Токсичность. Физико-химические свойства

Токсичность соединений определяется строением радикала (R₁) при кислородном атоме карбамильной группы кислоты (рис. 52). Большинство высокотоксичных карбаматов содержат в молекуле заряженный атом азота. R₂ - у современных синтетических карбаматов представлен метильной группой.

Рисунок 52. Структура некоторых производных карбаминовой кислоты (карбаматов)

Некоторые представители группы обладают достаточно высокой токсичностью (ЛД₅₀ физостигмина для мышей при подкожном введении - 0,75 мг/кг; альдикарба - 1 мг/кг), но в силу избирательности действия они широко используются в качестве лекарственных препаратов (физостигмин, галантамин, пиридостигмин, неостигмин и т.д.), а также средств борьбы с грызунами (альдикарб). Многие синтетические аналоги, обладающие меньшей токсичностью для млекопитающих, но высокотоксичные для насекомых, применяются как инсектициды (ЛД₅₀ для мышей: изопрокарб - 400 - 485 мг/кг; пропоксур - 90 - 124 мг/кг; диоксакарб - 60 - 80 мг/кг; бендиакарб - 60 мг/кг). В настоящее время известны и чрезвычайно токсичные для млекопитающих синтетические производные карбаминовой кислоты (Т-1123; бис-(диметилкарбамоксибензил)-алкан диметил галид: ЛД₅₀ - 0,005 мг/кг), которые рассматривались как возможные образцы химического оружия (Бадави, Хассан, 1995; Байгар, 1998).

Производные карбаминовой кислоты - твердые кристаллические соединения, способные образовывать в воздухе мелкодисперсную пыль. Они хорошо растворяются в воде, хуже в липидах. В химическом отношении инертны. Не летучи. Устойчивы к гидролизу. Образуют зоны стойкого химического заражения. Прибывающие из зоны заражения пораженные могут представлять опасность для окружающих.

Токсикокинетика

Вещества способны проникать в организм через желудочно-кишечный тракт с зараженной водой и пищей. Высокотоксичные соединения могу вызывать интоксикацию, действуя в форме аэрозоля через слизистую глаз и органы дыхания. При ингаляционном поступлении токсичность веществ в 10 - 50 раз выше, чем при приеме через рот. Через неповрежденную кожу карбаматы в организм проникают плохо.

Незаряженные молекулы легко проникают через гематоэнцефалический барьер и оказывают непосредственное действие на холинэргические синапсы мозга. Соединения, содержащие в молекуле четвертичный атом азота (заряженные), действуют в основном на ПНС (вегетативный и двигательный отделы). Элиминация токсикантов в основном осуществляется путем энзиматического гидролиза эфирной связи, а также выведения через почки неизмененной молекулы вещества. Действующие концентрации карбаматов в крови могут быть определены, как правило, в течение не более 3 - 5 часов.

Основные проявления интоксикации

Проявления токсического процесса при остром отравлении карбаматами, закономерности и механизмы его развития, чрезвычайно напоминает поражение ФОС. Основная особенность действия токсикантов (в сравнении с ФОС) - меньшая продолжительность развивающихся нарушений. Так, при внесении физостигмина в конъюнктивальный мешок глаза, спазм аккомодации регистрируется в течение не более 2 часов.

При приеме веществ через рот наблюдается усиление перистальтики кишечника, схваткообразные боли в области живота, тошнота, рвота, понос. При ингаляционном поражении первые симптомы - чувство стеснения в груди, затруднение дыхания, обусловленное бронхоспазмом и гиперсекрецией бронхиальных желез. При резорбции высоких доз токсикантов симптоматика усиливается. Проникающие через ГЭБ вещества, вызывают психоэмоциональные нарушения, сначала возбуждают, а затем угнетают дыхательный и сосудодвигательный центры: подъем артериального давления, сменяется его падением, возможна остановка дыхания. Эффекты обусловлены не только способностью веществ активировать холинэргические механизмы мозга, но и действовать на рефлексогенную зону синокаротидного клубочка. Как и при отравлении ФОС наблюдаются фасцикулляции мышечных групп. Проявлением тяжелого поражения карбаматами является судорожный синдром. Если в течение нескольких часов не развивается летальный исход, состояние пострадавшего относительно быстро улучшается.