Экзамен по токсикологической химии. Токсик экзамен. Токсические вещества органической природы Группа токсикологически важных веществ, изолируемых дистилляцией летучие яды
 Скачать 148.51 Kb.
|
|
1. Химическая классификация ядов. Примеры. Наиболее широко используется химическая классификация, предусматривающая деление всех химических веществ на: Токсические вещества органической природы: Группа токсикологически важных веществ, изолируемых дистилляцией («летучие яды»): синильная кислота, спирты, этиленгликоль, алкилгалогениды (хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, дихлорэтан), формальдегид, ацетон, фенол, уксусная кислота. 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, ртутьорганические РОП, хлорорганические ХОП - гептахлор, гексахлорциклогексан, производные карбаминовой кислоты – севин, производные фенола – динок, диносеб) Токсические вещества неорганической природы: Группа токсикологически важных веществ, изолируемых минерализацией: «металлические яды» (соединения Ba, Pb, Mn, As, Cu, Sb, Bi, Hg и др.). Группа токсикологически важных веществ, изолируемых экстракцией водой: кислоты (серная, азотная, соляная); щелочи (гидроксиды натрия, калия, аммония); нитраты и нитриты. Группа токсикологически важных веществ, требующих особых методов изолирования: соединения фтора. Группа веществ, не требующих особых методов изолирования: вредные пары и газы, оксид углерода. Элементорганические соединения. - сероорганические (сернистый иприт) - азотоорганические (азотистый иприт) - мышьякорганические (арсины) - органические окиси и перекиси (этиленоксид и др.) 2. Основные токсикологические параметры вещества. В основе токсикометрии лежит установление предельно-допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных средах. Эти ПДК составляют юридическую основу санитарного контроля. Предельно-допустимая концентрация химического соединения во внешней среде – такая концентрация, при взаимодействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни - прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб – не возникает соматических (телесных) или психических заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Основанием для установления ПДК является концепция пороговости вредного действия веществ. Порог вредного действия (однократного и хронического) – это минимальная концентрация (доза) вещества в объекте окружающей среды, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций, или скрытая патология. Под токсичностью, как мерой несовместимости химического вещества с жизнью, понимают величину обратную абсолютному значению средней смертельной дозы ( I / DL50 ) или концентрации ( I / CL50). При этом под дозой имеется в виду количество вещества, воздействующее на организм. Доза за единицу времени называется уровнем дозы. Концентрации воздействующего вещества выражаются обычно в следующих единицах: мг/м3 , мг/л, мг/кг, %, в частях на миллион. Дозы выражаются в единицах массы или объема вредного вещества на единицу массы животных (мг/кг, мм/кг). 3.Классификация ядов по способу воздействия. Примеры. Классификация вредных веществ (ядов) по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм: 1. Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают растройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином. 2. Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути. 3. Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, ди- метиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям. 4. Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия. 5. Мутагенные вещества (этиленамин, оксид этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействия мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки. 6. Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода и послеродовое развитие и здоровье потомства. 4. Классификация ядов по цели применения. Примеры. По цели применения различают: промышленные яды, используемые в промышленной среде: среди них органические растворители (дихлорэтан), топливо (метан, пропан, бутан), красители (анилин), хладагенты (фреон), химические реагенты (метиловый спирт), пластификаторы и многие другие; ядохимикаты, применяемые для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур: хлорорганические пестициды -- гексахлоран, полихлорпинен и т.д.; фосфорорганические инсектициды -- карбофос, хлорофос, фосфамид, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос и т.д.; ртутьорганические вещества -- гранозан; производные карбаминовой кислоты -- севин и др. В зависимости от назначения пестицидов различают инсектициды -- уничтожающие насекомых; акарициды -- уничтожающие клещей; зооциды -- уничтожающие грызунов; фунгициды -- уничтожающие грибковые микроорганизмы; бактерициды -- уничтожающие бактерии; гербициды -- губительно действующие на растения, к которым относятся также дефолианты (для удаления листьев растений) и десиканты (для их высушивания); репелленты -- отпугивающие насекомых и т.д.; лекарственные средства, имеющие свою фармакологическую классификацию; бытовые химикалии, используемые в быту: пищевые добавки (уксусная кислота); средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем и т.д.; биологические растительные и животные яды, которые содержатся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека; боевые отравляющие вещества (БОВ), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген и др.). 5. Факторы, влияющие на токсичность. Токсичность ядовитых веществ зависит от таких факторов: дозы или концентрации, физических и химических свойств, путей и скорости проникновения ядов в организм, возраста и пола, индивидуальной предрасположенности к яду и т. д. Доза и концентрация. Одним из важнейших факторов, определяющих токсичность химических соединений, является их доза (концентрация). Подробная классификация доз и их описание приводятся в ряде источников литературы. Мы же остановимся только на краткой характеристике терапевтической, токсической и смертельной доз. Терапевтической (лечебной) называется доза вещества, вызывающая определенный лечебный эффект. Токсической называется доза вещества, вызывающая патологические изменения в организме, не приводящие к летальному исходу. Смертельной (летальной) называется такая доза вещества, которая вызывает гибель организма. Дозы лекарственных и ядовитых веществ выражают по массе (в граммах, миллиграммах, микрограммах), объему (миллилитрах, каплях) и в единицах биологической активности (ME — международная единица). Лицам старше 60 лет рекомендуются несколько меньшие дозы лекарственных препаратов, чем лицам более молодого возраста, поскольку у более пожилых людей процессы метаболизма и скорость выведения из организма лекарственных препаратов, ядов и их метаболитов несколько замедленны. У этих лиц эффективная концентрация лекарственных препаратов достигается после введения в организм меньших доз. Дети имеют меньшую массу тела, чем взрослые. Поэтому для достижения терапевтического эффекта детям назначают относительно меньшие дозы лекарственных препаратов, чем взрослым. Кроме этого, для детей характерны возрастные особенности чувствительности к лекарственным препаратам и ядам. Физические и химические свойства токсических веществ. На токсичность химических соединений влияет их агрегатное состояние, растворимость в воде и жирах, диссоциация на ионы и т. д. Газообразные вещества и пары летучих жидкостей, поступившие в организм через дыхательные пути, проявляют токсическое действие значительно быстрее, чем жидкие или твердые вещества, попавшие на кожу или поступившие в пищевой канал. Токсичность твердых веществ зависит от размера их частиц. Тщательно размельченные твердые вещества являются более токсичными, чем те же вещества, имеющие более крупные частицы. Видовая чувствительность к ядам. Одни и те же вещества могут действовать на людей и на различные виды животных неодинаково. Это можно показать на примерах действия красавки, наперстянки пурпуровой и шерстистой на людей и на некоторых животных. Красавка содержит алкалоиды тропанового ряда, а наперстянка — сердечные гликозиды. Травоядные животные могут поедать эти растения без проявления признаков отравления. После приема людьми завышенных доз препаратов, полученных из красавки или наперстянки, возникают тяжелые отравления. Действие токсических веществ в зависимости от путей и скорости поступления их в организм. Токсичность некоторых веществ зависит от путей поступления их в организм. Одна и та же доза яда, поступившего в организм различными путями, может вызывать неодинаковый токсический эффект. 6. По какому принципу выбираются органы, необходимые для химико-токсикологического анализа? Отбор образца основан на анамнезе случая, указаниях органов дознания или доступности изъятия. В качестве исследуемых объектов отбираются кровь (из сердца и периферическая), вся доступная моча и желчь, стекловидное тело, все доступное содержимое желудка и ткани органов, в первую очередь печени. При этом выполняются соответствующие инструкции и приказы об отборе максимального количества образца. В случаях, когда вскрытие не производили, отбираются периферическая кровь, моча и стекловидное тело. Изъятие объектов для судебно-химического исследования: С целью обнаружения и количественного определения ядовитых веществ для СХА изымают и направляют различные внутренние органы, кровь и мочу с учетом природы яда и путей введения его в организм, распределения, путей и скорости выведения, длительности течения интоксикации и лечебных мероприятий. Направляют также рвотные массы, первые порции промывных вод, остатки лекарственных и химических веществ, пищи, напитков и другие объекты. При подозрении на отравление ядовитым веществом направляют комплекс внутренних органов: желудок с содержимым, 1 м тонкой кишки, 1/3 печени, 1 почку, всю мочу и не менее 200 мл крови. При подозрении на введение яда через влагалище или матку дополнительно направляют отдельно матку и влагалище. При подозрении на подкожное или внутримышечное введение - участок кожи или мышцы из области места введения. При подозрении на ингаляционное введение - 1/4 легкого, 1/3 головного мозга. При обнаружении в содержимом желудка крупинок, кристаллов, таблеток они также направляются на исследование. Дополнительно к указанному комплексу внутренних органов и биожидкостей направляют в случае подозрения на отравление: кислотами, щелочами - глотку, трахею и пищевод, участки кожи со следами действия яда. летучими хлорорганическими веществами (хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорметан, хлорорганические пестициды и другие алкилгалогениды) - сальник, 1/3 головного мозга. метиловым спиртом – 1/3 головного мозга гликозидами - 1/3 печени с желчным пузырем фосфорорганическими соединениями - обязательно кровь (для определения активности холинэстеразы) солями ртути - прямую кишку, волосы хронические отравления соединениями свинца, таллия - плоские кости хронические отравление соединениями мышьяка - волосы, ногти, плоские кости тетраэтилсвинцом - мозг и легкие окисью углерода - кровь, мышечную ткань этанолом – кровь из крупных вен, мочу, при невозможности - около 500 г мышечной ткани метгемоглобинобразующими ядами (анилин, нитробензол, перманганат калия, формальдегид, хроматы, ацетальдегид) - кровь на метгемоглобин грибами и ядовитыми растениями - непереваренные кусочки из содержимого желудка, рвотные массы, промывные воды. 7. Отличительные особенности химико-токсикологического анализа. 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. |