|
Шпаргалка токсикология. 1. Предмет и содержание токсикологической химии, основные проблемы, задачи и перспективы развития. Взаимосвязь с другими дисциплинами (медицинскими судебной медициной, клинической токсикологией, наркологией медико биологическими, химическими и др.)
1. Предмет и содержание токсикологической химии, основные проблемы, задачи и перспективы развития. Взаимосвязь с другими дисциплинами (медицинскими: судебной медициной, клинической токсикологией, наркологией; медико - биологическими, химическими и др.)
Токсикологическая химия – это наука о химических превращениях токсических веществ и их метаболитов в организме, методах их выделения из объектов биологического происхождения, обнаружения и количественного определения.
Задачи ТХ: разработка новых и усовершенствование применяемых методов выделения (изолирования), обнаружения и количественного определения токсических веществ в жидкостях, органах и тканях организма и во внешней среде, а также методов изолирования, обнаружения и определения продуктов их превращения (метаболитов) в живом организме и в трупе. Решение этих задач направлено на диагностику отравлений, оказание быстрой помощи отравившемуся, на предупреждение всякого рода отравлений токсическими веществами.
Токсикологическая химия является специальной фармацевтической дисциплиной и взаимосвязана с другими дисциплинами: медицинскими (фармакология, судебно-медицинская и клиническая токсикология), биологическими (биохимия, биология, фармакогнозия), химическими (фармацевтическая, аналитическая, органическая и др. химии).
|
2. Основные разделы токсикологической химии (аналитическая и биохимическая). их содержание.
Биохимическая токсикология - рассматривает вопросы токсикологического действия различных веществ на органы, процесс их всасывания, пути метаболизма, транспорта, распределения по органам и тканям, выделения.
Аналитическая токсикология- рассматривает вопросы связанных с подготовкой проб (объектов), включающих выделение (изолирование), очистку и концентрирование токсических соединений из разнообразных биологических объектов, а также правильное использование для качественного и количественного определения возможностей различных методов анализа, их рациональное сочетание.
|
3. ХТА: основные направления, объекты исследования. Специфические особенности.
ХТА - это совокупность методов применяемых в практике для изолированного обнаружения и количественного определения токсических веществ.
Особенности ХТА:
1.Чрезвычайное многообразие и разнохарактерность объектов исследования: это биологические жидкости (кровь, моча), рвотные массы, внутренние органы трупов людей, волосы, ногти, остатки пищевых продуктов и напитков, лекарственных средств, пестициды, препараты бытовой химии, посуда, предметы домашнего обихода, одежда, вода, земля и т.д.
2. Необходимость изолирования (извлечения) малых количеств (от мкг до мг) искомых химических веществ из сравнительно большого количества объекта исследования составляет вторую и главную специфическую особенность ХТА. От методов изолирования нередко зависит дальнейший ход химического анализа и даже его результаты.
3. В подавляющем большинстве случаев химику-токсикологу приходится работать со следовыми количествами химического вещества, как правило, не химически чистого, а находящегося в смеси с сопутствующими (соэкстрактивными, балластными) веществами, извлекающимися при изолировании, и оказывающими часто негативное влияние на результаты анализа. Приходится удалять эти балластные вещества введением дополнительных методов очистки.
Направления ХТА:
1) судебно-химическая экспертиза - ставит своей задачей обнаружение и количественное определение токсических веществ в биологических вещественных доказательствах. Целью анализа является получение объективных данных необходимых для следственных органов при раскрытии. Проводятся бюро судебно -медицинской экспертизой, экспертами прошедшими специальную подготовку. Объекты исследования: биологические материалы - это предметы, которые служат орудием совершения преступления или сохранившем о себе следы преступления.
2) Химико - токсикологический анализ- цель анализа: обнаружения ядовитых и СД веществ в организме человека. Проводится врачами лаборантами, объекты анализа: кровь, пот, рвотные массы.
3) Аналитическая диагностика острых отравлений и наркоманий.Объектами в этом случае являются биологические жидкости организма человека (кровь, моча, слюна, спинномозговая жидкость), а также остатки лекарственных и химических веществ, посуда и другие предметы, растения и т.д.. Вопросы аналитической диагностики острых отравлений и наркоманий решаются в химико-токсикологических лабораториях центров по лечению острых отравлений, токсикологических центров и отделений, центров экстракорпоральной терапии, наркологических диспансеров и других учреждений здравоохранения.
4) Санитарно - гигиеническая экспертиза - цель обнаружение в окружающей среде пищевых продуктов. Это экспертиза проводится с целью соответствующего сертификата на возможность производства, реализации определенных товаров или средств. Проводится в химических лабораториях специалистами санитарно - эпид. служб.
|
4.Клиническая токсикология. Понятие о ядах и отравлениях. Классификация ядовитых веществ в токсикологической химии.
Клиническая токсикология изучает острые и хронические заболевания, вызванные токсичными химическими веществами, с целью научного обоснования методов диагностики, профилактики и терапии отравлений.
Ядом, или ядовитым веществом, в токсикологии условно называют такое химическое вещество (или соединение), которое, будучи введено в организм в малых количествах, и действуя на него химически или физико-химически, при определенных условиях способно привести к болезни или смерти.
Отравлением, или интоксикацией, в токсикологии называется нарушение функций организма под влиянием ядовитого вещества, что может закончиться расстройством здоровья или даже смертью.
Классификация:
1) По природе: яды змей , насекомых, промыщленные яды, бытовые яды.
2) По методу их изолирования:
1) Группа токсикологически важных веществ, изолируемых дистилляцией («летучие яды»): синильная кислота, спирты, этиленгликоль, алкилгалогениды (хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, дихлорэтан), формальдегид, ацетон, фенол, уксусная кислота;
2) Группа токсикологически важных веществ, изолируемых экстракцией и сорбцией:А. Лекарственные средства (барбитураты, алкалоиды, синтетические лекарственны вещества - 1,4-бензодиазепины, производные фенотиазина, фенилалкиламины). Б. Наркотические вещества (каннабиноиды, эфедрон). В. Пестициды (фосфорорганические ФОП, ртуть органические РОП, хлорорганические ХОП - гептахлор, гексахлорциклогексан, производные карбаминовой кислоты – севин, производные фенола – динок, диносеб);
3)Группа токсикологически важных веществ, изолируемых минерализацией: «металлические яды» (соединения Ba, Pb, Mn, As, Cu, Sb, Bi, Hg и др.).
4)Группа токсикологически важных веществ, изолируемых экстракцией водой:кислоты (серная, азотная, соляная); щелочи (гидроксиды натрия, калия, аммония); нитраты и нитриты.
5)Группа токсикологически важных веществ, требующих особых методов изолирования: соединения фтора.
6) Группа веществ, не требующих особых методов изолирования: вредные пары и газы, оксид углерода.
|
5.Виды и клинические стадии отравлений. Доза ядовитого вещества.
Виды отравлений
1) Острые отравления – это одномоментное поступление в организм токсической дозы вещества. Характеризуется острым началом и проявлением специфических симптомов отравления. Острые отравления могут заканчиваться смертельным исходом в течение нескольких минут (синильная кислота и ее соли), часов или суток.
2)Хронические отравления возможны при повторном воздействии (в течение длительного периода времени) малых доз кумулирующихся в организме ядовитых веществ, не вызывающих острых отравлений, но достаточных для поражения той или иной функции организма. Они характеризуются медленным течением и неясно выраженными симптомами.
3) Преднамеренные отравления - происходят при использовании токсических веществ, лицами которые заранее знают последствия их действия.
4) Производственные
5) Профессиональные
6) Случайные
Стадии:
1. Токсикогенная стадия. В этот период токсический агент находится в организме в дозе, способной вызвать специфическое действие. Токсикогенная стадия включает 2 фазы распределения ядовитого вещества – резорбцию (до достижения максимальной концентрации яда в крови) и элиминацию (до момента полного выведения яда и его метаболитов из организма). На этой стадии принимаются специальные меры по детоксикации и лечению отравлений.
2. Соматогенная стадия. Она наступает после удаления или разрушения токсического агента в виде «следового» поражения структуры и функций различных органов и систем организма. Соматогенная стадия предполагает симптоматическое лечение последствий отравления.
Доза может быть индифферентной т.е. не оказывает токсического действия на организм.
Токсическая доза - доза вещества смертельная или летальная.
LD50 (LD100) – среднесмертельная (смертельная) доза ядовитого вещества, вызывающая гибель 50 (100%) подопытных животных при определенном способе введения (внутрь, на кожу и т.д., кроме ингаляции) в течение 2 нед. последующего наблюдения. Выражается в мг/кг массы тела животного.
LC50 (LC100) – концентрация (доза) ядовитого вещества, вызывающая гибель 50 (100%) подопытных животных при ингаляционном воздействии. Выражается в мг на 1 м3 воздуха.
|
6.Пути поступления ядов в живые системы. Механизмы проникновения ядов через мембраны.
Отравляющие вещества могут поступать в организм через желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, плаценту, а также путем внутривенного, внутримышечного или подкожного введения. Наибольшее судебно-медицинское значение имеет поступление ядов через рот. Этот путь проникновения ядов в организм является характерным для большинства пищевых и бытовых отравлений. Через дыхательные пути проникают ядовитые соединения из окружающего воздуха в виде газов, паров, пыли. Это возможно при отравлении бытовым газом, оксидом углерода (II) и различными газообразными веществами в помещениях с плохой вентиляцией. Через кожные покровы проникают растворимые в липидах вещества. Растворимые в воде яды через кожу могут проникать в незначительных количествах. Отравления путем парентерального поступления ядов (путем инъекций под кожу, в мышцы, в вену) встречаются редко и характеризуются тем, что вещество, минуя пищеварительный канал, сразу поступает в кровь. Через плаценту ядовитые вещества поступают от матери к плоду (например, этиловый спирт, лекарственные вещества, хлорсодержащие пестициды, соли тяжелых металлов и др.).
Мембрана представляет собой двойной фосфолипидный слой , в которой гидрофилы направлены наружу, гидрофобы - внутрь.
Основными механизмами транспорта веществ через мембраны являются: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, фильтрация и пиноцитоз.
1) Пассивная диффузия - обусловлена физическими закономерностями диффузии веществ, растворимых в липидах и воде. Особенностью этого механизма является то, что транспорт осуществляется только в сторону низкой концентрации и следует до достижения равновесия по обе стороны мембраны. Перенос вещества зависит от градиента концентрации между наружной и внутренней сторонами мембраны.
2) Облегченная диффузия происходит с участием специфических переносчиков. Как и при пассивной диффузии, вещества транспортируются без расхода энергии по концентрационному градиенту, но скорость ее выше, чем при пассивной диффузии.
3) Активный транспорт веществ через мембрану происходит против градиента концентраций и сопровождается затратой метаболитической энергии. С помощью активного транспорта осуществляется всасывание катионов натрия, калия, кальция, аминокислот, сердечных гликозидов, гормонов, витаминов и др. Активный транспорт наиболее часто осуществляется с помощью аденозинтрифосфатаз (АТФазы). В настоящее время достаточно хорошо изучены белковые каналы мембран, через которые происходит активный избирательный транспорт веществ.
4)Пиноцитоз – это транспорт веществ путем впячивания (инвагинации) поверхности мембраны с последующим образованием везикулы вокруг транспортируемого вещества. Образовавшиеся везикулы мигрируют сквозь мембрану в протоплазму клетки. Путем пиноцитоза через мембрану могут проходить многие крупные молекулы, в том числе пептиды, жирные кислоты и др.
|
7. Закономерности поведения токсических веществ в организме: всасывание ядовитых веществ.
Кислая среда желудочного сока может изменять химическую структуру, а иногда и растворимость ядов. Прием отравляющего вещества натощак ускоряет процесс интоксикации. Пища и ее характер влияют на процесс всасывания яда. Например, молоко и молочные продукты препятствуют всасыванию солей тяжелых металлов, кислая реакция пищевых масс способствует всасыванию цианидов, дубильные вещества в чае связывают некоторые алкалоиды. При всасывании в желудке и кишечнике яды проходят через печень, которая задерживает их и обезвреживает. Если барьерная функция печени хорошо выражена, многие яды проявляют себя как малотоксичные вещества. Водорастворимые соединения при поступлении в прямую кишку (применение клизмы), при подкожном и внутривенном введении, через слизистые глаз, носа, половые органы, брюшину, плевру после всасывания сразу попадают в большой круг кровообращения, минуя печень. В этих случаях действие яда оказывается более быстрым и сильным. Некоторые отравляющие вещества (порошкообразные, газообразные, парообразные) попадают в организм через дыхательные пути и всасываются в легких. Слизистые дыхательных путей обладают значительной всасывающей способностью. Особенно быстро через них всасываются водорастворимые вещества, например, «летучие» яды. Иногда смерть может наступить до того, как концентрация яда в крови достигнет критических значений. В этом случае возможен смертельный исход уже после нескольких вдохов вследствие рефлекторной остановки дыхания и деятельности сердца.
|
8.Закономерности поведения токсических веществ в организме: распределение ядов в организме.
После всасывания ядовитое вещество разносится кровью по всем органам и тканям. Первоначально ядовитого вещества будет больше в тех тканях и органах, которые в большей степени снабжены кровеносными сосудами. Наибольшее количество яда в единицу времени поступает обычно в легкие, почки, печень, сердце, мозг. Яды, по мере их всасывания в кровь, разносятся по всему организму и на первой стадии распределяются между межклеточной и внутриклеточной жидкостью. Основным результатом процессов распределения, с точки зрения клинической токсикологии, считается поступление ядовитых веществ к месту воздействия, в результате которого проявляется токсический эффект. Содержание токсического вещества в определенной ткани зависит от его количества, поступившего из крови в ткань и из ткани в кровь.. В крови часть токсических веществ может связаться с белками. В таком состоянии яд плохо проникает через биологические мембраны и не участвует в формировании токсического процесса. Однако по мере снижения концентрации яда в крови и тканях такие комплексы расщепляются, при этом поддерживается равновесие концентрации свободного яда и его комплекса с белками. Это равновесие может сдвигаться в ту или другую сторону в зависимости от интенсивности всасывания яда, метаболических его превращений, дезинтоксикации, выделения из организма. При обезвоживании организма токсичность яда усиливается за счет увеличения концентрации его в межклеточной жидкости и резкого сокращения «белковогорезерва». В дальнейшем токсические вещества в различных органах и тканях распределяются неравномерно. Это зависит от их структуры, растворимости в воде, липидах, ионизации, а также функциональных особенностей органов и тканей. В жировой ткани депонируются жирорастворимые яды (органические растворители, алкилгалогениды, хлорсодержащие пестициды и др.). В костной ткани способны откладываться свинец, барий, фтор и др. В коже накапливаются золото, свинец, серебро. Элементы висмут, ртуть, мышьяк накапливаются в органах и тканях, богатых белками, содержащими сульфгидрильные и другие функциональные группы. Ртуть накапливается в почках и вызывает в них некротические изменения. Место локализации некоторых токсических веществ зависит от характера отравления. Например, при остром отравлении ядовитые вещества накапливаются в печени и почках, а при хроническом – в ногтях, костях, нервной ткани, волосах. Многие наркотические вещества накапливаются в ногтях, волосах, коже. Знание распределения чужеродных соединений в организме человека особенно важно при выборе объектов для химико-токсикологического анализа.
|
9.Закономерности поведения токсических веществ в организме: биотрансформация ксенобиотиков в организме.
Биотрансформация — метаболическое превращение эндогенных и экзогенных химических веществ в более полярные (гидрофильные) соединения.
Фазы биотрансформации :
реакции 1-ой фазы(гидролиз, восстановление, окисление)
Реакции 2-й фазы(реакции синтеза):
-глюкуронирование,
-сульфатирование,
-ацетилирование,
-метилирование,
конъюгация (соединение) с:
а) глутатионом (синтез меркаптуровой кислоты)
б) аминокислотами (глицином, таурином и глутаминовой кислотой).
Биотрансформация ксенобиотиков осуществляется преимущественно в печени. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков присутствуют в основном в микросомах и в цитозоле и незначительная часть – в митохондриях, ядре и лизосомах.
|
10. Факторы, влияющие на метаболизм чужеродных соединений. Метаболиты и токсичность.
Генетические факторы и внутривидовые различия (возможны генетические дефекты ферментов, их изучением занимается фармакогенетика).
1.Физиологические:
а) возраст и развитие ферментных систем;
б) половые различия;
в) гормональный фон;
г) беременность;
д) питание;
е) патологические состояния, заболевания;
ж) длительное применение лекарств.
2.Факторы окружающей среды:
а) стресс;
б) ионизирующая радиация;
в) стимулирование метаболизма чужеродными соединениями,
г) ингибирование метаболизма чужеродными соединениями.
Метаболиты - продукты метаболизма каких-либо соединений.
Токсичность – способность веществ, действуя на биологические системы, вызывать их повреждение или гибель.
|
11.Закономерности поведения токсических веществ в организме: всасывание ядовитых веществ, выделение ксенобиотиков и их метаболитов из организма.
Токсические вещества из внешней среды поступают в циркулирующую кровь и лимфу. С их током они переносятся в интерстициальную (межклеточную) жидкость, а затем в клетки. Таким образом, распространение в организме поступивших ядов обеспечивается системой крово- и лимфообращения. Кроме кровообращения распределение ядов по отдельным органам и тканям зависит от их связывания белками плазмы и органов, растворимости в липидах, степени ионизации и других факторов.
Всасывание лекарственных средств и ядов из пищевого канала, легких и других мест их поступления в организм происходит через систему клеточных мембран.
Преимущественно через почки выделяются вещества, хорошо растворяющиеся в воде. Это образующиеся в процессе метаболизма многих токсичных веществ конъюгаты с глюкуроновой, серной и другими кислотами, сильные органические кислоты и основания эндогенного происхождения (мочевая кислота, холин, гистамин и др.). Металлы способны выделяться почками в виде ионов и в виде органических комплексов. Токсичные вещества, связанные с белками прочными связями, и жирорастворимые вещества плохо выводятся через почки.
Через легкие выделяются летучие жирорастворимые вещества, не изменяющиеся или медленно изменяющиеся в организме (бензин, бензол, этиловый эфир, четыреххлористый углерод идр.).
Печень не только основной орган метаболизма ксенобиотиков, но и орган секреции. Печень выделяет химические вещества в желчь, причем это могут быть вещества, относящиеся практически ко всем классам химических соединений.
Через кожу сальными железами выделяются все жирорастворимые вещества (этиловый спирт, ацетон, фенолы, хлорированные углеводороды ит.д.), потовыми железами — ртуть, медь, мышьяк, сероводород, сероуглерод и др.
Существуют и другие пути выведения ксенобиотиков: с молоком кормящих матерей и секретом слюнных желез.
|
12. Методы детоксикации при острых отравлениях.
Виды детоксикации:
естественная детоксикация
искусственная детоксикация
антидотная детоксикация.
Естественная детоксикация – усиление физиологических процессов выведения яда из организма. Для этого используют очищение желудочно-кишечного тракта, форсированный диурез, регуляцию активности ферментов, создание гипер- и гипотермии. Соответственно применяют рвотные и слабительные средства, осмотические диуретики, препараты, обеспечивающие водно-электролитный гомеостаз.
Форсированный диурез – наиболее распространенный метод консервативного лечения отравлений, когда токсичные вещества выводятся преимущественно почками. Форсированный диурез был впервые использован в терапии острых отравлений барбитуратами внутривенное введение большого количества изотонического раствора хлорида натрия и ртутных диуретиков. При применении форсированного диуреза для восстановления кислотно-основного состояния и эффективного выведения барбитуратов из организма целесообразно парентеральное введение раствора гидрокарбоната натрия (NaHCО3). Метод форсированного диуреза остается достаточно универсальным способом быстрого удаления из организма не только барбитуратов, но и морфина, фосфорорганических инсектицидов, хинина и пилокарпина, дихлорэтана, солей тяжелых металлов и других токсикантов, которые элиминируются почками. Для очищения желудочно-кишечного тракта применяют простое или зондовое промывание желудка. Для промывания кишечника используют зондовый лаваж, клизмы, солевые, масляные, растительные слабительные средства. В некоторых случаях проводят электростимуляцию кишечника. При отравлении токсичными газами, например угарным газом, показана лечебная гипервентиляция легких. Усиления естественной детоксикации можно достигнуть также регуляцией ферментативной активности.
Искусственная детоксикация организма основана на разведении, диализе и сорбции, это разведение и замещение крови (лимфы), например гемоферез (замещение крови), плазмоферез (замещение плазмы) с использованием различных крове- и плазмозаменителей.
Методики плазмофереза включают:
извлечение плазмы крови
ее замещение плазмозамещаюшими растворами (сухой плазмы, альбумина) или возвращение плазмы в организм больного после ее очищения (диализ, фильтрация, сорбция).
Диализные и фильтрационные методы включают:
гемодиализ
плазмодиализ
лимфодиализ
перитонеальный и кишечный диализ
ультрафильтрацию
гемофильтрацию.
Диализ (разделение) – процесс удаления низкомолекулярных веществ, основанный на способности полупроницаемых мембран пропускать низкомолекулярные вещества и ионы, соответствующие по размеру их порам (до 50 нм), и задерживать коллоидные частицы и молекулы высокомолекулярных соединений.
Современные диализаторы снабжены высокопроницаемой полисульфоновой мембраной, и их можно использовать для ультрафильтрации.
Среди многих методов внепочечного очищения организма перитонеальный диализ считается наиболее простым и общедоступным. Однако опасность развития перитонита долго препятствовала широкому распространению этого метода. Благодаря применению антибиотиков перитонеальный диализ стал одним из основных хирургических методов искусственного очищения организма при ряде острых экзогенных отравлений.
Для искусственной детоксикации используют сорбционные методы
Сорбция (поглощение) – процесс поглощения молекул токсиканта поверхностью твердого тела или жидкости. В отличие от диализа и фильтрации, позволяющих выводить из организма низкомолекулярные токсичные вещества, при гемосорбции возможно выведение более крупных молекул.
Факторы, влияющие на выбор метода детоксикации:
физико-химические свойства токсичного вещества
природа токсичного вещества
доза токсичного вещества
экспозиция яда
тяжесть отравления.
|
13. Изолировние ядовитых веществ из биологических объектов методом экстракции. Сущность метода, область применения. Факторы влияющие на эффективность извлечения.
Экстракция — процесс извлечения растворителями соответствующих веществ из различных объектов. Объекты, из которых извлекают соответствующие соединения, могут быть твердыми веществами и жидкостями.
1)Изолирование подкисленным спиртом (Метод Стаса – Отто): Навеску измельченного препарата настаивают три раза по 24 ч с этиловым спиртом подкисленным щавелевой кислотой. Из полученного раствора экстрагируют вещества хлороформом из кислой среды, затем после подщелачивания раствором аммиака экстрагируют вещества основного характера. Метод универсальный, применен к трупным материалам. Недостаток: длительный, дорогой.
2) Изолирование в подкисленной щавелевой кислотой.
Метод Васильевой, метод Степановой-Швайковой.
Навеску биологического материала заливают водой подкисленной щавелевой кислотой, настаивают 2 ч, фильтруют затем центрифунгируют. Экстрагируют последовательно хлороформом из кислой среды, потом щелочной среды. (аммиак). Плюсы: дешевый, быстрый. Минус: не глубокая очистка.
Метод Крамаренко (для изолирования алкалоидов) настаивают водой подкисленной серной кислотой 2 ч. Очистка от белковых соединений проводится добавлением сульфата аммония. Кроме того, экстрагируют эфиром (жиры, смолы) и отбрасывают.
Метод Карташова (изолирование ацетоном) измельченную навеску экстрагируют ацетоном подкисленной соляной кислотой, извлекают примеси гексаном и отбрасывают. Кислый ацетоновый экстракт экстрагируют, затем подщелачивают раствором аммиака, добавляют хлорид натрия и уже эфиром экстрагируют вещества основного характера.
Метод Валова (барбитураты) навеску биологического материала заливают раствором гидроксида натрия настаивают 30 мин, подкисляют серной кислотой, осаждают белки вольфроматом натрия и эфиром экстрагируют барбитураты.
Факторы влияющие на эффективность извлечения: влияние температуры, рн, электролиты.
|
14.Изолирование ядовитых веществ из биологических объектов методом минерализации. Сущность метода, область применения.
В анализе методы минерализации используют при исследовании биологического материала на наличие т.н. «металлических ядов».
Важнейшие металлические яды (далее – МЕ яды) - соединения металлов и некоторых неметаллов: бария, стронция, свинца, марганца, хрома, серебра, меди, висмута, цинка, сурьмы, таллия, кадмия, ртути, мышьяка.
Методы:
1. Сухое озоление –сжигают образец в тиге.
2. Сплавление- сода или нитрит натрия
3. Мокрая минерализация -с Н2SO4, НNO3 и HClO4
Золу растворяют в кислотах и полученном растворе обнаруживают катионы металлов с помощью характерных химических реакций.
Количественный анализ: атомно-абсорбционная спектроскопия; вольтоамперометрия; фотометрия экстракционная.
|
15. Методы предварительного анализа. Аналитический скрининг.
Аналитический скрининг – это система методических приемов, позволяющих в ходе исследовательских операций исключить («отсеять») или определить группы веществ (индивидуальные соединения) на этапе предварительного исследования.
1. Изолирование веществ – дистилляция, перегонка с водяным паром.
2. Методы очистки: экстракция, перегонка, хроматография.
3. ИК , УФ – спектроскопия.
|
16. Цветные реакции. Микрокристаллоскопия. Применение в химико-токсикологическом анализе.
Микрокристаллоскопический анализ основан на обнаружении веществ по форме, величине и окраске их кристаллов. Микрокристаллоскопические реакции выполняют на предметных стеклах, на которые наносят растворы исследуемых веществ, добавляют к ним растворы соответствующих реактивов, а затем под микроскопом наблюдают форму и окраску образовавшихся кристаллов. Микрокристаллоскопический метод применяется для обнаружения: барбитуратов, алкалоидов, металлов.
Цветные реакции – это химическая реакция, которая используется для преобразования бесцветных химических соединений в цветные производные, которые можно обнаружить визуально или через колориметр. Например: Мурексидная проба (основана на окислении ксантинов и мочевой кислоты конц. азотной кислотой или пероксидом водорода, результат пурпурная кислота-пурпуно- красный цвет); Талеохийная проба (на хини дейсвуют бромной водой, при добавлении аммиака образуется изумрудно-зеленый раствор таллейохина); Ксантепротеиновая реакция (к раствору белка добавляют конц. азотную кислоту до тех пор пока не будет осадка, при нагревании окрашивается в желтый цвет).
|
17. Хроматографические методы. Общая характеристика. Применение в химико - токсикологическом анализе.
Хроматографические методы определяют качественный и количественный состав органических веществ. При качественных испытаниях пробу идентифицируют по ее хроматограмме, сравнивая полученные параметры с эталонными значениями, хранящимися в библиотеке данных. Количественный метод анализа строится на измерении пиков, формирующихся в зависимости от концентрации примесей.
Хроматографические методы разделяются на несколько групп в зависимости от сравниваемых параметров. По агрегатному состоянию фаз хроматографические методы анализа делятся на:
-Газожидкостные. Подвижной фазой служит поток инертного газа, который проходит через жидкий сорбент.
-Газоадсорбционные. Проба в газообразном состоянии пропускается через твердое вещество, на поверхности которого осуществляется адсорбция.
-Жидкостно‑жидкостные. В качестве элюента и неподвижной фазы используются жидкие среды.
-Жидкостно‑адсорбционные. Реагент подается вместе с растворителем и проходит через твердый пористый материал.
-Жидкостно‑гелевые. В этом методе неподвижная фаза представлена гелеобразным веществом.
В практике химико-токсикологического анализа нашла широкое применение хроматография в тонких слоях сорбента (ТСХ) в нормально-фазовом и обращенно-фазовом вариантах. Этот метод доступен, прост в выполнении, отличается высокой чувствительностью, эффективностью, экспрессностью и достаточной специфичностью (избирательностью).
ГЖХ-скрининг используется, в основном, при анализе летучих, лекарственных и наркотических веществ.
|
18. Атомно-адсобционная спектрометрия. Общая характеристика. Применение в химико-токсикологическом анализе.
Атомно-абсорбционная спектрофотометрия — это обычный метод выявления неорганических агентов (например, свинца, ртути, таллия, кадмия), плохо подходящий для токсикологического скрининга, поэтому большинство его вариантов тяжелых металлов не выявляют.
Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на элементно-количественном анализе атомного спектра поглощения. Анализ проб методом ААС имеет несколько преимуществ: простота использования, исключение влияния на результат состава пробы.
К недостаткам метода относят: невозможность выявления нескольких элементов при проведении анализа, а также необходимость перевода пробных веществ в раствор.
|
19. Спектрофотометрия. Общая характеристика. Применение в химико - токсикологическом анализе.
На способности поглощения молекулами и атомами излучения, имеющегоэлектромагнитнуюприроду, базируется спектрофотометрический метод. Делят спектрофотометрию: на молекулярную, когда искомое вещество молекулярная структура, и атомную. В зависимости от длин волн, которые способен различить прибор, и веществ, которые надо будет определять, выбираются спектрофотометры.
Преимущества спектрофотометрического метода
Хорошо подходит для определения состава инертных газов.
Работает с низкими концентрациями – различает элементы, если их немного во взвеси.
Применим как для высокого, так и для низкого содержания вещества в растворе.
Быстрота определения
Простота.
Применяется в ТХА, например, для количественного определения барбитуратов, изолированных из биологического материала животного происхождения (кровь, моча, внутренние органы трупа), наиболее перспективным является спектрофотометрический метод.
22. Металические яды и их токсичность. Изолирование из биологических объектов. Методы определения в ХТА.
Металические яды (медь, кадмий, серебро, сурьма, цинк, хром). При избыточном поступлении их с пищей или какими-либо другими путями может наступить тяжелая интоксикация, признаками которой являются тошнота, рвота, диарея, боли в животе. Токсичность объясняется тем, что в организме они связываются с соответствующими функциональными группами белков, аминокислот, пептидов и других жизненно важных веществ, в результате чего нарушаются нормальные функции клеток и тканей. Образующиеся в организме комплексы металлов очень прочные, поэтому изолировать металлы и обнаружить их невозможно без предварительного разрушения органического вещества, с которым они связаны. Для этого применяются методы минерализации.
Методы:
1. Сухое озоление –сжигают образец в тиге.
2. Сплавление- сода или нитрит натрия
3. Мокрая минерализация -с Н2SO4, НNO3 и HClO4
Золу растворяют в кислотах и полученном растворе обнаруживают катионы металлов с помощью характерных химических реакций.
Количественный анализ: атомно-абсорбционная спектроскопия; вольтоамперометрия; фотометрия экстракционная.
|
20.Иммунохимические методы анализа в химико-токсикологических исследованиях. Общая характеристика. Применение в ХТА.
Иммунохимические методы (скрининг-тесты), используемые для анализа наркотических, психотропных и одурманивающих веществ в биологических жидкостях (крови, моче, слюне) являются высокочувствительными. Они позволяют за минимальное время из достаточно большого круга исследуемых соединений выявить одно или несколько веществ. Особенность этих методов в том, что при их использовании нет необходимости проводить изолирование веществ из объекта и применять специальные приемы по их очистке. В токсикологической химии для проведения скрининга применяются иммунофер- ментный анализ, радиоиммунный и поляризационный флуороиммуноанализ. Используют два вида иммунохимических методов анализа: анализ гомогенный, в котором все компоненты находятся в растворе; анализ гетерогенный, в котором реагирующие компоненты разделяют путем включения стадии «отмывки» или центрифугирования
|
21. "Летучие яды" и их токсичность. Изолирование из биологических объектов. Методы определения в ХТА.
Летучие яды – класс токсичных жидкостей органических веществ высокой липофильности и летучести.
1.Кислота синильная.
2.Алкилгалогениды: хлороформ, дихлорэтан.
3.Альдегиды: формальдегид.
4.Алканолы: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, изоамиловый спирт.
5.Оксипроизводные ароматического ряда: фенол, крезолы.
Метод дистилляцией – перегонкой с водяным паром. В качестве объектов судебно-химического исследования с целью обнаружения «летучих ядов» на экспертизу обычно направляются внутренние органы трупа, кровь, моча. Дистилляция с водяным паром проводится в специальном приборе, который состоит из трех основных частей: герметично соединенных друг с другом: Парообразователь,Колба с исследуемым объектом (помещается на водяную баню); Холодильник с приемником. Кроме перегонки с водяным паром с целью идентификации на летучие яды в токсикологической химии применять еще два метода дистилляции: Микроперегонка, Микродиффузия.
Микроперегонка. Метод основан на ускоренной диффузии «летучих» веществ биологической пробы при повышенной температуре в присутствии сильных электролитов и проводится в герметически закрытом флаконе. Парогазовая фаза отбирается микрошприцем и используется для анализа.
Микродиффузия.. Прибор для микродиффузии представляет собой небольшой круглый толстостенный сосуд из стекла, внутри которого расположен второй сосуд меньшего диаметра. Таким образом, имеется внутренняя круговая стенка и наружная кольцевая камеры. К верхнему краю герметично пришлифовывается крышка
|
23. Характеристика групп веществ, изолируемых экстракцией водой в сочетании с последующей очисткой диализом (минеральные кислоты, щелочи, нитраты, нитриты).
К группе веществ, изолируемых экстракцией водой в сочетании с диализом, относятся минеральные кислоты – серная, хлористоводородная, азотная; органические кислоты; щелочи, водный раствор аммиака и ряд солей, из которых токсикологическое значение имеют, главным образом, натрия нитрит (реже калия нитрит), натрия и аммония нитраты (реже калия нитрат), калия хлорат.
При отравлении кислотами и щелочами наблюдается ожоги слизистых рта, губ. При действии азотной кислотой на ткани образуется желтое окрашивание. Качественные реакции на хлориды: нитрат серебра белый осадок; на сульфаты: хлорид бария –белый осадок; на нитриты, нитраты: дифениламин – синяя окраска. Количественные реакции: серная и азотная кислота-с гидроксидом натрия с фенолфталеином, соляная кислота- аргентометрия. При отравлении нитритами, нитратами: в крови образуется медгемоглобин. Повреждаются мембраны эритроцитов. Наблюдается сине- черная окраска губ, носа.
Объектами исследования на наличие этой группы веществ являются содержимое желудка, рвотные массы, остатки пищи, части одежды. Метод изолирования минеральных кислот, щелочей и их солей подразумевает настаивание измельченного биологического материала в очищенной воде в течение 1 – 2 часов, с последующим фильтрованием и очисткой. Очистку водных вытяжек проводят, используя метод диализа. Процесс основан на неодинаковых скоростях диффузии этих веществ через проницаемую мембрану, разделяющую концентрированные и разбавленные растворы.
|
24. Характеристика групп веществ, изолируемых экстракцией и сорбцией: лекарственные и наркотические вещества.
Вещества кислотного характера, изолируемые экстракцией и сорбцией:
1.Органические кислоты: бензойная, салициловая, ацетилсалициловая, пикриновая.
2.Барбитураты: барбитал, фенобарбитал, барбамил, этаминал–Na, бутобарбитал, гексенал, бензонал, бензобамил, циклобарбитал и др.
Вещества основного характера, изолируемые экстракцией и сорбцией:
1. Алкалоиды: производные пиридина и пиперидина (жидкие алкалоиды); тропана (атропин, кокаин и др.); хинолина (хинин); изохинолина (опийные); индола (стрихнин, бруцин, резерпин); пурина (кофеин, теобромин, теофиллин); пирролизидина (платифиллин, саррацин); ациклические (эфедрин); стероидоподобные (вератрин); неустановленного строения (аконитин).
2. Синтетические вещества основного характера: производные пиразола (антипирин, амидопирин); производное пиперидина (промедол); производные аминокислот ароматического ряда (новокаин и дикаин); изониазид; производные фенотиазина (аминазин и др.); производные бензодиазепина и т.д.
1)Изолирование подкисленным спиртом (Метод Стаса – Отто): Навеску измельченного препарата настаивают три раза по 24 ч с этиловым спиртом подкисленным щавелевой кислотой. Из полученного раствора экстрагируют вещества хлороформом из кислой среды, затем после подщелачивания раствором аммиака экстрагируют вещества основного характера. Метод универсальный, применен к трупным материалам. Недостаток: длительный, дорогой.
2) Изолирование в подкисленной щавелевой кислотой.
Метод Васильевой, метод Степановой-Швайковой.
Навеску биологического материала заливают водой подкисленной щавелевой кислотой, настаивают 2 ч, фильтруют затем центрифунгируют. Экстрагируют последовательно хлороформом из кислой среды, потом щелочной среды. (аммиак). Плюсы: дешевый, быстрый. Минус: не глубокая очистка.
Метод Крамаренко (для изолирования алкалоидов) настаивают водой подкисленной серной кислотой 2 ч. Очистка от белковых соединений проводится добавлением сульфата аммония. Кроме того, экстрагируют эфиром (жиры, смолы) и отбрасывают.
Метод Карташова (изолирование ацетоном) измельченную навеску экстрагируют ацетоном подкисленной соляной кислотой, извлекают примеси гексаном и отбрасывают. Кислый ацетоновый экстракт экстрагируют, затем подщелачивают раствором аммиака, добавляют хлорид натрия и уже эфиром экстрагируют вещества основного характера.
Метод Валова (барбитураты) навеску биологического материала заливают раствором гидроксида натрия настаивают 30 мин, подкисляют серной кислотой, осаждают белки вольфроматом натрия и эфиром экстрагируют барбитураты.
|
25. Характеристика групп веществ, изолируемых экстракцией и сорбцией: пестициды.
Пестициды - общее название всех химических соединений, которые применяются в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от вредных организмов. Главной их сферой применения является растениеводство.
Изолирование пестицидов, в большинстве случаев, осуществляют экстракцией различными органическими растворителями: пентан, гептан, петролейный эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. В некоторых случаях используют полярные растворители, например, для изолирования производных арилоксикарбоновых кислот. Также возможна перегонка с водяным паром (ртутьорганические соединения, никотин, анабазин).
Единого универсального метода изолирования пестицидов, так же как и общей схемы очистки полученных экстрактов, не существует.
Рекомендуются методы изолирования пестицидов для каждого конкретного объекта исследования (воздух, пищевые продукты растительного происхождения, почва, кровь, моча и т п.) и конкретного препарата. Методы очистки пестицидов, выделенных из биологических объектов, разнообразны. Имеет место очистка перегонкой с водяным паром, экстрам кристаллизацией, хроматография в тонких слоях сорбента. Качественный анализ и количественное определение пестицидов проводятся по нативному веществу, либо по метаболитам, которые обнаруживают, используя хроматографические и биохимические методы анализа. Объектами исследования при ХТА могут быть как сами ядохимикаты, биологические объекты - желудок с содержимым, печень, почки в смертельных случаях отравления и биологические жидкости - кровь, моча - у живых лиц при установлении диагноза острого отравления, а при санитарно-гигиенических исследованиях - пищевые продукты, почва, вода.
|
26.Особенности ХТА соединения фтора.
Фтор очень активный газ, вступает в реакцию с большинством соединений, едкий газ, вызывает раздражение кожи, слизистых оболочек, органов дыхания. Отравление чаще всего производственные, т.к. фториды применяются в химическом синтезе, в химической промышленности для получения конечного продукта. В природе фтор встречается в виде минералов плавиковый шпат, флюорит, фторпатиты. Фтороводород- обладает раздражающим действием на слизистые оболочки рта, легких. При попадании через ЖКТ наблюдается тошнота, рвота, диарея. Фторид натрия – входит в состав зубной пасты. При отравлении наблюдается воспалении слизистых оболочек кишечника, судороги.
Анализ:
1. Минерализация (сжигание)
в присутствии оксида кальция: К золе прибавляют конц. серную кислоту, это приводит к выведению фтороводорода. Предварительно приготавливают часовое стекло, покрытое слоем парафина и рисуют F. Тигель закрывают стеклом. Выделяется фтороводород взаимодействует с оксидом серы и разъединяет стекло на месте нанесения рисунка. Окончание реакции счищают парафин и наблюдают образовавшийся рисунок.
2. Реакция образования геля кремневой кислоты.
В пробирку вносят золу и добавляют конц. серную кислоту, к отверстию пробирки подносят стеклянную палочку с каплей воды на конце. В пробирке выделяется фтороводород он реагирует с со стеклом пробирки образуя фторид кремния (газообразное вещество). Он гидролизуется в капли воды образуя кремневую кислоту, в капли воды наблюдается помутнение.
Количественное определение: фотометрия.
|
27. Ядовитые газы: оксид углерода (II), хлор.
Угарный газ – основные пути отравления бытовые (в помещение с неисправным отоплением, закрытом гараже с работающим двигателем, пожар). Газ без цвета, запаха, вкуса. Механизм действия его основан во взаимодействии с железом гемоглобина (карбоксигемоглобин). Угнетается дыхание, постепенно приводящий к смерти.
Анализ: Образец крови действуют раствором танина. Нормальная кровь приобретает серую краску, а кровь пострадавшего не изменяется. При действии формалином обычная кровь приобретает бурую окраску, кровь пострадавшего не изменяется.
Хлор – желто- зеленый газ, удушающим запахом. Применяется как дезинфицирующее средство. Отравление хлором вызывает поражение дыхательной системы, ожоги, удушье и наступает смерть.
Хлор не обнаруживают у испытуемого, исследованию подвергается воздух. Для обнаружения хлора в воздухе около 20 л его прокачивают через два поглотителя. Первый поглотитель содержит растворы йодида калия и крахмала, второй раствор отолидина. В первом случае при наличии хлора в воздухе наблюдается появление синего окрашивания за счет выделения свободного йода, который с крахмалом образует окрашивание.
|
Производные 1,4 бензодиазепина.
ХТА- 2 направления: по продуктам гидролиза;
По содержанию в объектах исследования нативных соединений и их метаболитов.
1)Изолирование: выделяют бензодиазепины в раствор НСl, затем экстрагируют хлороформом.
2)Хроматографическое исследование: хроматографическую пластинку обрабатывают соляной кислотой конц., накрывают покровным стеклом и наргевают в термостате. Затем пластинку обрабатывают реактивом Браттона-Маршала для получения азокрасителя. При наличии бензодиазепинов образуются пятна сиреневого цвета с определенным значением Rf.
2 пластинка- обрабатывают реактивом Драгендорфа +10% серная кислота концент. –пятна оранжево-красного цвета.
Предварительные методы.
1. ИХМ ; ТСХ. УФ – спектрофотометрия; ИК, ВЭЖХ.
Б. обладают седативным, миореоаксирующим, противосудорожным действием. Применяют при психических беспокойствах, бессонице, возбуждении, эпилептических припадках, мышечных спазмах, синдроме физической отмены.
Б. белые кристалл. вещества, хорошо растворимые в органич. растворителях., плохо в воде.
Токс. Знач. 1 стадия-сонливость, вялость, снижение мышечного тонуса, расширение зрачка; 2 стадия – гиперимия лица, сухость кожных покровов, тремор конечностей, 3 стадия – спутанное сознание. Возбуждение, клонические судороги, развивается дыхательная и сердечная недостаточность.
| |
|
|
Скачать 403.71 Kb.