NONO22,SO,SO22, H, H22SS

Doc. dr sc.ph. Mirjana ĐukićDoc. dr sc.ph. Mirjana Đukić

Institut za toksikološku hemijuInstitut za toksikološku hemiju

Farmaceutski fakultet u BeograduFarmaceutski fakultet u Beogradu

Najznačajniji aerozagađivačiNajznačajniji aerozagađivači

CO, CO, SOSO22, , NONOxx,, CH CH ((VOC, VOC, volatile organic compoundsvolatile organic compounds, ,

isparvljva organska jedinjenja), isparvljva organska jedinjenja),

prašina prašina čađčađ

Kisele kišeKisele kiše

Efekat kisele kiše Efekat kisele kiše

SOSO22

Fizičko hemijske osobine:Fizičko hemijske osobine:

• Bez boje i karakterističnog zagušljivog Bez boje i karakterističnog zagušljivog mirisamirisa

• U kontaktu sa vodenom parom prevodi U kontaktu sa vodenom parom prevodi se u sumporastu kiselinu Hse u sumporastu kiselinu H22SOSO33

• U prisustvu UV zraka SOU prisustvu UV zraka SO22 se oksidiše do se oksidiše do SOSO33 koji je anhidrid H koji je anhidrid H22SOSO44

• Takodje redukuje NOTakodje redukuje NO22 do NO do NO

SOSO2 2 (MSDS)(MSDS)

OpšteOpšte• Sinonimi: sumpor dioksid, sumpor superoksid, anhidrid Sinonimi: sumpor dioksid, sumpor superoksid, anhidrid

sumporne kiseline sumporne kiseline Molekulska formula: SO2 Molekulska formula: SO2 CAS No: 7446-09-5 CAS No: 7446-09-5 EC No: 231-195-2 EC No: 231-195-2 hazchem kod (hazard – hemikalije): hazchem kod (hazard – hemikalije): 2RE

Fizičke karakteristikeFizičke karakteristike

• Izgled: bezbojan gas Izgled: bezbojan gas Miris: iritirajući neprijatni mirisMiris: iritirajući neprijatni miris

• Tačka topljenja: -73 C Tačka topljenja: -73 C Tačka ključanja: -10 C Tačka ključanja: -10 C Specifična težina: 2.25 Specifična težina: 2.25 Pritisak pare: 2.26 bar na 20 °C Pritisak pare: 2.26 bar na 20 °C

StabilnostStabilnost• Stabilan. Nekorozivan kada je suv (osim za Zn); korozivan Stabilan. Nekorozivan kada je suv (osim za Zn); korozivan

kada je vlažan. Reaguje sa jakim oksidcionim i kada je vlažan. Reaguje sa jakim oksidcionim i redukcionim agensima, i kada je vlažan sa Zn. redukcionim agensima, i kada je vlažan sa Zn.

Toksikologija SOToksikologija SO22

Standardni ekspozicioni limit je 2 ppm (8 hr TWA, Standardni ekspozicioni limit je 2 ppm (8 hr TWA, time time weighted averageweighted average), 5 ppm (10 min TWA). ), 5 ppm (10 min TWA).

ToksičnostToksičnostIHL-HMN LCLO IHL-HMN LCLO 1000 ppm/10m1000 ppm/10m (Inhalacion-HuMaN-Lowest (Inhalacion-HuMaN-Lowest published lethal Concentration, published lethal Concentration, inhalaciona-humana-najniža inhalaciona-humana-najniža objavljena letalna koncentracijaobjavljena letalna koncentracija) IHL-RAT LC50 ) IHL-RAT LC50 2520 ppm/1h2520 ppm/1h. .

• visoke koncentracije su letalnevisoke koncentracije su letalne

Kodovi bezbednosti (rizik) Kodovi bezbednosti (rizik) EC legislativa, daje «Safety phrase» kodove koji se ekstenzivno EC legislativa, daje «Safety phrase» kodove koji se ekstenzivno koriste u smislu zaštite od rizika (S1 do S62)koriste u smislu zaštite od rizika (S1 do S62)

S23 Ne udisati pare. S23 Ne udisati pare. S36 Nositi pogodno zaštitno odelo. S36 Nositi pogodno zaštitno odelo. S37 Nositi pogodne zaštitne rukavice. S37 Nositi pogodne zaštitne rukavice.

Lična zaštitaLična zaštita• Zaštitne naočare ili štit (maska) za lice; gumene rukavice. Zaštitne naočare ili štit (maska) za lice; gumene rukavice.

Odgovarajuća ventilacijaOdgovarajuća ventilacija. .

Toksičnost SOToksičnost SO22 Trovanja SOTrovanja SO2 2 su najčešće:su najčešće:

• HroničnHroničnaa, profesionaln, profesionalnaa trovanja trovanja• akutna, akcidentalne situacijeakutna, akcidentalne situacije • hronična respiratorna oboljenja opšte populacijehronična respiratorna oboljenja opšte populacije

Toksični efekat SOToksični efekat SO22 na respiratorni sistem: na respiratorni sistem:• odmah izaziva iritaciju grla (“stisnuto grlo”) i otežano odmah izaziva iritaciju grla (“stisnuto grlo”) i otežano

disanje. disanje. • Ovaj efekat je umeren i ne-astmatičnog tipa pri Ovaj efekat je umeren i ne-astmatičnog tipa pri

koncentracijama od 4 ppm, ali je mnogo ozbiljniji pri koncentracijama od 4 ppm, ali je mnogo ozbiljniji pri visokim koncentracijama. visokim koncentracijama.

Ljudi oboleli od astme su mnogo osetljiviji (ekspozicija SOLjudi oboleli od astme su mnogo osetljiviji (ekspozicija SO22 može inicirati napad astme), a neki ljudi reaguju na može inicirati napad astme), a neki ljudi reaguju na koncentracije i ispod 1 ppm. koncentracije i ispod 1 ppm.

• Dugotrajna ekspozicija SODugotrajna ekspozicija SO22 pri koncentracijama od 1 pri koncentracijama od 1 ppm i preko izaziva oštećenje pluća.ppm i preko izaziva oštećenje pluća.

Odredjivanje SOOdredjivanje SO22 u vazduhu u vazduhu

1. 1. Reakcija oksido-redukcije SOReakcija oksido-redukcije SO22 i J i J22 u u prisustvu skroba.prisustvu skroba.

Napomena: nespecifična metodaNapomena: nespecifična metoda

SO2 + J2 + 2 H2O H2SO4 + 2 HJ

2. fuksin-formaldehidna metoda2. fuksin-formaldehidna metoda

H2NC6H4-NH2

C6H4-NH2

+ 3 H2SO3H3N

C6H4-NHSO2H

C6H4-NHSO2HSO3H

RH

O

+

H2NC6H4-N-SO2H

C6H4-N-SO2H

CH(OH)R

CH(OH)R

X X

X

Na HgCl4HgCl2 + 2 NaCl+ 2 SO2 Na2 Hg(SO3)2Na HgCl4HgCl2 + 2 NaCl+ 2 SO2 Na2 Hg(SO3)2

dinatrijum-disulfit merkurat

apsorpcioni rastvor

Leuko-sulfonska kiselina

Ljubičasto obojen adicioni proizvod

Terapija trovanja SOTerapija trovanja SO22

Davanje ODavanje O22

SimptomatskaSimptomatska• Antibiotici i bronhodilatatoriAntibiotici i bronhodilatatori

HH22SS

Zapaljiv, bezbojan, eksplozivan gas, Zapaljiv, bezbojan, eksplozivan gas, teškog mirisa na pokvarena jaja. teškog mirisa na pokvarena jaja.

Retka su trovanja (uglavnom Retka su trovanja (uglavnom industrijska i slučajna). industrijska i slučajna).

Brza dijagnostika obog trovanja je Brza dijagnostika obog trovanja je ključna za oporavak ključna za oporavak

Izvori Izvori HH22SS

Sporedni produkt u industriji petroleja Sporedni produkt u industriji petroleja (najviše u ovoj industriji je u SAD (najviše u ovoj industriji je u SAD zabeleženo trovanja), viskoze, rejona, zabeleženo trovanja), viskoze, rejona, gume, rafinerijama nafte i u rudnicima.gume, rafinerijama nafte i u rudnicima.

Organska raspadanja jedinjenja sa Organska raspadanja jedinjenja sa sumporom u kanalizaciji, ambarima, sumporom u kanalizaciji, ambarima, usevima, stovarištima brodova, septičkim usevima, stovarištima brodova, septičkim jamama, geotermalnim izvorima. jamama, geotermalnim izvorima.

Neki od prirodnih Neki od prirodnih izvora Hizvora H22SS

Mehanizam toksičnosti HMehanizam toksičnosti H22SS Putem inhalacije dospeva u organizam.Lokalni iritirajući Putem inhalacije dospeva u organizam.Lokalni iritirajući

efekat, sa prekidom ćelijskog disanja koji sledi. efekat, sa prekidom ćelijskog disanja koji sledi.

HH22S gradi kompleks sa Fe iz citohromoksidaza mitohondrija, S gradi kompleks sa Fe iz citohromoksidaza mitohondrija, tako da je trovanje Htako da je trovanje H22S slično trovanju CNS slično trovanju CN――..

Kao ćelijski otrov, napada sve organe pogotovu NS. Spektar Kao ćelijski otrov, napada sve organe pogotovu NS. Spektar bolesti zavisi od koncentracije i dužine ekspozicije. Niska bolesti zavisi od koncentracije i dužine ekspozicije. Niska ekspozicija uobičajeno izaziva lokalnu iritaciju očiju i ekspozicija uobičajeno izaziva lokalnu iritaciju očiju i mukozne membrane, dok visoka ekspozicija brzo dovodi do mukozne membrane, dok visoka ekspozicija brzo dovodi do sistemskog trovanja sa letalnim ishodom.sistemskog trovanja sa letalnim ishodom.

>800 ppm izaziva trenutnu smrt. >800 ppm izaziva trenutnu smrt.

Target organi trovanjem HTarget organi trovanjem H22SS

Respiratorni sistemRespiratorni sistem

CNSCNS

Glavni put detoksikacije je (ne)enzimska Glavni put detoksikacije je (ne)enzimska oksidacija sulfida do tiosulfataoksidacija sulfida do tiosulfata

Klinički simptomi trovanja HKlinički simptomi trovanja H22SS Niska ekspozicija je često hronična i industrijskog tipa. Primarno Niska ekspozicija je često hronična i industrijskog tipa. Primarno

rezultira iritacijom mukozne membrane i respiratornog sistema.rezultira iritacijom mukozne membrane i respiratornog sistema.• GlavoboljaGlavobolja• Astenia (malaksalost)Astenia (malaksalost)• BronhitisBronhitis

Visoka ekspozicija rezultira više neurološkim i pulmonarnim Visoka ekspozicija rezultira više neurološkim i pulmonarnim simptomima.simptomima.• KašaljKašalj• Dispnea (poremećaj u disanju)Dispnea (poremećaj u disanju)• VertigoVertigo• KonfuzijaKonfuzija• Muka i povraćanjeMuka i povraćanje• Moguć gubitak svestiMoguć gubitak svesti• Hemoptizis (krvavi ispljuvak)Hemoptizis (krvavi ispljuvak)

Veoma visoke koncentracije dovode do kolapsa Veoma visoke koncentracije dovode do kolapsa kardiorespiratornog sistema usled neurotoksičnosti.kardiorespiratornog sistema usled neurotoksičnosti.• Infarkt miokardaInfarkt miokarda• NapadiNapadi• kolapsa kardiorespiratornog sistemakolapsa kardiorespiratornog sistema

Fizički simptomi trovanja HFizički simptomi trovanja H22S S

Niska ekspozicija (najčešće udružena sa Niska ekspozicija (najčešće udružena sa dejstvom na mukoznu membranu):dejstvom na mukoznu membranu):

KonjunktivitisKonjunktivitis Zeleno-siva linija na desnima (gingivi)Zeleno-siva linija na desnima (gingivi) Brektanje, šištanjeBrektanje, šištanje

Visoka ekspozicija:Visoka ekspozicija: DrhtavicaDrhtavica AgitiranostAgitiranost CijanozaCijanoza Plućni edem (možr biti udružensa ARDS)Plućni edem (možr biti udružensa ARDS)

Kod trovanja HKod trovanja H22S treba voditi računa o....S treba voditi računa o....

• Prisustvo HPrisustvo H22S se trenutno konstatuje, zbog S se trenutno konstatuje, zbog kakterističnog neprijatnog mirisa.kakterističnog neprijatnog mirisa.

• Saturacija čula se dešava pri niskoj ekspoziciji Saturacija čula se dešava pri niskoj ekspoziciji 150 150 ppm ppm (saturacioni procep).(saturacioni procep).

• Usled smanjenog utroška OUsled smanjenog utroška O22, ppO, ppO22 u krvi može biti u krvi može biti izuzetno visok.izuzetno visok.

• HH22S toksičnost može biti udružena sa S toksičnost može biti udružena sa karboksihemoglobinemijom i karboksihemoglobinemijom i methemoglobinemijom, zavisno od izvora Hmethemoglobinemijom, zavisno od izvora H22S.S.

Urgentna toksikološka nega kod trovanja HUrgentna toksikološka nega kod trovanja H22SS BAZIRANO NA BAZIRANO NA STVARANJUSTVARANJU METHEMOGLOBINEM METHEMOGLOBINEMAA

Momentalna inhalacija Momentalna inhalacija amil nitritomamil nitritom i administrira se i administrira se Na-nitrit.Na-nitrit. Inhalacija Inhalacija 100% O100% O22..

Hiperbarična kiseonična terapija za pacijente koji ne odgovaraju na intravenoznu Hiperbarična kiseonična terapija za pacijente koji ne odgovaraju na intravenoznu primenu nitirita.primenu nitirita.

Primena Na-nitrita vodi stvaranju methemoglobinemije. Primena Na-nitrita vodi stvaranju methemoglobinemije. HH22S ima mnogo veći S ima mnogo veći afinitet za methemoglobin nego za ćelijske citohrome, čime se afinitet za methemoglobin nego za ćelijske citohrome, čime se postiže niža metabolička toksičnost.postiže niža metabolička toksičnost.

BronhodilatatoriBronhodilatatori – su e– su effektivni u otkalnjanju reverznog bronhospazma, nastalog ektivni u otkalnjanju reverznog bronhospazma, nastalog usled alergijskog ili iritantnog efekta H usled alergijskog ili iritantnog efekta H22S preko kombinovnih alfa-adrenergičkih i S preko kombinovnih alfa-adrenergičkih i beta-adrenergičkih agonističkih akcija. beta-adrenergičkih agonističkih akcija.

Dodatna opcija kod tretmana perzistentnog bronhospazma uključuje Dodatna opcija kod tretmana perzistentnog bronhospazma uključuje antiholinergike (blokira se delovanje acetilholina na antiholinergike (blokira se delovanje acetilholina na nivounivou glatki glatkihh mišića, i dolazi mišića, i dolazi do bronchodilatacije). do bronchodilatacije).

BBeta agonisteta agonistii - - u tretmanu bronhospazma (noradrenalinskog tipa). Opušta u tretmanu bronhospazma (noradrenalinskog tipa). Opušta bronhibronhijjalnu glatku muskulaturu delovanjem na beta2 receptore, sa neznatnim alnu glatku muskulaturu delovanjem na beta2 receptore, sa neznatnim efektom efektom na na brzinu rada srca.brzinu rada srca.

Komplikacije i prognoza trovanja HKomplikacije i prognoza trovanja H22SS

Komplikacije: Komplikacije: • Akutni respiratorni distres sindromAkutni respiratorni distres sindrom• Akutni infarkt miokardaAkutni infarkt miokarda• Odložene neuropsihiatrijske sekvele Odložene neuropsihiatrijske sekvele

(produženje, nastavak)(produženje, nastavak) Prognoza: Prognoza:

• Dugotrajne neurološke sekvele su nepoznate, Dugotrajne neurološke sekvele su nepoznate, ali bi mogle da budu povezane sa dugom ali bi mogle da budu povezane sa dugom subletalnom ekspozicijom.subletalnom ekspozicijom.

• Paradoksalno je da ekspozicija visokim dozama Paradoksalno je da ekspozicija visokim dozama ne mora da ima dugotrajne posledice.ne mora da ima dugotrajne posledice.

Merenje HMerenje H22S u vazduhuS u vazduhu

EPA metodaEPA metoda

Vazduh (HVazduh (H22S) se provlači kroz rastvor S) se provlači kroz rastvor CdSO4 (apsorpcioni rastvor) i nagradi seCdSO4 (apsorpcioni rastvor) i nagradi se

CdSOCdSO44 + H + H22S CdS + HS CdS + H22SOSO44

Koji se dalje odreKoji se dalje odredjdjuje jodometrijski uje jodometrijski

Napomena: oksido-redukciona metoda, Napomena: oksido-redukciona metoda, nnespecifičnaespecifična

NONOxx

Fizičko hemijske Fizičko hemijske osobine:osobine:• Bez boje i mirisaBez boje i mirisa

• NONO22 crvenkasto-braon crvenkasto-braon

• Prekurzor stvaranja Prekurzor stvaranja O3

Izvori NOx Izvori NOx Prirodna gorivaPrirodna goriva Rad motoraRad motora Industrijska Industrijska

proizvodnja HNOproizvodnja HNO33, , eksplozivca, nitrata, eksplozivca, nitrata, djubrivadjubriva

Povećana emisija NOx u troposferu ima za posledicu nastanak toksičnog O3, dok u višim slojevima atmosfere uništavaju ozonski omotač, lančanim radikalskim reakcijama sa sekundarnim aerozagađivačima.

Trovanje NOTrovanje NO22

Vrsta trovanja:Vrsta trovanja:• Profesionalna i slučajnaProfesionalna i slučajna

Deluje na respiratorni sistem:Deluje na respiratorni sistem:• Nadražajno na sluzokožuNadražajno na sluzokožu• Snižavaju otpornost prema respiratornim infekcijamaSnižavaju otpornost prema respiratornim infekcijama• Kod oštećenja pluća dolazi do prolaznog boljitka, i u Kod oštećenja pluća dolazi do prolaznog boljitka, i u

slučajevima koji se letalno završavajuslučajevima koji se letalno završavaju** Izaziva methemoglobinemijuIzaziva methemoglobinemiju Oslobadja velike količine histaminaOslobadja velike količine histamina Dovodi do vazodilatacije i hipotenzijeDovodi do vazodilatacije i hipotenzije

**kroz pregeld MSDS (kroz pregeld MSDS (material data safety shmaterial data safety sheeeett) pr) prooučiti učiti toksikološki značaj NO i NOtoksikološki značaj NO i NO2 2 !!!!!!!!

MethemoglobinemijaMethemoglobinemija

Klnička slika tovanja NOKlnička slika tovanja NO22

Inicijalni simptomi: blag kašalj, muka, Inicijalni simptomi: blag kašalj, muka, glavobolja, povraćanje, otežano disanje glavobolja, povraćanje, otežano disanje (smiruje se nakon boravka na vazduhu)(smiruje se nakon boravka na vazduhu)

Latentni period: 5-72 hLatentni period: 5-72 h Faza pogoršanja: dispnea, tahipnea, Faza pogoršanja: dispnea, tahipnea,

tahikardija, edem pluća, cirkulatorni tahikardija, edem pluća, cirkulatorni kolaps, koma, konvulzijekolaps, koma, konvulzije

Smrt je posledica blokade razmene gasova Smrt je posledica blokade razmene gasova u plućima, par sati nakon pojave edema u plućima, par sati nakon pojave edema plućapluća

Neurotoksičnost NONeurotoksičnost NO

NO NO doprinosidoprinosi O O22 to toksičnost na ksičnost na CNS CNS sledećim sledećim mehanimehanizzmmimaima: :

(1) (1) povećanpovećan NO NO u CNSu CNS, , dovodi dodovodi do vavazzoodilatacije, dolazi do dilatacije, dolazi do hhiiperemiperemije i doprema se je i doprema se toksična doza Otoksična doza O22; ;

(2) NO (2) NO ii O O22 gradigradi ONOO ONOO--, , potentpotentanan neuroto neurotoksičniksični agens agens

(3) (3) remetiremeti eekskscitatorcitatornono/inhibitor/inhibitornini balan balans s u selektivno osetljivim u selektivno osetljivim strukturama mozgastrukturama mozga tokom tokom ranog stadijuma izražene ranog stadijuma izražene hiperhiperooksijeksije, pr, pre napada e napada izazvanogizazvanog O O22. .

Karcinogenost, Karcinogenost, mutageonost, mutageonost, teratogenostteratogenost

NO i NONO i NO22 nisu karcinogeni. nisu karcinogeni.

NO je mutagenNO je mutagen..

NONO22 je teratogen u izvesnoj meri. je teratogen u izvesnoj meri.

Terapija trovanja NOxTerapija trovanja NOx

Kao i kod drugih iritanasaKao i kod drugih iritanasa Kod methemoglobinemije se daje 1% Kod methemoglobinemije se daje 1%

rastvor metilenskog plavog 5-25ml rastvor metilenskog plavog 5-25ml i.v.i.v.

Određivanje NOx u vazduhu – Određivanje NOx u vazduhu – GriessGriess IloswayIlosway metoda metoda

Diazotacijom sa sulfanilnom kiselinomDiazotacijom sa sulfanilnom kiselinom i i -naftilaminom-naftilaminom

nastaje azo jedinjenje crvene boje.nastaje azo jedinjenje crvene boje.

HO3S NH2

+ NO2HO3S N N Cl

+

NH2

HO3S N N NH2