История открытия пестицидов и их токсикологическое значение. Токсическое действие на живые организмы, токсикокинетика. Способ изолирования веществ из биологических объектов Методика проведения предварительного и подтверждающего анализа на пестициды.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Пестициды - химические средства, применяемые в сельском хозяйстве для защиты растений от различных видов вредных организмов и сорняков, а также в гигиене людей и животных. Потенциальная опасность для живой природы и людей, непредотвратимость циркуляции пестицидов в биосфере и в связи с этим контакт большого количества людей с ним отличают пестициды от прочих химических веществ, используемых человеком. Доступны и широко используются тысячи пестицидов.Пестициды - общее название всех химических соединений, которые применяются в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от вредных организмов (англ pestis - паразиты, cide - уничтожать). С одной стороны, применение этих пестицидов и их эффективность для защиты растений была не раз доказана на практике. Пестициды проявляют высокую физиологическую активность не только в отношении вредных организмов, но многие из них обладают высокой токсичностью для людей и животных. По сравнению с химическими веществами другого назначения пестициды имеют ряд особенностей, определяющих их опасность для человека и живой природы. Степень опасности при работе с пестицидами определяется величинами среднесмертельной (ЛД50) и пороговой - вызывающей минимальные нарушения - доз и концентраций при разных путях поступления в организм; зоной токсического действия (отношением ЛД50 к пороговой дозе; чем эта зона уже, тем больше опасность острого отравления), способностью проникать через неповрежденные кожные покровы и оказывать токсическое действие, наличием и выраженностью кумулятивных свойств.Токсическое действие ФОС является следствием угнетения активности фермента ацетилхолинэстеразы, который отвечает за разрушение и прекращение биологической активности медиатора ацетилхолина. Реакция между фософрорганическим эфиром и активным центром фермента ацетилхолинэстеразы (гидроксильная группа серина) приводит к формированию устойчивого и нереакционноспособного ингибированного фермента ФОС-ацетилхолинэстеразы, происходит блокирование передачи нервных импульсов вследствие недоступности фермента для молекул эндогенного нейромедиатора. При ингибировании ацетилхолинэсгеразы определенными веществами ацетилхолин не может расщепляться, мышечные клетки остаются в состоянии сокращения, а нервные клетки - в состоянии возбуждения. Однако последующие нервные импульсы продолжают высвобождать ацетилхолин, в результате чего наступают смертельные судороги и паралич. Наблюдается стойкий нейротоксический эффект, нарушаются нервно-психические и нервно-мышечные функции, что может вызывать желудочно-кишечные расстройства, заболевания сердечно-сосудистой системы и др.Изолирование пестицидов из биологических материалов различными органическими растворителями без подщелачивания и подкисления: пентан, н-гексан, гептан, эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. Имеет место очистка перегонкой с водяным паром, экстракцией, кристаллизацией, окислением - восстановлением и т. п. В настоящее время все шире и шире применяются в целях очистки и разделения хроматографические методы, в частности тонкослойная хроматография и газовая хроматография [7]. Биологический материал в количестве 15 г измельчают, помещают в колбу емкостью 250-300 мл с притертой пробкой, заливают трехкратным количеством (40 мл) смеси ацетона, этанола, воды (в соотношении 2:2:1), перемешивают, подкисляют кристаллической щавелевой кислотой до РН 4, 5 по универсальному индикатору (~ 0, 5 г щавелевой кислоты) и однократно настаивают при комнатной температуре 4 часа при периодическом взбалтывании через 15-20 мин или 2 часа при непрерывном перемешивании.Чтобы определить наличие фосфора в соединениях, их подвергают минерализации, т. е. переводят органически связанный фосфор в фосфат-ион. Для этой цели используют различные окислители: бром, персульфат аммония, перекись водорода, смесь хлорной и хлористоводородной кислот, смесь серной и азотной кислот и др. К полученному раствору прибавляют 3-5 капель насыщенного водного раствора гидрохлорида бензидина, затем прибавляют 10 % раствор гидроксида аммония до щелочной реакции (по лакмусу). К сухому остатку прибавляют 2-3 капли воды, 1 каплю индикаторной смеси и через 10 мин 1 каплю 0, 4 % раствора ацетилхолина. Индикаторная смесь: к 5 мл лошадиной сыворотки прибавляют 15 мл воды, 0, 5 мл 0, 1 моль/л раствора гидроксида натрия и 1, 25 мл 0, 6 % раствора бромтимолового синего в 0, 1 моль/л растворе гидроксида натрия [8].Изолирование ХОС из биологических тканей проводят неполярными или малополярными растворителями - бензол, гексан, ацетон и др. Особенностью очистки при извлечении ХОС является то, что гексановое извлечение или сухой остаток после упаривания извлекателя обрабатывают концентрированной серной кислотой для разрушения эндогенных веществ (липидов и др. неполярных компонентов).