Характеристика основных групп токсичных веществ

РОСИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Тюменский государственный  университет

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика основных групп токсичных веществ (органические соединения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 4-го курса

691 группы Лукина Н.

                                                                                            Проверила: Е. А. Силиванова

 

 

 

 

Содержание:

 

Введение  ……………………………………………………………….3

Типы  классификаций токсичных веществ…………………………...4

Ядовитые  галогенпроизводные и их метаболизм……………………6

Альдегиды и кетоны...........................................................................8
Спирты  ………………………………………………………………10
Уксусная  кислота ……………………………………………………11
Нитробензол …………………………………………………………11
Салициловая кислота………………………………………………..12

Барбитуровая  кислота и ее производные……………………………12

Алкалоиды ……………………………………………………………12

Список  литературы…………………………………………………...16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Химическая токсикология - это наука о химических методах изоли-рования, обнаружения и определения ядовитых и сильнодействующих веществ, а также продуктов их превращений в тканях, органах и жидкостях организма (животного или растения) и в окружающих человека среде и предметах (вода, воздух, земля, пищевых продуктов, лекарств, космети-ческой продукции и т.д.).

Задачи химической токсикологии:

- Разработка новых методов и усовершенствование применяемых химиче-ских, физико-химических и биохимических методов изолирования, обна-ружения и определения ядовитых и сильнодействующих веществ.

- Изучение продуктов превращения данных веществ и их влияния на раз-личные биологические системы (иммунную, ферментную, гормональную и другие) в живом организме.

- Разработка методов обезвреживания и уничтожения химического оружия, а также химических отходов, образующихся в процессе производства и применения органических веществ.

- Разработка компьютерных программ, оценивающих содержание химикатов в окружающей среде и делающих прогнозы относительно их дальнейшей судьбы, с учетом пространственных и временных изменений в ландшафте, характера речных потоков и т.п. Пионером в данной области является программа GREAT-ER (Geography-Referenced Regional Exposure Assement Tool), созданная при финансовой поддержке Европейского центра по экотоксикологии и токсикологии химикатов и Британского экологического агентства. С ее помощью оценивается судьба химикатов (бора и детергента линейного алкилбензолсульфоната) в шести речных бассейнов Европы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы классификаций токсичных  веществ

 

Классификация по токсикологическим  признакам:

по основному действию на организм:

1) раздражающие-слезоточивые - лакриматоры (хлорацетофенон) и

раздражающие носоглотку - стерниты (адамсит);

2) удушающие (фосген);

3) кожно-нарывные (иприт, люизит);

4) общеядовитые (НСN, зарин);

5) психохимические (LSD, дитран).

 

по патологическим реакциям, вызываемых

действием токсичного вещества:

1) Вещества, вызывающие острую кислородную  недостаточность. Они действуют  посредством блокирования доступа кислорода (хлорпикрин). При этом возможно блокирование переноса кислорода (сосудистая аноксемия). Так действуют оксид углерода (II), мышьяковистый и фосфористый водород. Цианиды и синильная кислота блокируют тканевое дыхание.

2) Вещества, вызывающие воспалительные  процессы: гнойные воспа-ления, некротические распады с сильным общеядовитым действием (азо-тистый иприт, люизит).

3) Вещества, вызывающие патологические  рефлексы (рефлекторные яды), органов  зрения (слезоточивые вещества), органов  дыхания и пище-варения (соли триалкилсвинца), мышц (ингибиторы холинэстеразы - фос-форорганические токсичные соединения).

4) Вещества, которые вмешиваются  в высшие функции центральной  нервной системы (LSD, тетраэтилсвинец).

 

Классификация по методам изолирования токсичных веществ 

из анализируемых объектов

Первая группа включает органические соединения, изолируемые путем дистилляции с водяным паром.

Вторая группа более многочисленна. Она включает органические вещества различной химической природы, изолируемые 96% подкислен- ным этиловым спиртом или подкисленной водой. Эти вещества нейтраль-ного (антифибрин, фенацетин и др.), кислотного (салициловая, бензойная кислоты, производные барбитуровой кислоты) и основного (алкалоиды, синтетические лекарственные вещества) характера. Подкисленным 70% спиртом изолируются гликозиды, в частности сердечные гликозиды.

Третью группу составляют пестициды, извлекаемые различными органическими растворителями.

Четвертая группа химических веществ - соединения металлов, мышьяка, сурьмы. Для их изолирования необходимо разрушение (окисле-ние, минерализация) органических веществ.

Пятая группа- это вещества, изолируемые диализом (извлечением водой). Сюда относятся в первую очередь минеральные кислоты и щелочи, а также соли некоторых кислот (например, азотистой).

Шестая группа. В эту группу относят такие вещества, которые тре-буют особых методов изолирования. Примерами могут служить соли фто-ристо - и кремнефтористоводородной кислот, для изолирования которых применяют озоление в присутствии солей кальция или едкой щелочи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Ядовитые галогенпроизводные

 

Трихлорэтилен

Трихлорэтилен применяют для обезжиривании парами и холодной очистки готовых металлических деталей. Он используется как растворитель для активных ингредиентов инсектицидов и фунгицидов, восков, жиров, смол и масел; как анестезирующее средство в медицинской и зубоврачебной практике, а так же как экстрагент для эфирных масел из специй и кофеина из кофе. Трихлорэтилен незаменим в качестве растворителя в типографских красках, клеях, масленых и других лаках, пятновыводителях, средствах для чистки меха и ковров, дезинфекторах и косметических очищающих жидкостях. Также оп применяется как агент, обрывающий цепь, в производстве поливинилхлорида и как промежуточный продукт, в производстве пентахлорэтана.

Трихлорэтилен обнаруживают в почвах и осадках вблизи мест его производства, выявляют в поверхностных, дождевых и питьевой водах, в воздухе (он разрушает озоновый слой), в морских организмах (беспозво-ночных, в мышцах рыб, яйцах морских птиц, жире тюленей). Его присут-ствие обнаруживают и в пище (в молотом кофе, в эфирных маслах специй).

Всасывание трихлорэтилена у млекопитающих может происходить при его вдыхании, попадании через рот и (или) кожные покровы. Проникает в кровь, а оттуда попадает в жировые ткани. Следы трихлорэтилена обнаружены в крови плода.

Метаболизм трихлорэтилена протекает в печени. Он осуществляется системой оксидаз и зависит от цитохрома P-450 Обнаружено четыре основных метаболита: трихлорэтанол, трихлоруксусная кислота, 2-оксиацетилэтаноламин и щавелевая кислота.

Методы определения 

Колориметрическое: трихлорэтилен обрабатывают пиримидином в ще-лочной среде, а затем определяют степень поглощения при 535 или 470нм (чувствительность 1 мг/кг). Данным методом определяют и другие алифа-тические галоген производные.

Инфракрасная спектроскопия: применяют УФ - спектроскопию (чувствительность не менее чем 0.5 мкг/л).

Газожидкостная хроматография - особенно с масс-спектрометрической приставкой с аргонно-ионизационным или пламенно-ионизационным детекторами (чувствительность порядка 10 нг). В тканях и жидкостях человека и животных обнаружение основано на определение его метаболитов.

Схема метаболизма может измениться под воздействием лекарст-венных средств. Трихлорэтилен проявляет острую токсичность, которая увеличивается с присутствием этанола, четыреххлористого углерода, уг-леводов. Обнаружено его канцерогенное влияние на крыс и мышей, пора-жает центральную нервную систему человека, раздражает кожу и глаза.

 

Хлороформ и хлоральгидрат

Хлороформ – бесцветная, прозрачная, подвижная и легколетучая жидкость. Со спиртом, эфиром бензином смешивается во всех отношениях.

Хлоральгидрат (1,1-диокси-2,2,2 – трихлорэтан) – бесцветные кри-сталлы с острым запахом. Легко растворяется в воде, спирте, эфире, хло-роформе.

Хлороформ является хорошим растворителем  эфиров, лаков, неко-торых алкалоидов, поэтому имеет большое промышленное применение. Хлоральгидрат используется в медицине в качестве быстродействующего снотворного средства. Хлороформ и хлоральгидрат являются наркотиками, вначале возбуждают, а затем парализуют центральную нервную систему. Конечными продуктами метаболизма хлороформа являются НCl и СO₂. Основные метаболиты хлоральгидрата в организме человека следующие: СCl₃CH₂OH – трихлорэтанол, возможно CCl₃COOH трихлоруксусная кислота и глюкуронид трихлорэтанола.

Качественное и количественное обнаружение 

Общей реакцией на галогенпроизводные является реакция отщепления галоида, что достигается при нагревании дистиллята со спиртовым раствором едкой щелочи:

CHCl3+4NaOH 3NaCl + 2+ H-C=O

                                                               

Хлорид - анион обнаруживается реакцией с раствором нитрата серебра в азотнокислой среде. Для качественного и количественного определения используют также метод газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектором.

 

Четыреххлористый углерод 

Четыреххлористый углерод представляет собой прозрачную, под-вижную, тяжелую жидкость с запахом, напоминающем, запах хлороформа.

Качественное обнаружение 

- Отщепление хлора и последующее доказательство наличия хлорид иона реакцией взаимодействия с AgNO₃ в азотнокислой среде.

- Методы газовой хроматографии.

Четыреххлористый углерод широко используется как хороший рас-творитель жиров, лаков, смол, восков, каучука и т.п., а также для удаления жировых пятен и в качестве консервирующего вещества для меховых из-делий. Действие четыреххлористого углерода на организм напоминает действие хлороформа, но изменения в органах (печень, почки, сердце) более глубоки (жировое перерождение).

Одним из метаболитов является СНСl₃.

 

 

Дихлорэтан 

Дихлорэтан (этилена дихлорид) существует в виде 2 изомеров: 1-1- дихлорэтан и наиболее токсичный 1-2-дихлорэтан. Они проявляют психо-тропное (наркотическое), нейротоксическое, гепатотоксическое, нефро-токсическое, местное раздражающее действие.

Смертельная доза при приеме внутрь 15 - 20 мл. Токсическая кон-центрация в крови - следы дихлорэтана, смертельна 5 мг/л. Он быстро всасывается через желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожные покровы. После приема внутрь в первые 6 ч достигается максимальная концентрация в крови, быстрота всасывания повышается при совместном приеме с алкоголем и жирами. Подвергается метаболизму в печени с образованием токсичных метаболитов: хлорэтнола и монохлоруксусной кислоты, депонируется в жировой ткани.

Дихлорэтан является растворителем жиров, смол, масел и парафинов, он используется в экстракционных процессах, для обработки кожи перед дублением, для извлечения жира из шерсти, изолирования алкалоидов из растительного сырья, химической чистки. Дихлорэтан – исходный продукт для синтеза различных веществ (двухатомных спиртов и их эфиров, аминов, непредельных соединений, например хлористого винила). Дихлорэтан является сильным наркотическим соединением.

 

 

Альдегиды и кетоны

 

Формальдегид и формалин

Формальдегид – газообразное вещество. Формалин – 40% раствор формальдегида  в воде, бесцветная прозрачная жидкость с резким удушли-вым запахом.