Больших успехов в области токсикологии удалось достичь к середине XX века благодаря физике. С тех пор как немецкие исследователи Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф в 1859 году создали предпосылки применения спектрального анализа для нужд судебной медицины, прошло ровно сто лет. В 1895 году благодаря открытию рентгеновских лучей появился еще один вид лучей, также образующих спектры. В 1912 году немецкий физик, лауреат Нобелевской премии фон Лауэ указал на то, что кристаллы химических веществ могут служить призмами для преломления рентгеновских лучей. Если пропускать рентгеновские лучи через подобный кристалл, то он преломляет часть лучей таким специфическим образом, что по виду преломления можно судить о происхождении соответствующего кристалла. Английский ученый, лауреат Нобелевской премии У. Брэгг, голландский ученый, лауреат Нобелевской премии П. Добье, работавший в Цюрихе, в Берлине и позднее в США, а также его швейцарский коллега П. Шеррер разработали в годы, предшествовавшие первой мировой войне, и после 1914 года метод рентгеновского структурного анализа кристаллов. Позже подверглись регистрации особые свойства тысяч кристаллизированных химических веществ, отмеченных при рентгеновском структурном анализе. Но лишь в 1949, 1950, 1952 и 1955 годах токсикологи Л. Андерсон, Розенблюм, Марион, Гублей, Л. Леви и Г. Фармило распознали значение ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии для идентификации многих алкалоидов из экстрактов Стаса. В это время на чрезвычайное значение рентгеновского структурного анализа для токсикологии обратили внимание такие токсикологи, как датчанин Т. Гуанг и бельгиец Г. Лакруа. Этот анализ позволял просто и быстро определять кристаллы различных алкалоидов, а тем самым и сами алкалоиды. Американские ученые Варнс, Марвин, Габарино и Шепард возглавили работу по систематизации характерных признаков, способствуя идентификации с помощью рентгеновского спектрального анализа большого числа алкалоидов.

Но может быть, все это было не самым важным. Более важное открытие носит странно звучащее название «хроматография». Прежде всего англичанин А. Карри обеспечил этому методу анализа триумфальное шествие в токсикологию.

В 1903 году русский ботаник Цвет изучал водные растительные экстракты, которые содержали различные натуральные красящие вещества. Один из этих экстрактов он наливал в стеклянную трубку-колонку, наполненную порошком мела. При этом мел впитывал красящее вещество из экстракта. В головной части меловой колонки возникал слой, в котором оседали все красящие вещества, а с нижнего конца колонки стекал чистый водяной раствор растительного экстракта. Далее происходило неожиданное. Когда ученый сверху снова заливал воду в трубку-колонку, то цветная зона опускалась, но не целиком. Красящие вещества отделялись друг от друга и повисали на различной высоте колонки с четкими границами между цветами. Если снова наливали воду, то они опускались, стекая одно за другим.

Цвет открыл способ разделения смесей различных веществ и разложения их на составные части. Этот способ разделения получил название «хроматографический анализ», по названию краски (хрома) и письма (графия) на греческом языке. Способ этот был забыт и в начале 30-х годов вновь открыт немцем Рихардом Кюном в Гейдельберге. Выяснилось, что с помощью хроматографии можно разлагать на составные части различные химические вещества и таким образом идентифицировать их составные части. Если составные части были бесцветными, то их положение в колонке определялось с помощью ультрафиолетовых лучей или реактивов, которые, как и при токсикологических анализах, давали определенные цвета.

Хроматография

Наконец выяснилось, что мел можно заменить фильтровальной бумагой, которая давала тот же результат. С 1950 по 1960 год токсикологи овладевали новым методом. Бумажная хроматография стала для определения алкалоидов самым великим достижением со времен Стаса. В разработке этого метода принимали участие многие ученые: англичанин Карри, немцы Цандер и Зиммер, бразильцы Морес и Пальма, американец Генест, швейцарцы Бюхи, Шумахер и другие ученые. Созданные на протяжении столетия цветные реактивы стали средством, которое делает видимыми бесцветные алкалоиды, в мельчайших количествах оседающие раздельно на фильтровальной бумаге.

С введением хроматографического анализа в систему токсикологии закончилась столетняя история охоты за растительными алкалоидами и за их синтетическими родственниками. И все же это был лишь один акт из драмы человеческих усилий, заблуждений, триумфов, новых заблуждений и новых триумфов. Правда, речь идет об акте, определившем ход дальнейшего развития всей судебной токсикологии.

Борясь с алкалоидами, токсикология попутно научилась распознавать действие большого числа других ядов и определять их. Вместо когда-то известного небольшого ряда металлических и минеральных ядов эпоха химии и индустрии породила необозримое количество ядов и расширила круг их распространения. Их ряд протянулся от соединений марганца, железа, никеля и меди до таллия. В виде стиральных порошков, ядохимикатов для борьбы с насекомыми и медикаментов они попали в руки миллионов людей. Маленький ручеек газообразных ядов, как, например, газ синильной кислоты, также превратился в необозримый поток. Возглавлял ряд ядовитых газов по-прежнему углекислый газ. За ним следовали сероводородные и сероуглеродные соединения вплоть до трихлорэтилена. Все эти ядовитые вещества попадали в руки людей. То же самое относится к множеству кислот и щелочей, от метилсульфата до салициловой кислоты, компонента жаропонижающего и болеутоляющего аспирина, завоевавшей весь мир и уже много десятилетий занимающей третье место среди ядов самоубийц после углекислого газа и барбитуратов.

Ни один наблюдатель не мог бы оспаривать факта, что из первых усилий шедших на ощупь пионеров выросла целая наука. И все же, несмотря на все триумфы, все успехи, уже в XIX веке встал вопрос: достаточно ли доказать наличие яда в выделениях, в крови и в тканях тела живых или мертвых, чтобы установить, идет ли здесь речь о жертве умышленного отравления, самоубийства или о медицинском и профессиональном отравлении? Достаточно ли, как это иногда случалось, приблизительного определения количества обнаруженного яда и сделанных на этом основании приблизительных выводов о количестве принятого жертвой яда? Не следовало бы найти методы точного определения количества обнаруженных ядов? Не в этом ли заключается главная цель, венец всех усилий?

10. Снова мышьяк! Атомное исследование и радиоактивное измерение мышьяка в волосах человека. Лондон, 1911 год

Арестовывая 4 декабря 1911 года лондонского страхового агента Фредерика Генри Седдона около его дома на Толлингтон-парк, 63, шеф-инспектор Скотланд-ярда Альфред Уорд заявил: «Я арестовываю вас за умышленное отравление мышьяком Элизы Мэри Барроу».

Еще раз, спустя семьдесят лет, на арене нашей истории появился мышьяк. С тех пор как за Марией Лафарг захлопнулись ворота тюрьмы, ни на минуту не затихала борьба с отравлениями мышьяком.

В 1842 году немецкий химик Гуго Райнш из Цвейбрюккена опубликовал новый метод обнаружения мышьяка. Он заключался в следующем: раствор, в котором предполагалось наличие мышьяка, смешивали с соляной кислотой и доводили до кипения. Затем туда помещали медную проволоку. Находящийся в растворе мышьяк оседал на меди в виде серого налета. Когда в 1859 году при подозрительных обстоятельствах скончалась вторая жена английского врача Смэтхерста, Тэйлор подверг анализу методом Райнша рвотную массу пострадавшей и во время предварительного следствия утверждал, что нашел мышьяк. Но еще до начала процесса он был вынужден признать свою ошибку. Согласно правилам, он проверил использованную им соляную кислоту, не содержит ли она мышьяк, но никому, в том числе и Райншу, не пришло в голову, что мышьяк может содержаться также в меди. К своему ужасу, Тэйлор установил, что обнаруженный им мышьяк был занесен в исследуемое вещество вместе с медной проволокой. Двумя десятилетиями позже такую же ошибку допустил Франц Леопольд Зонненшайн, профессор химии в Берлине и автор нашумевшего учебника по судебной химии.