Связывание ядов в организме

Большинство поступивших в организм лекарственных веществ и ядов с белками, липопротеидами, форменными элементами крови и с другими веществами образуют комплексы или химические соединения. Прочность образовавшихся в организме комплексов или соединений зависит от природы веществ, образующих комплексы, и от типа связей в указанных комплексах или соединениях.

При взаимодействии ядов с белками и с другими веществами, находящимися в организме, между реагирующими соединениями могут образовываться ковалентные, ионные, водородные, ион-дипольные, диполь-дипольные связи. Связывание белковых веществ с ядами может осуществляться и с помощью сил Ван-дер-Ваальса. Из всех перечисленных выше связей ковалентные являются наиболее прочными. В частности, ковалентные связи имеются в комплексах белковых веществ с ионами металлов. Поэтому металлы длительное время задерживаются в организме.

Учитывая, что токсическое действие большинства ядов является обратимым, можно предположить, что ковалентные связи между ядами и биологическим материалом образуются только в некоторых случаях.

Комплексы, образующиеся при взаимодействии ядов с белками или другими веществами организма, обычно не транспортируются через биологические мембраны. Если связывание ядов обратимое, то в организме устанавливается равновесие между связанной и несвязанной формами яда.

Из белковых веществ альбумин наиболее активно соединяется с многими ядовитыми веществами. Фибриноген, γ-глобулин и некоторые другие белковые вещества связываются только с незначительным числом ядов. В частности, γ-глобулин связывается с билирубином.

До настоящего времени хорошо изучены условия образования комплексов белковых веществ с алкалоидами и их синтетическими аналогами. Эти комплексы образуются при рН выше изоэлектрической точки белков. Изучение комплексов барбитуратов с белками показало, что альбумин хорошо связывается с барбитуратами, особенно с теми, в молекулах которых содержатся липофильные заместители. Альбумин образует соединения или комплексы с жирными кислотами. С удлинением углеродной цепи в молекулах жирных кислот прочность связи их с альбумином возрастает.

К числу веществ, которые связываются с альбумином, относятся сульфаниламидные препараты, ароматические кислоты, иодсодержащие соединения (рентгеноконтрастные вещества), основные и кислотные красители, некоторые нейтральные вещества (кумарины, гликозиды, нафтохиноны, порфирины и др.).

Ионы цинка и меди хорошо связываются с β-глобулином. Металлические яды (катионы металлов) с аминокислотами, пептидами и белками образуют прочные комплексные и внутри-комплексные соединения. Стероидные гормоны связываются с липопротеидами, некоторые антибиотики — с нуклеиновыми кислотами, а оксид углерода (II) — с гемоглобином крови.

Только незначительное число лекарственных веществ и ядов, поступивших в организм, не связывается с альбумином и другими белками. К ним относятся этиловый эфир, глюкоза, мочевина и др.

Наличие связей между ядами и белками (или другими веществами в организме) и их прочность необходимо учитывать при выборе оптимальных условий изолирования ядовитых веществ из биологического материала. При изолировании ядовитых веществ из биологического материала необходимо создавать условия, обеспечивающие разрыв связей между этими веществами и белками (или другими соединениями), и последующее переведение освободившихся веществ в жидкую фазу (вытяжку или минерализат). При изолировании из биологического материала алкалоидов, барбитуратов и других веществ разрушение связей (белок — ядовитое вещество) достигается путем создания необходимого рН извлекающей жидкости. Разрыв прочных связей между белками и ионами металлов достигается только после разрушения биологического материала с помощью соответствующих методов.