что делает цианид с человеком
Цианид натрия и его опасность для человека
Цианид натрия (NaCN) представляет собой белый порошок, пластинки, пасту, или гидроскопичные кристаллы, со слабым запахом горького миндаля. Он хорошо растворим в воде, растворяется в метаноле.
Цианид натрия не горит, но образует горючий газ при контакте с водой или влажным воздухом. В огне выделяет раздражающие или токсичные пары (или газы).
Вещество разлагается при контакте с кислотами, кислыми солями, водой, влагой и диоксидом углерода с образованием высокотоксичного, горючего газа цианистого водорода. Водный раствор является сильным основанием, он бурно реагирует с кислотой и коррозионно-агрессивен. Реагирует бурно с сильными окислителями типа нитратов, хлоратов, азотной кислоты и пероксидов с опасностью взрыва.
Существует множество способов получения цианида натрия, но главным образом его производят путем нейтрализации синильной кислоты щелочью (гидроокисью натрия NaOH).
Цианистый натрий выпускается промышленностью в виде прессованных брикетов или кристаллического порошка. Применяется для извлечения золота или серебра из руд селективным выщелачиванием; как цианирующий агент в производстве нитрилов, изонитрилов красителей (индиго); для повышения поверхностной твердости, износостойкости и усталости прочности стальных изделий — так называемое цианирование (насыщение поверхностных слоев стальных изделий одновременно углеродом и азотом при нагревании в расплаве, содержащем цианид). Кроме того, используется при паянии и жидкой цементации металлов, при бронзировании и оцинковке, при серебрении зеркал, в фотографии, литографии, в производстве фармацевтических препаратов, для борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Предельно допустимая концентрация цианида натрия в производственном помещении — 0,3 миллиграмма на кубический метр, в атмосферном воздухе — 0,01 миллиграмма на кубический метр, предельная концентрация в воде — 0,1 миллиграмм на литр.
Отравления могут происходить при вдыхании пыли, при случайном проглатывании вещества, а также через кожу, в особенности, если целостность ее нарушена мелкими ранками, кожными заболеваниями. При попадании его на кожу, происходит ее покраснение, боль. При попадании в глаза — их покраснение, боль и сильные глубокие ожоги.
Цианид натрия быстро всасывается в желудке, легких, с поверхности слизистых и неповрежденной кожи. В желудке он реагирует с соляной кислотой с образованием синильной кислоты, которая затем всасывается в кровь. В крови цианиды на 60% связываются с белками плазмы; некоторое их количество переносится в эритроцитах.
Симптомы отравления появляются через несколько секунд после вдыхания и через несколько минут после приема внутрь.
Поэтому при его производстве применяется соответствующие оборудовании, препятствующее проникновению этого вещества в окружающую среду. Все лица имеющие дело с цианистым натрием, должны иметь специальные противогазы и спецодежду (комбинезон, сапоги, головной убор, резиновые перчатки).
Первая помощь при отравлении включает срочный вынос пострадавшего на свежий воздух. Лечение начинается с немедленных антидотных мероприятий — введения противоядия отравляющих веществ.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Загадка столетней давности, или Почему “не сработал” цианистый калий?
В 2016 г исполнилось 100 лет с того времени, когда было совершено одно из известнейших преступлений прошлого века — убийство Григория Распутина. Однако и поныне среди фармакологов и токсикологов нет единого мнения по поводу того, почему после принятия смертельной дозы цианистого калия он остался жив, почему злоумышленникам пришлось прибегнуть к огнестрельному оружию
«Коварство» цианидов
Феликс Юсупов с женой Ириной
Не будем останавливаться на причинах, побудивших заговорщиков в лице великого князя Дмитрия Павловича, князя Феликса Юсупова, члена Государственной Думы В.М. Пуришкевича, поручика А.С. Сухонина и военного врача С.С. Лазаверта принять решение об отравлении Григория Распутина — духовного наставника и советника царя Николая ІІ и царицы Александры Федоровны. Об этом написано немало книг и снято несколько кинофильмов. Поговорим о возможных причинах того, почему цианистый калий, выбранный ими для осуществления задуманного, «не сработал» в ночь с 16 на 17 декабря 1916 г. в особняке князя Юсупова в Петрограде, куда Распутин был приглашен на вечеринку, на которой угощался отравленными пирожными и вином.
Прежде всего остановимся на том, как действует на организм довольно простое по составу вещество — калия цианид, являющийся солью синильной кислоты, химическая формула которого KCN. Еще в 60-х годах ХІХ в. исследователи обратили внимание на то, что венозная кровь, оттекающая от тканей и органов отравленных цианидами животных, приобретает алый, артериальный цвет. В дальнейшем было обнаружено, что в ней содержится примерно столько же кислорода, сколько и в артериальной крови. Следовательно, под воздействием цианидов организм теряет способность усваивать кислород. Причину этого явления в конце 20-х годов ХХ в. разгадал немецкий биохимик Отто Варбург, который установил, что, проникая в кровеносное русло, цианиды вскоре оказываются в клеточных структурах, прежде всего в митохондриях, где происходят ферментативные процессы тканевого окисления (потребления клетками кислорода).
Первое звено этих процессов включает отщепление водорода от окисляющегося субстрата. При этом каждый атом водорода разделяется на протон и электрон. Другая часть окислительных реакций в клетках катализируется ферментами из группы дегидраз, а также так называемым флавиновым (желтым) ферментом Варбурга. Второе звено клеточного окисления состоит в переносе электронов на кислород, что делает возможным его взаимодействие с атомами активированного водорода (протонами) и приводит к образованию одного из важнейших конечных продуктов окисления — молекулы воды. Это звено окислительных реакций функционирует благодаря особой группе ферментов — цитохромам и цитохромоксидазе, содержащих атомы железа переменной валентности. Именно такое их химическое свойство является источником электронов, присоединяющихся к кислороду [1]. По образному выражению английского биохимика Стивена Роуза [2], «цепочка цитохромов подобна цепочке баскетболистов, передающих мяч (электрон) от одного игрока к другому, неумолимо приближая его к корзине (кислороду)».
Оказалось, что CN-ион, вследствие особого химического сродства к трехвалентному железу, избирательно (хотя и обратимо) взаимодействует с окисленными молекулами цитохромоксидазы, вследствие чего замедляется течение нормального процесса тканевого дыхания. Таким образом, блокируя один из железосодержащих дыхательных ферментов, цианиды вызывают парадоксальное явление: в клетках и тканях имеется избыток кислорода, а усвоить его они не могут, так как он химически неактивен. Вследствие этого в организме быстро формируется патологическое состояние, известное под названием тканевой, или гистотоксической гипоксии, проявляющейся удушьем, тяжелыми нарушениями работы сердца, судорогами, параличами [1].
Отвергнутые предположения
Возможно, цианистый калий, введенный в пирожные, был некачественным, ведь HCN — очень слабая кислота и может быть вытеснена из своей соли более сильной кислотой и улетучиться. Даже угольная кислота, образующаяся при растворении углекислого газа в воде, сильнее синильной. То есть под действием влажного воздуха, содержащего и воду, и углекислый газ, калия цианид постепенно превращается в карбонат. Если калия цианид, который использовали в данном случае, долго хранился в контакте с влажным воздухом, он мог и не подействовать.
Однако и это предположение может быть подвергнуто сомнению, поскольку участник заговора военврач Лазаверт, который производил манипуляции с кристаллическим и растворенным калия цианидом, во время насыщения им пирожных и вина, спустя некоторое время, по свидетельству Пуришкевича, выглядел физически уставшим, с апоплексически красным лицом и блуждающим взглядом, то есть чувствовал себя плохо. Такое состояние, по-видимому, было не результатом нервного напряжения, а следствием отравления парами очень летучего калия цианида, так как Лазаверт проводил манипуляции с ядом без респиратора и вытяжного шкафа ввиду весьма «деликатных» обстоятельств.
Во всем виновата глюкоза?
До настоящего времени одной из наиболее вероятных причин неудавшегося отравления Распутина считают то, что смертельное действие цианистого калия предотвратила глюкоза, содержавшаяся в креме отравленных пирожных. Действительно, поскольку соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу, выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу.
Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы, она связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна.
Поскольку для Распутина начинили пирожные калия цианидом, содержащие сахар, а съедены они были не сразу, то в течение некоторого времени калия цианид выделил синильную кислоту, которая присоединилась к глюкозе, и часть цианида определенно потеряла свои свойства.
Казалось бы, все говорит в пользу именно такого развития событий и с этим можно полностью согласиться, но появилась еще одна весьма оригинальная гипотеза.
Сине-голубая окраска конъюнктивы
Высказал эту гипотезу в самом конце прошлого века наш соотечественник, киевлянин, ныне уже покойный Леонид Громов, д-р мед. наук, профессор, который заведовал отделом нейрофармакологии в Институте фармакологии и токсикологии НАМН Украины. По его мнению, получившая наиболее широкое распространение гипотеза о том, что смертельное действие цианистого калия предотвратила глюкоза в отравленных пирожных, не выдерживает критики: она может быть опровергнута хотя бы тем, что глюкоза не входит в перечень антидотных средств при отравлении цианидами, а опыты на животных подтверждают, что внутривенное введение глюкозы в максимально допустимых количествах не защищает от смертельного действия цианистых соединений. Не снижается токсичность последних и при их предварительной инкубации с раствором глюкозы [4].
Гипотеза ученого заключалась в следующем. Одна из доминирующих функций каталазы в организме — ферментативный гидролиз перекиси водорода. В литературе описано генетически обусловленное состояние — акаталазия, которая определяется в виде разной степени выраженности снижения активности каталазы. Это может приводить к повышению эндогенного уровня перекиси водорода, который окисляет железо гемоглобина (Fe2) до метгемоглобина (Fe3). Окисленное железо метгемоглобина активно соединяется с ион-цианом, что предотвращает блокирование тканевого дыхания. Клинически метгемоглобинемия проявляется в виде своеобразной анемии: сине-голубая окраска конъюнктивы и матово-голубой оттенок кожи, придающий ей вид аристократической холености.
По описанию современников, Распутин, несмотря на ярко выраженные мужицкие манеры, имел именно такой вид, что придавало ему особую загадочность. А сине-голубой цвет радужной оболочки его глаз особенно оттенялся голубизной конъюнктивы, что в полной мере было подчеркнуто демоническим видом во время его гипнотически-парапсихологических кризов. И этот взгляд синевато-голубоватой бездны не выдерживали ни его поклонники, ни противники.
Все это дает основание высказать предположение о том, что у Распутина была генетически детерминированная акаталазия, что создавало условия для повышенной концентрации в крови перекиси водорода, а, следовательно, и метгемоглобина, то есть эндогенного антидота против цианистых соединений [4]. Это, по мнению профессора Л. Громова, и защитило Распутина от смертельной дозы цианистого калия.
Какая из всех существующих гипотез окажется верной, по-видимому, покажет время. Отметим только, что установление истины в этом вопросе является немаловажным для медицинской науки.
Подготовил Руслан Примак, канд. хим. наук
1. Оксенгендлер Г.И. Яды и противоядия. — Л.: Наука, 1982. — 192 с.
2. Роуз С. Химия жизни. — М.: Мир, 1969. — 310 с.
3. Юсупов Ф.Ф. Мемуары. — М.: Захаров, 2011. — 430 с.
4. Громов Л.А. Загадка «бессмертия» Григория Распутина // Лікування та діагностика. — 1998; № 3: 7–9.
Кое-что о цианистом калии
Это не отрывок детективного романа, а слова принадлежат не вымышленному персонажу. Здесь приведены воспоминания князя Феликса Юсупова о подготовке одного из известнейших в российской истории преступлений — убийства Григория Распутина. Произошло оно в 1916 году. Если до середины XIX века главным помощником отравителей был мышьяк, то после внедрения в криминалистическую практику метода Марша (см. статью «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик», «Химия и жизни», № 2, 2011) к мышьяку прибегали всё реже. Зато все чаще стал использоваться цианид калия, или цианистый калий (цианистый кали, как его называли раньше).
Что это такое.
Цианид калия — это соль циановодородной, или синильной, кислоты Н–СN, его состав отражает формула KCN. Синильную кислоту в виде водного раствора впервые получил шведский химик Карл Вильгельм Шееле в 1782 году из желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Читатель уже знает, что Шееле разработал первый метод качественного определения мышьяка (см. «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик»). Он же открыл химические элементы хлор, марганец, кислород, молибден и вольфрам, получил мышьяковую кислоту и арсин, оксид бария и другие неорганические вещества. Свыше половины известных в XVIII веке органических соединений также выделил и описал Карл Шееле.
Безводную синильную кислоту получил в 1811 году Жозеф Луи Гей-Люссак. Он же установил ее состав. Циановодород — это бесцветная летучая жидкость, закипающая при температуре 26°C. Корень «циан» в его названии (от греч. — лазурный) и корень русского названия «синильная кислота» сходны по смыслу. Это не случайно. Ионы CN – образуют с ионами железа соединения синего цвета, в том числе состава KFe[Fe(CN)6]. Это вещество используется в качестве пигмента гуаши, акварельных и прочих красок под названиями «берлинская лазурь», «милори», «прусская синяя». Возможно, вам эти краски знакомы по наборам гуаши или акварели.
Авторы детективов пали жертвами давнего заблуждения. Но с другой стороны, справочник «Вредные химические вещества» тоже специалисты составляли. Можно было бы, в конце концов, получить синильную кислоту и понюхать ее. Но что-то страшновато!
Остается предположить, что восприятие запахов — дело индивидуальное. И то, что одному напоминает запах миндаля, для другого не имеет с миндалем ничего общего. Эту мысль подтверждает Питер Макиннис в книге «Тихие убийцы. Всемирная история ядов и отравлений»: «В детективных романах непременно упоминается аромат горького миндаля, который связан с цианистым натрием, цианистым калием и цианистым водородом (синильной кислотой), однако лишь 40–60 процентов обычных людей способны хотя бы почувствовать этот специфический запах». Тем более что житель средней полосы России с горьким миндалем, как правило, не знаком: его семена, в отличие от сладкого миндаля, в пищу не употребляют и в продажу не поступают.
. и зачем его едят?
К миндалю и его запаху вернемся позже. А сейчас — о цианистом калии. В 1845 году немецкий химик Роберт Бунзен, один из авторов метода спектрального анализа, получил цианид калия и разработал способ его промышленного производства. Если сегодня это вещество находится в химических лабораториях и на производстве под строгим контролем, то на рубеже XIX и XX веков цианистый калий был доступен любому (включая злоумышленников). Так, в рассказе Агаты Кристи «Осиное гнездо» цианистый калий купили в аптеке якобы для уничтожения ос. Преступление сорвалось только благодаря вмешательству Эркюля Пуаро.
Энтомологи использовали (и до сих пор используют) небольшие количества цианида калия в морилках для насекомых. Несколько кристаллов яда кладут на дно морилки и заливают гипсом. Цианид медленно реагирует с углекислым газом и парами воды, выделяя циановодород. Насекомые вдыхают отраву и погибают. Заправленная таким образом морилка действует более года. Нобелевский лауреат Лайнус Полинг рассказывал, как его снабжал цианистым калием для изготовления морилок завхоз стоматологического колледжа. Он же и научил мальчика обращаться с этим опасным веществом. Дело было в 1912 году. Как видим, в те годы к хранению «короля ядов» относились довольно легкомысленно.
Откуда у цианистого калия такая популярность среди преступников настоящих и вымышленных? Причины понять нетрудно: вещество хорошо растворимо в воде, не обладает выраженным вкусом, летальная (смертельная) доза невелика — в среднем достаточно 0,12 г, хотя индивидуальная восприимчивость к яду, конечно, различается. Высокая доза цианида калия вызывает почти мгновенную потерю сознания, а затем паралич дыхания. Добавим сюда доступность вещества в начале XIX века, и выбор заговорщиков-убийц Распутина становится понятным.
Синильная кислота так же ядовита, как и цианиды, но неудобна в применении: имеет специфический запах (у цианидов он очень слаб) и не может быть использована незаметно для жертвы, к тому же из-за высокой летучести опасна для всех окружающих, а не только для того, кому она предназначена. Но и она находила применение как отравляющее вещество. Во времена Первой мировой войны синильная кислота была на вооружении французской армии. В некоторых штатах США ее использовали для казни преступников в «газовых комнатах». Применяется она также и для обработки вагонов, амбаров, судов, заселенных насекомыми, — принцип тот же, что и у морилки юного Полинга.
Как он действует?
Пора разобраться, как же действует такое нехитрое по составу вещество на организм. Еще в 60-х годах XIX века было установлено, что венозная кровь отравленных цианидами животных имеет алый цвет. Это свойственно, если вы помните, артериальной крови, богатой кислородом. Значит, отравленный цианидами организм не способен усваивать кислород. Синильная кислота и цианиды каким-то образом тормозят процесс тканевого окисления. Оксигемоглобин (соединение гемоглобина с кислородом) впустую циркулирует по организму, не отдавая кислород тканям.
Связывая цитохромоксидазу, цианид-ионы выводят молекулы этого фермента из окислительной цепи, и передача электрона кислороду срывается, то есть кислород клеткой не усваивается. Был обнаружен интересный факт: ежики, находящиеся в зимней спячке, способны переносить дозы цианида, во много раз превосходящие смертельную. А причина в том, что при низкой температуре усвоение кислорода организмом замедляется, как и все химические процессы. Поэтому уменьшение количества фермента переносится легче.
Наиболее ядовит ботулинический токсин (0,0000003 мг/кг), который вырабатывается бактериями определенного вида, развивающимися в анаэробных условиях (без доступа воздуха) в консервах или колбасе. Разумеется, сначала они должны туда попасть. И время от времени попадают, особенно в консервы домашнего производства. Домашняя колбаса сейчас встречается редко, а когда-то именно она нередко была источником ботулизма. Даже название болезни и ее возбудителя произошло от латинского botulus — «колбаса». Ботулиническая бацилла в процессе жизнедеятельности выделяет не только токсин, но и газообразные вещества. Поэтому вздувшиеся консервные банки не стоит вскрывать.
Ботулинический токсин — нейротоксин. Он нарушает работу нервных клеток, которые передают импульс к мышцам. Мышцы перестают сокращаться, наступает паралич. Но если взять токсин в низкой концентрации и воздействовать точечно на определенные мышцы, организм в целом не пострадает, зато мышца окажется расслабленной. Препарат и называется «ботокс» (ботулинический токсин), это и лекарство при мышечных спазмах, и косметическое средство для разглаживания морщин.
Как видим, самые ядовитые на свете вещества создала природа. Добывать их гораздо сложнее, чем получить нехитрое соединение КСN Понятно, что цианид калия и дешевле, и доступнее.
Однако не всегда применение цианистого калия в преступных целях дает гарантированный результат. Посмотрим, что пишет Феликс Юсупов о событиях, происходивших в подвале на Мойке студеной декабрьской ночью 1916 году:
«. Я предложил ему эклеры с цианистым калием. Он сперва отказался.
— Не хочу, — сказал он, — больно сладкие.
Я стоял возле него и следил за каждым его движением, ожидая, что он вот-вот рухнет.
Но он пил, чмокал, смаковал вино, как настоящие знатоки. Ничего не изменилось в лице его. Временами он подносил руку к горлу, точно в глотке у него спазм. Вдруг он встал и сделал несколько шагов. На мой вопрос, что с ним, он ответил:
— А ничего. В горле щекотка.
Он выпил его. Никакого впечатления. На подносе оставался последний, третий бокал.
В отчаянии я налил и себе, чтобы не отпускать Распутина от вина. »
Все напрасно. Феликс Юсупов поднялся к себе в кабинет. «. Дмитрий, Сухотин и Пуришкевич, едва я вошел, кинулись навстречу с вопросами:
— Ну что? Готово? Кончено?
— Не может быть! — вскричал Дмитрий.
— Доза слоновья! Он все проглотил? — спросили остальные.
Но все-таки цианид калия оказал некоторое действие на организм старца: «Голову он свесил, дышал прерывисто.
— Вам нездоровится? — спросил я.
— Да, голова тяжелая и в брюхе жжет. Ну-ка, налей маленько. Авось полегчает».
Но вернемся к Ямбо:
«О, как живо рисовало мое воображение эту картину. Я стонал в полусне. Тошнота подступала к сердцу. Я чувствовал себя отравленным цианистым кали. Мне казалось, что я умираю. Я встал с постели и первое, что я сделал, это схватил «Одесский листок», уверенный, что прочту о смерти слона. Ничего подобного!
О дальнейших событиях, произошедших со слоном и с Распутиным, можно прочитать в книгах. А нас интересуют причины «необъяснимого нонсенса», как писал о случае со слоном «Одесский листок». Таких причин — две.
Во-первых, HCN — очень слабая кислота. Такая кислота может быть вытеснена из своей соли более сильной кислотой и улетучиться. Даже угольная кислота сильнее синильной. А угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде. То есть под действием влажного воздуха, содержащего и воду, и углекислый газ, цианид калия постепенно превращается в карбонат:
Если цианид калия, который использовали в описанных случаях, долго хранился в контакте с влажным воздухом, он мог и не подействовать.
Во-вторых, соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу:
KCN + H2O = HCN↑ + КОН.
Выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу:
СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СН=О + HC≡N →
СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—С≡N
Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы. Люди, работающие с цианидами, знают, что для профилактики отравления следует держать за щекой кусочек сахара. Глюкоза связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна. Если у животного повышенное содержание глюкозы в крови, оно более устойчиво к отравлению цианидами, как, например, птицы. То же наблюдается и у больных сахарным диабетом. При поступлении в организм небольших порций цианидов организм может обезвредить их самостоятельно с помощью глюкозы, содержащейся в крови. А при отравлении в качестве антидота используют 5%-ный или 40%-ный растворы глюкозы, вводимые внутривенно. Но это средство действует медленно.
И для Распутина, и для слона Ямбо цианидом калия начинили пирожные, содержащие сахар. Съедены они были не сразу, а тем временем цианид калия выделил синильную кислоту, и она присоединилась к глюкозе. Часть цианида определенно успела обезвредиться. Добавим, что на сытый желудок отравление цианидами происходит медленнее.
Есть и другие противоядия к цианидам. Во-первых, это соединения, легко отщепляющие серу. В организме содержатся такие вещества — аминокислоты цистеин, глутатион. Они, как и глюкоза, помогают организму справиться с малыми дозами цианидов. Если же доза большая, в кровь или мышцу можно специально ввести 30%-ный раствор тиосульфата натрия Na2S2O3 (или Na2SO3S). Он реагирует в присутствии кислорода и фермента роданазы с синильной кислотой и цианидами по схеме:
При этом образуются тиоцианаты (роданиды), гораздо менее вредные для организма, чем цианиды. Если цианиды и синильная кислота относятся к первому классу опасности, то тиоцианаты — вещества второго класса. Они отрицательно влияют на печень, почки, вызывают гастрит, а также угнетают щитовидную железу. У людей, систематически испытывающих воздействие небольших доз цианидов, возникают заболевания щитовидной железы, вызванные постоянным образованием тиоцианатов из цианидов. Тиосульфат в реакции с цианидами более активен, чем глюкоза, но тоже действует медленно. Обычно его используют в комбинации с другими антицианидами.
В этом случае мы наблюдаем поучительную картину: одни яды, вызывающие гемическую (кровяную) гипоксию, тормозят действие других ядов, тоже вызывающих гипоксию, но другого типа. Прямая иллюстрация русского идиоматического выражения: «вышибать клин клином». Главное — не переборщить с метгемоглобинобразователем, чтобы не поменять шило на мыло. Содержание метгемоглобина в крови не должно превышать 25–30% от общей массы гемоглобина. В отличие от глюкозы или тиосульфата метгемоглобин не просто связывает цианид-ионы, циркулирующие в крови, но и помогает «испорченному» цианидами дыхательному ферменту освободиться от цианид-ионов. Это происходит благодаря тому, что процесс соединения цианид-ионов с цитохромоксидазой обратим. Под действием метгемоглобина уменьшается концентрация этих ионов в плазме крови — а в результате новые цианид-ионы отщепляются от комплексного соединения с цитохромоксидазой.
Реакция образования цианметгемоглобина тоже обратима, поэтому со временем цианид-ионы снова поступают в кровь. Чтобы связать их, одновременно с антидотом (обычно нитритом) в кровь вводят раствор тиосульфата. Наиболее эффективна смесь нитрита натрия с тиосульфатом натрия. Она способна помочь даже на последних стадиях отравления цианидами — судорожной и паралитической.
Где с ним можно встретиться?
Имеет ли шанс обычный человек, не герой детективного романа, отравиться цианидом калия или синильной кислотой? Как любые вещества первого класса опасности, цианиды хранятся с особыми предосторожностями и недоступны рядовому злоумышленнику, если только он не сотрудник специализированной лаборатории или цеха. Да и там подобные вещества на строгом учете. Однако отравление цианидами может произойти и без участия злодея.
Во-первых, цианиды встречаются в природе. Цианид-ионы входят в состав витамина В12 (цианокоболамина). Даже в плазме крови здорового человека на 1 л приходится 140 мкг цианид-ионов. В крови курящих людей содержание цианидов в два с лишним раза больше. Но такие концентрации организм переносит безболезненно. Другое дело, если с пищей поступят цианиды, содержащиеся в некоторых растениях. Тут возможно серьезное отравление. В ряду источников синильной кислоты, доступных каждому, можно назвать семена абрикосов, персиков, вишен, горького миндаля. В них содержится гликозид амигдалин.
Амигдалин принадлежит к группе цианогенных гликозидов, образующих при гидролизе синильную кислоту. Этот гликозид был выделен из семян горького миндаля, за что и получил свое название (греч. μ — «миндаль»). Молекула амигдалина, как и положено гликозиду, состоит из сахаристой части, или гликона (в данном случае это остаток дисахарида генцибиозы), и несахаристой части, или агликона. В остатке генцибиозы, в свою очередь, гликозидной связью связаны два остатка β-глюкозы. В роли агликона выступает циангидрин бензальдегида — манделонитрил, вернее, его остаток, связанный с гликоном гликозидной связью.
В горьком миндале содержание амигдалина в три — пять раз выше, но есть его косточки вряд ли захочется. В крайнем случае следует подвергнуть их нагреванию. При этом разрушится фермент эмульсин, без которого гидролиз не пойдет. Именно благодаря амигдалину семена горького миндаля имеют свой горький вкус и миндальный запах. Точнее, миндальный запах имеет не сам амигдалин, а продукты его гидролиза — бензальдегид и синильная кислота (запах синильной кислоты мы уже обсуждали, а вот запах бензальдегида, без сомнения, миндальный).
Во-вторых, отравление цианидами может произойти на производстве, где они используются для создания гальванических покрытий или для извлечения благородных металлов из руд. Ионы золота и платины образуют с цианид-ионами прочные комплексные соединения. Благородные металлы не способны окисляться кислородом, потому что их оксиды непрочны. Но если кислород действует на эти металлы в растворе цианида натрия или калия, то образующиеся при окислении ионы металла связываются цианид-ионами в прочный комплексный ион и металл полностью окисляется. Сам цианид натрия благородных металлов не окисляет, но помогает окислителю осуществить его миссию:
4Au + 8NaCN + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH.
Рабочие, занятые в таких производствах, испытывают хроническое воздействие цианидов. Цианиды ядовиты и при попадании в желудок, и при вдыхании пыли и брызг при обслуживании гальванических ванн, и даже при попадании на кожу, особенно если на ней есть ранки. Недаром доктор Лазоверт надевал резиновые перчатки. Был случай смертельного отравления горячей смесью, содержащей 80% которая попала рабочему на кожу.
Даже не занятые в горно-обогатительном или на гальваническом производстве люди могут пострадать от цианидов. Известны случаи, когда в реки попадали сточные воды таких производств. В 2000, 2001 и 2004 году Европа была встревожена выбросами цианидов в воды Дуная на территории Румынии и Венгрии. Это приводило к тяжелым последствиям для обитателей рек и жителей прибрежных поселков. Отмечались случаи отравления рыбой, выловленной в Дунае. Поэтому нелишне знать меры предосторожности при обращении с цианидами. И читать в детективах про цианистый калий будет интереснее.
Список используемой литературы:
Азимов А. Химические агенты жизни. М.: Издательство иностранной литературы, 1958.
Вредные химические вещества. Справочник. Л.: Химия, 1988.
Катаев В. Разбитая жизнь, или Волшебный рог Оберона. М.: Советский писатель, 1983.
Оксенгендлер Г. И. Яды и противоядия. Л.: Наука, 1982.
Роуз С. Химия жизни. М.: Мир, 1969.
Энциклопедия для детей «Аванта+». Т.17. Химия. М.: Аванта+, 2001.
Юсупов Ф. Мемуары. М.: Захаров, 2004.