Считается, что сужение в таком случае обусловлено параличом центра расширения; это «myosis paralytica centralis»; лучшим примером этого служит сужение зрачка, вызываемое морфином.
Во втором случае яд, будучи применен непосредственно на глаз или попадая в кровоток путем подкожной инъекции, сужает зрачок; сужение сохраняется при экстирпации глаза, но во всех случаях сужение может быть заменено расширением при применении атропина. Примером такого миоза является действие мускарина. Он обусловлен стимуляцией нервных окончаний, сужающих зрачок, особенно окончаний глазодвигательного нерва (nervus oculomotorius), иннервирующих круговую мышцу радужки (sphincter iridis); эта форма миоза называется периферическим спастическим миозом (myosis spastica periphera). Разновидностью этой формы является мышечный спастический миоз (myosis spastica muscularis), обусловленный стимуляцией musc. sphincter iridis, наблюдаемый при отравлении физостигмином. Это вызывает сильное сужение зрачка при местном применении; на сужение не влияют малые местные дозы атропина, но оно может смениться расширением при высоких дозах. Подкожная инъекция малых доз физостигмина не изменяет зрачок, но большие ядовитые дозы заметным образом сужают зрачок.
Токсический мидриаз, или токсическое расширение зрачка.— Следует отметить следующие разновидности:—
1. Токсические дозы, принятые внутрь или введенные путем подкожной инъекции, вызывают сильное расширение; оно исчезает перед смертью, уступая место умеренному сужению. Эта форма обусловлена стимуляцией центра расширения, переходящей впоследствии в паралич. Примером служит действие аконита.
2. После подкожного или местного применения возникает расширение, нейтрализуемое физостигмином в умеренных дозах. Это характерно для β-тетрагидронафтиламина.
3. После подкожной инъекции или при местном применении в очень малых дозах происходит расширение, сохраняющееся до наступления смерти. Большие дозы физостигмина нейтрализуют расширение, но оно не подвержено влиянию мускарина или пилокарпина: эта форма характерна для атропина, и она называется периферическим паралитическим мидриазом (mydriasis paralytica periphera).
Сердце в момент наивысшего развития отравления останавливается в систоле.
2. Остановка в систоле.— Систола, предшествующая остановке, значительно сильнее нормальной, причем желудочек часто сокращается в небольшой комок. Сокращение такого рода наблюдается особенно при отравлении дигиталисом. При отравлении дигиталисом желудочек останавливается раньше предсердия; при отравлении мускарином предсердие останавливается раньше желудочка. Если резервуар аппарата Уильямса поднят так, чтобы увеличить давление внутри желудочка, сердечное сокращение может на время восстановиться, а затем снова прекратиться.
Сердце лягушки под воздействием любого яда может быть окончательно разделено на части с целью выяснения, продолжают ли сокращаться какие-либо его области; значение этого заключается в том, что конкретный ганглий, иннервирующий данную часть сердца, не был затронут: главные ганглиевые узлы, которые следует искать, — это ганглий Ремака на границе синуса и предсердия; ганглий Людвига на предсердии и межпредсердной перегородке; ганглий Биддера на атриовентрикулярной границе, особенно в клапанах; и ганглий Догеля между мышечными волокнами. Согласно Догелю, яды, действующие подобно мускарину, поражают каждую часть сердца, а атропин восстанавливает сократительную способность каждой части.
VI. Общий метод исследования при поиске яда.
§ 31. Минеральные вещества или жидкости, содержащие только неорганические соединения, не могут вызвать никаких затруднений у любого специалиста, практикующегося в аналитических исследованиях; однако веществами, испытывающими искусность эксперта, являются органические жидкости или твердые тела.
Первое, что необходимо сделать, — это точно отметить способ упаковки образцов, не были ли повреждены печати, не могли ли сами сосуды или обертки загрязнить присланные предметы; а затем провести очень тщательное наблюдение внешнего вида, запаха, цвета и реакции веществ, не забывая измерить вес, если это твердое вещество, или объем, если это жидкость. Все это очевидные меры предосторожности, не требующие особых указаний.
Если объектом исследования являются желудок и его содержимое, содержимое следует аккуратно перелить в высокий конический стакан; орган разрезать, разложить на стеклянной пластинке и детально изучить с помощью лупы, отбирая любые подозрительные вещества для более пристального наблюдения. Слизистую оболочку теперь следует тщательно промыть с помощью промывалки, и если есть необходимость уничтожить желудок, в важных случаях может оказаться существенным сфотографировать его. После добавления промывных вод к содержимому желудка осадок отделяют и подвергают осмотру, поскольку следует помнить, что помимо обнаружения яда знание характера пищи, съеденной умершим в последний раз, может иметь чрезвычайную ценность.
Если смерть действительно наступила от болезни, а не от яда, или если она была вызвана ядом, но при этом не удается получить никаких определенных указаний на конкретный яд ни по симптомам, ни по сопутствующим обстоятельствам, перед аналитиком встает трудная задача попытаться инициировать процесс анализа, который позволил бы обнаружить любой яд в животном, растительном или минеральном царстве. Для этой цели я разработал следующий процесс, который отличается от опубликованных ранее главным образом тем, что в нем уделяется первостепенное значение операциям в высоком вакууме и рутинному использованию биологического эксперимента. Взяв один из наиболее сложных случаев, которые могут возникнуть, а именно тот, когда в распоряжении имеется лишь небольшое количество органического твердого вещества или жидкости, наилучший метод процедуры заключается в следующем:—
Небольшая часть оставляется и исследуется микроскопически и, если сочтут нужным, подвергается различным экспериментам по «культивированию». Большая часть немедленно исследуется на летучие вещества и, будучи помещена в крепкую колбу и, если она нейтральная или щелочная, слабо подкислена винной кислотой, соединяется со второй (или приемной) колбой посредством стеклянной трубки и каучуковых пробок. Каучуковая пробка приемной колбы имеет двойное отверстие, чтобы с помощью второго кусочка угловой трубки иметь возможность соединиться с ртутным насосом, описанным в труде автора «Пищевые продукты» (Foods), рисунок которого здесь воспроизводится (см. прилагаемый рисунок). С помощью хорошего водяного насоса с достаточной длиной сливной трубки также можно получить вакуум, который для практических целей столь же эффективен, как и вакуум, создаваемый ртутью; если сливная трубка выходит из лаборатории наружу над стоком, при работе с гниющими, вонючими жидкостями не ощущается никакого неприятного запаха. Получив вакуум и окружив приемную колбу льдом, дистиллят для предварительного тестирования обычно можно получить без применения какого-либо внешнего тепла; но если процесс идет слишком медленно, колбу, содержащую исследуемые вещества или жидкость, можно аккуратно нагреть на водяной бане — вода, эфирные масла, различные летучие вещества, такие как синильная кислота, соляная кислота, фосфор и т. д., если они присутствуют, перегонятся. Полезно таким образом максимально освободить вещество от летучих веществ и воды. Когда больше ничего не перегоняется, дистиллят можно тщательно исследовать путем повторной перегонки и с помощью различных соответствующих тестов.
Следующим шагом является тщательное высушивание образца. Это лучше всего осуществлять также в вакууме с использованием того же аппарата, только на этот раз приемная колба должна быть наполовину заполнена концентрированной серной кислотой. Применяя теперь очень слабое нагревание к первой колбе и охлаждая приемник с серной кислотой, даже такие вещества, как печень, можно за двадцать четыре часа довести до состояния, пригодного для измельчения в порошок.
Этот рисунок взят из книги «Пищевые продукты» (Foods). B — эксикатор (колокол), который может быть пригнан с помощью пробки к холодильнику; R изготовлен из железа; край эксикатора погружен в ртуть, которую вмещает глубокая канавка.
Получив с помощью этих средств почти сухую хрупкую массу, ее измельчают в крупный порошок и экстрагируют петролейным эфиром; экстракцию можно осуществлять либо в специальном аппарате (как, например, в большом аппарате Сокслета), либо в химическом стакане, помещенном в «аппарат для регенерации эфира» (см. рис.), который соединен с вертикальным холодильником. Петролейный экстракт выпаривают, и он оставляет жировое вещество, возможно, загрязненное следами какого-либо алкалоида, который могло содержать вещество; ибо хотя большинство алкалоидов нерастворимо в петролейном эфире, тем не менее они в небольших количествах захватываются маслами и жирами и экстрагируются вместе с жиром петролейным эфиром. Следовательно, всегда необходимо исследовать петролейный экстракт путем его взбалтывания с водой, слегка подкисленной серной кислотой, которая извлечет из жира любые следы алкалоида и позволит обнаружить такие алкалоиды с помощью обычных «групповых реагентов».
Вещество, теперь по большей части освобожденное от воды и жира, настаивают на холоде с абсолютным спиртом в течение нескольких часов; спирт отфильтровывают и дают ему испариться самопроизвольно или, если важна скорость, его можно перегнать в вакууме. Следующая обработка проводится горячим 90-процентным спиртом, и после фильтрования сухой остаток исчерпывающе обрабатывают эфиром. Удаленные путем отгонки эфир и спирт оставляют экстракты, которые могут быть растворены в воде и испытаны — как химически, так и биологически — на алкалоиды, гликозиды и органические кислоты. Следует также помнить, что существуют некоторые металлические соединения (как, например, сулема), которые растворимы в спирте и эфирных растворителях, и их нельзя упускать из виду.
Остаток после последовательного воздействия на него петролейным эфиром, спиртом и эфиром свободен как от воды, так и от жиров, а также лишен всех органических ядовитых оснований и начал, и остается лишь обработать его на металлы. Для этой цели его помещают в реторту и отгоняют один или два раза досуха с известным количеством концентрированной чистой соляной кислоты.
Если мышьяк присутствовал в виде арсенистой кислоты, он перегнался бы в виде треххлористого соединения и был обнаружен в дистилляте; при усилении нагревания органическое вещество обугливается и большая его часть разрушается. Дистиллят насыщают сероводородом, и любой образующийся осадок отделяют и исследуют. Остаток в реторте будет содержать фиксированные металлы, такие как цинк, медь, свинец и т. д. Его обрабатывают разбавленной соляной кислотой, фильтруют, фильтрат насыщают SH₂ и собирают любой осадок. Фильтрат теперь обрабатывают достаточным количеством ацетата натрия для замещения соляной кислоты, снова насыщают SH₂ и собирают любой осадок для испытания на цинк, никель и кобальт. Посредством этой обработки, а именно:—
Дистилляция в вакууме при низкой температуре,
Сбор летучих продуктов,
Обезвоживание органических веществ,
Извлечение из сухой массы жировых веществ и алкалоидов, гликозидов и т. д. с помощью эфирных и спиртовых растворителей,
Разрушение органического вещества и поиск металлов,
— можно провести весьма добротный и полный анализ из небольшого количества материала. Однако этот процесс несколько несовершенен в отношении фосфора, а также щавелевой кислоты и оксалатов; эти яды, если они подозреваются, должны специально разыскиваться способом, который будет более подробно описан в разделах, посвященных им. В большинстве случаев имеется достаточно материала, чтобы позволить разделение на три части — одну для органических ядов в целом, одну для неорганических и третью в качестве резерва на случай аварии. Когда дело обстоит таким образом, хотя для органических начал только что описанный процесс вакуумной дистилляции по-прежнему остается в силе, самым удобным способом будет не использовать эту часть для металлов, а поступить с порцией, зарезервированной для неорганических ядов, следующим образом — путем разрушения органического вещества.
Разрушение органического вещества посредством простой дистилляции с помощью чистой соляной кислоты по меньшей мере равноценно разрушению с помощью серной кислоты, хлората калия и методов обугливания. Поскольку целью химика является не растворение каждого фрагмента клеточной ткани, мышцы и сухожилия, а просто всех минеральных ингредиентов, чем меньше органического вещества переходит в раствор, тем лучше. Тот факт, что соляная кислота не растворяет сульфат бария и сульфат свинца, а сульфид мышьяка также почти нерастворим в этой кислоте, не является возражением против рекомендуемого метода, поскольку аналитик всегда имеет возможность подвергнуть остаток специальной обработке на эти вещества. Сульфиды, осаждаемые сероводородом из кислых растворов, — это мышьяк, сурьма, олово, кадмий, свинец, висмут, ртуть, медь и серебро. Те, которые не осаждаются, — железо, марганец, цинк, никель и кобальт.
Как правило, присутствует только один яд; так что если сульфид и обнаружится, то лишь в виде исключения он будет принадлежать более чем одному металлу.
Цвет осадка от сероводорода — желтоватый или черный. Желтые и оранжевые осадки — это сера, сульфиды мышьяка, сурьмы, олова и кадмия. В чистых растворах их можно почти различить по их различным оттенкам, но в растворах, загрязненных небольшим количеством органического вещества, цвета могут быть неразличимы. Сульфид мышьяка имеет бледный желтый цвет; и если произойдет крайне маловероятное обстоятельство, когда в одном растворе окажутся мышьяк, сурьма и кадмий, сульфид мышьяка можно сначала отделить аммиаком, а сульфид сурьмы — сульфидом натрия, оставив сульфид кадмия нерастворимым в обоих процессах.
Черные осадки — это свинец, висмут, ртуть, медь и серебро. Черный сульфид освобождают от мышьяка, если он присутствует, с помощью аммиака и обрабатывают при нагревании с разбавленной азотной кислотой, которая растворяет все сульфиды, кроме сульфидов ртути и олова, так что если получается полный раствор (за исключением хлопьев серы), очевидно, что оба эти вещества отсутствуют. Присутствие меди выдается синим цветом раствора азотной кислоты и с помощью ее специфических реакций; свинца — глубоким желтым осадком, выпадающим при добавлении к раствору хромата калия и ацетата натрия; висмута — белым осадком при разбавлении водой. Если азотная кислота оставляет черный нерастворимый осадок, это, вероятно, сульфид ртути, и его следует обработать концентрированной соляной кислотой для отделения хлопьев серы, выпарить досуха, снова растворить и испытать на ртуть с помощью йодида калия, медной фольги и т. д., как описано в статье о ртути. Цинк, никель и кобальт также испытываются в фильтрате, как описано в соответствующих статьях об этих металлах.
ОБЩИЙ МЕТОД АУТЕНРИТА.
§ 32. Общий метод процедуры был опубликован В. Аутенритом.[43]
[43] Kurze Anleitung zur Auffindung der Gifte, Freiburg, 1892.
Он делит ядовитые вещества для целей разделения и обнаружения на три класса:—
Яды, способные перегоняться из кислого водного раствора.
Органические вещества, не способные перегоняться из кислых растворов.
Металлические яды.
Там, где это возможно, жидкость или твердые тела, представленные на исследование, делят на четыре равные части: одна из частей хранится в резерве на случай аварии или в качестве контроля; одну из оставшихся трех частей подвергают дистилляции; вторую исследуют на органические вещества; а третью — на металлы. После экстракции органических веществ из части № II остаток может быть добавлен к части № III с целью поиска металлов; а если общее количество невелико, весь процесс можно проводить без разделения.
I. ВЕЩЕСТВА, ОТДЕЛЯЕМЫЕ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ.
Вещества помещают в вместительную колбу, при необходимости разбавляют водой до консистенции жидкого супа, добавляют винную кислоту до явно кислой реакции и подвергают дистилляции.
Таким способом фосфор, синильная кислота, карболовая кислота, хлороформ, хлоралгидрат, нитробензол, анилин[44] и спирт могут быть отделены и идентифицированы по реакциям, приведенным в разделах этой работы, описывающих эти вещества.
[44] Анилин представляет собой слабое основание, поэтому, хотя раствор и является кислым, часть анилина перегоняется при нагревании.
II. ОРГАНИЧЕСКИЕ ЯДЫ, НЕ ЛЕТУЧИЕ В КИСЛОМ РАСТВОРЕ.
Часть № II смешивают с удвоенным объемом абсолютного спирта, добавляют винную кислоту до явно кислой реакции и помещают в колбу, соединенную с обратным холодильником Либиха; затем ее нагревают в течение 15–20 минут на водяной бане. После охлаждения смесь фильтруют, остаток тщательно промывают спиртом и выпаривают до жидкого сиропа в фарфоровой чашке на водяной бане. Затем чашке дают остыть и обрабатывают 100 куб. см воды; жиры и смолистые вещества отделяются, водный раствор фильтруют через предварительно смоченную шведскую бумагу: если жидкий фильтрат прозрачен, его можно сразу взбалтывать с эфиром, но если он не прозрачен и особенно если он более или менее слизистый, его снова выпаривают на водяной бане до консистенции экстракта; экстракт обрабатывают 60–80 куб. см абсолютного спирта (что осаждает слизь и декстриноподобные вещества), спирт выпаривают, а остаток растворяют в 60–80 куб. см дистиллированной воды; затем его взбалтывают с эфиром, как в процессе Драгендорфа, и таким образом отделяют и идентифицируют такие вещества, как дигиталин, пикриновая кислота, салициловая кислота, антипирин и другие.
После этой обработки эфиром и отделения эфирного экстракта водный раствор сильно подщелачивают едким натром и снова взбалтывают с эфиром, который растворяет почти каждый алкалоид, кроме морфина и апоморфина; эфирный экстракт отделяют, а оставшийся алкалоид идентифицируют с помощью подходящих тестов.
Водный раствор, теперь лишенный веществ, растворимых в эфире как из кислых растворов, так и из растворов, сделанных щелочными с помощью соды, исследуют на морфин и апоморфин; апоморфин отделяют путем предварительного подкисления части щелочного раствора соляной кислотой, затем подщелачивания аммиаком и извлечения эфиром. Морфин отделяют из того же раствора путем извлечения теплым хлороформом.[45]