Токсикологічна хімія з клінічною токсикологією Лекція №6

та методи їх хіміко-токсикологічного аналізу.

боротьби з шкідниками і хворобами рослин, захисту тварин від паразитів.

Отрутохімікати також застосовуються для боротьби з гризунами, переносниками хвороб (малярія, енцефаліт, висипний і поворотний тиф, сонна хвороба та ін.)
Деякі хімічні засоби застосовуються як стимулятори росту рослин, як засоби, які гальмують проростання коренеплодів і бульбоплодів при їх тривалому зберіганні, і т. д.
Пестициди не тільки згубно діють на різні види шкідливих організмів, але багато хто з них надають токсичну дію на людей і тварин. Джерелами отруєння можуть бути отрутохімікати, вода, харчові продукти, забруднені отрутохімікатами. Особливо небезпечні для людей і тварин ті отрутохімікати, які тривало зберігаються у воді, грунті, рослинах і в деяких інших об'єктах.

підгрупи в залежності від хімічного складу, призначення, шляхів проникнення в

організм і т. д.

Хімічна класифікація. Відповідно до цієї класифікації, отрутохімікати поділяють на групи по їх хімічним складом. Відомо велика кількість груп отрутохімікатів, до яких відносяться:
галогенопохідні вуглеводнів,
органічні сполуки фосфору,
похідні сечовини,
органічні сполуки ртуті
та багато інших

боротьби з кліщами.
Альгіціди - для знищення водоростей та інших представників

водної рослинності.
Антисептики - для запобігання матеріалів від руйнування мікроорганізмами.
Арборициди - для знищення небажаної деревної і чагарникової рослинності.
Бактерициди - для боротьби з бактеріями і бактеріальними хворобами.
Гербіциди - для боротьби з бур'янами.
Родентициди (зооциди) - для боротьби з гризунами.
Інсектициди - для знищення шкідливих комах.
Моллюськоциди (лімаціди) - для боротьби з молюсками.
Нематоциди - для боротьби з круглими хробаками (нематодами).
Фунгіциди - для боротьби з хворобами рослин.
До числа отрутохімікатів відносяться і інші речовини, що застосовуються для стимулювання росту рослин, видалення листя (дефоліанти), для підсушування рослин перед збиранням (десиканти), а також застосовувані для відлякування комах (репеленти) або для їх залучення (атрактанти).

комах:
Контактні інсектициди проявляють дію після зіткнення їх з будь-якою частиною

гела комахи.
Кишкові інсектициди надають шкідливу дію на комах після потрапляння їх через органи харчування в кишки.
Системні інсектициди потрапляють в комах з поїдаються ними рослин, оброблених отрутохімікатами. Отрутохімікати проникають у рослини через листя або через кореневу систему, а потім по судинній системі поширюються по всій рослині. При вживанні таких рослин отрутохімікати через органи харчування комах потрапляють в їх шлунок і викликають отруєння.
Фуміганти потрапляють в організм комах через дихальні шляхи і викликають отруєння.

темнувато-сіра або світло-сіра кристалічна речовина з запахом цвілі. Запах цього

препарату обумовлений домішками пентахлорціклогексана і тетра-хлорціклогексана. Очищений гексахлорциклогексан не має запаху.
ГХЦГ слабо розчиняється у воді, парафінових і ціклопарафінових вуглеводнях, добре - в спиртах, кетонах і ефірах.
При підвищеній температурі ГХЦГ переганяється, при цьому частина цього препарату розкладається з утворенням тріхлорбензола і хлороводню, він добре зберігається в грунті.
ГХЦГ застосовується в сільському господарстві у вигляді дустів, порошків, концентратів емульсій, димових шашок і т. д. Його використовують як інсектицид для боротьби з шкідниками зернових культур, садів і лісових насаджень, з паразитами тварин і м. д.
ГХЦГ відноситься до токсичних сполук кожнорезорбтивної дії. Володіє вираженими кумулятивними властивостями. Викликає гіперемію шкіри, набряклість, появу пухирців і пустул, роздратування кон'юнктиви очей. ГХЦГ тривало затримується в органах і тканинах організму (особливо в жировій тканині), виділяється через нирки, харчової канал, переходить в молоко годуючих жінок і т. д.

місткістю 500 мл вносять 100 г ретельно подрібненого трупного матеріалу

(органи трупів, шлунок і кишки з вмістом), додають воду до отримання кашоподібної маси. Цю суміш підкислюють водним розчином щавлевої кислоти до явно вираженої кислої реакції (по лакмусу). Колбу приєднують до апарата для перегонки з водяною парою, потім встановлюють її на киплячу водяну баню і виробляють перегонку ГХЦГ з водяною парою.
У приймач збирають 300 мл дистиляту. Дистилят переносять в ділильну воронку місткістю 500 мл і три рази збовтують з новими порціями ефіру по 100 мл. Сполучені ефірні витяжки вносять в іншу таку ж ділильну лійку, додають воду і збовтують. Водну фазу відкидають, а ефірний шар переносять в колбу і відганяють ефір до невеликого об'єму. Залишок вносять в фарфорову чашку і при кімнатній температурі випаровують ефір до тих пір, поки в чашці не залишиться трохи рідини. У цій рідині визначають наявність ГХЦГ.

або фталевою кислотами, при наявності ГХЦГ, на шматку фільтрувального паперу,

змоченому 0,1%-м розчином сульфату заліза (III) з'являється синя пляма.
Реакція відщеплення хлору і виявлення його з нітратом срібла.
Після додавання 10%-го спиртового розчину гідроксиду калію та.нагрівання на киплячій водяній бані, відщеплюється хлор, який після підкислення розведеною азотною кислотою та додавання розчину нітрату срібла призводить до випадання білого осаду
Реакція дехлорирования ГХЦГ та подальшого нітрування утворився бензолу.
Після відщеплення хлору утворюється бензол. При дії нітрату натрію та концентрованої сірчаної кислоти відбувається нітрування бензолу (утворюється м-динітробензол). Від збільшення гідроксиду калію з'являється фіолетове забарвлення.

являє собою біла кристалічну речовину зі слабким камфорним запахом. Практично

не розчиняється у воді, розчиняється в етиловому спирті, краще - в гасі, ароматичних вуглеводнях, галогенопохідних вуглеводнів та в деяких інших органічних розчинниках.
Гептахлор випускається у вигляді 25%-го концентрату емульсії, яку застосовують як інсектицид для обробки насіння деяких сільськогосподарських культур.
Гептахлор високотоксичен. Має виражену шкірно-резорбтивного дією, має кумулятивні властивості. При попаданні в організм через харчовий канал в крові він окислюється до епоксігептахлора, який більш токсичний, ніж сам гептахлор. Гептахлор та епоксігептахлор накопичуються в тканинах організму. В грунті ці речовини зберігаються протягом декількох років. Наявність залишкових кількостей гептахлора в харчових продуктах не допускається.

вносять в колбу, додають воду до отримання кашкоподібної маси. До

цієї кашкоподібної маси додають 40 мл н-гексану, збовтують, потім суміш залишають на 30 хв при періодичному збовтуванні вмісту колби. Після цього з біологічного матеріалу зливають шар органічного розчинника, а біологічний матеріал ще раз наполягають з н-гексан, як зазначено вище. Гексанової витяжки з'єднують і переносять в ділильну воронку, в яку додають 10 мл насиченого розчину сульфату натрію в 20%-му розчині сірчаної кислоти, і збовтують. Потім відокремлюють шар н-гексану, який ще кілька разів збовтують з насиченим розчином сульфату натрію в 20%-му розчині сірчаної кислоти (до отримання безбарвної водної фази). Очищені таким чином н-гексанової витяжки збовтують з сухим безводним сульфатом натрію, потім їх зливають з сульфату натрію. Отримані гексанової витяжки випарюють насухо. Сухі залишки використовують для виявлення гептахлора.

двох об'ємів 0,1 н. розчину гідроксиду калію в метиловому спирті

дає зелене забарвлення, яке швидко зникає.
Реакція з діетаноламіном.
Гептахлор при додаванні однієї частини діетаноламіну і двох частин розчину гідроксиду калію в метиловому спирті дає фіолетове забарвлення. Реакція з діетаноламін специфічна для виявлення гептахлора.
Реакція з аніліном і піридином.
До гептахлору додавають 5 крапель аніліну і 2 крапель 0,1 н. розчину гідроксиду калію в метиловому спирті. Пробірку нагрівають 15 с, потім вносять 1 мл піридину і знову нагрівають 10 с на киплячій водяній бані. При наявності гептахлора в пробі через 1-3 хв розчин набуває темно-зелене забарвлення.

Гептахлор

що застосовуються у сільському господарстві. В даний час для зазначеної

мети використовується понад сто представників цього класу сполук.
У фосфоровмісних органічних сполуках зв'язок між фосфором і вуглецем може бути різним. Атоми фосфору з вуглецем можуть бути пов'язані через атоми кисню або сірки. У деяких отрутохімікатах цього класу фосфор безпосередньо пов'язані з вуглецем.
Речовини, в яких фосфор безпосередньо пов'язаний з вуглецем, називаються фосфорорганічними сполуками (ФОС). Речовини, в яких фосфор пов'язаний з вуглецем через атоми сірки, кисню або атоми інших елементів, називаються органічними сполуками фосфору.

що багато з них мають високу інсектицидну та акарицидну активність.

Більшість цих сполук відносно швидко розкладається в організмах людей та тварин, тому вони не накопичуються у великих кількостях в органах і тканинах і майже не викликають хронічних отруєнь. Більшість фосфоровмісних отрутохімікатів в рослинах, грунті і в інших об'єктах зовнішнього середовища розкладається протягом декількох тижнів.
Недоліком органічних фосфоровмісних отрутохімікатів є їх відносно висока токсичність. Деякі органічні сполуки фосфору можуть проникати в організм через неушкоджену шкіру, не викликаючи на ній якихось видимих ​​змін. Надійшли таким чином в організм фосфорвмісні органічні сполуки викликають гострі отруєння. Тому при роботі з цими речовинами необхідно суворо дотримуватись відповідних застережних заходів.
Висока токсичність фосфоровмісних органічних сполук пояснюється пригнічуючою дією цих речовин на ферментні системи людей і тварин. Особливо сильно вони пригнічують ацетилхолінестеразу, яка відіграє важливу роль у регуляції фізіологічних процесів організму.

для аналітичних цілей. Холінестеразная проба є спільною для виявлення більшості

фосфоровмісних органічних отрутохімікатів, які знижують активність ацетилхолінестерази.
Ацетилхолін під впливом ацетилхолінестерази розкладається з утворенням оцтової кислоти, в результаті цього змінюється рН суміші ацетилхолінестерази і ацетилхоліну. Ці зміни можна зафіксувати за допомогою розчину бромтимолового синього або інших індикаторів (синє забарвлення переходить в жовте).
Якщо до суміші розчинів ацетилхоліну і бромтимолового синього додати ацетилхолінестеразу і фосфоровмісну органічну сполуку, що є інгібітором ацетилхолінестерази, то ацетилхолін не розкладається ацетилхолінестеразою і забарвлення індикатора не змінюється.

і біологічні рідини, але і отрутохімікати у вигляді порошків, розчинів,

емульсій і т. д.
Для встановлення належності досліджуваних речовин до фосфоровмісних органічних сполук проводять холінестеразную пробу і визначають наявність фосфору в цих сполуках. Щоб визначити наявність фосфору в досліджуваних сполуках спочатку їх піддають мінералізації. Потім в мінералізату визначають сполуки фосфору за допомогою відповідних реакцій.
Для мінералізації може бути використано декілька методів:
метод мінералізації оксидом кальцію,
сумішшю концентрованих сірчаної та азотної кислот,
сумішшю карбонату натрію і пероксиду натрію та інші методи.
Для виявлення фосфору фосфат-іони переводять в молібденову синь. При реакції фосфат-іонів з молібдатом амонію в присутності азотної кислоти з'являється жовте забарвлення. Потім додають розчин гідрохлориду бензидину та 10%-й розчин аміаку до лужної реакції, з'являється синє забарвлення. Цієї реакції заважає наявність арсенатів в розчині.

господарстві фосфорорганічних сполук (ФОС).
Хлорофос - білий кристалічний порошок. Він розчиняється

у воді, бензолі, хлороформі і інших органічних розчинниках, гірше - в парафінових вуглеводнях.
Хлорофос повільно розкладається у кислому середовищі і більш швидко - у лужному. Він відносно швидко розкладається в розведених розчинах на світлі. При розкладанні хлорофосу в кислому середовищі утворюється метиловий спирт і О-метил-(2,2,2-трихлор-1-оксіетил)-фосфорна кислота.
У лужному середовищі при розкладанні хлорофосу утворюється досить токсична сполука О,О-диметил-О-(2,2-діхлорвініл)-фосфат (ДДВФ):
У розчинах продукти розкладання хлорофосу піддаються подальшим перетворенням. Руйнування хлорофосу посилюється в присутності окислювачів, а також заліза. Тому цей препарат не можна зберігати в залізній тарі.

виноградників, зернових, баштанних та ін 0,1 - 0,3%-й розчин хлорофосу

застосовується для боротьби з мухами, паразитами людини і тварин, для обробки житлових приміщень і т. д .
Хлорофос відноситься до отрутохімікатів середньої токсичності. Проявляє подразнюючу дію на шкіру, знижує активність холінестерази в крові. Більш виражений холінестеразний ефект має продукт розкладання хлорофосу - ДДВФ. При хронічних отруєннях хлорофосом спостерігається порушення функції печінки, захворювання серцево-судинної системи та ін.

матеріалу та 150 мл води, підкисленою сірчаною кислотою до рН

= 2,0 ... 2,5. Суміш залишають на 2 год, часто перемішуючи, потім проціджують через марлю. До біоматеріалів ще два рази додають воду, підкислену до рН = 2,0 ... 2,5 (по 75 мл) і кожен раз настоюють по 1 год, а потім зливають водні витяжки.
Об'єднані кислі водні витяжки центрифугують. Центрифугат переносять в ділильну воронку, додають 30 мл хлороформу і суміш збовтують 10 хв. Хлороформного витяжку зливають. Хлорофос з кислої водної витяжки ще 4 рази екстрагують хлороформом (по 30 мл).
Хлороформного витяжки з'єднують і випарюють при кімнатній температурі насухо. Сухий залишок розчиняють в 5 мл води, потім розчин фільтрують через паперовий фільтр. Фільтрат використовують для виявлення хлорофосу.

і 30%-го розчином гідроксиду натрію дає червоне або рожеве забарвлення.

Реакція з резорцином.
Хлорофос з 1%-го розчином резорцину в 20%-му розчині карбонату натрію або 1%-му розчині гідроксиду натрію дає через 10 хв рожеве забарвлення, а через 15-30 хв спостерігається жовто-зелена флуоресценція розчину. Забарвлення і флуоресценція розчину досягають максимуму через 1-2 год. Через 4-6 годин рожеве забарвлення переходить в оранжеве, а потім в жовте.
Реакція утворення ізонітріла.
Хлорофос з етиловим спиртом, 10%-им спиртовим розчином гідроксиду натрію і аніліном утворюєж ізонітрил, який має характерний запах. Реакція неспецифічна. Її дають хлороформ, ДДВФ і деякі інші хлорвміщуючі речовини.

і 1 мл суміші розчинів пероксиду водню та гідроксиду натрію

дає жовте або оранжеве забарвлення. Цю реакцію дають метафос, тіофос та ін
Реакція з 2,4-дінітрофенілгідразіном.
Хлорофос зішують з 1 н. розчином гідроксиду натрію. Через 20 хв додають 1 краплю 0,1%-го розчину 2,4-дінітрофенілгідразіна в 4 н. розчині соляної кислоти. Пробірку витримують у киплячій водяній бані 30 хв. Після цього суміш охолоджують, додають 1 краплю 4 н. розчину гідроксиду натрію і 0,5 мл етилового спирту. При наявності хлорофосу в пробі з'являється синя або синьо-фіолетове забарвлення. Цю реакцію дають ДДВФ, тіофос та ін
Реакція з ацетоном.
Хлорофос з 1 мл ацетону і 0,5 мл 0,5 н. спиртового розчину гідроксиду натрію дає через 5-15 хв рожеве забарвлення, що переходить у жовтогаряче.

Хлорофос

органічних сполук фосфору (похідним дітіофосфорной кислоти).
Карбофос - безбарвна рідина з

характерним неприємним запахом. Він слабо розчиняється у воді, добре - в більшості органічних розчинників, крім граничних вуглеводнів.
Карбофос повільно гідролізується водою. Гідроліз прискорюється в присутності кислот і лугів. Карбофос при тривалому контакті з залізом розкладається і втрачає інсектицидні властивості.
Застосовується в якості контактного інсектициду і акарициду для боротьби з попелицею, кліщами на плодових деревах і польових культурах та ін
В організмі карбофос окислюється з утворенням малаоксона, що володіє вираженою антихолінестеразну активністю. При отруєнні карбофосом з'являються слинотеча, блювота, пронос, задишка, ціаноз і т. д.

вносять 100 г подрібненого біологічного матеріалу, додають воду до отримання

кащеподібної маси і 100 мл хлороформу. Вміст колби залишають на 4 год при частому збовтуванні. Потім відокремлюють хлороформного витяжку, а біологічний матеріал ще 2 рази наполягають з хлороформом (порціями по 50 мл) протягом 2 год при частому збовтуванні. Хлороформного витяжки з'єднують, фільтрують і випарюють насухо. Сухий залишок розчиняють в 10 мл хлороформу. В отриманому розчині визначають наявність карбофосу.
Реакція з діазотованою сульфаніловою кислотою.
Карбофос з розчином діазотованої сульфанілової кислоти і 5%-го розчином гідроксиду натрію дає вишнево-червоного забарвлення.
Реакція з реактивом Маркі.
Хлорофос з реактивом Маркі дає оранжеве забарвлення, яке через деякий час переходить в темно-коричневе.

сполук фосфору (похідним тіофосфорной кислоти).
Метафос - біла кристалічна речовина. Слабо

розчиняється у воді і парафінових вуглеводнях, добре розчиняється у більшості інших органічних розчинників.
При гідролізі метафосу у воді утворюється n-нітрофенол і диметилтіофосфорна кислота. У лужному середовищі швидкість гідролізу метафосу збільшується. У рослинах він гідролізується швидше, ніж у воді.
Метафос застосовується як контактний інсектицид і акарицид для обробки плодових дерев, виноградників, зернових, овочевих і технічних культур.
Метафос відноситься до сильнодіючих отруйних речовин. Володіє різко вираженою токсичністю, місцевої дії не чинить. При пероральному введенні метафос швидко проникає в кров. При отруєнні метафос зменшується вміст гемоглобіну, але збільшується кількість метгемоглобіну в крові і т. д.
Виділення та визначення метафосу проводять аналогічно карбофосу.