Физико-химические свойства. Токсичность

Кафедра Мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для студентов по курсу «Токсикология и медицинская защита»

 

Тема № 2 Токсичные химические вещества раздражающего действия

 

 

Оренбург 2009 год.

 

ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА

РАЗДРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

Общая характеристика

Раздражающим называется действие химических веществ на окончания чув­ствительных нервных волокон, разветвляющихся в покровных тканях, со­провождающееся рядом местных и общих рефлекторных реакций и субъек­тивно воспринимаемое как неприятное чувство покалывания, жжения, рези, боли и т. д.

Раздражающее действие присуще большому количеству химических соединений и, в том числе, широко используемых в хозяйственной деяте­льности. Среди них: галогены (хлор, бром), альдегиды (акролеин), кетоны (ацетон), пары кислот, ангидриды кислот и др. Выраженность раздра­жающего действия в каждом конкретном случае определяется строением токсиканта, его количеством в окружающем воздухе и местом апплика­ции. Большинство веществ, действуя в концентрациях, вызывающих раз­дражение слизистых оболочек (глаз, дыхательных путей), инициируют и иные формы токсического процесса.

Вещества, обладающие высокой избирательностью в действии на чув­ствительные нервные окончания, разветвляющиеся в покровных тканях, называются раздражающими. Поражение ими в реальных условиях, как Г правило, ограничивается проявлениями исключительно раздражающего действия. Такие вещества могут использоваться в качестве 0В или средств самозащиты.

Для раздражающих ОВ средне эффективная концентрация местного действия в тысячи раз меньше средне смертельной. Поэтому их рассмат­ривают как временно выводящие из строя живую силу противника. На предмет возможности создания новых образцов раздражающих ОВ разное время изучались следующие классы соединений:

1. Алифатические и ароматические галогенированные кетоны.

2. Производные нитрилов.

3. Ароматические мышьякорганические соединения.

4. Эфиры форбола и дитерпеновые эфиры.

5. Другие ароматические и гетероциклические соединения.

По способности сообщать галогенированной молекуле кетона свойст­ва раздражающего агента атомы галогенов располагаются в последовате­льности:

F < СL < Вг < I. Среди алифатических кетонов наиболее активны бромпропанон и бромбутанон (оба вещества — жидкости), среди галогенпроизводных ароматических кетонов — хлорацетофенон (по номенклату­ре ОВ иностранных армий — СN).

Общая токсичность нитрилов снижается при введении в молекулу га­логена. Раздражающее действие при этом, напротив, усиливается. Среди веществ этой группы наиболее известны бромбензилцианид (СА) и ортохлорбензальмалонодинитрил (СS).

Некоторые производные трехвалентного мышьяка обладают выра­женным раздражающим действием. В этих соединениях за счет двух ва­лентностей осуществляется связь мышьяка с органическим радикалом. Третья, как правило, занята галогеном или СN-группой. Влияние ато­мов галогенов на физиологическую активность мышьякорганических ве­ществ противоположно тому, которое они оказывают на ОВ двух первых групп. Активность токсикантов изменяется в ряду производных I<Br<CL. СN-группа в наибольшей степени усиливает биологический эффект. Наиболее известным представителем группы является фенарсазинхлорид (адамсит — DM). Но и другие ароматические мышьякорганические сое­динения обладают высокой раздражающей активностью. Среди них: дифенилцианарсин (DС), дифенилхлорарсин (DА) и др.

Высокой раздражающей активностью обладают соединения сложного строения, такие как дибензоксазепин (СR), экстракт красного перца — капсаицин, морфолид пеларгоновой кислоты, метоксициклогептатриен (СН) и др.

Раздражающие ОВ используются правоохранительными органами как средства борьбы с нарушителями общественного порядка и для подав­ления террористов и криминальных элементов. В некоторых странах устройства, снаряженные раздражающими веществами, продаются для индивидуального пользования в целях самозащиты. Хотя полагают, что правильное применение раздражающих веществ обеспечивает формиро­вание транзиторного токсического эффекта без Серьезных последствий для пострадавшего, тем не менее результаты применения этого оружия порой трудно контролируемы, а формирующиеся эффекты малоопреде­лены. Непреодолимое желание скорее выбраться из зараженной атмо­сферы практически всегда провоцирует панику.

Широкое применение веществ может привести к появлению большо­го числа пострадавших, при этом не исключено поражение привлекаемо­го для оказания помощи медицинского персонала веществами, сохранив­шимися на одежде и кожных покровах пораженных.

Наиболее чувствительными к раздражению являются покровные тка­ни, в которых плотность нервных окончаний наивысшая, где они более доступны действию химических веществ. Это, прежде всего, конъюнкти­ва глаз, слизистая оболочка дыхательных путей. Покровные ткани в этих областях имеют особенности строения, иннервации и поэтому неодина­ково чувствительны к различным веществам.

Некоторые соединения вы­зывают преимущественное раздражение органа зрения и потому называются слезоточивыми 0В (лакриматоры), другие — носоглотки и органов дыхания (чихательные ОВ — стерниты).

Галогенированные кетоны и нитрилы проявляют свойства лакриматоров, мышьякорганические соединения — стернитов, остальные в равной степени раздражают глаза и дыхательные пути (и даже кожу).

Ранее при разработке образцов химического оружия планировалось применение в военных целях не только «чистых» ОВ, но и их смесей. На­пример, рецептура CNS представляла собой смесь хлорацетофенона, хло­роформа и хлорпикрина. Действие таких рецептур сопровождается разви­тием не только раздражающего, но и более тяжелых процессов, например отека легких.

Промышленные токсиканты, обладающие выраженным раздражаю­щим действием, могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Разли­чие доз, вызывающих явление непереносимого раздражения слизистых оболочек и смертельное действие, у таких соединений может быть не столь большим, как у ОВ, поэтому в химических очагах, образуемых эти­ми токсикантами при авариях и катастрофах, часто могут наблюдаться и угрожающие жизни формы патологии.

Физико-химические свойства. Токсичность

Большинство ОВ раздражающего действия являются твердыми вещества­ми, не растворяющимися в воде, не летучими при обычной температуре окружающего воздуха. Поэтому их применение в военных целях сопря­жено с необходимостью использования специальных устройств для гене­рации аэрозолей. При этом создаются условия, обеспечивающие форми­рование ядовитого облака с диаметром частиц 0,5-2 мкм. Для создания обширных зон (с глубиной заражения до 10 км) применяются ядови­то-дымовые шашки. В эпицентре зоны заражения концентрация веществ может достигать 2—5 г/м³.

Для увеличения стойкости 0В на местности используют специальные рецептуры. Так, во Вьетнаме армией США (70-е гг. XX в.) применялись две рецептуры: CS-1 и CS-2. CS -1 — практически чистое вещество — за­ражало территорию примерно на 2 нед, а CS -2 — более стойкая рецептура, в которой каждая частица кристаллического CS покрыта водоотталки­вающей пленкой из силикона, — вызывало заражение местности на срок до месяца.

Некоторые свойства ОВ раздражающего действия представлены втабл.