13 Лекция

Токсичность углеводородов (у/в).

У/в, содержащие от 1 до 4 атомов углерода - газообразные вещества; от 5 до 15 – жидкости; > 15 твердые вещества. Все они плохорастворимы в воде. Основной путь поступления в организм ингаляционный в виде паров. Высококипящие у/в – арены – хорошо проникают через кожу. Из организма выводится через органы дыхания, а продукты метаболизма с мочой. Все у/в обладают наркотическим действием, которое проявляется в виде головной боли, головокружения, слабости, психических нарушений. При высоких концентрациях в воздухе возможна потеря сознания, в тяжелых случаях остановка дыхания и смертельный исход. Алкены и арены также поражают ЦНС, Органы кроветворения. В процессе метаболизма в организме образуются производные (фенолы, альдегиды и кислоты), которые поражают другие органы.

Карбоновые кислоты: по химическим свойствам отличаются от спиртов, альдегидов тем, что в водных растворах диссоциируют с образованием протонов, следовательно, снижается ph растворов и нарушается обмен веществ. Кислоты оказывают общетоксическое и раздражающее действие; муравьиная кислота вызывает дистрофические изменения почек, печени и кровоизлияние в легких; уксусная кислота оказывает сильное раздражающее действие, а ее концентрированные растворы вызывают ожог. Высшие кислоты (7-13 атомов углерода) вызывают поражение печени и изменяют свойства крови.

Эфиры. Простые эфиры( C2H5OH5C2) не подвергаются гидролизу. Используют в качестве растворителей и анестезирующих средств. Хорошо растворимы в крови и с ней поступают в головной мозг. На 90% выводятся из организма в неизменном виде. Типичные наркотики. При концентрации эфира в воздухе 100мг/л через 30 мин наступает потеря сознания. Сложные эфиры применяют в качестве растворителей и пластификаторов, а непредельные для получения полимеров. Раздражающее действие усиливается при наличии двойных связей в молекуле и атомов Сl.

метилацетат→ этилацетат → метилакрилат (с двойными связями)

Спирты. Применяют как растворители, антифризы, сырье химической и пищевой промышленности, при производстве взрывчатых веществ и пороха. Поступают в организм ингаляционно, через ЖКТ. Выделяются с выдыхаемым воздухом и частично с мочой. Высокая токсичность метанола объясняется образованием в организме формальдегида и муравьиной кислоты при его окислении. Является сильным нервным и сосудистым ядом, снижает насыщенность крови кислородом, прием внутрь около 30 мл вызывает смерть от остановки дыхания. Одноатомные спирты – наркотики, их токсичность повышается с увеличением числа атомов углерода. Этиловый спирт – наркотик, вызывающий паралич нервной системы, окисляется со скоростью 100 мг на кг тела в час. В дыхательных путях частично задерживается ~60%. При приеме внутрь всасывание начинается уже в пищеводе, но в основном в желудке и заканчивается через 2-3 часа. В органах с хорошим кровоснабжением (печень, почки, головной мозг) устанавливается равновесие в течение нескольких минут. ~90% C2H5OH окисляется в организме по следующей схеме:

Этанол → ацетальдегид → уксусная кислота → CO2 + H2O

Выводится с выдыхаемым воздухом, экскрементами, потом, через кожу. Класс опасности 4. Пропиловый спирт C3H7OH – действие аналогично этанолу, но сильнее. Раздражает слизистые глаз, бронхов. Пары могут повреждать сетчатку глаз и зрительный нерв. При хроническом отравлении – слезотечение, светобоязнь. Лучше чем этанол растворяется в жирах, поэтому концентрация пропилового и изопропилового спиртов в организме выше. При окислении пропилового спирта образуется пропиоловая кислота, а при окислении изопропилового спирта – ацетон. Класс опасности 3. Фенол - C6H5OH – ароматический спирт, сильный токсикант. Поражает ЦНС, кровообращение и дыхание, проникает в виде паров и через кожу. Поражение фенолом 25% кожного покрова – смертельно! (образуется в сточных водах и при гниении древесины в воде) ЛК50=0,5 мг/л вызывает гибель рыбы.

Альдегиды. Это легкокипящие жидкости, кроме формальдегида – газа. Химически активные соединения, легко окисляются до кислот. Используются при производстве фенолформальдегидных смол, ДСП. Формалин – водный раствор формальдегида, явл. антисептиком. Поступают в виде паров и через кожу. Медленно выводятся из организма. Действие наркотическое и раздражает слизистые оболочки. С увеличением молекулярной массы наркотич. свойства альдегидов повышаются, а раздражающие – понижаются. Низшие и непредельные альдегиды явл. мутагенами и канцерогенами. Концентрированный раствор формалина вызывает никроз (омертвление) кожных тканей. При отравлении формальдегидом наблюдается расстройство чувствительности к болевым и температурным раздражениям, часто ограничивающееся одной стороной тела; а также в расстройствах потоотделения ( повышенная потливость чаще правой половины тела). Быстро всасывается и уже через 12ч. после попадания в ЖКТ обнаруживается в костном мозге. Формальдегид окисляется в муравьиной кислоте в этанол. Это происходит в печени. Выделяется с мочой и в виде СО2. Кл.оп.2

Кетоны. В отличие от альдегидов кетоны окисляются только сильными окислителями. Используют в виде растворителей (ацетон и циклогексан). Поступают в виде паров и через кожу. Медленно выводятся из организма. Поражают ЦНС и окислительные ферменты.

Ацетон – наркотик, токсичность кот. существенно зависит не только от конц., но и от времени действия. При хроническом отравлении наблюдаются изменения в верхних дыхательных путях. Жидкий ацетон хорошо всасывается через кожу и обнаруживается в крови. Концентрируется больше всего в головном мозге, селезёнке и печени. Выделяется в неизменном виде и в виде СО2 через почки и кож. Кл.оп.4

Циклические соединения.

Ароматические у/в.

Бензол действует на ЦНС, судорожное действие; при хронических отравлениях действует на кровеносную систему. Накапливается в костном мозге. Симптомы хронического отравления: головные боли, отдышка, слабость, нервность, сонливость или бессонница, рвота, учащение мочеиспускания. Иногда развивается кровотечение из слизистой оболочки рта, дёсен, носа (иногда несколько суток). Число эритроцитов резко падает. Также снижается содержание гемоглобина. Период полувыведения с воздухом 12-24ч. Кл.оп.2

Толуол на ЦНС действует сильнее, чем бензол, а также сильнее раздражающее действие паров. Симптомы хронического отравления: головная боль, раздражительность, отсутствие аппетита, признаки похожи на вегето-сосудистую дистанию. Обнаруживается во всех тканях, особенно в надпочечниках и в костном мозге, из крови выделяется быстрей, чем из тканей.

Ксилол действие схоже с бензолом и толуолом. Симптомы те же и + шум в ушах, сладковатый вкус во рту, носовые кровотечения, анемия. В моче обнаруживается белок. Все метаболиты выделяются с мочой.

Бензопирены с ними связывают рост числа онкологических заболеваний в городах. Обладают высокой активностью и считаются индикаторами загрязнения окружающей среды полициклическими ароматическими углеводородами. Образуются при неполном сгорании топлива, а также при некоторых видах термической переработки органического сырья, протекающих при t = 400-600° (коксование угля). Также могут попасть в почву со сточными водами коксохимического и нефтеперерабатывающего производств. В городах основным источником является автотранспорт (сажа и выхлопные газы). Хорошо переносится на большие расстояния (25 км) от источника. Существуют микроорганизмы способные расщеплять бензопирены до CO2.

Галогенопроизводные у/в – у них 1 или несколько атомов H замещены на галоген. Применяют как растворители, фреоны, средства огнетушения, ядохимикаты в с/х. поступают в организм ингаляционно, с пищей, а хорошо растворяющиеся в жирах – через кожу. С увеличением числа атомов галогена в молекуле токсичность повышается (хлорциклогексон). Непредельные галогенопроизводные токсичнее насыщенных аналогов. Добавление в молекулу галогенпроизводного гидроксильной группы повышает растворимость в воде и крови, следовательно, повышает токсичность. Фреоны CF2Cl2 разрушают озоновый слой.

ПВХ (поливинилхлориды) – кожзаменители, изоляция проводов, бутылки, стеклопластиковые окна. При сгорании выделяется фосген COCl2, который обладает удушающим действием, при концентрации до 0.3 мг/л в течение 15 мин летальный исход.

Диоксины (хлордибензо-n-диоксины). Чтобы оценить их опасность используют диоксиновые единицы. Источники: хлорирование питьевой воды на водопроводных станциях; термическое уничтожение бытового мусора на МСЗ (мусоросжигающий завод); ЦБП на стадии делигнификации древесины, а также ее отбеливании с использованием хлора, больше диоксинов в бумаге из вторсырья; использование бензинов. Суперэкотоксиканты, для них не существует ПДК, токсичность проявляется при концентрации 10 ^-9 г. Диоксины биологически активны и химически стойки. Не растворяются в воде, хорошо растворяются в жирах. Обладают высокой адгезионной способностью (прилипание) и, следовательно, переносятся на аэрозольных частицах. Период полураспада 10 лет. Типичные канцерогены, мутагены. Они усиливают действие других токсикантов. Примерно 90 % в организм попадает с водой и пищей, а 10% с воздухом и пылью. Циркулируют в крови. Откладываются в жировой ткани. Диоксины нарушают обмен перферинов (предшественники гемоглобина) и вызывает заболевание – Порфирия (повышенная фоточувствительность кожи, она делается хрупкой и покрывается пузырьками). Еще заболевание хлоракне. Диоксины называют тотальным ядом, представляющим угрозу для генофонда человечества. Оказывает эмбриотоксическое действие.

Полихлорбифенилы (ПХБ) В зависимости от количества хлора: арохлоры, фенохлоры, хлорфены. Используют как компоненты масел, смазок, типографских красок. Используют при производства пластмассы. Трудноразлагаемые химические соединения в почве разлагаются за 5 лет, а на открытом воздухе 10-100 лет. Вызывают поражение печени, почек, изменение пигментации, нервные расстройства. Обладает иммуно-токсичностью, являются канцерогеном. Легко проникают через кожу, сальные железы, характерно биоконцентрирование.

30