Upload
dangphuc
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TOXIKOLOGIE I KCh/P101
Markéta Komlóová
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta
Ústí nad Labem 2013
Projekt „Mezioborové vazby a podpora praxe v přírodovědných a technických studijních programech UJEP“
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/28.0296
Tento projekt byl podpořen z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky.
Obor: Toxikologie a analýza škodlivin Chemie (dvouoborové) Chemie se zaměřením na vzdělání Klíčová slova:
Obecná toxikologie Historie
• pravěk – lov a válčení
• starověk
• Ebersův papyrus – recepty egyptského lékařství - popis léčení otrav a přípravy jedů (sloučeniny arsenu, antimonu…)
• Čína – císař Šen-nung – kniha o léčivých bylinách
• Hippokrates – Corpus Hippocraticum
• profesionální vědomosti o jedech a principech toxikologie, léčení otrav
• travičství – bolehlav (Sokrates), Locusta (Claudius)
Obecná toxikologie Historie
• středověk
• Philippus Aureolus Theoprastus Bombastus von Hohenheim (1492–1541)
• vědecký základ toxikologie
• podstata jedů je jejich chemické působení na organismus
• teorie o závislosti odpovědi organismu na dávce
• „Dosis sola facit venenum“ – dávkování činí látku jedovatou
• italské a francouzské travičství
• Kateřina Medicejská
Obecná toxikologie Historie
• novověk
• 1. a 2. světová válka – bojové látky (chlor, yperity, nervově paralytické látky)
• léčiva, potravní aditiva, umělá sladidla, barviva…
• hnojiva, pesticidy
Obecná toxikologie Základní pojmy
• toxikologie
• vědní obor studující nepříznivé účinky cizorodých chemických látek či jejich směsí na živý organismus
• toxicita
• schopnost látky působit na organismy nepříznivě
• toxická látka
• látka schopná působit na organismus nepříznivě
• toxiny
• tox. látky produkované živými organismy
Obecná toxikologie Toxikologie
• interdisciplinární obor
• využívá poznatků: biologie, chemie, farmakologie, biochemie, fyziologie, patofyziologie, genetiky…
• …k identifikaci a stanovení – fyzikální chemie, analytická chemie
• …při studiu vlivů toxických látek na životní prostředí – ekologie, veterinární medicíny, botaniky
Obecná toxikologie Toxikologie – dělení 1
• obecná toxikologie - zkoumá obecné zákonitosti a vztahy mezi chemickými látkami a účinkem na živý organismus
• speciální toxikologie - toxikologie jednotlivých xenobiotik (anorganické látky, organické látky, bojové látky, omamné a psychotropní látky, toxiny živočišného a rostlinného původu).
Obecná toxikologie Toxikologie – dělení 2
• deskriptivní toxikologie (popisná)
– popis poškození organismu
– testování toxicity na zvířatech
• mechanistická toxikologie – studuje mech. toxického účinku na živý organismus
• regulační toxikologie - na základě výsledku testu toxicity rozhoduje o míře rizika (při povolení výroby nového léku, kosmetického přípravku, přídatné látky (aditiva) do potravin apod.
Obecná toxikologie Toxikologie – dělení 3
• forenzní - důkazy intoxikací
• průmyslová - přípustné dávky a expozice prům. slouč.
• klinická
• ekotoxikologie - znečištění životního prostředí
• vojenská – toxické látky užívané v boji
• predikční - odhad toxického účinku sloučeniny
• t. omamných a psychotropních látek
• t. agrochemická a zemědělská - pesticidy, hnojiva..
• t. potravin a aditiv
Obecná toxikologie Toxická látka
• taková chemická látka, která již v malých dávkách nebo nízkých koncentracích vyvolá těžké poškození organismu nebo vede k jeho zániku
• co lze považovat za malou dávku/nízkou koncentraci ???
Obecná toxikologie Toxická látka
• Paracelsova definice:
• “Všechny látky jsou jedy a závisí jen na dávce, kdy látka přestává být jedem“
• i látky s nízkou toxicitou mohou působit toxicky
• chemické vlastnosti
• fyzikální vlastnosti
• biologické vlastnosti
• nebezpečnost látky X toxicita
Obecná toxikologie Obecné vztahy mezi chemickou látkou a jejím toxickým účinkem
• faktory ovlivňující toxický účinek
• projevy toxického účinku
• mechanismy toxického účinku
• toxikokinetika
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek
• druh látky
• dávka/koncentrace látky v prostředí
• expozice
• brána vstupu
• organismus (druh, věk, pohlaví, nemoc, genet. vlast.)
• přítomnost další toxické látky
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – druh látky
•struktura a fyzikálně - chemické vlastnosti
•rozpustnost - vliv na vstřebatelnost (BaSO4)
•schopnost kumulace
• silně lipofilní látky – schopnost hromadit se v tukové tkáni
• iontové látky – nahrazují v těle běžně se vyskytující ionty (Br- →Cl-, Ba2+ →Ca2+)
• l. s afinitou k urč. tkáním
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – dávka
• vztah mezi dávkou a účinkem (DRC)
• dávka prahová - nejnižší dávka, která již vyvolá hodnotitelnou reakci
• dávka nadprahová
• d. terapeutická
• d. toxická
• d. letální
• LD50 - dávka, která způsobí akutní uhynutí 50 % experimentálních zvířat (myší nebo potkanů)
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – dávka
• označení chemické látky dle LD50
• supertoxická - 5 mg/kg a méně
• extrémně toxická - 5 – 50 mg/kg
• vysoce toxická - 50 – 500 mg/kg
• středně toxická - 0,5 – 5 g/kg
• málo toxická - 5 – 15 g/kg
• netoxická - 15 g/kg a více
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – expozice
• míra vystavení působení toxické látky na organismus
• trvání expozice:
• jednorázová expozice – 24 hod. (u inhalace 4 hod.)
• opakovaná expozice
• místo expozice (brána vstupu):
• vliv na rychlost nástupu účinku
• intravenózní˃inhalace˃intraperitoneální˃subkutánní˃intramuskulární ˃per os
• frekvence expozice:
• časové intervaly, v kterých dochází k vystavení účinkům
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – vliv organismu
• selektivní toxicita
•působení toxické látky pouze na některé biologické druhy
•příčiny: rozdílná stavba buněk, rozdílný metabolismus
•využití: antibiotika, pesticidy
•věk: děti – odlišná dechová frekvence, vyšší obsah vody v buňkách i extracelulárním prostoru…
Obecná toxikologie Faktory ovlivňující toxický účinek – interakce
• působení dvou a více látek na organismus současně
• synergismus - souhlasný účinek obou látek (sedativa + alkohol)
•sumace
•potenciace - Ca2+ v kombinaci s digitoxinem výrazný stimulační účinek na srdce
• antagonismus - protikladný účinek obou látek
•chemický - př. chelatační látky tvoří s těžkými kovy netoxické komplexy
•funkční – př. ethanol a kofein
•kompetitivní
Obecná toxikologie Projevy toxického účinku
• podle času potřebnému k projevení
• bezprostřední toxicita -projeví se ihned po jednom podání toxické látky
• opožděná toxicita -nastává s odstupem určitého času, tzv. doba latence (např. karcinogenní účinky)
• podle místa rozvoje účinků
• lokální - v místě prvního kontaktu toxické látky s biol. systémem
• systémová - všechny orgány nejsou zasaženy stejně, většinou 1-2 orgány (tzv. cílové orgány)
Obecná toxikologie Projevy toxického účinku
• akutní otrava
• může nastat při vlastní expozici, bezprostředně po ní nebo se zpožděním
• vniknutí nadkritické dávky do org. v krátké době, projevuje se okamžitým účinkem
• látka vniká do organismu v podkritických dávkách, je ukládána v některém orgánu a jednorázově vyplavena do krve v nadkritickém množství
• průběh:
• prudký, představují bezprostřední ohrožení zdraví nebo života postiženého
Obecná toxikologie Projevy toxického účinku
• chronická otrava
• podkritické dávky vnikají do organismu dlouhodobě
•dochází k jejich kumulaci v těle
•účinky se projeví opožděně po překročení určité koncentrace v místě účinku
• průběh:
• příznaky otravy nastupují zvolna, stupňují se a přetrvávají i po přerušení či ukončení expozice
•neohrožují zdraví nebo život okamžitě
•vyžadují dlouhodobé léčení, příp. zanechávají trvalé následky
Obecná toxikologie Projevy toxického účinku
• chemická alergie:
• imunologicky zprostředkovaná tvorba protilátek po předchozím podání toxické látky
• alergická reakce se pak rozvine po opětovném podání i nepatrného množství toxické (anafylaktický šok)
• idiosynkratická reakce:
• geneticky podmíněné abnormální reakce na chemické látky (mimořádně vysoká citlivost na malé dávky nebo mimořádně nízká citlivost na vysoké dávky)
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• podle projevu:
• přímý tox. účinek – poškození buněk urč. orgánu
• biochemický účinek – ovlivnění biochemického děje
• imunotoxický účinek – snížení imunity, alergie
• mutagenita – změna genet. informace (další generace)
• karcinogenita - změna genetické informace vedoucí ke zhoubnému bujení
• teratogenita - poškození plodu vedoucí k narození defektního jedince
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• přímý toxický účinek:
• poškození buněk určitého orgánu, nejčastěji se jedná o játra, ledviny, plíce, pankreas..
• dráždivý účinek – dochází k podráždění nebo poškození sliznice očí, dýchacích cest, zažívacího ústrojí nebo kůže (vyvolávají jej např. kyseliny, louhy, látky s oxidačními účinky, organická rozpouštědla)
• narkotický účinek – způsobují jej látky, které brzdí přenos nervového vzruchu a tím potlačují aktivitu CNS (např. nižší alkoholy, CHCl3, CCl4, benzen, toluen…)
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• biochemický toxický účinek:
• toxická látka interaguje s cílovou molekulou (enzym, receptor, NK, ...)
•ovlivnění biochemického děje
•inhibice enzymu X aktivace enzymu
•př. NPL inhibují enzym acetylcholinesterasu
•ethanol aktivuje alkoholdehydrogenasu
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• imunotoxický účinek:
• ovlivnění imunitního systému
• toxické látky mohou imunitní reakci :
• potlačit (imunosuprese)
• benzen, polycyklické aromatické uhlovodíky, PCB, ozon
• vyvolat nepřiměřenou imunitní reakci (alergická reakce)
• např. pyly, prachy, akryláty, kovy,...
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• mutagenita: • zásah do genetické informace
• působením chemických látek dojde ke změně struktury některé báze NK, takto pozměněná báze není schopna vytvořit příslušný pár → dojde ke změně kódované a přenášené genetické informace
•kancerogenita: • mutace v genetickém materiálu projevující se zhoubným bujením
• poškození opravných mechanismů, které jsou jinak schopny poškozenou NK rozpoznat a opravit, příp. nahradit.
• např. azbest, aminoazosloučeniny, vinylchlorid, polyaromatické sloučeniny, aromatické nitrosloučeniny, heteroaromatické nitrosloučeniny
Obecná toxikologie Mechanismy toxického účinku
• teratogenita:
• schopnost látky poškodit embryo, přestože pro matku je v dané dávce neškodná
• př. léčivo thalidomid, používáno jako sedativum - na dospělé nemělo žádné vedlejší účinky. Děti matek se rodily těžce deformované (zkrácené končetiny - fokomelie, malformace vnitřních orgánu,...apod.).
• povinné testy všech léčiv na teratogenitu a ke zpřísnění požadavku na testování léčiv, na všech letácích k lékům uváděno, zda jsou či nejsou vhodné k užívání v době těhotenství
Toxikokinetika • studium mechanismů, kterými působí organismus na
xenobiotikum
• zkoumá osud toxické látky v organismu po celou dobu setrvání v organismu po jednotlivých krocích:
• dosažení koncentrace xenobiotika v cílové struktuře potřebné k vyvolání toxikodynamického účinku
• X toxikodynamika – mechanismy, kterými působí xenobiotikum na organismus
• kinetika sleduje vztah mezi plazmatickou koncentrací látky a účinkem, měří toxikokinetické parametry
• znalost toxikokinetických principů pomáhá v léčbě intoxikací, ovlivnění rychlosti a způsobu eliminace látek z těla
Toxikokinetika • fáze:
• adsorpce toxické látky (vniknutí do organismu)
• distribuce (rozvod toxické látky do organismu)
• biotransformace (přeměna toxické látky)
• exkrece (vyloučení toxické látky nebo jejích metabolitů z organismu)
Toxikokinetika Adsorpce
• rychlost a rozsah, s jakým látka opouští místo aplikace
• mechanismy prostupu biologickými membránami:
• difúze vodními póry
• pasivní transport • prostá difúze – nejčastější, po koncentračním spádu
• usnadněná difúze – pomocí specifického přenašeče
• aktivní transport – přenašeč, spotřeba energie • uniport
• symport – dvě látky stejným směrem
• antiport – přesun dvou látek v opačném směru
•fagocytóza/pinocytóza (př. nerozpustné částice azbestu uzavřeny do plicních buněk)
Toxikokinetika Adsorpce
• biologická dostupnost:
• rozsah (%) v jakém xenobiotikum dosáhne systémové cirkulace a vlastního místa účinku
AUC p.o.
F = ------------------- (x 100 %)
AUC i.v.
• faktory ovlivňující dostupnost: • fyz.-chem. faktory
• rozpustnost
• podmínky v místě absorpce
• koncentrace xenobiotika
• průtok krve v místě absorpce
Toxikokinetika Adsorpce
• mezi hlavní místa adsorpce patří:
• kůže
• plíce
• GIT
• experimentálně užívané (invazivní) dále jsou:
• intravenózně – injekčně do žíly (i.v.)
• subkutánně – pod kůži (s.c.)
• intramuskulárně – do svalu (i.m.)
• intraperitoneálně – do dutiny břišní (i.p.)
• sublingválně – pod jazyk (s.l.)
Toxikokinetika Adsorpce
• kůže: • přístupná pro plyny, roztoky
• velká absorpční plocha
• průchod lipofilních látek
• plíce:
• plynné, kapalné i pevné látky (velikost částic)
• př. CO, azbest, CHCl3, SO2
• absorpční plocha 50-100 m2, bohatě prokrvené
• absorpci ovlivňuje rychlost dýchání a krevní tok
• malé částice absorbovány i pomocí pino/fagocytózy
Toxikokinetika Adsorpce
• GIT: • vstřebávání závislé na pH prostředí a fyz.-chem. vlast. látky
• ústa X žaludek X střevo
• lipofilní neionizující látky X ionizující látky
• vrátnicový oběh (v. portae) – krev do jater, metabolizace velkého podílu xenobiotika (first pass effect)
• = tzv. presystémová eliminace
• některé látky rozloženy kyselým prostředím žaludku, trávicími enzymy (peptidy)
Toxikokinetika Distribuce • prostřednictvím krevního oběhu
• časový průběh koncentrace látky v krvi odráží distribuci látky v organismu
• přestup do jednotlivých buněk, tkání, orgánů X exkrece
• koncentrace v krvi je důležitý kinetický parametr:
• přesnější než dávka podaná
• reflektuje koncentraci v cílových orgánech
• lze z ní vypočítat poločas látky, AUC
• může indikovat i typ distribuce
• ukazuje i na čas trvání expozice
Toxikokinetika Distribuce • biologický poločas (T1/2) = čas, za který se koncentrace látky sníží o
polovinu
– je dán metabolismem a exkrecí látky
• interakce látek s plazmatickými proteiny
• ustaluje se rovnováha mezi volnou formou a formou vázanou na protein
• vazby – iontové, vodíkové, hydrofobní interakce, Van der Waalsovy síly
• albumin - warfarin
• lipoproteiny – PCB
• kyselý glykoprotein – látky zásadité povahy
Toxikokinetika Distribuce • hematoencefalická bariéra (HEB)
• těsně propojené endoteliální buňky
• jen malé lipofilní molekuly, molekuly plynů
• pro většinu látek důležitý přenašeč
• patologicky zvýšena propustnost (při zánětu, stresu)
• placentární bariéra
• brání míchání fetální a mateřské krve
• jednoduchá difúze
Toxikokinetika Biotransformace • eliminace xenobiotika = biotransformace + exkrece
• cíl biotransformace
• biodeaktivace xenobiotika (někdy aktivace)
• omezení adsorpce
• zvýšení hydrofility
→urychlení exkrece
→poločas látky v organismu se snižuje
→čas expozice látce se snižuje
→snižuje se možnost akumulace látky
• místo biotransformace
• játra (méně ledviny, kůže, plíce)
• enzymy v ER a cytosolu, méně v mitochondriích..
Toxikokinetika Biotransformace • základní biotransformační reakce
• 1. fáze: vzniká metabolit, zanesení funkčních skupin
• reakce oxidační
• reakce redukční
• reakce hydrolytické
• 2. fáze: vzniká konjugát, reakce s endogenní sloučeninou
• některé látky dostatečně hydrofilní – hned do 2. fáze
Fáze 1 Fáze 2
OH SO3H
Benzen Fenol Fenylsulfát
Toxikokinetika Biotransformace • biotransformační enzymy první fáze
• oxidační
• cytochrom P450 monooxygenasa
• alkoholdehydrogenasa
• xanthinoxidasa
• redukční (reduktasy)
• hydrolytické (hydrolasy, amidasy)
• biotransformační enzymy druhé fáze
• konjugační reakce (transferasy) – tvorba kovalentní vazby mezi funkční skupinou metabolitu a konjugačním činidlem
• konjugační činidla: kyselina glukuronová, sulfát, glutathion, acetát, aminokyseliny, methylace
Toxikokinetika Exkrece • rychlá eliminace snižuje pravděpodobnost výskytu toxicity látky a
snižuje trvání jejího biologického efektu
• nejdůležitější cesty exkrece:
• moč
• malé, ve vodě rozpustné molekuly (velké molekuly – neprocházejí glomerulus; lipofilní látky – jsou zpětně resorbovány z tubulů)
• při léčbě intoxikací může být exkrece látek urychlena alkalizací/okyselením moči (fyziologické pH moči je 5-6.5)
• exkrece močí ovlivněna i vazbou na plazmatické bílkoviny
• plíce • důležitá cesta exkrece pro těkavé a plynné látky (př. až 60% benzenu
eliminováno plícemi)
• pasivní difúzí z krve do plicních sklípků
• díky rychlé výměně plynů – stálé zachování koncentračního gradientu
Toxikokinetika Exkrece • žluč
• lipofilní látky a velké polární látky vyloučeny v žluči do střeva
• organické anionty (glukuronidy) aktivně transportovány přenašeči – účinnost omezena hydrolýzou konjugátů (reabsorpce)
• některé látky mohou být střevními reduktázami metabolizovány na látky s vyšší lipofilitou – reabsorpce
• → enterohepatální cirkulace
• další cesty: mateřským mlékem, pot, slzy, sliny, zvratky, sperma…
Klasifikace otrav • profesionální otravy
• záměna
• sebevražda
• použití chem. bojových látek (dusivé látky, nervově paralytické, …)
• medicinální
-idiosynkratické nebo alergické reakce (reakce na terap. dávku)
- předávkování – úmyslné; překročení dávky lékařem k rychlejšímu dosažení účinku
- kumulace účinku
• toxikomanie
• otravy potravinami
• patologický metabolismus
• jedovaté rostliny a živočichové
Látky dráždivé a leptavé 1. Anorganické kyseliny
H2SO4, HNO3, HCl, HF
i koncentrované roztoky slabých kyselin (octová, šťavelová, …)
poškozují živé tkáně:
poleptáním (vysoká koncentrace H+ iontů, koagulace bílkovin tkáně)
oxidací (HNO3, chromsírová směs)
dehydratací (H2SO4)
velmi nebezpečná HF! – okamžitě proniká kůží, způsobuje hluboké špatně se hojící rány
PP: omýt velkým množstvím vody IHNED!
Látky dráždivé a leptavé 2. Anorganické zásady
hydroxidy alkalických kovů (NaOH, KOH, LiOH), kovů alkalických zemin (Ca(OH)2, Mg(OH)2, Ba(OH)2)
výrazný leptavý účinek závažnější než u kyselin
projevy někdy až po delším působení (Na2CO3, Na3PO4)
pronikají do hlubokých vrstev kůže, ulpívají na kůži a na rozdíl od kyselin se hůře odstraňují
plynné (amoniak, methylamin, ethylendiamin) – dráždí dýchací cesty
hydrazin (NH2-NH2) – průnik neporušenou pokožkou, ! i systémový účinek – poškození jater, ledvin, srdečního svalu, karcinogen, embryotoxický
Látky dráždivé a leptavé
3. Anorganické peroxidy
na tkáň působí silným oxidačním účinkem (Na2O2, BaO2 i leptavé účinky silných zásad)
H2O2 nad 10% - nebezpečný při inhalaci, pozření i kontaktu s kůží (popálení), zvláště nebezpečný pro oči
oxiduje složky tkání, odbarvuje (zbělání zasaženého místa)
3% roztok používán k desinfekci
Významné anorganické škodlivé látky
při odhadu toxicity možno vycházet z prvkového zastoupení (vlastnosti kationtů a aniontů v dané sloučenině)
s ohledem na rozpustnost (BaSO4)
Skupina I.A vodík a alkalické kovy Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
poškození organismu způsobeno především místními leptavými účinky (celkový toxikologický efekt nevýznamný)
nebezpečné látky z hlediska možnosti vzniku požáru!
Vodík
netoxický plyn,
snadno hoří, ! se vzduchem tvoří výbušnou směs
nebezpečné hydridy prvků (H2S, PH3, AsH3, …)
Skupina I.A Alkalické kovy
celkový účinek nevýznamný
hlavní poškození vyvoláno leptavými účinky (sloučeniny hydridy, hydroxidy, uhličitany a jejich roztoky) – extrémně silné zásady (oči!)
reagují extrémně silně s vodou (i se vzdušnou vlhkostí) – vzn. hydroxid a vodík, vývoj tepla, samovznícení, exploze
uchovávání kovů v petroleji
likvidace (rozpuštění v alkoholu, naředění vzniklého alkoholátu, neutralizace roztokem kyseliny, ředění,…)
Skupina I.A Alkalické kovy - sloučeniny
hydroxidy: zásaditost stoupá Li ˂ Na ˂ K ˂ Rb ˂ Cs
hydridy: reagují se vzdušnou vlhkostí, samovznícení, silné zásady (leptavý účinek na pokožku a sliznice)
komplexní hydridy:
bouřlivé reakce s vodou, organickými rozpouštědly (alkoholy, aminy, kyseliny) i anorganickými sloučeninami (až na NaBH4, KBH4)
některé hoří samovolně na vzduchu (hasíme pískem nebo práškovým hasicím přístrojem!)
LiAlH4 – silně dráždí oči, sliznice, pokožku
NaBH4 – vysoce toxický při požití, uvolňuje tox. diboran
Skupina I.A Alkalické kovy - sloučeniny
amidy: LiNH2, NaNH2, KNH2
silné zásady s leptavými účinky, bouřlivá reakce s vodou za uvolnění NH3, v přítomnosti vzduchu vytvářejí výbušné peroxidy
chloridy: nejjedovatější KCl
Skupina I.A Sodík
biogenní prvek
regulace objemu krve
rovnováha kapalin a tlaku vně a uvnitř buněk
vliv na srdeční činnost
přenos nervových vzruchů
metabolismus cukrů a proteinů
Skupina I.A Sodík - sloučeniny
NaOH - žíravina, nebezpečný již v nízkých koncentracích, louhový prach nebo mlha může při vdechnutí působit poleptání sliznic, očí!
Na2CO3, Na2SO3, Na3PO4, Na2S – silně korozivní látky, podobné účinky jako hydroxid
NaCl – nebezpečný ve vyšších dávkách (denní dávka 3-7 g, akutní jednorázová toxická dávka je 200-280 g pro 70kg člověka), přebytek zvyšuje krevní tlak
NaBr – prach dráždí oči, leptá nosní sliznici
Skupina I.A Draslík
biogenní prvek (intracelulární)
vliv na srdeční činnost
s vodou reaguje bouřlivěji než Na
KCl – po požití křeče, nepravidelná srdeční činnost, jednorázová toxická dávka 15 g
Lithium
lehčí než voda
Li+ - útlum CNS, únava, nespavost, poruchy zraku, deprese
LiCl – poškozuje povrch kůže, po pozření vyvolává eroze GIT, otravy se projevují třesem, apatií, bezvědomím
Skupina I.A Organické sloučeniny alkalických kovů
nestálé na vzduchu (nebezpečí samovznícení)
prudká reakce s vodou a alkoholy
silně leptají pokožku a sliznici
nebezpečí oslepnutí při zasažení očí
nejčastěji používané: ethyllithium, buthyllithium, fenyllithium
Skupina II.A Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
toxikologický význam především beryllium, stroncium, baryum
hydroxidy a oxidy – leptavý účinek
Skupina II.A Beryllium
toxické pro většinu tkání (slezina, ledviny, játra, slinivka, kostní dřeň)
mutagenita, kancerogenita, vyvolává anemii
projevy otravy – záněty horních cest dýchacích, ztráta hmotnosti, slabost, únava, nechutenství, dýchavičnost
významné imunologické změny (alergické reakce)
dlouhá doba latence intoxikací
nebezpečí vzniku berylliosy (pneumokoniózy) – chronická otrava plic při vdechování prachu kovu, páry (svařování kovů v metalurgii) – pneumonie, edém, fibróza
Skupina II.A Beryllium
anemie – narušení syntézy hemu a globulinu v erytrocytech
kontakt kůže s práškovým berylliem vede k poškození simulujícímu popáleniny
rozpustné sloučeniny (hydroxid, dusičnan, chlorid) – dráždí pokožku
Skupina II.A Magnesium
biogenní prvek (katalytické metaloenzymy)
toxikologicky nevýznamný (smrtelná dávka asi 30 g)
práškový hořčík – snadno hoří, vývoj tepla, nehasit vodou!
paralytický účinek na nervový a svalový systém
hydroxid a síran použití jako laxativa
nedostatek se projevuje křečemi, poruchami srdečního rytmu
Skupina II.A Vápník
biogenní, toxikologicky nevýznamný prvek
snadno se oxiduje (uchovávat pod petrolejem)
nedostatek – křeče X nadbytek - obrna
CaCl2 – leptavé účinky na sliznice a oči, při dlouhodobém působení vředy
Ca(OH)2 a CaO – silné žíraviny, dráždivé (vředy), při zasažení očí hrozí vážné poškození až ztráta zraku
chlorové vápno – (směs Ca(ClO)2, CaCl2, Ca(OH)2 a vody) dráždivé a leptavé účinky, po požití vředy GIT, vyšší kazivost zubů
Skupina II.A Stroncium
toxický prvek
nízká jedovatost kvůli obtížnému vstřebávání
důležité hlavně místní účinky
radioaktivní izotopy 90Sr (β zářič), poločas 28 let - ukládání v kostech a poruchy krvetvorby
hydroxid a oxid – leptavý účinek
Skupina II.A Baryum
všechny sloučeniny jedovaté kromě BaSO4 (toxicita ostatních sloučenin závisí na jejich rozpustnosti)
smrtelná dávka 1g absorbovaného Ba
Ba2+ působí změny propustnosti membrán, stimulace svalových buněk – ztuhlost svalů (obličeje a krku), nepravidelnost srdečního rytmu
velmi nebezpečné jsou: chlorid, chlornan, uhličitan – zánětlivá onemocnění mozku, degenerativní změny jater a sleziny, působí na hladké a srdeční svalstvo
Skupina II.A Baryum
projevy:
akutní otrava: zažívací potíže (slinění, průjem, zvracení), nervové poruchy (ztráta rovnováhy, poruchy řeči, sluchu, zraku), později selhání oběhu, krvácení do GIT, ledvin, jater…
chronická otrava: vzácné; slabost, hubnutí, negativní vliv na reprodukční schopnosti
Skupina II.A Baryum
hydroxid, oxid, sulfid – lokální leptavé účinky (peroxid navíc ještě oxidační účinky)
chlorid – letální dávka menší než 1 g (otravy již z 0.2 g)
síran – nerozpustný ve vodě a kyselinách – netoxický (sulfid málo rozpustný ve vodě, ale rozpustný v kyselině – vzn. chlorid = jedovatý)
Skupina III.A B, Al, Ga, In, Tl
Bor
v potravě denně 10-20mg B, jedovatost podceňována
používán v medicíně (desinfekce), sklářství a keramice
smrtelná dávka 0,1 – 0,5 g/kg
projevy otravy:
potíže GIT (zvracení, průjmy, bolesti břicha)
nervové (bolesti hlavy, útlum, agresivita, křeče)
nebezpečí kumulace v mozku, játrech, kostech při chronické expozici
Skupina III.A Sloučeniny boru:
diboran (B2H6)
samozápalný plyn
inhalace – dráždí plíce (jako fosgen), poškození ledvin, nezvratné změny na mozku
pentaboran (B5H9)
je 10x toxičtější než diboran
kumulace v CNS, zákal rohovky
nemá dráždivé účinky na dýchací soustavu
chronická expozice – nefrotoxicita, hepatotoxicita
Skupina III.A Sloučeniny boru:
kyselina boritá (H3BO3)
3% roztok – desinficiens, borová voda
příčiny otravy: záměna, nadměrné vstřebání z masti
smrtící dávka pro dospělé cca 15 g (děti asi 2 g)
látka toxická pro reprodukci, může poškodit plod
Skupina III.A Hliník
velmi malá toxicita pro člověka
zvýšená toxicita v případě poruchy ledvin (nedochází k vylučování z těla )
neurotoxický – poruchy řeči, demence, záchvaty
osteomalacie
inhalace velmi jemného prachu – „aluminosis“ – suchý kašel, nálezy na plicích
Skupina III.A Sloučeniny hliníku
hydroxid hlinitý (Al(OH)3)
velmi nízká toxicita
užití v lékařství jako antacidum (i vysoké dávky)
chlorid hlinitý (AlCl3)
dráždivé a korozivní účinky na kůži, sliznice, oči
při rozkladu vodou se uvolňuje HCl
síran hlinitý (Al2(SO4)3
roztoky nad 20% leptají, poškození dásní, nekrózy
Skupina III.A Galium
toxikologicky málo významný
kumulace v kostech, ledvinách, játrech
vysoká afinita k novotvarům (koncentruje se v nádorech)
otrava – potíže GIT
Skupina III.A Indium
podle testů na zvířatech jedovaté In i jeho sloučeniny
projevy otravy – křeče, obrny
chronická expozice – chudokrevnost, poškození jater a ledvin
Chlorid inditý (InCl3)
poškození jater, srdečního svalu, poruchy nervového systému
Dusičnan inditý (In(NO3)3)
nejtoxičtější sloučenina india, silně dráždí oči
Skupina III.A Thalium
vysoce toxická především iontová forma – tvoří soli thalné a thalité (thalné jedovatější)
poměrně časté otravy (použ. jed na krysy)
kancerogenita, teratogenita
otrava – delirium, křeče, hluboké bezvědomí až smrt
při menších dávkách – zvracení (krvavé), průjmy
časté je vypadávání vlasů, hubnutí, nechutenství (jedovatější než Pb a jeho sloučeniny)
nejjedovatější sloučeniny Tl+, (zvláště Tl2SO4 – smrtelná dávka po požití cca 1 g pro dospělého člověka)
Skupina III.A Organické sloučeniny prvků III. A skupiny
Bor
trialkylborany – místní dráždivé účinky, systémové účinky – křeče, při vyšších koncentracích samozápalné
Hliník
některé na vzduchu samozápalné
diisobutylaluminiumchlorid
leptavé účinky na pokožku, inhalace vede k poškození plic, krvácení do plic
triethylaluminium
samozápalný na vzduchu, poleptání pokožky, vážné poškození plic
Skupina IV.A C, Si, Ge, Sn, Pb
Uhlík
grafit ve formě prachu – pneumokonióza
projevy – kašel (černé hleny), bolesti hlavy, dechové obtíže
z toxikologického hlediska významné především sloučeniny: CO, CO2, CS2, COCl2, kyanidy
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
oxid uhelnatý (CO)
vlastnosti – plyn bez barvy a zápachu, lehčí než vzduch
vznik – spalování za nedostatečného přístupu vzduchu
výskyt – ve výfukových plynech, důlní plyn, cigaretový kouř
vstřebává se plícemi, vysoká afinita k Hb (asi 220x vyšší než O2) – reaguje s Fe2+ na karboxyhemoglobin (COHb) – třešňově červený, neschopen přenášet O2 →dušení organismu
nebezpečný už v nízkých koncentracích
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
oxid uhelnatý (CO)
v tkáních se váže na myoglobin a blokuje některé dýchací enzymy → snížení množství O2 v tkáních, buněčné dušení
nejvíce postižené orgány – mozek, srdce
mladší lidé citlivější, zvláště těhotné ženy (CO prochází placentou a je nebezpečný pro plod)
akutní otrava – způsobuje smrt během několika vteřin
lehká otrava (hladina CO v krvi pod 30%) – zastřené vědomí, rozšíření obvodových cév, zrychlená srdeční činnost, bolest hlavy, zvracení, závratě, bušení ve spáncích
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
oxid uhelnatý (CO)
středně těžký stupeň otravy (COHb 60% - 80%) – bezvědomí, zrychlený dech
těžký stupeň otravy – prohlubuje se bezvědomí, abnormální barva kůže a sliznice (třešňový COHb), i po snížení hladiny COHb bezvědomí v důsledku poškození CNS, edém mozku, plic, poškození ledvin
chronické otravy (kouření – inhalace cca 5-100 ml CO) – bolesti hlavy, hučení v uších, tíha na prsou, vyrážky.
toxicit stoupá za přítomnosti CO2
terapie – hyperbarická oxygenoterapie
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
oxid uhličitý (CO2)
plyn bez zápachu, těžší než vzduch
vzniká při dýchání, kvašení, hnití, hoření
je nedýchatelný
nízké koncentrace – stimulace dechového centra, zvýšené vylučování CO2 plícemi
vyšší koncentrace – hromadění v těle, útlum CNS včetně dýchacího centra
otrava: lehčí – bolest hlavy, těžký dech, únava
těžká – zástava dechu a smrt během několika sekund
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
fosgen (COCl2)
jedna z nejtoxičtějších průmyslově vyráběných látek
vzniká z halogenovaných uhlovodíků (CHCl3, CCl4) působením světla za přítomnosti O2
vážně poškozuje plíce
dráždí až v koncentracích, které jsou nebezpečné pro život
akutní otrava – edém plic, smrt
lehká otrava – kašel, bolesti v žaludeční krajině, žízeň, cyanóza
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
sirouhlík (CS2)
bezbarvá, silně zapáchající kapalina, hořlavina
používá se při výrobě celofánu, kaučuku
se vzduchem třaskavá směs
nervový jed – bolesti hlavy, delirium, halucinace, bezvědomí, smrt
chronická otrava – hubnutí, bledost, poruchy spánku, neurózy, celkové poruchy CNS
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
kyanovodík (HCN)
rychle se vstřebává plícemi, žaludeční sliznicí i neporušenou pokožkou
silně dusivý účinek – s Hb tvoří kyanhemoglobin – nepřenáší kyslík, inhibice enzymu dýchacího řetězce cytochrom c oxidasy
akutní otrava – často končí smrtí (smrtelná dávka již 40 mg/kg)
lehká otrava – bolesti hlavy, závratě, nevolnost, kritická je doba 1 hod po expozici
metabolizován v játrech na thiokyanatany (rhodanidy) – vylučují se močí
antidotum - amylnitrit
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
kyanidy (CN-)
Na, K, Ca – smrtelná dávka 0,2 - 0,3 g (brána vstupu hlavně per os)
pozřené CN- jsou žaludeční kyselinou měněny na HCN + silně leptavé účinky (uvolňují hydroxid)
dikyan (CN)2 – asi ¼ toxicity HCN, silně páchnoucí, dráždivý plyn
chlorkyan (ClCN) – bezbarvý plyn, silně dráždivý, asi 13x jedovatější než Cl2, může vznikat při chlorování kyanidových odpadních vod
bromkyan – pevná látka, toxičtější než chlorkyan
Skupina IV.A Sloučeniny uhlíku
hexakyanoželezitan draselný (K3[Fe(CN)6] (ferrikyanid) a hexakyanoželeznatan draselný (K4[Fe(CN)6] (ferrokyanid)
jen málo jedovaté (prakticky žádný kyanidový účinek)
nitroprussid sodný (Na2 [Fe(CN)5(NO)] - smrtelná dávka pro člověka asi 1 g
otrava – bledost, změny frekvence dechu, rozšíření zornic, zástava dechu
Skupina IV.A Křemík
dlouhodobá inhalace křemenného prachu
silikosa – nález na plicích
Azbest
křemičitany různého složení
nehořlavé, žáruvzdorné pomůcky
inhalace vede k pneumokonióze (azbestóza) - vlákna azbestu se ukládají v plicních sklípcích, iniciace nádorového bujení
projevy - kašel, dýchavičnost, slabost a bolest na prsou
Skupina IV.A Sloučeniny křemíku
SiCl4 – intenzivně dráždí pokožku a sliznice, inhalace vede k anémii, hemolýza, řazen mezi bojové látky
ferrosilicium (slitina Fe a Si) – obvykle obsahuje fosfidy, arsenidy a sulfidy, působením vzdušné vlhkosti uvolňují fosfan, sulfan a arsan
Skupina IV.A Germaniun
málo známo o toxicitě
germanovodíky (GeH4, Ge2H6 – german, digerman) – nebezpečné jedy, hemolýza krve
Cín
kov málo toxický
oxid - nerozpustný, po chronickém vdechování par a prachu změny na plicích
chlorid – dýmající kapalina (uvolňuje HCl), otravy – zvracení, zácpa, bolest končetin
Skupina IV.A Olovo
otravy známy již od starověku
působení – vyvolává poškození červených krvinek, ledvin, jater, nervového systému (psychické změny), cév, svalstva
ženy náchylnější
kumulace (v kostech)
podezřelý z kancerogenity plic a ledvin, teratogenity a embryotoxicity (může vyvolat potrat, smrt plodu), u obou pohlaví může způsobit neplodnost
všechny rozpustné soli jsou vysoce toxické
intoxikace – p.o., přes kůži (tetraethylolovo)
Skupina IV.A Olovo
příznaky otravy: nasládlá chuť v ústech, břišní kolika, zvracení, krvavá nebo černá stolice
větší dávky: těžko hmatatelný tep, poškození až selhání ledvin a jater
LD50 cca 1 g (rozpustné sloučeniny)
častější chronická otrava – šedý lem na dásních, popelavá kůže, pokles tělesné hmotnosti, psychické změny, retardace
Skupina V.A dusík, fosfor, arsen, antimon, bismut
Dusík
z hlediska toxikologického důležité oxidy dusíku, kys. dusitá a dusitany, kys. dusičná a dusičnany, hydroxylamin, hydrazin, amoniak, trichloramin (NCl3)
Oxidy dusíku (NO, NO2)
vznik – za vysokých teplot oxidací vzdušného dusíku, spalování fosilních paliv, redukce HNO3, při tepelném rozkladu dusičnanů
Skupina V.A Oxidy dusíku (NO, NO2)
otrava – bolest hlavy, methemoglobinemie – oxidace krevního Hb, snížení přenosu kyslíku, rozšiřuje cévy (pokles TK)
chronická otrava – zvýšení počtu červených krvinek, zvýšená kazivost zubů, náchylnost k respiračním infekcím (chřipka)
NO2 působí toxicky na epitel dýchacích cest zvyšováním propustnosti membrán – silně dráždí dýchací cesty
dlouhá latence (5-70 hodin) – po ní se objevuje kašel, otok plic
současné působení ozonu vystupňuje účinek
Skupina V.A Amoniak (NH3)
plynný – má dráždivé účinky
důležité koncentrace: 3,5 mg/m3 je cítit
1750 mg/m3 je nebezpečná
3500 mg/m3 je smrtelná
rozpustný ve vodě – 10% roztok smrtelný v dávce 20-30 g
inhalace – poškozuje průdušky a plíce (až edém plic, zástavy dechu), leptá sliznice dýchacích cest
při požití – poleptání zažívacího traktu, žloutenka (toxická hepatitis), zánět ledvin
terapie – opláchnout vodou postižené místo, zajistit dýchání při zástavě dechu
Skupina V.A Hydrazin (NH2NH2)
silná zásada, poškozuje oči, sliznice, játra, ledviny, srdce, embryotoxický
proniká pokožkou
rozpustný ve vodě (hydrazin hydrát NH2NH2xH2O) – dráždivé a leptavé účinky
Hydroxylamin (NH2OH)
v těle rozklad na dusitan a amoniak, oxidace Hb, hemolýza krve
otrava – cyanóza, křeče, bezvědomí
chronický otrava – změny nervové soustavy, zvětšení sleziny a změny funkce štítné žlázy
Skupina V.A HNO2 a dusitany
značně jedovaté
projevy otrav – zvracení, bolest hlavy a břicha, cyanosa, bezvědomí
dávky – 0,5 g otrava, 2 g těžká otrava, 4 g smrt
mechanismus účinku – oxidace Hb na metHb – omezení přenosu kyslíku, pokles TK vlivem vasodilatace
karcinogeny
metabolicky jsou oxidovány na dusičnany, reakcí s aminy vznikají nitrosaminy (R1R2N-NO) – hepatotoxické, karcinogenní a mutagenní efekt
Skupina V.A HNO3
dráždivé a dusivé účinky (edém plic), silné oxidační činidlo
s organickými látkami – výbušné směsi
Dusičnany
méně toxické než dusitany (v těle zčásti redukce)
dovolená denní dávka pro dospělého asi 300 g, norma pro vodu 50 mg/l X děti15 mg/l
koncentrované roztoky dusičnanů leptají pokožku
po požití – zánět GIT, poškození ledvin
projevy otravy – slabost, bolesti hlavy, cyanosa
Skupina V.A Fosfor
červený – nejedovatý, na vzduchu stabilní
bílý fosfor
samozápalný se vzdušným O2
dobře se vstřebává zažívacími cestami i neporušenou kůží (rozpustný v tucích)
uchovávání – v lahvích pod vrstvou vody
likvidace – povaření v kyselině dusičné (vzn. H3PO4)
působení – poškozuje játra, ledviny, srdeční sval, snižuje srážlivost krve, narušuje metabolismus cukrů, bílkovin a tuků, oxidační pochody ve tkáních
Skupina V.A bílý fosfor
otrava – pálení v ústech a GIT, tmavé zvratky (ve tmě světélkují), bolesti břicha, průjem
chronická otrava – hnisání kostí (hl. čelist), osteoporóza, vypadávání zubů
použit i jako chemická zbraň
Skupina V.A Fosfor
po inhalaci – žaludeční nevolnost, krvavé průjmy, zvětšení jater, žloutenka
smrtelná dávka pro dospělého je cca 70 mg (1 mg /kg)
první pomoc :
při popálení – odstranit zbytky hořícího P vodou
po požití – 100 ml parafinového oleje (rozpouští P) a zabraňuje jeho vstřebávání, nebo roztok KMnO4 s aktivním uhlím a vyvolat zvracení
chlorid fosforylu (POCl3) – silné dráždivé účinky, poškozuje pokožku, chronické působení – poruchy srdečního svalu, anemie, hepatomegalie
Skupina V.A Fosfor
fosfan (PH3) – půs. na dýchací cesty a srdce
chloridy (PCl3, PCl5) – dráždivé účinky, poškození pokožky a dýchacích cest (edém plic)
oxidy (P2O3) – nebezpečný jako bílý fosfor
kys. fosforečná a fosforečnany – málo toxické
fosforitany (HPO32-) a fosfornany (H2PO2
-) – málo toxické
sulfidotrichlorid fosforečný (PSCl3) – nebezpečný, inhalace – silně dráždí a leptá sliznici a oči, při reakci s vodou vznikají vysoce toxické korozivní dýmy
Skupina V.A Arsen
jeden z nejstarších anorganických jedů
patří mezi nejtoxičtější kovy
kovový – nejedovatý, v organismu vznikají toxické metabolity (oxid arsenitý)
brány vstupu – p. o., roztoky i transdermálně
sloučeniny trojvazného As jedovatější než pětivazného
mutagen, teratogen, karcinogen
Skupina V.A Sloučeniny arsenu
oxid arsenitý (As2O3, otrušík)
letální dávka 60 – 200 mg
otrava – kovová chuť v ústech, škrábání v hltanu, zvracení a prudká bolest břicha, průjem, křeče, paralýza, smrt
chronická otrava – vliv na imunitní systém
Skupina VI.A O, S, Se, Te, Po
Kyslík
čistý, vysokoprocentní při vysokém parciálním tlaku působí při vdechování potíže a jeví známky toxicity
příznaky: překrvení nosohltanu, sucho v krku, kašel, edém plic, dušnost
léčba: snížení parciálního tlaku kyslíku
6 kPa – těžká hypoxie, bezvědomí, kóma, smrt
21 kPa – normální vzduch
160 kPa – nejvyšší tolerovaná hranice parc. tlaku (léčba otrav CO při 280 kPa)
Skupina VI.A Sloučeniny kyslíku:
ozón (O3)
vzn. ve stratosféře působením UV záření na O2 (malé množství v troposféře v důsledku znečištění ovzduší)
NO2 (UV) → NO + O∙
O∙ + O2 → O3
vyvolává poškození plic, zvýšení permeability membrán buněk epitelu
zvyšuje citlivost plic k alergenům, riziko astmatických záchvatů, náchylnost k infekcím dýchacích cest
nepříznivý vliv na CNS (podrážděnost, bolest hlavy, únava)
Skupina VI.A Síra (S8)
prvek netoxický, ale poskytuje některé toxické sloučeniny
v těle součástí esenciálních aminokyselin (methionin, cystein), vyskytuje se v glutathionu
methionin cystein
glutathion
Skupina VI.A Sloučeniny síry
sulfan (H2S)
bezbarvý hořlavý plyn, těžší než vzduch
zápach po zkažených vejcích (jen v nízké koncentraci)
vznik: rozklad sulfidů, bílkovin
použití: analytické činidlo k důkazu iontů kovů (vzn. nerozpustné sulfidy)
toxicita: prudce jedovatý, i v malých dávkách smrtelné otravy, dusivý a dráždivý účinek
mech. působení: inhibice cytochrom c oxidasy (jako CN-)
Skupina VI.A Sloučeniny síry
sulfan (H2S)
otrava: dráždění očí, dýchacích cest (edém plic), rychle se vstřebává do krve – nejprve zrychlené dýchání, později zástava dechu
při vysokých koncentracích ihned paralýza dýchacího centra a smrt
v organismu působí jako vasorelaxans (roztahuje cévy)
Skupina VI.A Sloučeniny síry
oxidy síry (SO2 a SO3)
bezbarvé, štiplavě páchnoucí jedovaté plyny
vznik: spalováním síry, hnědého uhlí, výfukové plyny
s vodou reagují na příslušné kyseliny (kyselé deště)
použití: k výrobě kys. sírové, SO2 desinfekční účinky (síření sudů), konzervans (v menší míře), bělicí přísada
toxicita: dráždí horní cesty dýchací – kašel, edém plic, záněty průdušek, astma
SO2 toxický pro rostliny – fotosyntetický jed
Skupina VI.A Sloučeniny síry
chlorid thionylu (SOCl2) a chlorid sulfurylu (SO2Cl2)
při reakci s vodou se uvolňuje HCl a SO2 popř. H2SO4
použití jako chlorační činidla (Cl- a Cl2)
toxické, žíravé, lakrimátory, může tvořit výbušné směsi
kyselina sírová
silná kyselina s dehydratačními účinky
aerosol dráždí horní cesty dýchací, oční sliznice
sírany – netoxické, použití jako projímadla (Na, Mg)
X siřičitany – vyvolávají zažívací a nervové potíže
Skupina VI.A Selen
kovový málo jedovatý
ve stopovém množství esenciální - důležitý kofaktor antioxidačních enzymů, kofaktor thyroidních hormonů
snižuje toxicitu rtuti
při vyšších dávkách toxický (› 400 μg) selenóza
příznaky selenózy: česnekový zápach v ústech, vypadávání vlasů, lámavost nehtů, únava, neurózy, podrážděnost, GIT potíže
těžké otravy mohou vést k cirhóze jater, plicnímu edému
Skupina VI.A Selen
nebezpečné především sloučeniny s vysokou biologickou dostupností (selenany a seleničitany SeO4
2-, SeO32-)
organické sloučeniny selenu (selenomethionin, selenocystein)
selan (H2Se):
extrémně toxický korozivní plyn (páchne po křenu)
dráždí pokožku a horní cesty dýchací
poškozuje játra a ledviny
alergizuje
velmi nebezpečné jsou: SeF6, SeOCl2 (účinky jako yperit), SeO2 (jako As2O3)
Skupina VI.A Tellur
čistý prvek i sloučeniny považovány jen za mírně toxické
akutní otravy jen velmi vzácné
projevy intoxikace: česnekový zápach v ústech (CH3)2Te, podobné selenu
Skupina VII.A F, Cl,Br, I
Fluor
zelenožlutý plyn, dráždivý zápach (jako HCl)
vysoce reaktivní prvek s dráždivými účinky
plynný působí na pokožku jako plamen – rány intenzivně bolí a dlouho a špatně se hojí
leptá kůži, sliznice očí a horních cest dýchacích, ve větším množství edém plic a smrt
příjem nutný pro zdravé zuby (zubní pasty obsahují NaF, aminfluoridy)
Skupina VII.A Sloučeniny fluoru
fluorovodík (HF)
velmi jedovatý bezbarvý plyn
leptá sliznice
s vodou kyselina fluorovodíková (HF∙2H2O)
silně leptá
molekula velmi malá – difunduje tkáněmi až ke kostem
terapie – aplikace MgO (převede F na nerozpustný MgF2)
Skupina VII.A Sloučeniny fluoru
fluoridy (NaF, KF)
fluoridový aniont je protoplasmatický jed – zasahuje do funkce enzymů, neurotoxický, váže ionty Ca2+ (způsobuje fluorózu – bílé, žluté a nakonec tmavé skvrny na zubech, kostech)
NaF se používá v medicíně k léčbě osteoporózy a prevenci zubního kazu (normální dávka 0.3-0.5 mg denně)
akutní otravy: bolesti břicha, zvracení, zúžení zornic, poškození ledvin a jater, otrava již při požití 0.2 g NaF
chronické otravy: řídnutí kostí, kostní výrůstky
Skupina VII.A Chlor Cl2
žlutozelený plyn, výrazný zápach (včasná indikace čichem), těžší než vzduch
silné dráždivé a oxidační účinky
leptá sliznice dýchacích cest a spojivek – pálení očí, slzení, dráždivý kašel, bolest na hrudi, plicní edém, krvavé zvracení
s vodou v tkáních tvoří HCl a HClO
použit i jako chemická bojová látka
Skupina VII.A Sloučeniny chloru
chlorovodík (HCl)
místní dráždivé účinky
inhalace způsobuje katary dýchacích cest (dušení, kašel, krvavé hleny)
nebezpečné pro oči – záněty spojivek, zakalení rohovky
oxid chloričitý (ClO2)
nejnebezpečnější ze všech oxidů chloru
vysoce toxický, výbušný
při nižších koncentracích poškození rohovky
Skupina VII.A Sloučeniny chloru
chlornany (ClO-)
oxidační a desinfekční účinky
uvolňují chlor
korozivní a dráždivé účinky, leptají
chlorečnany (ClO3-)
oxidační vlastnosti (s organickými látkami mohou tvořit výbušné směsi)
dráždí kůži a sliznice
silné krevní jedy (methemoglobinemie)
Skupina VII.A Sloučeniny chloru
chloristany (ClO4- )
silná oxidační činidla
méně toxické než chlorečnany
ve velkých dávkách mohou poškozovat ledviny
interferuje s využitím jodu štítnou žlázou (používá se při léčbě hyperfunkce štítné žlázy)
Skupina VII.A Brom (Br2)
za normálních podmínek červenohnědá kapalina
velmi toxický, poškozuje tkáně, na pokožce způsobuje popáleniny (nekrózy), nebezpečný pro oči
nízký bod varu (59°C) – snadno se odpařuje, plynný má podobné účinky jako chlor, ve vyšší koncentraci smrt zadušením
bromidy používány jako sedativa, antikonvulziva
chronická expozice: způsobuje tzv. bromismus – útlum CNS
Skupina VII.A Sloučeniny bromu
bromovodík (HBr)
bezbarvý plyn
účinky podobné HCl
kyselina bromovodíková
koncentrovaná silně leptá pokožku, sliznice
bromičnany
podobné účinky jako chlorečnany (poškození jater, ledvin, CNS
Skupina VII.A Jód (I2)
biogenní prvek – součást hormonů štítné žlázy
nedostatek vede k duševní a tělesné zaostalosti
elementární jód je tmavě fialový až černý, sublimuje (páry jsou fialové, charakteristicky zapáchají)
použití: etanolický roztok (jodová tinktura), jodpovidon – desinfekční činidlo
elementární jód je při orálním užití toxický (LD je 30 mg/kg) díky oxidačním vlastnostem (může vést k denaturaci proteinů), poleptání GIT, rychle se vstřebává
inhalace par silnější účinky než chlor
Skupina VII.A Jód (I2)
alergické reakce na jod: zčervenání zasaženého místa, vyrážka, anafylaktický šok
první pomoc po pozření – syrové vaječné bílky a vyvolat zvracení
při kontaktu s pokožkou barví hnědě (skvrny se dají odstranit thiosíranem sodným)
sloučeniny jódu
jodidy (I-)
používány v lékařství při hypofunkci štítné žlázy
nadměrný příjem vede k hyperfunkci (hubnutí, poruchy srdeční činnosti)
Skupina VII.A sloučeniny jódu
jodičnany (IO3-)
velmi nebezpečné – jedovatější než chlorečnany, bromičnany
Přechodné kovy (B skupiny) Vanad
člen 5.B skupiny
dlouhodobý nedostatek V se může projevit chudokrevností (zřejmě význam při syntéze Hb)
pozitivní vliv při cukrovce (zvyšuje citlivost na insulin)
všechny sloučeniny vanadu jsou toxické
především V2O5
především chronické otravy
projevy: bledost, zelenočerně zbarvený jazyk, křečovitý kašel, třes rukou, psychické příznaky
Přechodné kovy Chrom
člen 6.B skupiny
stopový prvek (zásah do metabolismu tuků a cukrů)
účinky závisí na mocenství
toxický je šestimocný chrom Cr6+ - rozpustné sloučeniny jsou karcinogenní a mutagenní, nefrotoxické, hepatotoxické
inhalace: astmatické potíže
požití: leptá GIT, šok, smrt
antidotum: kys. askorbová – redukce Cr6+ na Cr3+ a Cr2+
CrO3 chronická otrava: leptavé účinky, vředy, nádory dýchací a trávicí soustavy
Přechodné kovy Sloučeniny chromu
dichromany (Cr2O72-)
leptají sliznice, nebezpečné pro oči
silně karcinogenní
smrtelná dávka dichromanu draselného je 2 g
kyselina chromsírová
roztok CrO3, CrO42- nebo Cr2O7
2- v koncentrované H2SO4
vlastnosti obou složek
Přechodné kovy Mangan
člen 7.B skupiny
důležitý pro správný metabolismus cukrů a cholesterolu
dlouhodobý nedostatek vede k rozvoji cévních potíží (poruchy metabolismu cholesterolu, ukládání v cévách, riziko rozvoje KVS chorob), diabetes mellitus
DDD 2-3 mg X vyšší dávky – toxicita
toxicita klesá dle ox. stavu: Mn3+ > Mn2+ > Mn4+
chronické otravy: „manganismus“ neurologické poruchy (Parkinsonova choroba)
další projevy: únava, nechutenství, vznětlivost, závratě, poruchy řeči
Přechodné kovy Železo
biologicky významný prvek (Hb, myoglobin, cytochrom)
denní dávka 200 mg
toxikologický význam hl. oxidy:
oxid železitý (Fe2O3) – při inhalaci dráždí horní cesty dýchací, nebezpečí vzniku rakoviny
pentakarbonyl železa [Fe(CO)5] – toxický po požití i inhalaci, proniká i přes neporušenou pokožku, edém plic
Přechodné kovy Osmium
kov neškodný
OsCl4 a OsO4 – leptavé a dráždivé účinky – dýchací cesty (vedou až k edému plic), na pokožce tvorba puchýřů a vředů
Uran
nebezpečnější svou jedovatostí než radioaktivitou
vliv na metabolismus cukrů, poškozuje ledviny, játra
karcinogen
chronická otrava: poškození plic, krvetvorby, neurologická poškození, vliv na reprodukci, narušení vývoje plodu
nejjedovatější dusičnan uranylu UO2(NO3)2
Přechodné kovy Nikl
řazen mezi teratogeny
některé sloučeniny podezřelé z kancerogenity (NiS, NiO)
akutní otrava: poškození GIT, CNS, ledvin a srdce
chronická otrava: alergie, kožní projevy (ekzém), astma
! nebezpečná sloučenina [Ni(CO)4] tetrakarbonyl niklu – mimořádně toxický, prochází biologickými membránami
dvě fáze otravy (vstřebává se kůží, inhalace):
→ nevolnost, zvracení, bolest hlavy, horečka
→ po době latence: cyanóza, kašel a dušnost, extrémní únava, edém plic a mozku, smrt kardiorespiračním selháním
Přechodné kovy Měď
nedostatek se projevuje fyzickou i psychickou retardací, anemií, zhoršením metabolismu cukrů
přebytek (nad 0.25 g) toxický: ukládání v ledvinách, játrech, CNS, inhibitor enzymů
akutní otrava: nausea, zvracení (modrozelené zvratky)
toxické hlavně rozpustné soli
CuSO4∙5H2O silné emetikum, může způsobit poškození ledvin
chronická otrava: červené lemování zubních krčků, zelené zbarvení vlasů
negativní vliv na oči (zánět spojivek)
Přechodné kovy Kadmium
toxikologicky významný prvek
karcinogen
zastupuje Zn v enzymatických dějích – biochemické pochody neproběhnou (zablokování inzulinového cyklu)
vysoce kumulativní - prostata (rakovina), ledviny, játra
akutní otrava: bolesti břicha, průjmy, zvracení
chronická otrava (kouření): poškození ledvin, jater, osteoporóza (porušuje metabolismus vápníku), vypadávání zubů, anémie, narušen metabolismus sacharidů
příčina neplodnosti
Přechodné kovy Rtuť
dříve součást léčiv (antiseptika, diuretika, laxativa)
elementární rtuť – v GIT se málo vstřebává (pouze lokální dráždění, průjem), téměř netoxická
snadno se vypařuje
páry se snadno vstřebávají kůží i plícemi (poškození)
kumulativní jed (ledviny)
významné hl. rozpustné sloučeniny rtuti: HgCl2, Hg(NO3)2, Hg(CN)2 X kalomel (Hg2Cl2) téměř nerozpustný
nebezpečné především sloučeniny dvojmocné rtuti (užívány dříve pro hubení hlodavců)
Přechodné kovy Rtuť
zvláště nebezpečné jsou organokovové sloučeniny rtuti (dimethylrtuť) – snadný prostup kůží (LD 0.1 ml), vstřebává se ze 100%
akutní otrava: bolest břicha, průjmy, zvracení
chronická otrava: šedý lem kolem zubů, neurologické a psychické poruchy, revmatické choroby, anemie, onemocnění ledvin, únava, snižuje reprodukční schopnosti,
snadný průchod placentou – poškození plodu
Obecné účinky organických rozpouštědel
útlum CNS
schopnost anestetického účinku
snížení aktivity mozku a míchy, odpovědi na vnější podněty (může vést až k bezvědomí a smrti)
vysoká lipofilita – snadný průnik do CNS
neurotoxicita – hromadění v lipidové membráně neuronů po opakované expozici
schopnost útlumu CNS stoupá s násobnou vazbou, rozvětvením řetězce, stupněm halogenace, hydroxylace
methan, ethan > methanol, ethanol
Obecné účinky organických rozpouštědel
periferní nervový systém
syndrom periferní neuropatie
způsobuje například: n-hexan, methyl n-butyl keton
velmi pomalý rozvoj způsobený chronickou expozicí (může být urychlen zneužíváním rozpouštědel)
Obecné účinky organických rozpouštědel
dráždivý účinek
rozpouštědla tuků – vymývají lipidy z membrán, odmašťování kůže a sliznic (v dýchacích cestách, očích)
nenasycené uhlovodíky jsou silnější iritanty než nasycené
skupiny látek dle dráždivého účinku:
aminy > karbox. kyseliny > aldehydy, ketony > alkoholy > alkany
skupiny látek dle schopnosti tlumit CNS:
halogenidy > ethery > estery > karboxylové kyseliny > alkoholy > alkeny > alkany
Uhlovodíky - obecné vlastnosti výskyt
pohonné hmoty, rozpouštědla, základní suroviny chemického průmyslu, čistící prostředky, laky, lepidla…
základní účinek
narkotický - těkavé uhl. b. v. 20 – 100°C (roste s Mr)
dráždivý – oči, dýchací cesty, kůže
odtučňování – schopnost rozpouštět tuky (dermatitidy)
absorpce
nejčastější brána vstupu plíce
vliv na množství absorbované látky má rychlost ventilace a prokrvení plic
Alifatické uhlovodíky Alkany CnH2n+2
patří mezi méně toxické sloučeniny
výpary dráždí sliznice
ve vyšších koncentracích anestetické vlastnosti
C1-C4 – plyny s nízkou toxicitou, dusivý účinek (asfyxanty)
C5-C9 – kapaliny, tlumivý účinek na CNS, neurotoxické, dráždivé
C10 – C15 - tekutiny, rozpouští tuky (dermatitidy)
používány v lékařství jako projímadla
hořlavé a se vzduchem často tvoří výbušné směsi!
Alifatické uhlovodíky Alkany
akutní toxicita: nausea, zvracení, pomalé a mělké dýchání, ospalost, kóma, smrt
chronická expozice (např. hexan): poškození nervů - bolest svalů, spasmy, slabost, brnění a ztuhlost
Alkeny CnH2n (olefiny)
vystupňování anestetických vlastností
asfyxanty, výbušné, hořlavé
Alicyklické uhlovodíky Alkiny
vystupňován narkotický účinek
acetylen (ethin) – dráždivé účinky nepatrné X nepříjemný
zápach, může obsahovat znečišťující látky (fosfan, sulfan)
Cykloalkany
podobné vlastnosti jako jejich necyklické analogy – útlum CNS
cyklopropan používán v minulosti jako anestetikum
Aromatické uhlovodíky nejjednodušším zástupcem benzen
substituovaný alifatickými řetězci (alkylbenzeny)
PAH (polynuclear aromatic hydrocarbons)
často součástí paliv, významná rozpouštědla
vystupňován dráždivý účinek na kůži (odmašťování kůže, dermatitidy)
nebezpečné pro oči (konjunktivitidy)
inhalace vyšších koncentrací: kašel, chrapot…edém plic
při systémové cirkulaci toxičtější než alifatické uhlovodíky stejné Mr
Aromatické uhlovodíky útlum CNS, bezvědomí charakterizováno svalovým
neklidem, třesem, zvýšenými reflexy, konvulze
X alifatické – potlačení reflexů a celkové snížení dráždivosti
hepatotoxicita, nefrotoxicita, poškození KVS, CNS
specifické účinky:
benzen – poškození krvetvorby
naftalen – katarakta
anthracen - fotosensibilita
Aromatické uhlovodíky Benzen
bezbarvá těkavá kapalina, bod varu 80°C, hořlavina, páry těžší než vzduch, se vzduchem tvoří výbušnou směs
otrava: vdechování již malého množství (250 ppm) způsobuje závrať, bolest hlavy, únavu
větší množství vede ke křečím, ztrátě vědomí až smrti
systémové účinky: deprese CNS, srdeční arytmie, plicní edém a krvácení do plic, mozkový edém
kůže: špatně se vstřebává, erytém, suchá dermatitida, „popáleniny“
Aromatické uhlovodíky Benzen
myelotoxin – poškozuje kostní dřeň a vede k poruchám krvetvorby
snížen počet červených krvinek
snížena hladina hemoglobinu
nižší počet destiček
méně bílých krvinek
chronická expozice může ústit v leukémii, aplastickou anemii
karcinogen (rakovina plic), teratogen
eliminace – část plícemi v nezměněné formě, metabolity (fenol, hydrochinon, katechol) močí
Aromatické uhlovodíky Toluen
bezbarvá, těkavá (méně než benzen) kapalina, charakteristická vůně, se vzduchem třaskavá směs
vyšší narkotický účinek než benzen, nemá vliv na krvetvorbu
akutní otrava: jako opilost, tlumivý účinek na CNS, kardiovaskulární systém, dráždí oči
chronická expozice: neurotoxický účinek (encefalopatie, poruchy zraku a rovnováhy)
Aromatické uhlovodíky Toluen
často zneužíván k narkomanii
nebezpečí - těžko odhadnutelné dávkování
počátek intoxikace: tupá bolest hlavy, podráždění sliznic, nauzea
později projevy jako po požití alkoholu – euforie, zmatenost, desorientace, poruchy řeči a koordinace pohybů, sluchové a zrakové halucinace
dlouhodobé užíváni vede k degenerativním změnám v játrech, srdci, kostní dřeni, ledvinách a mozku – encefalopatie (úpadek osobnosti až demence)
Aromatické uhlovodíky Xyleny
směs tří izomerů dimethylbenzenu
inhalačně nejtoxičtější p-xylen (nejméně m-xylen)
čirá bezbarvá kapalina nasládlého zápachu, hořlavina
při nižších koncentracích
dráždivý účinek na dýchací cesty a trávicí soustavu
negativní vliv na funkci jater a ledvin
zhoršuje smysl pro rovnováhu a prodlužuje reakční čas
při vyšších koncentracích:
útlum CNS, bezvědomí, srdeční arytmie, útlum dechového centra, smrt
Aromatické uhlovodíky Styren (vinylbenzen)
vedle narkotických i výrazné dráždivé účinky
při požití jedovatější než benzen
chronická intoxikace: hepatotoxicita, pokles TK, snížení počtu leukocytů
karcinogenní účinky laboratorně neprokázány X metabolitem může být karcinogenní fenyloxiran
Aromatické uhlovodíky kondenzované polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH):
nejméně dvě benzenová jádra
s molekulovou hmotností klesá jejich těkavost, roste bod tání, bod varu a lipofilita
vstřebávání kůží, plícemi, GIT – hromadění v orgánech s vysokým obsahem lipidů
výskyt: výfukové plyny, průmysl, kouření, hoření vonných tyčinek, grilované maso, kamenouhelný dehet..
většina je mutagenní, karcinogenní, teratogenní
induktory CYP450, epoxidické metabolity, interkalátory
vliv na reprodukci, krvetvorbu, imunitní systém
př. benzo(a)pyren: karcinogen izolovaný z dehtu
Halogenované uhlovodíky toxikologicky velmi významná skupina – široké použití → častá
expozice
rozpouštědla, odmašťovadla, media v chladírenské technice, pesticidy, v medicíně…
nehořlavé
obecně účinky: dráždivé, útlum CNS, hepatotoxicita, nefrotoxicita, kardiotoxicita, karcinogenita, mutagenita, vliv na reprodukci…
Halogenované uhlovodíky iritanty – především bromované halogenidy (Br>Cl>F)
chronická expozice vede většinou k degenerativním poruchám srdce (mají kardiodepresivní účinek, senzitizují srdce k účinku katecholaminů)
toxicita obecně stoupá s Mr, stupněm halogenace, nenasyceností vazeb
Halogenované uhlovodíky Halogenalkany chlormethan (CH3Cl)
trichlormethan (CHCl3)
tetrachlormethan (CCl4)
velmi dobrá rozpouštědla, nehořlavá, nemísitelná s vodou
silně narkotické, vysoce hepatotoxické účinky, nežádoucí účinky na srdeční sval a ledviny, karcinogeny
toxicita se zvyšuje při současném požití alkoholu nebo tuků
projevy otravy: bolest hlavy, zvracení, průjem, může vést až ke smrti
mohou uvolňovat fosgen
jodmethan (CH3I)
alkylační činidlo, karcinogen
Halogenované uhlovodíky Halogenalkany
chlorethen (vinylchlorid) karcinogen, mutagen
narkotické vlastnosti se silným potlačením dýchacího centra, poškození cév, kostí, změny srdeční činnosti
trichlorethen, tetrachlorethen karcinogeny
hepatotoxicita, nefrotoxicita, kardiotoxicita
zneužití k toxikomanii – při inhalaci může vyvolat euforické stavy podobné opilosti s následným útlumem, nevolností, bolestí hlavy
mohou uvolňovat fosgen
Halogenované uhlovodíky = perzistentní organické polutanty
látky s toxickými účinky a vysokou odolností vůči fyzikálně- chemickým a biologickým rozkladným procesům (PCB, DDT, TCDD)
karcinogenní, teratogenní, mutagenní
kumulace v tukové tkáni (i mozek)
vliv na reprodukci
enzymová indukce (interakce s léčivy – zrychlená biotransformace, metabolická aktivace)
opatření: zákaz výroby a používání, stanovení limitních koncentrací v potravinách, vyřazení potravin z konzumace
Halogenované uhlovodíky Halogenované aromatické uhlovodíky
často používané jako insekticidy, fungicidy
polychlorované bifenyly (PCB)
toxicitu ovlivňuje i stupeň halogenace
rozpustné v tucích - snadno pronikají do organismu všemi cestami
akutní toxicita: není častá - chlorové akné, edémy
chronická toxicita: hepatotoxicita, hepatokarcinogenita, teratogenita
vysoké kumulativní vlastnosti, pomalá metabolizace
spalování – vznik vysoce toxických dioxinů
Halogenované uhlovodíky Halogenované aromatické uhlovodíky
DDT
dichlordifenyltrichlorethan
významný insekticid
akutní toxicita: nevolnost, zvracení, bolesti břicha, průjmy
chronická toxicita: degenerativní změny v mozku, hepatotoxicita, poruchy krvetvorby
kumulace v tukové tkáni
karcinogen, teratogen, mutagen
Halogenované uhlovodíky Halogenované aromatické uhlovodíky
TCDD
dioxin, tetrachlor-dibenzodioxin
vzniká při spalování chlorovaných látek (PCB, PVC)
chlorové akné
hepatotoxický, teratogenní, mutagenní, karcinogenní
poškození imunitního a endokrinního systému
velmi stálý v prostředí
Hydroxysloučeniny vystupňován narkotický i dráždivý účinek
Alkoholy
narkotický účinek:
roste od metanolu k oktanolu
roste od primárních k terciálním
dráždivý účinek
nefrotoxicita (především alkoholy s dvojnou vazbou, vícemocné alkoholy)
Methanol
vstřebává se všemi cestami
značné individuální rozdíly v citlivosti
metabolizován pomocí alkoholdehydrogenasy (ADH), aldehyddehydrogenasy (ALDH) – konečný produkt kyselina mravenčí
Hydroxysloučeniny Methanol
otrava – projevy: zvracení, bezvědomí, poruchy vidění, KVS poruchy, pokles TK
poškození buněk sítnice kyselinou mravenčí– dilatované zornice, rozmazané vidění, slepota (oslepnutí vyvolá cca 7-15 ml MeOH)
metabolická acidóza z kumulace kyseliny mravenčí
vylučován plícemi a ledvinami (pomaleji než ethanol)
antidotum ethanol, fomepizol (kompetitivní inhibitor ALD)
Hydroxysloučeniny Ethanol
snadné vstřebávání a rychlá biotransformace
opilost – fáze excitační (útlum kontrolních mechanismů v mozku)
fáze útlumu – bezvědomí, útlum dechového centra, smrt
vasodilatace
chronická expozice: eroze žaludeční sliznice (zvyšování žaludeční sekrece), jaterní steatóza, cirhóza, metabolický rozvrat organismu, nervové poruchy, nižší počet leukocytů (útlum kostní dřeně)
umocňuje tox. účinky jiných jedů (anilin, olovo, rtuť)
technický (denaturovaný) ethanol obsahuje různé příměsi (benzen, toluen, methanol, pyridin…)
Hydroxysloučeniny Další alkoholy
1-propanol, 2-propanol
narkotické účinky i toxicita je vyšší než u etanolu
rychleji se dostavuje nevolnost
dráždí oči a sliznice, poruchy funkce jater
butanol a pentanol
dráždí oči, dýchací cesty a GIT
vyšší toxicita
terapie – aktivní uhlí a vyvolat zvracení
Hydroxysloučeniny Další alkoholy
ethylenglykol
potřísnění kůže většinou nevede k intoxikaci
požití – rychlá a kompletní absorpce z GIT
projevy otravy:
tlumivý účinek na CNS
renální poškození (akutní renální selhání)
svalové spasmy (chelatace Ca)
LD 100-200 ml
biotransformace pomocí ALD na konečný produkt kyselinu šťavelovou (s Ca ionty tvoří nerozpustné krystaly – precipitují v ledvinných tubulech
Hydroxysloučeniny Fenoly
kyselý charakter – silné iritanty sliznic a pokožky
systémová toxicita – vliv na nervový systém, játra, ledviny, působí hemolyticky, některé karcinogenní
schopnost denaturovat bílkoviny (desinficiens)
Fenol
bílá krystalická látka
desinfekční účinky
vstřebává se plícemi, kůží i v GIT
silně leptá tkáně, cytotoxický
působí jako nervový jed – nejprve dráždí, potom tlumí
Hydroxysloučeniny Fenol
může působit podráždění rohovky
po požití: poleptání GIT, bolesti hlavy, pocení, bledost, horečka, nervové poruchy (hučení v uších, závratě)
velké dávky: útlum dechového centra, pokles tělesné teploty, křeče
potřísnění: leptá pokožku (bílá vrstva odumřelé kůže,m která se časem oloupe, v horším případě hnědé rozsáhlé skvrny odumřelé tkáně), rychle se vstřebává do systému – opláchnout vodou, mýdlem
Hydroxysloučeniny Fenoly
dihydroxyfenoly
podobná toxicita jako fenol
katechol může vyvolat methemoglobinemii
kresoly (methylfenoly)
alkylace zvyšuje toxicitu
Hydroxysloučeniny Další aromatické hydroxysloučeniny
chlorfenoly, nitro a dinitrofenoly
hlavně nitrolátky vysoce toxické
při práci nutno používat ochranné pomůcky
po požití vyvolat zvracení, podávat aktivní uhlí
po potřísnění omýt ethanolem nebo glycerinem
Ethery silné anestetické vlastnosti, zvyšují se s Mr
použití komplikuje možná oxidace na peroxidy a nebezpečí výbuchu
s prodlužujícím řetězcem se snižuje toxicita X zvyšuje dráždění
nenasycené ethery jsou více toxické, rychleji navozují anestezii a poškozují játra
Ethery diethylether
čirá nízkovroucí kapalina (b. v. 34°C)
rychle absorbován a zpětně vylučován plícemi
výrazný narkotický účinek, slabě dráždivý
anestetická koncentrace 3-6%, zástava dechu při 7-10%
způsobuje také relaxaci svalů
nausea a zvracení komplikovalo jeho používání v anestezii
při skladování nebezpečí vzniku výbušných peroxidů
Ethery Ethery
divinylether
toxičtější než ether
dráždí při nižších koncentracích než nastupuju anestetický účinek
halogenované ethery
mohou způsobit velmi vážná poškození kůže, očí a sliznic dýchacích cest
potenciální alkylační činidla – bischlormethylether - karcinogen
aromatické ethery
méně nestálé, méně toxické i dráždivé
Ethery Ethery
diisopropylether
toxičtější než ether
dráždí při nižších koncentracích než nastupuju anestetický účinek
dioxan (diethylendioxid)
dráždí oči a kůži
snadno se vstřebává
hepatotoxický a nefrotoxický při chronické expozici
karcinogenní
Karbonylové sloučeniny - aldehydy -CHO, ketony –C=O
obecné účinky:
aldehydy:
narkotický a dráždivý účinek (dráždivý hlavně formaldehyd)
hepatotoxicita, nefrotoxicita, alergenní efekt
nenasycené mají vystupňovanou toxicitu (akrolein)
některé karcinogenní
ketony:
narkotický účinek převládá nad dráždivým
některé stimulují CNS (kafr)
hepatotoxicita, nefrotoxicita
Aldehydy formaldehyd (HCHO)
plyn ostrého zápachu, vodný roztok (40%) - formalín
vstup do organismu všemi cestami
místně silně dráždí (koagulace bílkovin)
inhalace může vést k edému plic
požití: záněty sliznic, křeče, poruchy vědomí, poškození ledvin, jater
karcinogenní
akrylaldehyd (akrolein, CH2=CHCHO)
nažloutlá kapalina
silně dráždí – kůži (nekrózy), dýchací cesty
hepatotoxický
Ketony aceton (CH3COCH3)
těkavá kapalina, hořlavina
narkotické a mírně dráždivé účinky
potřísnění – odstranění ochranné tukové vrstvy na pokožce – citlivější k infekcím a vzniku ekzému
inhalace – pálení v nosohltanu, bolesti hlavy, závratě
acetofenon (fenyl-ethyl keton)
dříve užívaný jako anestetikum
dnes v parfémech (voní po květech)
silný iritant kůže, téměř žádný útlum CNS
methyl-butyl keton
neurotoxický (polyneuropatie jako hexan)
Karboxylové kyseliny především místní účinek – dráždění očí, leptání kůže a sliznic
kyselý charakter (snižuje se s Mr), halogenace zvyšuje kyselost
dikarboxylové kyseliny a nenasycené kyseliny korozivní
hydroxylace na alfa-uhlíku zvyšuje dráždivost kyselin
kyselina octová mírně dráždí X trichloroctová k. - popáleniny
Karboxylové kyseliny kyselina mravenčí (HCOOH)
silné dráždivé účinky (více než k. octová)
páry dráždí oči, leptají pokožku a sliznice dýchacích cest, zubní sklovinu
požití – nevolnost, silné poškození ledvin
potřísnění – popáleniny a puchýře
kyselina octová (CH3COOH)
výrazný místní dráždivý účinek
koncentrace 99.5% ledová kyselina octová (hořlavá)
3-10% ocet (leptá zubní sklovinu)
Karboxylové kyseliny kyselina šťavelová (COOH)2
pevná látka
inhalace (prach, aerosoly roztoků) – dráždí dýchací cesty (vředy na sliznici hltanu, zánět plic)
požití – pálení hrdla, bolesti břicha, zvracení, krvavé průjmy, šok
systémový účinek – pokles hladiny Ca2+ iontů – vliv na svalovou aktivitu, nervstvo, srdeční činnost (křeče, arytmie, pokles TK, deprese CNS)
poškození ledvin (toxické působení aniontů + precipitace oxalátu)
LD cca 5 g kyseliny
Funkční deriváty karboxylových kyselin
halogenidy R-COX
vysoce reaktivní sloučeniny
dráždivé pro dýchací cesty (plicní edém), oči, kůži, sliznice
anhydridy (RCO)2O
dráždivější než příslušné kyseliny
snadno se hydrolyzují (dehydratace tkáně)
amidy (R1CO-NHR2)
poškozují játra, ledviny
hydrolýzou uvolňují…
některé embryotoxické, teratogenní a karcinogenní
Funkční deriváty karboxylových kyselin
estery (R1COOR2)
většinou těkavé hořlavé kapaliny s charakteristickou vůní
deprese CNS silnější než u alkoholů, aldehydů a ketonů X ale mírnější než u halogenovaných uhlovodíků a etherů
hydrolyzují se na alkohol a kyselinu
dráždivý účinek na oči, slzení
halogenace zvyšuje dráždivý účinek
dvojná vazba v postranním řetězci zvyšuje toxicitu (některé takové estery působí stimulaci CNS místo útlumu)
Funkční deriváty karboxylových kyselin
estery (R1COOR2)
ftaláty
poškozují játra, ledviny, žaludeční sliznici
podezřelé z kancerogenity, mutagenity
allylformiát
hepatotoxický (vzniká akrolein), poškozuje cévy
Estery anorganických kyselin estery kyseliny fosforečné (organofosfáty)
používané jako pesticidy (malathion), bojové látky (tabun, sarin, soman, VX)
soman sarin tabun
VX malathion
Estery anorganických kyselin estery kyseliny fosforečné (organofosfáty)
vstup do organismu všemi branami
mechanismus účinku: inhibice acetylcholinesterasy (AChE)
projevy intoxikace: slinění, slzení, zvýšení bronchiální sekrece, bronchospasmus, zúžení zorniček, zvýšená motilita střev, zvracení, nucení na močení a defekaci, bradykardie, křeče, útlum dechového centra, smrt
antidota: atropin, oximy, antikonvulzivní látky
pralidoxim
Estery anorganických kyselin estery kyseliny dusičné (alkylnitráty) RONO2
vysoce toxické
všechny brány vstupu
akutní účinky: vasodilatace, methemoglobinemie (cyanóza)
chronická expozice: anemie, poškození srdečního svalu, jater, ledvin, sleziny
př. nitroglycerin, ethylenglykoldinitrát
nebezpečí exploze
používají se při léčbě anginy pectoris
Estery anorganických kyselin estery kyseliny dusité (alkylnitrity) RONO
projevy akutní intoxikace: bolest hlavy, bušení ve spáncích, bušení srdce, závratě, poruchy zraku a sluchu, dýchací potíže, cyanóza (v důsledku methemoglobinemie), ztráta vědomí
př. amylnitrit – dříve používán pro svůj rychlý účinek při angině pectoris, dnes hlavně antidotum při otravě CN-