.
TEMAT: Schemat analizy toksykologicznej: a) badania
chemiczne, b) badania botaniczne, c) badania biologiczne.
Zatrucie solą kuchenną.(ilościowe oznaczanie soli (NaCl) w paszach oraz
chlorków (Cl
-
) w treści przewodu pokarmowego
Katedra Biochemii ,
Farmakologii i
Toksykologii
UP we Wrocławiu
Toksykologia weterynaryjna
Ćwiczenie 3
Autor prezentacji :
dr n. wet. Ewa Kucharczak
SCHEMAT ANALIZY TOKSYKOLOGICZNEJ
Cel badań toksykologicznych:
Wykrycie w podejrzanym materiale trujących związków
chemicznych lub ich produktów przemiany
Tok postępowania analitycznego na podstawie:
1.
Wywiadu toksykologicznego
2.
Etiologii zatrucia
3.
Pisma przewodniego
4.
Wyników badań wstępnych
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
REJESTRACJA MATERIAŁÓW DO BADAŃ
TOKSYKOLOGICZNYCH
•
Sprawdzenie stanu opakowania przesyłki i poszczególnych próbek
•
Sprawdzenie zgodności numeracji i zawartości dostarczonych
materiałów z informacjami umieszczonymi w piśmie przewodnim
•
Opis próbek w książce badań laboratoryjnych /data dostarczenia
próbek/ dostawca materiałów i właściciel/ nr próbki nadany przez
laboratorium
•
Zapoznanie się z pismem przewodnim/ ewentualnie uzyskanie
dodatkowych informacji od osoby kompetentnej/ lekarz wet/
właściciel zwierzęcia
•
Ustalenie wstępnego planu badań toksykologicznych
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
PODZIAŁ MATERIAŁU DO BADAŃ TOKSYKOLOGICZNYCH
2/3
MATERIAŁU
• właściwa analiza toksykologiczna
• z tego 1/10 materiału – próby
wstępne
1/3
MATERIAŁU
• przechowanie w celu późniejszych
badań/ powtórki analiz/ badań
kontrolnych
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
BADANIA WSTĘPNE -
dodatni wynik ułatwia i skraca czas wykonania analizy
właściwej
Cechy organoleptyczne :
•
charakterystyczne zabarwienie
•
stan skupienia/ konsystencja materiału
•
charakterystyczny zapach
•
ustalenie składu dostarczonego materiału / treść
przewodu pokarmowego/ pasze/ ewentualna
obecność substancji niepożądanych / substancji
chemicznych/ nasion
•
badanie odczynu pH/ przewód pokarmowy /
bydło - żwacz/trawieniec
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
Wstępne badania chemiczne:
w rurce do prażenia – ogrzewanie wysuszonego materiału w
rurce szklanej / oddzielenie substancji organicznej od
nieorganicznej
barwienie płomienia – charakterystyczne zabarwienie
płomienia po wprowadzeniu badanej substancji do
płomienia utleniającego – szczególnie w celu
identyfikacji metali
badanie rozpuszczalności w wodzie – metoda chemicznej
analizy jakościowej toksycznych anionów/ poszukiwanie
siarczanów, chlorków, azotanów, azotynów
badanie rozpuszczalności w rozpuszczalnikach
organicznych/ substancje organiczne/ pestycydy/
alkaloidy roślinne
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU BIOLOGICZNEGO
Celem identyfikacji związku toksycznego jest jego uzyskanie / wyosobnienie z
materiału biologicznego w postaci roztworu zagęszczonego w stosunku do
pierwotnego jego rozcieńczenia w tkankach
Metody
•
Destylacja z parą wodną
•
Ekstrakcja wodą
•
Mineralizacja
•
Ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi
•
Mikrodyfuzja
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
DESTYLACJA Z PARĄ WODNĄ
wyodrębnianie trucizn, które w temperaturze
wrzenia wody odznaczają się dużą prężnością par:
kwasy, alkohole, aldehydy, cyjanowodór, fenol,
krezole, lotne olejki gorczyczne, czteroetylek
ołowiu, benzen, żółty fosfor, nikotyna, anilina
Duże znaczenie w tym procesie ma odczyn pH materiału poddawanego destylacji.
Związki o charakterze kwaśnym destyluje się ze środowiska kwaśnego ( dodatek
kwasu winowego).
Po zakończeniu destylacji ze środowiska kwaśnego alkalizacja materiału
wodorotlenkiem sodu - destylacja z roztworu zasadowego
1.kolba destylacyjna
2. nasadka destylacyjna
3. chłodnica
4.przedłużacz
5.odbieralnik
6. termometr
Schemat aparatury destylacyjnej
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
EKSTRAKCJA WODĄ
Wypłukanie
związku toksycznego z badanego materiału wodą
destylowaną lub w procesie dializy.
Za pomocą tej metody wyodrębnić możemy:
sól kuchenną, kwasy mineralne, wodorotlenki, nawozy sztuczne,
azotyny, azotany , chlorany, szczawiany, amoniak
Pasze, materiał roślinny
Rozdrobniony materiał zalewany jest w kolbie wodą destylowaną, co
pewien czas mieszany, po 24 godzinach sączony przez filtr
bibułowy (niekiedy zagęszczany dodatkowo na łaźni wodnej) .
Tak uzyskany przesącz poddaje się dalszym badaniom wykrywając i
oznaczając jakościowo i ilościowo zawartość związków
rozpuszczalnych w wodzie.
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
Tkanki zwierzęce
Metoda dializy
– stosowana w przypadku obecności w przesączu
wielocząsteczkowych koloidów i innych związków organicznych.
Metoda umożliwia oddzielenie koloidów od krystaloidów.
Rozdrobniony materiał biologiczny umieszcza się w półprzepuszczalnej
błonie np. pęcherz zwierzęcy, zanurza w naczyniu z wodą
destylowaną i pozostawia na różnie długi czas.
Zasada metody
– przechodzenie krystaloidów przez błonę
półprzepuszczalną do otaczającej wody i zatrzymywanie koloidów
wewnątrz błony.
Dializator
W dializatorze po jednej stronie membrany
znajduje się zanieczyszczony roztwór
koloidalny, a druga strona omywana jest
czystym rozpuszczalnikiem
Elektrodializa
Jest to proces dializy przeprowadzony w polu elektrycznym,
panującym między dwiema elektrodami z siatki platynowej,
umieszczonymi w bocznych częściach aparatu, w pobliżu
membran półprzepuszczalnych.
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
EKSTRAKCJA ROZPUSZCZALNIKAMI ORGANICZNYMI
Z
asada metody – przechodzenie poszukiwanych związków lub
produktów ich przemiany z badanego materiału do
rozpuszczalników organicznych , którymi najczęściej są – eter,
chloroform, alkohole, benzen i in.
Uzyskane wyciągi poddaje się dalszym badaniom identyfikacyjnym
metodami jakościowymi bądź ilościowymi np. chromatograficznymi.
Tą metoda wyodrębniamy z materiału biologicznego następujące
związki:
środki owadobójcze, chwastobójcze, grzybobójcze,
gryzoniobójcze, alkaloidy roślinne, barbiturany, kwas
benzoesowy, nitrozwiązki
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
MINERALIZACJA
Metoda stosowana do wyodrębniania z materiału biologicznego (tkanki
zwierząt, pasze, materiał roślinny , gleby) przede wszystkim metali.
Zasada metody – zniszczenie substancji organicznej z która metale są
związane i równoczesne przeprowadzenie pierwiastków
metalicznych w postać jonową.
Metody mineralizacji
•
Mineralizacja na drodze suchej
•
Mineralizacja na drodze mokrej
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
Mineralizacja na drodze suchej
Przeprowadzana bez dodatku lub z dodatkiem substancji
przyspieszających spalenie
•
I etap – suszenie w suszarce w temperaturze 150
0
C – 24 godz.
•
II etap – spalanie w piecu muflowym w temperaturze 450
0
C - 500
0
C
24 godz.
•
po 24 godz. – dopalenie poprzez dodanie środków utleniających -
kwas azotowy – odparowanie - ponowne spalanie w piecu aż do
uzyskania suchej, białej substancji
•
rozpuszczenie otrzymanego produktu spalania w mianowanym
roztworze (1n HCl)
•
Oznaczanie w otrzymanym mineralizacie metodami jakościowymi
lub ilościowymi zawartości metali
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO
Mineralizacja na drodze mokrej
Przeprowadzana w specjalnych kolbach po umieszczeniu w nich
rozdrobnionego materiału
•
Stosowanie w tej metodzie substancji utleniających bądź
ułatwiających utlenianie: kwas azotowy, siarkowy, nadchlorowy,
nadtlenek wodoru, chloran potasowy
•
Oznaczanie w otrzymanym mineralizacie metodami jakościowymi
lub ilościowymi zawartości metali
WYODRĘBNIANIE TRUCIZN Z MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO- cd
MIKRODYFUZJA
Stosowana do wykrywania w materiale biologicznym trucizn
lotnych:
tlenek węgla, amoniak, cyjanki, ketony
W tej metodzie używa się najczęściej naczyńka Conwaya
Zasada metody
Przenikanie substancji lotnych z jednej części naczyńka do
rozpuszczalnika znajdującego się w jego innej części.
Dodaje się w tej metodzie substancje uwalniające związki
toksyczne z połączeń nielotnych oraz przyspieszające
reakcje. Zawarte w rozpuszczalniku substancje toksyczne
identyfikuje się zazwyczaj ilościowo.
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
BADANIA BOTANICZNE
•
Stosowane w zatruciach roślinnych
•
Treść przedżołądków i trawieńca przeżuwaczy
•
Treść żołądka innych zwierząt
•
Pasze treściwe i objętościowe
•
Zwracanie uwagi na ewentualne zmiany cech organoleptycznych
(specyficzny zapach, wilgotność)
•
Obecność domieszek mineralnych (ziemia, piasek)
•
Obecność nasion i roślin trujących, szkodników roślin i zbóż
ANALIZA TOKSYKOLOGICZNA
BADANIA BIOLOGICZNE
•
Uzupełnienie innych metod badań
•
Podawanie zwierzętom doświadczalnym (myszy, szczury, króliki)
wyciągów z badanych materiałów rożnymi drogami, najczęściej do
przewodu pokarmowego.
ZATRUCIE SOLĄ KUCHENNĄ
Sól kuchenna dodawana jest do paszy (w pełni pokryte jest
zapotrzebowanie zwierząt na sód i chlor).
Pobudza wydzielanie soków trawiennych, poprawia smak karmy,
wpływa dodatnio na wykorzystanie białek i pasz ciężko
strawnych.
Zapotrzebowanie większe u zwierząt trawo- aniżeli u mięso- i
wszystkożernych.
Niedobór sodu w paszach – zaburzenia w zdrowiu zwierząt-
konieczne minimum zawartości w paszy.
Normalna zawartość to 0,5%-1% NaCl masy paszy.
ROZPOZNAWANIE ZATRUĆ SOLĄ KUCHENNĄ
1.
Wywiad toksykologiczny-
przyczyny zatruć,
wrażliwość gatunkowa, dostęp do wody, żywienie
2.
Objawy zatrucia: ogólne objawy ze strony
przewodu pokarmowego, charakterystyczne
objawy nerwowe
3.
Zmiany anatomopatologiczne:
•
mózg- obrzęk, przekrwienie, wylewy podoponowe
•
Histologicznie
– okołonaczyniowe nacieki
histiocytów, zmiany zapalne mózgu i opon z
towarzyszącymi eozynofilami
4. Badania laboratoryjne pasz, treści przewodu
pokarmowego, narządów miąższowych i mózgu
MATERIAŁ DO BADAŃ TOKSYKOLOGICZNYCH
1.
Pasze
– oznaczanie chlorków ( w przeliczeniu na
NaCl)
•
podejrzane o wywołanie zatrucia
•
profilaktycznie
– przeznaczone do karmienia
zwierząt
2. Surowica -
przyżyciowo – ustalenie poziomu
jonów sodowych (Na
+
)
3.
Poszczególne odcinki przewodu pokarmowego,
wątroba, mózg - pośmiertnie – ilościowe
oznaczanie jonów chloru w treści i narządach
ZASADA METODY OZNACZANIA JONÓW CHLORKOWYCH
(metoda miareczkowa , ilościowa Volharda)
Wiązanie się rozpuszczalnych w wodzie chlorków i
azotanu srebra z wytrąceniem nierozpuszczalnego
osadu chlorku srebra
NaCl + AgNO
3
AgCl + NaNO
3
biały
ZASADA METODY OZNACZANIA JONÓW CHLORKOWYCH
(metoda miareczkowa , ilościowa Volharda)
Materiał do badań
:
•
pasza treściwa
•
treść przewodu pokarmowego
•
mieszanki mineralne
•
tkanki zwierząt
Etapy metody:
1.
Umieszczenie odważonego materiału w kolbie i zalanie wodą
destylowaną - 24 godz.
2.
Po 24 godz. przesączenie wyciągu wodnego, pobranie 10 ml
przesączu dodanie 2 ml azotanu srebra
Etap jakościowego oznaczania obecności jonów chlorkowych
ZASADA METODY OZNACZANIA JONÓW CHLORKOWYCH
(metoda miareczkowa , ilościowa Volharda)
Etap ilościowego oznaczania zawartości chlorków
1.
Zakwaszenie przesączu 1ml kwasu azotowego oraz oraz
dodanie 1 ml r-
ru siarczanu żelazowo- amonowego (wskaźnik
zmiany zabarwienia)
2.
Miareczkowanie pozostałego w przesączu nadmiaru azotanu
srebra roztworem rodanku amonowego do pojawienia się
koloru łososiowego
3.
Obliczenie procentowej zawartości chloru lub chlorku
sodowego w badanym materiale
NORMY GRANICZNE DLA CHLORU (Cl
-
) U TRZODY
CHLEWNEJ
•
Treść żołądka 0,31%
•
Treść jelit cienkich 0,17%
•
Treść jelit grubych 0,10%
•
Wątroba 0,25%
•
Mózg 0,18%
NORMY ZAWARTOŚCI NaCl W MIESZANKACH
PRZEMYSŁOWYCH
1.
Bydło
•
Cielęta 1,5%
•
Krowy i bydło opasowe 2%
•
Owce, kozy 2%
2.
Świnie: 0,5 -1,0%
•
Prosięta 0,5 -0,7% (mieszanka P)
•
Warchlaki 0,7% (mieszanka W)
•
Tuczniki 1,0% (mieszanka T)
•
Lochy 1,0 -1,5% (mieszanka L)
3.
Drób-
•
Dorosłe kury 0,7%
•
Brojlery 0,3 -0,4%
•
Nioski 0,5 -0,7%