Тема 5 боевые токсичные и опасные химические вещества цитотоксического действия

Боевыми отравляющими веществами кожно-резорбтивного действия являются сернистый иприт, азотистый иприт (трихлортриэтиламин), люизит. Все эти вещества относятся к группе стойких ОВ. Характерной особенностью их действия на организм является способность вызывать местные воспалительно-некротические изменения кожи и слизистых оболочек. Однако наряду с местным действием вещества этой группы способны вызывать выраженное резорбтивное действие.

БОВ кожно-резорбтивного действия неоднородны по своей природе и своему химическому строению: иприты относятся к галоидированным сульфидам и аминам, а люизит - к алифатическим дихлорарсинам. Биологическая активность ипритов проявляется благодаря их способности вступать в реакции алкилирования, что позволило отнести их к алкилирующим агентам.

Алкилирующие агенты составляют большую группу веществ, используемых в терапии новообразований в качестве иммунодепрессатов. Люизит избирательно блокирует сульфгидрильные группы, что позволило отнести его к тиоловым ядам.

Из этой группы БОВ в первую мировую войну в массовом масштабе применялся иприт. В больших количествах он применялся итальянской армией в Абиссинии в 1936 году, Ираком в 1988 году. Ротшильд в 1966 г. пишет: «Иприт обладает рядом свойств, которые делают его очень ценным ОВ. Среди них можно отметить следующее: способность действовать через кожу (в обход противогаза), возможность применения его как в жидком, так и в парообразном и аэрозольном состоянии, возможность длительного хранения, дешевизна производства».

Физико-химические и токсические свойства ипритов, люизита, фенола и его производных

Иприты подразделяются на:

сернистый R – S (CH₂ - CH₂Cl)₂,

азотистый R – N (CH₂ - CH₂Cl)₂,

где на месте R могут быть различные органические радикалы.

Сернистый иприт известен с начала XIX века, но выделен и изучен лишь в 1886 году, в лаборатории Мейера в Германии. Он относится к веществам смертельного действия.

Азотистые иприты синтезированы в 30-е годы 20-го столетия, как БОВ их не использовали.

Имеются другие разновидности иприта:

• кислородный иприт, - в 3,5 раза токсичнее иприта и более стоек;

• полуторный иприт, - в 5 раз токсичнее иприта.

Кроме указанных ипритов существует ипритная рецептура, состоящая из 60 % технического иприта и 40% кислородного иприта.

1. Сернистый иприт (дихлордиэтилсудьфид) - тяжелая маслянистая жидкость. В чистом виде бесцветна, в неочищенном виде темного цвета, со слабым запахом касторового масла, при низких концентрациях обладает запахом, напоминающим запах горчицы, чеснока. Температура замерзания для чистого иприта +14,4С, для технического от +4 до +12С, она зависит от процентного содержания чистого вещества. Температура кипения +219С. Плотность паров по воздуху 5,5. Тяжелее воды в 1,3 раза. В воде плохо растворим (0,077% при 10С). Поскольку иприт тяжелее воды, то в водоемах он находится в придонных слоях и вследствие плохой диффузии и растворимости долго сохраняет свою токсичность. Хорошо растворяется в органических растворителях, а также в других материалах и БОВ. Легко впитывается в пористые материалы, резину не теряя при этом токсичности. Давление насыщенного пара иприта незначительное, возрастает с увеличением температуры, поэтому в обычных условиях иприт испаряется медленно, создавая при заражении местности стойкий очаг.

Иприт медленно гидролизуется с образованием соляной кислоты и нетоксичного тиодигликоля. При кипячении и добавлении щелочей гидролиз его ускоряется.

Иприт хорошо дегазируется веществами, содержащими активный хлор: хлорная известь, хлорамин, гипохлорид кальция и т.д. При этом в водной среде происходит окисление атомарным кислородом, выделяющимся под действием активного хлора, и иприт превращается в нетоксичный сульфоксид, а при избытке окислителя может образоваться токсичный сульфон (дихлордиэтилсульфоксид дихлордиэтилсульфон).

При хлорировании иприта в безводной среде происходит образование нетоксичных полихлоридов, например гексахлорида, в дальнейшем происходит распад молекулы иприта.

Малая летучесть, высокая температура кипения и химическая устойчивость обусловливают его стойкость в различных условиях. На местности летом он сохраняет свои токсические свойства от 24 часов до 7 суток, а в зимних условиях - до нескольких недель.

2. Азотистый иприт или трихлортриэтиламин.

Химически чистый - бесцветная жидкость, технический продукт - коричневого цвета маслянистая жидкость со слабым ароматическим запахом. Удельный вес 1,23 - 1,24 при температуре +20С. Температура кипения +230С - +233С, температура плавления ‑10С. Плохо растворим в воде (при +15С около 0,5 г/л). Гидролизуется медленно с образованием нетоксичного конечного продукта триэтаноламина и соляной кислоты:

N (CH₂CH₂Cl)₃ + 3 H₂O --…-- N (CH₂CH₂OH)₃ + 3 HCl

Дегазируется также хлорактивными веществами, но труднее иприта, что объясняется образованием солянокислой соли трихлортриэтиламина, которая не менее токсична, чем само основание.

Трихлортриэтиламин является универсальным ядом с выраженным общерезорбтивным действием, а также с местным действием не уступающим иприту.

3. Люизит или хлорвинилдихлорарсин. Свежеприготовленный люизит бесцветная жидкость, через некоторое время приобретает темную окраску с фиолетовым оттенком и запахом герани. Температура кипения +196,4С, температура замерзания ‑44,7С. Относительная плотность паров люизита по воздуху 7,2. Максимальная концентрация паров при 20С равна 4,5 мг/л. Удельный вес - 1,92. В воде и разбавленных минеральных кислотах почти нерастворим. Хорошо растворим в органических растворителях, жирах, в каучуке. Впитывается в резину, лакокрасочные покрытия, пористые материалы.

При попадании в воду довольно быстро гидролизуется с образованием хлорвиниларсеноксида, который по токсичности не уступает люизиту:

ClCH = CHAsCl₂ + H₂O --…-- ClCH = CHAsO + 2HCl

При окислении люизита трехвалентный мышьяк переводится в менее токсичный пятивалентный. Окисление может быть достигнуто прямым или косвенным путем, осуществляющимся при применении хлора или йода в присутствии воды.

При действии крепких щелочей люизит разрушается с выделением ацетилена.

ClCH = CHAsCl₂ + 6NaOH --…-- HC = CH + Na₃AsO₃ + 3 NaCl + 3H₂O

Дегазируется, как и иприт, хлорсодержащими веществами. Относится к стойким БОВ.

Несмотря на то, что люизит имеет более высокую, чем иприты токсичность, обладает некоторыми свойствами, снижающими его боевую ценность:

• обладает раздражающим действием в момент контакта, дает возможность быстро обнаружить применение и выполнить мероприятия по своевременной защите;

• быстро гидролизуется, вследствие чего менее стоек;

• является дорогостоящим БОВ;

• течение поражения менее длительно, чем при иприте (более быстрый возврат в строй).

ОВ кожно-резорбтивного действия могут проникать в организм всеми известными путями, при чем их токсичность составляет:

	Ингаляционный мг мин/л	Перкутанный мг/кг	Алиментарный мг/кг
Иприт сернистый	2	100	10
Иприт азотистый	1,5	20	2
Люизит	3	50	5

4. Фенолы - органические соединения ароматического ряда, содержащие в молекуле одну или несколько гидроксильных групп, связанных с атомом углерода ароматического ряда. Фенолы и продукты их превращений являются природными эндогенными антиоксидантами. Эти соединения обладают бактерицидными свойствами, в медицине используются для дезинфекции и в качестве средств антисептического действия. В медицинской и пищевой промышленности фенолы используются в качестве консервантов. Производные фенолов используются во многих отраслях промышленности: например, ксероформ - антисептическое средство, дифениловый эфир - теплоноситель, нитропроизводные (пикриновая кислота) - взрывчатые вещества. Фенолы являются исходным сырьем для промышленного синтеза многих лекарственных средств, пластмасс, красителей. Некоторые фенолы токсичны, на производствах, связанных с их получением или использованием, они могут представлять профессиональную вредность.

По числу гидроксильных групп, присоединяемых к бензольному кольцу, фенолы делятся на одно-, двух- и трехатомные, к которым соответственно относятся: фенол, карболовая кислота (оксибензол); пирокатехин, гидрохинон, резорцин; пирогаллол, окисигидрохинон, флороглюцин. К фенолам относятся и крезолы - оксипроизводные толуола.

В природе фенолы редко встречаются в свободном виде. В растениях они содержатся в виде отдельных производных, например эвгенол в гвоздичном масле, сафрол в сасафросовом масле, в плодах цитрусовых.

Фенолы в подавляющем большинстве случаев - бесцветные кристаллические вещества. Одноатомные фенолы обладают характерным интенсивным запахом, легко отгоняются с водяным паром. Многие фенолы хорошо растворимы в воде и бензоле, все хорошо растворяются в спирте. Фенолы реагируют со щелочами, образуя соли (феноляты). Фенолы образуют простые и сложные эфиры ароматического ряда. Фенолы легко окисляются. В организме человека фенолы инактивируются путем метилирования.

Фенолы поступают в организм человека через легкие, неповрежденную кожу и слизистые оболочки. Из организма выделяются с мочой, а небольшая часть с выдыхаемым воздухом, главным образом, в виде коньюгатов с серной и глюкуроновой кислотой.

Одноатомные фенолы в том числе крезолы, ксиленолы и др. являются нервными ядами, действующими на ЦНС, они также оказывают сильное прижигающее и раздражающее действие на кожу. Галогенопроизводные одноатомных фенолов образовывают токсичные диоксины, способные в ничтожно малых количествах проявлять дермотоксические, гепатотоксические и нейротоксические свойства с отдаленным воздействием на генотип. Многоатомные фенолы - гемические яды, вызывают образование метгемоглобина, а также гемолиз с развитием гемолитической желтухи. Из многоатомных фенолов токсичны пирокатехин, резорцин, пирогаллол.

5. Карболовая кислота (Phenolum purum) С₆Н₅ОН (фенол, оксибензол)- простейший представитель органических соединений, содержащих группу ОН в непосредственной связи с бензольным кольцом, обладает бактерицидными свойствами, вследствие чего используется для дезинфекции, дезинсекции. Карболовая кислота применяется также как местное прижигающее средство. При приеме внутрь и при вдыхании паров карболовой кислоты проявляется её токсичность. Она воздействует на ЦНС, разрушает клетки крови. Применяется в фармацевтической промышленности как консервант, в производстве синтетических красителей, для получения полимерных материалов, синтетических волокон, в производстве взрывчатых веществ. Открыта в 1834 году немецким химиком Рунге.

Белое кристаллическое вещество с характерным резким запахом. Температура плавления +42,3С. Температура кипения +182,1С. Удельный вес - 1,071 (при t +25С). При температуре 4‑15С в воде растворяется 8% карболовой кислоты. Хорошо растворяется в спирте, эфире, бензоле, липоидах. Незначительное количество влаги переводит карболовую кислоту из кристаллического состояния в жидкое. Техническая карболовая кислота представляет собой красно-бурую, иногда черную, вязкую жидкость.

Кислотные свойства выражены очень слабо. Образует простые и сложные эфиры, легко окисляется на воздухе, что сопровождается розовым окрашиванием ее кристаллов.

Карболовую кислоту получают непосредственным выделением из смолы, получаемой при сухой перегонке дерева, каменного угля или синтетически.

Механизм антисептического действия карболовой кислоты связывают с её денатурирующим действием на белки микроорганизмов или с нарушением окислительно-восстановительной системы бактериальных клеток вследствие накопления в них карболовой кислоты и взаимодействия ее гидроксильной группы с аминогруппами белков. 1‑8% растворы карболовой кислоты вызывают необратимую денатурацию и осаждение белка, чем выше концентрация кислоты, тем интенсивнее идет процесс денатурации белка.

ПДК паров карболовой кислоты в воздухе рабочей зоны - 5 мг/м³.

Карболовая кислота токсична при наружном воздействии, при приеме внутрь и при вдыхании ее паров. Карболовая кислота легко всасывается кожей и вызывает образование белого струпа, который затем буреет, а позднее становится белым, окруженным красной каймой, исчезающей через несколько дней, при этом струп мумифицируется и отпадает. При длительном воздействии на кожу раствора 5% карболовой кислоты возникает ощущение жжения, боли, а затем потеря в этом месте чувствительности вследствие паралича окончаний чувствительных нервов. Длительное воздействие на кожу 2% раствора карболовой кислоты может вызвать гангрену конечностей, вероятно вследствие сужения сосудов и тромбозов. Карболовая кислота вызывает воспаление и некроз слизистых оболочек.