Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej Wszystko jest trucizną, liczy się tylko dawka Paracelsus Chemia substancji toksycznych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej Wszystko jest trucizną, liczy się tylko dawka Paracelsus Chemia substancji toksycznych."— Zapis prezentacji:

1 Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej Wszystko jest trucizną, liczy się tylko dawka Paracelsus Chemia substancji toksycznych

2 Toksyczność substancji Definiując toksyczność określonej substancji należy brać pod uwagę: ilość – dawkę substancji ilość – dawkę substancji drogę dostania się do organizmu: drogę dostania się do organizmu: doustne, doustne, wstrzyknięcie, wstrzyknięcie, wchłanianie przez skórę wchłanianie przez skórę wielokrotność jej podania wielokrotność jej podania kumulowanie się kumulowanie się czas, po którym występują niekorzystne skutki jej obecności w organizmie czas, po którym występują niekorzystne skutki jej obecności w organizmie 2

3 Toksyczność substancji Zakres i stopień wywołanego uszkodzenia Skutki zatruć mogą pojawić się po bardzo długim czasie O swoistej toksyczności świadczą: choroby nowotworowe, choroby uwarunkowane genetycznie, uszkodzenia immunologiczne zaburzenia psychiczne. 3

4 Toksyczność substancji Związki chemiczne, których obecność w niewielkich ilościach jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania, natomiast wzrost ich stężenia powoduje wystąpienie lub wzrost toksyczności: witamina A witamina PP selen niektóre metale ciężkie – miedź, kobalt Odwracalność zatrucia zaburzenia funkcjonowania narządów organizmu nie postąpiło zbyt daleko trucizna zostanie usunięta poprzez układ wydalniczy trucizna zostanie zdezaktywowana przez metabolizm, wówczas organizm może odzyskać sprawność 4

5 Drogi wchłaniania trucizn przez organizm Przenikanie przez skórę Wnikanie substancji poprzez: szczeliny przy torebkach włosowych kanaliki potowe Dyfuzja przez naskórek - pasywne wnikanie ksenobiotyków przez szereg warstw komórek. Substancje polarne wnikają do wnętrza komórki przez włókna białkowe Substancje niepolarne wnikają przez matryce lipidowe Uwodnienie naskórka poprawia przenikanie substancji polarnych Substancje lipofilowe łatwo przenikające przez warstwę zewnętrzną naskórka 5 a – transport transfolikularny b – transport transepidermalny skóra właściwa naskórek

6 Drogi wchłaniania trucizn przez organizm Przenikanie przez układ oddechowy Naczynia krwionośne są w bezpośrednim kontakcie z komórkami nabłonka oddechowego wyściełającego pęcherzyki płucne. Może zachodzić swobodna dyfuzja gazów oraz substancji w nich rozpuszczonych Wdychane ksenobiotyki mogą powodować: niszczenie tkanki układu oddechowego zatrucie całego organizmu w wyniku wniknięcia do układu krwionośnego. ilość trucizny wprowadzonej do płuc (gaz, aerozol, małe cząsteczki) zależy od stężenia substancji toksycznej w powietrzu oraz tzw. minutowej objętości oddychania (minutowa objętość oddychania jest iloczynem objętości wdechu – około 500 ml oraz liczby oddechów na minutę – ok.15). 6

7 Przenikanie przez układ oddechowy Prawo Ficka Szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni błony i różnicy stężeń po obu stronach, a odwrotnie proporcjonalna do jej grubości S * A D = C d (P a – P b ) (M) 1/2 * d D – szybkość dyfuzji [g/cm 2 /s] C d – współczynnik dyfuzji [cm 2 /s] M – masa molowaS – rozpuszczalność gazu we krwi A, d – charakteryzują powierzchnię płuc i grubość błony P a – stężenie substancji w powietrzu wdychanymP b – stężenie substancji we krwi 7

8 Drogi wchłaniania trucizn przez organizm Przenikanie przez układ pokarmowy Absorpcja związków chemicznych wprowadzonych doustnie zachodzi na całej długości przewodu pokarmowego. Zawarte w układzie pokarmowym substancje mogą zmieniać toksyczność związku. Istnieją ilościowe różnice w toksyczności związku w zależności od tego, czy został podany z pokarmem, czy został wprowadzony do pustego żołądka. Część ksenobiotyków wchłania się, na drodze podobnej jak substancje pokarmowe, w jelicie cienkim. Rozpuszczalne kwasy i zasady organiczne są absorbowane w formie niezjonizowanej na drodze dyfuzji pasywnej. Cząsteczki większe, o średnicy kilku nanometrów mogą być absorbowane z układu żołądkowo-jelitowego w procesie pinocytozy 8

9 Czynniki warunkujące toksyczność Właściwości fizykochemiczne substancji toksycznych Właściwości fizykochemiczne substancji toksycznych rozpuszczalność związków toksycznych rozpuszczalność związków toksycznych dysocjacja związku a działanie toksyczne dysocjacja związku a działanie toksyczne temperatura wrzenia i parowania temperatura wrzenia i parowania wielkość cząstek wielkość cząstek Elementy struktury związku a jego toksyczność Elementy struktury związku a jego toksyczność zdolność wiązania z receptorem zdolność wiązania z receptorem izomeria strukturalna izomeria strukturalna izomeria optyczna izomeria optyczna wiązania wiązania podstawniki podstawniki 9

10 Czynniki warunkujące toksyczność Rozpuszczalność związków toksycznych Toksyczność związków chemicznych charakteryzuje współczynnik podziału R: iloraz stężeń substancji obecnej w dwóch niemieszających się cieczach po ustaleniu się stanu równowagi. Wartości współczynników R wskazują na lipofilny charakter substancji i wynikającą z tego zdolność pokonywania bariery lipidowo-białkowych. Działanie toksyczne związku wzrasta wraz ze wzrostem współczynnika R. Substancje o wysokim R łatwo przechodzą przez barierę lipidową oraz gromadząc się m.in. w tkance tuszczowej powodują, że są one bardzo toksyczne 10 SubstancjaR etanol0,1 glikol etylenowy0,5 anilina6,1 chloroform75 benzen120 ksyleny6000

11 Czynniki warunkujące toksyczność. D ysocjacja związku a działanie toksyczne. Przez barierę błon biologicznych przechodzą tylko cząsteczki niezjonizowane. Wartość pK umożliwia określenie zdolności związku do przemieszczania się przez błonę komórkową. COO - OCCH 3 ll O COOH OCCH 3 ll O +H + pK a =3,5 pH=8 pH=1 ilość wchłonięta po 1 h 13% 61% wydalanie pH moczu kw.acetylo- salicylowgo 6,7 0,5 mg 7,8 5,5 mg 11

12 Czynniki warunkujące toksyczność. Temperatura wrzenia i parowania Niska temperatura wrzenia cieczy powoduje łatwiejsze przechodzenie ich w postać pary, a więc łatwiejsze wchłonięcie przez płuca. 12 O H H OH benzen epoksybenzen fenol cyt.P-450

13 Elementy struktury związku a jego toksyczność Wpływ wiązania 13 Związki alifatyczne, wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w łańcuchu oraz rozbudową jego rozgałęzień stają się dla organizmu człowiek bardziej toksyczne Wzrost ilości grup metylenowych stwarza możliwość powstawania kolejnych wiazań Van der Waalsa, co umożliwia wiązanie go przez wiele receptorów W aminach wzrost ilości grup metylenowych powoduje zwiększenie rozpuszczalności Wiązanie nienasycone w cząsteczce związku alifatycznego wpływa na zwiększenie jego hydrofilności, prowadząc do zwiększenie toksyczności Wiązania nienasycone w związkach cyklicznych posiada duży potencjał oksydacyjno-redukcyjny(wzrost utleniania grup tiolowych) Związki aromatyczne są bardzie toksyczne niż alifatyczne Obecność wiąznia nienasyconego w związku chemicznym ułatwia jego wchłanianie w organizmie przez płuca, i może prowadzić do efektu narkotycznego.

14 Elementy struktury związku a jego toksyczność Izomeria strukturalna 14 Związki o ugrupowaniu podstawników para są zazwyczaj toksyczne, meta mniej, a orto rzadko wykazują toksyczność. Wysoką aktywność biologiczną mają izomery para wielu leków np. kwas paraaminosalicylowy i p-acetyloaminobenzoesowy. Powinowactwo do enzymu kinetyka wiązania z miejscem aktywnym enzymu trwałości powstającego połączenia enzym-inhibitor

15 Elementy struktury związku a jego toksyczność Izomeria optyczna 15 nasenny teratogenny Enancjomery wykazujące aktywność biologiczną – entomery Enancjomery pozbawione aktywności biologicznej – diastomery DOPA, lek stosowany w chorobie Parkinsona ma działanie lecznicze tylko w postaci L enancjomeru. Ibuprofen – stosowany jest jako mieszanina racemiczna, w organizmie jeden z enecjomerów, będący diastomerem przekształcany jest w entomer. Lewoskrętne izomery związków (leków czy trucizn) są dla organizmu człowieka bardziej toksyczne Thalidomid – jeden z jego enancjomerów wykazuje działanie teratogenne

16 Elementy struktury związku a jego toksyczność Wpływ podstawników grupy –OH w związkach alifatycznych grupy –OH w związkach alifatycznych alkohole są mniej trujące niż odpowiedające im węglowodory alkohole są mniej trujące niż odpowiedające im węglowodory grupy grupy –karboksylowa –grupa siarczanowa toksyczność tworząc łatwo rozpuszczalne związki usuwane z moczem zmniejszają toksyczność tworząc łatwo rozpuszczalne związki usuwane z moczem grupa tiolowa tworzy mało toksyczne związki sulfonowe grupa tiolowa tworzy mało toksyczne związki sulfonowe rodniki organiczne – grupy acetylowa, metoksylowa rodniki organiczne – grupy acetylowa, metoksylowa 16 Podstawniki zmniejszające toksyczność

17 Elementy struktury związku a jego toksyczność Wpływ podstawników wzrost liczby grup hydroksylowych wzrost liczby grup hydroksylowych obecność grupy metylowej. obecność grupy metylowej. Wzrost toksyczności: benzen, toluen, ksylen; fenol,, ksylenol fenol, krezol, ksylenol rozgałęzienia łańcuchów rozgałęzienia łańcuchów obecność grup: obecność grup: –aminowych, –nitrowych i nitrozowych, –grup cyjanowych, fluoro- i chlorowcopochodne fluoro- i chlorowcopochodne 16 Podstawniki zwiększające toksyczność


Pobierz ppt "Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej Wszystko jest trucizną, liczy się tylko dawka Paracelsus Chemia substancji toksycznych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google