Úvodní přednášky z předmětu TOXIKOLOGIE

VŠCHTPrahaVŠCHTPraha

Jedovatá stopa v dějinách lidstva

Aureolus Philippus Theoprastus Bombastus

von Hohenheim

Paracelsus(1493-1541)

„Pouze dávka rozhoduje, je-li látka jedem.“ Paracelsus uvedl léčivo složené z opia, alkoholu a koření, které nazval Laudanum, a které se v Evropě beze změny používalo po dalších 400 let.

TDLo – Toxická dávka (nejnižší) – Nejnižší dávka, při které dojde k projevům toxických vlastností látky u pokusného zvířete.

LCLo – Letální koncentrace (nejnižší) - Nejnižší koncentrace, při které dojde k úhynu pokusného zvířete.

LDLo - Letální dávka (nejnižší) – Nejnižší dávka, při které dojde k úhynu pokusného zvířete. TCLo - Toxická koncentrace (nejnižší) – Nejnižší koncentrace, při které dojde k projevům toxických vlastností látky u pokusného zvířete.

TD50 - Toxická dávka 50 – Dávka, při které dojde k projevům toxických vlastností látky u 50% pokusných zvířat.

LC50 - Letální koncentrace 50 – Koncentrace látky, která vede k zahubení 50% pokusných živočichů za určitou dobu.

LD50 - Letální dávka 50- Dávka toxické látky (nebo toxických mikroorganismů), která zahubí 50% pokusných živočichů v době testovací studie.

TC50 - Toxická koncentrace 50 – Koncentrace, při které dojde k projevům toxických vlastností látky u 50% pokusných zvířat.

Rostlinné jedy:

1. Alkaloidy - alkalicky reagující organické dusíkaté látky

1.1. Chinolizidinové alkaloidy; cytisin, spartein / v rostlinách čeledi bobovitých [Fabaceae]

1.2. Piperidinové a pyridinové alkaloidy; koniin / v bolehlavu plamatém [Conium maculatum], dále pyridinové alkaloidy rodu tabáku [Nicotiana] nikotin a anabasin a alkaloidy rostlin čeledi lilkovitých [Solanaceae] - zejména hyoscyamin a jeho racemát atropin a skopolamin / v rulíku zlomocném [Atropa belladona] a v semenech durmanu [Datura stramonium], hyoscyamin je obsažen v blínu černém [Hyoscyamus niger], dále kokain z rostliny koka [Erythroxylon coca]

1.3. Isochinolinové alkaloidy; toxické látky rostlin čeledi makovitých [Papaveraceae] morfin, papaverin, chelerythrin, bulbokapnin a další

1.4. Indolové alkaloidy - deriváty indolu; Psilocybin [Psilocybe], dále deriváty kyseliny lysergové - alkaloidy námelu [Claviceps purpurea] ergotamin, ergometrin, ergokristin

1.5. Steroidní alkaloidy; cholestanové glykoalkaloidy lilku [Solanum] solanin, solanidin, tomatin, solasodin, toxické metabolity kýchavice [Veratrum] a komonky [Petilium] jervin, cyklopamin, cykloposin, protoveratriny a další, alkaloidy zimostrázu [Buxus] cyklobuxin,

1.6. Terpenické alkaloidy; alkaloidy oměje [Aconitum] a stračky [Delphinium] akonitin, mezakonitin a ajacin.

1.7. Další alkaloidy; např. efedrin izolovaný z chvojníku [Ephedra]

Rostlinné jedy:

2. Glykosidy - jejich molekula je tvořena cukernou (glykon) a necukernou (aglykon) složkou, které jsou vzájemně spojeny glykosidickou vazbou etherového charakteru.

2.1. Kyanogenní glykosidy - Toxicitu způsobuje uvolňovaná kyselina kyanovodíková. Přítomnost těchto glykosidů byla zjištěna téměř v 90 čeledích s dvěma tisíci druhy.

2.2. Glukosinoláty (thioglykosidy) - u rostlin čeledi brukvovitých [Brassicaceae]. Jejich enzymové hydrolyzáty poskytují glukosu a aglykon typu isothiokyanátu nebo epithionitrilu, např. 5-vinyloxazolidin-2-thion je nejaktivnější strumingen.

2.3. Antrachinonové glykosidy - projímavé drogy, zejména u rostlin čeledi řešetlákovitých [Rhamnaceae], rdesnovitých [Polygonaceae], liliovitých [Liliaceae] a bobovitých [Fabaceae].

2.4. Kardioaktivní glykosidy – izolované jsou důležitá léčiva nemocí srdce / konvalinka vonná [Convallaria majalis], brslen evropský [Euonymus europaeus], druhy rodu náprstník [Digitalis], hlaváček jarní [Adonis vernalis]

2.5. Furanokumariny - zejména v čeledích routovitých [Rutaceae] a miříkovitých [Apiaceae] / fotosenzibilizující vlastnosti

2.6. Saponiny - jejich vodné roztoky silně pění, jedovaté i pro ryby / hemolýza, tj. schopnost uvolňovat hemoglobin z erytrocytů, popsány u jírovec [Aesculus], břečťanu [Hedera], bramboříku [Cyclamen], koukolu [Agrostemma]

Rostlinné jedy:

3. Rostlinné kyseliny - kyselina oxalová (šťavelová) a její ve vodě rozpustné soli, jako je oxalát sodný, draselný, amonný / v rostlinách čeledi šťavelovitých [Oxalidaceae], rdesnovitých [Polygonaceae], merlíkovitých [Chenopodiaceae], kysalovitých [Begoniaceae], lipnicovitých [Poaceae] a áronovitých [Araceae], dále k. parasorbová přítomná v jeřábu ptačím [Sorbus aucuparia], atd.

4. Polyacetylenové sloučeniny - např. pelyněk [Artemisia], heřmánek [Chamomilla], mezi tyto jedy patří látky typu cikutoxinu, matrikarionolu a dehydrofalkarinonu

5. Terpeny a silice – silice jsou směsi lipofilních metabolitů, které jsou uloženy v rostlinných pletivech, např. pulegon v rostlinách z čeledi hluchavkovitých [Lamiaceae], monoterpeny - komponenty toxických silic rostlin čeledí cypřišovitých [Cupressaceae] a hluchavkovitých [Lamiaceae],prudkými křečovými jedy jsou pikrotoxin a koriamyrtin z indomalajské rostliny Anamirta cocculus a středomořské rostliny Coriaria myrtifolia, gossypol ze semen bavlníku [Gossypum] a další, jedovaté seskviterpeny obsahuje prha [Arnica] a záplevák [Helenium], mezi diterpeny patří andromedotoxin v rostlinách čeledi vřesovcovitých [Ericaceae], mezerein z lýkovce [Daphne] a estery forbolu v čeledi pryšcovitých [Euphorbiaceae]

6. Toxické aminokyseliny, proteiny a peptidy - v hrachoru [Lathyrus] se vyskytují např. kyselina alfa,gama-diaminomáselná a kyselina alfa-amino-beta-oxalylamino-propionová, v bobovitých rostlinách [Fabaceae] jsou toxické aminokyseliny kanavanin, beta-kyanoalanin, 3,4-dihydroxyfenylalanin, některé proteiny a peptidy uvolňují toxické aminokyseliny enzymovou hydrolýzou v trávicím ústrojí / ricin a podobné látky ze semen skočce [Ricinus] a dalších rostlin z čeledi pryšcovitých [Euphorbiaceae], abrin, robin a fasin ze semen různých druhů čeledi bobovitých [Fabaceae].

Carl Linné: Systema Naturae

Carl Linné: Genera Plantarum

LINNÉ Carl von /1707-1778/Švédský přírodovědec, lékař a botanik, v úvodu svého díla „O systému přírody“

píše: „Dívám-li se na slunce a hvězdy, zavěšené v prostoru, myslím, že všechna ta stvořená díla mají na sobě znamení moudrosti a moci Boha, jenž je naplňuje

světlem a životem. Viděl jsem přecházet kolem sebe Věčného, Nekonečného, Vševědoucího Boha a z úcty jsem padl na kolena.“

Bolehlav plamatý (Conium maculatum L.)všivec, svinská veš, matonoha

Účinnou látkou jsou alkaloidy, z nichž je to převážně silně těkavý koniin.

Z celé rostliny jsou nejjedovatější plody. Účinkem se koniin podobá nikotinu a také tropickému jedu kurare, který znecitlivuje nervstvo.

Při otravě bolehlavem pociťuje postižený nejprve chlad a brněnív končetinách, které se stávají postupně bezvládné.

Oměj (Aconitum) patří mezi pryskyřníkovité a skupina zahrnuje asi 200 druhů (např. oměj pestrý – Aconitum variegatum L., oměj šalamounek – Aconitum napellus L.). Obsahuje diterpenoidní alkaloidy (např. akonitin) a dále isochinolinový alkaloid magnoflorin a kyselinu akonitovou. Alkaloidy jsou obsaženy zejména v listech a v hlízách (okolo 0,5%).

Atropa Belladonna L. – rulík zlomocný Jméno je odvozeno od neúprosné řecké bohyně osudu Atropos, která přestříhávala nit života.

Latinský přídomek bella-donna znamená "půvabná paní", a souvisí se skutečností, že obsažené alkaloidy výrazně rozšiřují zornice.

Dlouhodobá otrava látkami obsaženými v rulíku se projevuje nechutenstvím, slábnutím a hubnutím, celý proces zakončí postupná respirační paralýza.

Mohutně rozvětvená, vytrvalá bylina dorůstající výšky až 1,5 m. Listy jsou střídavé, vejčité, zúžené v

krátký řapík, celokrajné a zašpičatělé, dlouhé asi 20 cm. Kvete od června do srpna. Květy vyrůstají jednotlivě v úžlabí listů. Mají zvonkovitý kalich s korunou, s pěti zaokrouhlenými cípy, zevně hnědě fialovou a uvnitř šedožlutou. Plodem je lesklá, kulovitá bobule velikostí asi 2 cm, černé barvy s fialovou dužninou, dozrávající v srpnu až září.

 Smrtelná dávka atropinu je asi 0,01 až 0,1 g, pro děti se jako smrtelná dávka udává 3 až 4 bobule, u dospělých 10 až 12 bobulí nebo 0,3 nebo více gramu listu. Otrava může nastat i po požití masa nebo mléka zvířete, které rulík spáslo, přičemž je třeba mít na vědomí, že některá zvířata jsou na atropin dosti odolná, takže se na nich žádná otrava nemusí projevovat (koza, králík, ovce, kůň, skot, bažanti, někteří zpěvní ptáci ...).

durman obecný - Datura stramonium L.čeleď: lilkovité – Solanaceae lidově: panenská okurka

Lodyha 20 až 140 cm vysoká, bohatě větvená. Listy řapíkaté, čepel vejčitá, chobotnatě laločnatá, nepříjemně páchnoucí. Jednotlivé květy vyrůstají v místech větvení lodyhy, koruna nálevkovitá, bílá nebo světle fialová, otvírá se večer mezi 19. a 20. hodinou, za deště zůstávají zavřené. Plodem je nápadně ostnitá tobolka. Kvete v VI až IX.

Stanoviště: Komposty, okraje polí, hnojiště, staré zahrady, rumiště, kraje komunikací, okolí vesnic, náspy, skládky, preferuje půdy výživné, dusíkaté, kypré. Rozšíření: V ČR roztroušeně, obvykle v teplejších oblastech, většinou jen od nížin do podhorských oblastí (max. 800 m.n.m., obvykle však jen asi do 450 m.n.m.).

Blín černý – Hyosciamus Niger L.čeleď: lilkovité – Solanaceae

Účinnými látkami jsou jedovaté tropanové alkaloidy L-hyoscyamin (přechází již při sušení v racemický D,L-atropin) a skopolamin v poměru 1:1,2.

skopolamin

Paris Quadrifolia L. vraní oko čtyřlistéČeleď: Liliaceae (liliovité)

Latinské rodové jméno je převzato z řecké mytologie. Bobule představuje jablko sváru z báje, ve které Paris soudil spor mezi Athénou, Hérou a Afrodité.

V celé rostlině (nejvíce v bobulích), jsou jedovaté saponiny paristyfnin a paridin / způsobují podráždění žaludku a střev, občas se uvádí i účinky na srdce. Otrava se projevuje zvracením, průjmem, bolestmi hlavy, slabostí, zúžením zorniček. Léčí se výplachem žaludku a podáním absorpčního uhlí. Zvířata obvykle rostlinu pro nepříjemný zápach i chuť odmítají.

Kulčiba dávivá (Strychnos Nux-vomica L.)keř z Asie nebo Afriky. Plody jsou velké kulaté bobule s tuhým, šedě žlutým

oplodím. V rosolovité dužnině jsou 2 až 4 okrouhlá zploštělá semena, která slouží jako surovina pro izolaci alkaloidů. Semena obshují indolové alkaloidy - strychnin (1%) a brucin (1,5%). Extraktu se používá pro zvýšení chuti k jídlu a k posílení svalstva.

Strychnin dráždí CNS, zejména nervy páteřní míchy, zvyšuje napětí svalstva, povzbuzuje dýchání a krevní oběh, též protijed při otravách hypnotiky. Nejmenší smrtelná dávkou strychninu činí 30 mg, dávkou zaručeně toxickou je 200 mg strychninu.

Otrava strychninem probíhá ve dvou stádiích. V prvním stádiu dochází ke zbystření smyslů, posléze se otrávený stává dráždivým. Ucítí nezvyklé pocity ztuhlosti ve žvýkacím a šíjovém svalstvu, vázne polykání. Objevuje se závrať. Toto stadium trvá obvykle čtvrt až půl hodiny. Pak se stupňuje úzkost postiženého až do stavu, zvaného smrtelná úzkost. Dotyčný se leká maličkostí, nejhůře pociťuje sluchové vjemy, ale těžko snáší též vjemy zrakové a hmatové.

Tím pomalu nastává druhé stadium otravy - stádium křečového záchvatu. Tělo strne, svaly jsou v křeči. Během křečí se zastaví dech, stoupá krevní tlak. Utrpení během takového záchvatu je nesnesitelné. Záchvat trvá asi 1 až 2 minuty, přičemž po záchvatu se dotyčný opět vrací do prvního stádia, které je jakýmsi klidem před bouří - každý sebemenší podnět je znovu schopen vyvolat nový záchvat. Záchvaty se tedy opakují a otrávený je stále více a více vyčerpaný, ale vědomí neztrácí.

Smrt nastává zpravidla v záchvatu udušením nebo obrnou dýchacího středu či obrnou srdečního svalu. Slabší jedinci umírají někdy již při třetím záchvatu. Při dlouhodobém užívání strychninu dochází v těle k jeho hromadění, přičemž znenadání může nastat prudká otrava.

strychnin

Vyobrazení mandragory pochází z Herbáře, jinak bylináře velmi užitečného Petra Ondřeje Matthioliho a Tadeáše Hájka z Hájku (1557).

Mandragora lékařská (Mandragora officinarum L.)

Ve starověku a středověku patříla mezi velice ceněné vzácné byliny, jejíž sběr i použití bylo zahaleno tajemnstvím. Používala se jako afrodisiakum, anestetikum, věřilo se v její zázračnou moc. Podle tvaru kořene se rozlišovala mužská a ženská mandragora. Ve středověku byla mandragora součástí čarodějných létacích mastí, používala se jako hypnotikum a operační anestetikum, léčila se s ní ženská neplodnost.

Patří do čeledi rostlin lilkovitých, je tedy příbuzná rulíku, blínu, ale i tabáku a bramboru.

Byla zjištěna účinnost při léčbě cukrovky a vysokého krevního tlaku. Některé alkaloidy obsažené v mandragoře potlačují růst a aktivitu nádorového bujení.

Obsahuje především alkaloidy hyoscyamin, atropin a skopolamin.

Králíci, plži nebo ptáci jsou na rozdíl od člověka vůči hyoscyaminu a atropinu velmi neteční a mohou bez jakýchkoliv následků požít i větší množství jedovatých lilkovitých rostlin, mezi něž patří i mandragora nebo datura a třeba i blín.

Ricinus communis L.skočec obecnýčeleď: Euphorbiaceae

Původem ze Střední Ameriky, kde dosahuje stromovitých rozměrů. U nás jednoletá statná bylina s velkými střídavými dlanitě dělenými řapíkatými listy. Květy jsou v koncových latách, jednopohlavné, samčí v dolní části, samičí v horní části. Plod je ostnitá trojpouzdrá tobolka, uzavírající v každém pouzdru jedno velké semeno se skvrnitým tvrdým osemením a olejnatým endospermem. Jedovatá jsou semena.

Obsahují kolem 45-55 % oleje, až 25 % proteinů, mezi nimi i toxický lektin ricin a nízkomolekulární glykoproteiny s alergizující aktivitou, alkaloid ricinin atd.

 

Způsobuje prudké gastroenteritidy, poškození jater, ledvin a sleziny. Ze semen se pro farmaceutické účely lisuje olej.

Digitalis Purpurea L. - náprstník červený, čeleď: Scrophulariaceae

Nejvíce v listech jsou obsaženy kardenolidní glykosidy – purpureaglykosid, digitoxin, gitoxin atd., dále saponiny (např. digitonin).

Při požití toxického množství náprstníku se objevuje podráždění zažívacího ústrojí, zvracení, průjmy, později zpomalení pulsu, činnost srdeční je nepravidelná, dýchání je obtížné, mohou se objevit poruchy vidění (člověk vidí předměty modře, červeně, žlutě nebo zeleně nebo mžitky před očima), halucinace, hučení v uších, bolesti hlavy, závratě, vznětlivost, nakonec se zrychluje a slábne puls, smrt nastává ochrnutím a zástavou srdce.

Patří mezi základní srdeční léky. Hlavní indikací je chronická srdeční nedostatečnost, tachykardické arytmie a extrasystoly přední komory srdeční. V léčebných dávkách zvyšuje tonus srdce, takže smrštění srdce se stává mohutnější a úplnější, čímž se upravuje krevní oběh a zvyšuje se i vylučování moči z těla.

Chelidonium majus L. - vlaštovičník většíČeleď: Papaveraceae - makovité

V mléce okolo 20 různých alkaloidů (např. chelidonin – účinkem podobný morfinu). Působí tlumivě na CNS, uvolňuje křeče hladkého svalstva a působí mírně anesteticky, slabě narkoticky, dráždí střevní peristaltiku, zvyšuje sekreci slin, dále podráždění dechu, později jeho ochrnutí a smrt, po požití mléka podráždění sliznic nebo pokožky, škrábání v krku, zvracení, krvavý průjem a moč.

Papaver somniferum L. – mák setý Čeleď: Papaveraceae - makovité

Nezralé makovice jsou známy jako zdroj účinných látek od nepaměti. Drogy z této rostliny potlačují percepci a lokalizaci (vnímání a schopnost určení místa) bolesti i psychickou a emocionální složku bolesti, působí sedativně, vyvolávájí ospalost a tichou euforii. Nejvýznamnější účinnou látkou opia je morfin (asi 10% hmoty surového opia). Dalšími účinnými látkami opia jsou kodein, thebain a papaverin. V roce 1874 byl syntetizován diacetylmorfin a v roce 1898 jej začala německá firma Bayer prodávat pod jménem Heroisch – heroin. Zdrojovou látkou pro výrobu heroinu bývá morfin nebo přímo opium.

Convallaria majalis L. - konvalinka vonnáČeleď: liliovité

Obsahuje glykosidy (např. konvalatoxin), dále saponiny a silice, kyselinu jablečnou a akonitovou. Nejvyšší obsah toxických látek je v čerstvých květech. Konvalatoxin je rozpustný ve vodě - jedovatá je i voda, v níž byla umístěna kytice konvalinek.

Otrava se projevuje podrážděním zažívacího traktu, zvracením, průjmem, zvýšeným vylučováním moči, v těžších případech omámením, závratěmi, křečemi, srdeční slabostí, poruchou krevního oběhu, až kolapsem.