(практические, семинарские, лабораторные)
Тема 10 Написание экспертного заключения (акта химико-токсикологического исследования). Контроль исходных данных по теме (тестирование,устный опрос и т.д.).
2. Цель: Студент должен закрепить теоретические знания и практические навыки, необходимые дляля проведения химико-токсикологического анализа объектов исследования на наличие «лекарственных ядов» и составления экспертного заключения.
3. Задачи обучения: студент должен научиться:
- составить план химико-токсикологического исследования;
- сделать выбор объекта и метода исследования;
- провести изолирование ядов выбранным методом;
- провести экстрагирование хлороформом водной вытяжки из биообъекта в два этапа при двух значениях рН;
- провести анализ хлороформных извлечений химическими, физико-химическими и др. методами на присутствие в них лекарственных ядов;
- на основе анализа результатов выполненных экспериментов сделать правильное заключение;
- составить и защитить «Заключение» химико-токсикологической экспертизы (заключение химико-токсикологического анализа).
4. Основные вопросы темы:
1. На основании чего составляется план ХТА?
2. От чего зависит выбор объекта исследования?
3. От чего зависит выбор метода изолирования?
4. Особенности интерпретации результатов ХТА.
5. На какие вопросы эксперт надеется получить ответы в итоге своей работы?
5. Методы обучения и преподавания (малые группы, дискуссия, ситуационные задачи, работа в парах, презентации, кейс-стади и т.д.)
- групповое обсуждение теоретического материала,
- работа в малых группах.
Литература
1. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. (разделы 4.1-4.5)
2. Плетенева Т.В. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. (часть 2, глава 2)
3. Байзолданов Т. Токсикологическая химия ядовитых веществ, изолируемых методом
экстракции. – Алматы, 2002.
4. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. – Киев: Высшая школа, 1989.
5. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. – М.: Медицина,1975.
6. Белова А.В. Руководство к практическим занятиям по токсикологической химии. - М.:
Медицина,1976.
7. Контроль (вопросы, тесты, задачи и пр.)
- защита «Заключения» судебно-химической экспертизы.
Тема 11 - Аналитическая диагностика острых отравлений. Особенности анализа и интерпретации результатов исследования при проведении аналитической диагностики острых отравлений. Возможности клинической диагностики.
Цель: усвоение студентами методологии анализа диагностики острых отравлений.
Задачи обучения: научиться методаманалитической диагностики острых отравлений.
Форма проведения: семинар, работа в малых группах и выполнение заданий парами студентов.
Задания по теме:
Задание 1 (групповое обсуждение теоретических вопросов по теме занятия)
1. Требования к химико-токсикологическому анализу при диагностике острых отравлений лекарственными веществами.
2. Подготовка проб.
3. Выбор методов. Методология анализа. Направленность анализа в зависимости от клинических данных (клинико-токсикологический анализ).
4. Принцип рационального сочетания методов. Особенности проведения направленного анализа. Скрининг-анализ.
5. Воспроизводимость методов применительно к анализу биологических жидкостей.
6. Методы количественного анализа при диагностике острых отравлений лекарственными веществами.
7. Документация химико-токсикологического анализа. Составление заключения.
Задание 2 (для 2-х студентов). Используя главные симптомы острых отравлений составить схему анализа при проведении аналитической диагностики острых отравлений лекарственными средствами (смесь метамфетамин, эфедрин, кофеин и токсичные побочные продукты нелегального синтеза метамфетамина).
Литература
1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.
2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.
3. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. - М.,"Медицина", 1994. –189с.
4. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272с.
Контрольные вопросы:
1. Особенности анализа при аналитической диагностике острых отравлений.
2. Требования к химико-токсикологическому анализу.
3. Подготовка проб. Выбор методов. Методология анализа.
4. Направленность анализа в зависимости от клинических данных. Принцип рационального сочетания методов.
5. Особенности проведения направленного анализа. Скрининг-анализ.
6. Воспроизводимость методов применительно к анализу биологических жидкостей. Количественный анализ.
7. Документация химико-токсикологического анализа. Составление заключения.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Особенности химико-токсикологического анализа при отравлениях.
Главным требованием к ХТА является быстрое получение результатов. Объектами ХТА являются кровь, спинномозговая жидкость, моча, рвотные массы, промывные воды желудка, а также связанные с отравлением вещественные доказательства: лекарственные препараты, растительные объекты (например, маковая соломка), органические растворители, средства бытовой химии, остатки пищи, неизвестные жидкости и др.
В некоторых перечисленных объектах возможно низкое содержание яда. Содержание некоторых сильнодействующих лекарственных средств в организме пострадавшего может быть ниже предела обнаружения. Для их определения требуются специальные методы выделения (изолирования) и высокочувствительные физико-химические экспресс-методы анализа. Современные методы ХТА являются объективной основой правильного клинического диагноза, позволяют контролировать выведение токсичных веществ из организма в процессе детоксикации (мониторирование лечения).
Надежность получаемых результатов зависит от момента взятия биопробы. Для токсикантов разной химической природы существует определенный временной интервал между отравлением и отбором пробы, что связано с механизмами поступления, распределения, а также периодом полувыведения токсиканта.
Кроме того, при проведении ХТА следует принимать во внимание:
• характер отравления (острое или хроническое);
• количество принятого яда и массу тела (доза на единицу массы);
• биодоступность токсиканта и его связывание с белками;
• синергизм/антагонизм действия с другими химическими веществами;
• пол пострадавшего;
• состояние здоровья (сопутствующие заболевания). Пренебрежение любым из перечисленных факторов может стать причиной ошибки анализа и привести к ложноотрицателыюму или ложноположительному результату.
2. При острых отравлениях чаще всего проводят ХТА на следующие группы токсикантов или их отдельные представители.
• Лекарственные препараты психотропного действия: барбитураты, бензодиазепины, феноти-аншы, лепонекс, противосудорожные и другие трициклические антидепрессанты, наркотические аналгетики (опиаты и опиоиды).
• Лекарственные препараты и другие вещества кардиотоксичного действия: адреноблокаторы. антагонисты кальциевых каналов, сердечные гликозиды. антиаритмические препараты, клофелин.
• Лекарственные препараты и другие вещества судорожного действия: тубазид, трициклические антидепрессанты.
• Лекарственные препараты и другие вещества антихолинергического (холинолитического) действия: антигистаминные. противопаркинсонические. алкалоиды белладонны.
• Алкоголь и суррогаты алкоголя, другие спирты: метиловый, этиленгликоль. изопропило-вый.
• Органические растворители: дихлорэтан, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен. бензол.
• Прижигающие жидкости: кислоты, щелочи, окислители.
• Яды метгемоглобинобразуюшего действия: анилин, нитраты, нитриты.
• Соединения металлов (меди, ртути, железа, свинца и др.), мышьяка и селена.
• Ядовитые грибы.
• Оксид углерода (II). другие газы, включая токсичные дымы.
• Газы раздражающего, прижигающего, удушающего действия: хлор, аммиак, оксиды азота и серы, сероводород.
• Антихолинестеразные яды: фосфорорганические инсектициды, карбаматы. пиретроиды. физостигмин.
• Токсины (яды животного и растительного происхождения).
• Наркотики.
В тех случаях, когда клинические проявления на ранних стадиях развития интоксикации не позволяют установить причину отравления, проводят качественные и количественные исследования в возможно короткие сроки (максимум в течение 1—2 ч после поступления больного в стационар). Успех проведения ХТА при диагностике острых отравлений и, в конечном счете, успех лечения в значительной степени зависят от качества и скорости обмена информацией между клиницистом и химиком. Объем и глубина проведения ХТА в большинстве случаев определяется потребностями клиницистов. Подробное изучение клинической картины отравления, характерных симптомов отравления отдельными ядами является одним из основных условий адекватного выбора методов ХТА. Поэтому химик-токсиколог должен знать главные симптомы острых отравлений различными токсикантами.
Тема 12-14 - Решение многоуровневой ситуационной задачи: - выполнение предварительных испытаний анализируемой пробы; - пробоподготовка; проведение химико-токсикологического исследования. Завершение многоуровневой ситуационной задачи. Написание заключения аналитической диагностики.
Цель: усвоение студентами схемы химико-токсикологического исследования при острых отравлениях.
Задачи обучения: научиться сбору информационного материала по ситуационной задаче и составлению схемы химико-токсикологической экспертизы.
Форма проведения: групповое обсуждение теоретического материала и выполнение заданий парами студентов.
Задания по теме:
Задание 1 (групповое обсуждение теоретических вопросов по теме занятия)
1. Клиническая диагностика. Особенности клинико-токсикологического анализа.
2. Требования к химико-токсикологическому анализу при острых отравлениях лекарственными веществами.
3. Подготовка проб.
4. Выбор методов. Методология анализа.
5. Направленность анализа в зависимости от клинических данных.
6. Принцип рационального сочетания методов. Особенности проведения направленного анализа.
7. Скрининг-анализ. Воспроизводимость методов применительно к анализу биологических жидкостей. Количественный анализ.
8. Документация химико-токсикологического анализа. Составление заключения.
Задание 2Решение многоуровневой ситуационной задачи:
1) выполнение предварительных испытаний анализируемой пробы (см. Приложение - алгоритм решения ситуационной задачи пп. № 1,2)
2) пробоподготовка (см. Приложение - алгоритм решения ситуационной задачи пп. № 3);
Литература
1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.
2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.
3. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. - М.,"Медицина", 1994. –189с.
4. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. - Киев, «Высшая школа», 1989.- 272с.
Контрольные вопросы:
1. Клиническая диагностика. Особенности клинико-токсикологического анализа.
2. Требования к химико-токсикологическому анализу при острых отравлениях лекарственными веществами.
3. Выбор методов. Методология анализа.
4. Принцип рационального сочетания методов.
5. Документация химико-токсикологического анализа.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Для быстрого лабораторного определения природы токсиканта необходим первичный
клинический диагноз отравления, на основании которого можно провести направленный анализ биожидкости. Ненаправленный лабораторный поиск токсиканта с последовательным определением в биологическом материале веществ разных классов (например, барбитуратов, фенотиазинов, хлорированных углеводородов, опиатов и др.) занимает много времени, поэтому результат анализа может потерять свое клиническое значение. Чаще всего поступающие для исследования материалы не содержат указаний на направление поиска. В сопроводительных документах, как правило, пишут: «Отравление токсикантом неизвестной природы». В таком случае требуется проведение ненаправленного ХТА. Схема ХТА обычно следующая.
На догоспитальном этапе бригада скорой помощи проводит сбор вещественных доказательств отравления. Для транспортировки жидкости переливают в чистую емкость и тщательно закупоривают. Для проведения ХТА у живых лиц берут пробы мочи и промывных вод желудка при отравлении нераспознанным ядом (первая порция 200 мл). При поступлении пострадавшего в стационар до начала инфузионной терапии берут пробы крови и мочи. В стационаре врач-токсиколог на основании клинических симптомов и результатов предварительных испытаний биожидкостей и вещественных доказательств определяет направление поиска токсиканта. При химико-токсикологическом исследовании сначала анализируют пробы мочи, осуществляя некоторые частные капельные химические реакции, хроматографический скрининг щелочных, нейтральных и кислых извлечений (при определении лекарственных токсикантов), летучих веществ (при определении алкоголя и его суррогатов).
На начальном этапе ХТА изолируют токсичное вещество из биологического материала. Это достигается экстракцией органическими растворителями при различных рН, реэкстракцией, дистилляцией, сорбцией или минерализацией органической матрицы (при определении металлических ядов). Далее проводится качественное определение токсиканта химическими реакциями или инструментальными методами. Окончательный диагноз отравления ставит врач-токсиколог на основании результатов ХТА в комплексе с данными клинического обследования.
2. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ СИТУАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
В протоколе выполнения ситуационной задачи должны быть отражены следующие вопросы.
1. Правила направления и приема объектов исследования.
1.1 Взятие и направление объектов исследования.
1.2 Прием вещественных доказательств. Регистрация.
1.3 Документация, сопровождающая вещественные доказательства; документ, служащий основанием для проведения ХТА (в частности, судебно-химической экспертизы).
1.4 Наружный осмотр упаковки, объектов исследования.
1.5 Установление наличия консервирования объектов.
1.6 Документация при проведении ХТА.
1.7 Хранение вещественных доказательств, документации.
2. Физико-химические характеристики, токсикокинетика и метаболизм анализируемых вешеств-токсикантов.
2.1. Перечень веществ, подлежащих судебно-химическому исследованию.
2.2. Природа и физико-химические характеристики токсиканта(ов)
2.3. Пути введения токсиканта(ов).
2.4. Механизмы токсичности. Уровни повреждений: молекулярный, биохимический, клеточный, тканевой, организменный.
2.5. Токсикокинетические параметры
2.6. Метаболизм.
2.7. Способы элиминирования.
НЕОХОДИМО принять решение о выборе методов анализа и способах пробоподготовки, организовать работу лаборатории, основываясь на принципах GLP.
3. Стадии пробоподготовки и составление схемы изолирования.
3.1. Предварительная обработка.
3.2. Гидролиз конъюгированных метаболитов (при необходимости).
3.3. Экстракция.
3.4. Очистка.
3.5. Дериватизация (при необходимости).
4. Методы химико-токсикологического анализа.
Таблица предусматривает методы анализа для различных групп токсикантов. Однако при необходимости проводить исследование на элементный состав токсикантов, следует добавить в категорию «А» методы элементного анализа: ИСП-МС, АЭС-ИСП, РФА, ААС, НАА.
| Категория А | Категория В | Категория С |
| Масс спектрометрия | Тонкослойная хроматография | Цветные тесты |
| ИК спектроскопия | Микрокристаллические тесты | Иммунные методы |
| Спектроскопия ядерного магнитного резонанса | Газовая хроматография | Точка плавления |
| Жидкостная хроматография | Уф спектроскопия | |
| Спектрометрия ионной подвижности | Флуоресценция | |
| Капиллярньй электрофорез | ||
| Только для конопли: ботаническое исследование (макро и микро) |
Варианты использования
· А + (А или В или С).
· В + В + (В или С).
· Комбинированные методы (ГМ-МС) рассматриваются как два раздельных метода
4.1. Мегод тонкослойной хроматографии. Исследование в общих и частных системах растворил елей (КАТЕГОРИЯ В).
4.1.1. Достоинства метода. Чувствительность. Предел обнаружении.
4.1.2. Условия хромагографирования, выбор сорбента, систем раствори гелей, стандарты «метчиков», длина пробега растворителя, время насыщения камеры парами растворителя.
4.1.3. Обнаружение веществ на хромалографической пластинке.
• Выбор детектирующих реагентов.
• Значения величин КГанализируемых веществ.
• Способы проведения ТСХ-анализа.
4.1.4. Интерпретация результатов.
4.2. Иммунохимичеекие методы анализа (КАТЕГОРИЯ С).
4.2.1. Выбор метода (например, гегерогенный иммуноферментный метод или гомогенный анализ и т.д.).
4.2.2. Принципы обнаружения веществ.
4.2.3. Ложноположителылые, ложноотринагельные результаты.
4.2.4. Отбор образцов и хранение.
4.2.5. Мелодика проведения анализа.
4.2.6. Интерпретация результатов. Достоинства, недостал ки метода (чувсл ви гельносл ь, специфичность и т. п.).
5. Спектрометрия в УФ и видимой областях спектра (КАТЕГОРИЯ С).
• Определить, к какой группе относится анализируемое вещество — имеет или не имеет специфическое поглощение, изменяющееся в зависимости от рН среды.
• Привести спектральные характеристики.
• Подготовка пробы к анализу.
• Интерпретация результатов. Достоинства, недостатки метода (чувствительность, специфичность и т. п.).
6. ВЭЖХ анализ, ГХ анализ и др. методы КАТЕГОРИИ «В».
• Выбор условий разделения и (или) определения веществ.
• Определение градуировочной характеристики хроматографа (или других приборов) и пределов обнаружения анализируемых веществ.
• Подголовка биологического объекта к анализу.
• Качественный анализ биопробы.
• Количественное определение (способы расчета количественного определения).
• Интерпретация результатов. Достоинства, недостатки метода (чувствительность, специфичность и г. п.).
7. ГХМС, ИКС, ЯМР (ПМР) и др. методы КАТЕГОРИИ «А».
• Подготовка биологического объекта к анализу.
• Качественный анализ биопробы (например, библиотека масс-спектров, ПМР спектров и др.).
• Количественное определение (способы расчета количественного определения).
• Интерпретация результатов.
8. Микрокристаллоскоиические методы (КАТЕГОРИЯ В).
9. Химические методы анализа (КАТЕГОРИЯ С).
10. Морфологические методы (КАТЕГОРИЯ В).
11. Фармакологические методы (КАТЕГОРИЯ В).
НЕОБХОДИМО обобщить и сопоставить результаты анализа, информацию о токсикокинетических и физико-химических параметрах токсиканта, клинических или патологоанагомических признаках отравления и приступить к интерпретации результатов ХТА.
12. Интерпретация результатов анализа.
13. Заключение об обнаружении и количественном содержании токсикантов в биообъектах (и вещественных доказательствах).
Подпись, число.