лекции токса. Лекции по токсикологической химии
 Скачать 5.01 Mb.
|
|
Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная фармацевтическая академия Кафедра токсикологической химии ИЗБРАННЫЕ ЛЕКЦИИ ПО ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИг. Пермь Учебное пособие подготовлено к изданию на кафедре токсикологической химии ГОУ ВПО ПГФА Росздрава доцентами Т.Л. Малковой, Н.В. Кокшаровой, Е.В. Метелевой, Е.Н. Козьминых, старшими преподавателями Л.Н.Карповой, О.Н.Дворской Под обшей редакцией зав. кафедрой токсикологической химии доцента Малковой Т.Л. Рецензенты: и.о. зав. кафедрой токсикологической химии Пятигорской фармацевтической академии, доцент Т.Х. Вергейчик; зав. кафедрой экологии Пермской ГСХА, доцент Е.В.Пименова; доцент кафедры аналиитической химии Пермской ГФА Н.В. Колотова Издание третье, переработанное и дополненное. Рекомендовано к изданию Ученым советом академии (протокол № 2 от 28 октября 2004 г.). Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 040500 - «Фармация» (УМО-851 24.12.04) СОДЕРЖАНИЕ
Лекционный материал включает основные, наиболее важные разделы курса токсикологической химии: вопросы пробоподготовки и изолирования с теоретическим обоснованием и практическим применением методов, аналитическую токсикологию, рассматривающую вопросы очистки, концентрирования токсических соединений, а также правильное использование возможностей различных методов анализа, их рациональное сочетание. Большое внимание уделено современным методам анализа: хроматографическим, спектрофотометрическим, иммунохимическим и другим. Информация о физико-химических характеристиках токсических веществ позволяет правильно ориентироваться в степени их токсичности, многообразных химических превращениях, происходящих с ними в организме. Освещены вопросы метаболизма и элиминации токсических веществ. В лекционном материале уделено внимание современной организационной структуре судебно-медицинской и судебно-химической экспертизы, а также правовым и методологическим основам судебно-химической экспертизы. «Избранные лекции по токсикологической химии» составлены в соответствии с действующей программой (2003 г.), с учетом требований приказов МЗ РФ, а также в связи с отсутствием современного учебника по курсу токсикологической химии. Учебно-методическое пособие, несомненно, будет полезно для студентов фармацевтических вузов и практических работников. Введение в токсикологическую химию
Название предмета «Токсикологическая химия» уже само показывает, что это наука, связанная, с одной стороны, с токсикологией, с другой - с химией. Токсикология - наука медицинская. Ее название происходит от двух греческих слов: toxikon - яд и logos - учение. Токсикология, таким образом, является наукой о ядах и их действии на организм (человека, животного, растения). Токсикологическая химия возникла из потребностей токсикологии, что отражается и на названии, и на содержании предмета. В период своего становления и развития токсикологическая химия была связана, главным образом, с судебно-медицинской токсикологией и называлась судебной химией, а в 1965 году переименована в токсикологическую химию). В других странах при том же содержании этот предмет называют судебно-химическая токсикология, аналитическая токсикологическая химия, химическая токсикология, аналитическая токсикология. Программа для фармацевтических вузов, утвержденная Минздравом РФ в 1996 г., дает следующее определение изучаемой дисциплины : 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. В действующем до настоящего времени учебнике М.Д.Швайковой «Токсикологическая химия», изданном в 1975 г., Токсикологическая химия определяется как наука о химических методах изолирования, обнаружения и определения ядовитых и сильнодействующих веществ, а также продуктов их превращения в тканях, органах и жидкостях организма (животного, растения) и в окружающей человека среде и предметах (вода, воздух, земля, остатки пищевых продуктов, лекарств и т.п.) Характерной чертой современной токсикологической химии является значительное расширение арсенала потенциально опасных для человека и животных химических соединений. Потенциальные возможности отравлений заложены в широчайшем использовании химических средств в медицине, промышленности и быту, в доступности различных химических веществ широким слоям населения, не всегда достаточно знакомого с токсическими свойствами этих веществ, применяемых в качестве лекарств, пестицидов, препаратов бытовой химии, а также в попытках самолечения и т.п. Постоянное увеличение числа отравлений, особенно лекарственными средствами, отмечается в последние десятилетия практически во всех развитых странах мира. Немаловажное значение имеют и загрязнение окружающей человека среды (вода, пища, воздух современных городов и др.) отходами производства, накопление в этих объектах большого количества веществ, которые при определенных условиях могут стать причиной отравления. Основными задачами современной токсикологической химии как науки поэтому продолжают оставаться:
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:
Следует отметить, что токсикологическая химия как специальная фармацевтическая дисциплина преподается только в фармацевтических вузах страны. Овладение основами токсикологической химии необходимо провизору для последующей специализации в области судебно-химической экспертизы, клинической токсикологии и фармации, криминалистики, экологии и санитарной химии. Токсикологическую, ранее - судебную химию, следует считать сравнительно молодой наукой. Годом ее узаконения считается 1714г., когда Петром I был издан Воинский указ об обязательном установлении причины смерти лиц, погибших насильственной смертью (обязательно вводилось судебно-медицинское вскрытие таких трупов). Создана судебная химия была трудами фармацевтов. Трудами этих же специалистов она развивалась и развивается в настоящее время Своей деятельностью в области судебной химии выделились ученые: А..А.Иовский (Московский университет) в 1834 г. впервые в России издал на русском языке руководство по судебной химии, названное им «Руководство к распознанию ядов, противоядий и важнейшему определению первых как в организме, так и вне оного посредством химических средств, названных реактивами». А.П.Нелюбин заведовал кафедрой фармации медико-хирургической академии Санкт-Петербурга. В 1824 г. опубликовал первые «Правила для руководства судебного врача при исследовании отравления», где впервые в мире он теоретически обосновал необходимость разрушения объекта (органических веществ) при судебно-химических и других исследованиях на «металлические яды», предложил и свой способ разрушения, обосновал способ обнаружения соединений мышьяка после его восстановления до мышьяковистого водорода. А.П.Дианин профессор Медико-хирургической академии работал в ней более 30 лет и произвел за это время около 5 тысяч судебно-химических анализов. В 1903 г. Дианин получил звание академика Военно-медицинской академии, а в 1904 г. - звание главного судебно-химического эксперта. Г.Драгендорф, профессор Дерптского (Тарту) Университета, проработавший в России 32 года, впервые выделил судебную химию из фармации в самостоятельную науку и читал ее отдельным курсом. Книга Драгендорфа «Судебно-химическое открытие ядов» выдержала 4 издания. Издавал фармацевтический журнал на немецком языке. Занимался вопросами изолирования и доказательства алкалоидов при судебно-химических исследованиях. Общеалкалоидный реактив Драгендорфа применяется и в наше время. Профессор Н.И.Кромер - воспитанник Дерптского университета, был основателем химико-фармацевтического отделения при Пермском университете, а затем – самостоятельного фармацевтического института и организатором судебно-медицинской экспертизы в г.Перми (в советское время). В дореволюционной России не существовало специальных лабораторий для производства судебно-химического анализа. После 1917 г. началось создание сети государственных судебно-медицинских лабораторий с судебно-химическими отделениями при них. В 1918 г. при Народном комиссариате здравоохранения был организован отдел медицинской экспертизы, учреждены должности судебно-медицинских экспертов и выработано впервые «Положение о правах и обязанностях государственных судебно-медицинских экспертов». В 1920 г. были созданы первые кафедры судебной химии на химико-фармацевтического факультета II Московского государственного университета и в Петроградском химико-фармацевтическом институте. В 1934 г. был создан Государственный НИИ судебной медицины, который в настоящее время переименован в Центр судебно-медицинской экспертизы при МЗ РФ. В 1934 г. Наркомздравом РСФСР были утверждены первые «Правила судебно-медицинского и судебно-химического исследования вещественных доказательств», которые затем периодически обновлялись. В настоящее время действует Приказ Минздрава РФ № 407 от 10 декабря 1996 года «О введении в практику правил производства судебно-медицинской экспертизы», который регламентирует правовые и методологические основы, в том числе, и судебно-химической экспертизы. В развитие токсикологической химии и совершенствование судебно-химической экспертизы в нашей стране огромный вклад внесли: профессор А.В.Степанов - создатель и руководитель первой кафедры судебной химии во II Московском государственном университете, магистр фармации, доктор биологических наук, заслуженный деятель науки РСФСР. Он являлся одним из главных организаторов Московского фармацевтического института, где был заместителем директора по научной части и первым деканом. В области судебной химии проработал 45 лет. Написал около 100 научных работ и 3 учебника, в том числе учебник по судебной химии был трижды переиздан. Занимался подготовкой кадров для судебно-химической экспертизы, впервые при кафедре организовал курсы специализации и усовершенствования судебных химиков. Известны его работы по вопросам изолирования алкалоидов и металлических ядов, профессор М.Д.Швайкова, ученица А.В.Степанова, которая после его смерти в 1946 г. возглавила кафедру судебной химии и руководила ею в течение 30 лет. М.Д.Швайкова продолжила и успешно развивала все научные направления, созданные А.В.Степановым. Ею подготовлено 30 кандидатов фармацевтических наук в области судебной химии; написан учебник по судебной, а затем по токсикологической химии, выдержавший три издания. Центрами научной мысли в области токсикологической химии в РФ являются Центр судебно-медицинской экспертизы при МЗ РФ, кафедры и курсы токсикологической химии фармацевтических вузов страны, где и сейчас работают ученики М.Д.Швайковой. Достижения в области токсикологической химии тесно связаны с общими успехами химических и токсикологических наук. Новейшие методы аналитической химии находят широкое применение и в токсикологической химии. Основными разделами токсикологической химии являются биохимическая и аналитическая токсикология. Современное развитие токсикологии показывает, что понимание механизмов токсического действия веществ на организм невозможно без системного подхода. Организм является сложной биосистемой, совокупностью взаимодействующих частей. Токсичность вещества неразрывно связана с кинетикой его всасывания, распределения, выделения, механизмом метаболических реакций и т.д., поэтому необходимо уделять особое внимание главным путям и механизмам транспорта, количественным закономерностям, определяющим зависимость между химическими свойствами и биологической активностью веществ. Все эти вопросы составляют основы биохимической токсикологии. Вопросы кинетики чужеродных соединений, основные закономерности и параметры их распределения, процессы всасывания и экскреции, кинетика выведения из организма подробно рассмотрены в курсе фармакологии. Вопросы биотрансформации чужеродных соединений в организме, этапы и пути реакций биотрансформации, факторы, влияющие на метаболизм, - рассмотрены в курсе биологической химии. Информация о физико-химических характеристиках ядовитых веществ позволяет правильно ориентироваться в степени их токсичности, в многообразиях химических превращений, происходящих с токсическим веществом в организме, а также оценивать токсическую ситуацию, связанную с поступлением токсического вещества в организм человека или животного. Аналитическая токсикология является главным и основным разделом токсикологической химии, в котором рассматриваются способы и методы химического анализа в приложении к биологическим объектам. Основным вопросом аналитической токсикологии остается, как и ранее в судебной химии, рассмотрение вопросов, 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. Химико-токсикологический анализ (ХТА) является чрезвычайно ответственным и имеет свои специфические особенности (это и выделяет токсикологическую химию в самостоятельную фармацевтическую дисциплину). Особенности химико-токсикологического анализа. 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. 4. Установление присутствия ядовитого вещества в организме и возможность суждения о его количестве требует соответствующих, иногда особых, но всегда максимально чувствительных и специфичных методов анализа. 5. Своего рода особенностью является необходимость правильной оценки результатов анализа - экспертное заключение. Эксперт имеет возможность говорить лишь об обнаружении или необнаружении искомого вещества, т.к., исходя из природы химического вещества, учета чувствительности применяемых методов, отрицательный результат исследования не всегда свидетельствует об отсутствии ядовитого вещества (следы его могут оставаться в объекте, но не обнаруживаться). И наоборот, некоторые из веществ, на которые токсикология указывает как на ядовитые, являются естественными составными частями организма (катионы Сu, As, Hg, Zn, Pb и др.). Они могут быть обнаружены и определены в процессе анализа, однако не являться причиной отравления. Присутствие ядовитого вещества, не всегда является доказательством его введения в организм с целью отравления, т.к. многие из них, например, барбитураты, алкалоиды и другие азотсодержащие вещества основного характера, являются лекарственными. В этих случаях обязательна количественная оценка. 6. Трудности обнаружения и определения ядовитого вещества, особенно в органах трупа, обусловлены также поведением химического вещества в организме и трупе. Введенное в организм токсическое вещество распределяется по жидкостям и тканям чаще всего неравномерно. Многие вещества, особенно органической природы, подвергаются далее, главным образом, в печени, различным процессам биотрансформации (метаболизма) по пути гидролиза, окисления, восстановления, синтеза с биохимическими компонентами организма (конъюгация с глюкуроновой, серной кислотами), направленным, в основном, на обезвреживание вещества. Протекают процессы элиминирования (выделения) токсического вещества и его метаболитов почками с мочой и др. В зависимости от глубины биотрансформации большая или меньшая часть вещества остается неизмененной или метаболизирует,а в зависимости от интенсивности.и скорости элиминирования большая или меньшая часть вещества ускользает от исследователя. Эти факторы ооказывают значительное влияние на результаты анализа. Химико-токсикологический анализ используется для решения задач в двух основных направлениях: -- судебно-химическая экспертиза как приложение знаний токсикологической химии к практическому решению вопросов, выдвигаемых судебно-следственными органами (чаще всего при летальном исходе, объектами при этом являются внутренние органы трупа). Судебно-химическая экспертиза проводится по требованию судебно-следственных органов, а объекты судебно-химической экспертизы называются «вещественными доказательствами». Уголовно-процессуальный кодекс Российской Федерации (УПК РФ) дает следующее определение: Вещественными доказательствами являются предметы, которые служили орудиями совершения преступления или сохранили на себе следы преступления или были объектами преступных действий обвиняемого, а также деньги и иные ценности, нажитые преступным путем, и все другие предметы и документы, которые могут служить средствами к обнаружению преступления, установлению фактических обстоятельств дела, выявлению виновных, либо к опровержению преступления или смягчению вины обвиняемого. В зависимости от характера вещественных доказательств и поставленных вопросов судебно-химическая экспертиза проводится либо в судебно-химических отделениях судебно-медицинских лабораторий бюро судебно-медицинской экспертизы органов здравоохранения, либо в специальных криминалистических лабораториях министерств юстиции и внутренних дел. - 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. Организационная структура судебно-медицинской и судебно-химической экспертизы в РФ В системе здравоохранения руководство всей судебно-медицинской и судебно-химической службой в научно-практическом и организационном отношении осуществляет Главный судебно-медицинский эксперт МЗ РФ. В административном отношении Главный эксперт подчиняется непосредственно министру МЗ РФ или его первому заместителю, а в научно-практическом отношении он связан с Центром судебно-медицинской экспертизы при МЗ РФ, являясь его директором. Главному судебно-медицинскому эксперту РФ в научно-практическом отношении подчиняются главные и старшие судебно-медицинские эксперты автономных республик, краев и областей, а им в свою очередь подчиняются межрайонные, районные и городские эксперты. В административном отношении все они подчиняются соответствующим органам здравоохранения на местах. Главные судебно-медицинские эксперты республик, краев и областей; старшие городские (гг. Москвы, Санкт-Петербурга) эксперты являются начальниками Бюро судебно-медицинской экспертизы (БСМЭ), они назначаются и смещаются руководителями соответствующего органа здравоохранения. Бюро СМЭ состоит из трех отделов:
а) судебно-биологическое б) физико-техническое в) судебно-химическое Судебно-химические экспертизы (исследования) проводятся в судебно-химическом отделении судебно-медицинской лаборатории Бюро судебно-медицинской экспертизы (СХО СМЛ БСМЭ). Должность эксперта в настоящее время называется: врач судебно-медицинский эксперт судебно-химического отделения БСМЭ. Порядок назначения судебно-химической экспертизы (как и других) предусмотрен УПК РФ. Согласно УПК эксперт может быть вызван в любой стадии предварительного или судебного следствия и должен дать объективное заключение по поставленным перед ним вопросам. За отказ или уклонение эксперта или неявку без уважительных причин по вызову судебно-следственных органов, дачу заведомо ложного заключения эксперт несет уголовную ответственность в соответствии с законодательством. Правовые и методологические основы судебно-химической экспертизы Правовые и методологические основы судебно-химической экспертизы в настоящее время регламентируются Федеральным законом № 73-ФЗ от 31 мая 2001 г. «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации» и Приказом МЗ РФ N 161 от 24 апреля 2003 г. «Об утверждении Инструкции по организации и производству экспертных исследований в бюро судебно-медицинской экспертизы». Действующий ранее приказ МЗ РФ № 407 от 10 декабря 1996 г. «О введении в практику правил производства судебно-медицинских экспертиз» считается утратившим силу. Изъятие объектов для судебно-химического исследования:
Дополнительно к указанному комплексу внутренних органов и биожидкостей направляют в случае подозрения на отравление:
Органы нельзя обмывать водой и загрязнять химическими веществами или механическими примесями. Органы помещают в сухую стеклянную тару ( в металлическую, керамическую - запрещено). Эксперт должен следить за тем, чтобы яд не был удален из трупа и не попал в него извне. Объекты консервируют только при подозрении на отравление сердечными гликозидами, производными фенотиазина, ФОС, алкалоидами и трициклическими антидепрессантами. Используют спирт-ректификат, в банках уровень его должен быть высотой не менее 1 см. Одновременно на исследование направляется проба спирта, взятого из той же тары, что и для консервирования. Банки герметично закрывают, маркируют по типовой форме, вместе с записями помещают в опечатанный полиэтиленовый пакет, который немедленно пересылают для исследования. Одновременно в СХО направляют постановление о назначении судебно-химической экспертизы трупа: направление судебно-медицинского эксперта с кратким изложением обстоятельств наступления смерти, основных данных патологоанатомического исследования трупа с диагнозом, фамилией, инициалами и возрастом умершего, а также вопросов, подлежащих разрешению экспертом-химиком. При исследовании эксгумированного трупа на судебно-химический анализ направляют землю, взятую по 500 г из 6 мест (над и под гробом, возле боковых его поверхностей, в головном и ножном концах), а также кусочки одежды, обивки, подстилки, нижней доски гроба (около 500 кв.см), различные украшения и предметы, найденные возле трупа. Правила производства судебно-химической экспертизы вещественных доказательств в СХО СМЛ Бюро СМЭ органов здравоохранения Цель и объекты судебно-химической экспертизы (исследований): СХЭ (исследование) производят с целью выделения, идентификации и количественного определения или исключения ядовитых, наркотических и сильнодействующих веществ, продуктов их превращения, главным образом, в органах и биологических жидкостях организма человека, а также в фармацевтических препаратах, пищевых продуктах, напитках, окружающей человека среде и предметах. Важной частью является интерпретация полученных результатов СХА. Задачи судебно-химической экспертизы:
Основания для производства судебно-химической экспертизы (исследования):
Вместе с вещественными доказательствами направляют документы:
Обязанности и права лиц, допущенных к производству судебно-химической экспертизы:
|