які використані при розробці іоноселективних електродів для визначення алкалоїдів опійного маку Papaver Somniferum.
7. Ткач В.И., Сухацкая И.Ю., Стекленев А.Л., Головей Е.П. Ионометрия органических катионов растительного и синтетического происхождения // Тези доп. на Всеросійській конференції “Актуальные проблемы аналитической химии” - Москва. - 2002. - С.153-154.
Здобувачем виконані всі експериментальні дослідження, що стосуються іонометричного визначення опійних алкалоїдів та їх ацетильованих форм, здійснена обробка експериментальних даних.
8. Ткач В.І., Сухацька І.Ю., Марченко Р.Т. Ідентифікація та визначення сумарного вмісту алкалоїдів Papaver Somniferum методом осадової тонкошарової хроматографії // Тези доп. на І Міжнародній науково-технічній конференції студентів і аспірантів “Хімія і сучасні технології” - Дніпропетровськ. - 2003. - С.303-304.
Особистий внесок здобувача полягав у проведенні експериментальних досліджень по ідентифікації та визначенню сумарного вмісту опійних алкалоїдів методом осадової тонкошарової хроматографії, обробці експериментальних даних.
9. Suhatskaya I.U, Golovey E.P., Tkach V.I. Ionometric determination of the total contents of the alkaloids of Papaver Somniferum in the expert-criminal objects // Tese of International conference “Analytical Chemistry and Chemical Analysis”. - Kyiv, Ukraine - 2005. - P. 383.
Здобувачем синтезована ЕАР, розроблений ІСЕ на суму опійних алкалоїдів Papaver Somniferum, вивчені його електродні характеристики, розроблена методика іонометричного визначення суми опійних алкалоїдів в експертно-криміналістичних обєктах.
10. Сухацька І.Ю., Головей О.П., Ткач В.І. Визначення сумарного вмісту алкалоїдів Papaver Somniferum методом іонометрії // Тези доп. ІІ Міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Хімія і сучасні технології” - Дніпропетровськ. - 2005. - С. 322.
Особистий внесок здобувача полягає в розробці іоноселективного електроду на суму опійних алкалоїдів Papaver Somniferum, розробці методики кількісного визначення опійних алкалоїдів методом іонометрії, обробці експериментальних даних.
11. Методичний посібник з гріфом ДНДЕКЦ МВС України, м.Київ, 2006 рік, 30 сторінок “Визначення морфіну в експертно-криміналістичних об,єктах”, автори: Сухацька І.Ю., Ткач В.І., Головей О.П..
Здобувачем виконані всі експериментальні дослідження по апробації розроблених методик іонометричного визначення опійних алкалоїдів та їх ацетильованих форм на реальних експертних зразках, здійснена обробка експериментальних даних.