ТОКСИКОЛОГІЧНА ХІМІЯ

ТОКСИКОЛОГІЧНА ХІМІЯ (грец. toxicon — отрута + logos — слово; старолат. chymia < арабське el-kimiya < грец. chemia) — спеціальна фармацевтична наука, яка вивчає методи виділення, очищення, виявлення й кількісного визначення отруйних і сильнодіючих речовин, а також їх метаболітів в об’єктах різної природи: біологічному матеріалі тваринного і рослинного походження, викидах промислових підприємств у вигляді стічних вод, викидів в атмосферу і на ґрунт, у сільськогосподарській продукції та ін. Т.х. виникла з потреб судово-медичної токсикології як одного з розділів судової медицини для встановлення причин отруєння. Завдання Т.х.: 1) розроблення нових та вдосконалення існуючих методів аналізу отрут і їх метаболітів у різних об’єктах; 2) розроблення ефективних методів очищення витяжок, отриманих з об’єктів при хіміко-токсикологічному аналізі; 3) упровадження в практику хіміко-токсикологічного аналізу нових чутливих і специфічних реакцій та методів виявлення токсичних речовин, виділених із відповідних об’єктів (хроматографії, спектроскопії та ін.); 4) розроблення й упровадження в практику хіміко-токсикологічного аналізу чутливих методів кількісного визначення токсичних речовин; 5) вивчення метаболізму токсичних речовин в організмі та розроблення методів їх аналізу. Хіміко-токсикологічний аналіз — це сукупність науково обґрунтованих методів, які застосовуються на практиці для виділення, виявлення й кількісного визначення токсичних речовин. Метою хіміко-токсикологічного аналізу різних об’єктів є надання допомоги суду і слідству в справах розслідування вбивств або нещасних випадків; медичній службі — у порятунку життя людей; екологічній службі — у боротьбі за чистоту води, землі, їжі, повітря, що впливає на здоров’я людей.

Залежно від обраних для аналізу об’єктів і питань, які необхідно вирішити, виділяють такі розділи Т.х.: 1) судова хімія, яка вивчає методи дослідження в біологічному матеріалі отруйних речовин, що викликали загибель людини, а також різних речових доказів (засоби вбивства, гроші, цінності, одяг — усе, що використовується в ході розслідування справи); 2) лабораторний експрес-аналіз гострих інтоксикацій розглядає методи дослідження отруйних речовин у біологічних рідинах живих людей з метою надання допомоги лікарю в їх порятунку; 3) аналіз залишкової кількості пестицидів вивчає методи дослідження отруйних речовин у воді, землі, їжі з метою запобігання захворюванням і загибелі людей; 4) санітарно-хімічний аналіз приділяє увагу методам дослідження отруйних речовин у повітрі заводів і фабрик з метою запобігання професійним захворюванням людей.

Історія розвитку. Т.х. — одна із профільних дисциплін у системі вищої фармацевтичної освіти. До 1965 р. ця наука мала назву «Судова хімія» і виникла з потреб судової медицини, органів суду і слідства. Поява Т.х. як науки зумовлена тим, що в деяких випадках для встановлення причин смерті, яка настала внаслідок отруєння, необхідно застосувати спеціальні методи хімічного аналізу. Ще в XVI ст. на перших етапах розвитку цієї науки об’єктами судово-хімічного аналізу були отруйні сполуки металів та деякі отруйні рослини і препарати з них. Перші судово-хімічні дослідження проводилися в аптеках великих міст, де працювали фармацевти, які мали відповідні знання з хімічного аналізу. При дослідженні отруйних рослин і препаратів з них (екстрактів, настойок) у той час обмежувалися визначенням зовнішніх ознак рослин, кольору, запаху, а іноді й смаку препаратів з досліджуваних рослин, встановленням поведінки тварин, у шлунок яких уводилися ці препарати. Першими центрами судово-хімічних досліджень у Росії були аптеки. У 1716 р. Петро I видав указ про проведення розтину трупів з метою встановлення причин смерті. Після цього указу в Росії розпочалася підготовка судових медиків, які здійснювали б розтин трупів. Розвитку судово-хімічного дослідження в той час сприяло утворення в Росії в 1797 р. лікарських управ, до складу яких входила посада штатного фармацевта. При цих управах були створені спеціальні лабораторії, в яких штатний фармацевт і його колеги мусили контролювати якість ліків, проводити судово-хімічне дослідження органів трупів стосовно наявності у них отрут. Перші наукові дослідження в галузі Т.х. були виконані вченими-фармацевтами Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії, Московського, Харківського і Юр’євського (Тартуського) університетів. У 1824 р. професор Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії А.П. Нелюбін опублікував правила для діагностики отруєнь і в 1851 р. видав підручник з судової хімії. У 1836 р. професор Московського університету А.А. Йовський видав посібник, в якому описав методики відкриття багатьох відомих на той час отрут. З 1875 по 1896 р. професор Юр’євського університету Г. Драгендорф 4 рази перевидавав підручник із судової хімії, написаний німецькою мовою. У перекладі на російську мову перше видання підручника Г. Драгендорфа вийшло у 1875 р. У 1900 р. вийшов у світ посібник з судової хімії професора Харківського університету С.П. Дворниченка. Перша кафедра судової хімії в Україні була відкрита в ХФІ в 1921 р. В Одеському фармацевтичному інституті таку кафедру було відкрито в 1935 р. Потім цей інститут було переведено до Запоріжжя. Згодом Запорізький фармацевтичний інститут став факультетом Запорізького медичного інституту. У Львівському медичному інституті кафедру судової хімії відкрито в 1940 р. У зв’язку з розвитком хімії та хімічної технології в XX ст. з’явилися нові речовини і препарати з них (нові ЛП, пестициди, технічні рідини, мийні засоби, предмети косметики, дезінфекційні засоби, препарати для боротьби з гризунами, шкідливими комахами тощо), значна частина яких має токсичну дію і може бути причиною отруєнь. Виникла необхідність віднести нові сполуки та їх препарати до речовин, на наявність яких у організмі у ряді випадків потрібно проводити судово-хімічне дослідження. З цієї причини в 1965 р. судову хімію було перейменовано на токсикологічну. Незважаючи на таку зміну назви і значне розширення об’єктів аналізу, судова хімія не втратила свого значення. Вона стала одним із розділів сучасної Т.х. Для вирішення завдань, поставлених перед судовою (токсикологічною) хімією, вчені України у повоєнні роки зайнялися розробленням нових і вдосконаленням вже існуючих методів аналізу токсичних речовин. Дослідження, проведені вченими України в післявоєнні роки, присвячені розробці методів ізолювання та ідентифікації отрут за допомогою спектроскопії, денситометрії, хроматографії, електрофорезу, рівноважного діалізу, мікрокристалоскопії та ін. В Україні першу кандидатську дисертацію з судової хімії захистив у 1939 р. викладач Дніпропетровського фармацевтичного інституту Я.З. Лембергський. Кафедру судової хімії в ХФІ в 1921 р. очолив відомий судовий медик М.С. Бокаріус. Із 1923 р. судова хімія викладалася як курс при кафедрі фармацевтичної хімії, якою керував доктор хімічних і фармацевтичних наук, професор М.О. Валяшко. У 1937 р. курс судової хімії знову реорганізовано в самостійну кафедру, якою спочатку керував доцент П.К. Вируп, а потім доценти Т.В. Марченко, Є.А. Волкова, В.О. Чубенко. З 1985 по 1998 р. кафедру очолював доктор хімічних наук, професор В.В. Болотов, а з 1998 р. — доктор фармацевтичних наук, професор В.С. Бондар. На цій кафедрі з дня її організації кандидатські дисертації з хіміко-токсикологічного аналізу захистили Т.В. Марченко (1948), І.А. Маренич (1958), Є.А. Волкова (1964), Є.І. Стадніченко (1974), Aйчеу Беріхе (1992), Н.Ф. Шахмамедов (1994), А.А. Джуманазаров (1995), О.Г. Погосян, С.В. Баюрка (1998), С.М. Полуян, Г.О. Бур’ян, Е.Ю. Ахмедов (2003).

Особливості хіміко-токсикологічного аналізу: 1) різноманітність об’єктів аналізу. Об’єктами є біологічні рідини живих осіб, внутрішні органи трупів, харчові продукти, фураж, предмети домашнього вжитку, залишки ЛП, пестицидів і предметів побутової хімії, посуд, повітря, земля, одяг; 2) досить великі наважки біологічного матеріалу (100 г) порівняно з малою кількістю аналізованих отрут (10–5–10–6 г). Аналіз слідів отрут спричиняє необхідність обирати найбільш чутливі методи; 3) необхідність проведення дослідження не хімічно індивідуальних речовин, а їх сумішей. У ході аналізу біологічного об’єкта виділяється не чиста речовина, а суміш отрут з їх метаболітами, залишками білків, жирів, пігментів, тому очищення від супутніх речовин і розділення речовин та їх метаболітів є важливими етапами дослідження; 4) оцінка результатів аналізу. В організмі в нормі містяться речовини, які у високих дозах можуть спричинити хворобу і навіть смерть (до складу ферментів входять цинк, манган, які забезпечують нормальні фізіологічні функції організму, а в значних дозах — це отрути). Т.х. має велике значення в діагностиці отруєнь і боротьбі зі злочинністю. Висновки хіміків-токсикологів про наявність і кількість отрути в досліджуваних об’єктах надають велику допомогу судово-медичним експертам (для встановлення причин отруєнь) і судово-слідчим органам у розкритті злочинів. Т.х. має й профілактичний напрямок. Висновки судово-медичного токсиколога, гігієністів, фармакологів та інших спеціалістів про високу токсичність окремих фармацевтичних препаратів і речовин, що застосовуються в народному господарстві, є підставою для постановки питання перед відповідними органами про зняття цих речовин з використання або про зміну умов зберігання й порядку відпуску їх населенню. Результати хіміко-токсикологічного аналізу і санітарно-гігієнічних досліджень повітря й стічних вод промислових підприємств, які містять токсичні речовини, використовуються органами санітарної охорони для порушення клопотання перед відповідними органами про необхідність будівництва чи реконструкції очисних споруд. Користуючись методами Т.х., встановлюють і контролюють ГДК отруйних речовин у воді й повітрі. Ці методи використовують для нормування залишкових кількостей пестицидів та деяких інших токсичних речовин у продуктах харчування тощо. Дані про токсичність окремих хімічних речовин використовують для санітарно-просвітницької роботи серед населення, роз’яснення правил поводження з токсичними речовинами і розроблення заходів, спрямованих на запобігання отруєнням цими сполуками.

Крамаренко В.П. Розвиток судової (токсикологічної) хімії в Україні // Фармац. журн. — 1993. — № 2; Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія. — К., 1995; Крамаренко В.Ф. Химико-токсикологический анализ. — К., 1982; Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. — М., 1975.