- •Избранные лекции по токсикологической химии
- •Содержание
- •Введение в токсикологическую химию
- •Особенности химико-токсикологического анализа.
- •Организационная структура судебно-медицинской и судебно-химической экспертизы в рф
- •Правовые и методологические основы судебно-химической экспертизы
- •Правила производства судебно-химической экспертизы вещественных доказательств в схо смл Бюро смэ органов здравоохранения
- •Помещения лаборатории
- •Порядок проведения судебно-химической экспертизы Основные правила судебно-химического анализа (сха)
- •Документация при производстве судебно-химической экспертизы
- •Яд. Общая характеристика токсического действия. Формирование токсического эффекта как фактор взаимодействия яда, организма и окружающей среды. Понятие «яд», «отравление»
- •Классификация отравлений
- •Общая характеристика и классификация веществ, вызывающих отравление
- •2. Токсические вещества неорганической природы:
- •Токсикокинетика чужеродных соединений
- •Всасывание чужеродных соединений
- •Факторы, влияющие на абсорбцию чужеродных соединений
- •Распределение. Факторы, влияющие на распределение чужеродных веществ в организме.
- •Метаболизм чужеродных соединений
- •2. Восстановление:
- •Выделение чужеродных соединений
- •Группа веществ, изолируемых дистилляцией
- •(«Летучие яды»)
- •5.Сложные эфиры алифатического ряда
- •Объекты судебно-химического исследования. Пробоподготовка
- •Одноатомные спирты
- •Этиловый спирт в химико-токсикологическом отношении
- •Токсикологическое значение спиртов
- •Токсикокинетика спиртов
- •Объекты исследования и пробоподготовка
- •Правила отбора проб для исследования
- •Экспертиза алкогольного опьянения.
- •Клиническая диагностика
- •Химические свойства спиртов. Методы анализа в судебно-химической экспертизе отравлений и экспертизе алкогольного опьянения.
- •Количественное определение спиртов
- •Теоретические предпосылки метода
- •Основные газохроматографические параметры
- •Относительное время удерживания является величиной более постоянной, так как на него меньше влияют условия проведения хроматографического процесса.
- •Аппаратурное оформление метода гжх
- •Определение этанола методом гжх
- •Оценка результатов количественного определения этанола в крови человека
- •Группа веществ, изолируемых из биологического материала экстракцией и сорбцией.
- •(Подгруппа «Лекарственные средства»)
- •Номенклатура и классификация.
- •Теоретические основы метода изолирования
- •Факторы, влияющие на эффективность изолирования «нелетучих» ядов из биоматериала.
- •Общие и частные методы изолирования
- •Изолирование этанолом, подкисленным щавелевой кислотой (метод Стаса-Отто)
- •Выход 20-30%
- •3 Раза
- •(Основания алкалоидов)
- •Изолирование водой, подкисленной щавелевой кислотой (метод Васильевой)
- •3 Раза
- •(Молекулярные формы кислот,
- •Выход 30-40%
- •(Основания алкалоидов)
- •Частные методы изолирования :
- •(Кислотные формы барбитуратов)
- •2 Раза по 2 часа
- •(Основания алкалоидов)
- •Выход 50-70%
- •(Вещества кислого и нейтрального характера)
- •(Вещества основного характера)
- •Очистка изолируемых веществ от сопутствующих компонентов биоматериала.
- •Аналитический скрининг лекарственных веществ, имеющих токсикологическое значение.
- •Хроматографические скрининговые методы
- •Тонкослойная хроматография (тсх)
- •Газожидкостная хроматография (гжх)
- •Высокоэффективная жидкостная хроматография (вэжх)
- •Спектральные скрининговые методы
- •Абсорбционная спектроскопия
- •Иммунохимические методы в скрининге лекарственных веществ. Иммунохимический анализ (иха)
- •Производные барбитуровой кислоты
- •В химико-токсикологическом отношении
- •Лактим-лактамная таутомерия барбитуратов.
- •Токсикокинетика барбитуратов (всасывание, распределение, метаболизм, выделение)
- •Токсикодинамика (развитие отравлений).
- •Алкалоиды в химико-токсикологическом отношении
- •Токсикологическое значение алкалоидов
- •3. Идентификация выделенных алкалоидов.
- •Экспресс - анализ интоксикаций
- •Экспресс-метод определения лекарственных веществ на основе хроматографического скрининга (хтс)
- •Группа веществ, изолируемых экстракцией неполярными растворителями. Пестициды
- •Пестициды как химические загрязнители
- •Питания
- •Токсикологическая характеристика и судебно-химическое значение пестицидов
- •3. Классификация пестицидов
- •II. Органические пестициды
- •Классификация по назначению (по объектам применения):
- •Классификация в зависимости от путей проникновения в организм насекомых:
- •- Контактные – убивающие насекомых при соприкосновении с любой частью тела
- •Классификация гербицидов в зависимости от характера действия:
- •Контактного действия – действуют только на те участки растений, куда попали (органические соединения ртути, цианиды, кислота серная, медный купорос).
- •Классификация по формам применения пестицидов:
- •4. Изолирование и очистка
- •5.Анализ пестицидов
- •6.Основные группы пестицидов
- •Изолирование
- •Метод газожидкостной хроматографии (гжх) в анализе фоп
- •Группа веществ, изолируемых минерализацией
- •(«Металлические яды»)
- •Общая характеристика группы
- •Металлические загрязнения
- •Марганец
- •Методы минерализации
- •Методы “мокрой минерализации”
- •Методика изолирования металлических ядов из биологического материала общим методом минерализации
- •Дробный метод анализа «металлических ядов»
- •Маскировка ионов в дробном анализе
- •Применение органических реагентов в дробном анализе
- •Применение диэтилдитиокарбаминовой кислоты и её солей
- •Свойства ддтк металлов
- •Применение дитизона
- •Свойства дитизонатов
- •Методы количественного определения
- •Группа токсикологически важных веществ, изолируемых экстракцией водой (минеральные кислоты, щёлочи и их соли)
- •Группа токсикологически важных веществ, требующих особых методов изолирования (соединения фтора)
- •Группа веществ, не требующих особых методов изолирования. Вредные пары и газы. Оксид углерода (II)
- •Литература
Всасывание чужеродных соединений
Всякая живая клетка окружена мембраной, которая служит для защиты и регуляции внутренней среды. Транспорт веществ через биологические мембраны осуществляется путем:
обычной диффузии (пассивный транспорт),
энергетически активированного переноса (активный транспорт)
фильтрацией через водные поры в мембране.
Всасывание (абсорбция) чужеродных соединений, а также и их выделение, осуществляется, в основном, посредством простой диффузии в направлении градиента концентрации (пассивный транспорт).
Диффузия– это самопроизвольный процесс выравнивания концентрации вещества путем перемещения из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией.
Через биологические мембраны, представляющие собой липопротеиновый барьер, диффундируют молекулы веществ с высоким коэффициентом распределения масло/вода (Кр = м/в), т.е. обладающих липофильными свойствами. Это относится к большинству лекарственных и наркотических средств.
Скорость диффузии (СД), согласно закону Фика, прямо пропорциональна площади поверхности, через которую переносится вещество, и градиенту концентрации этого вещества:
A(C1 – C2)
СД = K
d
К – коэффициент диффузии (зависит от природы вещества: молекулярной массы, пространственной конфигурации, степени ионизации и растворимости в липидах)
А – площадь мембраны
(С1- С2) – градиент концентрации по обе стороны мембраны
d – толщина мембраны.
Активный транспорт, т.е. перенос вещества против градиента концентрации (из области с меньшей концентрацией в область с большей концентрацией) не может идти самопроизвольно и характерен, главным образом, для природных соединений (глюкозы, аминокислот и др.) и чужеродных соединений, близких по структуре к природным субстратам.
Фильтрация через водные поры имеет значение для транспорта небольших гидрофильных молекул радиусом менее 4 А0, например, воды, мочевины и т.п.
Факторы, влияющие на абсорбцию чужеродных соединений
Природа вещества. Все чужеродные вещества целесообразно разделить на две группы: органические и неорганические.
Органические вещества, в свою очередь, для понимания токсикокинетических закономерностей делятся на три группы:
а) Вещества нейтрального характера, не способные к ионизации (хлороформ, четыреххлористый углерод, бензол и др.). Всасывание этих веществ может происходить на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, начиная с ротовой полости и заканчивая кишечником. Механизм всасывания – простая диффузия. Полнота и скорость всасывания прямо пропорциональны коэффициенту распределения масло/вода. Чем выше липофильные свойства вещества, тем оно быстрее и полнее всасывается в кровь.
б) Вещества кислотно-основного характера (слабые кислоты и слабые основания, алифатические и ароматические) всасываются из желудочно-кишечного тракта со скоростью, определяемой, главным образом, их константами диссоциации (ионизации) или величиной рКа (показателем ионизации).
Величина рКа равна значению рН, при котором вещество ионизировано на 50%. Коэффициент распределения масло/вода выше у недиссоциированных молекул, т.е. у веществ, находящихся в молекулярной форме, поэтому максимальное всасывание этих веществ будет происходить при соответствующих значениях рН:
-для слабых кислот рН = рКа – 2. К слабым кислотам можно отнести салициловую кислоту (рКа = 3), барбитураты (рКа = 7-8), фенол (рКа = 9,9);
-для слабых оснований рН = рКа + 2 . К слабым основаниям можно отнести большинство алкалоидов и синтетических азотсодержащих веществ, например, атропин (рКа = 9,6), хинин (рКа = 8,4).
Таким образом, кислоты, главным образом, всасываются в желудке,
где среда кислая (рН = 1-3), а основания – в кишечнике в слабощелочной среде (рН~ 8).
в) Ионизированные соединения (четвертичные аммониевые основания, например, прозерин, декаметоний) всасываются плохо, главным образом, в кишечнике. Отсюда, основной путь их введения – внутримышечный или внутривенный.
Всасывание неорганических веществ в желудочно-кишечном тракте возможно только в случае их диссоциации на ионы ( именно поэтому металлическая ртуть не всасывается). Катионы тяжелых металлов всасываются в основном в виде хелатных соединений с аминокислотами. Анионы проникают в кровь через водные поры.
Концентрация вещества. С увеличением концентрации увеличивается и скорость всасывания.
Состояние желудочно-кишечного тракта: скорость перистальтики, степень наполнения, характер наполнения и др.
Из желудочно-кишечного тракта чужеродные вещества попадают в кровь и разносятся по органам и тканям.