Токсикологическая химия

    На дослідження беруть печінку трупа, в якій після отруєння міститься більше етилгліколя, ніж в інших органах. При гострих отруєннях етилгліколем дослідженню піддають і шлунок з вмістом. Для ізолювання етилгліколя користуються апаратом, представленим на мал. 5.

До 10 г печінки або вмісту шлунку додають 5 г кристалічної щавлевої кислоти, суміш розтирають до отримання  тонкої кашки, переносять в круглодонну колбу місткістю 100 мл і додають 50 мл бензолу. Колбу закривають вертикально поставленим холодильником, забезпеченим пристосуванням для уловлювання води. Потім колбу встановлюють на водяну пару і нагрівають. Пари бензолу і захоплювані їм вода і етилгліколь конденсуються в холодильнику і потрапляють в спеціальне пристосування. Оскільки в цьому пристосуванні(насадці) бензол(щільністю 0,879) знаходиться згори води, він стікає в колбу. Вода і етилгліколь, що знаходиться в ній, залишаються в насадці. Після закінчення відгону розбирають прилад і піпеткою з насадки відбирають необхідну для аналізу кількість рідини.

    Виявлення етилгліколя. Для виявлення етилгліколя застосовують кольорові і микрокристаллоскопические реакції.

       Реакція окислення етилгліколя перйодатом і виявлення формальдегіду, що утворився. В результаті вказаної реакції утворюється формальдегід, який можна виявити за допомогою фуксинсернистой кислоти :

При виконанні цієї реакції надлишок іонів иодата і перйодата зв'язують розчином сірчистої кислоти, а потім додають фуксинсернистую кислоту. Виконання реакції. До 3-5 мл дистиляту додають 5 крапель 12 %%-го розчину сірчаної кислоти, 5 крапель 5 %%-го розчину перйодата калію в 5 %-му розчині сірчаної кислоти і збовтують. Через 5 мін додають 3-5 крапель розчину сірчистої кислоти, а потім 4 краплі розчину фуксинсернистой кислоти.За наявності етилгліколя через 3-20 мін з'являється червоно-фіолетове або рожеве забарвлення.

        Окислення етилгліколя азотною кислотою і виявлення щавлевої кислоти. При багатократному випарюванні етилгліколя з азотною кислотою утворюється щавлева кислота, яка з солями кальцію утворює кристали оксалата кальцію, що мають характерну форму. Ці кристали у ряді випадків з'являються через 2-3 діб.

        Реакція з сульфатом міді. Від збільшення сульфату міді і лугу до етилгліколя утворюється з'єднання, що має синє забарвлення :

Виконання реакції. До 2-3 мл досліджуваного розчину додають 1-2 мл 10 %-го розчину гідроксиду натрію і декілька крапель 10 %-го розчину сульфату міді. Поява блакитного забарвлення вказує на наявність етилгліколя в розчині.Цю реакцію застосовують для дослідження етилгліколя в технічних рідинах.

 

№102. Біотрансформація бензолу.

     Біотрансформація —серія хімічних перетворень речовин, які відбуваються в організмі під дією ферментів, це метаболізм лікарських речовин. У процесі якого утворюються полярні водорозчинні речовини (метаболіти), які легше виводяться з організму. У більшості випадків метаболіти лікарських речовин менш активні і токсичні, ніж вихідні сполуки. Однак біотрансформація деяких лікарських речовин спричиняє утворення більш активних метаболітів.

Класичним прикладом  біотрансформації ксенобіотиків являється метаболізм бензолу в організмі(мал. 34). В ході l-ї  фази метаболізму липофильний субстрат перетворюється на полярний продукт шляхом включення в молекулу гідроксильної групи. В ході 2-ї фази фенол взаємодіє з ендогенним

сульфатом, в  результаті полярність продукту, що утворюється ще більше зростає і водорозчинний фенилсульфат легко виводиться з організму.

 

 

№124.Напрямки і продукти метаболізму формальдегіду  та надання медичної допомоги при  отруєнні цією речовиною.

     Формальдегід(альдегід мурашиної кислоти) -газ, добре розчинний у воді, має гострий специфічний запах. Водний розчин, що містить 36,5-37,5 %% формальдегіду, називається формаліном.

    Формальдегід широко використовується в промисловості для отримання пластичних мас і фенолоформальдегидных смол, дублення шкір, консервації анатомічних препаратів, отримання гексаметилентетраміна, синтетичного каучуку, протравлення зерна, обробки приміщень, тари з метою дезинфекції.

    Формальдегід проявляє дублячу, антисептичну дію. При вдиханні невеликих кількостей формальдегіду він дратує верхні дихальні шляхи. При вдиханні великих концентрацій формальдегіду може настати раптова смерть в результаті набряку і спазму голосової щілини. При попаданні формальдегіду в організм через рот можуть настати некротичні ураження слизової оболонки рота, харчового каналу, з'являється слинотеча, нудота, блювота, пронос. Формальдегід пригноблює центральну нервову систему, в результаті цього може статися втрата свідомості, з'являються судоми. Під впливом формальдегіду розвиваються дегенеративні ураження печінки, нирок, серця і головного мозку. 60-90 мл формаліну є смертельною дозою.

     Медична  допомога:

- При вдиханні  пари - промивання слизових оболонок 0,9%% р-ром NaCl, забезпечення адекватної вентиляції легенів, інгаляції зволоженого кисню

- При попаданні  на шкіру - промивання мильним  р-ром

- При вступі  отрути всередину - прийом великої  кількості рідини(для розбавлення), протишокова терапія, корекція ацидозу, забезпечення адекватної вентиляції легенів.

Лікарська терапія:

- Промивання  шлунку розчином хлориду або карбонату амонія, р-ном аміаку

- Активоване  вугілля; натрію сульфат

- Натрію гідрокарбонат(300-400 мл 4%% р-ра) в/в краплинно

- Форсований діурез

- Симптоматична  терапія(наприклад, атропін, промедол).

Метаболізм. Метаболітами формальдегіду являються метиловий спирт і мурашина кислота, які, у свою чергу, піддаються подальшому метаболізму.

 

 

 

№162. Кількісний аналіз за методом стандартної  добавки.

      Цей метод застосовують при аналізі розчинів складного складу, оскільки він дозволяє автоматично врахувати вплив " третіх" компонентів. Суть його полягає в наступному. Спочатку визначають оптичну щільність Ах аналізованого розчину, що містить визначуваний компонент невідомої концентрації сх, а потім в аналізований розчин додають відому кількість визначуваного компонента(сст) і знову вимірюють оптичну щільність Ах+ст.

            Оптична щільність Ах аналізованого  розчину рівна

Ах = e l cх,

а оптична щільність аналізованого розчину з добавкою стандартного

Ах+ст = e l(cх + сст).

            Концентрацію аналізованого розчину  знаходимо по формулі:

сх = сст Ах /  (Ах+ст - Ах).

 

 

№180.Що таке мікроелементи і яке вони мають значення при трактуванні  результатів дослідження?

 

    Найважливішими "металевими отрутами" є з'єднання барії, вісмуту, кадмію, марганцю, міді, ртуті, свинцю, срібла, талія, хрому, цинку і деяких інших металів. У токсикології до групи "Металевих отрут" відносяться і з'єднання деяких неметалів(миш'яку, сурми та ін.). Ряд перелічених вище хімічних елементів, з'єднання яких є токсичними, в невеликих кількостях містяться в тканинах організму як нормальна їх складова частина. Зважаючи на незначні кількості цих хімічних елементів, що містяться в організмі, їх називають мікроелементами.

       Деякі хімічні елементи, з'єднання яких є токсичними, в малих кількостях відіграють важливу роль у фізіологічних процесах в організмах людей і тварин. Так, наприклад, кобальт входить до складу вітаміну В12(ціанокобаламіна). Цей мікроелемент є кофактором деяких ферментів(карбоксипептидаза, карбоксиангидрази). Мідь входить до складу ряду ферментів(поліфенолоксидази, цитохромоксидази, фенолаза та ін.). Вона є складовою частиною белка-цирулоплазміна, бере участь в синтезі гемоглобіну. Марганець потрібний для активізації деяких ферментів(аргіназа, пролидази та ін.). Цинк також входить до складу окремих ферментів(карбоксипептидази, карбоангідрази, лактатдегідрогенази та ін.).

      У організмі міститься і ряд  інших металів(калій, натрій, магній, кальцій), з'єднання яких є нетоксичними. Кількісний зміст деяких мікроелементів в тканинах організму приведений в таблицю. 7.

    Незважаючи на те що окремі метали в малих кількостях містяться в організмі як нормальна його складова частина, при підвищенні утримування їх в крові і тканинах вони викликають отруєння.

     Токсичність "металевих отрут" пояснюється зв'язуванням їх з відповідними функціональними групами білкових і інших життєво важливих з'єднань в організмі. В результаті зв'язування катіонів металів білками і іншими речовинами порушуються нормальні функції відповідних клітин і тканин в організмі і настає отруєння, яке у ряді випадків закінчується смертю.

   Отже, при  трактуванні досліджень, треба мати  на увазі, що вміст мікроелементів у відповідній кількості є нормою.

 

№186.Основні  недоліки методів сухого озолення та методів мінералізації біологічного матеріалу кислотами-окислювачами.

     Метод сухого озолення ґрунтований на нагріванні органічних речовин до високої температури при доступі повітря. Сухе озолення роблять у фарфорових, кварцевих або платинових тиглях.

   Цей метод мінералізації має ряд недоліків, головними з яких є звітрювання деяких металів або їх з'єднань в процесі нагрівання, а також взаємодія окремих металів з матеріалом тиглів. При сухому озоленні важко контролювати температуру досліджуваного матеріалу безпосередньо в тиглі. При перегріванні утримуваного тигля деякі метали можуть випаровуватися. В процесі сухого озолення біологічного матеріалу навіть при відносно невисокій температурі частково або повністю випаровуються з'єднання ртуті, талія та ін. При температурі вище 400 °С хлориди кадмію, свинцю, срібла, цинку, марганцю, миш'яку є леткими. При дещо більш високій температурі можуть випаровуватися деякі з'єднання міді, нікелю, хрому та ін. В процесі сухого озолення органічних речовин при високій температурі цинк, срібло, свинець і деякі інші метали можуть взаємодіяти із стінками кварцевих і фарфорових тиглів, а кобальт здатний сплавлятися із стінками платинових тиглів або взаємодіяти з матеріалом фарфорових тиглів.

    Спосіб мокрої мінералізації ґрунтується на повному окисленні органічних речовин сильними окисниками при температурі 150-2000С. "Мокрі" способи не вимагають високих температур, тому не зв'язані з великими втратами летких речовин; ця їх перевага. Недоліки пов'язані з великими тимчасовими витратами і необхідністю введення великої кількості реагенту-окисника, що може бути джерелом забруднень проби. Найчастіше застосовуються суміші:

HNO3 -H2SO4-HClO4; HNO3- HClO4; HClO4- H2SO4; HNO3-H2O2.

 

№234. Методи кількісного визначення міді в мінералізаті.

   У хіміко-токсикологічному аналізі виявлення іонів міді ґрунтується на виділенні їх з мінералізата у вигляді діетилдитіокарбамату, який екстрагують хлороформом, а потім розкладають хлоридом ртуті(II). Іони міді, що звільнилися при цьому, визначають за допомогою відповідних реакцій.

Виділення іонів міді з мінералізата. До мінералізату додають розчин діетилдитіокарбамату свинцю. При цьому утворюється діетилдитіокарбамат міді :

Діетилдитіокарбамат міді з мінералізата екстрагують хлороформом. Залежно від кількості міді в минералізаті хлороформний шар, що містить діетилдитіокарбамат міді, набуває жовтого або коричневого забарвлення. Діетилдитіокарбамат міді розкладають хлоридом ртуті(II). При цьому утворюється діетилдитіокарбамат ртуті, а іони міді переходять у водну фазу.

      Виділення іонів міді з минералізата робиться таким чином: до 10 мл минералізата додають 2-3 краплі індикатора(безбарвний 0,1 %-й спиртовий розчин, 2,4-динітрофенола), а потім невеликими порціями додають 25 %-й розчин аміаку до рН=3(до переходу забарвлення індикатора в жовту). Рідину переносять в ділильну воронку, в яку додають 5 мл хлороформного розчину діетилдитіокарбамату свинцю і збовтують. При цьому хлороформний шар набуває жовтого або коричневого забарвлення. Хлороформний шар відділяють від водної фази і переносять його в іншу ділильну воронку, в яку додають 6 н. розчин соляної кислоти(для руйнування надлишку діетилдитіокарбамату свинцю), збовтують і відділяють водну фазу. До хлороформному шару по краплях додають 1 %-й розчин хлориду ртуті(II). Після цього вміст ділильної воронки збовтують. Додають 1 %-й розчин хлориду ртуті(II) (по краплях) і збовтують до тих пір, поки не настане повне знебарвлення хлороформного шару. Потім, не відділяючи хлороформний шар, в ділильну воронку вносять 1,5-2,0 мл води і інтенсивно збовтують. Через 2-3 мін хлороформний шар відділяють від водної фази, яку досліджують на наявність іонів міді за допомогою реакцій з тетра-роданомеркуроатом амонія, гексанцианоферратом(II) калію і з піридин-роданідним реактивом.

    Реакція з тетрароданомеркуроатом амонія. Від збільшення розчину тетрароданомеркуроата амонія(NH 4 ) 2 [Hg(SCN) 4 ] до розчину, що містить іони міді, утворюється жовтувато-зелений кристалічний осад Cu[Hg(SCN) 4 ]. Від збільшення іонів цинку випадає осад, що має рожевувато-лілове або фіолетове забарвлення.

   Виконанню реакції на іони міді з тетрароданомеркуроатом амонія заважають іони заліза (II), кобальту і нікелю, які з вказаним реактивом теж дають забарвлені опади.Межа виявлення : 0,1 мкг міді в 1 мл