Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаВетеринарія
« Попередня Наступна »
Жуленко В.Н., Рабинович М.І., Таланов Г.А.. Ветеринарна токсикологія, 2011 - перейти до змісту підручника

МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН У ОБ'ЄКТАХ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, ТКАНИНАХ ТВАРИН і продуктів тваринництва

Хіміко-токсикологічний аналіз у ветеринарній токсикології має вирішальне значення. При встановленні діагнозу на отруєння, вивченні міграції токсичних речовин в об'єктах навколишнього середовища і організмі тварин, проведенні ветеринарно-санітарної оцінки кормів і продуктів харчування використовують, як правило, тільки хіміко-аналітичні методи дослідження. Особливо їх значення зросло за останні роки, коли стали приділяти особливу увагу охороні навколишнього середовища, в системі якої велике місце займає моніторинг - накопичення фактичних даних за рівнем забруднення об'єктів навколишнього середовища токсичними речовинами різного походження.

За даними Гунтера (1977), чутливість аналітичних методів визначення пестицидів за 25 років (1941 - 1965) виросла в десятки тисяч разів. Якщо в 1941 р. межі виявлення більшості токсичних речовин становили 10мг/кг, то в 1965 р. - 0,1 мкг / кг.

В даний час для аналізу залишків хімічних речовин в об'єктах навколишнього середовища та біологічному матеріалі використовують сучасні фізико-хімічні методи, такі, як тонкошарову і газожидкостную хроматографію, ультрафіолетову, інфрачервону та атомно-абсорбційної спектрометрії, мас- спектрометрію і хромасом-спектрометрію.

Сучасні методи дослідження повинні бути по можливості специфічними, тобто дозволяли б відкривати шукане речовина в присутності інших аналогічних сполук, бути досить чутливими і дозволяли б визначати мільйонні частки речовини в 1 кг субстрату. Особливо це важливо для методів, призначених для санітарної оцінки кормів і продуктів тваринництва, а також для вивчення динаміки залишків пестицидів у воді, рослинах і організмі тварин.

Ступінь визначення хімічних токсикантів повинна становити не менше 60% від кількості стандартного речовини, внесеного в пробу. Методи повинні бути задовільно точними (не менше ± 20%) і добре відтворюваними.

Методи визначення токсичних речовин в патологічному матеріалі, об'єктах навколишнього середовища, кормах і продуктах харчування тваринного походження містять у собі виділення токсичної речовини з проби. Виділення отрути з проби може бути проведено шляхом мокрого або сухого озолення, відгону з водяною парою або ж екстракцією одним або декількома органічними розчинниками.

Сухе озолення проводять під дією високої температури (до 500 ° С) в муфельній печі. Цей метод в основному використовують для виділення металів.

Мокре озолення застосовують значно частіше і проводять за допомогою концентрованих неорганічних кислот, найчастіше суміші азотної, сірчаної кислот і окислювачів.

Виділення токсичних речовин методом відгону з водяною парою або дистиляції використовують для легколетких хімічних сполук. Суть методу полягає в тому, що пробу ретельно подрібнюють до кашкоподібного стану або ж руйнують неорганічної кислотою, розбавляють водою, а потім воду переганяють, нагріваючи колбу або подаючи в неї пар від парообразователя. Токсичні речовини переводяться в дистилят.

Частіше за інших у ветеринарній практиці виділяють токсичні речовини шляхом їх екстракції з проби органічними розчинниками. Для цього пробу ретельно подрібнюють, поміщають в колбу, а потім заливають одним або декількома органічними розчинниками. Обсяг органічного розчинника повинен бути не менш ніж у 2 рази більше маси або об'єму проби. Екстракцію токсиканта проводять шляхом витримування проби з органічним розчинником протягом 20-24 год, перемішування на шюттель-ап-Параті протягом 1-2 год або змішування протягом декількох мі-пут при великій швидкості обертання перемішують (ультраторакси, омніміксари та ін ). Останній спосіб кращий, тому що при цьому утворюється гомогенна маса, в якій створюється найбільш тісний контакт органічного розчинника з субстратом, а отже, найбільш повно витягуються токсичні речовини, що містяться в пробі. Для цієї мети також використовують апарат Соксклета, в якому токсичну речовину екстрагується при багаторазовому промиванні субстрату киплячим органічним розчинником. Апарат Соксклета забезпечує більш повне вилучення токсиканта з проби в порівнянні з іншими методами.

При будь-якому способі виділення токсичної речовини в екстракт переходить значна кількість домішок, що заважають визначенню: жири, пігменти, віск, білки, солі та ін Для звільнення екстракту від цих речовин використовують різні способи очищення: шляхом омилення , виморожування, осадження, перерозподілу з одного органічного розчинника в інший за допомогою спеціальних колонок та ін Останні залежать від виду аналізованого з'єднання і субстрату, в якому він знаходиться.

Для того щоб підвищити чутливість методу аналізу, екстракти концентрують до невеликого обсягу, достатнього для проведення досліджень даним методом. Зазвичай кінцеві обсяги екстрактів становлять 0,5-5 мл. Для концентрування використовують спеціальні апарати Кудерна-Данич, вакуум-ротаційні випаровувачі. Концентрування також можна проводити в струмі повітря або азоту. У практичних умовах найбільш прийнятним способом є концентрування в струмі повітря. Для цього екстракт заливають у фарфоровий випарювальну чашку, ставлять її під шторку витяжної шафи і включають тягу. При визначенні високолетких речовин при концентрування можливі значні втрати отрути, тому при цій операції необхідно виконувати наступні вимоги: чи не концентрувати кінцеві екстракти при підвищеній (вище 40 ° С) температурі, що не упарюють досуха очищені екстракти.

Індикацію токсичних речовин проводять наступними основними методами.

Біологічні методи. Застосовують головним чином для визначення деяких пестицидів і мікотоксинів. Вони засновані на чутливості нижчих тварин, рослин або тканин до дії токсичної речовини. Так, до інсектицидів і акарицид-дам найбільш чутливі різні членистоногі. Частіше за інших для визначення ансектоакаріцідов використовують кімнатних мух, мух-дрозофіл, личинок комарів і рачків-дафній. Для визначення мікотоксинів застосовують шкірні проби на кроликах або акваріумних рибах гуппі.


Деякі з мікотоксинів, зокрема тріхотецени та інші, які продукують грибом Fusarium sporotrihioides, володіють дуже сильним дерматоцідним дією, тому реакція шкіри є специфічною по відношенню до метаболитам цих видів грибів. З усіх хребетних тварин найбільш чутливі по відношенню до більшості токсичних речовин риби, тому їх використовують для визначення не тільки мікотоксинів, а й багатьох інших токсикантів.

Біологічні методи індикації мають високу чутливість, однак здебільшого вони неспецифічні і не дозволяють встановити вид токсичної речовини. Однак ці методи широко застосовують для загальної токсикологічної оцінки кормів при отруєннях тварин на першій стадії лабораторного токсикологічного дослідження. За допомогою цих методів можна встановити отруєння і виключити захворювання іншої етіології.

Біохімічні методи. Засновані на придушенні деякими токсичними речовинами активності окремих біохімічних систем. У ветеринарному токсикологічному аналізі найбільш часто застосовують ферментний метод визначення фосфороргані-чеських і карбаматних інсектицидів. Він заснований на тому, що сполуки цих груп в умовах in vitro пригнічують активність холінестерази. Чутливість методу при визначенні деяких ФОС досягає 0,01-0,001 мг / кг. Однак ці методи мають груповий специфічністю і дозволяють встановити всю групу в цілому, не даючи можливості встановити вид ФОС.

Крім цього деякі ФОС, зокрема похідні тіо-і дітіофосфорних кислот, дуже слабо інгібують активність ферменту in vitro і потребують попередньої активації.

Хімічні методи. Засновані на кількісному визначенні осаду або забарвленого комплексу, утвореного при взаємодії відкривається речовини з іншим хімічним з'єднанням. Хімічні методи аналізу, що застосовуються у ветеринарній токсикологічної практиці, засновані на осадженні, тітрометріі, колориметрії, спектрофотометрії.

Реакція осадження базується на освіті нерозчинного у воді осаду при взаємодії відкривається хімічної речовини з іншими хімічними сполуками, що вводиться в екстракт. По реакції осадження визначають деякі алкалоїди, натрію хлорид, ТМТД та інші токсичні речовини. Проте методи визначення отруйних речовин цією реакцією мають низьку чутливість, недостатню специфічність і точність, тому їх застосовують обмежено.

Більш широко використовують титрометричні методи. Прикладом може служити визначення натрію хлориду при осадженні хлоридів срібла нітратом з подальшим титруванням надлишку срібла роданідом амонію в присутності як індикатор железоаммонийні квасцов. Але й титрометричні методи недостатньо чутливі і втрачають своє практичне значення у зв'язку з розвитком нових, більш досконалих способів.

У практиці хіміко-токсикологічних досліджень знаходять широке застосування колориметрические методи, засновані на визначенні інтенсивності забарвлення кольорових комплексів, що утворюються при взаємодії відкривається речовини з іншим хімічною сполукою, що вводиться в розчин. В останні роки все частіше використовують фотоэлектроколориметрические методи, при яких інтенсивність фарбування кольорових комплексів визначають за допомогою фотоелектроколориметра. За чутливості і точності колориметрические методи перевершують засновані на осадженні і тітрометріі способи.

Фізико-хімічні методи. До фізико-хімічних методів відносять різні методи хроматографії (колоночную, паперову, тонкошарову, газожидкостную і рідинну), полярографії, ультрафіолетову та інфрачервону спектрометрію, атомну абсорбцію, методи нейтронно-активаційного аналізу.

З хроматографічних методів у практиці ветеринарно-ток-сікологіческого дослідження найбільше застосування знаходять тонкошарова та газорідинна хроматографії (ТШХ і ГЖХ), розроблені російським вченим М. С. Кольором (1903). Ці методи є одними з основних в аналітичній хімії. Перевага їх полягає в тому, що вони володіють високою специфічністю і чутливістю і дозволяють за один аналітичний iipiii-м визначити відразу кілька хімічних сполук. Можна спожпую суміш хімічних сполук, що містяться в ана-пі шруемой пробі, розділити на окремі речовини, а потім кожне HI них визначити яким-небудь хімічним або фізичним методом.

Тонкошарову хроматографію найбільш широко застосовують у практичних лабораторіях. Принцип напівкількісного методу полягає в тому, що суміш хімічних речовин, які у аналізованої пробі, наносять на пластинку і розділяють в тонкому шарі інертного порошку (селикагель, окис алюмінію та ін) за допомогою суміші органічних розчинників (рухливий розчинник). Платівку обприскують розчином виявляє реактиву, в результаті чого на ній з'являються у вигляді забарвлених плям досліджувані хімічні сполуки. Ідентифікують відкриті речовини за величиною Rf - приватному від ділення відстані, пройденого шуканим речовиною отточкі нанесення (лінія старту) до місця дислокації, до відстані, пройденого рухомим розчинником. Кількість відкривається речовини визначають за інтенсивністю забарвлення плями і його розмірами.

У практиці ветеринарних хіміко-токсикологічних досліджень тонкослойная хромотографи використовується для визначення багатьох пестицидів, алкалоїдів, мікотоксинів, органічних сполук важких металів. Метод простий з техніки використання, не вимагає складного обладнання, має досить високою специфічністю і чутливістю (0,05 - 1,0 мкг в пробі).

Газову хроматографію застосовують для одночасного розділення суміші хімічних речовин, їх подальшої ідентифікації та кількісного визначення. Поділ суміші здійснюють на скляних або металевих колонках довжиною 1-3 м, заповнених твердим адсорбентом з нанесеною на нього рідкої фазою. У якості останньої найчастіше використовують високомолекулярні рідини з високою температурою кипіння (поліетил-ленгліколі, силіконові масла та ін.) Рухомий фазою служить інертний газ (азот та ін.)

Індикацію розділених хімічних речовин здійснюють за допомогою детектора.
У газових хроматографах, призначених для аналізу токсичних речовин, найчастіше використовують детектор електронного захоплення (ДЕЗ), термоіонний детектор (ТИД), полум'яно-фотометричний детектор (ПФД). Абсолютна чутливість детектування різних хімічних сполук досягає 0,01-0,02 нг в пробі, відносна чутливість - 0,1-0,5 мкг / кг. У практиці хіміко-токсикологічного аналізу газову хроматографію застосовують для відкриття багатьох пестицидів, органічних сполук ртуті, поліхлорованих бі-феніл та інших токсичних сполук. Проте можливості газової хроматографії далеко не вичерпані. Газова хроматографія, і зокрема ГЖХ, має деякі недоліки: не дозволяє прямим способом розділити і ідентифікувати речовини, що не володіють летючість і не здатні прямим шляхом переходити в газоподібний стан.

Високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ) заснована на тому ж принципі, що і газожидкостная, з тією лише різницею, що поділ речовини відбувається в двох змішуються рідинах. Одна з них - зазвичай високомолекулярна неполярная рідина-служить нерухомою фазою, друга - низькомолекулярна - рухомий. Рухому фазу під високим тиском пропускають через нерухому, в результаті чого складна суміш розділяється на окремі сполуки. За допомогою ВЕРХ можна розділити тверді і рідкі суміші, не перетворюючи їх в газоподібний стан, як це буває при ГЖХ.

  Недолік цього методу - обмежене число детектирующих систем. Серійні рідинні хроматографи, що випускаються вітчизняними фірмами, обладнані лише одним детектором - спектрофотометром.

  Спектральні методи. Найбільше застосування в практиці аналізу токсичних речовин одержала ультрафіолетова спектрометрія. Принцип роботи ультрафіолетового спектрофотометра заснований на поглинанні розчинами хімічних речовин променів в ультрафіолетовому спектрі. Цей метод принципово відрізняється від фотоэлектроколориметрического тим, що оптична щільність аналізованих екстрактів вимірюється в ультрафіолетовій області спектра.

  Інфрачервона спектрометрія заснована на поглинанні хімічною речовиною променів в інфрачервоній області спектра. Ступінь поглинання неоднакова у різних структурних груп хімічної речовини, тому інфрачервона спектрограмма являє собою конгломерат піків з великою кількістю вершин. Інфрачервону спектрометрію, як правило, не використовують для визначення мікрокількостей хімічних речовин в біологічних субстратах, а застосовують головним чином для розшифровки структури виділеного хімічної речовини.

  Атомно-абсорбційна спектрометрія заснована на поглинанні окремими атомами хімічних елементів світлових променів в певній області спектра. Тому досліджувані хімічні речовини спочатку минерализуются, а потім у стані розчину піддаються впливу променями визначеної довжини, відповідної поглинаючої здатності того чи іншого елемента. За ступенем поглинання променів визначають його кількісний вміст. Цей метод знаходить широке застосування головним чином при визначенні металів і металлоидов (ртуть, свинець, кадмій, мідь, цинк та ін.)

  Нейтронно-активаційний аналіз заснований на опроміненні проби нейтронами, в результаті чого виникає наведена радіація, за ступенем якої і визначають кількісний рівень вмісту досліджуваного елемента. Однак метод вимагає складного устаткування, тому малоприемлем в практичних умовах.

  Критерії оцінки методів визначення залишків токсичних речовин. Методи визначення залишків токсичних речовин в об'єктах ветеринарного нагляду зазвичай характеризують по чутливості, точності і определяемости.

  Чутливість методу - найменша кількість хімічної речовини, що відкривається при заданих умовах методу. Вона може бути абсолютною і відносною. Абсолютна чутливість - найменша кількість речовини, яку можна визначити даним методом або реакцією, що лежить в її основі. Так, за допомогою газорідинної хроматографії можна визначити 0,05 нг ТХМ-3. Однак для дослідження використовують лише частину аліквоти, призначеної для аналізу, яка відповідає певній частині проби. Тому для повної характеристики методу доцільно ввести таке поняття, як відносна чутливість - чутливість по відношенню до одного й того ж об'ємом або масою. Зазвичай відносну чутливість прийнято виражати в мг / кг проби.

  Точність методу. Під точністю методу, як правило, розуміють відмінність між істинною і експериментально знайденої величиною. При цьому за справжню величину може бути прийняте кількість речовини, що вноситься в пробу із стандартного розчину. Тому точність методу може бути охарактеризована як різниця між кількістю речовини, внесеного в пробу і певного даним методом аналітичного дослідження. Точність - це величина стандартного відносного відхилення, встановленого за результатами відтворення методики прі'внесеніі даної кількості речовини в пробу.

  Точність методу відповідає величині стандартного відносного відхилення і обчислюється за формулою



  _ \ ЦХ-Х) 2

  N-1

  а (стандартне відхилення)=

  де N-число вимірювань; X-приблизна величина; X-середнє арифметичне; I - знак підсумовування.

  Спочатку розраховують середнє арифметичне X, потім абсолютну величину різниці між X і значенням окремого виміру; різниця зводять у квадрат і цю величину підсумовують. Суму ділять на N-1. Квадратний корінь з отриманого результату є стандартне відхилення а.

  Однак точність методу може бути обчислена стосовно определяемости. Тому спочатку встановлюють определяемости методу, а потім його точність за показником відносного стандартного відхилення.

  Визначальним мость методу - середня величина, що показує відсоток відкриття речовини в пробі після його внесення з стандартного розчину в кількостях, відповідних межі визначення та максимально можливого рівня змісту. 
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН У ОБ'ЄКТАХ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, ТКАНИНАХ ТВАРИН І продукти тваринництва "
  1. Д
      + + + Давенеідози (Davaineidoses), гельмінтози птахів, що викликаються цестодами сімейства давенеід. Серед них мають значення давенеози і райетіноеи. + + + Давенеоз (Davaineosis), гельмінтоз птахів, що викликається цестодами роду Davainea сімейства Davaineidae, що паразитують у кишечнику. Поширений повсюдно. Найбільший економічний збиток птахівництву заподіює Д. курей. Збудник Д. курей - D.
  2. К
      + + + Каверна (від лат. Caverna - печера, порожнина), порожнина, що утворюється в органах після видалення некротичної маси. К. виникають (наприклад, при туберкульозі) в легенях. К. можуть бути закритими і відкритими при повідомленні їх з природним каналом. Див також Некроз. + + + Кавіози (Khawioses), гельмінтози прісноводних риб, що викликаються цестодами роду Khawia сімейства Garyophyllaeidae,
  3. Н
      + + + Гній, цінне органічне добриво, що складається з екскрементів тварин, рідких відходів ферм і підстилкового матеріалу (солома, торф, тирса). Н. містить велику кількість мінеральних і органічних речовин, внесення яких в грунт підвищує її поживні властивості. Залежно від методу утримання тварин та системи збирання приміщення розрізняють Н. рідкий, напіврідкий і твердий. Рідкий
  4. С
      + + + Сабур (тур. sabur), висушений сік листя рослини алое (Aloe arborescens) сімейства лілійних; проносний засіб. Темно-бурі шматки або порошок. Добре розчинний у гарячій воді, спирті, розчинах лугів. Діючі початку - антрагликозиди (алоин). У малих дозах діє як гіркота, покращуючи апетит і посилюючи травлення, желчегонно. Місцево чинить слабку подразнюючу,
  5. Ф
      + + + Фавус (Favus) тварин, парша, «білий гребінь», інфекційна хвороба птахів, рідше ссавців, що характеризується ураженням шкіри, пір'я, волосся, кігтів, внутрішніх органів. У СРСР зустрічається рідко. Збудники Ф. - недосконалі гриби роду Achorion. Ф. птахів викликається грибом A. gallinae (Trichophyton gallinae). A. quinckeanum (T. quinckeanum) - збудник Ф. мишоподібних гризунів,
  6.  КЛАСИФІКАЦІЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН
      Всі біологічно активні речовини або окремі елементи, що викликають отруєння тварин або нормальне функціонування окремих систем організму, в залежності від їх цільового призначення поділяються на ряд груп. Пестициди (pestis - шкідливе, caedere - вбивати). Пестициди - засоби боротьби з шкідниками рослин і тварин. Для ветеринарної токсикології вони мають більше значення, ніж
  7.  КЛАСИФІКАЦІЯ ХАРЧОВИХ ЗАХВОРЮВАНЬ
      Харчові інфекції обумовлюються збудниками туберкульозу, бруцельозу, сальмонельозу, чуми верблюдів, орнітоз, ящуру та ін зооантропонозних хвороб. Крім того, до цієї групи відносять збудників хвороб людини (черевний тиф, холера, дизентерія та ін), які не зустрічаються у тварин, але передаються людям через продукти харчування. Харчові токсикоінфекції викликаються мікроорганізмами в поєднанні
  8.  Гігієнічне значення атмосферного повітря
      Атмосфера - це газова оболонка Землі масою майже 5,157 х 1015 т, а маса нашої планети становить 5,98 х 1021 т. В атмосфері розрізняють кілька шарів: тропосферу і стратосферу, розділені перехідним шаром - тропопаузою, а також мезосферу (від стратосфери відділяється стратопаузой) , іоносферу та термосферу. Зовнішня частина термосфери називається магнітосферою. У ній частинки газів (іони) утримуються
  9.  ОСНОВИ ПРОТИПУХЛИННОЇ ТЕРАПІЇ
      Вінсент Т. де Віта (Vincent Т. De Vita, JR.) Біологія пухлинного росту Основи протипухлинної терапії базуються на наших знаннях про біології пухлинного росту. Два десятиліття тому уявлення про те, що навіть невеликі за розмірами первинні ракові пухлини відривають життєздатні пухлинні клітини в систему циркуляції і ці клітини здатні рости так само, як і в первинній
  10.  ГРИБКОВІ ІНФЕКЦІЇ
      Джон Е. Беннетт (John Е. Bennett) Вступ. Актиноміцети і грибки розглядаються в цьому розділі разом, але це не означає наявності глибоких відмінностей між цими групами мікроорганізмів. Актиноміцети викликають актиномікоз, нокардіоз і актиноміцетами. Актиноміцети - це грампозитивні вищі бактерії, що мають гіллясте будову, чутливі до антибіотиків і здатні викликати
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека