Файл: ssu054.pdf

В пособии представлены актуальные задачи химической токсикологии. Рассматриваются наиболее распространенные токсиканты и их метаболизм в живых организмах. Особое внимание уделено современным методам определения токсичных веществ в различных природных объектах.

2

3

4

1. ПРЕДМЕТ «ХИМИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ» И ЕЕ ЗАДАЧИ

Химическая токсикология - это наука о химических методах изолирования, 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, косметической продукции и т.д.).

Задачи химической токсикологии:

-Разработка новых методов и усовершенствование применяемых химических, физико-химических и биохимических методов изолирования, обнаружения и определения ядовитых и сильнодействующих веществ.

-Изучение продуктов превращения данных веществ и их влияния на различные биологические системы (иммунную, ферментную, гормональную

идругие) в живом организме.

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

иприменения 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.

2.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ТОКСИКОЛОГИИ

Втоксикологии ядом, или ядовитым веществом, условно называют такое химическое соединение, которое при попадании в организм в малых количествах и, действуя на него химически или физико-химически, способно привести к болезни или смерти.

Под отравлением разумеют нарушение функций организма под влиянием ядовитого вещества, что может, закончится расстройством здоровья или даже смертью.

Ядовитые вещества могут не только вводится в живой организм, но

иобразовываться или накапливаться (Hg, As, Cu и др.) в нем в процессе

5

жизнедеятельности, при некоторых заболеваниях и состояниях (инфекция, нарушение обмена, неполноценное питание и др.). Организм человека, постоянно вырабатывает гормоны, которые в больших количествах действуют как яды. Наоборот, многие ядовитые вещества, (алкалоиды, барбитураты и др.) в малых дозах вводятся в организм в качестве лекарств. Абсолютных ядов, т.е. химических веществ, способных приводить к отравлению в любых условиях, в природе не существует. Химическое вещество становится ядом при определенных условиях (доза, возраст, состояние здоровья и др.). Физические и химические свойства вещества также оказывают влияние на проявления токсических свойств. Например, сульфат бария при приеме внутрь не ядовит, так как не растворим в воде и соляной кислоте желудка, а хлорид бария или другая растворимая соль бария при приеме внутрь ядовита. При введении в желудок двухлористая ртуть (сулема) ядовита, однохлористая - не ядовита, так как не растворяется в жидкостях организма. При введении в организм необходимо учитывать влияние, вместе с которыми яд вводится в организм. При этом действие одних ядов в присутствии других веществ может усиливаться (барбитураты и алкоголь), а других ядов – ослабляться (кислота и щелочь)

3. ОБЪЕКТЫ ХИМИКО–ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Объектами химико–токсикологического анализа являются:

-биологические материалы (кровь, моча, органы трупов),

-продукты питания,

-ликероводочная продукция,

-парфюмерно-косметическая продукция (кремы, помады, лосьоны, средства по уходу за волосами, пены для ванн и др.),

-фармацевтические препараты,

-объекты окружающей среды (почва, вода воздух и др.),

-химические отходы и химическое оружие.

Данные объекты выбраны не случайно, так как необходимо разрабатывать экспресс методы оценки различных токсичных веществ, например, в биологических материалах (для диагностирования и лечения заболеваний) или, например, в продуктах питания и ликероводочной продукции (для предотвращения отравлений граждан). В последнее время рынок лекарственных препаратов заполнен подделками, что требует серьезного контроля за фармацевтическими препаратами. Остро стоит проблема утилизации химического оружия и отходов химических производств. Необходимо проводить исследования по побочным эффектам различных веществ, содержащихся как в лекарственной, так и парфюмерно – косметической продукции. Так, например, немецкими исследователями изучалась токсикокинетика некоторых соединений (2-гидрокси-4-метокси- бензофенона, бутилметоксибензоилметана, 3,3,5-триметилциклогексило-

6

вого эфира-2-гидроксибензойной кислоты и др.) входящих в состав УФ – фильтров.

CH3

3,3,5-триметилциклогексиловый эфир-2-гидроксибензойной кислоты

Под химическими УФ - фильтрами рассматривают органические молекулы, поглощающие ультрафиолетовые лучи и добавляемые в солнцезащитные средства (кремы, лосьоны) для защиты кожи от УФ - излучения. Эксперименты in vitro проходившие на клетках линии MCF-7 (клетки опухоли груди) и опыты in vivo на молодых крысах выявили для данных соединений эстрогенную активность (увеличивается вес матки, а размер приплода и выживаемость детенышей снижается). Причем данные вещества являются липофильными и могут накапливаться в живой природе – биоаккумулировать, например, в рыбе, а также в человеческом организме (обнаружены следы в материнском молоке). В организм человека УФ – фильтры могут попасть не только через кожу при нанесении на нее косметических средств, но и при приеме пищи. Поэтому необходимо всесторонне изучать токсичность и системное действие веществ, входящих в состав парфюмерно – косметических средств и лекарственных препаратов.

4. ОБЪЕКТЫ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Токсикологический эксперимент проводят с целью определения - является ли данное соединение токсичным. В качестве модельных объектов используют подопытных животных и представителей гидробионтов (жителей водоемов). Из гидробионтов широко используют дафнии. Токсикологи, исследуя биологическое действие химических соединений, регистрируют изменение выживаемости и плодовитости, развитие гонад у

7