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 + Н2  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.