Файл: УМКД-Токс.химия-2012-2013-рус.docx

2. В организме человека обнаружено более 80 химических элементов.

Экспериментальные наблюдения показывают 3 большие проблемы патологии: элементная недостаточность, элементная интоксикация и элементный дисбаланс. Нарушения МЛГ вызывает превалирование или дефицит ионов металлов, увеличение или снижение концентрации лигандов. К трансформации свойств системы приводят не только количественные изменения ее элементов, но и их перегруппировка на всех уровнях – от молекулярного до организменного. Большинство лекарственных веществ содержат электронодонорные группы и являются активными лигандами. Устойчивость комплекса характеризуется константой устойчивости, что позволяет прогнозировать направление лагандообменных процессов (прочный комплекс имеет наименьшую константу нестойкости). Стабильность биокомплекса определяется многими факторами: комплементарность, стереоселективность, природа микроэлементов и лигандов, меж-и внутримолекулярные стабилизирующие и дестабилизирующие взаимодействия и др. Химические агенты, и в частности соединения металлов, способны нарушать регуляцию апоптоза клеток. Соединения металлов различной природы, обладающие как прямым, так непрямым генотоксическим свойством, могут быть использованы, могут быть использованы при скрытой форме биотеррористических актов.

Восстановление МЭ – трудная задача. В настоящее время большое внимание уделяется борьбе с дефицитом в организме отдельных микроэлементов, в первую очередь йода, селена, цинка и железа.

Форма выполнения: самостоятельное изучение темы, реферат

Критерии выполнения:

• работа с литературой по вопросам, предусмотренным данной темой

• подготовка реферата и сдача по графику

• получение максимального балла

Сроки сдачи: 2-я неделя

Литература

1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.

2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.

3. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272 с.

4. Вергейчик Т.Х. Токсиколгическая химия. – М.: МЕД-пресс информ, 2009

Контроль (вопросы)

1. Роль и значение макро- и мик­роэлементов в организме человека.

2. Синергическое и антагонистическое влияние элементов на различные биохимические процессы и физиологические показатели.

3. Взаимодействие элементов в организме. Влияние МЭ на процесс апоптоза.

4. Факторы, влияющие на токсичность металлов.

5. Оценка элементного статуса человека.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Кредит № 6

Тема 1 – Идентификация  личности  по оценке элементного  статуса (криминалистические исследования). 

Цель: ознакомить с современными методами исследования микроэлементов в биообъектах как методов аналитической диагностики при идентификация  личности. 

---

Задания: изучить литературу по теме

Идентификация  личности  по оценке элементного  статуса.

В настоящее время в научном сообществе формируется новая нозологическая единица и учебная дисциплина – микроэлементология, которая, в свою очередь, подразделяется на общую и частную (биологическую, медицинскую, токсикологическую, агрономическую, химическую и т.д.). Менее века прошло с того дня, когда профессор Московского университета В.И. Вернадский сделал доклад на XII съезде врачей о связи химического строения земной коры, «рассеянных элементов» и состояния здоровья человека. Микроэлементозы человека, за исключением наследственных форм, имеют экзогенную природу, однако интенсивность и особенности реагирования организма индивидуальны и связаны с генетическими механизмами металло - лигандного гомеостаза /МЛГ/, что в значительной степени объясняет различный ответ организма на дефицит, избыток и дисбаланс МЭ. Специалисты в области микроэлементологии должны владеть современными методами исследования - многоэлементными методами системного анализа МЭ в биообъектах.

В настоящее время для определения элементов в биомедицинских образцах все большее распространение получают методы атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП) и масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС), которые позволяют вместе и по отдельности одновременно определить в одной пробе 60 и более макро-, микро- и ультрамикроэлементов, что очень важно при оценке взаимодействия и взаимовлияния одних элементов с другими в организме человека. Таким образом, понятия дефицит, избыток и дисбаланс МЭ должны иметь строго аналитический характер. Основная проблема в настоящее время заключается в выборе алгоритмов правильной интерпретации результатов определения с учетом не только абсолютных количеств МЭ, но и их соотношений, а также содержания клинически важных биолигандов/ биомаркеров, или молекулярных индикаторов дисбаланса МЭ/, определения ионогенной или координированной формы нахождения МЭ. Исследования в области молекулярной медицины свидетельствуют о значительных изменениях в обмене и содержании микроэлементов/ МЭ/ на клеточном, тканевом и организменном уровнях при различной патологии.

Избыток или дефицит поступления в организм микроэлементов среды обитания оказывает влияние на их накопление в биосредах и, следовательно, позволяет использовать их количественные значения в качестве маркеров экспозиции и в донозологической диагностике техногенных микроэлементозов и экологически обусловленных заболеваний. Несмотря на зависимость от различных факторов и опосредованный характер большинства биопроцессов, протекающих в организме при участии металлов, аналитические возможности современных методов анализа позволяют количественно оценить действие МЭ.

---

Форма выполнения: самостоятельное изучение темы, реферат

Критерии выполнения:

• работа с литературой по вопросам, предусмотренным данной темой

• подготовка реферата и сдача по графику

• получение максимального балла

Сроки сдачи: 2-я неделя

Литература

1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.

2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.

3. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272 с.

4. Вергейчик Т.Х. Токсиколгическая химия. – М.: МЕД-пресс информ, 2009

Контроль (вопросы)

1. Основные сведения о микроэлементах. Важнейшие эссенциальные и условно-эссенциальные микроэлементы. Токсичные микроэлементы. Содержание микроэлементов в организме человека в норме в различные периоды жизни.

2. Металло-лигандный гомеостаз. Участие микроэлементов в гомеостатических функциях организма.

3. Перенасыщение организма микроэлементами в условиях природных и техногенных локусов.

4. Патология микроэлементного обмена. Нарушение баланса микроэлементов.

5. Сравнительная характеристика современных методов исследования микроэлементов в биообъектах (особенности, трудности, преимущества, недостатки, перспективы развития.) как методов аналитической диагностики

6. Вопросы аналитической диагностики острых и хронических металлотоксикозов в медицинской, судебно- медицинской и фармацевтической деятельности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Тема 2 – Перспективы использования атомно-абсорбционной спектроскопии при определении металлических ядов в минерализатах и в биологических жидкостях.

Цель: ознакомить с перспективами использования атомно-абсорбционной спектроскопии при определении металлических ядов

Задания: изучить литературу по теме

Атомная спектрометрия и ядерные методы в элементном анализе токсикантов.

В атомно-абсорбционном анализе вещество также подвергают атомизации. но таким образом, что воз­буждения атомов не происходит. В этом состоянии, которое называют атомным паром, атомы способ­ны поглощать кванты проходящего через него ре­зонансного излучения. В результате интенсивность излучения уменьшается и ее можно измерить. По­глощая свой «родной» квант, атом переходит в воз­бужденное состояние и далее в основное, однако здесь соответствующая энергия деградирует в коле­бательную форму — в тепло.

Индивидуальность линейчатых атомных спект­ров всецело определяется строением внешней элек­тронной оболочки атомов и ее заполнением элект­ронами. В теории принято характеризовать энергию электрона на каждом уровне с помощью аппарата квантовых чисел и соответствующей символики. Это позволяет описывать электронные переходы, приводящие к возникновению спектров. В методах атомной спектрометрии могут осущест­вляться только электронные переходы с изменением орбитального квантового числа. Соот­ветствующий переход иногда обозначают термином «оптический электрон».

---

Атомно-абсорбционный и атомно-эмиссионный методы характеризуются низкими предела­ми обнаружения, особенно при использовании индуктивно связанной плазмы (ИСП) и элект­ротермической атомизации.

Рис.. Электронные переходы между основным (0) и возбужденными (I. 2) уров­нями — причина происхождения атомных спектров.

Форма выполнения: самостоятельное изучение темы, реферат

Критерии выполнения:

• работа с литературой по вопросам, предусмотренным данной темой

• подготовка реферата и сдача по графику

• получение максимального балла

Сроки сдачи: 2-я неделя

Литература

1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.

2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.

3. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272 с.

4. Вергейчик Т.Х. Токсиколгическая химия. – М.: МЕД-пресс информ, 2009

Контроль (вопросы)

1. Атомная спектрометрия и ядерные методы анализа.Общая характеристика

2. Использование атомно-абсорбционной спектроскопии при определении металлических ядов в минерализатах при элементном анализе токсикантов.

3. Использование метода при определении металлических ядов в биологических жидкостях.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Тема 3 – Рентгено-флуоресцентный анализ. Применение в анализе микроэлементов.

Цель: ознакомить с рентгеновскими методами анализа микроэлементов.

Задания: изучить литературу по теме

В методах рентгеновской спектрометрии регистрируют сигналы, отвечающие электронным переходам между внутренними энергетическими уровнями атомов. Энергия квантов здесь су­щественно больше, а длина волны меньше и составляет 0,001 — 10 нм. В рентгеновской области традиционно используют и внесистемные единицы измерения длин волн — ангстремы (0,01 нм — 100 А°). В отличие от оптической спектрометрии, в рентгеновской осуществляются электрон­ные переходы с изменением главного квантового числа, которым соответствует существенно большая энергия квантов рентгеновского излучения — 4 — 11 эВ.

Рентгеновский эмиссионный и флюоресцентный анализ позволяет идентифицировать и коли­чественно определять элементы с порядковым номером больше 13, возможен локальный ана­лиз с разрешением до 10 мкм, что удобно при исследовании тонких пленок, некоторых твердых биологических проб. Для определения кристаллической структуры вещества — идентификации кристаллов — изучают дифракцию рентгеновских лучей. Флюоресцентный метод можно ис­пользовать для количественного определения.

В рентгенофлюоресцентном методе флюоресцентное рентгеновское излучение инициируют, вызывая первичное, при котором осуществляются электронные переходы во внутренних элек­тронных оболочках с изменением главного квантового числа. Положение счетчика квантов можно изменять и таким образом регистрировать отдельные спектральные линии, отвечающие идентифицируемым элементам. Количество зарегистрированных импульсов пропорционально количеству атомов определяемого элемента, что и является основой количественного анализа.

---

Форма выполнения: самостоятельное изучение темы, реферат

Критерии выполнения:

• работа с литературой по вопросам, предусмотренным данной темой

• подготовка реферата и сдача по графику

• получение максимального балла

Сроки сдачи: 2-я неделя

Литература

1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.

2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.

3. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272 с.

4. Вергейчик Т.Х. Токсиколгическая химия. – М.: МЕД-пресс информ, 2009

Контроль (вопросы)

1. Общая характеристика рентгеновских методов анализа

2. Метод рентгеновской спектрометрии.

3. Рентгеновский эмиссионный и флюоресцентный анализ микроэлементов, характеристика.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Кредит № 7

1. Тема 1 – Токсикологическое значение и химико-токсикологическое исследование этиленгликоля.

2. Цель: Знать токсикологическое значение и химико-токсикологическое исследование этиленгликоля.

3. Задания:

1. Изучить вопросы темы и провести дополнительный поиск информации.

2. Представить реферат.

3. Сделать доклад по данной теме.

4. Представить презентацию по теме.

4. Форма выполнения: доклад, реферат, презентации.

5. Критерии выполнения (требования к выполнению задания)

1. Изучение материала темы по всем вопросам для самоподготовки.

2. Использование для самоподготовки дополнительной литературы.

3. Хороший уровень знания материала при опросе.

4. Правильное и полное выполнение всех заданий СРС.

5. Самостоятельное выполнение заданий.

6. Умение систематизировать материал и представить аргументированное заключение.

6. Сроки сдачи: Согласно календарно тематическому плану.

7. Критерии оценки:

Традиционная оценка	Критерий	Балл
«5»	Полное выполнение всех требований соответствующей формы СРС	9-10
«4»	Допущены незначительные ошибки, неточное выполнение задания	7,5-8,9
«3»	Допущены значительные ошибки, неполное выполнение заданий	5-7,4
«2»	Допущены принципиальные ошибки, невыполнение заданий, несоответствие критериям СРС	0,1 – 4,9
	Отсутствие СРС	0

8. Литература:

1. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

2. Плетенева Т.В. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.

3. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. – Киев: Высшая школа, 1989.

4. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. – М.: Медицина,1975.

5. Белова А.В. Руководство к практическим занятиям по токсикологической химии. - М.:

Медицина,1976.

6.Вергейчик Т.Х. Токсиколгическая химия. – М.: МЕД-пресс информ, 2009

9. Контроль (вопросы):

---