Достоинства метода - возможность определения ионов металла без предварительного разделения смеси.
Ограничение — невозможность исследования исследования нескольких элементов одновременно, так как для каждого элемента требуется индивидуальный источник излучения (необходимо менять лампу, в новейших моделях атомно - абсорбционных спектофотометров это происходит автоматически).
Атомно-абсорбционный анализ применяется для определения около 70 элементов, главным образом металлов. Пределы обнаружения большинства элементов в растворе составляют 1—100 мкг/л.
Ошибка метода составляет около 1%.
Метод атомно-эмиссионного (атомно-флюоресцентного) анализа
Метод основан на измерении интенсивности излучения, испускаемого атомами. Превращенную в атомный пар пробу анализируемого вещества облучают светом определенной длины волны для возбуждения флюоресценции. Часть возбужденных атомов излучает свет, который является аналитическим сигналом, регистрируемым спектрофотометром.
Для атомизации металла (превращение в атомный пар) применяют пламя или нагревание пробы до высокой температуры с помощью электрического тока. Для возбуждения флюоресценции используют лампы с линейчатым или непрерывным спектром, а также лазеры.
Измеряют интенсивность излучения, распространяющегося под прямым углом к возбуждающему излучению, с помощью светосильных спектрофотометров или фотодетекторов. Схема прибора сходна со схемой атомно-абсорбционного спектрофотометра, однако монохроматор и регистрирующее устройство располагаются под прямым углом к пламени.
В основе количественного определения лежит прямая зависимость между интенсивностью флуоресценции и концентрацией томов определяемого элемента в пробе. Расчет концентрации осуществляется, как правило, с помощью градуировочного графика.
Методом представляет возможность определения около 65 элементов, предел обнаружения достигает 10-6-10-8% для твердых веществ и 10-3 нг/мл для растворов.
Метод атомно-эмиссионного анализа применяется для анализа почв, природных и сточных вод, пищевых продуктов, биологических объектов (ткани внутренних органов, кровь, моча).
3. Какие типы метаболических превращений возможны с «летучими» ядами? Приведите примеры с метанолом, этиленгликолем, анилином.
Токсикологическое значение ядовитого вещества определяется двумя факторами:
• Собственно токсичностью вещества.
• Распространенностью вещества (т. е. его возможностью попасть в организм и стать ядом).
Метаболизм «летучих ядов» осуществляется по общим правилам.
Метаболизм чужеродных соединений (лекарственных препаратов, ядов и др.) в организме людей и животных происходит под влиянием ферментных систем.
Большинство из ядов метаболизируется в печени, в которой продуцируется значительное число ферментов. Эти ферменты локализуются в митохондриях, микросомах, лизосомах клеток печени.
Метаболиты, образующиеся в печени, поступают в желчь, затем в кишки и выводятся с калом или поступают в почки и выделяются с мочой. Метаболизм чужеродных соединений частично происходит в почках, легких, пищевом канале, коже и др.
Многие ферменты, под влиянием которых происходит метаболизм чужеродных соединений, присущи организму. Они катализируют превращение близких по химической природе веществ. Однако некоторые ферменты, необходимые для превращения чужеродных веществ, отсутствуют в организме, но образуются в процессе метаболизма. В этих случаях чужеродные соединения индуцируют образование ферментов, которые катализируют их метаболизм, Такие ферменты называются индуцированными.
В процессе метаболизма под влиянием ферментов чужеродные соединения подвергаются ряду превращений, в результате которых образуются метаболиты. В молекулах метаболитов содержатся определенные функциональные группы, от наличия которых зависит полярность и растворимость этих веществ. Как правило, метаболиты являются более полярными, чем чужеродные вещества, из которых они образовались. С увеличением полярности метаболитов возрастает их растворимость в воде. Это обстоятельство приводит к увеличению возможности выделения метаболитов из организма через почки с мочой.
За небольшим исключением метаболиты являются менее токсичными, чем чужеродные соединения, из которых они образовались. Таким образом, метаболизм является одним из путей дезактивирования (дезинтоксикации) чужеродных соединений в организме.
Однако в ряде случаев метаболиты могут быть более токсичными, чем чужеродные соединения, из которых они образовались. Известно, что гексаметилентетрамин не обладает антибактериальной активностью, а его метаболит — формальдегид — проявляет указанную активность и является токсичным. Метиловый спирт имеет значительно меньшую токсичность, чем формальдегид, являющийся метаболитом этого спирта. При метаболизме кодеина может образовываться морфин, более токсичный, чем кодеин. Хлоралгидрат проявляет снотворное действие только после превращения его в более токсичный метаболит — трихлорэтанол.
Метаболитом фенацетина является парацетамол, который имеет более выраженное фармакологическое действие на организм, чем фенацетин. Примеров образования метаболитов более токсичных, чем чужеродные соединения, можно привести еще много.
Более токсичными, чем исходные вещества, являются продукты летального синтеза. При летальном синтезе из более простых чужеродных соединений в организме образуются более сложные соединения, обладающие токсическим действием. На метаболизм чужеродных соединений влияют различные факторы. Метаболизм одних и тех же чужеродных соединений в организме людей может протекать не так, как в организме некоторых животных. Изменения метаболизма чужеродных веществ могут зависеть от возраста, пола, питания, различных заболеваний, стрессовых состояний, наличия других чужеродных соединений в организме и некоторых других факторов.
Метаболизм ряда чужеродных соединений происходит в две фазы. В первой фазе под влиянием ферментных систем чужеродные соединения превращаются в их метаболиты. Во второй фазе метаболиты и некоторые чужеродные соединения с определенными веществами, находящимися в организме, образовывают конъюгаты.
В первой фазе метаболизма под влиянием ферментных систем чужеродные соединения могут подвергаться окислению, восстановлению, гидролизу, дезаминированию, дезалкилированию, десульфированию и другим превращениям.
Во второй фазе метаболизма происходит конъюгация метаболитов с некоторыми веществами, находящимися в организме. Реакции конъюгации являются реакциями биосинтеза. Известны чужеродные соединения, которые, минуя первую стадию биотрансформации (не превращаясь в метаболиты), вступают в реакции конъюгации. Способность чужеродных соединений и метаболитов вступать в реакции конъюгации зависит от наличия в их молекулах определенных функциональных групп.
В результате реакций конъюгации в организме образуются конъюгаты, которые являются более полярными, лучше растворимыми в воде и менее токсичными, чем чужеродные соединения. Поэтому в результате процессов конъюгации происходит понижение токсичности чужеродных соединений (лекарственных препаратов и ядов) и увеличение скорости выделения их из организма. Таким образом, реакции конъюгации являются реакциями детоксикации.
В организме метаболиты и некоторые чужеродные соединения под влиянием соответствующих ферментов могут образовывать конъюгаты с глюкуроновой кислотой, аминокислотами (глицином, цистеином и др.), ацетатами, сульфатами и рядом других веществ.
Активность некоторых ферментов зависит только от их состава и структуры. Однако имеется ряд ферментов, активность которых зависит от наличия определенных групп (или молекул) небелковой природы, которые называются кофакторами. В роли кофакторов могут выступать сложные органические вещества, которые называются коферментами, или ионы металлов.
Коферменты — это низкомолекулярные органические соединения (в большинстве случаев — производные витаминов), обусловливающие активность ферментов. Коферменты с белковой частью ферментов образуют легко диссоциирующие комплексы.
Коферменты выполняют роль переносчиков (доноров или акцепторов) групп атомов, атомов водорода и электронов. В процессе метаболизма коферменты удаляют из субстрата (чужеродных соединений или метаболитов) или присоединяют к нему определенные группы атомов.
В некоторых случаях для проявления каталитической активности ферментов требуется присутствие как коферментов, так и ионов металлов.
При конъюгации в качестве коферментов (переносчиков групп атомов) могут быть УДФ-глюкуроновая кислота (уридиндифосфатглюкуроновая кислота), S-аденозилметионин, ацетилКоА (КоА-пантетеинадеииниуклеотиддифосфат) и др.
Однако некоторые из «летучих» ядов имеют особые пути метаболизма.
Метиловый спирт используется как растворитель, как исходное сырье для синтеза лекарственных веществ и различных красителей, как реактив в лабораториях. Метиловый спирт избирательно поражает зрительный нерв и сетчатку глаз, что в 50% случаев приводит к слепоте. Токсические и смертельные дозы метилового спирта варьируют в широких пределах. Смертельной дозой считается 30 - 100 г, развитие слепоты возможно от приема 7 - 8 г. Метиловый спирт быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте, но в отличие от этилового спирта (этанола) медленнее окисляется и выделяется из организма (до 5-7 суток). Уже через 1 час после перорального приема в крови обнаруживается максимальная концентрация метанола.
Значительная часть всосавшегося метанола выделяется в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом и с мочой. Другая часть медленно метаболизирует.
Всосавшийся метанол и продукты его метаболизма в течение нескольких суток после отравления также выделяются слизистой оболочкой в просвет желудка и снова затем всасываются в кишечнике.
Метаболизм метанола протекает, в основном, в печени обладающей наибольшей окислительной способностью по отношению к спиртам (50-95%). Основными продуктами окисления метилового спирта являются формальдегид и муравьиная кислота. Именно их действием на организм преимущественно обусловлена токсичность метанола.
В процессе первого этапа биотрансформации метилового спирта, протекающего, в основном, в системе АДГ, образуется весьма токсичный продукт – формальдегид. В дальнейшем, некоторое количество формальдегида связывается с белками, но большая его часть под влиянием АльДГ превращается в муравьиную кислоту. Следует отметить, что окисление формальдегида до муравьиной кислоты протекает очень быстро, в то время как кислота метаболизируется достаточно медленно.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
