Найнебезпечніші отрути та токсини

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Найнебезпечніші отрути та токсини

Вступ

Давним-давно нашими далекими пращурами було помічено, що є в природі речовини не просто неїстівні, а смертельно небезпечні і для тварин, і для людини - отрути.

Але протягом століть токсикологія розвивалася дуже повільно: значно більше було відомо про те, чим можна отруїти, ніж про те, як потім лікуватися. А для того, щоб убезпечити себе від отрути у їжі, знатні люди тримали у своїй світі куштувателів, які першими куштували їжу та напої свого пана.

Взагалі, історія розвитку науки про отрути та протиотрути розвивалася двома напрямками - лікування отруєнь та вироблення стійкості до отрут. З'ясувалось, якщо регулярно вживати невеликі дози отрути, то організм нарешті звикає до цього і виробляє проти нього імунітет - толерантність (від лат. - терпіння). Але більший інтерес, ніж виробляння стійкості до отрут, представляло створення антидотів (від грец. - те, що дають проти). Про подібні засоби лікування отруєнь було відомо дуже давно. Наприклад, Індійці Південної Америки при потраплянні до організму отрути кураре промивали шлунок відваром табаку. Авіценна при отруєнні солями металів рекомендував приймати молоко чи масло. Відомий грецький лікар Гіппократ вважав, що для кожної отрути повинен використовуватися особливий антидот.

Вивчення отрут і тепер є дуже перспективним напрямком - ці речовини далі лякають уми людей. Ми повинні глибше зрозуміти структуру кожної отрути, і тоді, можливо, вона вже перестане приносити шкоду людству і стане ліками від якої - небудь хвороби.

1. Історія найвідоміших отрут

Люди у всі часи прагнули знищувати собі подібних. І придумали безліч ефективних способів це зробити. Поряд зі старими добрими «аргументами» - кинджалами, мечами, пістолетами - в хід частенько йшов яд. История знає епохи - наприклад, середньовіччя - коли бульбашка з отрутою був цілком звичайним предметом, а регулярне споживання смертоносних зілля на душу населення побило всі рекорди. А вже в дохристиянські, не обтяжені мораллю часи отрута був одним з найбільш поширених інструментів політичної боротьби. І в цілому це логічно - природа сама, практично в готовому вигляді, подарувала чоловікові це смертельна зброя. Так ще й надала багатющий вибір оного.

Король отрут і отрута королів

Одне з найдавніших смертних зіллів - миш'як. Легенда свідчить, що в Європу його привіз не хто-небудь, а великий полководець Олександр Македонський. Привіз із Сирії. Тоді отрута іменувався «сандарак», і про неї ходила безліч легенд. Римський імператор Калігула, приміром, наказував доставляти його у величезній кількості, припускаючи, що миш'як можна… перетворити в золото.

Калігула взагалі «прославився» своїм інтересом до різного роду зілль. Імператор сам балувався їх виготовленням. Причому підходив до питання дуже творчо. У процесі досліджень він постійно становив коктейлі з отрут і випробовував їх дію на рабах. А іноді винаходив і більш витончені способи. Своїм друзям-патрицям він час від часу посилав отруєні ласощі. А потім із задоволенням дізнавався про загибель ласуни.

Нове зілля Калігула вносив в особливий список, вигадуючи для кожного оригінальну назву. Існує переказ, що у нього навіть була спеціальна скринька, де зберігалися плоди «трудів праведних» і записи «рецептів».

Одного разу правитель придумав пекельну суміш, але не знав, як вона подіє, так і назву скласти ніяк не міг. Допоміг випадок. Якось під час гладіаторських боїв переміг могутній гладіатор Голуб. Сам він при цьому отримав лише легке поранення, яке не представляло ніякої небезпеки для життя і дозволяло продовжувати боротися. Але Калігула вирішив інакше - він випробував на могутньому організмі Голуба дію винайдену ним отруту. Підійшовши до гладіатора, він посипав рану отруйним порошком. Бідолаха незабаром помер, а пекельна суміш отримала ніжну назву «голубина».

Розповідали, що Клавдій, зійшовши на престол після Калігули, виявив горезвісний «сейфік» з отрутами і викинув його в море. Ще довго після цього рибалки боялися ловити рибу в навколишніх водах…

Латинська назва мінералу «аурипигмент» (сировина миш'яку) походить від слова «аурум» (золото). Багато поколінь алхіміків справді намагалися синтезувати з миш'яку цей дорогоцінний метал.

Отрута подружньої вірності

Взагалі, «залагоджувати» сімейні конфлікти з допомогою отрути було в порядку речей. Існує переказ, що в середні віки користувалося популярністю зілля з романтичною назвою «отрута подружньої вірності». Особливістю його був «графік застосування». Так, за сніданком дружина могла почастувати благовірного цим зіллям, а ввечері, під час вечері, настільки ж непомітно підсунути чоловікові протиотруту. Логіка була проста: піде «наліво» - отрута зробить свою справу, повернеться додому - буде жити і ні про що навіть не запідозрить…

Але повернемося до миш'яку. Його смертоносними властивостями користувалися всі кому не лінь. В Древній Русі їм, наприклад, цілком безпечно труїли мишей і щурів. Звідси, власне, і назва. Звичайно, гризунами зазвичай не обмежувалися…

Справа в тому, що окис миш'яку як не можна краще підходить для злочинів: при розчиненні у воді і звичайних рідинах вона не дає ні кольору, ні запаху, а смертельна доза становить усього 60 мг. Симптоми ж отруєння цілком можуть зійти за холеру, а при деякій спритності в дозуванні створити ілюзію ще декількох хвороб. При стародавньому рівні криміналістики, ясна річ, це було цілком достатньо.

Як і будь-яка заморська дивина, миш'як деякий час залишався іграшкою знаті і коронованих осіб. Так сказати, зброя королів і королев.

Це чудово продемонструвала ще в першому столітті до нашої ери мати перського царя Ахашвероша I Парисатида. Вона страшенно ревнувала сина до дружини Статире. Невістка платила свекрухи взаємністю. В результаті кожна боялася бути отруєної - і, щоб убезпечити себе, жінки їли не тільки одні і ті ж страви, але й… із загальної посуду! Будь-яка спроба отруєння, в теорії, вбила б і жертву і злочинця. Однак свекруха виявилася підступніше - вона все ж знайшла спосіб вапна родичку.

Якось раз жінкам подали печеня. Парисатида відрізала свою порцію і приступила до трапези. Статира, бачачи, що свекруха жива і здорова, теж спокійно поїла - і через кілька годин померла. Здавалося б, збіг. Але кохана дружина Артаксеркса I дійсно була отруєна - і дуже хитромудрим способом. Перед тим, як різати м'ясо, Парисатида змащує бік ножа, звернену до невістки, сильним отрутою.

В I столітті нашої ери в Стародавньому Римі існували не просто різноманітні методи отруєнь, а цілі школи отруйників. Щоб не втратити секрети «майстерності», професіонали набирали учнів і готували собі гідну зміну. Врешті-решт сформувалася розгалужена мережа професійних виробників отрут. Рахунок їх жертвам йшов на тисячі.

Папська «милість»

Італія - справжня спадкоємиця Великого Риму - зберегла багато традиції колись могутньої імперії. І серед інших - пристрасть до отрут. Італійські отруйники прославилися на весь світ.

XVI століття. На папському престолі Олександр VI Борджіа. Літописці, не шкодуючи фарб, описують занепад моралі при цьому понтифіка. З ними сперечатися важко. Олександр VI не тільки не приховував від громадськості численних позашлюбних дітей, але навіть виставляв свій гріх напоказ. Римляни в ті часи казали, що він може на повному підставі називатися «батьком» Риму.

У змовах, вбивствах і отруєннях, за свідченням сучасників, разом з Олександром VI беруть участь його син Чезаре і дочка Лукреція. А в центрі всій цій метушні виявляється знову таки миш'як, але у вигляді коктейлю «кантарелла» - в суміші з солями міді і фосфору. Рецепт згубного зілля Чезаре нібито отримав від матінки, Ваноццы Кантанеи, відомої римської аристократки. Цей склад одного за іншим відправляє на той світ неугодного барона, багатого служителя церкви, незграбного вбивцю, занадто балакучу куртизанку, зайво жартівливого камердинера, занадто віддану кохану…

Способи отруєння сімейство Борджіа винаходило досить витончені. Кажуть, у Лукреции був ключ від покоїв із зібранням творів мистецтва. Його рукоятка закінчувалася невеликим вістрям, натертим отрутою. Гость, запрошений відвідати галерею, злегка оцарапывал собі руку. Цього було достатньо, щоб води Тібру забрали в море черговий труп.

Чезаре не поступався сестрі ні в чому. У його персні зберігався отрута - в потрібний момент отруйник висипав його в келих з вином. Інші персні забезпечувалися шипами з тильного боку долоні - щоб отрута потрапляв під шкіру жертви при рукостисканні. Знамениті кільця Борджіа збереглися до наших днів. На одному з них вигравійована дата - 1503 рік, напис «Чезаре Борджіа» і девіз на старе-французькою мовою «Виконати свій борг, що б не трапилося».

Втім, зрештою злочинна сімейка поплатилася за свої гріхи. Легенда стверджує, що Олександр VI і Чезаре, намагаючись відправити до прабатьків парочку ніж не догодили їм кардиналів, переплутали кубки. У підсумку понтифік помер, а Чезаре (розбавив» вино водою, а тому постраждалий менше) зумів вижити, хоча здоров'я все-таки підірвав.

Слідом за Борджіа жахливу славу придбала і інша італійська родина. Катерина Медичі, дружина французького короля Генріха II і мати трьох французьких монархів, привезла у Францію італійські традиції. Вона була розумна і ненасытна у владі, а отрута став її улюбленою зброєю. До послуг королеви завжди був якийсь флорентієць Біанкі, парфумер і галантерейник. Правда, його духів і рукавичок боялися, як чуми. Одного разу мати Генріха IV, Жанна д Альбре, не послухалася рад і одягла модні італійські рукавички. У той же день жінка віддала богові душу.

Катерині приписують дві невдалі спроби отруїти вождя французьких протестантів адмірала Колиньи. Але оскільки отрута дав промах, довелося просто зарізати норовливого вояку під час Варфоломіївської ночі.

Втім, деякі історики в перерахованих факти сумніваються, а стареньку Катерину Медічі намагаються повністю виправдати. Поки вірять їм слабо.

Смертоносні аксесуари

Способів пригостити отрутою придумали безліч. Крім ключів і кілець від Борджіа і рукавичок від Медічі, були і інші оригінальні пристосування.

Один турецький султан, наприклад, був отруєний з допомогою… дивана. Справа в тому, що, граючи в шахи, правитель ставив босу ногу на м'який валик. Ймовірно, такий своєрідний масаж ступні допомагав султанові роздумувати над ходом. Вороги помітили цю звичку і змазали диванчик сильнодіючою отрутою.

Давньогрецькі міфи оповідають, що одяг, просочений отрутою, стала причиною смерті Геракла і аргонавта Ясона. Так розправилися з ними дружини.

Великої майстерності в практиці отруєнь досягли жерці стародавнього Єгипту, досить обізнані в медицині. На перину жертві вони підсипали щіпку дуже дрібного, невидимих неозброєним оком порошку. Врятувати бідолаху, поспавшего в такий «затишній» ліжку, було вже неможливо. Порошок, потрапляючи в кров через пори або дрібні подряпини на шкірі, викликав зараження. Жерці ж пояснювали такий кінець не інакше як «гнів богів». Не гневи, мовляв, вищі сили, а то не прокинешся вранці.

Аква тофана

Найбільшу популярність серед сучасників придбала Теофанія ді Адамо, що жила на рубежі XVII-XVIII століть. Вона спритно становила різні отруйні суміші. У

зокрема, поєднала мистецтва отруйника і косметолога - придумала багатофункціональну пудру. Якщо дама бажала звести рахунки, приміром, з невірним чоловіком, вона прямувала в косметичну лавочку, де в числі інших засобів купувала заразом і це. Розчиняла його у воді або в чомусь іншому… благовірний тихо вирушав до прабатьків.

Серед численних винаходів отравительницы найпопулярнішою була «отруйна водиця». Як і будь-який винахідник, Теофанія прагнула увічнити своє ім'я і назвала смертоносний напій «аква тофана».

Сучасники звинувачували «изобретательницу» у вбивстві декількох сотень людей, серед яких - герцог Анжуйський і римський папа Климент XIV. Правда, підсумок бурхливої діяльності Теофании був сумним - її стратили.

Так безславно завершилася життя відомої отравительницы. Але її історія знаменитого винаходу - «аква тофана» - на цьому не закінчується. Історики вважають, що саме з цим отрутою пов'язана смерть великого Моцарта. Цю версію висловив сам композитор. Він був упевнений - його отруїли. Оскільки отрута мав не миттєве, а тривалу дію, композитор був глибоко переконаний: час його загибелі точно розрахована. На цю думку його навело дивний збіг. Незадовго до смерті він отримав замовлення від незнайомця - написати реквієм. І, надихнувшись, тут же почав писати. А коли робота добігала кінця, раптом почав почувати себе погано: з'явилися набряки ніг і рук, потім настала повна нерухомість. Тут у нього і закралася думка, що «Реквієм» має прозвучати на його власному похороні. Для цього і був замовлений.

Технологія виготовлення знаменитого отрути досі повністю не разгадана. Признаки отруєння «аква тофана» виявлялися поступово, тому неможливо було зрозуміти, коли, де і ким отруєний осіб. Все виглядало так, ніби нещасний захворів, приміром, черевний тиф. Вчені вважають, що навіть сьогодні виявити «аква тофана» в організмі було б проблемою.

Навіть смерть не розлучить нас

Отрута використовували не тільки для зведення рахунків. З його допомогою можна було безболісно переселитися у кращий світ. Наприклад, в Месопотамії за кілька тисячоліть до нашої ери існував своєрідний звичай йти в інший світ, так сказати, всім колективом. При похованні царя його свита - піддані, воїни, слуги - надівши найкращий одяг і коштовності, відправлялася слідом за паном. Прямо на небеса. До них можуть приєднатися й заможні городяни, які бажали прослідкувати за правителем в потойбічне царство.

Для церемонії будувалася величезна гробниця, щось на зразок підземного палацу. Пишна траурна процесія входила всередину. Жерці, які керували дійством, підказували людям, з якого чана зачерпувати отрута і в яку могилу лягати в очікуванні смерті.

Випивши зілля і комфортно влаштувавшись у комірках, вірні піддані з легким серцем засипали вічним сном. Вони були впевнені: отрута не вбиває, а допомагає переселитися у кращий світ, де вони продовжать вірно служити своєму цареві.

Отруєні стріли

Отрута служив не тільки «приправою» до трапези. З незапам'ятних часів людина використовувала отрута для полювання і війни. Первісні люди змащували свої стріли та мечі рослинним отрутою або отрутою змій і комах. У різних народів були свої переваги: в Африці використовувалися отрути, що діють на серце, в Америці - паралізують, в Азії та Океанії - викликають задуха. Одним з найвідоміших був і залишається південноамериканський кураре. Склад цієї речовини, правда, невідомий: кожна індіанська родина готує його особливим способом і дорожить рецептом як фамільним надбанням. Залежно від мети - вбити людину, надовго знерухомити або паралізувати на пару хвилин - індіанці точно розраховують кількість отрути.

А в Південній Африці мисливці змазують отрутою не тільки зброя, але і огорожі - все-таки краще перестрахуватися, коли маєш справу з ким щось на зразок носорога. Їхній фірмовий отрута називається «comba». Європейці про нього дізналися випадково. Один невдаха ботанік ухитрився забруднити свою зубну щітку про отруйний паркан. Дивовижне везіння.

Про застосування отруєного зброї можуть багато розповісти давньогрецькі міфи. Одіссей посилав нарочного в Єгипет за отрутою для своїх стріл. Геракл опускав зброю в отрута священної Лернейською Гідри, щоб під час чергового подвигу розраховувати не тільки на м'язи. Паріс (викрадач Олени Прекрасної і винуватець Троянської війни) загинув від отруєної стріли. Та й взагалі, грецькі слова «отрута» та «лук» мають спільне коріння.

Але в більш пізній період застосовувати отруєне зброя вже вважали безчесним. Навіть римляни, травившие родичів і друзів направо і наліво, не використовували отрута під час бою. Супротивник має бути переможений чесно! А ось зі старим багатим дядьком така педантичність не потрібна…

Інша справа - індіанці. Вони не тільки вбивали колонізаторів-європейців отруєними стрілами, але і створили прообраз сучасного хімічної зброї. У багаття кидали перець та іншу гидоту, а їдкий дим направляли на загони конкістадорів - так що тим ставало вже не до індіанського золота.

Контрзаходи

Як тільки отрути увійшли в обіг людства, тут же почали з'являтися і протиотрути. Правда, допомагали вони далеко не завжди, але в античних і середньовічних медичних книжках їх перераховано досить багато.

Першою з відомих історії книг про отрути і антидотах було твір поета і лікаря Нікандра - він рекомендував при отруєнні пити гаряче молоко, теплу воду, мальву або настій із лляного насіння, щоб викликати блювоту і уникнути всмоктування отрути.

Великі лікарі Клавдій Гален і Авіценна стверджували: «щоб лікувати хвороби, необхідно використовувати протилежне протилежним». Гален ділив отрути на охолоджуючі, зігріваючі і викликають гниття - і для кожного виду пропонував відповідне лікування.

У середні століття протиотрути були особливо актуальні. Тодішні медики дуже рекомендували застосовувати для цих цілей універсальний засіб - мило. Питання, чи допомагало воно від отруєнь, до цих пір залишається відкритим. Крім того, гарним протиотрутою вважалася кухонна сіль.

Правда, сильні світу цього знайшли засіб надійніше. Кухар, приготувавши їжу, повинен був сам скуштувати її на очах у пана. Якщо кулінар залишався живий - можна було трапезувати зі спокійною душею.

Францію часів Людовика ХIV охопила небувала епідемія отруєнь. Король спробував вести жорсткі заходи - заборонив зберігання отруйних речовин аптекарям і лікарям, наказав засуджувати до страти за будь-яку спробу підсипати кому-небудь отрути. У самому палаці були прийняті суворі заходи безпеки.

Справа не обмежувалася довіреними особами, пробовавшими їжу з королівського столу. Всі столові прилади, серветки, навіть зубочистки піддавалися ретельній перевірці. Підозрілі виделки, ложки, ножі протиралися шматочками хліба. Потім його з'їдав головний розпорядник королівських трапез. Якщо бідолаха залишався живий, значить, королівська сім'я могла спокійно їсти їжу.

З часом не тільки у Франції, але і в інших країнах Європи підозрілу їжу стали перевіряти на домашніх тварин. Так, кардинал Рішельє завжди перед трапезою пригощав своєї їжею чергового улюбленого котика.

Крім того, з отрутами і противоядиями пов'язано величезна кількість забобонів. Віра в різні талісмани, що нейтралізують отруту, була неймовірна сильна. Наприклад, існували дорогоцінні камені, нібито змінювали колір і що попереджали про біду, кубки, зроблені зі складу, що послабляє дію отрути, спеціальні кришки для тарілок і чашок - «креденцы» (від латинського слова «довіра»). У кожну таку кришку був ніби вделан ріг міфічного тварини - єдинорога. Вважалося, що варто накрити нею отруєну їжу, як ріг запотеет. Тому під час бенкету спершу перевіряли страви кришкою, а вже потім випробовували на кухаря.

Іншим прославленим талісманом був «безоар» (від арабського слова «безодар» - вітер, тобто речовина, що розсіює силу отрути). Він витягувався з шлунку жуйних тварин: антилоп, кіз, коней та ін. З'являвся він наступним чином: проковтнув камінчики, волосся або інші неперетравлювані предмети в шлунку тварини обростали холестерином, холевой кислотою, фосфорнокислыми солями, тобто перетворювалися в камінь, типовий для жовчнокам'яної хвороби. Цінувався талісман на вагу золота, а іноді й дорожче. І, як виявилося, не даремно: сучасні вчені довели, що безоар дійсно послаблює дію миш'яку.

Як виявити отруту?

З часів Давнього Риму і аж до початку XIX століття спроби розпізнати отруєння породжували масу забобонів. Вважалося, наприклад, що серце вбитого отрутою не горить у вогні.

Початок епохи судової токсикології було покладено у Франції і пов'язане з ім'ям Матьє Жозефа Бонавентура Орфилы. Саме він виявив властивість миш'яку накопичуватися у волоссі. Завдяки його відкриття було доведено, що Наполеона Бонапарта дійсно отруїли: проведена в 1961 році експертиза його волосся показала значний вміст миш'яку. І це незважаючи на те, що з дня смерті імператора пройшло більше 120 років!

«Все, Що нас оточує, певною мірою Отрута» Авіценна

Крім відверто токсичних (таких, як аконіт, болиголов, дурман та інші «погані» трави), існує ряд рослин, у яких шкідливі тільки деякі частини. Отруйні насіння яблука, а також листя і насіння вишні, абрикоси, сливи і персика - у них міститься речовина, що лежить в основі стрихніну. Не варто є незрілу картоплю - в ній може бути соланін (смертельна доза для кроликів оцінюється в 0,06-0,12 г. на кілограм маси тіла). А в листових платівках щавлю і ревеню міститься отруйна кислота, яку успішно використовують у текстильному та шкіряному справі як протравлення для сировини.

Щоправда, були часи, коли банальний помідор був страшно отруйним. Забобон йшлося: покуштувавши свіжого огірка, людина може серйозно постраждати. Навіть Джорджа Вашингтона намагалися підступно відправити на той світ, нагодувавши цими ласощами. Але вороги зазнали невдачі - пильний президент вчасно виявив «отруйний» овоч. І, судячи з усього, завбачливо не з'їв.

Ідея привчити свій організм до отрути витала у повітрі давно. Але легендарний понтійський цар Мітрідат втілив її в життя. Він з дитинства почав потроху приймати «теріак» - суміш півсотні різних отрут. Поступово правитель сформував у себе стійкий імунітет до отруйних речовин. Тільки от один раз вийшла невдача. Зазнавши поразки у великій битві, цар відчув себе зганьбленим. І будучи справжнім воїном, намірився з честю піти з життя. Найпростішим способом була отрута. Проте очікуваного результату, зрозуміло, не вийшло. Довелося царя вдатися до меча - від нього протиотрути немає.

2. Неорганічні отрутні сполуки

отрута неорганічний діоксин антидот

Діоксини

Історія людства знає безліч випадків появи в біосфері великих кількостей потенційно небезпечних речовин. Вплив цих ксенобіотиків (так, нагадаємо, називають речовини, неприйнятні для живих організмів) іноді було причиною трагічних наслідків, прикладом яких може служити історія з інсектицидом ДДТ. Ще більшу сумну популярність придбав діоксин. Довгий час назва цієї речовини асоціювалося з Південним В'єтнамом і італійським містом Севезо, жителі яких сповна відчули наскільки смертоносно дане з'єднання. Але з часом географія діоксинів розширилася до розмірів всієї планети.

Діоксин, вірніше - 2,3,7,8 - тетрахлордибензо-пара-діоксин - являє собою з'єднання, містить два бензольних кільця, в яких по два атоми.

Настільки проста і витончена формула належить самому токсичному з усіх небілкових отрут, дія якого сильніше ціанідів, стрихніну, кураре, зоман, зарину, табуна, VX_газу. Тільки біологічні токсини перевищують діоксин по токсичності.

Але діоксин є всього лише одним з представників великого класу сполук, які представляють зовсім не меншу небезпеку. Видаліть з молекули один атом кисню - і утворюється майже настільки ж токсичний тетрахлордібензофуран.

Видалення обох атомів кисню лише частково зменшить небезпеку. Кількість і положення атомів хлору в бензольному ядрі зовсім не обов'язково має збігатися з такими для 2,3,7,8 - тетрахлордибензо-пара-діоксину:

Атоми хлору можуть бути повністю або частково заміщені на бром:

Не так просто підрахувати, скільки високотоксичних сполук можна отримати, використовуючи такі прості перестановки атомів. На даний момент відомі тисячі представників діоксинів і їх число продовжує зростати.

Таким чином, під діоксинами слід розуміти не якесь конкретне речовина, а кілька десятків сімейств, що включають трициклічні кисневмісні ксенобіотики, а також сімейство біфенілів, не містять атоми кисню. Це всі 75 поліхлорованих дибензодіоксинів, 135 поліхлорованих дибензофуранів, 210 речовин з броморганіческіх сімейств і декілька тисяч змішаних хлорбромсодержащіх. Не можна забувати і про ізомерії. Класичний діоксин, з якого ми почали, - це лише один (і найбільш токсичний) з 22 можливих ізомерів Cl4_дибензо-пара-діоксинів.

Діоксин - один з найпідступніших отрут, відомих людству. На відміну від звичайних отрут, токсичність яких пов'язана з придушенням ними певних функцій організму, діоксин і подібні йому ксенобіотики вражають організм завдяки здатності сильно підвищувати (індукувати) активність ряду окислювальних залізовмісних ферментів (монооксигеназ), що призводить до порушення обміну багатьох життєво важливих речовин і придушенню функцій ряду систем організму.

Діоксин небезпечний з двох причин.

По-перше, будучи найбільш сильною синтетичним отрутою, він відрізняється високою стабільністю, довго зберігається в навколишньому середовищі, ефективно переноситься по ланцюгах харчування і таким чином тривалий час впливає на живі організми.

По-друге, навіть у відносно нешкідливих для організму кількостях діоксин сильно підвищує активність узкоспеціфічних монооксигеназ печінки, які перетворюють багато речовин синтетичного та природного походження в небезпечні для організму отрути. Тому вже невеликі кількості діоксину створюють небезпеку ураження живих організмів наявними в природі зазвичай нешкідливими ксенобіотиками.

Що відомо про властивості діоксина

Будову, фізичні та хімічні властивості. Молекула діоксину плоска і відрізняється високою симетрією. Розподіл електронної густини в ній таке, що максимум знаходиться в зоні атомів кисню і хлору, а мінімум в центрах бензольних кілець. Ці особливості будови і електронного стану та обумовлюють спостережувані екстремальні властивості молекули діоксину.

Діоксин - кристалічна речовина з високою температурою плавлення (305oС) і дуже низькою летючістю, погано розчиняється у воді (2x10-8 % при 25oС) і краще - в органічних розчинниках. Він відрізняється високою термічною стабільністю: його розкладання відзначається лише при нагріванні вище 750oС, а ефективно здійснюється при 1000oС.

Діоксин - хімічно інертна речовина. Кислотами і лугами він не розкладається навіть при кип'ятінні. В характерні для ароматичних сполук реакції хлорування та сульфування він вступає тільки в дуже жорстких умовах і в присутності каталізаторів. Заміщення атомів хлору молекули діоксину на інші атоми або групи атомів здійснюється лише в умовах вільнорадикальних реакцій. Деякі з цих перетворень, наприклад взаємодія з натрій-нафталіном і відновне дехлорування при ультрафіолетовому опроміненні, використовуються для знищення невеликих кількостей діоксину. При окисленні в безводних умовах діоксин легко віддає один електрон і перетворюється на стабільний катіон-радикал, який, проте, легко відновлюється водою в діоксин з виділенням дуже активного катіон-радикала НО + *. Характерною для діоксину є його здатність до утворення міцних комплексів з багатьма природними і синтетичними поліциклічними сполуками.

Токсичні властивості. Діоксин - тотальний отрута, оскільки навіть у відносно малих дозах (концентраціях) він вражає практично всі форми живої матерії - від бактерій до теплокровних. Токсичність діоксину в разі найпростіших організмів обумовлена, по-видимому, порушенням функцій металоферментів, з якими він утворює міцні комплекси. Значно складніше відбувається ураження діоксином вищих організмів, особливо теплокровних.

В організмі теплокровних діоксин спочатку потрапляє в жирові тканини, а потім перерозподіляється, накопичуючись переважно в печінці, потім у тимусі та інших органах. Його руйнування в організмі незначно: він виводиться в основному незмінним, у вигляді комплексів невстановленої поки природи. Період напіввиведення коливається від декількох десятків днів (миша) до року і більше (примати) і звичайно зростає при повільному надходженні в організм. З підвищенням утриманність в організмі і виборчого накопичення в печінці чутливість особин до діоксину зростає.

При гострому отруєнні тварин спостерігаються ознаки загальнотоксичної дії діоксину: втрата апетиту, фізична і статева слабкість, хронічна втома, депресія і катастрофічна втрата ваги. До летального результату він наводить через кілька днів і навіть через кілька десятків днів, в залежності від дози отрути і швидкості його надходження в організм.

У нелетальних дозах діоксин викликає важкі специфічні захворювання. У високочутливих особин спочатку з'являється захворювання шкіри - хлоракне (ураження сальних залоз, що супроводжується дерматитами і утворенням довго не загоюються виразок), причому у людей хлоракне може виявлятися знову і знову навіть через багато років після лікування. Більш сильне ураження діоксином призводить до порушення обміну порфіринів - важливих попередників гемоглобіну і простетичної груп залізовмісних ферментів (цитохромів). Порфирія - так називається це захворювання - проявляється в підвищеній фоточутливості шкіри: вона стає крихкою, покривається численними мікробульбашок. При хронічному отруєнні діоксином розвиваються також різні захворювання, пов'язані з ураженнями печінки, імунних систем і центральної нервової системи.

Всі ці захворювання проявляються на фоні різкої активації діоксином (в десятки і сотні разів) важливого залізовмісного ферменту - цитохрому Р_448.

Размещено на Allbest.ru