Зависимость токсических свойств органических соединений от химического состава и строения

 

В настоящее время установлено, что химический состав и структура органических соединений определяют их основные токсические свойства. Наименее токсичны углеводороды. Замена в молекуле углеводорода одного или нескольких атомов водорода на атомы галогенов, кислорода, азота, фосфора, мышьяка, серы или на атомы тяжелых металлов (свинца, ртути) увеличивает токсичность и соответственно уменьшаются ПДК производных углеводородов.

Сильнейшими ядами являются отравляющие вещества, содержащие в составе молекулы атомы мышьяка (люизит), фосфора (зарин), хлора (фосген). Высокая токсичность этого ряда сочетается с большой скоростью их реагирования в организме, приводящей к образованию за короткое время высокореакционных, вредно действующих на организм продукты.

В ряду кислородсодержащих производных углеводородов встречаются высокотоксичные (метанол, формальдегид), и малотоксичные (диэтиловый

эфир, ацетон) соединения.

Повышенной токсичностью обладают азотсодержащие производные: амины, нитрозосоединения, нитрилы, алкилгидразины. Гетерофункциональные соединения, содержащие две и более функциональные группы разной химической природы, обладают более сильным токсическим действием, чем монофункциональные производные.

Металлорганические соединения, содержащие атомы тяжелых металлов (свинец, ртуть) обладают чрезвычайно сильным действием. Например, для этилртути ПДК_р.з. 5 мкг/м³.

Сочетание в молекуле соединения ароматического радикала с реакционноспособными функциональными группами (-ОН, -СООН, -NН₂

) существенно повышает токсические свойства органических соединений.

В гомологических рядах токсичность соединений возрастает с увеличением числа метиленовых групп. Эта закономерность получила название правила Ричардсона. Она соблюдается в гомологических рядах насыщенных и ненасыщенных углеводородов, их хлорпроизводных, спиртов.Правило Ричардсона соблюдается только для соединений с числом атомов углерода от 2 до 8-10. Последние члены гомологических рядов проявляют меньшую токсичность, что обусловлено их меньшнй растворимостью в воде и крови. Кроме того, токсичность первых членов гомологических рядов резко отличается от общей закономерности: они значительно токсичнее, чем следующие за ними гомологи.

Соединения с открытой цепью (гексан) менее токсичны, чем циклические (циклогексан); последние уступают по токсичности соединениям, содержащим бензольное кольцо (бензол). С увеличением степени ненасыщенности углеродной цепи возрастает реакционная способность органических соединений и соответственно увеличивается их токсичность.

Для большинства органических соединений общими являются следующие закономерности зависимости их токсичности от химического состава и строения:

- токсичность зависит от элементарного состава соединений; большинство производных токсичнее исходных углеводородов;

- в гомологическом ряду токсичность возрастает;

- токсичность возрастает в ряду: ациклические, циклические, ароматические соединения;

- соединения с углеродной цепью нормального строения токсичнее их изомеров.

Токсические свойства органических соединений разных классов наряду с общими закономерностями, рассмотренными ранее, имеют специфические особенности, обусловленные химическим составом, строением функциональных групп, характерными физическими (растворимость, летучесть) и химическими свойствами.

 

 

Тема 3. Токсиканты пищи.

Пища – это совокупность неорганических и органических веществ, получаемых организмом человека из окружающей среды и используемых для питания.

Основными компонентами пищи человека являются: белки, жиры, углеводы, а также микроэлементы и витамины. Белки и частично жиры относятся к пластическим веществам, т.е. они используются в организме для построения новых и замены старых клеток и тканей. К ним же относятся некоторые минеральные вещества, содержащие фосфор, кальций и др.

Углеводы (сахара) и жиры обеспечивают энергетические потребности организма. Микроэлементы, витамины и ряд других веществ осуществляют каталитические и регуляторные функции.

Кроме того, в пище содержится большое количество различных по структуре соединений, представляющих потенциальную опасность для здоровья. В связи с повсеместным загрязнением окружающей среды, наличие токсикантов в пищевых продуктах – весьма актуальная проблема. Химтоксиканты пищи можно разделить на следующие группы:

1. Химические загрязнители неорганической природы;

2. Химические загрязнители органической природы;

3. Ядовитые вещества природного происхождения;

4. Пищевые добавки.