Р.Дж. Фланаган и соавт. Фундаментальная аналитическая токсикология. 2-е изд. Чичестер, 2008

Рецензируемое руководство написано коллективом известных английских исследователей, работающих в различных университетах и госпиталях Великобритании. Книга состоит из 17 глав, подробнейшим образом освещающих все разделы химико-токсикологических исследований.

Первая глава посвящена истории токсикологической химии и этапам развития физико-химических методов анализа токсикантов начиная с середины XVIII века и до наших дней. В этой же главе обсуждаются основные проблемы работы службы аналитической токсикологии, начиная с этапа отбора проб и выбора аналитического метода и заканчивая валидацией методик и обеспечением, в том числе контролем качества работы. В этой же главе рассматриваются отрасли, в которых аналитическая токсикология является важным звеном: клинические и доклинические исследования, судебно-медицинская экспертиза, наркология, лекарственный мониторинг, экология.

Вторая глава посвящена отбору, транспортировке и хранению образцов для химико-токсикологического анализа. В ней рассматриваются виды клинических проб (как от живого человека, так и от трупа), а также особенности их отбора. Наряду с традиционными приемами и методиками в данном руководстве приводятся правила отбора крови для качественного и количественного анализа токсикантов, пота, цереброспинальной жидкости, волос и ногтей, выбора мест инъекций, а также устройства для отбора слюны и др.

В третьей главе рассмотрены вопросы пробоподготовки. Приведены такие способы пробоподготовки, как прямой анализ, осаждение белков, микродиффузия, парофазный анализ и концентрирование, а также различные виды экстракции. В разделе жидко-жидкостной экстракции представлена теория рН-контролируемой жидко-жидкостной экстракции и ее практическое применение, а также ион-парной экстракции. Подробнейшим образом описана твердофазная экстракция, колонки, на которых она проводится, а также твердофазная микроэкстракция как разновидность твердофазной экстракции. Помимо всего прочего, приведены такие «экзотические» методы пробоподготовки, как надкритическая жидкостная экстракция и ускоренная жидкостная экстракция. В этой же главе рассматриваются вопросы измерения концентрации несвязанных и связанных с белками веществ (ультрафильтрация и равновесный диализ). Здесь же в отдельных параграфах рассматриваются вопросы гидролиза конъюгированных метаболитов, дериватизации и некоторые специальные вопросы химико-токсикологического анализа волос и ногтей.

В четвертой главе обсуждаются вопросы идентификации токсикантов с помощью качественных химических реакций, спектрофотометрических методов в УФ- и видимой области, путем люминесцентного анализа. Цветные реакции идентификации рассматриваются достаточно кратко, в то же время авторы приводят ссылки на соответствующие издания и руководства английских авторов. В разделе «Спектрофотометрия» описан закон Ламберта—Бера, даны формулы расчетов, аппаратурные схемы приборов, указана последовательность операций при измерении длины волны на спектрофотометре, описаны различные виды приборов (двулучевые и однолучевые); рассказано о спектрофотометрии дериватов. Описан спектрофотометрический анализ, однако сказано, что этот анализ не является селективным и чувствительным, так как многие эндогенные вещества также поглощают в УФ- и видимой областях спектра. Приведены методики определения карбоксигемоглобина в крови, цианидов в плазме или моче, цианидов в крови микродиффузионным методом, а также методика колориметрического определения сульфаниламидов. В параграфе «Люминесценция» раскрыт физический смысл люминесценции, а именно флюоресценции, фосфолюминесценции и хемилюминесценции. Рассмотрены факторы, влияющие на интенсивность флюоресценции и квантовый выход. Даны описания приборов и схемы их работы. Показаны преимущества флюоресцентного анализа. Представлена поэтапная схема анализа хинина методом спектрофотофлюориметрии. Описаны метод хемилюминесценции, приборы и схемы их работы, использование люминола в данном методе.

Пятая глава посвящена введению в хроматографию и капиллярный электрофорез. Рассказывается история развития хроматографии, рассматриваются теоретические аспекты (распределение аналита между фазами, эффективность колонки, размывание зон, селективность, асимметрия пиков и т.д.), даны различные схемы и формулы расчетов показателей в хроматографии, объяснен их физический смысл. Отдельно рассматривается оценка времени удерживания аналита.

Шестая глава посвящена методам тонкослойной хроматографии и высокоэффективной тонкослойной хроматографии.

В седьмой главе рассматривается метод газовой хроматографии (ГХ) рассказывается о его преимуществах и ограничениях. Подробно описаны приборы, используемые в ГХ, их составляющие (инжектор, детекторы, колонки), все схемы деталей. Также даны таблицы различных неподвижных фаз с указанием структуры фазы и требуемой температуры для работы с этой колонкой. Рассказано о дериватизации, хиральном разделении, применении ГХ в аналитической токсикологии (систематический анализ, качественный анализ). Приведены методики пробоподготовки основных токсикантов для анализа методом ГХ, а также рассматривается анализ летучих соединений.

Восьмая глава посвящена высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Покзаны основные преимущества метода, а также ограничения и недостатки, описана аппаратура для ВЭЖХ, приводятся схемы приборов. Отдельный параграф посвящен детекторам, даны схемы всех детекторов, описан принцип работы, условия применения. Специальный раздел выделен для обсуждения колонок, используемых в ВЭЖХ, подробно описаны матрицы, используемые для заполнения колонок, свойства, размеры частиц и т.д. В этой же главе обсуждаются различные варианты ВЭЖХ (нормально-фазовая, обращенно-фазовая, ионообменная, ионопарная и препаративная хроматография), а также вопросы разделения хиральных молекул методом ВЭЖХ.

Девятая глава отведена относительно новому методу — капиллярному электрофорезу, рассказывается о самом методе, описана электрофоретическая подвижность, даны схемы и формулы расчетов. Показана эффективность метода, описаны зоны разделения, способы введения пробы (гидродинамическая инжекция, электрокинетическая инжекция, «суммирование» образца), рассказано о детектировании, воспроизводимости; сообщается о мицеллярной электрокинетической капиллярной хроматографии и других видах капиллярной электрокинетической хроматографии (капиллярная электрохроматография, капиллярный гель-электрофорез, капиллярное изоэлектрическое фокусирование). Рассказывается также о применении капиллярного электрофореза в аналитической хроматографии, в том числе для разделения хиральных молекул.

В десятой главе рассмотрена масс-спектрометрия (МС); рассказано об истории развития метода, приборах, включая подробные схемы деталей и описание принципа работы, рассказано о расшифровке полученных данных. Подробно описаны комплексные методы, такие как ГХ-МС и ВЭЖХ-МС, включая различные спектры. Описаны различные виды ионизации для каждого метода с подробными схемами, а также применение в аналитической токсикологии. Рассказано о количественном анализе методом МС.

Одиннадцатая глава посвящена анализу токсичных металлов и следовых количеств элементов методами атомно-абсорбционной спектроскопии и атомно-эмиссионной спектроскопии, рентгенофлюоресцентного анализа, МС с индуктивно-связанной плазмой, нейтроноактивационного анализа, а также колориметрическими, флюорометрическими, каталитическими, хроматографическими и электрохимическими методами. В данном разделе изложены история развития методов, определение основных веществ, правила отбора проб и их хранения, приведена таблица с указанием элемента и необходимого количества образца с комментариями, способы пробоподготовки.

Иммунохимические и иммуноферментные методы рассматриваются в двенадцатой главе; сообщается история развития иммунных методов анализа, описаны основные принципы методов, проведение разных видов иммуноанализа (радиоиммуноанализ, неизотопный иммуноанализ), гомогенные и гетерогенные виды иммуноанализа (ELISA). Также рассказывается о калибровке, количественном анализе и подтверждении качества анализа. Дополнительно описаны мешающие проведению иммуноанализа факторы.

Тринадцатая глава посвящена токсикологическому тестированию при оказании медицинской помощи; описывается практика проведения экспресс-анализа на токсиканты, взятие проб для анализа, процедура анализа на различные токсиканты (этанол, наркотики, парацетамол, салицилаты, змеиные яды и др.), факторы, мешающие проведению токсикологического мониторинга.

В четырнадцатой главе изложены правила хранения реагентов, стандартов и калибровочных растворов, аспекты количественного анализа (аналитическая ошибка, способы минимизации ошибок, точность и воспроизводимость, калибровка, посерийный анализ), даны формулы расчетов, графики. Рассматривается использование внутреннего стандарта при проведении количественной оценки, преимущества, формулы расчета, недостатки этого метода, контроль качества и оценка эффективности. Рассматриваются также правила рабочего распорядка, повышение квалификации персонала, правила ведения лабораторных журналов.

В пятнадцатой и шестнадцатой главах излагается современный взгляд на фармакокинетику. Показаны пути попадания ксенобиотиков в организм, всасывание, распределение, метаболизм (включая реакции двух фаз биотрансформации), выведение. Описываются общие понятия фармакокинетики, даны формулы расчетов и графики, а также нелинейная фармакокинетика, многочастевые модели, независимые параметры фармакокинетики.

В отдельном параграфе обсуждается токсикокинетика, описываются отличия от лекарственной кинетики.

В заключительной, семнадцатой, главе рассматриваются вопросы клинической интерпретации аналитических результатов, описывается влияние различных факторов (фармакогенетика, возраст, пол, заболевания, особенности ферментной системы) на токсикокинетику. Значительное внимание уделяется вопросам возрастной, гендерной токсикокинетики, ингибированию и индукции ферментов, исследованию острых и летальных отравлений. В конце главы дана краткая справочная информация по интерпретации результатов анализа на некоторые вещества: антидепрессанты, антипсихотики, угарный газ, цианиды, каннабиноиды, кардиотоксические лекарственные средства, кокаин, наркотики, способствующие сексуальной агрессии, этанол, опиаты и опиоиды, гипогликемические лекарственные средства и др.

Рецензируемое руководство представляет несомненный интерес для работников химико-токсикологических и судебно-химических лабораторий, преподавателей, аспирантов и студентов фармацевтических факультетов, а также для лиц, профессия которых связана с токсикологической химией.

Ст. преподаватели кафедры фармацевтической и токсикологической химии фармацевтического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова

к.ф.н. А.Р. Трофимов, к.ф.н. А.Е. Петухов