- •Минобрнауки россии
- •Краткая аннотация полученных результатов
- •Введение.
- •1.Литературный обзор
- •1.1 Существующие подходы к синтезу нитроанилинов.
- •1.2. Селективность процесса восстановления
- •1.3.Критерии токсичности.
- •1.3.1. Понятие токсичности
- •1.3.2. Методы определения токсичности веществ.
- •1.3.3. Биотестовый метод определения токсичности веществ.
- •1.3.3.1. Тест-объекты, используемые для биотестирования.
- •1.3.4. Химическое строение и действие токсических веществ.
- •1.3.5. Пути проникновения в организм
- •1.3.6.Токсичность некоторых нитро- и аминоароматических соединений
- •2. Результаты и обсуждения
- •2.1. Акустическое воздействие на бинарную систему и селективное восстановление динитроарен.
- •2.2.Токсикологический эксперимент.
- •2.2.1. Экспериментальные данные по биологической активности амино- и динитроарен.
- •2.2.1.1. Эксперимент на цериодафниях.
- •2.2.1.2. Эксперимент на водорослях
- •2.2.2. Значение липофильности для нитросоединений и анилинов.
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1.Методика проведения селективного восстановления динитроароматических соединений под действием ультразвука.
- •3.2. Эксперимент на Ceriodaphnia affinis Цериодафнии как тест-объект для токсикологических исследований.
- •3.2.1. Методика проведения острого опыта на Ceriodaphnia affinis
- •3.2.2. Обработка и оценка результатов эксперимента на Ceriodaphnia affinis
- •3.3. Эксперимент на смешанной культуре Chlorella vulgaris и Scenedesmus quadricauda
- •3.3.1. Методика проведения острого опыта на смешанной культуре Chlorella vulgaris и Scenedesmus quadricauda
- •3.3.2. Обработка и оценка результатов эксперимента на Chlorella vulgaris и Scenedesmus quadricauda
- •3.4. Статистическая обработка результатов
- •Приложение.
- •Выводы:
- •Литература
1.3.4. Химическое строение и действие токсических веществ.
При оценке токсичности промышленных ядов особый интерес представляют сведения о характере биологического действия в связи с изменением химической структуры. Однако закономерности этой зависимости для ряда веществ еще не установлены. Показано, что токсичность химических веществ обусловлена наличием в их молекулах определенных функциональных групп или двойных связей.
Многие ненасыщенные соединения являются более токсичными, чем близкие к ним по составу насыщенны евещества. Так, аллиловый спирт (СН2=СН—СН2ОН), принадлежащий к ненасыщенным соединениям, более токсичен, чем близкий к нему по составу насыщенный пропиловый спирт(СН3—СН2—СН2ОН).
Токсичными являются вещества, в молекулах которых содержатся следующие группы атомов: =С=О, S= , =С=С, —N=C, —NO 2 и др.
Токсичность некоторых органических веществ обусловлена введением в их молекулы атомов хлора, мышьяка, ртути др. Определенные группы атомов (—С=С—, —С 6 Н 5, —СН 2 —, —NH 2 и др.), содержащиеся в молекулах токсических веществ, усиливают их токсичность.
Токсичность химических соединений зависит от их положения в соответствующих гомологических рядах. С увеличением молекулярной массы токсичность гомологов возрастает. Например: пропионовая кислота более токсична, чем уксусная, а маслянная кислота более токсична, чем пропионовая.
Алифатические спирты имеют более выраженное токсическое действие, чем их изомеры с разветвленной цепью атомов. Подтверждением этому является более высокая токсичность пропи-лового и бутилового спиртов, чем их изомеров (изопропилового, изобутилового спиртов).
С увеличением количества атомов углерода в в молекулах спиртов их токсичность возрастает. Однако из этого правила имеются и некоторые исключения. Так, например, метиловый спирт (первый член гомологического рядаалифатическихспиртов) является продуктомокисления метана. Однако он более токсичен, чемэтиловый спирт. То же касается и токсичности формальдегида, получаемого изметилового спирта. Формальдегидболее токсичен, чемацетальдегид.[63]
1.3.5. Пути проникновения в организм
Основной риск абсорбции приходится на контакт с кожей: почти все ароматические амины растворимы в липидах. Эта специфическая опасность тем более важна, что на производстве ее часто недооценивают. Помимо абсорбции через кожу существует риск попадания этих веществ в организм через дыхательные пути. Это может происходить при вдыхании паров - несмотря на то, что большинство ароматических аминов имеет низкую летучесть при комнатной температуре. Особенно опасны в этом отношении соли аминов, например сульфаты и хлоргидраты, которые имеют очень низкую летучесть и растворимость в липидах. С практической точки зрения при контакте с ними риск профессиональных заболеваний ниже, но, их общая токсичность такая же, как у соответствующих аминов, и поэтому вдыхание пыли этих солей и даже контакт с кожей должны считаться опасными.
Потенциальную опасность представляет проникновение через пищеварительный тракт, в случае невыполнения соответствующих санитарных норм, или несоблюдения персоналом правил личной гигиены. Примерами возможных способов попадания аминов в организм могут служить загрязнение пищи или курение с грязными руками[47].
Многие из ароматических аминов горючи и представляют пожарную опасность. Продукты их горения могут обладать высокой токсичностью. Основная опасность промышленного применения анилина состоит в легкости его всасывания, как через дыхательные пути, так и через кожу
Амины подвергаются процессу метаболизации в организме. Обычно активные химические соединения являются метаболитами; некоторые из них стимулируют развитие метгемоглобинемии, а другие являются канцерогенами.
Эти метаболиты, как правило, имеют форму гидроксиламинов (R-NHOH), преобразуясь в процессе детоксикации в аминофенолы (), выделение которых дает возможность оценки степени загрязнения, если уровень воздействия был достаточно сильным и обеспечивал возможность их обнаружения.[64.65]
Острое отравление обычно является результатом угнетения функции гемоглобина вследствие образования метгемоглобина; это ведет к состоянию, называющемуся метгемоглобинемией. Метгемоглобинемия чаще связывается с ароматическими аминами, в структуре которых содержится одно кольцо.
Потребление этилового спирта способствует и усугубляет острое отравление метгемоглобином. После тяжелого отравления может быть обнаружен гемолиз эритроцитов, который сопровождается процессом регенерации, о чем свидетельствует присутствие ретикулоцитов.