Институт химии утверждаю
Скачать 304.5 Kb.
|
1 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского ИНСТИТУТ ХИМИИ УТВЕРЖДАЮ Проректор По учебно-методической работе Проф. Е.Г.Елина ___________________________ "__ " __________________2011 г. Рабочая программа дисциплины СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИКАНТОВ Направление подготовки 020100 - Химия Профиль подготовки Аналитическая химия Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Саратов, 2011 1 Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Современные методы определения токсикантов» является формирование у студентов представлений, связанных с пониманием теоретических и практических основ современных методов определения токсических веществ для последующего применения полученных знаний и навыков при освоении вариативных дисциплин профиля «Аналитическая химия» и выполнения профессиональных задач по выбору конкретных методов и методик анализа реальных объектов окружающей среды, промышленности, сельского хозяйства, медицины и науки. 2 Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Курс «Современные методы определения токсикантов» относится к вариативным дисциплинам профессионального цикла ФГОС ВПО по направлению подготовки «Химия». Материал дисциплины основывается на знаниях обучающихся по неорганической, органической, физической и коллоидной химии, биохимии, знаниях элементарной математики и общего курса физики. Для успешного освоения данного курса студенты должны обладать следующими «входными» знаниями, умениями и готовностями: знать основы методов анализа, полученные в ходе изучения дисциплины «Аналитическая химия», проводить полную статистическую обработку результатов анализа, оценивать правильность полученных результатов, строить градуировочный график и вычислять его параметры. Знания, полученные при изучении курса «Современные методы определения токсикантов» необходимы для аналитического контроля за состоянием окружающей среды, определения качества пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и др., а также эти знания необходимы для освоения вариативных курсов, например «Внелабораторный анализ в решении практических задач», а также в научно-исследовательской практике в 8 учебном семестре. 3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Современные методы определения токсикантов». В ходе освоения дисциплины «Современные методы определения токсикантов» формируются следующие компетенции: - Использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-6); - Умение работать с компьютером на уровне пользователя и применять навыки работы как в социальной сфере, так и в области профессиональной деятельности (ОК-7). - Владение основами теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической), химии высокомолекулярных соединений (ПК-2). - Владение навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций (ПК-4). - Владение навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов (ПК-6). - Умение работать на серийной аппаратуре, применяемой в аналитических и физико-химических исследованиях (ПК-7). - Владение методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов (ПК-8). В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать основы современных методов определения токсических веществ и способы их применения для решения теоретических и практических задач токсикологической химии. Уметь самостоятельно ставить задачу по использованию конкретного метода определения токсиканта, выбирать оптимальные пути и методы решения подобных задач как экспериментальных, так и теоретических; обсуждать результаты используемых методов, ориентироваться в современной литературе по методам определения токсических веществ, вести научную дискуссию по вопросам этого курса. Владеть основами спектроскопических, электрохимических, электрофоретических, хроматографических методов определения высокотоксичных, канцерогенных и ядовитых веществ. 4 Структура и содержание дисциплины «Современные методы определения токсикантов» Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов. 4.1 Структура лекционного курса
Содержание лекционного курса Введение в курс «Современные методы анализа токсикантов» Классификации токсикантов.
Токсикокинетика. Токсикодинамика. Поступление и распределение токсикантов. Общие закономерности токсикокинетики. Клеточные мембраны. Механизмы транспорта. Физико-химические свойства, влияющие на диффузию: ионизация, коэффициенты распределения. Основные пути поступления, распределение вредных веществ в организме человека. Особенности поступления гидрофильных и гидрофобных токсикантов. Биологические барьеры, преодолеваемые токсикантами. Принципы распределения вредных веществ в организме человека. Объем распределения. Связывание с белками крови, клетками крови. Транспорт ядов кровью. Проникновение ксенобиотиков в ЦНС, печень, экзокринные железы, через плаценту. Депонирование вредных веществ. Трансформация ядов в организме. Пути обезвреживания ядов в организме. Концепция 1 и 2 фазы метаболизма ксенобиотиков. Локализация процесса биотрансформации. Первая фаза метаболизма: реакции окисления, восстановления и гидролиза чужеродных соединений. Вторая фаза метаболизма: реакции конъюгации. Реактивные метаболиты. Примеры реакций активации. Явление летального синтеза. Факторы, влияющие на поступление ядов, метаболизм, развитие интоксикации. Выделение ядов из организма человека. Количественные характеристики токсикокинетики. Общие представления о механизмах действия вредных веществ. Клеточные мишени. Определение понятия "рецептор". Общие представления о механизмах действия вредных веществ. Яды специфического и неспецифического типов действия. Местное, общее (резорбтивное) и рефлекторное действие ядов. Местный и общий токсический эффект. Действие токсиканта на элементы межклеточного пространства. Взаимодействие вредных веществ с биомолекулами организма: белками, нуклеиновыми кислотами, липидами. Взаимодействие токсиканта с селективными рецепторами, селективные рецепторы клеточных мембран. Локализация рецепторов. Понятие полирецепторного профиля связывания токсиканта. Радиолигандные методы изучения процесса взаимодействия токсиканта с рецепторами. Механизмы клеточной гибели, стресс и восстановление. Механизмы цитотоксичности. Токсическое повреждение систем энергообеспечения клетки. Нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция. Повреждение цитоскелета. Активация фосфолипаз, протеаз, эндонуклеаз. Активация свободно-радикальных процессов в клетке, биологические последствия. Действие токсикантов на мембраны. Повреждение процессов синтеза белка и клеточного деления, биологические последствия. Действие токсикантов на биологические механизмы регуляции клеточной активности. Прямое межклеточное взаимодействие: механизмы гуморальной и нервной регуляции. Особенности токсического повреждения механизмов регуляции клеточной активности: изменение числа рецепторов, вызываемое действием ксенобиотиков. Десенсибилизация рецепторов. Избирательная токсичность. Специальные виды токсического действия. Специфическое и неспецифическое в действии химических веществ. Классификация заболеваний химической этиологии по принципу органотропности. Избирательное токсическое действие: гепатотоксичность, нефротоксичность, респираторная токсичность, нейротоксичность, гемотоксичность, дерматотоксичность, кардиотоксичность. Механизмы, основные проявления избирательного токсического действия, основные формы патологии. Раздражающее действие. Иммунотоксичность. Влияние токсикантов на эндокринную систему. Токсическое влияние на репродуктивную функцию. Химический мутагенез. Точечные мутации. Хромосомные аберрации. Условия действия мутагенов на клетки. Канцерогенез. Классификация человеческих канцерогенов. Классы агентов, связанные с канцерогенами: ДНК-повреждающие агенты, эпигенетические агенты. Классификация канцерогенов. Общие аспекты химического канцерогенеза. Инициативно-промоторная модель химического канцерогенеза. Метаболизм и биоактивация канцерогенов. Онкогены: мутационная активация проонкогенов. Гены супрессии опухолей, их инактивация. Тератогенез. Токсикологическая характеристика химических веществ, обладающих избирательными эффектами, специальными видами токсического действия. Токсикометрия. Задачи и основные понятия токсикометрии. Зависимость "доза-эффект". Кривая "доза-эффект": среднеэффективная доза (ЕД50), относительная активность, крутизна кривой зависимости "доза-эффект". Совместное действие на биообъект нескольких токсикантов. Основные токсикометрические характеристики. Концентрация и доза токсиканта, единицы измерения. Пороги вредного действия (острого, хронического, специфического). Летальная концентрация, доза. Допустимое суточное поступление вредного вещества. Допустимое поступление вещества за неделю. Допустимые остаточные количества. Зона острого, хронического, специфического действия токсиканта. Коэффициент возможности ингаляционного отравления. Комбинированное действие химических веществ. Многофакторный характер токсической экспозиции. Аддитивность, синергизм, антагонизм и потенцирование. Особенности повторного действия вредных веществ. Адаптация и компенсация при воздействии вредных веществ. Привыкание. Сенсибилизация. Комбинированное, сочетанное и комплексное действие химических веществ при совместном действии вредных факторов окружающей среды. Концепция пороговости воздействия вредного вещества. Кумуляция токсиканта, коэффициент кумуляции. Экстраполяция экспериментальных данных с животных на человека. Коэффициент запаса. Методы расчета среднесмертельных доз и концентраций. Установление токсикометрических характеристик (параметров) вещества. Отравления острые и хронические. Профилактика и общие принципы оказания неотложной помощи. Распространенность и причины острых отравлений. Стадии и синдромы острых отравлений. Клиническая картина и диагностика острых отравлений. Лечение острых отравлений. Стимуляция естественной детоксикации. Методы искусственной детоксикации. Специфическая фармакотерапия. Симптоматическая фармакотерапия. Основные виды острых отравлений. Лекарственные отравления антидепрессантами трициклическими, барбитуратами, бензодиазепинами, фенотиазинами, холинолитическими средствами, клофелином, наркотическими средствами. Отравления алкоголем и его суррогатами: этиловым и метиловым спиртами, этиленгликолем. Отравления прижигающими жидкостями: крепкими кислотами, едкими щелочами. Отравления фосфорорганическими пестицидами. Отравления угарным газом. Симптоматика отравлений, неотложная помощь. Яды растений и животных. Хронические отравления и профессиональные заболевания, основные направления профилактики. Средства коллективной и индивидуальной защиты. Приоритетные токсиканты. Тяжелые металлы. Пестициды. Полимерные материалы. Растворители, летучие яды. Основные токсичные неорганические вещества: озон, белый фосфор, галогены, тяжелые металлы, СО, цианиды, оксиды азота, галогеноводороды, межгаллоидные соединения, оксиды галогенов, соединения кремния, фосфора, серы, органометаллические соединения. Основные токсичные органические вещества: галогеноводороды, кислородсодержащие, серо-, фосфор-, азот-, галогенсодержащие соединения. Полигалогенированные ароматические углеводороды (диоксины, полихлорированные бифенилы, хлорированные бензолы). Токсичные металлы (кадмий, свинец). Токсикологические основы нормирования химических веществ. Лимитирующий признак вредности вещества. Порог специфического действия вещества. Схема полной и сокращенной токсикологической оценки веществ. Первичный токсикологический паспорт вредного вещества. Особенности нормирования химических веществ в атмосферном воздухе населенных мест, воздухе рабочей зоны, воде водных объектов, почве. Международное законодательство в области регулирования химических веществ. SAICM. Межправительственные организации, занимающиеся вопросами химической безопасности. Международная система химической безопасности. Основные международные соглашения. Стратегический подход к международному регулированию химических веществ (SAICM): структура, развитие процесса, цели и задачи, вклад в рациональное регулирование химических веществ. Дубайская декларация о международном регулировании химических веществ. Общепрограммная стратегия и Глобальный план действий. Повестка дня на 21-й век. Международные соглашения и конвенции, регулирующие обращение с опасными химическими веществами. Законодательство в области управления химическими веществами. Правовые и нормативные инструменты, касающиеся химических веществ. Орхусская конвенция. Основные положения, определяющие информационное поле в области обращения с химическими веществами. Международные соглашения и конвенции, регулирующие обращение с опасными химическими веществами. Основные положения и сфера влияния управления химическими веществами, определенные в Венской, Базельской, Стокгольмской, Ротердамской конвенциях. Наноматериалы и наночастицы. Воздействие на здоровье. Определение, классификация наноматериалов и наночастиц. Виды наноматериалов и области использования. Физические и химические свойства наноматериалов, характеристики, имеющие большое значение для оценки токсичности. Пути воздействия наноматериалов на человека и окружающую среду. Методы определения, отбора проб. Методы оценки токсичности. Методы исследования токсического действия химических веществ. Современные направления в анализе токсикантов. Экспериментальные методы изучения токсичности и отдаленных эффектов воздействия различных категорий химических веществ in vivo и in vitro. Факторы, которые необходимо учитывать при планировании токсикологических экспериментов. Создание экспериментальных моделей, адекватных условиям воздействия вещества на организм человека. Понятие об альтернативных методах оценки токсичности, математическое моделирование. Тесты in vivo: стандартизованные методы изучения острой, субхронической и хронической токсичности, канцерогенного действия, репродуктивной токсичности, тератогенности, нейротоксичности, токсичности для органов зрения, кожной токсичности, генотоксичности. Тесты in vitro: мутагенность, повреждение и восстановление ДНК. Новые направления токсикологической химии: нанотоксикологическая химия, молекулярная и клеточная экотоксикологическая химия. Методы определения токсикантов Иммунохимические методы определения токсикантов . Классификация и сущность иммунохимических методов. Иммуноферментные методы анализа. Принципы поляризационного флуороиммуноанализа. Иммунохимические методы определения наркотиков и лекарственных препаратов. Иммунохимические методы определения пестицидов, экополлютантов, гормонов, токсинов. Иммунохимические методы анализа металлов и металлосодержащих веществ. Иммуноаффинная экстракция. Основные направления в совершенствовании методов иммуноанализа . Хроматографические методы определения токсикантов Хроматография в тонком слое сорбента . Газовая хроматография. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Капиллярный электрофорез. Хроматографические методы с масс-спектрометрическим детектированием. Спектроскопические методы определения токсикантов Молекулярная спектроскопия. Спектроскопия в видимой и УФ-области спектра. Спектроскопия в ИК-области спектра ИК — Фурье-спектроскопия. Атомная спектроскопия в элементном анализе токсикантов. Применение комбинированных систем: ВЭЖХ-ИСП-МС, ГЖХ-ИСП-МС, КЭ-ИСП-МС. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Применение комбинированных систем ВЭЖХ-ЯМР и ВЭЖХ-ЯМР-МС в метаболомике и метабономике. Электрохимические методы определения токсикантов 4.2 Структура лабораторных занятий
5 Образовательные технологии Используются следующие образовательные технологии: - технология решения исследовательских задач (ТРИЗ); - технология коллективной системы обучения; - технология «Дебаты»; - технология решения исследовательских и проектных задач; - технология проведения ролевых игр. 6 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Примеры рефератов к курсу «Современные методы определения токсикантов»
Вопросы для самостоятельной подготовки к курсу «Современные методы определения токсикантов»
Форма итогового контроля – экзамен (билеты в приложении) 7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная литература 1. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2. Методы химического анализа: Учеб для вузов / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др. под ред. Ю.А. Золотова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.; 2004. – 494 с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Институт химии утверждаю Материал дисциплины базируется на знаниях по элементарной и высшей математике, информатике, физике, неорганической, органической,... | | Институт химии утверждаю Дисциплина «Мембранные процессы в технологии, анализе и медицине» относится к вариативным дисциплинам профессионального цикла ооп... |
| Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» относится к базовой части профессионального цикла Б3+. Б. 3 | | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники Целью дисциплины является изучение общих законов и принципов химии для последующего использования в межпредметных дисциплинах и специальных... |
| Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Дисциплина «Концепции современного естествознания» относится к вариативной части цикла общих математических и естественнонаучных... | | Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... Целью освоения дисциплины «Синтез и свойства водорастворимых полимеров» является формирование у обучающихся компетенций, связанных... |
| Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... К настоящему времени исследования, связанные с применением полимеров в медицине и фармакологии, сложились в новое самостоятельное... | | Институт химии утверждаю Солнечной системы и Земли, процессах, происходящих в них, и факторами, обусловливающими природных катастроф космического и земного... |
| Институт химии утверждаю Ооп. Для успешного усвоения дисциплины студент должен иметь знания, приобретенные им в результате освоения дисциплин «Математика»,... | | Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность», а также формирования рационального мышления, направленного... |
| Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... Дисциплина «Природные полисахариды и их производные» ( дв2) является вариативной профильной дисциплиной профессионального (специального)... | | Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... Они даже дали названия целым этапам развития человечества: каменный век, бронзовый век, железный век. С некоторой долей пристрастности... |
| Приложение 3 Федеральное агентство научных организаций России Федеральное... Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлоорганической химии им. Г. А. Разуваева | | Российской Федерации Негосударственное образовательное учреждение... Багрова А. Я., канд пед наук, доцент, факультета иностранных языков ноу впо «Новый гуманитарный институт» |
| Институт химии Аналитическая химия”. Материал дисциплины базируется на знаниях по элементарной и высшей математике, информатике, физике, неорганической,... |  | Рабочая программа по химии 9 класса «Неорганическая химия» Рассмотрено Согласовано: Утверждаю: на заседании мо зам директора по увр директор |
