Токсикологическая химия - Плетенева Т.В. - Учебник

Токсикологическая химия - Плетенева Т.В. Год выпуска: 2005

Автор: под редакцией Т. В. Плетеневой

Жанр: Гематология

Формат: PDF

Качество: OCR

Описание: В учебнике «Токсикологическая химия» на основе токсикодинамических и токсикокинетических закономерностей изложен материал о свойствах и поведении в организме человека химических веществ (биохимическая токсикология), способах их изолирования и определения (аналитическая токсикология) при острых и хронических отравлениях. Обсуждаются задачи судебно-химического, клинического, наркологического и экотоксикологического направлений токсикологической химии; рассматриваются теоретические основы и примеры использования современных физико-химических методов при анализе различных объектов: биоматериалов, лекарственных средств, воды, вещественных доказательств отравления.

Учебник «Токсикологическая химия» предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности «Фармация». Учебник может быть использован также студентами, обучающимися по специальностям химического и биологического профиля.

Последнее издание учебника профессора М. Д. Швайковой («Судебная химия», «Токсикологическая химия») увидело свет около 30 лет назад. Учебник стал библиографической редкостью, в связи с чем унификация преподавания токсикологической химии в разных вузах страны обеспечивалась только учебной программой.

Современная токсикологическая химия представлена разными направлениями: судебно-химическим, клиническим, наркологическим и экологическим. Возрастающее потребление химиотерапевтических средств, техногенная нагрузка на человека, алкоголизм и наркомании требуют разработки и внедрения новых высокоэффективных методов определения ксенобиотиков в биообъектах. Методы изолирования ксенобиотиков с использованием современных сорбентов, например, модифицированных силикагелей с привитой фазой (амилозные, целлюлозные, краун-эфирные, полиметакрилатные колонки), позволяют разделять оптические изомеры ксенобиотиков (энантиомеры). Совершенствование методов анализа, внедрение в практику аналитической токсикологии хроматографических методов в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ/МС и ВЭЖХ/МС) позволяют детально исследовать молекулярные механизмы токсичности ксенобиотиков и их метаболитов. Исследование метаболома (параллельно геному, протеому, металлому) — одна из задач токсикологической химии сегодняшнего дня. Современные диагностика и лечение отравлений неорганическими ядами и гиперэлементозов проводятся на основе методов атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП).

Учебник состоит из 4 частей. Первая — введение в токсикологическую химию. В ней рассматриваются исторические аспекты формирования дисциплины; основные термины и понятия; характеристика клинического, наркологического, судебно-химического и экологического направлений аналитической токсикологии.

Вторая часть посвящена теоретической основе предмета — биохимической токсикологии. Кроме традиционных подходов на основе то-ксикодинамики и токсикокинетики, рассматриваются возможности применения метода ККСА (количественной корреляции структура-активность) для прогнозирования токсичности ксенобиотиков разной природы. Впервые в учебной литературе описан новый метод исследования индивидуальной и комбинированной токсичности на основе кинетики клеточных превращений с использованием аррениусовских параметров.

Методология химико-токсикологического анализа представлена в третьей части, где также освещены современные методы анализа при химико-токсикологических исследованиях: различные виды хроматографии, масс-спектрометрии, атомно-абсорбционной спектрометрии и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, иммунохимического анализа.

В четвертой части рассматриваются конкретные примеры аналитической токсикологии по группам токсикантов: наркотические вещества, лекарственные средства, летучие яды, пестициды, яды неорганической природы, токсины животного, растительного происхождения и токсины грибов, а также токсическое действие радиации.

Особо следует отметить вклад в создание учебника профессоров медицинского факультета РУДН, курировавших отдельные направления токсикологической химии: докт. фарм. наук Е. М. Саломатина — судебно-химическое направление, докт. биол. наук А. В. Сыроешкина — современные биохимические (токсикодинамические и токсикокинетиче-ские) и аналитические достижения, докт. мед. наук Н. А. Ходорович — патофизиологические проблемы отравлений.

Специалисты отдельных научных направлений подготовили следующие главы: Р. М. Бархударов — «Токсическое действие радиации», Н. А. Денисова — «Иммунохимические методы анализа», О. А. Избаш — «Основы метрологии», «Атомно-абсорбционная спектрометрия и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой» и «Масс-спектрометрия», А. Е. Коваленко — «Хроматография».

Существенный вклад в создание учебника внес аспирант кафедры фармацевтической и токсикологической химии РУДН П. И. Попов, на котором лежала не только ответственность за техническое оформление рукописи, но и подготовка текста отдельных глав, включающая работу с иностранными источниками, и раздела по методу ККСА.

Авторы благодарны всем оказавшим помощь и поддержку в период становления дисциплины на медицинском факультете РУДН и подготовки учебника к изданию.

Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 040500 «Фармация», а также для химических и экологических специальностей при изучении дисциплины «Основы токсикологии».

Авторы заранее признательны за предложения по совершенствованию издания.

Содержание учебника

«Токсикологическая химия»

ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Содержание и задачи токсикологической химии
- Токсикологическая химия как составляющая комплекса дисциплин химического и медико-биологического направления
- Направления токсикологической химии
- Структура токсикологической химии как научного направления и учебной дисциплины
История возникновения и развития токсикологической химии
Классификация ядов. Токсические дозы
- Термины и определения
- Типы токсических доз и концентраций
- Классификация токсикантов
Классификация отравлений
- Классификация в соответствии со способом отравления
- Клиническая классификация отравлений
Методы детоксикации. Антидоты
- Периоды отравления
- Детоксикация при отравлении
- Применение антидотов при отравлениях

ОСНОВЫ БИОХИМИЧЕСКОЙ ТОКСИКОЛОГИИ

Токсикодинамика
- Типы взаимодействия в системе токсикант-рецептор
  - Стадии формирования токсического эффекта
  - Взаимодействие химических веществ с рецепторами токсичности
  - Неспецифические взаимодействия ксенобиотика с мишенями токсичности
- Физико-химические характеристики токсиканта и биологической среды, влияющие на механизмы токсичности
- Корреляция структуры ксенобиотика и его токсичности. Топологические индексы
Поступление, абсорбция, распределение и выведение ксенобиотиков
- Транспорт токсичных веществ через клеточные мембраны
  - Пассивный транспорт
  - Специальный транспорт
- Пути поступления и абсорбции ксенобиотиков
  - Абсорбция через желудочно-кишечный тракт
  - Ингаляционное поступление токсикантов
  - Абсорбция токсикантов через кожу
  - Абсорбция токсикантов при специальных способах поступления
- Распределение ксенобиотиков в организме
  - Объем распределения
  - Накопление (депонирование) токсикантов в организме
  - Барьеры при распределении ксенобиотиков
- Выведение ксенобиотиков из организма
  - Почечная экскреция
  - Кишечная экскреция
  - Легочная экскреция
  - Другие способы элиминации
Биотрансформация ксенобиотиков
- Общие положения
  - Основные свойства ферментов, участвующих в биотрансформации ксенобиотиков
  - Биотрансформация и метаболизм
  - Стереохимические аспекты биотрансформации
- Фазы биотрансформации
  - Распределение ферментов биотрансформации ксенобиотиков
  - Ферменты 1-й фазы биотрансформации ксенобиотиков
  - Ферментативные реакции 2-й фазы биотрансформации
- Вторичный метаболизм
Токсикокинетика
- Основные понятия
- Классическая токсикокинетика в приложении к процессам абсорбции, распределения и выведения ксенобиотиков
  - Однокамерная токсикокинетичская модель
  - Двухкамерная токсикокинетичская модель
  - Объем распределения
  - Клиренс
  - Взаимосвязь периода полувыведения ксенобиотика с объемом распределения и клиренсом
  - Токсикокинетика насыщения
- Биодоступность
- Физиологическая токсикокинетика
  - Структура основных моделей
  - Камеры
  - Параметры
  - Камеры с перфузионными ограничениями
  - Модели с диффузионным контролем
  - Специализированные камеры
Комбинированная токсичность. Клеточные модели
- Характеристика клеточных биосенсоров
- Кинетика лигандиндуцируемых клеточных переходов S. Ambigua
  - Клетка как полиферментный химический реактор
  - Контроль клеточных превращений методом лазерной дифракции
  - Кривые доза-ответ при исследовании кинетики клеточных превращений
  - Энергия активации и другие аррениусовские параметры при оценке токсичности
- Формирование токсического эффекта при комбинированном воздействии токсикантов
  - Комбинированная токсичность
  - Неаддитивные эффекты при комбинированном действии токсикантов
  - Формообразования клетки при комбинированном токсическом действии ионов цинка (II) и меди (II)

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ

Методология химико-токсикологического анализа
- Особенности химико-токсикологического анализа при отравлениях
- Особенности химико-токсикологического анализа при проведении судебно-химической экспертизы
- Предварительные испытания анализируемой пробы
- Пробоподготовка
Современные методы анализа, применяемые в химико-токсикологических исследованиях
- Основы метрологии
- Хроматографические методы определения токсичных веществ
  - Физико-химические основы хроматографии
  - Тонкослойная и бумажная хроматография
  - Колоночная хроматография
- Атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой в химико-токсикологическом анализе
  - Основные принципы атомной спектрометрии
  - Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
  - Атомно-абсорбционная спектрометрия
  - Пробоподготовка и концентрирование
- Масс-спектрометрия элементного анализа
  - Ионизация
  - Масс-анализаторы
  - Детектор
  - Разновидности масс-спектрального анализа
  - Особенности масс-спектрального анализа
- Иммунохимические методы анализа в химико-токсикологических исследованиях
  - Общая характеристика иммунохимических методов анализа
  - Особенности применения иммунохимических методов анализа в токсикологической химии

ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КСЕНОБИОТИКОВ

Наркотические вещества
- Общая характеристика отравлений психоактивными веществами
- Химико-токсикологическое определение опиатов и опиоидов
  - Способы употребления и физиологические эффекты
  - Токсикокинетика
  - Методы определения
- Химико-токсикологическое определение каннабиноидов
  - Способы употребления каннабиноидов и физиологические эффекты
  - Токсикокинетика
  - Методы определения каннабиноидов
- Химико-токсикологическое определение кокаина
  - Способы употребления кокаина и физиологические эффекты
  - Токсикокинетика кокаина
  - Биологические материалы для определения кокаина
- Химико-токсикологическое определение психоактивных веществ, наиболее часто применяемых наркоманами
Лекарственные средства
- Общая характеристика отравлений лекарственными веществами
  - Методы оценки лекарственной патологии
  - Оценка безопасности лекарственных средств при доклинических токсикологических исследованиях
  - Опасность комбинированного применения лекарственных средств
- Особенности химико-токсикологического анализа при отравлении лекарственными средствами
  - Отравления барбитуратами
  - Отравления лекарственными средствами группы бензодиазепинов
  - Отравление лекарственными средствами группы фенотиазинов
  - Отравление лекарственными средствами группы трициклических антидепрессантов
  - Отравление антигистаминными лекарственными средствами
  - Отравление лекарственными средствами группы сердечных гликозидов
Летучие яды
- Общая характеристика летучих ядов
- Распространение в окружающей среде
- Преднамеренное употребление летучих ядов и их физиологические эффекты
- Токсикодинамика и токсикокинетика летучих ядов
- Механизмы токсичности летучих ядов
  - Хлорированные углеводороды
  - Ароматические углеводороды
  - Одноатомные спирты
  - Гликоли
  - Газолин
  - Ацетон
  - Ядовитые газы
- Методы изолирования и определения летучих ядов
Пестициды
- Химико-токсикологическая характеристика пестицидов
  - Хлорорганические соединения
  - Антихолинэстеразные препараты
  - Производные бипиридила
  - Нитросоединения
  - Производные 2, 2 — диметилциклопропанкарбоновой кислоты — пиретроиды
- Определение пестицидов в биоматериалах
  - Способы пробоподготовки
  - Методы определения пестицидов
Химико-токсикологическая характеристика веществ неорганической породы
- Химико-токсикологическая характеристика металлических ядов
  - Макро- и микроэлементы. Необходимые и примесные элементы
  - Металлом в постгеномную эпоху
  - Поступление металлических ядов в организм, их распределение, метаболизм и выведение
  - Механизмы токсичности металлов
  - Мишени токсического воздействия металлов
  - Химико-токсикологические характеристики токсичных элементов
  - Химико-токсикологические характеристики эссенциальных и условноэссенциальных элементов
  - Способы лечения при отравлениях металлами
- Химико-токсикологическая характеристика кислот, щелочей и солей щелочных металлов
- Химико-токсикологические характеристики фтора и его соединений
  - Токсическое действие дифтора
  - Фтороводород
  - Неорганические фториды
  - Фторорганические соединения
Яды животного и растительного происхождения. Токсичность грибов
- Механизмы действия зоотоксинов
  - Свойства зоотоксинов
  - Токсины рептилий
  - Членистоногие
  - Губоногие (многоножки)
  - Двупарноногие (многоножки)
  - Насекомые
  - Земноводные (жабы)
  - Первая помощь при отравлении ядом животного
- Химико-токсикологический анализ при отравлении ядовитыми растениями
  - Токсикологическая классификация растений
  - Особенности токсического действия растительных ядов
  - Основные токсичные вещества растений
  - Побочные эффекты компонентов биологически активных добавок
- Отравление грибами
  - Отравления бледной поганкой
  - Отравления строчками
  - Отравления красным и пантерным мухоморами
  - Отравления псилоцибинсодержащими грибами
  - Отравления другими видами грибов
  - Грибы как носители экзотоксинов
  - Судебно-химическая диагностика отравлений грибами
Токсическое действие радиации
- Основные понятия
- Биологическое действие радиации
- Принципы нормирования ионизирующего излучения
- Облучение населения от различных источников ионизирующего излучения