Токсикологическая химия

Классификация токсических веществ

По мере развития знаний в области химии, фармации и химической промышленности возросло количество используемых в различных сферах человеческой деятельности химических, в том числе лекарственных, веществ, многие из которых оказались токсичными.

Порядка 6 млн. химических соединений, присутствующих в окружающей среде, являются потенциально опасными для здоровья человека.

Обстановка токсикологической напряженности, в которой приходится жить современному человеку, обусловлена техногенными и экологическими катастрофами, несчастными случаями в быту, профессиональными отравлениями, развитием различных заболеваний, имеющих химическую природу, по криминальным и суицидальным причинам.

Кроме того, в последнее время отмечается тенденция к резкому росту смертельных случаев, связанных с отравлениями алкоголем и его суррогатами и лекарственными препаратами наркотического и психотропного действия.

Все токсические вещества (яды) в токсикологической химии подразделяются на несколько групп в зависимости от методов, которые используются для извлечения их из анализируемого материала. Классификация, основанная на этом признаке, никогда не является окончательной, так как постоянно появляются новые и совершенствуются уже имеющиеся методы извлечения ядов и их анализа.

В настоящее время среди токсических веществ выделяют следующие группы:

• вещества, которые выделяют переводом в паровую фазу;
• вещества, которые выделяют методом минерализации;
• вещества, которые изолируют водой в сочетании с диализом;
• вещества, которые изолируют экстракцией и сорбцией;
• вещества, которые не требуют специальных методов выделения;
• вещества, требующие для изолирования применения специальных методов.

Задачи и области применения токсикологической химии

Из определения термина становятся понятны задачи токсикологической химии.

Основные задачи токсикологической химии:

• разрабатывать и совершенствовать методы извлечения токсических веществ из различных биологических объектов;
• разрабатывать, теоретически обосновывать и внедрять в практику эффективные методы очистки вытяжек, которые были получены из объектов в процессе химико-токсикологического анализа;
• разрабатывать, теоретически обосновывать и внедрять в практику новые чувствительные и специфические химические и физико-химические методы выявления и количественного анализа токсических веществ;
• изучать особенности метаболизма в организме различных токсических веществ и разрабатывать способы анализа метаболитов.

Токсикологическая химия относится к специальным фармацевтическим дисциплинам, взаимосвязанным с множеством других дисциплин: медицинских (фармакологией, судебно-медицинской и клинической токсикологией); биологических (биохимией, биологией, фармакогнозией); химических (фармацевтической, аналитической, органической и другими видами химии).

Знания токсикологической химии в медицине применяются в трех основных направлениях: диагностика (определение) отравляющего вещества в целях выбора метода лечения (клинико-токсикологический анализ); установление факта покушения на жизнь или причины смерти в качестве составной части судебно-медицинской экспертизы (судебно-химическая экспертиза); установление факта присутствия контролируемых или запрещенных веществ (анализ подконтрольных веществ).

Также методы токсикологической химии могут применяться в целях проведения допинг-контроля и экологического мониторинга.

Химико-токсикологический анализ

Особенности химико-токсикологического анализа:

1. Разнохарактерность и огромное многообразие объектов исследования. Ими могут быть биологические жидкости (моча, кровь), внутренние органы трупов, рвотные массы, ногти, волосы, остатки напитков и пищевых продуктов, лекарственные средства, препараты бытовой химии, пестициды, одежда, предметы домашнего обихода, посуда, земля, вода и т.д.
2. Необходимость обнаружения и извлечения искомых химических веществ в сравнительно малых, часто следовых, количествах (мкг-мг) относительно общего объема объекта исследования.
3. Частое возникновение необходимости применения дополнительных методов очистки с целью устранения балластных, соэкстрактивных веществ, находящихся в смеси с основным химическим веществом. Это важно для получения достоверных результатов анализа.
4. Возможность установления присутствия в организме ядовитого вещества и определения его количества только с помощью соответствующих, а в некоторых случаях особых, но всегда максимально специфичных и чувствительных методов анализа.
5. Необходимость экспертного заключения. Только эксперт может дать правильную оценку результатам анализа, то есть говорить об обнаружении или отсутствии в материале искомого вещества. Экспертный вывод делается с учетом чувствительности применяемых методов и природы химического вещества. Не всегда получение отрицательного результата свидетельствует об отсутствии токсического вещества в объекте (его следы могут оставаться в материале, но при этом не обнаруживаться определенными методами), и наоборот. Так некоторые химические соединения, в большой концентрации обладающие токсическими свойствами, в норме являются составной частью тканей организма. Также многие токсические вещества в небольших дозах используются в качестве лекарственных средств (барбитураты, алкалоиды). Поэтому необходимо не только подтверждение присутствия токсиканта, но и его количественное определение, а также учет особенностей организма.
6. Необходимость знания поведения (превращения, распределения, выведения, накопления и т.д.) химического вещества после попадания в организм и в трупе.