Organické škodlivé látky 1. Úvod 2. Uhlovodíky 3. Halogenderiváty uhlovodíků 4. Alkoholy a fenoly 5. Ethery 6. Aldehydy a ketony 7. Dusíkaté látky 8. Sloučeniny síry
Úvod Ze znalosti struktury molekuly lze odhadnout její jedovatost a nebezpečnost (požární riziko).
Často těkavé látky – nebezpečí inhalace. Spotřeba velkých množství organických látek – např. pohonné hmoty.
Snadná rozpustnost v tucích (lipofilní povaha) a vstřebávání celým tělem. Nesoulad mezi rozpoznáním látek smysly a nebezpečností. Existuje řada výjimek: metanol a etanol, kyselina mravenčí a kyselina octová, aj.
Uhlovodíky - alifatické Toxikologický účinek na CNS – narkotický a depresivní. Se stoupajícím počtem násobných vazeb rostou narkotické účinky. Nebezpečné hořlaviny až do C12.
Metan, etan, propan a butan: Spíše dusivý účinek. Uhlovodíky C5 – C7: Poškozují periferní nervový systém, snadno pronikají pokožkou, kterou silně odmašťují. Při zasažení očí poškozují rohovku.
Parafinový olej: (alkany >C16): Neškodný, používán jako projímadlo, vaseliny jako základ mastí. Acetylen: Výbušný plyn (za tlaku), tvorba acetylidů (sloučenin s kovy), zejména acetylidy Cu a Ag jsou výbušné.
Uhlovodíky – cyklické, zejména aromatické Toxikologický účinek na řadu orgánů: játra, ledviny, srdce a cévy. Účinek na CNS po akutní a chronické expozici. Silné narkotické účinky u těkavých aromátů (vzrušení, opilost, nejistá chůze, závrať).
Benzen: Zhoubný účinek kostní dřeň a na krvetvorbu – vyvolání leukémie. Hlavně inhalační působení. Jako rozpouštědlo je nahrazován toluenem, xyleny a cyklohexanem. Toluen: Akutní otrava se podobá otravě alkoholem. Dráždivé působení na pokožku, u vnímavých jedinců ekzémy. Xyleny: Méně nebezpečné než toluen, vzácné akutní otravy. Chronická otrava – ospalost, malátnost a poruchy spánku.
Uhlovodíky – cyklické, zejména aromatické
Naftalen: Vznik šedého zákalu.
Antracen: Fotosenzibilizující účinek. Rozpouštědlo „solventní nafta“ (směs aromátů): Akutní otrava připomíná otravu benzenem, při chronické otravě je méně nebezpečná než benzen. Polycyklické aromáty (PAH): V kamenouhleném dehtu a destilačních zbytcích. Většinou významné karcinogenní účinky, benzo[a]pyren je první z karcinogenů izolovaných z této řady.
pyren
benzo[a]pyren
chrysen
Halogenované uhlovodíky Rozmanité účinky – dráždivé, neurotoxické, hepatotoxické, kardiotoxické, nefrotoxické, karcinogenní, mutagenní a teratogenní. Halogenované alifatické uhlovodíky
Chlormetan, brommetan, jodmetan: Nervové jedy s narkotickým účinkem. Chronické otravy: únava, psychické poruchy, nevolnost, zažívací obtíže. CH3I – karcinogen. Dichlormetan: Relativně nejedovatý, páry působí narkózu. Chloroform: Silně narkotický účinek, poškozuje srdce, játra, ledviny, podezřelý karcinogen. Tetrachlormetan: Toxicita zvýšena přítomností alkoholu. Dráždí horní cesty dýchací, poškozuje játra, ledviny a srdce, podezřelý karcinogen. Narkotický účinek. Bolesti hlavy, nevolnost, zvracení, průjmy.
Halogenované uhlovodíky
1,1,2,2-tetrachloretan: Velmi jedovatý (10 než CCl4) se silnými narkotickými a dráždivými účinky. Poškození ledvin, jater, srdce. Nebezpečné jsou koncentrace >20 ppm, cítit je od koncentrací >3 ppm. Vinylchlorid: Narkóza spojená s útlumem dýchání a změnami srdeční činnosti při akutních otravách. Chronická expozice poškozuje cévy, kosti a kůži. Je cítit až při koncentracích ohrožujících zdraví. Prokázaný mutagenní a karcinogenní účinek! Trichlorethylen: Dráždivá látka s narkotickými účinky. Tetrachlorethylen: Relativně nezávadné chlorované rozpouštědlo. Je podezřelým karcinogenem. Hexachloretan: Látka dráždící oči, sliznice a kůži.
Halogenované alifatické uhlovodíky mohou prudce reagovat se silně redukujícími kovy.
Halogenované uhlovodíky Halogenované aromáty a některé deriváty
Chlorbenzen: Jedovatost přirovnávána k benzenu. Kromě působení na vnitřní orgány může vyvolat alergická kožní onemocnění. o/p-Dichlorbenzen: Vstřebává se dosti snadno kůží a může vyvolat alergické reakce. Dále působí na vnitřní orgány. Polychlorované bifenyly (PCB): akutní jedovatost není velká, nebezpečné je dlouhodobé působení: hromadí se v tukové tkáni a pomalu se metabolizují. Obtížná likvidace – riziko tvorby dioxinů a chlorovaných benzofuranů. Jejich používaní je dnes zakázáno s výjimkou speciálního použití. Polybromované bifenyly a difenylethery: Podobné toxikologické vlastnosti jako polychlorované bifenyly. Množství těchto látek ve výrobcích na trhu EU upravují její směrnice (rok 2006).
Halogenované uhlovodíky
2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin (dioxin, I): Vzniká z chlorovaných derivátů fenolu při zahřívání, působením zásad nebo při spalování látek, které obsahují chlorfenoly a/nebo PCB. Způsobuje chlorové akné a silně působí na vnitřní orgány. Karcinogenní, mutagenní a teratogenní. Hromadí se v tukových tkáních, kde setrvává dlouhou dobu. 2,3,7,8-tetrachlordibenzofuran (II): Účinky podobné dioxinu.
I
II
4,4’-dichlordifenyltrichlormetylmetan (DDT): Hromadění v tukových tkáních, vstřebává se kůží. Nebezpečný pro životní prostředí.
Alkoholy a fenoly Alkoholy: Jednoduché alkoholy mají narkotické účinky, které rostou s počtem atomů uhlíku (max. 6), rozvětvením a nenasyceností uhlíkového skeletu. Jedovatost naopak klesá s jeho rozvětvením. Dráždivé účinky podporují dvojné vazby.
Metanol: Smrtelná dávka při požití ~30 ml, slepota po 7 až 15 ml. Otrava CNS, otok mozku. Příznaky – bolesti žaludku a po 3 hodinách zvracení. První pomoc – podání aktivního uhlí, vyvolání zvracení, výplachy žaludku 4% vodným roztokem NaHCO3, nebo podáváme 100 až 150 ml 40% lihoviny. Ethanol: Technický denaturován jedovatými látkami a může být znečištěn doprovodnými látkami podle způsobu výroby.
Alkoholy a fenoly
1-Propanol: Jedovatost a narkotické účinky jsou silnější než u ethanolu.
2-Propanol: Jedovatost a narkotické účinky zhruba 2 větší než u ethanolu. Dráždí oči a sliznice. Po otravách se dostavují přechodné poruchy jater a ledvin. Butanoly a pentanoly: V malých koncentracích jsou v kvasném alkoholu (přiboudlina). Znatelně jedovatější než ethanol. Ethylenglykol: Dráždí pokožku. Poškozuje ledviny a játra. Po požití se podává aktivní uhlí. Diethylenglykol a triethylenglykol: Méně toxické než ethylenglykol. Glycerol: Nejedovatý.
Alkoholy a fenoly Fenoly: Kyselé vlastnosti podmiňují jejich dráždivé a leptavé účinky. Snadno se vstřebávají a mají celkově silný účinek. Poškozují nervový systém, játra, ledviny, krevní obraz a některé jsou karcinogenní.
Fenol: Po požití se projevují prudké bolesti v ústech a zažívacím traktu a otrava končí smrtí. Chronické otravy po inhalaci par nebo potřísněním pokožky. Projevují se bolestmi hlavy, nechutenstvím, ochablostí a kožními ekzémy. Kresoly, xylenoly: Účinky podobné fenolu. Chlorfenoly: vysoce jedovaté, 2,4,5-trichlorfenol je typický prekursor dioxinu. Pentachlorofenol a sodná sůl používány v přípravcích pro ochranu dřeva. Dinitrokresol: nebezpečná látka, dříve agrochemikálie.
Ethery Narkotický účinek roste s molární hmotností a počtem násobných vazeb. Existuje jeho maximum jako důsledek klesající těkavosti. Účinky na játra a ledviny jsou spíše slabé. Jsou to vysoce hořlavé kapaliny, jejichž páry tvoří se vzduchem výbušné směsi. Tvorba peroxidů. Některé halogenované ethery použity jako anestetika v medicíně.
Dimethylether: málo škodlivý, vhodný hnací plyn do sprejů. Diethylether: Po požití vyvolává opilost rychleji než alkohol, trvání je krátké; smrtelná dávka je 25 ml. Při silných expozicích ochrne dýchací systém. Chronické otravy – mírná opilost, únava a ospalost. terc-Butyl(methyl)ether: podezření z karcinogenity v USA a tamní zákaz jako přísady do paliv.
Ethery
Ethylvinylether: Dosti silné narkotické účinky, dráždí sliznice a zvláště oči.
Chlormethylmethylether: Silné dráždivé účinky, inhalace, požití, průnik kůží. Chronické působení zvyšuje riziko rakoviny plic. Di(chlormethyl)ether: Páry silně dráždí, koncentrace 100 ppm je nesnesitelná. Prokázaný karcinogen. Ethylenoxid: Plyn páchnoucí po shnilých jablkách. Značně jedovatý a dráždivý. Riziko plicního edému a podezření z karcinogenity. Tetrahydrofuran: Málo jedovatá látka, dlouhodobé expozice vedou k poškození jater. 1,4-Dioxan: Silně dráždí oči a způsobuje záněty spojivek. Dlouhodobé expozice ohrožují játra.
Aldehydy a ketony Rozmanité účinky. Přítomnost halogenu, -NO2 a -NH2 skupin zesiluje dráždivé, leptavé a toxické účinky. Skupina -OH naopak tyto účinky oslabuje.
Aldehydy. Nízkomolekulární mají výrazný dráždivý účinek, který je zesilován násobnými vazbami. Poškozují játra a ledviny. S rostoucí délkou řetězce klesá dráždivý účinek a roste účinek narkotický. Alergická onemocnění při kontaktu s kůží. Akutní otravy – deprese CNS a při velkých dávkách křeče. Hořlaviny první třídy.
Methanal (formaldehyd): Způsobuje koagulaci bílkovin. Smrtelná dávka je 15 – 20 g 40% roztoku. Chronická otrava – záněty dýchacích cest (astma), zažívací potíže, a bolesti hlavy. Rizikový zejména pro mladé ženy. Karcinogenní účinek na lidi neprokázán.
Aldehydy a ketony
Ethanal (acetaldehyd): Po požití se dostavují žaludeční potíže a zvracení. Meziprodukt při přeměně ethanolu v těle. 2-Propenal: Silně dráždí dýchací cesty a při větších koncentracích vyvolává edém plic. Desaktivace jaterních buněk. Trichloracetaldehyd: Účinek se blíží fosgenu.
Ketony. Narkotické účinky jsou silnější než u aldehydů, dráždivé jsou mírnější. To neplatí u nenasycených ketonů. Poškození jater, ledvin a CNS. Hořlaviny první třídy.
2-Propanon (aceton): Působí na CNS, má kumulativní účinek. Akutně – pálení v nosohltanu, bolesti hlavy a závratě. Chronicky – bolesti hlavy, závratě, únava, nechutenství a kašel.
Dusíkaté látky Významná skupina jedů. Jedovatost nitro a aminosloučenin je často podobná, protože jejich účinek je způsoben stejnými metabolity. Alifatické aminy: Silné zásady s dráždivými a leptavými účinky. Nebezpečné pro oči. Látky s více aminoskupinami vyvolávají alergické kožní reakce a při inhalaci bronchiální astma. U solí jsou výrazné účinky na CNS, vegetativní nervstvo a krevní oběh.
Dimethylamin: Při inhalaci způsobuje tukovou degradaci a změny v játrech a degeneraci varlat.
1,2-Diaminoethan: Silné místní dráždivé účinky, tvorba puchýřů, poškození sliznic dýchacího ústrojí a očí. Zasažení CNS. Inhalace: bolesti hlavy, závratě, zvracení až bezvědomí. Chronicky – poškozuje játra a ledviny.
Dusíkaté látky Aromatické aminy: Mnohem menší zásaditost ve srovnání s alifatickými aminy. Cyanosa, někdy hemolýza. Poškození jater, též karcinogenní účinky.
Anilin: Do těla proniká plícemi, zažívacím traktem a pokožkou. Akutní otrava – bolest hlavy, únava, těžký dech a výrazná cyanosa rtů. Chronická otrava: poškození červených krvinek. Nitroaniliny: Silnější jedy než anilin. Při otravách nepodáváme mléko, tuky a alkohol.
2-Aminonaftalen: Prokázaný karcinogenní účinek (močový měchýř) při dlouhodobých expozicích. 4,4’-Diaminodifenyl (benzidin): Prokázaný karcinogen. Barviva na jeho bázi a aminonaftalenu mají stejné účinky, a proto se dnes nevyrábějí.
Dusíkaté látky Nitrosloučeniny: Cyanosa, někdy hemolýza. Poškození jater, též karcinogenní účinky.
Nitromethan: Dráždivé účinky na sliznice dýchacího cest, po velké expozici otok plic. Dále působí na CNS (depresivně a narkoticky) a poškozuje játra a ledviny. Nitroethan: Dráždivé účinky ještě silnější než u nitromethanu. Nitrobenzen: Vstupuje do těla plícemi, zažívacím traktem a pokožkou. Způsobuje silnou cyanosu – tkáním schází kyslík a dochází k jejich poškození, zvláště jater. Vysoké koncentrace poškozují CNS, vyvolávají bolesti hlavy, zvracení, křeče a kóma. Kumulativní jed.
Dusíkaté látky
Nitrotolueny: Podobné účinky jako nitrobenzen. 2-Nitronaftalen: Toxické vlastnosti jsou podobné 2-aminonaftalenu. Specificky poškozuje rohovkový epitel v oční štěrbině. Podezřelý karcinogen. 1,3-Dinitrobenzen: za II. světové války jako náhrada TNT, počítal se mezi silné průmyslové jedy. 2,4,6-Trinitrotoluen: standardní trhavina. 1,3,5-Triamino-2,4,6-trinitrobenzen: speciální trhavina pro aplikace za vysokých teplot, například zhášení hořících ropných vrtů.
Při větším počtu nitroskupin na aromatickém jádře se tyto sloučeniny řadí mezi výbušniny.
Kyseliny a jejich deriváty Skupina sloučenin s jednotnými účinky, které působí svou kyselostí – dráždí oči a sliznice, leptají pokožku. Nízkomolekulární monokarboxylové kyseliny jsou těkavé – riziko inhalace. S nenasyceností roste dráždivý účinek, například kyselina akrylová.
Kyselina methanová (mravenčí): Po inhalaci se vyskytuje zvýšená kazivost zubů, žaludeční obtíže a v důsledku otravy i poškození ledvin. Kyselina fluoroctová: Velmi jedovatá, napadá CNS, otok plic, ztráta vědomí, vstupuje do Krebsova cyklu. Kyselina ethandiová: Celkem dobře se vstřebává pokožkou a sliznicemi. Po kontaktu rukou s 5% roztokem bolesti rukou s městnáním krve v prstech a poškození cév. Koncentrované roztoky – poleptání, žluté nehty a vředy.
Kyseliny a jejich deriváty Peroxykyseliny: Dráždivé působení na oči, sliznice a kůži. Kyselina peroctová je ideálním antimikrobiálním činidlem. Halogenidy kyselin (acetylchlorid, benzoylchlorid, oxalylchlorid): Velmi reaktivní látky, které působí dráždivě na dýchací cesty a oči, způsobují otok plic a popáleniny na pokožce. Anhydridy kyselin: Dráždivé působení a dehydratace tkání. Inhalace může vést až k vážnému poškození průdušek a plic. Acetanhydrid, jehož celková jedovatost není velká, může při vniknutí do oka zavinit trvalé zakalení rohovky.
Kyseliny a jejich deriváty Estery kyselin: Nízkomolekulární jsou těkavé kapaliny charakteristické vůně. Charakteristická je hydrolýza – rozklad na kyselinu a alkohol. Působí na CNS, játra, žaludeční sliznice, ledviny a cévy.
Estery a-halogenkarboxylových kyselin (chloroctan methylnatý, trichloroctan ethylnatý): Silně dráždí a leptají pokožku a sliznice. Slzotvorné účinky.
Ftaláty (estery kyseliny ftalové, dimethylftalát, dibutylftalát, 2-ethylhexylftalát): Akutní otrava není pravděpodobná. Dlouhodobé působení je spojeno s rizikem akumulace v organismu a poškození četných orgánů. Embryotoxické a teratogenní účinky.
Kyseliny a jejich deriváty Amidy karboxylových kyselin: Rozmanité účinky na živé organismy. Některé mají závažné účinky: hepatotoxicita, nefrotoxicita, mutagenita, teratogenita a karcinogenita.
Formamid: Akutní otrava – poruchy koordinace, křeče, částečné ochrnutí. Neurotoxický, poškození cév. Dimethylformamid: Polární aprotické rozpouštědlo, mísitelné s vodou a mnoha organickými kapalinami. Lehce proniká pokožkou společně s látkami, které jsou v něm rozpuštěny. Otrava může mít za následek poškození CNS, jater a ledvin. Práce doprovázena bolestmi hlavy, zažívacími potížemi a nechutenstvím.
Akrylamid: Proniká kůží a nebezpečná je inhalace prachových částic. Napadá nervový systém. Kumulativní jed a podezřelý karcinogen. Zdroj: smažené potraviny.
Kyseliny a jejich deriváty Nitrily mají rozmanitou účinnost. Je doporučeno považovat každý nitril za jedovatý, pokud není prokázán opak. Základním projevem otravy je dušení kvůli blokádě enzymů přenášejících kyslík při tkáňovém dýchání.
Methylkyanid (acetonitril): Výrazný narkotický účinek, ale méně toxický než ethyl- a propylkyanid. Riziko spočívá v možnosti odštěpení HCN. Alkylkyanidy C14 a vyšší jsou pouze slabě jedovaté. Akrylonitril (vinylkyanid): Silně toxický, podezřelý karcinogen. Benzonitril: Snadné odštěpení kyanovodíku působením enzymů oxydas ke příčinou značné jedovatosti.
Sloučeniny síry Rozmanitá struktura se projevuje velmi odlišnými účinky na organismus. Přítomnost síry v molekule není z hlediska účinku charakteristická pro jedovatost sloučeniny. Alkanthioly: Méně jedovaté než sulfan, ale zápach odpornější (pro C1 – C5). Thiofenoly: Silnější místní účinky než alkanthioly.
Methanthiol: Jedovatost srovnatelná se sulfanem. Nízké koncentrace dráždí oči a sliznice a vyvolávají bolest hlavy a zvracení. Podráždění dýchacích cest může vést až k otoku plic. Chronické otravy vyvolávají záněty kůže. Ethanthiol: 1/8 jedovatosti sulfanu. Příznaky otravy se projevují zvracením, průjmy a výskytem bílkovin a krve v moči. Akutní otravy se projevují bezvědomím, křečemi a cyanosou.
