Фактори, що впливають на ефективність ізолювання речовин.

Ефективність екстракції "лікарських" отрут з біологічного об'єкту залежить від ряду факторів, що впливають на кожну зі стадій ізолювання на ступінь екстракції отрути і супутніх домішок.

Вибір умов ізолювання визначається кількісним співвідношенням отрути і домішок, тому що значний вміст домішок супроводжується многостадійним очищенням і втратою анализуючої токсичної речовини.

При загальних і окремих методах ізолювання процес екстракції отрути проводиться:

І - в системі mвepде тіло - рідина, тобто екстракція отрути з біологічного об'єкту,

II - в системі рідина - рідина, тобто екстракція отрути з отриманої водної витяжки в органічний розчинник.

Процес екстракції отрути з біологічного матеріалу багатостадійний і основними стадіями цього процесу є:

· Проникнення екстрагенту в клітини і тканини трупного матеріалу й в інші об'єкти, в яких знаходиться досліджувана речовина.

· Розчинення отрути і домішок в екстрагенті або взаємодія з екстрагентом в клітинах і тканинах біологічного матеріалу.

· Перенесення розчинених отрут і домішок через оболонки клітин у міжклітинний простір і змішування витягнутих з клітин речовин з основною масою екстрагенту.

Фактори, що впливають на ступінь ізолювання «лікарських» отрут з біологічного матеріалу:

1. Ступінь здрібнення біологічного матеріалу.

2. Значення рН середовища.

3. Природа і властивості рідин, які використовуються для ізолювання отрут.

4. Природа кислоти, яка використовується для підкислення екстрагенту.

5. Йонна сила розчинів.

1. При збільшенні ступеня здрібнення біологічного матеріалу при використанні ножиців ( шматочки 0,3-0,5см); м'ясорубки ( шматочки 0,05-0,1см); гомогенізатора (шматочки розміром близько 0,01см) зростає ступінь ізолювання, як отрути так і домішок, що вимагає багатостадійного очищення витяжки з можливою втратою аналізованої речовини.

Гарний результат по здрібненню біологічного матеріалу дає заморожування об'єкту з наступним відтаєнням, при цьому відбувається розрив клітин і звільнення їхнього вмісту для екстракції.

2. Оптимальним значенням рН середовища, при якому максимально руйнуються зв'язки «лікарська» отрута – білок і отрути екстрагуються розчинниками, є значення рН 2-3. Вибір рН середовища зумовлений ізоелектричною точкою білкових речовин, який залежить від їхньої природи.

Білкові речовини є амфотерними сполуками. В залежності від рН середовища вони можуть дисоціювати як кислоти і як основи. При визначеному значенні рН середовища (ізоелектрична точка) число позитивних і негативних зарядів в білку стає однаковим. В цьому випадку сумарний заряд білка буде рівним нулю і білок стає нерухомим в електричному полі.

Ізоелектрична точка альбуміну відповідає рН 4,8; β-глобуліну -5,2; α-глобуліну - 6,4; фібриногену – 5,4. При рН вище ізоелектричної точки білки мають негативний заряд, при рН нижче ізоелектричної точки - позитивний заряд.

В живому організмі є необхідні умови (рН крові 7,35 - 7,40, рН середовища в тканинах і органах 6,8 - 7,2) для взаємодії «лікарських» отрут і білків.

Створення рН 2-3 при екстракції «лікарських» отрут водою з біологічного об'єкту збільшує і кількість білкових домішок у витяжці, що зумовлено підвищенням гідратації молекул білків, пептидів, амінокислот, пігментів і покращенням їх розчинності у воді.

3. Природа рідин, які використовуються для ізолювання отрут, зумовлює їх властивості:

· Проникати в клітини і тканини біологічного матеріалу.

· Розчиняти отруйні речовини, їх метаболіти, а також їх солі.

· Розчиняти як можна менші кількості домішок, що переходять з біологічного матеріалу у витяжки.

При попаданні отруйної речовини в організм людини, він проникає всередину клітин, розподіляється в позаклітинній рідині і жировій тканині. Якщо після настання смерті отруйна речовина виявилася всередині клітин, то для витягу екстрагент проникає в клітину через клітинну мембрану і змішується з внутрішньоклітинною рідиною.

Враховуючи, що до складу плазмотичної мембрани клітини входять білки і ліпіди, велике значення має здатність розчинників змішуватися з водою і ліпідами тканин, органів, тобто гідро-ліпофільні властивості, залежно від яких розчинники поділяються на три групи:

1. Гідрофільні розчинники, що змішуються з водою і не змішуються з ліпідами (високополярні розчинники - водні розчини кислот, основ, буферні розчини).

2. Ліпофільні розчинники,щозмішуються з ліпідамиі не змішуються з водою (малополярні розчинники - хлороформ, ефір, бензол, гексан і ін.).

3. Амфіфільні розчинники,що змішуються як з водою, так і з ліпідами тканини (метанол, етанол, ацетонітрил, ацетон і ін.).

Отже, через клітинну мембрану найлегше проникають амфіфільні розчинники, тому що мають спорідненість і до гідрофільної (білкової), і до гідрофобної (ліпідної) ділянок мембрани. Однак, амфіфільні екстаргенти будуть розчиняти білкові і жирові ділянки мембрани, а також вміст клітини, що значно збільшить кількість домішок у витяжках.

Лікарські речовини кислотного й основного характеру в залежності від рН середовища можуть знаходитися в тканинах йонізованій і в нейонізованій (молекулярній) формі - ліпофільні й амфіфільні розчинники.

Розчинність отрут залежить від діелектричної проникності розчинників. При зниженні діелектричної проникності екстрагентів сили притягання між молекулами отруйних речовин зростають, що погіршує їхню розчинність.

4. Природа кислоти, яка використовується для підкислення екстрагенту, впливає на ступінь ізолювання алкалоїдів і синтетичних лікарських сполук основного характеру з біологічного матеріалу, що зумовлено різною розчинністю солей азотистих основ з різними кислотами.

Наприклад, для ізолювання сильних основ – алкалоїдів, використовують воду, підкислену сульфатною кислотою, яка утворює добре розчинні солі.

5. На збільшення розчинності отруйних речовин впливає іонна сила розчинів, яка залежить від концентрації електролітів у цих розчинах - ефект всолювання.