Физико-химические свойства акрилонитрила
Акрилонитрил (цианистый винил, винилоцианид, проп-2-енонитрил), CH2=CH-C≡N — нитрил акриловой кислоты.
Бесцветная жидкость с характерным запахом миндаля или вишневых косточек, растворима в воде, т. кип. 77 °C. Пары тяжелее воздуха. Относится к категории СДЯВ (сильнодействующих ядовитых веществ). Вещество, способное вызывать аллергические заболевания в производственных условиях. ПДК в воздухе рабочей зоны: ПДК м.р.= 1 мг/м3, ПДК с.с.= 0,5мг/м3. Канцерогенное вещество.
Взрыво- и пожароопасность:
Легко воспламеняется от искр и пламени, разлитая жидкость выделяет воспламеняющиеся пары, образующие с воздухом взрывоопасные смеси. Ёмкости могут взрываться при нагревании. В порожних ёмкостях образуются взрывоопасные смеси, существует также опасность взрыва паров на воздухе и в помещении.
Опасность для человека:
Опасен при вдыхании, ядовит при приёме внутрь — вплоть до летального исхода. Пары вызывают раздражение слизистых оболочек и кожи. Действует через неповреждённую кожу. При горении образуются ядовитые газы.
Получение и применение акрилонитрила
Акрилонитрил впервые был получен в 1893 году дегидратацией оксидом фосфора этиленциангидрина:
CH2(OH)CHCN → CH2=CHCN + H2O
Первым промышленным методом его поучения было взаимодействие окиси этилена с HCN:
(CH2-CH2)O + HCN → CH2(OH)CHCN → CH2=CHCN + H2O
Промышленное использование началось в 1930 году, когда был получен стойкий к химическим воздействиям каучук.
В 40-х годах прошлого века стал применяться другой способ синтеза:
C2H2 + HCN → CH2=CHCN
Начиная с 60-ых годов, альтернативу вышеуказанному способу составил так называемый Sohio-процесс (катализатор - фосфомолибдат висмута):
CH2=CH-CH3 + NH3 + 3/2O2 → CH2=CHCN + 3H2O
Применяется при производстве некоторых видов синтетического каучука. Путем полимеризации акрилонитрила и последующего прядения получают синтетические волокна, например нитрон, или модакриловые волокна.
Патогенез:
Основной механизм действия и патогенез отравления
Подобно неорганическим цианидам, действие акрилонитрила связано с отщеплением НСN, который переходит в роданиды. Молекулы акрилонитрила и НСN почти одинаково токсичны (в расчете на СN), но угнетение активности дыхательных ферментов более слабо, чем у НСN.
Предполагают также, что преобладающие симптомы поражения нервной системы зависят от действия целой молекулы, блокирующей SН-содержащие ферменты. Это подтверждается антидотным действием цистеина или глутатиона в экспериментальных условиях.
Токсикокинетика акрилонитрила:
- Всасывание.
Акрилонитрил легко всасывается через желудок, кожу и легкие, при этом наиболее тяжелыми экспозициями являются экспозиции посредством вдыхания. Чрескожная абсорбция (около 1 %) происходит от загрязненных кожаных и каучуковых изделий вследствие очень высокой проникающей способности вещества. После всасывания большая часть акрилонитрила превращается в цианид.
- Выведение.
После однократного перорального приема дозы акрилонитрила (30 мг/кг) 47 % вещества выделилось в виде 7 метаболитов с мочой. Тремя основными метаболитами являются тиоцианат, N-ацетил-5-цистеин и тиазин. Присутствие цианистого водорода в дыме приводит к тому, что концентрации тиоцианата и цианида в плазме у курильщиков выше, чем у некурящих.
Патофизиология
В результате гепатической биотрансформации акрилонитрила выделяется цианид, острая токсичность обусловлена прежде всего целой молекулой. Детоксикация реактивных интермедиат — виниловых групп и эпоксидов — чревата истощением запасов глутатиона, что может привести к интоксикации печени. Выделение цианида in vivo не приводит к острой интоксикации.
- Токсикокинетика.
Акрилонитрил легко всасывается (около 95 %) после перорального приема или вдыхания. На чрескожную абсорбцию приходится менее 1 %. Основной путь выведения — с мочой.
Клиническая картина отравления
Головная боль, слабость, тошнота, рвота, головокружение, одышка, потливость, понос.
В тяжелых и смертельных случаях - сильная одышка, судороги, цианоз, тахикардия, понижение температуры тела, потеря сознания.
Известно много случаев острого отравления акрилонитрилом, большинство - при контакте с кожей. Возможны последствия острых отравлений. Так, в случае длительной потери сознания долго сохранялись боли и слабость в ногах, мышечные подергивания, эмоциональная неустойчивость, шаткая походка, снижение памяти, низкое артериальное давление, нарушение рефлексов, отсутствие пульса на обеих ногах - картина поражения ЦНС по типу энцефалополиневрита.
При применении акрилонитрила в качестве инсектицида наблюдались отравления лиц, находившихся в обработанных помещениях. В легких случаях - беспокойство, слабость, головная боль, тошнота, рвотные движения, боли в желудке, Эти явления быстро проходили на свежем воздухе.
Известны смертельные отравления детей, спавших в помещениях, недостаточно проветренных после окуривания акрилонитрилом. У взрослых в этих случаях отмечались признаки отравления, в том числе раздражение слизистых оболочек. При очень кратком контакте и быстром удалении небольших количеств акрилонитрила с кожи заметных последствий у человека не отмечается. Но если акрилонитрил с кожи удаляется не сразу, появляется интенсивная краснота, жжение, в дальнейшем - ожоги.
Даже после более или менее быстрого удаления акрилонитрила без тщательного обмывания кожи через 10-24 ч развиваются ожоги 2 степени. При контакте с полимером, содержащим 5% свободного акрилонитрила (чистка аппаратов в хлопчатобумажной одежде и контакт в течение 30 мин), возникали ожоги 3 степени, заживающие с рубцом, но относительно мало болезненные. После 20-25 мин воздействия паров в концентрации 0,3 - 0,5 мг/л - сильный зуд кожи не только на открытых, но и закрытых местах.
Установлено, что при нанесении акрилонитрила на предплечье человека скорость всасывания его составляет 0,6 мг/см2 в час.
Лечение отравления
Неотложная помощь
Обязательное обучение работающих с нитрилами кислот мерам неотложной помощи и наличие набора соответствующих медикаментов.
Активная детоксикация.
Немедленно вынести пострадавшего из опасной атмосферы. Снять загрязненную одежду. Обмыть теплой водой с мылом. Пораженные участки, особенно при ожогах, сразу смазать 1 % спиртовым раствором генцианвиолета, бриллиантовой зелени или метиленовой сини. При приеме внутрь - промывание желудка через зонд с введением 50 г активированного угля. Форсированный диурез с ощелачиванием плазмы. При наличии стойких признаков отравления - гемодиализ.
Специфическая терапия.
Немедленная ингаляция амилнитрита в течение 15-30 с, повторно - через 2-3 мин. Кроме того, унитиол - 5% раствор внутривенно капельно, или струйно - 30-100 мл дробно, либо тиосульфат натрия 30% раствор 10-15 мл внутривенно капельно.
Специфическое лечение.
Освободить от стесняющей одежды. Свежий воздух. Покой, тепло. Витаминотерапия.
При раздражении верхних дыхательных путей - содовые или масляные с ментолом ингаляции, теплое молоко с боржоми или содой.
Местное лечение.
+ Накожно пасты, кремы с антибиотиками и глюкокортикоидами. Пораженные глаза промывать струей чистой воды (10 - 15 мин), закапать 0,5 % раствор дикаина с адреналином (1:1000) или 1 - 2 капли 2 % раствора новокаина.
Первая врачебная помощь:
· При падении АД — эфедрин 5 % 1 мл подкожно или внутримышечно;
· Кордиамин 10 % — 1-2 мл;
· Кофеина 1-2 мл;
· Преднизолон 80-100 мг внутривенно капельно;
· Полиглюкин;
· Промыть желудок водой (10 — 12 л) через зонд.
· При судорогах — гексенал, седуксен.