Задачи токсикологической химии. Общие классификации ядов. Вещества, изолируемые из биологического материала минерализацией. Метаболизм чужеродных веществ. Анализ летучих ядов, страница 2

Токсикологическая химия - лекция №2

ВЕЩЕСТВА, ИЗОЛИРУЕМЫЕ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ

 В анализе методы минерализации используют при исследовании биологического материала на наличие т.н. «металлических ядов».

Важнейшие металлические яды (далее – МЕ яды) - соединения металлов и некоторых неметаллов: бария, стронция, свинца, марганца, хрома, серебра, меди, висмута, цинка, сурьмы, таллия, кадмия, ртути, мышьяка.

Токс действие МЕ ядов обеспечивается способностью МЕ ионов образовывать прочные комплексы с рекционноспособными функциональными группами и структурными фрагментами аминокислот, пептидов, белков и др. биогенных структур (далее - биокомплексы).

Для анализа биологического материала на МЕ яды необходимо предварительно разрушить биокомплексы.

Методы минерализации

 Минерализация – окисление орг веществ в обьекте анализа с целью разрушения биокомплексов и изолирования соединений МЕ.

Минерализацию делят на «сухую» и «мокрую», а ее методы - на общие и частные (изолирование соединений некоторых МЕ в небольшихнавесках обьектов).

К сухой минерализации относят сжигание, сплавление с содой и селитрой; к мокрой – жидкофазное окисление смесями кислот.

Совр варианты кислотных смесей:

1.Н2SO4   и НNO3

2. Н2SO4, НNO и HClO4

Оба метода быстрые, позволяют полностью разрушить биокомплексы и получить малые обьемы минерализатов. Недостатки: значительная потеря ртути(1,2) и взрывоопасность (2).

Минерализация смесью 1

Нагревают 100 г (как правило) биологического материала и 75 мл кислотной смеси. Функции кислотных ингредиентов реакц смеси:Н2SO4 конц  -водоотнимающее средство и окислитель,  НNO3 конц –окислитель.

При нагревании реакц смеси кислоты разлагаются с образованием соответствующих оксидов и азотистой кислоты (НNO2), которые являются сравнительно более сильными окислителями. Кроме того, образуется еще один окислитель - нитрозилсерная кислота (НО-SO–ONO).

При наличии в биологическом материале ароматических  веществ происходят побочные процессы сульфирования и нитрования, которые затрудняют минерализацию. Для снижения роли этих процессов перед минерализацией возможно разбавление кислот, но не настолько значительное, чтобы они утратили окислительную способность.

Минерализация протекает в 2 стадии.

Стадия 1 - «деструкция» осуществляется при слабом  нагревании. Происходит окисление аминокислот, пептидов и белков, в результате чего биокомплексы деструктирутся, а МЕ ионы переходят в раствор - деструктат.

Стадия 2 –осуществляется при более сильном нагревании и прикапывании доп количества НNO3. Происходит полное окисление всей органики в составе биологического материала, включая наиболее медленно реагирующие жиры (лимитирующая реакция) до простых неорганических веществ.

Анализу полученного минерализата на наличие  МЕ ионов мешают остатки в нем  НNOи НNO, окислов азота и нитрозилсерной кислоты. Процесс освобождения минерализата от этих азотсодержащих окислителей –денитрация.

Методы денитрации

Гидролизный. Разбавление минерализата водой с последующим нагреванием.  В результате гидролиза нитрозилсерной кислоты образуются Н2SO4   и НNO2. При нагревания  НNO2, а также НNO и оксиды азота улетучиваются. Метод длительный (10-17 час).

С использованием восстановителей (мочевина, сульфат натрия, формальдегид). Лучшим является НСНО, поскольку ок—восст  процесс с его участием происходит быстро (1-2 мин), а избыток НСНО легко  удаляется в течение нескольких мин.

Проверку полноты денитрации проводят по реакции с дифениламином. Реакц смесь не должна окрашиваться в синий цвет.

Анализ минерализата

 Анализ МЕ ионов в минерализате после денитрации осуществляют одним из методов:

·   систематический ход анализа

·   дробный метод.