Цианиди — определение, природни източници, опасности и лечение

Цианиди: какво са, природни източници, здравни рискове и съвременно лечение (хидроксокобаламин/Cyanokit). Практически съвети и първа помощ при отравяне.

Цианидите са химически съединения, които съдържат цианогрупата C≡N. Органичните вещества с такава група се наричат нитрили. В цианидната група един въглероден атом е свързан чрез тройна връзка с един азотен атом. Групата присъства в много естествени и синтетични вещества; тези, които могат да отделят свободен ион CN− или циановодород (HCN), са силно отровни за хората и животните при достатъчно високи дози.

Някои микроорганизми — бактерии, гъбички и водорасли са в състояние да синтезират цианиди. Цианогенни вещества се съдържат и в растения и храни, например маниока (касaва), кайсиеви, вишневи и прасковени костилки, бадемови семена и др. Тези съединения често служат като защита срещу изяждане от тревопасни животни. При разграждане (например при дъвчене или ферментация) те могат да отделят циановодород (HCN), известен също като прусикова киселина.

В обикновения език цианидите имат репутация на „суперотрови“. Частично това е вярно: някои форми (особено газообразният циановодород HCN и високо разтворимите соли като калиев цианид KCN и натриев цианид NaCN) са много опасни, особено при вдишване или при поглъщане, но токсичността зависи от формата, дозата и пътя на експозиция. Например Пруското синьо (железен хексацианоферат) съдържа свързани цианидни групи, но не освобождава лесно CN− и се използва като лекарствен препарат при отравяния с талий и цезий, а не като антидот за цианид.

Природни източници и хранителна безопасност

Типични природни източници на цианогенни съединения са:

• корени и грудки като маниока, които при неправилна обработка могат да доведат до масови отравяния;
• семена и ядки на плодове от рода Prunus (кайсия, праскова, вишна), които съдържат амигдалин, разграждащ се до HCN;
• някои бобови растения и диви растения, които в стресови условия повишават съдържанието на цианогенни гликозиди.

Правилната технологична обработка (измиване, ферментация, варене и др.) значително намалява риска, тъй като разгражда или отстранява цианогените.

Механизъм на токсичност

Цианидът блокира ензима цитохром c-оксидаза (комплекс IV в дихателната верига на митохондриите), което пречи на клетките да използват кислород за окислително фосфорилиране. В резултат настъпва клетъчна анаеробна метаболизация, бързо се натрупва млечна киселина и тъканите (особено мозъкът и сърцето) престават да получават енергия, което води до бърза липса на съзнание, кардиопулмонална нестабилност и смърт при високи дози.

Клинични признаци и симптоми

Симптомите зависят от дозата и пътя на излагане:

• вдишване на HCN: бързо настъпва задух, кашлица, гадене, замаяност, главоболие, обърканост, загуба на съзнание и бърза дихателно-сърдечна декомпенсация;
• поглъщане на цианидни соли: тежки гастроинтестинални оплаквания, рязко влошаване, конвулсии, кома;
• кожен контакт с концентрирани разтвори: дразнене и, при продължително излагане, системни симптоми от абсорбция;
• хронично излагане: главоболие, слабо паметово нарушение, постепенна слабост и неврологични промени при продължителна ниска експозиция;
• типичен белег (но ненадежден): мирис на „горчив бадем“ при издишания въздух или телесни течности — част от хората не могат да го усетят поради генетична вариабилност.

Диагноза и лаборатория

Диагнозата се основава на анамнеза за експозиция, клинични симптоми и подкрепящи лабораторни признаци:

• висока млечна ацидоза (повишена серумна млечна киселина) често сочи тежко нарушение на оксигенацията на клетъчно ниво;
• ниски нива на оксигенация на кръвните тъкани, хиперкапния при напреднал стадий;
• специфично определяне на свободен цианид в кръвта е възможно в специализирани лаборатории, но често не е достъпно в спешната помощ;
• електрокардиографски промени и ударно-съдова нестабилност при тежки случаи.

Лечение и първа помощ

Незабавно действие е критично при подозрение за сериозна експозиция:

• премести пациента на свеж въздух при вдишване на газ;
• осигури кислород 100% и поддържаща респираторна / хемодинамична поддръжка (вентилация, интубация при необходимост);
• при кожен контакт — свали замърсеното облекло и измий обилно с вода;
• не предизвиквай повръщане при поглъщане без указание от екип на спешна помощ; при наличието на специфичен антидот — да се приложи от обучен персонал.

Антидот

Хидроксикобаламин (комерсиализиран като Cyanokit) свързва цианида, образувайки цианокобаламин (витамин B12a), който се екскретира в урината. Този антидот е широко използван и одобрен (например от FDA в САЩ през 2006 г.) за лечение на остро отравяне с цианиди. Дозата и начинът на приложение се определят от медицинския екип и зависят от тежестта на състоянието.

Други терапевтични схеми включват комбинация от нитрити (създават метхемоглобин, който може да свърже цианида) и натриев тиосулфат (кофактор, който подпомага биотрансформацията на цианида в по-малко токсичен тиоцианат). Тази схема има по-специфични рискове (напр. индуциране на значителен метхемоглобинемия) и се прилага внимателно, особено при пациенти с кардиопулмонални заболявания или деца.

Важно е да се отбележи, че изборът на антидот зависи от наличието, клиничната картина и възможните противопоказания; лечението трябва да се води от спешен или токсикологичен екип.

Профилактика, безопасност и законодателство

Защитата срещу цианиди включва:

• строго спазване на индустриалните стандарти за работа при използване на цианиди (добра вентилация, системи за улавяне на газове, лични предпазни средства);
• правилна подготовка на хранителни продукти (например маниока) според местни указания за отстраняване на цианогените;
• съхранение и транспорт на цианид-съдържащи вещества в съответствие с регулаторните изисквания и маркировки;
• обучение и планове за аварийни действия в предприятия, където се използват цианиди.

Приложения и икономическо значение

Цианидите имат промишлено приложение: използват се в добивната индустрия при извличане на злато и сребро, в електроплатинг, органичен синтез и други химически процеси. Поради токсичността им техният контрол и третиране на отпадъчни води са регламентирани в много държави.

Околната среда и разграждане

В околната среда свободният CN− и HCN могат да се разградят при определени условия (фотолиза, окисление, биологична трансформация). Въпреки това локални инциденти с изпускане на цианиди могат да причинят тежки увреждания на водни екосистеми и да доведат до масови смъртности на риби и други организми.

Хронични ефекти и риск-групи

Продължителна ниска експозиция към цианиди може да причини неврологични и ендокринни нарушения, хипотиреоидизъм при специфични растителни диети (напр. недообработена маниока) и други системни ефекти. Рискови групи включват работещите в промишлени инсталации с цианиди, общности, които разчитат на маниока без адекватна обработка, и аварийни екипи без подходяща защита.

При съмнение за експозиция незабавно се потърси спешна медицинска помощ. Ранната идентификация и прилагане на подходяща терапия (кислород, поддържаща грижа, антидоти като Cyanokit или други под наблюдение) значително подобряват изхода.

Въпроси и отговори

В: Какво е цианид?

В: Кои са някои източници на цианиди?

В: Всички цианиди ли са силно токсични?

В: Какъв вид отрова е циановодородът (HCN)?

В: Как растенията използват цианиди?

В: Какво означава CN?

Търсене по буква