Bg doc chat hoc phan 1 0827

căn cứ vào đó có thể chẩn đoán được nguyên nhân gây ngộ độc, tiên lượng được quá trình diễn biến của ngộ độc, đưa ra được các phương pháp xử trí và điều trị, giảm thiểu các tác hại do

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN

Hậu Giang – Năm 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN

BÀI GIẢNG MƠN HỌC

Tên mơn học: Độc chất học Trình độ: Đại Học.

Số tín chỉ: 1 Giờ lý thuyết: 15 tiết

Mục tiêu mơn học:

Sau khi học xong học phần Độc chất học, sinh viên có khả năng:

Nắm được các kiến thức căn bản về các chất độc, tác dụng cĩ hại của chúng với

cơ thể, từ đó đề xuất cách phịng, chống

Trình bày được các phương pháp phân lập chất độc khỏi mẫu thử, các phản ứng định tính và phương pháp định lượng các chất độc này

6 Chất độc hữu cơ phân lập bằng phương pháp chiết với dung

mơi hữu cơ trong mơi trường kiềm

2

7 Chất độc hữu cơ phân lập bằng phương pháp chiết với dung

mơi hữu cơ trong mơi trường acid

2

Phương pháp dạy và học:

Giảng thuyết Thảo luận, trao đổi nhóm Lượng giá trắc nghiệm MCQ và câu hỏi ngắn.

Nội dung bài giảng:

ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘC CHẤT HỌC NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA ĐỘC CHẤT HỌC

I ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘC CHẤT HỌC

1 ĐỘC CHẤT HỌC, NHIỆM VỤ VÀ CÁC LĨNH VỰC CỦA ĐỘC CHẤT

1.1 Định nghĩa: Độc chất học là một ngành khoa học nghiên cứu về các chất độc, các

tác hại của chúng trên cơ thể con người và động vật, cách phòng, chống và ngăn cản các tác hại đó

1.2 Nhiệm vụ cơ bản của độc chất học

 Nhiệm vụ đầu tiên của độc chất học là nghiên cứu phát hiện và xác định các chất độc, các tính chất độc hại của các chất hoá học có khả năng gây những biến đổi sinh lý trong cơ thể người và động vật nghiên cứu các điều kiện chất độc có thể gây ngộ độc

 Xác định vùng tác động của các chất độc: căn cứ vào liều tối thiểu gây ra sự

rối loạn chức năng của cơ thể, người ta xác định vùng tác động của các chất độc

 Nghiên cứu các dấu hiệu lâm sàng và bệnh học của những trường hợp ngộ độc mà các chất độc xâm nhập theo các đường khác nhau vào cơ thể Cần xác định được bệnh cảnh và mức độ tác động Việc xác định được chất độc tác động tới cơ quan nào đó có ý nghĩa quan trọng cả về lý thuyết lẫn thực tiễn căn cứ vào đó có thể chẩn đoán được nguyên nhân gây ngộ độc, tiên lượng được quá trình diễn biến của ngộ độc, đưa ra được các phương pháp xử trí và điều trị, giảm thiểu các tác hại do các chất độc gây ra

 Độc chất học cần xử lý các số liệu thực nghiệm trên cơ sở của phép ngoại suy

để tính liều độc của các chất độc đối với người và động vật Trên thực tế, khi nghiên cứu xây dựng liều độc của một loại thuốc cần phải thử độc tính của thuốc đó trên các động vật thí nghiệm, từ các kết quả thu được, nhiệm vụ của độc chất học là phải tính được liều độc của thuốc đó cho người

 Độc chất học phải giải quyết các vấn đề có liên quan tới nhiều lĩnh vực, đặc biệt các ngành khoa học tự nhiên: hoá vô vơ, hoá hữu cơ, sinh lý, hoá sinh, di truyền, miễn dịch học Dựa vào đó có thể đánh giá mức độ tác động của các chất độc lên các

cơ quan, tổ chức, tế bào hoặc phân tử của cơ thể con người và động vật

1.3 Các lĩnh vực của độc chất học

Theo quan niệm hiện nay, độc chất học bao gồm một số lĩnh vực:

 Độc chất học đại cương: nghiên cứu phát hiện các qui luật tác động của các

chất độc lên các cơ quan của người và động vật

 Độc chất học dự phòng: nghiên cứu xác định mức độ nguy hiểm, đưa ra các

biện pháp xử trí, ngăn chận và dự phòng các tác hại của chất độc đối với sức khoẻ con người, động vật và môi trường bao gồm các lĩnh vực: cộng đồng, thực phẩm, công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ

 Độc chất học lâm sàng: nghiên cứu các bệnh do chất độc gây nên Bao gồm

các ngộ độc cấp tính, ngộ độc mãn tính, nghiện ma tuý, ngộ độc thuốc

 Độc chất học chuyên ngành: nghiên cứu các ngộ độc đối với người và động

vật trong những điều kiện và hoàn cảnh đặc biệt Bao gồm các lĩnh vực: độc chất học quân sự, độc chất học hàng không và vũ trụ, độc chất học pháp y

 Kiểm nghiệm độc chất phục vụ công tác điều trị và tư pháp: kiểm nghiệm độc

chất giúp cho việc chẩn đoán, phát hiện nguyên nhân gây ngộ độc để điều trị kịp thời, đồng thời kiểm nghiệm độc chất có nhiệm vụ phục vụ các cơ quan tư pháp khi cần thiết

2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT ĐỘC, ĐỘC TÍNH VÀ NGỘ ĐỘC

2.1 Chất độc Trong độc chất học người ta quan niệm chất độc là những chất khi đưa

vào cơ thể dù với một lượng nhỏ, trong những điều kiện nhất định sẽ gây ngộ độc cho người và động vật và có thể dẫn đến tử vong

Trong thực tế cho thấy không phải lúc nào cũng có một ranh giới rõ nét để phân biệt chất độc và chất không độc Nhiều nguyên tố vô cơ tồn tại trong cơ thể với một lượng nhất định có vai trò sinh lý; nếu vượt qua giới hạn đó sẽ gây rối loạn, Schwartz

đã dùng thuật ngữ "ngưỡng nồng độ" (concentration window) để vạch ranh giới phân cách đó

2.2 Ngộ độc Ngộ độc là trạng thái bệnh lý do sự tác động của chất độc làm rối loạn

các hoạt động sinh lý của cơ thể người và động vật

Trong thực tế không tồn tại một chất độc tuyệt đối Một chất chỉ có thể thành chất độc trong những điều kiện nhất định Các điều kiện đó rất khác nhau và đa dạng

Một chất trở nên độc, trước tiên phụ thuộc vào liều lượng của nó trong cơ thể

Ví dụ: trong cơ thể người các hocmôn luôn được tiết ra để điều hoà chức năng các cơ quan, nếu vì một lý do nào đó hocmôn được tiết ra nhiều quá thì sẽ gây rối loạn hoạt động của cơ thể Các nguyên tố I-, F-, ZnII, CuII, MnII, CoII là các nguyên tố vi lượng

trong cơ thể, chúng giữ vai trò nhất định trong hoạt động sống, những nếu các chất này vượt quá ngưỡng sinh lý sẽ gây ngộ độc

2.3 Độc tính (toxicity): là thuật ngữ dùng để mô tả nhũng tác động xấu của chất độc

lên cơ thể sinh vật Tuỳ thuộc vào múc độ của độc tính, chất độc có thể gây chết, hoặc gây tác hại lên từng cơ quan của cơ thể Độc tính là một khai niệm định lượng Hầu như bất kỳ chất độc nào cũng đều gây tác hại với một liều (dose) nào đó tại cùng một thời điểm Biên độ gây hiệu ứng độc của chất độc dao động rất lớn: từ liều gây độc man tính đến liều gây chết tức khắc

* Độc tính cấp: biểu thị tác động xấu hay tử vong của sinh vật ngay sau khi tiếp xúc với chất độc Độc tính cấp xảy ra do tiếp xúc với một hoặc nhiều chất độc trong phạm vi một thời gian ngắn ( 24 giờ)

* Đánh giá độc tính cấp: xác định khả năng gây hiệu ứng độc của chất độc Đây

là một đánh giá đinh lượng để phân định độc tính của từng loại hoá chất độc Đánh giá độc tính cấp thường liên quan đến tính tử vong thông qua việc ước lượng LD50 hay LC50:

+ LD50 (median lethal dose 50): là liều ước lượng, khi chất độc được đưa trực tiếp vào động vật thí nghiệm mà kết quả là gây chết 50% quần thể đã tiếp xúc với chất độc dưới những điều kiện đã xác định của thử nghiệm Giá trị LD50 được xem như là tiêu chuẩn để so sánh độc tính cấp giữa các chất độc với nhau

+ LC50 (median lethal concentration 50): là nồng độ ước lượng trong môi trường mà động vật tiếp xúc và sẽ giết chết 50% quần thể đã tiếp xúc với chất độc dưới những điều kiện đã xác định của thử nghiệm Bình thường người ta sử dụng LC50 để thay thể LD50 trong nghiên cứu độc học môi trường nước (aquatic toxicology) và độc học môi trường không khí (inhalation toxicology)

+ ED50 và EC50 Nếu như điểm cuối của thí nghiệm không gây chết động vật thí nghiệm mà các nồng độ thí nghiệm dẫn đến các tác động (bất động, biến đổi hành vi ) khác nhau đối với 50% động vật thí nghiệm thì gọi là liều tác động 50%: ED50 (median effective dose) hay nồng độ tác động 50%: EC50 (median effective concentration)

* Độc tính mãn: mô tả những hiệu ứng xấu xuất hiện sau một thời gian dài tiếp xúc với những liều lượng nhỏ chất độc Phần lớn biểu hiện nghiêm trọng nhất của độc tính mãn là gây ung thư, tuy nhiên những biểu hiện khác của độc tính mãn cũng được biết, ví dụ như tác động đến sự sinh sản, hành vi

3 TÁC DỤNG CỦA CHẤT ĐỘC

Các chất độc khi xâm nhậpvào cơ thể bằng các con đường khác nhau và được phân bố tới các tổ chức, cơ quan Nó tập trung ở các cơ quan, tổ chức nào nhiều hay ít, phụ thuộc vào tính chất lý hóa của chất độc và điều kiện xâm nhập vào cơ thể Các chất độc tác động lên các tế bào và làm rối loạn hoạt động sinh lý của chúng Nhìn chung các chất độc tác động tới một số cơ quan:

3.1 Tác dụng vào máu: Máu bao gồm huyết tương, hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu các

thành phần này đều có thể bị thay đổi bởi tác động của chất độc

* Huyết tương: các thuốc mê như chloroforrm, ête, làm giảm pH, giảm dự trữ kiềm và tăng kali của huyết tương Nọc rắn sẽ ảnh hưởng tới quá trình đông máu: nọc rắn của một số loài sẽ làm tan huyết, còn một số loài lại làm tăng khả năng đông máu, như một số loài rắn lục sẽ làm tăng khả năng đông máu

* Hồng cầu: số lượng hồng cầu trong 1 cm2 sẽ tăng khi nhiễm độc khí clo, photgen, chloropicrin gây phù phổi cấp và làm máu đặc lại do huýêt tương thoát ra nhiều Hồng cầu bị phá hủy khi: ngộ độc chì, nhiễm tia X, nhiễm độc benzen, các dẫn xuất của các amin thơm

Khí cacbon oxit liên kết với hemoglobin tạo phức chất cacbonxyhemoglobin làmg mất khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu, có thẻ gây nên chết ngạt Các dẫn xuất của nitro thơm, anilin nitrat có thể oxi hóa Fe2+ trong nhân hemoglobin thành

Fe3+, chuyển nó thành dạng methemoglobin, làm máu không có khă năng vận chuyển oxi

* Bạch cầu: số lượng bạch cầu bị thay đổi do tác động của các chất độc Khi ngộ độc các kim loại nặng số lượng bạch cầu sẽ tăng, ngộ độc benzen số lượng bạch cầu giảm, gây thiếu máu

* Tiểu cầu: khi ngộ độc benzen số lượng tiểu cầu sẽ hạ từ 200.000 - 400.000 xuống còn vài chục nghìn

Mặc khác, dưới tác dụng của chất độc, một số thành phần mới xuất hiện trong máu: khi ngộ độc chì trong máu xuất hiện chất copropocphirrin, ngộ độc axit mạnh xuất hiện chất hematopocphirin Dựa vào các chất này, người ta có thể chẩn đoán ngộ độc

3.2 Tác dụng lên bộ máy tiêu hóa: Các chất độc khi xâm nhập vào cơ thể qua đường

tiêu hóa thường gây nôn mửa như ngộ độc thủy ngân, thuốc phiện, photpho hữu cơ đó là phản ứng đầu tiên của cơ thể đối với chất độc, các chất độc tác dụng lên hệ thần kinh làm cơ hoành co bóp mạnh dẫn tới nôn mửa

Chất độc làm tăng tiết nước bọt như khi ngộ độc các thuốc trừ sâu lân hữu cơ, nấm và một số kim loại như chì, thủy ngân, bitmut; hoặc ngược lại làm khô miệng như ngộ độc atropin hoặc các phế phẩm beladon Các chất gây kích ứng đường tiêu hóa như các axit hoặc kiềm mạnh; gây chảy máu đường tiêu hóa như các thuốc chống đông máu, các dẫn xuất salixilat; có trường hợp gây khó tiêu hoặc tiêu chảy

3.3 Tác dụng trên gan: Gan là một bộ phận nằm ở ngã tư đường tiêu hóa Từ tĩnh

mạch cửa, bên cạnh các chất do chuyển hóa thức ăn cung cấp, gan nhận tất cả các chất độc Gan là cơ quan chuyển hóa chất độc của cơ thể Nhờ hệ thống enzym của gan các chất độc được chuyển hóa từ các chất ban đầu thành các chất không độc hoặc có tính độc thấp hơn, thuận lợi hơn cho quá trình đào thải khỏi cơ thể

Mặt khác, động mạch trên gan đưa máu vào gan và tưới đều khắp Do đó các chất chứa trong máu qua hệ thống đại tuần hoàn đều có tác dụng tới gan Khi nghiện rượu làm xơ gan, teo gan; ngộ độc một số loài nấm gây viêm gan, ung thư gan, ngộ độc asen gây tổn thương các tổ chức gan, thoái hóa mở; vàng da khi ngộ độc AsH3

3.4 Tác dụng lên hệ tim mạch Nhìn chung các chất độc khi xâm nhập vào cơ thể có

ảnh hưởng rất lớn đến hệ tim mạch: có chất làm tăng nhịp tim như cafein, adrenalin, âmphetnmin các chất làm giảm nhịp tim: digitalin, các thuốc trừ sâu lân hữu cơ Khi ngộ độc các chất từ gan và nhựa mũ cóc làm mạch không đều Ngộ độc quinidin, imipramin có thể gây ngừng tim

Một số chất ảnh hưởng đến mạch máu: acethylchlolin gây giãn mạch, nhưng khi ngộ độc các ancaloid của nấm cựa lõa mạch sẽ làm co mạch

3.5 Tác dụng trên thận Các chất độc chủ yếu được thải qua thận bằng nước tiểu ra

ngoài Do vậy thận là cơ quan quan trọng trong quá trình thải độc, các chức năng của thận đều bị tác dụng của các chất độc khi bị ngộ độc Thủy ngân, chì, cadimi làm tăng urê và anbumin niệu Axit oxalic, thuốc chống đông máu, cantharid gây đái ra máu các dung môi hữu cơ có chlor như chloroform, dichlorometan gây viêm thận Nhiều chất gây vô niệu như thủy ngân, sunfamid, mật cá trắm

Nước tiểu là một loại mẫu thử quan trọng trong kiểm nghiệm độc chất

3.6 Tác dụng lên hệ thần kinh Hầu hết các chất độc đều ít nhiều tác dụng lên hệ

thần kinh, gây rối loạn chức năng vận động hoặc cảm giác

Các thuốc mê như: ête, chloroform tác dụng lên não và tủy sống làm mất phản

xạ, có thể gây ngừng thở do chúng tác dụng tới hành não Ngộ độc rượu, thuốc ngủ, thuốc phiện có thể dẫn tới hôn mê do ức chế thần kinh trung ương Các chất kích thích thần kinh nhóm amphetamin, long não, các thuốc trừ sâu nhóm chlor hữu cơ kích thích

thần kinh gây trạng thái vật vã, thao cuồng Ngộ độc stricnin, mã tiền gây trạng thái co cứng do kích thích tủy sống quá mức

Các chất tác dụng lên hệ thần kinh giao cảm gây giãn đồng tử như adrenalin, ephedrin Ngược lại một số chất làm co đồng tử như axetylchlolin, prostigmin do cơ chế thần kinh - thể dịch, tác dụng vào các chất trung gian nhạy cảm dẫn truyền thần kinh hoặc trực tiếp tác dụng lên các thụ thể

3.7 Tác dụng lên bộ máy hô hấp Khi các chất độc xâm nhập vào cơ thể quan đường

hô hấp có thẻ gây các tác dụng tại chỗ hoặc toàn thân Các tác dụng tại chỗ lên đường

hô hấp của chất độc biểu hiện: gây hắc hơi, ho , tăng tiết nước mũi, nước bọt do các chất đôc kích ứng đường hô hấp như CS2, các chất khí gây ngạt

Các chất độc gây ngạt ức chế hô háp tế bào gây tím tái như khí CO, ngộ độc khí

CN, ngộ độc sắn Ức chế hô hấp gây ngạt thở như thuốc phiện, thuốc ngủ Một số chất có thể gây phù phổi cấp: H2S các thuốc trừ sâu nhóm lân hữu cơ

4 CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH TÁC HẠI CỦA CHẤT ĐỘC

Có nhiều yếu tố quyết định tác hại của chất độc đối với cơ thể, trong đó những yếu tố quan trọng nhất là: cấu trúc hoá học, tính hoà tan, tính bay hơi, nồng độ và thời gian tác dụng của chất độc

4.1 Cấu trúc hoá học của chất độc

Theo Lazarev, cấu trúc hóa học quyết định tính chất lý hóa và hoạt tính hóa học của độc chất Những tính chất trên lại quyết định hoạt tính sinh vật học của độc chất

Visacscon đưa ra qui luật hoạt động các chất hóa học dựa vào cấu trúc hóa học: + Các hợp chất cacbonhydro có tính độc tăng tỷ lệ thuận với số nguyên tử cacbon có trong phân tử, thí dụ:

Pental (5 C) độc hơn butan (4 C); Butylic (4 C) độc hơn etylic (2 C)

+ Trong những hợp chất có cùng số nguyên tố, những hợp chất chứa ít nguyên

tử độc hơn các hợp chất chứa nhiều nguyên tử, thí dụ:

Hoạt tính hóa học Tính chất lý hóa

Cấu trúc hóa học

Hoạt tính sinh vật học

Nitrit (NO2) độc hơn nitrat (NO3), oxyt cacbon (CO) độc hơn cacbonic (CO2) + Khi nguyên tố halogen thay thế cho hydro nhiều bao nhiêu trong các hợp chất hữu cơ thì độc tính tăng lên bấy nhiêu, thí dụ: tetracloruacacbon (CCl4) độc hơn chloroform (CHCl3)

+ Gốc nitơ (-NO2) và gốc amino (-NH2) thay thế cho H trong các hợp chất cacbua vòng bao nhiêu thì tính độc tăng lên bấy nhiêu, thí dụ:

Nitrobenzen (C6H5NO2) độc hơn Benzen (C6H6)

4.2.Tính hòa tan

Các chất dễ hòa tan trong nước càng dễ gây độc

Ví dụ : As2O3 tan gấp 3 lần so với As2S3 nên có tính độc hơn Các chất dễ tan trong dịch thể và trong mỡ lại càng làm tăng tính độc Để đánh giá mức độ độc hại , người ta dùng hệ số Owerton-Mayer, là tỷ số giữa mức hòa tan trong mỡ và mức hòa tan trong nước Hệ số đó càng cao tính độc càng nhiều Ví dụ: Benzen có hệ số O.M là

300 độc hơn êtylic chỉ có hệ số O.M = 2.5, do đó benzen thâm nhập và trong mỡ của tổ chức thần kinh nhanh hơn

4.3 Tính bay hơi

Các hợp chất dễ bay hơi sẽ tạo thành trong không khí nơi làm việc một nồng độ cao làm tăng tỷ trọng của không khí lên 25%; (dicloretan, carbon disunfua); trong đó tốc độ rơi xuống của hỗn hợp hơi sẽ tăng lên; vì thế chúng sẽ tích lũy chủ yếu ở khắp cùng làm việc

4.4 Nồng độ và thời gian tác dụng của chất độc

Nồng độ chất độc trong không khí càng cao thời gian gây nhiễm độc càng nhanh Thời gian tác dụng cũng ảnh hưởng đến mức độ nhiễm độc, mức tiếp xúc càng lâu thì hấp thụ chất độc càng nhiều

Trong thực tế sản xuất, đôi khi ở nơi làm việc cùng một lúc có nhiều chất độc, chúng gây ra tác dụng tổng hợp, thường gặp trong công nghiệp khai thác chế biến dầu

mỏ, công nghiệp sợi visco

Tác dụng tổng hợp của chất độc rất quan trọng, căn cứ vào đó người ta quy định nồng độ tối đa cho phép Nồng độ tối đa cho phép là nồng độ không gây ra nhiễm độc cấp tính và tiếp xúc trong một thời gian dài cũng không gây ra nhiễm độc mạn tính

Khi ở môi trường lao động có hai chất cùng tồn tại và chúng có tác dụng tổng hợp thì nồng độ tối đa không vượt quá 50% tổng số nồng độ tối đa cho phép của 2

chất Ví dụ: nồng độ cho phép của benzen là 0,05mg/l là toluen là 0,1 thì nồng độ cho phép của 2 chất là 0,025 + 0,05 = 0,075mg/l

Trường hợp có 2 hoặc nhiều chất độc tác dụng người ta quy định nồng độ tìm thấy trong không khí của các chất này so với tổng số nồng độ tối đa tương ứng không được vượt quá 1,biểu thị theo công thức

1t

C

t

Ct

C

n

n 2

2 1

Trong đó : C1, C2, Cn: nồng độ chất độc tìm thấy trong không khí

t1, t2, tn : là nồng độ tối đa cho phép tương ứng Tác hại của chất độc còn phụ thuộc vào cách sử dụng chất độc, tình trạng sức khoẻ và tuổi tác Nhiều khi một chất sẽ trở nên độc hơn khi có mặt của chất khác (synergie): bacbiturat tăng khả năng tác dụng khi có mặt rượu; hoặc trở nên ít độc hơn (antagonism): hợp chất photpho hữu cơ giảm độc tính khi có mặt atropin

5 NGUYÊN NHÂN GÂY NGỘ ĐÔC

Trong thực tế, có nhiều nguyên nhân dẫn đến ngộ độc, sau đây là một số nguyên nhân chủ yếu

5.1 Nghề nghiệp Trong quá trình làm việc thường xuyên tiếp xúc với các chất độc có

thể dẫn đến ngộ độc, trong trường hợp này, thường gọi là bệnh nghề nghiệp; ví dụ như công nhân làm việc trong nhà máy acqui chì bị nhiễm độc chì, công nhân trong nhà máy xi măng bị bệnh bụi phổi

5.2 Ô nhiễm môi trường Sống hàng ngày trong môi trường (không khí, nước, đất )

bị ô nhiễm

5.3 Sử dụng thuốc Khi sử dụng thuốc có thể do nhiều lý do gây ngộ độc Có trường

hợp vì quá mẫn cảm nên bị ngộ độc ngay ở liều điều trị Nhưng thông thường ngộ độc

là do dùng quá liều, dùng nhầm thuốc hoặc bị dị ứng thuốc

5.4 Thức ăn Thức ăn ôi thối, có độc tố do vi khuẩn tiết ra gây ngộ độc

5.5 Cố tình tự sát hay bị đầu độc

- Do bị đầu độc: kẻ gian chủ động dùng thuốc để đầu độc bằng nhiều thủ đoạn

- Do tự tử: nạn nhân chủ động dùng thuốc để tự đầu độc

6 SỰ HẤP THU, PHÂN BỐ, CHUYỂN HOÁ VÀ ĐÀO THẢI CÁC CHẤT ĐỘC 6.1 Sự hấp thu chất độc Các chất độc có thể xâm nhập vào cơ thể bằng nhiều đường

khác nhau: đường tiêu hoá, đường hô hấp, đường da và niêm mạc

6.1.1 Đường tiêu hoá Đa số các chất độc được hấp thu qua đường tiêu hoá theo các

cơ chế khác nhau Các chất độc có thể được hấp thu ngay khi vào miệng, hoặc qua

niêm mạc miệng và sau đó qua niêm mạc dạ dày, đặc biệt là hấp thu qua niêm mạc ruột bằng cơ chế khuyếch tán qua màng, cơ chế thẩm thấu hoặc cơ chế vận chuyển tích cực qua màng Các chất độc vào máu rồi đến các cơ quan tổ chức

Sự hấp thu của các chất độc qua đường tiêu hoá phụ thuộc rất nhiều vào tính chất lý, hoá học của chúng Các chất dễ hoà tan trong dầu mỡ có thể được hấp thu tốt qua đường tiêu hoá Các chất thuộc thuộc loại axit yếu như các thuốc ngủ nhóm bacbiturat, các dẫn xuất salixylat, các nitrat được hấp thu tốt ở dạ dày Các chất có tính kiềm như aminazin, các alcaloid: mocphin, codein, resecpin, ephedrin dễ dàng hấp thu qua ruột Sự hấp thu chất độc còn phụ thuộc vào trạng thái và chức năng các cơ quan: dạ dày do có độ pH thấp nên chỉ thích hợp cho việc hấp thu các chất có tính axit yếu, còn pH của ruột cao hơn và có hệ thống enzym có thể nhũ hoá các chất tan trong dầu, mỡ nên thích hợp cho việc hấp thu các chất có tính kiềm và các chất tan trong trong dầu mỡ tốt hơn Mặt khác dạ dày cũng rất khó hấp thu các phức hợp có tính bền vững của các chất độc với protid như phức của các kim loại nhóm kiềm thổ với protein

6.1.2 Đường da Khi các chất độc rơi vào da chúng có thể hấp thụ qua niêm mạc da,

qua lỗ chân lông và đường thoát của tuyến mồ hôi, tuyến nhờn Hấp thụ qua da có một

ý nghĩa quan trọng vì chúng thường xuyên xảy ra trong thực tế sản xuất và đời sống, có sự tiếp xúc với các hoá chất độc hại

Các chất độc có thể tan trong dầu mỡ dễ dàng được hấp thu qua niêm mạc da: các thuốc trừ sâu lân hữu cơ, benzen, tetrachlorocacbon, anilin Một số muối của các kim loại nặng như thuỷ ngân, thallium cũng được hấp thụ qua da do chất nhờn của các tuyến tiết ra nhũ hoá, giúp chúng có thể thấm qua niêm mạc da hoặc theo các lỗ chân lông và các tuyến vào cơ thể

6.1.3 Đường hô hấp Đa số các chất độc bay hơi và các chất ở trạng thái hơi có thể

hấp thụ qua đường hô hấp Các chất độc sẽ được hấp thụ ngay từ đường hô hấp trên, nhưng sự hấp thu tốt nhất sẽ xảy ra ở phế nang của phổi, do diện tích của các phế nang rất lớn từ 100-150 m2 Các chất độc được hấp thu qua đường hô hấp chủ yếu theo cơ chế khuyếch tán đơn giản từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Tốc độ của quá trình hấp thu phụ thuộc vào tính chất lý, hoá học của các chất độc, vào nhịp thở của bệnh nhân và lưu lượng máu trao đổi qua phổi Hấp thu qua đường hô hấp thường gặp trong các trường hợp: ngộ độc các chất độc quân sự, các khí độc như: CO, CO2,

SO2, khí metan, các thuốc trừ sâu, rượu và ete

6.2 Sự phân bố các chất độc Sau khi các chất độc xâm nhập vào cơ thể, chúng đi

vào máu, một phần tồn tại trong máu dưới dạng tự do, một phần tham gia liên kết với protein của huyết thanh Tỷ lệ tham gia liên kết với protein của chất độc khác nhau có thể dao động từ 1 - 99% phụ thuộc vào tính chất lý, hoá học của chính các chất độc đó

Từ huyết thanh các chất có thể tan trong dầu mỡ, các chất không ion hoá nhanh chóng xâm nhập vào các mô, các tế bào của các cơ quan Các chất tan trong nước, các chất có khả năng ion hoá, cũng như các chất phân cực xâm nhập vào các cơ quan, tổ chức chậm hơn Tốc độ xâm nhập của các chất độc còn phụ thuộc vào lượng máu tưới cho các cơ quan đó, đặc biệt một số cơ quan có lượng máu tưới đáng kể: não, thận, tim ,phổi Các cơ quan, tổ chức khác có lượng máu tưới ít hơn nên tốc độ xâm nhập của các chất độc có chậm hơn Cần lưu ý cơ và mỡ chiếm tỷ lệ lớn trọng lượng của cơ thể nên một số chất độc có thể tích luỹ đáng kể trong cơ, các chất có khả năng tan trong dầu mỡ tập trung một lượng đáng kể trong mỡ, đặc biệt các loại thuốc ngủ, thuốc mê: ete, cloroform, các loại thuốc ngủ benzodiazepin, barbiturat

Tuy nhiên, còn tuỳ thuộc tính chất và chức năng của các cơ quan, tổ chức, tính chất của các chất độc mà có sự phân bố không giống nhau ở các cơ quan, tổ chức: rượu dễ tan nên được phân bố trong hầu hết các cơ quan và chủ yếu lưu thông trong máu Các thuốc mê, thuốc ngủ tan trong dầu mỡ nên nó tập trung nhiều ở mô thần kinh, gan , thận Asen và các kim loại nặng được được giữ lại nhiều ở các tổ chức sừng: móng tay, móng chân, tóc Các thuốc trừ sâu chor hữu cơ tập trung ở các tổ chức

mỡ, benzen tập trung ở tuỷ, fluor ở răng, ruợu methylic tập trung ở thần kinh thị giác, digitalin ở tim

Sự phân bố của các chất độc tới các cơ quan, tổ chức còn phụ thuộc váo tình trạng ngộ độc cấp tính hay trường diễn Khi ngộ độc cấp tính thường thấy chì ở gan, thận, nhưng khi ngộ độc trường diễn lại thấy tập trung ở tuỷ, xương, tóc

6.3 Sự chuyển hoá của các chất độc trong cơ thể Trong cơ thể có sự tác động của

quá trình sinh học, các chất độc bị biến đổi theo nhiều cơ chế khác phụ thuộc vào bản chất của chất độc Các chất độc sau khi trải qua quá trình biến đổi đa số sẽ biến thành chất không độc hoặc ít độc hơn tạo điều kiện thuận lợi để đào thải ra ngoài Tuy nhiên có một số chất, tính độc hại tăng cao Quá trình chuyển hoá của các chất độc trong cơ thể có thể gặp một số dạng như sau:

Thông thường, các phản ứng chuyển hóa chất độc được chia làm hai pha:

Chuyển hóa pha I: gồm chủ yếu các phản ứng oxy hóa khử, thủy phân và

hydrat hóa epoxid Các phản ứng này sẽ tạo ra một nhóm chức phân cực yếu trên cấu

trúc các xennobiotics (chất từ bên ngoài vào cơ thể), để có thể liên hợp được trong quá trình chuyển hóa ở pha II

6.3.1 Phản ứng oxi hoá: là dạng thông thường nhất của phản ứng chuyển hoá sinh

học, gồm oxi hoá rượu và adehyt thành các axit tương ứng Oxi hoá các alkyl thành các alcol, oxi hoá các hợp chất lưu huỳnh thành sunfoxid và sunfone Sự oxi hoá chia thành hai loại:

- Sự oxi hoá do gắn oxi trực tiếp vào cacbon, nitơ, sunfur

- Sự oxi hoá nhờ sự khử hydro

Sự oxi hoá có thể làm tăng độc tính của một số chất, điển hình là sự oxi hoá alcol methylic thành aldehyt formic hay là sự oxi hoá anenes (các chất có nhân thơm như benzen) Ở đây có sự gắn oxi vào hai nguyên tử cạnh nhau trong một vòng để hình thành gốc epoxide Chất này rất không bền có hoạt tính cao hơn chất ban đầu, được coi

là tiền đề gây ung thư

Phản ứng oxy hóa được xúc tác bởi các enzym của microsom gan (monooxygenase), đặc biệt là cytocrom P450 và monooxygenase chứa flavin

Điển hình là phản ứng chuyển hóa của toluen

Chất chuyển hóa gây ung thư

6.3.2 Phản ứng khử Ít gặp hơn oxi hoá, bao gồm:

- Aldehyt và cetone bị khử thành alcol

Cloral H 2

tricloretanol CCl3 -CHO  CCl3-CH2OH Các nhóm nitro (-NO2) của cacbua thơm được khử thành amin (-NH2)

Nitrobenzen  Phenylhydroxylamin Một số nhóm chức như nitro, diazo, carbonyl, anken, disulfit, sulfoxid…đều có khả năng bị khử:

Trong cơ thể quá trình oxy hoá khử thường liên quan với nhau và được thực hiện nhờ hệ thống enzym oxy hoá khử

6.3.3 Phản ứng thuỷ phân Với sự tham gia của phân tử nước đối với các chất hưũ cơ,

quá trình thuỷ phân nhờ enzym, với các chất vô cơ là phản ứng hoá học thông thường Thuỷ phân các hợp chất cacbon, sulfur, nitơ và photphat thành axit và rượu Các nitril thơm bị thuỷ phân thành axit cacbonxilic tương ứng, ngược lại nitril mạch thẳng chủ yếu chuyển thành cyanide, do đó nó có tính độc cao hơn

Các hợp chất ester, amid, hydrazid và cacbamat đều bị thủy phân bởi nhiều loại enzym khác nhau Ví dụ:

+ Acetylcholin dưới tác dụng của cholinesterase chuyển thành axit acetic và cholin

+ Atropin là ester của axit tropic và tropanol

Ở thỏ, huyết thanh và tế bào gan có enzym thủy phân atropin thành những chất koong độc, ở chó cũng có nhưng yếu hơn, ở người không có enzym này Điều này giải thích lý do độc tính của atropin tăng lên rất nhiều ở người so với thỏ

Chuyển hóa pha II

Sản phẩm chuyển hóa ở pha I và các xenobiotics chứa nhóm chức –OH, amino, -COOH, halogen, epoxid có thể tiếp tục tham gia các phản ứng liên kết với các chất chuyển hóa nội sinh (đường, axit amin, glutathion, sulfat….), tạo thành các sản phẩm

thường phân cực hơn, ít độc hơn và dễ đào thải hơn các chất độc ban đầu Tất cả phản ứng ở pha II đều cần năng lượng và được chia thành 2 nhóm:

Nhóm 1: tác nhân liên hợp được hoạt hóa rồi phản ứng với chất độc (hoặc chất chuyển hóa ở pha I)

Nhóm 2: chất độc ((hoặc chất chuyển hóa ở pha I) được hoạt hóa rồi liên hợp với 1 axit amin, chủ yếu là glycin

Phản ứng liên hợp có hai đặc tính quan trọng cơ bản trong khí độc Đó là, nhìn chung trở thành chất ít độc hơn nguyên uỷ của nó (trừ vài ngoại lệ) và dễ đàng bị đào thải ra nước tiểu

- Liên hợp với sulfat: sản phẩm liên hợp là các ester sulfat tan trong nước và dễ dàng bị đào thải ra khỏi cơ thể Chất cho nhóm sulfat là 3’-phosphoadenosine-5’-phosphosulfat (PAPS) được tổng hợp từ phản ứng sau:

- Liên hợp glucuronic Rất nhiều chất được đào thải dưới dạng liên hợp với axit glucuronic (do trong phân tử axit glucuronic có nhóm adehyt chuyển thành dạng bán axetal nên chúng có thể liên hợp với các nhóm hydroxyl của các chất khác như rượu, các axit để tạo các ester): phenol và dẫn xuất, alcaloid, steroid

Phenol + axit glucuronic  Axit phenylglucuronic

- Liên hợp với glutathion: khử độc tính của các chất ưa điện tử (hydrocacbon thơm, dẫn xuất halogen của hydrocacbon, epoxid…)

- Liên hợp với nhóm methyl: Chất cung cấp nhóm methyl cho phản ứng liên hợp là methionin, một axit amin cần thiết cho cơ thể Khi bị ngộ độc pyridin, qua phản ứng methyl hoá tạo ra methylhidroxypyrydin ít độc hơn

Pyridin methylhidroxypyridin Phản ứng methyl hóa xảy ra trên các nhóm chức amino, hydroxyl hoặc thiol với chất cho nhóm methyl là S-adenosyl methionin (SAM), được tạo thành từ phản ứng giữa methionin và ATP

- Liên hợp với các nhóm thiol (-SH): một vài chất độc có thể liên hợp với nhóm thiol (cystin, cystein…) gây ra sự rối loạn phản rứng enzym và quá trình oxy hóa khử của tổ chức Ví dụ các kim loại nặng, asen, thuỷ ngân, axit hữu cơ có halogen, benzen:

R-SH + BrCH2- COONa  HBr + R-S-CH2-COONa Trường hợp ngộ độc này kéo dài dẫn đến sự thiếu cystein là một axit amin cần thiết cho sự tăng trưởng

- Liên hợp với lưu huỳnh (sự tạo thành thiocyanat) Axit và muối cyanua liên hợp với lưu huỳnh để tạo thành thiocyanat không độc và được đào thải theo nước tiểu

NaCN + NaSCN + Na2SO3

Khi ngộ độc axit cyanhydric (HCN) và các dẫn xuất như NaCN, KCN, dưới tác dụng của enzym rhodanase, các chất trên sẽ kết hợp với thiosulfat tạo thành thiocyanat kém độc hơn cyanua 200 lần:

CN- + S2O32- SCN- + SO32-

- Liên hợp với H2SO4 Như trường hợp phenol liên hợp với axit sunfuric tạo thành phenylsunfuric ít độc hơn Nội tiết tố Steroid và dẫn xuất được đào thải dưói dạng liên hợp sunfuric

- Liên hợp với glycocol các hợp chất có chứa nhóm chức cacbonxyl (-COOH ) có thể phản ứng với nhóm chức amin của glycocol tạo ra các hợp chất ít độc

C6H5-COOH + H2N-CH2-COOH  H2 O

C6H5CONH-CH2COOH (Axit hipuric)

6.4 Sự đào thải chất độc Chất độc được đào thải tự nhiên qua nhiều đường khác

nhau

* Đào thải các chất độc qua thận Thận đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào thải các chất độc Chất độc được thải nguyên dạng hoặc phổ biến hơn dưới dạng liên hợp Bằng cách theo dõi nước tiểu chúng ta có thể biết cơ chế tác dụng của chất độc, phương pháp khử độc của cơ thể Vì thế nước tiểu thường được dùng để phân tích chất độc

* Đào thải các chất độc qua đường tiêu hoá: là cơ quan đào thải nhiều loại chất độc Từ cơ thể các chất độc được chuyển qua gan, mật và nhanh chóng tới ruột rồi được đào thải qua phân ra ngoài

* Đào thải các chất độc qua đường hô hấp Bộ máy hô hấp đào thải một số loại chất độc, trong đó chủ yếu là loại khí độc như khí CO, H2S, HCN, Rượu và thuốc mê

* Đào thải qua một số tuyến ngoại tiết Một số tuyến ngoại tiết cũng tham gia vào quá trình đào thải chất độc: tuyến sữa, tuyến mồ hôi, tuyến nước bọt

Tốc độ đào thải các chất độc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: bản chất của các chất độc, khả năng hoạt động của các cơ quan, phụ thuộc vào môi trường chung quanh: nếu chất độc không có tính tích luỹ, các cơ quan của nạn nhân hoạt động tốt, môi trường đã được tẩy rửa thì tốc đào thải các chất độc được thuận lợi nhiều

7 CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN ĐỂ CHẨN ĐOÁN NGỘ ĐỘC

Chẩn đoán ngộ độc có ý nghĩa quan trọng trong thực tế lâm sàng, giúp tìm ra được nguyên nhân, đề ra được cách thức, phương pháp xử trí,cấp cứu và điều trị ngộ độc

7.1 Chẩn đoán lâm sàng Dựa trên dữ kiện tiền sử, các kết quả quan sát tại hiện

trưỡng xảy ra ngộ độc, các theo dõi lâm sàng đối với bệnh nhân ngộ độc Chẩn đoán

lâm sàng nhằm phát hiện ra các triệu chứng điển hình, đặc trưng của các chất độc hoặc nhóm các chất độc tác dụng vào cơ thể hoặc cơ quan tổ chức nhất định

Trong ngộ độc xuất hiện các rối loạn tâm thần, hôn mê, thao cuồng, các dấu hiệu tổn thương não Các triệu chứng đó đặc trưng cho các chất hướng thần kinh như các chất ma tuý và đặc biệt các chất kích thích thần kinh trung ương nhóm amphetamin, các thuốc giảm đau, gây nghiện, ngộ độc các thuốc ngủ barbiturat

Chẩn đoán ngộ độc dựa theo các triệu chứng lâm sàng cần thận trọng, nên xem xét theo nhiều hướng, các khía cạnh khác nhau để tránh những sai sót, cần kết hợp với các phương pháp khác trong chẩn đoán để đảm bảo chính xác hơn Trong chẩn đoán lâm sàng cần xác định được thời điểm, vị trí chất độc tác dụng Khẳng định được các

dữ liệu đó có thể cho phép khẳng định được các nguyên nhân gây ngộ độc, từ đó đề ra được các biện pháp cấp cứu, điều trị

Khi bệnh nhân trong trạng thái hôn mê, thì các quan sát tại hiện trường xảy ra ngộ độc sẽ giúp rất nhiều trong chẩn đoán ngộ độc Có thể tìm thấy các dấu hiệu của các chất độc để lại trong bao bì, dụng cụ còn lại tại hiện trường Các mẫu, vật thu tại hiện trường ngộ độc cần gửi phân tích, xét nghiệm có thể tìm được các nguyên nhân gây độc, bổ sung cho các dấu hiệu lâm sàng

7.2 Chẩn đoán bằng các thiết bị máy móc Các máy móc chuyên dụng giúp ích rất

nhiều trong chẩn đoán ngộ độc

* Phương pháp điện não đồ Dựa vào sự biến đổi điện sinh học của não có thể cho phép chẩn đoán được một số chất độc, đặc biệt là các chất độc thần kinh Phương pháp này thuận lợi trong tình trạng hôn mê, không cho phép hỏi hoặc khám lâm sàng, phương pháp có thể tiên lượng được mức độ ngộ độc

* Phương pháp điện tâm đồ Được dùng để chẩn đoán một số trường hợp ngộ độc đặc biệt với các chất độc tới tim Khi các chất gây ngộ độc đối với tim, gây một số rối loạn, được phản ánh qua điện tâm đồ

* Xác định các chỉ số về huyết học Một số chỉ số về huyết học cần được xét nghiệm để giúp cho chẩn đoán ngộ độc: số lượng hồng cầu, bạch cầu , tiểu cầu và các chỉ số khác của huyết học

* Xác định chức năng của hệ hô hấp Dùng một số phương tiện để xác định chức năng của hệ hô hấp có bình thường không, qua xét nghiệm có thể chẩn đoán được một sô trường hợp ngộ độc, cụ thể là chất độc ảnh hưởng đến hệ hô hấp

7.3 Tiến hành phân tích tìm các chất độc Đây là phương pháp quan trọng để chẩn

đoán ngộ độc Dựa vào mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân, các mẫu thu xảy ra nơi ngộ

độc, được tiến hành phân tích tại các phòng thí nghiệm phân tích độc chất để tìm các nguyên nhân gây độc Tuỳ điều kiện của trang thiết bị của phòng thí nghiệm mà có thể tiến hành các phân tích sau:

* Các phản ứng đặc hiệu: Dựa vào tính chất lý, hoá học của các chất, các nhóm chất độc sẽ cho phản ứng với các thuốc thử đặc hiệu Dựa vào đó ta có thể chẩn đoán được các nguyên nhân gây ngộ độc hoặc cần tiến hành các phân tích sâu để khẳng định

* Có thể xử dụng các phưpơng pháp phân tích công cụ hiện đại để phân tích mẫu vật cần xác định chất độc: phương pháp sắc kí lớp mỏng, phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại, phương pháp quang phổ hồng ngoại, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp điện hoá, phương pháp sắc kí khí, sắc kí hiệu năng cao (HPLC) , phương pháp phân tích sinh học (bioassay)

7.4 Chẩn đoán pháp y Căn cứ vào giải phẩu tử thi, dựa vào các hậu quả để lại của

các chất độc tác dụng vào các cơ quan, có thể chẩn đoán được các nguyên nhân gây ngộ độc Để chẩn đoán ngộ độc trường diễn thường gặp nhiều khó khăn do đặc điểm các dấu hiệu ngộ độc không bùng phát, không dữ dội, thường các dấu hiệu rất mờ nhạt Cần phải kết hợp nhiều phương pháp quan sát từ lâm sàng, các xét nghiệm cận lâm sàng để đánh giá chức năng các hệ cơ quan, đặc biệt là các đánh giá trên các máy móc chuyên dụng như xét nghiệm các chỉ số sinh hoá, điện não đồ, đánh giá chức năng

hô hấp để đưa ra kết luận chính xác

8 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẤP CỨU VÀ ĐIỀU TRỊ NGỘ ĐỘC

Khi xảy ra ngộ độc cấp tính phải nhanh chóng tổ chức cấp cứu chống độc Các phương pháp điều trị nhằm mục đích:

- Loại bỏ chất độc ra khỏi cơ thể

- Phá huỷ hoặc trung hoà chất độc

- Điều trị các hậu quả của ngộ độc

Điều trị các triệu chứng ngộ độc, nâng cao sức đề kháng của cơ thể là biện pháp quan trọng nhất và bao giờ cũng áp dụng trước tiên

8.1 Loại bỏ chất độc ra khỏi cơ thể Việc loại bỏ chất độc ra khỏi cơ thể có thể được

thực hiện qua các con đường: tiêu hoá, tiết niệu, qua phổi và qua thận

8.1.1 Phương pháp loại bỏ chất độc qua đường tiêu hoá Hiệu quả của phương pháp

này phụ thuộc nhiều vào thời gian hấp thu, phụ thuộc vào chất độc nhưng nên tích cực loại chất độc qua đường này nếu không có các chống chỉ định cụ thể

- Gây nôn: Nếu không có các chống chỉ địmh như uống phải chất ăn da, ngộ độc stricnin, xăng dầu hoặc bệnh nhân hôn mê sâu thì phải gây nôn Trường hựp

bệnh nhân hôn mê, muốn gây nôn cần đặt ống xông để bảo vệ đường hô hấp, chống sặc và dịch nôn không lọt qua đường thở Gây nôn bằng kích thích họng, tiêm dưới da apômcphin: 5-10 mg, hoặc uống 1,2 g bột ipeca hoà trong một ít nước ấm

- Rửa dạ dày: nếu không gây nôn được thì phải rửa dạ dày Nên rửa dạ dày trong 3 giơ đầu sau khi ngộ độc để hạn chế việc hấp thu vào máu Khi rửa lấy 250-300ml dich rửa đầu tiên để phân tich xác định chất độc Dung dịch để rửa dạ dày có thể là:

+ Dung dịch kali permanganat 1-2 %; là chất oxy hoá phản ứng dễ với các chất hữu cơ, sữa loãng, huyết thanh mặn đẵng trương

+ Dung dịch magnesium oxid hoặc magnesium hydroxid để trung hoà axít dung nồng độ 2,5% (tính cho MgO)

+ Dung dịch Natri hydrocacbonat 0,5% (nếu ngộ độc bằng axít thì không dùng

vì giải phóng khí CO gây trướng bụng, thủng dạ dày)

Những bệnh nhân ngộ độc vì axít hoặc base mạnh, strychnin, uống phải chất dầu hoặc phải hôn mê sâu thì không rửa dạ dày

-Dùng thuốc tẩy Sử dụng loại nhẹ như: natri sunfat, magnesium It khi dùng dầu tẩy vì nguy hiểm trong trường hợp ngộ độc photpho, santonin, DDT, photpho hữu

cơ hoặc những chất độc tan trong dầu

-Thụt tháo Mục đích của thụt tháo là để rửa đại tràng; thường rửa bằng dung dich NaCl 0,9%

8.1.2 Loại bỏ chất độc qua thận Nhiều chất độc sau khi vào máu được đào thải qua

nước tiểu Để thúc đẩy quá trình này người ta có thể:

- Truyền dịch: có thể cho dung dịch ưu trương, thuốc lợi niệu (nếu không bị bệnh thận) Chú ý là khi đái nhiều có thể mất chất điện giải Na+, K+, Cl-, cần bù đắp thích đáng

Một số chất độc có có tính axit yếu thường đào thải nhanh chóng trong môi trường kiềm (bacbiturat) hoặc giảm tác dụng ở môi trường kiềm (photpho hữu cơ); nên người ta thường đưa dung dịch kiềm vào cơ thể nhưng cần theo dõi pH của máu để không vượt quá 7,6, vì nếu kiềm quá sẽ ức chế hô hấp Một số chất độc giảm tác dụng trong môi trường axit nhưng trong lâm sàng giảm pH của máu dễ gây biến chứng nên

ít áp dụng để điều trị

- Nếu có điều kiện và xét thấy bệnh nặng, người ta dùng phương pháp lọc máu bằng thận nhân tạo

8.1.3 Thay máu Phương pháp này áp dụng trong trường hợp ngộ độc quá nặng, ngộ

độc các chất gây tan huyết quá nhiều hoặc gây methemoglobin quá nặng rất khó có thể hồi phục, các trường hợp không thể giải quyết được bằng phương pháp lọc ngoài thận như ngộ độc các nấm độc, do rắn cắn, ngộ độc aminazin rất nặng

8.1.4 Qua đường hô hấp Một số chất độc ở thể khí hoặc thể bay hơi có thể loại nhanh

chóng ra khởi cơ thể bằng đường hô hấp Để người bệnh ở nơi thoángvà làm hô hấp nhân tạo (trừ trường hợp ngộ độc các chất gây phù phổi: phosgen, clor, SO2 ) Có điều kiện dùng máy trợ hô hấp nồng độ oxi 50%

8.2 Phá huỷ hoặc trung hoà chất độc Đây là phương pháp dùng các chất chống độc

để phá huỷ hoặc trung hoà các chất độc theo các cơ chế khác nhau dựa vào tính chất vật lý, tính chất hoá học hoặc hoá sinh

8.2.1 Chống độc dựa vào tính chất vật lý Dùng các chất có khả năng hấp thụ các chất

độc như cho uống 1-2 thìa canh than hoạt tính Than hoạt tính có thể hấp phu nhiều chất độc như aconit, atropin nicotin, barbiturat, digitalin, nhiều kim loại nặng Có thể dung cả kaolin

8.2.2 Chống độc dựa vào tính chất hoá học Có thể dùng các chất gây nôn, các chất

rửa dạ dày, thụt tháo, hoặc dùng ngay sau khi gây nôn, sau khi rửa dạ dày, thụt tháo Có thể sử dụng hai loại sau:

* Các chống độc đa năng: là các chất chống độc có khả năng dùng với nhiều loại độc, tạo nên những chất không tan hoặc ít tan:

- Lòng trắng trứng (thường điều chế bằng cách hoà tan 6 lòng trắng trứng vào thành 1 lít nước, có thể thêm chất thơm cho dễ uống) : dùng chống ngộ độc các kim loại nặng, do albumin trong lòng trắng trứng tác dụng với kim loại nặng tạo anbuminat không tan

- Dung dịch tanin: rất công hiệu để kết tủa kim loại nặng, các alcaloid Alcaloid tạo với tanin hợp chất tanat kết tủa nhưng tan trong axit clohydric của dạ dày Do đó tanin chỉ làm chậm tác dụng của chât độc; sau khi uống thuốc giải độc phải gây nôn

- Dung dịch chống độc vạn năng của Jeanel (Pháp) rất công hiệu, gồm hai dung dịch:

Dung dịc A: Sắt (II) sunfat 139g

Nước cất 700ml Dung dịch B: Natri sunfit 110 g

Mangesium oxid 22 g Nước cất 660 ml

Trộn hai dung dịch khi dùng, sẽ tạo ra sắt (II) sunfit, mangesium, natri sunfat, sắt (II) hydroxid và một ít mangesium oxid thừa Mỗi lần uống vài thìa canh, uống nhiều lần hoặc từng nhóm chất nhất định Ưu điểm là dùng cấp rất công hiệu quả, song cần có sự chẩn đoán nguyên nhân gây ngộ độc chính xác:

- Dung dịch đường vôi để chống ngộ độc axit oxalic, phenol

- Dung dịch natri sunfat và mangesium sunfat chống ngộ độc chì, bari

- Dung dịch axit boric, nước chanh (axit citric), axit tactric hay axit sunfuric chống ngộ độc kiềm

- Dung dịch natri thiosunfat 3% chống ngộ độc HCN

- Dung dịch atropin sunfat cho ngộ độc thuốc trừ sâu lân hữu cơ

Dung dịch BAL đê chống ngộ độc kim loại nặng (tạo phức bền do có hai nhóm SH)

Dung dịch Trion B cũng là chất tạo phức tốt với nhiều kim loại nên được dùng

để giải độc Tuy vậy khi dùng dễ làm mất nhiều ion Ca2+ của cơ thể, nên người ta sử dụng muối canxi của Trilon B Ví dụ: Calcitetracemat, ống 10 ml dung dịch 5% Ngày truyền 1-2 ống nhỏ giọt tĩnh mạch với huyết thanh (ngọt hoặc mặn ) đẳng trương Mỗi đợt dùng 3-5 ngày Sau khi nghỉ 4-7 ngày có thể dùng một đợt nữa

8.3 Điều trị triệu chứng độc Trong điều trị ngộ độc cấp, một mặt vì chưa biết ngay chất độc nào (đang chờ kết quả phân tích ), mặt khác, chất chống độc không nhiều, người bệnh có thể bị đe doạ tính mạng vì các rối loại chức phận Vì vậy điều trị triệu chứng có vai trò rất quan trọng Người ta thường sử dụng hai cách:

8.3.1 Điều trị đối kháng Dùng các chất có tác dụng dược lý đối lập nhau: ngộ độc

strichnin dùng barbiturat, ngộ độc phospho hữu cơ dùng atropin, dùng neostigmin để chống liệt cơ do các hợp chất cura gây nên để bệnh nhân khỏi chết vì liệt cơ hô hấp)

Các chất đối kháng theo cơ chế miễn dịch: các nhóm chất này được dùng nhiều trong các trường hợp ngộ độc do các động vật như rắn hoặc côn trùng, dưới dạng huyết thanh kháng độc

8.3.2 Điều trị triệu chứng Nếu bệnh nhân ngạt cần làm hô hấp nhân tạo, cho thở oxi

hoặc cacbogen Trường hợp ngộ độc bởi clor, brom, photgen, SO2 không làm hô hấp nhân tạo Nếu bi ngạt do tê liệt men phải dùng xanh methylen hoặc glutation, chúng sẽ phản ứng với nước và cung cấp oxi cho cơ thể:

Xanh methylen + H2O  Lecobase + 1/2 O2R-S-S-R + H2O  RSH + 1/2 O2Sau khi làm hô hấp nhân tạo có thể dùng thuốc kích thích thần kinh trung ương:

- Ephedrin tiêm bắp 1-2 ml dung dịch 3%

- Amphetamin: tiêm tĩnh mạch 0,01-0,02g

- Theophylin hoà tan: tiêm tĩnh mạch hoặc dưới da 0,25g x 3 lần/24 giờ

- Lobelin dung dịch 1% tiêm tĩnh mạch tối đa 0,1 g một ngày

* Chống truỵ tim mạch: tiêm các chất trợ tim như dẫn xuất của camphor, spartein, niketamid

* Chống rối loạn nước, điện giải và toan kiềm: chống mất nước và chất điện giải bằng cách truyền dung dịch glucose 5% và dung dịch NaCl trường hợp ứ nước (giảm protid máu và Na+ trong huyết tương) thì không dùng dung dịch NaCl, dùng đơn thuần glucose

Điều chỉnh toan kiềm bằng các thuốc sau:

- Nếu thừa kiềm dùng thuốc lợi niệu nhóm Fonurit như acetazolamid thải kiềm

ra nước tiểu, hoặc bù toan bằng cách truyền dung dịch NH4Cl 8,3%

- Nếu toan huyết thì truyền dung dịch NaHCO3 15%

9.1 Nhóm chất độc phân lập bằng phương pháp cất bay hơi Nhóm này có các chất

độc hữu cơ bay hơi như rượu, alđehye, cetone, HCN và cyanogen

9.2 Nhóm chất độc phân lập bằng cồn, axit Nhóm này bao gồm phần lớn các chất

hữu cơ thường gặp Để phân lập chất độc, dùng cồn 950 cho vào mẫu thử đã axit hoá bằng axit hữu cơ Ở đây có thể phân lập được các chất mang tính base như alcaloid và base tổng hợp

9.3 Nhóm chất độc phân lập bằng cách chiết thẳng với dung môi hữu cơ Bao gồm

phần lớn các chất độc trừ sâu diệt cỏ

9.4 Nhóm chất độc phân lập bằng cách vô cơ hoá mẫu thử Nhóm này gồm các kim

loại độc như arsenic, thuỷ ngân, chì

9.5 Nhóm chất độc phân lập bằng phương pháp thẩm tích (dialyse) Nhóm này gồm

các anion độc

9.6 Nhóm chất độc phân lập bằng phương pháp đặc biệt Không thuộc năm nhóm trên

như photphua, silico-fluor

Theo Stolman và Stewart, chất độc được phan loại thành 5 nhóm:

- Các khí độc và hơi độc

- Các chất chiết được bằng dung môi hữu cơ từ dung dịch nước axit

- Các chất chiết được bằng dung môi hữu cơ từ dung dịch nước kiềm

- Các kim loại độc

- Các chất độc bay hơi./

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT ĐỘC

MỤC TIÊU

Nêu được các giai đoạn của quá trình phân tích chất độc

Trình bày được phương pháp phân lập chung của chất độc vô cơ, hữu cơ

Chọn được phương pháp phân lập thích hợp cho các chất độc thường gặp

Kiểm nghiệm độc chất có một số đặc điểm chủ yếu sau:

* Mẫu thử rất phong phú đa dạng

* Cần phân lập một lượng nhỏ chất nghi vấn là chất độc, từ một lượng mẫu thử khá lớn có thành phần phức tạp

* Các chất độc trong cơ thể, trong môi trường thường không giữ nguyên cấu trúc, thành phần mà bị biến đổi, chuyển hoá Vì vậy thường phải phân tích một hổn hợp gồm chất độc và các sản phẩm chuyển hoá hoặc phân huỷ của nó

* Cần phải đánh giá đúng kết quả kiểm nghiệm Nhiều chất có thể gặp trong quá trình phân tích mẫu thử là thành phần tự nhiên của cơ thể Do vậy, kiểm nghiệm độc chất được giao cho dược sĩ, là người có hiểu biết nhất định về y học, hoá học

1 YÊU CẦU VỀ THIẾT BỊ VÀ THUỐC THỬ TRONG ĐỘC CHẤT HỌC

* Ngoài yêu cầu chung của một phòng thí nghiệm hoá học, phòng thí nghiệm kiểm nghiệm độc chất cần thêm một số trang bị sau:

- Tủ hút gió để hút chất độc, bảo vệ sức khoẻ

- Tủ lạnh để bảo quản mẫu thử và hoá chất dễ bị nhiệt phân huỷ

- Các dụng cụ đặc biệt như cột phân đoạn cất rượu

* Thuốc thử và dụng cụ

- Các hoá chất phải tuyệt đối dùng loại P.A

- Dụng cụ phải tuyệt đối dùng sạch

- Nước cất hai lần (phải cất trong bộ đốt bằng thạch anh) đựng trong bình kín bằng polyethylen

2 KIỂM TRA SƠ BỘMẪU THỬ

Trước khi bắt đầu kiểm nghiệm mẫu thử, nếu không có chỉ định cụ thể thì kiểm nghiệm viên cần thử sơ bộ trước để định hướng Dĩ nhiên kết quả thử sơ bộ không thể thay thế cho kết luận chính thức Mặt khác, không nên để những phép thử sơ bộ đó mất quá nhiều mẫu thử Thử sơ bộ có thể gồm những nội dung sau:

2.1 Nhận xét về tính chất, đặc điểm của mẫu thử Màu sắc của mẫu thử có thể gợi

cho ta nghĩ tới chất độc Ví dụ màu vàng của axit picric, acridin, màu xanh của muối đồng và chất màu của anilin, màu tím của KMnO4

Nếu mẫu thử là các niêm mạc có màu đen chứng tở axit vô cơ mạnh như axit sunfuric

Mùi của mẫu thử có thể giúp ích cho kiểm nghiệm viên, vì nhiều chất độc có mùi mạnh Ví dụ mùi hạnh nhân có liên quan đến axit cyanhydric, axit nitrobenzoic aldehyt benzoic, mùi rượu, mùi phenol Nếu mẫu thử đã để lâu có mùi thối sẽ cản trở nhiều đến việc nhận xét mùi

2.2 Kiểm tra sự có mặt của chất bảo quản Nếu mẫu thử là phủ tạng, cơ quan hoặc

tổ chức người, động vật thì để tránh thối rữa do ảnh hưởng của nhiệt độ người ta thường cho thêm chất bảo quản.Thường dùng nhất là rượu ethylic Ngoài ra có thể bảo quản bằng focmol, phenol, glycerin Nếu thử có rượu thì loại trừ cách xác định rượu, mặt khác, phải loại trừ rượu trước khi vô cơ hoá để xác định kim loại Còn focmol cản trở nhiều đến việc kiểm nghiệm khác vì nó là chất khử khá mạnh Nó có thể liên kết với cyanur, các hợp chất nhóm -NH2 Focmol cản trở tìm rượu methylic khi dùng phản ứng oxi hoá rượu thành focmol

2.3 Quan sát kĩ các vật lạ trên mẫu thử Có thể quan sát bằng mắt thường hoặc kính

lúp xem có vật lạ không Ví dụ tinh thể như mãnh sứ vỡ của As2O3, tinh thể hình lăng trụ của strychnin nitrat, các mảnh lá độc, nấm độc, các hạt thực vật Nhiều khi người

ta lấy riêng những vật lạ đó dùng kính hiển vi quan sát hình dáng, các tổ chức đặc biệt, nhất là mẫu thử có các phần thảo mộc

2.4 Thử pH của môi trường Việc xem xét pH của môi trường giúp cho kiểm

nghiệm viên mở rộng hoặc thu hẹp khối lượng công việc phải kiểm nghiệm Muốn thử

pH thì lấy một ít mẫu thử hoà tan vào nước xong dùng giấy quì kiểm tra Nếu mẫu thử có phản ứng axit thì có thể có axit hữu cơ do cơ thể tạo ra, có axit tự do hoặc muối của axit mạnh, muối của kim loại nặng Trong trường hợp này có thể thêm vài chỉ thị khác

để xem xét mức độ axit của mẫu thử Có thể dùng giấy đỏ congo hoặc giấy chỉ thị vạn năng Nếu giấy đỏ congo chuyển sang xanh thì trong mẫu thử có axit vô cơ hoặc axit hữu cơ nồng độ lớn từ ngoài đưa vào Nếu mẫu thử có tính kiềm thì có thể các muối kiềm như cacbonat, silicat, kiềm tự do (sản phẩm lên men của mẫu thử nguồn gốc động vật sinh vật cũng tạo ra amoniac và H2S) hoặc muối kiềm dễ thuỷ phân của axit yếu NaNO2, KCN Để thử sơ bộ amoniac và H2S ta lấy một ít mẫu thử cho vào ống

nghiệm và dùng 3 loại mẫu thử đặt lên miệng ống nghiệm: giấy quì đỏ thấm ướt, giấy tẩm acetat chì và giấy tẩm đồng sunfat Sau khi đun nhẹ ta thấy:

- Giấy quì chuyển màu xanh, giấy tẩm đồng sunfat cũng có màu xanh, còn giấy tẩm acetat chì không màu thì có thể có amoniac đưa từ ngoài mẫu thử vào

- Giấy quì và giấy tẩm đồng sunfat có màu xanh, giấy tẩm acetat chì có màu nâu hoặc đen thì trong mẫu thử có amoniac và H2S do quá trình lên men tạo ra Trong trường hợp này không thể đặt ra vấn đề kiểm nghiệm amoniac

2.5 Thử sơ bộ các chất độc bay hơi Dùng 5-10 g mẫu thử (nếu cần thì nghiền nhỏ)

cho vào bình nón và axit nhẹ bằng HCl, đậy kín bằng nút có đính các loại tẩm dung dịch bạc nitrat, đồng sunfat và benzidin, chì acetat và thuỷ ngân (II) clorua Đun cách thuỷ nhẹ ở 60-700C Nếu:

- Giấy bạc nitrat đen, giấy thuỷ ngân (II) clorua vàng, giấy chì acetat không màu thì mẫu thử có thể có khí H3As, H3P (hydro arsenic, phosphin)

- Giấy bạc nitrat đen, giấy thuỷ ngân (II) clorua vàng, giấy chì acetat đen thì có thể có các khí trên cùng với khí H2S (hydro sulfur)

- Giấy đồng sunfat và benzidin có màu xanh có thể có HCN (hydro cyanua) trong trường hợp này có thể gắn thêm giấy tẩm dung dịch axit picric trong kiềm, nếu có HCN giấy này chuyển sang màu hồng tím

Thử sơ bộ này có giá trị tuyệt đối về mặt âm tính

2.6 Thử sơ bộ asen bằng nghiệm pháp Riench Lấy khoảng 20 g mẫu thử, thêm vào

50 ml dung dịch HCl 18%, tất cả cho vào bình nón 100 ml Cho vào vài vòng đồng đã rửa bằng axit nitric loãng Đun nóng bình 30 phút, sau đun cách thuỷ 30 phút nữa Nếu có đủ lượng arsen thì trên vòng đồng có một lớp kim loại xám Lấy vòng đồng rửa sạch bằng rượu ethylic và ether Để ether bay hơi hết, cho vòng đồng vào ống thuỷ tinh hàn kín một đầu, đun nhẹ và làm lạnh bằng mẫu giấy lọc thấm ướt Khi có arsenic trong mẫu thử ở phần làm lạnh của ống thuỷ tinh có một vòng trắng, đưa vào kính hiển

vi sẽ thấy những tinh thể đặc biệt

2.7 Thử sơ bộ thuỷ ngân bằng nghiệm pháp Riench Làm giống như trường hợp

thử arsenic nhưng để vòng đồng tiếp xúc với dung dịch thử ở nhiệt độ thường trong 24 giờ Sau đó lấy ra rửa sạch bằng rượu ethylic và ether Sau khi cho bay hơi hết dung môi, cho vòng đồng vào ống thuỷ tinh có chứa ít tinh thể iode Hàn kín một đầu ống và đun nhẹ nếu có thuỷ ngân sẽ có vòng tinh thể HgI2 màu đỏ bám ở vòng thuỷ tinh, soi kính hiển vi sẽ thấy tinh thể hình quả trám đặc biệt

Trong hai nghiệm pháp Riench thử sơ bộ arsenic và thuỷ ngân, việc xuất hiện vòng hợp chất xám hay đen, đỏ thì chưa thể chứng minh ngay được là arsenic hay thuỷ ngân, vì một số kim loại khác như bismut, antimon, cadmi cũng có vết tương tự Do vậy cần phải đốt thăng hoa và soi tinh thể

2.8 Thử sơ bộ alcaloid và một số base hữu cơ có phản ứng giống alcaloid Lấy

khoảng 40-50 ml nước tiểu, nước dạ dày đem đi kiềm hoá bằng amoniac (phản ứng với giấy quì), chiết bằng ether 3 lần Đem dịch chết bốc hơi đến khô và thử phản ứng của alcaloid với thuốc thử Dragendorff hoặc Munier-Machbeuf nếu phản ứng dương tính là có alcaloid hoặc base hữu cơ tổng hợp: dẫn xuất phenothiazin, dẫn xuất pyradon (antipyrin, pyramydon) Muốn xác định cụ thể hơn cần phải dùng các phản ứng đặc hiệu

2.9 Thử sơ bộ một số chất độc hữu cơ chiết ở môi trường axit Cách chiết: lấy một

lượng mẫu thử thích hợp, axit hoá đến pH = 4,5 và lắc mạnh với đồng thể tích ether hoặc chloroform sau khi tách lớp, rút pha dung môi, để bay hơi đến khô và làm phản ứng một số chất:

- Bacbiturat: dùng phản ứng Parris: tạo thành phức hỗn hợp có màu hồng với coban nitrat và diethylamin trong môi trường methanol (cho vài giọt dung dịch bacbiturat trong ether lên một băng giấy lọc Để khô thêm vài giọt coban nitrat 3% trong methanol sau khi giấy khô để lên miệng lọ đựng amoniac sẽ có màu hồng)

- Thuốc trừ sâu photpho hữu cơ: dùng phản ứng ức chế enzym cholinesterase

- Salicylat và dẫn xuất (salaid, aspirin) dùng phản ứng với dung dịch FeCl3 5% (với aspirin cần thuỷ phân ở môi trường kiềm trước khi thử) cho màu tím

- các nitrophenol (mon, dinitriphenol, dinitro O-cresol ) đem khử hoá bằng kẽm trong môi trường axit chlohydric Thêm FeCl3 5% sẽ có màu đỏ

3 PHƯƠNG PHÁP CHUNG TRONG KIỂM NGHIỆM CHẤT ĐỘC

Mẫu của kiểm nghiệm chất độc rất phức tạp và hàm lượng chất độc trong mẫu

ít, nên phải chọn các phương pháp kiểm nghiệm chất độc thích hợp để có thể phân lập và xác định chất độc một cách chính xác và ít tốn kém

Có thể chia quá trình phân tích chất độc thành ba bước chủ yếu sau:

- Chiết xuất chất độc (extraction)

- Phân tách (separation): với các phương pháp sắc ký

- Xác định chất độc (identification): thường dùng các kỹ thuật đo phổ

3.1.Chiết xuất chất độc (Extraction)

Chọn dung môi thích hợp để chiết chất độc khởi mẫu, tỷ lệ sử dụng thường là

5 - 2 5 thể tích dung môi cho 1 thể tích chất độc Có thể dùng một hay phải kết hợp nhiều kỹ thuật chiết tuỳ vào đặc tính lý hoá của chất độc trong mẫu

Các kỹ thuật chiết thường sử dụng là:

- Xay với dung môi (blending)

- Lắc với dung môi (shaking)

- Chiết soxhlet

- Chiết xuất lởng siêu tới hạn (supercritical fluid extraction)

3.1.1.Xay với dung môi (blending)

Thường áp dụng nhất trong trường hợp các mẫu chứa chất độc là tổ chức, mô hay thức ăn chứa chất độc

Tiến hành: cho mẫu và dung môi vào máy xay, xay trong 5 - 1 5 phút Lấy phần dung môi đã hoà tan chất độc ra

3.1.2 Lắc với dung môi (shaking)

Có thể dùng máy lắc hay lắc tay Phương pháp này có ưu điểm là có thể chiết (lắc) trong thời gian dài (24 giờ)

3.1.3.Chiết soxhlet

Chiết soxhlet, có thể dùng một dung môi hay hỗn hợp dung môi chiết Nguyên tắc là dùng một lượng dung môi nhất định qua hệ thống hồi lưu để lấy hết các chất cần thiết

3.1.4.Chiết xuất lỏng siêu tới hạn (supercritical fluid extraction)

Dung môi chiết khi thay đổi điều kiện áp suất nhiệt độ sôi sẽ thay đổi Dung môi trong một điều kiện kết hợp cả áp suất và nhiệt độ để đạt trạng thái trên nhiệt độ tới hạn, ở trạng thái này dung môi vừa thể hiện đặc tính của cả dạng lởng và khí Khi đó dung môi sẽ xâm nhập vào mẫu như dưới dạng khí, nhưng có đặc điểm hoà tan như một chất lỏng.CO2 thường được lựa chọn cho chiết xuất siêu tới hạn

- Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

- Điện di mao quản (CE)

3.3 Xác định (identification)

Để xác định chất độc phương pháp được dùng phần lớn là đo phổ Các phương pháp đo phổ thường sử dụng là:

Bảng 1.1 Ứng dụng của các kỹ thuật quang phổ

Phổ UV-Vis Thường dùng dể định lượng

Phổ quỳnh quang Thường nhạy hơn với nồng độ thấp hơn UV-Vis

Phổ hồng ngoại (IR) và

Raman

Dùng trong phương pháp dấu vân tay

Quang phổ ngọn lửa Dùng định tính hay định lượng kim loại, kim loại

nặng

Phổ cộng hưởng từ hạt

nhân (MNR)

Được đùng cho hầu hết chất hữu cơ

Khối phổ (MS) Dùng xác định và định lượng và phổ này thường dùng

kết hợp sắc ký khí và lỏng

4 Lấy mẫu, bảo quản mẫu cho quá trình phân tích

4.1 Nước tiểu

Mẫu nước tiểu rất cần thiết cho quá trình phân tích chất độc vì thể tích mẫu lớn

và nồng độ chất độc trong mẫu nước tiểu thường cao hơn trong máu Sự hiện diện của thành phần chuyển hoá của chất độc trong mẫu nước tiểu cũng giúp cho định danh chất độc Mẫu được lấy khoảng 50ml (đối với người lớn) và không thêm chất bảo quản Mẫu nước tiểu được lấy càng sớm càng tốt, đặc biệt là trước khi bệnh nhân được sử dụng thuốc điều trị

4.2 Dịch dạ dày

Mẫu dịch dạ dày có thể có do bệnh nhân nôn ói hay từ dịch hút rửa dạ dàỵ Khi lấy mẫu dịch dạ dày cần lấy ở phần đầu của dịch rửa dạ dày, vì ở phần sau thường nồng độ chất độc bị loãng Thể tích mẫu khoảng 20ml và không có chất bảo quản Mẫu dịch dạ dày chứa nhiều thức ăn nên phân bố chất độc thường không đồng đều, nên cần phải tiến hành lọc hay ly tâm trước khi phân tích Mẫu khi được lấy sớm có thể chứa lượng lớn chất độc và thường không có chất chuyển hoá của nó

4.3 Máu

Mẫu máu, huyết tương hay huyết thanh đều được sử dụng trong phân tích định lượng chất độc Trong trường hợp chất độc là carbon monoxid hay cyanid thì mẫu máu cần cho định lượng là mẫu máu toàn phần (gồm cả huyết tương và huyết cầu),

ở người lớn, mẫu được lấy khoảng l0ml và được đựng trong ống có cho heparin

Thông thường không có sự khác biệt giữa nồng độ chất độc trong huyết tương hay huyết thanh Tuy nhiên nếu chất độc không phân bố trong hồng cầu thì mẫu máu bị huyết giải làm loãng nồng độ chất độc Ở bệnh nhân nghi ngò ngộ độc CO, khi lấy mẫu tránh để khoảng không khí trong ống phía trên mẫu

5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT ĐỘC

VÔ CƠ

Độc tính của chất độc hữu cơ thường thể hiện bằng cả phân tử chứ không riêng thành phần các nguyên tử tạo nên nó, thậm chí khi thay đổi một gốc hay nhớm chức nào của phân tử cũng làm giảm độc tính hay ngược lại

Đối với các chất độc vô cơ thì ngược lại Cả nguyên tố vô cơ lẫn muối của nó đều mang tính độc Cho nên khi xác định yếu tố gây độc, chỉ cần xác định nguyên tố gây độc không cần phải xác định cả hợp chất của nó

Các chất độc vô cơ gồm một số kim loại như: As, Hg, Bi, Cu, Pb, Zn, Mn, Cr,

Ni, Co, Ba, Một số gốc acid độc như: nitrit, florua, oxalat, clorat, các acid và kiềm mạnh

Tuỳ theo phương pháp phân lập các chất độc vô cơ từ các mẫu thử hữu cơ người ta chia nó thành ba nhớm chính:

- Các chất độc vô cơ được phân lập bằng phương pháp vô cơ hoá: các kim loại

- Các chất độc vô cơ được phân lập bằng phương pháp thẩm tích: các anion độc

- Các chất độc vô cơ được phân lập bằng phương pháp đặc biệt

5.1 Phương pháp vô cơ hoá

Các muối kim loại nặng có khả năng liên kết protein động vật hay thực vật tạo những hợp chất bền vững kiểu albuminat, các albuminat kim loại không phân ly nên không xác định được kim loại nếu không tiến hành vô cơ hoá

Vô cơ hoá là quá trình đốt cháy chất hữu cơ để giải phóng kim loại dưới dạng ion Vô cơ hoá đôi khi không đi tới đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ thành H20, CO2

và các chất đơn giản khác mà chỉ có mục đích tạo các hợp chất đơn giản hơn, kém bền vững hơn có khả năng dễ dàng bị phá huỷ tiếp tục

Các phương pháp vô cơ hoá phổ biến là:

- Vô cơ hoá khô

- Vô cơ hoá ướt

5.1.1 Phương pháp vô cơ hoá khô

Để vô cơ hoá theo phương pháp này người ta đun mẫu thử với một số muối có

tính oxy hoá ở dạng bột như KNO3, NH4NO3 hay có thể tiến hành đốt đơn giản Phương pháp đốt đơn giản: phương pháp này dùng xác định sự có mặt của các muối của Bi, Zn, Cu, Mn, nhưng ngày nay ít dùng

Phương pháp đốt với hỗn hợp Na2CO3 và NaNO3: phương pháp này ít được

sử dụng vì chỉ thực hiện được với lượng mẫu thử nhỏ từ 5-10g Một số kim loại khi đốt ở nhiệt độ cao sẽ bay mất như Hg Phương pháp này thường dùng tìm asen trong nước tiểu, tóc, móng tay

5.1.2 Phương pháp vô cơ hoá ướt

Phương pháp vô cơ hoá bằng clo mới sinh (HCl + KClO 3 )

Nguyên tắc:

KClO3 + 6 HCl  KC1 + 3 Cl2 + 3 H2O

C12 + H2O 2 HCl + [O]

Oxy nguyên tử sinh ra trong phản ứng sẽ phá huỷ chất hữu cơ chuyển nó thành

H2O và CO2 Các kim loại sẽ ở dạng muối clorid

- Nhược điểm:

Thời gian đốt tương đối lâu, nhất là thời gian đuổi khí Clo

Vô cơ hoá không được hoàn toàn

Gây mất mát một số kim loại: As, Hg, Pb, Cu

Phương pháp này trong thực tế ít được sử dụng

Phương pháp vô cơ hoá bằng hỗn hợp H 2 SO 4 và HNO 3

Vai trò của acid H2SO4và HNO3 là oxy hoácác chất hữu cơ Đầu tiên acid

H2SO4 có thế năng oxy hoá thấp nhưng sau mẫu thử bị mất nước nên nhiệt độ sôi của hỗn hợp tăng lên và làm tăng tác dụng oxy hoá của H2SO4

- Ưu điểm:

Thời gian phá huỷ hoàn toàn chất hữu cơ tương đối nhanh

Đạt độ nhạy cao đối với nhiều cation so với một số phương pháp vô cơ hoá khác Thể tích dịch vô cơ hoá thu được tương đối nhỏ

- Nhược điểm:

• Làm mất một lượng đáng kể thuỷ ngân

Vô cơ hoá bằng hỗn hợp acid H 2 SO 4 , NHO 3 và HClO 4

- Ưu điểm:

Oxy hoá được gần như hoàn toàn chất hữu cơ (99%)

Tốn ít tác nhân oxy hoá

Rút ngắn được 2,5 - 3 lần thời gian so với phương pháp sulfonitric

Thể tích dịch vô cơ hoá nhỏ

Amoni nitrat trong acid sulfuric cũng tạo thành acid nitric Phương pháp này

đố gây nguy hiểm cho người làm việc

6 Phương pháp lọc và thẩm tích phân lập các anion

Các chất phân lập bằng phương pháp lọc hay thẩm tích gồm:

- Các acid vô cơ: acid nitric, acid sulfuric, acid clohydric

- Các kiềm: natri hydroxid, kali hydroxid, amoni hydroxid

- Các anion độc: nitrit, nitrat, oxalat, borat,

Phương pháp lọc đơn giản: khuấy đều mẫu thử với nước cất, để yên 2 giờ rồi lọc Dùng acid tricloacetic loại protein và lọc một lần nữa Dịch lọc dùng làm các phản ứng tìm anion độc

Phương pháp dùng màng bán thấm: màng này chỉ cho các anion đi qua

7 Các phương pháp xác định chất độc kim loại

Có nhiều phương pháp xác định kim loại Trong kiểm nghiệm độc chất thường

sử dụng các phương pháp vi lượng, vì kim loại độc trong các mẫu thường rất nhỏ Các phương pháp được dùng như: phương pháp hoá học, phương pháp tạo phức màu với thuốc thử hữu cơ rồi chiết đo quang, sắc ký, quang phổ, quang phổ hấp thụ nguyên tử

8 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT ĐỘC HỮU CƠ

Các phương pháp dùng phân lập chất độc hữu cơ:

- Phương pháp cất kéo theo hơi nước (dùng cho các chất độc dễ bay hơi)

- Phương pháp chiết xuất với dung môi hữu cơ

- Các phương pháp đặc biệt khác

Theo phương pháp phân lập, các chất độc hữu cơ được phân loại thành:

- Các chất dễ bay hơi phân lập bằng phương pháp cất: ethanol, cyanua, aldehyd, ceton, cloralhydrat, phenol, hydrocarbon,

- Các chất độc phân lập bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ kém phân cực ở pH acid:barbituric, acid oxalic, acid salicylic, glycozid,

- Các chất độc phân lập bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ kém phân cực ở pH kiềm: alcaloid, dẫn xuất phenothiazin, amphetamin và một số chất gây ảo giác

- Các chất độc phân lập bằng các kỹ thuật sắc ký khí: thuốc trừ sâu ,…

8.1 Phương pháp cất

Dụng cụ cất kéo hơi nước gồm 3 phần chính:

- Bình sinh hơi nước

8.2 Phương pháp chiết xuất với dung môi hữu cơ kém phân cực

Chọn dung môi hữu cơ có hệ số phân bố K (K = CNước/ CDung môi) càng nhỏ càng tốt Các dung môi hữu cơ thường dùng là:

- Ether, ether dầu hoả: ít tạo nhũ tương với nước, dễ bay hơi, không làm hư hoạt chất, dễ gây cháy và nổ

- Chloroform: là dung môi tốt của nhiều chất hữu cơ nhưng lại dễ gây nhũ tương

- Các dung môi khác như acetatetyl, benzen, cồn amylic ít dùng

Phương pháp chiết

- Chiết với dung môi hữu cơ kém phân cực ở pH acid gồm:

+ Nhóm salicylat gồm etylsalicylic (aspirin), methyl salicylat, acid salicylic + Nhóm barbiturat: phénobarbital, barbiturat, amobarbital

+ Các chất khác như: acid oxalic, pheriol, mefenamic acid, các glycozid, + Nhóm benzodiazepin

- Chiết với dụng môi hữu cơ kém phân cực ở pH kiềm

Gồm các thuốc như: thuốc nhóm opioid (codein, dextropropoxyphen, methadon, morphin, pethidin, fentanyl), cocain, atropine, aconitin, kháng sốt rét (cloroquin và quinin), strychnine, amphetamine và một số chất gây ảo giác, nhớm phenothiazin (clopromazin, promethazin, thioridazin ), nhớm chông trầm cảm ba vòng (imipramin, trimipramin, amitriptylin ), kháng histamin (eyclizin và diphaenhydramin), một số thụốc tim mạch (lidocain, propranolon, verapamil, quinidin)

8.3 Một số phương pháp chiết xuất chất độc bằng dung môi hữu cơ

Phương pháp Stass - Otto - Ogier (S.O.O)

Phương pháp Stass nguyên thuỷ

Phương pháp này do Stass, một nhà độc chất học người Bỉ đề nghị năm 1850, chủ yếu để phân lập các alcaloid từ phủ tạng Sau đó phương pháp này được Otto và Ogier cải tiến cho hoàn chỉnh thêm Phương pháp nguyên thuỷ có hai giai đoạn:

Xử lý mẫu: Stass dùng cồn để tách các alcaloid ra khỏi protein, cồn có nhiều

ưu điểm như tính trơ về hoá học, tinh khiết, tan trong nước, có khả năng tan cao, có thể loại dễ dàng bằng sự chưng cất, có thể kết tủa protein Stass acid hoá mẫu bằng acid tartric để alcaloid ở dạng tartrat alcaloid dễ tan trong cồn hơn Ngoài ra cồn còn có tác dụng gây tủa protein trong mẫu phủ tạng Lọc loại bở protein ta được dung dịch cồn chứa tartrat alcaloid Chưng cất dịch chiết cồn ở áp suất thấp để loại cồn Chiết bằng dung môi hữu cơ: dịch cất được kiềm hoá bằng KHCO3 hay NaHCO3 (dùng kiềm yếu vì kiềm mạnh sẽ làm hoà tan các alcaloid có nhân phenol như morphin do tạo morphinat, hay thuỷ phân các alcaloid có nhớm ester như