6. Литература

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

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

3. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. Ситуационные задачи и упражнения. – М.:

ГЭОТАР-Медиа, 2007.

7. Контроль (вопросы, тесты, задачи и пр.)

- опрос по решенным ситуационным задачам.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ЗАНЯТИЙ

(практические, семинарские, лабораторные)

Кредит № 5

Тема 1. Пестициды. Методы ХТА пестицидов.

Практическая часть: Овладение техникой изолирования и обнаружения ядохимикатов из группы фосфорорганические соединения (ФОС): хлорофос, дихлофос, карбофос, метафос.

Цель: Проверить исходный уровень знаний по теме и усвоение студентами техники изолирования и обнаружения ядохимикатов из группы фосфорорганические соединения (ФОС).

Задачи обучения: научиться методам изолирования и обнаружения ядохимикатов из группы фосфорорганические соединения.

Форма проведения: групповое обсуждение теоретического материала и выполнение заданий парами студентов.

Задания по теме:

Задание 1 (групповое обсуждение теоретических вопросов по теме занятия)

1. Пестициды. Общая характеристика группы, классификация, токсичность.

2. Клиника отравлений. Клиническая диагностика.

3. Методы детоксикации организма.

4. Объекты исследования.

5. Методы химико-токсикологического анализа пестицидов.

6. Пробоподготовка

7. Методы изолирования пестицидов из водной среды.

8. Способы очистки экстрактов, содержащих пестициды

9. Фосфорорганические соединения (ФОС): хлорофос, дихлофос, карбофос, метафос, характеристика.

10. Определение ФОП в моче.

Задание 2 (для 2 студентов). Составить схему и провести изолирование и обнаружение ядохимикатов из группы фосфорорганические соединения (ФОС): хлорофос, дихлофос, карбофос, метафос. При этом демонстрируя практические навыки производства ХТА.

На химико-токсикологическое исследование доставлены: внутренние органы трупа (желудок с содержи­мым, печень, почки, мозг, жировая ткань, легкое). Объекты не подвер­жены гнилостному разложению.

Обстоятельства дела

После обработки парковых насаждений от тли в подсобном помеще­нии остались 3 склянки с бесцветной жидкостью и характерным непри­ятным запахом. Двое рабочих самовольно взяли одну из них. Утром сле­дующего дня они были мертвы. На судебно-химическое исследование поступили внутренние органы трупов. При вскрытии патологоанатом от­метил участки спастически сокращённых кишок, повышенное содержа­ние слизи в дыхательных путях, дистрофические изменения внутренних органов. Биохимическое исследование крови выявило угнетение актив­ности холинэстеразы.

Информация

При исследовании остатков содержимого склянки, взятой рабочими, был обнаружен пестицид, хлороформнный раствор которого дает:

• в реакции диазотирования с сульфаниловой кислотой — вишневое окрашивание;

• с раствором CuS0₄ после щелочного гидролиза — комплекс лимонно-желтого цвета;

• с реактивом Марки — оранжевое окрашивание. Микрокристаллоскопические реакции:

• с раствором HgCl₂ — звездочки;

• BiJ₃ в КJ — игольчатые кристаллы темно-красного цвета;

• IC1 — игольчатые кристаллы бурого цвета.

В представленных биобъектах при ХТА был обнаружен данный пес­тицид.

Цель исследования: провести СХЭ на наличие пестицидов.

Приведите схему химико-токсикологического анализа представленных биообъектов, опираясь на компетеные знания методологию системного химико-токсикологи­ческого анализа (СХТА).

Лаборатория работает согласно принципам GLP и оснащена аналитичес­ким оборудованием в соответствии с современными рекомендациями TIAFT.

ПРИМЕЧАНИЕ

При решении задачи следует:

• представить информацию о выборе биообъекта, используя знание фи­зико-химических свойств токсикантов, их токсикокинетики и мета­болизма;

• представить информацию о способе пробоподготовки и изолирова­ния (выделения) токсикантов, используя знание физико-химических свойств токсикантов и учитывая Ваш выбор последующих методов анализа;

• выбрать методы идентификации и количественного определения ток­сикантов, учитывая их чувствительность и специфичность, преиму­щества и недостатки;

• обосновать выбор способа количественного определения, поэтапно изложить схему и процедуру его проведения, привести математичес­кие формулы; если необходимо, то произвести вычисления;

• представить интерпретацию полученных количественных результатов;

• дать заключение об обнаружении токсикантов.

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.- 272с.

4. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия/ М.Д. Швайкова. - М., «Медицина», 1975.-376 с.

5. Байзолданов Т.

Контрольные вопросы:

1. Пестициды, общая характеристика, классификация, токсичность.

2. Клиника отравлений, клиническая диагностика.

3. Методы детоксикации организма.

4. Объекты исследования. Пробоподготовка

5. Методы изолирования пестицидов из водной среды.

6. Методы химико-токсикологического анализа пестицидов

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Фосфорорганические пестициды

Открытие биологических свойств сложных эфиров фосфорной кислоты произошло случай­но в 1932 г. после выявления сильных холинергических эффектов людей при вдыхании паров фторангидрида диэтилфосфата. В середине ХХ века были син­тезированы и апробированы в качестве инсектицидов более 10 000 веществ класса ФОС. По­тенциальное количество соединений, которые можно создать на основе структуры, предложенной Г. Шредером, оценивается в 250 000 наименований. ФОП представляют собой твердые кристалли­ческие вещества, бесцветные или желтовато-ко­ричневые, часто маслянистые жидкости. Многие из них имеют неприятный специфический запах, низкое давление пара, малорастворимы в воде, хорошо — в липидах. Большинство ФОП, за исключением дихлорфоса, имеет сравнительно низкую летучесть, в воде подвергается гидролизу, образуя неядовитые соединения, опасность отравления которыми значительно меньше по сравнению с хлорорганическими пестицидами, которые более продолжительно воздействуют на организм.

2. Методы определения пестицидов

Широкий ассортимент различающихся по своим свойствам веществ делает задачу их определения чрезвычайно сложной. С этой целью применяют иммунохимические (см. гл. 6.2) и хроматографические методы. Объектами исследования являются различные коммерческие препараты, продукты домашнего приготовления, косметика, вода, напитки, пища, объекты окружающей среды, образцы биологических жидкостей и тканей. Разнообразие химических классов пестицидов и их свойств, характера объектов исследо­вания, особенности методов определения влияют на выбор способа пробоподготовки. Гидролиз конъюгатов пестицидов и их метаболитов с глюкуроновой, серной или другими кислотами (иными субстратами) часто является одной из стадий пробоподготовки биообразцов. Экстракция из биологических жидкостей осложнена тем, что некоторые пестициды лег­ко разрушаются кислотами или щелочами. Продукты разложения ряда пестицидов. Пестициды изолируют из водной среды, применяя жидкость-жидкостную (ЖЖЭ) пли твердофазную (ТФЭ) экстракции. ЖЖЭ расценивается как более универсальный способ для скрининга, в то время как ТФЭ предпочтительна, при проведении количественного определения ряда пестицидов в образцах крови или при извлечении пести­цидов определенного химического класса, таких как кумариновые антикоагулянты или четвер­тичные аммониевые основания. Для очистки экстрактов, содержащих пестициды, от балластных веществ, применяют раз­личные способы. Одним из простых способов очистки экстрактов от липидов на первом этапе очистки является вымораживание. На последующих этапах применяют экстракционную очис­тку, хроматографические методы: препаративную тонкослойную хроматографию, колоночную хроматографию, гельпроникаюшую или флеш-хроматографию. Для выделения пестицидов и удаления мешающих примесей также применяют ультразвуковую, микроволновую, сверхкри­тическую жидкостную (СЖЭ), сверхкритическую флюидную экстракцию и др. Некоторые пестициды (например, ГХЦГ) из тканей органов можно изолировать перегонкой с водяным паром.

Предварительное исследование пестицидов проводят хроматографическими методами (ТСХ и ГХ) или ИХМ. ТСХ применяют для скрининга и идентификации пестицидов в коммерчес­ких препаратах, добавленных к напиткам или пищевым продуктам, биологических жидкостях (содержимое желудка, моча) и тканях. Исследования образцов крови, объектов окружающей среды на наличие остаточных коли­честв пестицидов требуют применения более чувствительной техники ГХ. Наличие в молекулах пестицидов атомов фосфора, галогенов, сурьмы или мышьяка позволяет использовать возмож­ности селективных газохроматографических детекторов (АФД, ЭЗД, пламенно-фотометричес­кий — ПФД), а также газохроматографических систем. Арбитражным методом при определении пестицидов считают ГХ-МС. Однако с развитием аналитической техники все большее значение приобретает ВЭЖХ с масс-селективным детектированием (ВЭЖХ-МС), особенно при определении термолабильных водорастворимых вешеств. В последние годы разрабатывается скрининговый анализ пестицидов с использованием ИХМ. Лидирующее положение среди ИХМ определения пестицидов занимает гетерогенный твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА), технология ЕП5А. Метод поляризацион­ного флюоресцентного иммуноанализа (ПФИА) также успешно применяется для определения пестицидов.