Файл: Лекция Предмет, разделы и задачи токсикологической химии. Пищеварение и метаболизм посторонних веществ ядов. Вещества, которые изолируются минерализацией биологического материала (металлические яды).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.04.2024
Просмотров: 151
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция 1. Предмет, разделы и задачи токсикологической химии. Пищеварение и метаболизм посторонних веществ – ядов. Вещества, которые изолируются минерализацией биологического материала (металлические яды).
Дробное обнаружение, определение и токсикологическое значение катионов элементов, проявляющих токсическое воздействие на организм человека
Чувствительность данной реакции составляет 0,05 мкг/мл. Граница обнаружения – 0,02 мг/100,0.
Данная реакция может быть успешно использована для количественного определения ионов свинца фотометрическим методом.
2. Образование PbS:
Рb(СН3СОО)2 + Н2S РbS↓ + 2СН3СООН
черный осадок
Осадок растворим в азотной кислоте – НNО3:
Свинец
2. Экстракционно-фотометрический (по образованию дитизоната свинца) Уравнение реакции указано в ы ш е !
3. Для определения концентрации катионов свинца применяется один из титриметрических методов анализа – комплексонометрия.
К раствору, содержащему катионы свинца добавляют аммиачный буферный раствор с рН = 6, затем добавляют индикатор – эриохром черный Т. Индикатор с катионами свинца образует внутрикомплексное соединение красного цвета. Титрование проводят стандартным раствором Трилона В, который вступает в реакцию с катионами свинца и в точке конца титрования Трилон В вступает в реакцию с катионами свинца, находящихся в составе внутрикомплексного соединения свинец-эриохром черный Т и в этот момент окраска раствора зависит от цвета свободного индикатора при определенном значении рН (рН = 6).
Токсикологическое значение соединений свинца определяется ядовитыми свойствами металлического свинца и его соединений, а также их производных, а также широким применением в промышленности и быту. Опасность представляют добыча свинцовых руд, выплавка свинца, производство аккумуляторов, свинцовых красок. Источником бытовых отравлений является недоброкачественно луженная, эмалированная и глиняная посуда, покрытая глазурью. Свинец естественно содержится в организме человека. На 100 г массы тела в норме приходится 0,1 г свинца. Ежедневно человек потребляет около 0,29 мг свинца с пищевыми продуктами. Свинец и его соли поражают ЦНС: возникают галлюцинации, судороги, атрофия зрительного нерва, наблюдаются заболевания желудочно-кишечного тракта.
Особое место среди соединений свинца занимает тетраэтилсвинец (ТЭС).
Рb(С2Н5)4 – элементоорганическое соединение, которое широко применяется в качестве добавки к бензину, при этом резко уменьшается детонация двигателя. Тетраэтилсвинец очень ядовит, действует на нервную систему, способен кумулироваться (головная боль, головокружение, бессонница, психическое расстройство, алкоголь усиливает действие тетраэтилсвинца.
Тетраэтилсвинец изолируется различными методами в зависимости от объекта:
1. Из биологического материала – перегонкой с водяным паром.
2. Из растительных и пищевых объектов – экстракцией хлороформом.
3. Из бензинов экстрагируют 4% спиртовым раствором йода.
После изолирования и разрушения молекулы тетраэтилсвинца открывают
свинец приведенными выше реакциями.
Барий (s-элемент, 6s2)
Качественное обнаружение:
1. Реакция перекристаллизации BaSO4 (остаток после отделения сульфата свинца – PbSO4 (из концентрированной серной кислоты – кристаллы в виде мелких кристаллов, в виде летящих птиц и прямоугольных пластинок.
2. Реакция восстановления BaSO4 в BaS (на платиновой петле):
BaSO4 + 4СО (образуется при горении) BaS↓ + 4СО2↑
BaS + 2HCl BaCl2 + H2S↑
(Bа2+ окрашивает пламя газовой горелки в желто-зеленый цвет).
3. Переведение нерастворимого BaSO4 в растворимую соль бария:
BaSO4 + Na2CO3 BaCO3↓ + Na2SO4
избыток
Образующийся в результате реакции карбонат бария, растворим даже в слабых кислотах (например СН3СООН).
4. На катион Ва2+ можно проделать следующие реакции обнаружения:
а) Bа2+ + K2Cr2O7 + Н2O + 2CH3COONa 2BаCrO4↓ + 2CH3COOH + 2Na+ + 2K+ желтого цвета
Образовавшийся желтый осадок растворим в хлороводородной кислоте – HCI
б) Bа2+ + (NH4)2C2O4 BаC2O4↓ + 2NH4+
белый осадок
в) Реакция с родизонатом натрия (лучше ее проводить капельным методом на фильтровальной бумаге)
Количественное определение
1. Гравиметрический (весовой) метод по продукту реакции, который образуется – BaSO4
2. Титриметрический метод (комплексонометрия)
Токсикологическое значение представляют растворимые соли бария, которые применяются в керамическом и стекольном производстве, в текстильной промышленности, при производстве резины, в сельском хозяйстве. Сульфат бария в медицинской практике применяется как рентгеноконтрастное вещество.
Все растворимые в воде соединения бария очень ядовиты. Симптомами отравления являются потеря сознания, резкое повышение кровяного давления, сердечная аритмия, боли в области сердца, рвота, понос, дрожание мышц. При отравлении назначают внутрь сульфат натрия или магния (слабительные лекарственные средства).
В первые часы после отравления, одновременно вводят внутримышечно 30-50 мл 10% раствора тетацина кальция на 5% растворе глюкозы.
Ва – несмотря на свою высокую токсичность, в незначительных количествах характерен всем органам и тканям живых существ. Он обнаружен в гипофизе, надпочечниках, щитовидной железе. Содержится в довольно значительном количестве (1,5% на сухой остаток) в сетчатке глаза.
Исследование минерализата на присутствие в нём соединений меди
Медь.Распространение и применение. Элемент №29. Жизненно важный элемент. Один из самых важных, самых древних и самых популярных металлов. Популярных не только в среде инженеров, электриков и машиностроителей, но и у людей самой гуманной профессий – врачей и фармацевтов.
Семь металлов принято называть доисторическими. Золото, серебро, медь, железо, олово, свинец и ртуть. Ещё Тит Лукреций Кар, древнеримский философ и поэт, в свой поэме «О природе вещей» сказал:
Прежде служили оружием руки
могучие, когти,
Зубы, каменья, обломки ветвей
от деревьев и пламя,
После того была найдена медь…Роль меди в становлении человеческой культуры особенна. Каменный век сменился медным, медный – бронзовым.
В живом организме медь содержится и в довольно значительных количествах. В печени – 4•10–4 мг/кг массы, в крови взрослого человека – 1•10–4 мг/л. Медь участвует в процессах кроветворения и ферментативного окисления. Она входит в состав нескольких ферментов – лактазы, оксидазы и др., а также является катализатором реакции образования гемоглобина.
В с/х самой распространённой солью является сульфат меди (медный купорос) – CuSO4•5H2O. Медный купорос ядовит, особенно для низших организмов. Раствор сульфата меди уничтожает споры плесневых грибков.
В медицинской практике находит применение сульфат меди (II), который применяется орально при отравлениях фосфором (дозы 0,3-0,5 г), как рвотное средство (10-30 мл 1%-го раствора 2-3 раза в день). Цитрат меди (C6H4O7Cu2)2•5H2O применяется в виде 1-5%-ых мазей при трахоме и коньюктивитах.
Медь – весьма ценный металл, следы которого играют большую роль в процессах метаболизма. Этот вопрос достаточно полно изложен в научной литературе. Ежедневная норма для человека составляет 2 мг и в основном поступает с пищей, содержание меди в которой в ежедневном рационе составляет 2-5 мг. При нарушении роли меди в процессах метаболизма существует вероятность отравления данным соединением. Острое отравление медью – это обычное следствие загрязнение продовольствия медной посудой, а также при неосторожном или преднамеренном употреблении солей меди. Индустриальные отходы, содержащие медь и поступающие в организм в виде паров и пыли должны иметь пороговую концентрацию в пределах 0,2-1,0 мг/м3 объёма в производственных помещениях.
Содержание в крови: общее содержания меди в сыворотке крови у мужчин составляет 1,09 мг/л, у женщин – 1,2 мг/л. Содержание меди в эритроцитах составляет в среднем 0,89 мг/л. Приблизительно 93% меди в сыворотке крови связаны с ферментом церулоплазмином, который стимулирует образование эритроцитов, а остаток свободно связан с белками сыворотками крови. Особенно важно содержание меди в сыворотке крови в третьем триместре беременности и оно должно быть в среднем в 2,39 мг/л.
Метаболизм и выделение. Примерно третья часть потребляемой с пищей меди абсорбируется организмом. Из этого количества 80% выделяются с желчью, приблизительно 18% через желудочно-кишечный тракт и только от 2 до 4% выделяется с мочой. Только небольшое количество меди, выделяемое печенью, входит в состав с церулоплазмином, который синтезируется печенью и это вскоре проявляется в плазме в несвязанной форме. Выделение меди с мочой составляет в среднем только 0,052 мг ежедневно (диапазон от 0,026 до0,064) по отношению к здоровым пациентам. Концентрация меди у здоровых рабочих медеплавильной промышленности, где содержание меди в производственной зоне находится в пределах от 30 до 40 мг/м3, составляет в среднем 0,079 мг/м3
, а иногда достигает 1,145 мг/л.
Содержание меди в здоровых тканях (мг/л или мг/кг)
| мозг | печень | почка | селезенка | мышца |
В среднем Диапазон концентраций | 6,3 5,1-8,3 | 5,1 3,0-9,5 | 2,0 1,2-3,1 | 0,8 0,2-1,1 | 0,9 0,6-1,0 |
Токсичность. Хронические отравления медью обычно не встречаются у пациентов, которые поддерживают медный баланс в норме при приеме пищи и при потреблении меди из окружающей среды. У людей, страдающих болезнью Вильсона-Коновалова, прогрессирующая медная токсичность развивается из-за наследственного нарушения метаболических процессов; уровень фермента церулоплазмина в сыворотке крови заметно снижен, что приводит к появлению избытка меди в паренхимных тканях и нанесению вреда, который в конечном счете приводит к смерти. Причем эти пациенты могут иметь уровень меди в сыворотке крови в половину от нормальных концентраций, в печени в пять раз меньше от нормы, а в моче в 10 раз меньше от нормы.
Интенсивное вдыхание аэрозолей, образующихся во время сварочных работ и технологических процессов при производстве меди вызывает типичную металлическую лихорадку: раздражение верхних дыхательных путей, металлический привкус во рту, тошнота, рвота, эпигастральная боль, диарея, похолодание и боли в мышцах. Большинство рабочих, у которых развивалась типичная медная лихорадка имели содержание меди в сыворотке крови на уровне 1,26 мг/л. Ингаляция метаболической медной пыли также приводит к появлению подобных признаков. Хронические отравления медью в промышленных условиях приводит к анорексии, тошноте, рвоте, проявлениям возбуждения и гепатогалии (увеличение печени); концентрация меди в сыворотке крови в таких случаях находится в пределах от 0,8 до 2,0 мг/л.
Умеренные желудочно-кишечные расстройства вызываются приемом пищи, содержащей несколько сотен миллиграммов медных солей, а острые признаки отравления наблюдались у людей, которые для приготовления пищи использовали коррозирующую медную посуду. Увеличение в 15-100% концентрации меди в сыворотке крови наблюдалась у детей, принимающих 250 г меди сульфата в качестве рвотного средства. Уровень меди в сыворотке крови до 5 мг/л достигается при случайной интоксикации медью сульфатом, которая попадала на участки обожженной кожи и концентрация её в сыворотке крови была в пределах от 13 до 21 мг/л у пациентов получивших отравление при гемодиализе с использованием цельномедного нагревательного узла поддерживающего температуру перфузионной среды.