О. І. Панасенко, Т. О. Самура, І. М. Кейтлін, В. В. Парченко, А. С. Гоцуля, І. В. Мельник, О. А. Кремзер, В. П. Буряк, Р. О. Щербина, В. О. Саліонов, А. А. Сафонов, С. М. Куліш, Н. А. Постол, Ю. В. Тимошик

Запорізький державний медичний університет

ВИКОРИСТАННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ВИКЛАДАННЯ ТОКСИКОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ

Токсикологічна хімія є однією з фахових дисциплін, які надають можливість випускникам вищих навчальних медичних (фармацевтичних) закладів працювати на посаді хіміка-токсиколога при проведенні судово-медичної експертизи [2, 5].

Токсикологічна хімія, як наука, в останній час зазнала істотні зміни. Поява нових лікарських засобів з доволі значним токсичним впливом на організм людини, незаконне вироблення отруйних та наркотичних речовин спричинила необхідність суттєвих змін, як при викладанні токсикологічної хімії, так і при ії застосуванні в практиці судово-хімічної експертизи [6, 8]. Значне розширення кола токсикантів, особливо органічної природи, що в свою чергу потребує удосконалення методів ізолювання досліджуваних речовин, розділення, ідентифікації, і що особливо важливо, їх кількісне визначення у полікомпонентних сумішах. У зв’язку із вищезазначеним, у теперішній час, проведення хіміко-токсикологічних досліджень вимагає використання фізико-хімічних методів для вирішення проблеми хіміко-токсикологічного аналізу.

Таким чином, викладання токсикологічної хімії зміщується в бік більш поглибленого вивчення фізико-хімічних методів аналізу, що знайшло відображення у сучасних підручниках та навчально-методичних посібниках [1,3,7,11,12].

Хімічні методи хіміко-токсикологічного аналізу в теперішній час застосовується доволі рідко і це пов’язано із тим, що вони не дозволяють проводити ідентифікацію токсикантів, які мають подібну хімічну структуру, потребують тривалого часу для їх виконання та використання отруйних реагентів [4].

В основі хіміко-токсикологічного аналізу знаходяться методи дослідження, які притаманні аналітичній та фармацевтичній хімії. В теперішній час значно зросли вимоги до можливостей токсикологічних лабораторій по виконанню на сучасному рівні розвитку аналітичної хімії та методології спеціалізовані дослідження токсикантів різних за своєю природою в межах судово-хімічних, наркологічних, криміналістичних експертиз, а також в області профпатології, клінічної фармакології та клінічної біохімії. Слід зазначити, що при цьому методи виявлення та кількісного визначення токсикантів постійно удосконалюються та ускладнюються.

При викладанні токсикологічної хімії на кафедрі токсикологічної та неорганічної хімії Запорізького державного медичного університету особлива увага приділяється фізико-хімічним та інструментальним методам хіміко-токсикологічного аналізу (ультрафіолетова спектрофотометрія, спектрофотометрія у видимій частині спектру, флюоресценція, фосфоресценція, хемілюмінесценція, тонкошарова хроматографія, паперова хроматографія, колонна хроматографія, високоефективна рідинна хроматографія, капілярний електрофорез, мас спектрометрія, газова хроматографія). Хроматографія у всіх її варіантах є універсальним методом аналізу різних речовин. Практично усі класи токсикантів, у я кому б порядку їх класифікувати – за хімічною будовою або за фармакологічною дією, досліджені тим або іншим методом хроматографії. Так, метод тонкошарової хроматографії, завдяки своїй простоті , експресності, низькій вартості аналізу до теперішнього часу широко застосовується в практиці судово-токсикологічних досліджень [10].

Студенти фармацевтичного факультету Запорізького державного медичного університету при вивченні токсикологічної хімії виконують лабораторні роботи по ізолюванню з біологічного матеріалу (кров, плазма крові, сеча, печінка та ін.), ідентифікації та кількісному визначенню сильнодіючих лікарських засобів (барбітурати, похідні 1,4-бензодіазоліну фенотіазину, антидепресанти, алкалоїди групи опію, канабіноїди, фенілалкіламіни) із використанням тонкошарової хроматографії.

При хіміко-токсикологічних дослідженнях газорідинну хроматографію використовують не тільки при дослідженні субстанцій та лікарських форм – найчастіше за все для ідентифікації та визначенні решток летких розчинників, сліди яких залишаються у препаратах при їх одержуванні. При хіміко-токсикологічному аналізі метод високоефективної рідинної хроматографії став одним з основних методів визначення сильнодіючих та наркотичних речовин, а також допоміжних речовин і сторонніх домішок.

При проведенні лабораторно-практичних занять у приміщенні токсикологічного відділення Запорізького обласного бюро судово-медичної експертизи студенти під керівництвом викладача виконують дослідження по визначенню домішок до алкогольних напоїв, виявленню «легких отрут» в процесі експертизи при алкогольному сп’янінні.

Найбільш доступними для використання у хіміко-токсикологічному аналізі є спектрофотометричні методи, зокрема, спектрофотометрія у інфрачервоному та ультрафіолетовому ділянках спектра та їх різні модифікації. Зазначенні методи відрізняються перед усім достатньо високою чутливістю селективністю, відтворюваністю. Ці методи включені до науково-практичного посібника з хіміко-токсикологічного аналізу, що виданий Всесвітньою Організацією охорони здоров’я (WHO) і є обов’язковими для використання при проведенні токсикологічних аналізів [9].

Для встановлення ідентичності токсикантів використовують ІЧ-спектрометрію – метод, який забезпечує найбільш об’єктивну інформацію. В програмі курсу з токсикологічної хімії передбачені лабораторно-практичні заняття по одержанню та порівнянню ІЧ-спектрів досліджуваних речовин із спектрами стандартних зразків. Значна увага приділяється вивченню розділів «Спектрофотометрія в ультрафіолетовій та видимій ділянках спектру». Студенти оволодівають навичками роботи на спектрофотометрі, виконують роботи по визначенні вмісту токсикантів у зразках, що надаються для аналізу. На заняттях з токсикологічної хімії майбутні фахівці знайомляться із заходами роботи на атомно-абсорбційному спектрометрі, проводять роботи визначення «металевих отрут» у різних об’єктах органічного та неорганічного походження.

Висновки

Фізико-хімічні методи все ширше впроваджуються до фундаментальних хіміко-токсикологічних досліджень. Вища фармацевтична освіта передбачає більш значне усвідомлення матеріалу, що вивчається, забезпечує фундаментальну підготовку, яка дозволить майбутньому фахівцю-провізору вирішувати різні проблеми, що висуває науково-технічний прогрес, сприяє творчому мисленню та формуванню науково-дослідницьких навичок у хіміко-токсикологічному аналізі.

ЛІТЕРАТУРА

1. Вельчинська О. В., Ніженковська І. В. Токсикологічна хімія. Отруйні речовини та їх біотрансформація: навчальний посібник / О. В.Вельчинська, І. В. Ніженковська. – Київ: «АДЕФ-Україна», 2015 – 320 с.

2. Закон України «Про судову експертизу» від 25.02.1994 р., №4038 – XII // Відомості Верховної Ради України. – 1994. – №28. – ст. 232. – Електронна версія ред. 19.11.2012 р.

3. Крамаренко В. П. Токсикологічна хімія / В. П.Крамаренко. – Київ: Вища школа, 1995. – 423 с.

4. Крамаренко В. Ф. Химико-токсикологический анализ. Практикум. – Київ: Вища школа, 1982. – 272 с.

5. Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 28.10.2002 р., № 385 «Про затвердження переліків закладів охорони здоров’я, лікарських, провізорських посад та засад медичних спеціалістів з фармацевтичною освітою у закладах охорони здоров’я».

6. Наказ Міністерства охорони здоров’я від 25.05.2010 р. № 432 «Інструкція про проведення судово-медичної експертизи».

7. Ніженковська І. В., Вельчинська О. В., Кучер М .М. Токсикологічна хімія: підручник / І. В.Ніженковська, О. В. Вельчинська, М. М. Кучер. – Київ: ВСВ «Медицина», 2012. – 372 с.

8. Побочное действие лекарств: учебник-справочник / [С. М. Дроговоз, А. П. Гудзенко, Я. О. Бутко и др.]. – Харьков: «СИМ», 2010 – 480 с.

9. Flanagan R. Y. Basic Analytical Toxicology / R. Y. Fanagan // WHO, Geneva, 1995. – 625 p.

10. Fundamentals of Analytical Toxicology / Authors R. I. Flanagan, A. A. Taylor, I. D. Watson, R. Whelpton. – London, UK: John Wiley and Sons, 2008. – 505 p.

11. Pharmaceutical Toxicology in Practice / Editied by Alberto Lodola, Jeanne Stadlec. – New York: John Wiley and Sons, 2011 – 261 p.

12. Toxicological chemistry and biochemistry. Third edition / Editied by Stanler E. Manahen. – Florida: CRC Press, 2003 – 424 p.