Arsen - král jedů, jed králů

Prezentace na téma: "Arsen - král jedů, jed králů"— Transkript prezentace:

1 Arsen - král jedů, jed králů
Miloslav Pouzar

2 Arsen Z perského Az-zarnikh - orpiment, auripigment (As2S3)
Arrenikos [αρρενικόν] nebo Arsenikos [αρσενικόν] /řečtina/- mužný, potentní, maskulinní Oxid arsenitý (As2O3) Arsenik Otrušík Utrejch - z německého Hüttenrauch - hutní dým Sulfid arsenitý (As2S3) královská žluť

3 Pravdy, polopravdy, mýty....
arseniku údajně použil Nero při vraždě nevlastního bratra Britannica - 55 AD, (travička Locusta - voda na ochlazení polévky) .... skutečný jed není znám arsenem otrávená svíce údajně zavinila smrt papeže Clementa VII Amanita phalloides? Kateřina Medicejská údajně otrávila svého syna Karla IX prostřednictvím knihy jejíž stránky byly napuštěny arsenikem (Alexandr Dumas, Královna Margot) tuberkulóza? Simon Bolivar ( ) - vystoupení Dr Paula Auwaertera, specialisty na infekční choroby z Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, Maryland na 17th Historical Clinicopatological Conference příčina smrti dedukována ze symptomů a ekologických podmínek v místě Bolivarova pobytu

4 Aqua Tofana Dr. Paul Dittrich, British Journal of Medicine, page 1803, (1909) roztok arseniku v "Aqua Cymbaraliae" (Cymbalaria muralis - zvěšinec zední?) autorem původní receptury Teofania di Adamo (popravena v Palermu 1635) ve službách Giulie Tofany (zemřela v Římě 1651), tajemství svěřila příteli Giorolamu Sparovi (pověšen v římě 1659) další Tofana pověšena v Neapoli roku obviněna z 600 vražd obchodní značka Manna Sv. Nicolase z Bary

5 L'affaire des poisons počátek - případ Marie Madeleine d'Aubray, marquise de Brinvilliers (c ) - se svým milencem otrávila otce a dva bratry a pokusila se otrávit manžela Catherine Deshayes Monvoisin - La Voisin ( ) - vdova po zlatníkovi, která závratně zbohatla na prodeji různých jedů - za své zákazníky označila mimo jiné Madame de Montespan, Olympe Manciniovou a maršála Luxembourga speciální tribunál založený Ludvíkem XIV ji mimo jiné vinil z otravy více než dětí Ludvík IX v dekretu vydaném 1682 zakázal prodej arseniku a ostatních jedů v lékárnách lidem, které lékárník osobně nezná

6 Gorby M.S., The Western Journal of Medicine 149 (3), 308-315 (1988)

7 Marshova zkouška James Marsh (Royal Arsenal, Woolvich) (1794 - 1846)
Případ John Bodle otrávil dědečka arsenikem, při použití klasické zkoušky s požitím H2S vzniklo neprůkazné množství žlutých sulfidů - Bodle osvobozen Marshova zkouška As2O3 + 6Zn + 6H2SO4  2AsH3 + 6ZnSO4 + 3H2O detekční limit 0,02 mg, interference s Sb - rozdílná rozpustnost As a Sb v NaOCl smrtelná dávka As pro člověka mg As - závisí na sloučenině Případ Lafarge (1840) majitel slévárny v otrávený svou ženou Marií (Tulle, Francie) proveden Marchův test - jídlo pozitivní na As, vzorky odebrané z exhumovaného těla nikoli Mathieu Orfila znovu provedl Marshův test s pozitivním výsledkem

8 Marshova zkouška Mathieu Orfila Marie Lafarge James Marsh

9 Reinshův test Reinsch Adolf ( ), Altona, Německo, test popsán 1844 vzorek se vaří s konc. HCl, do vroucího roztoku se přidají tenké pásky čisté mědi (2,5×0,5 cm) po 15 min se pásky vyjmou, omyjí, osuší, svinou do ruličky a vloží v redukční trubici do plamene kahanu (drátek) As - šedý povlak, který po zahřátí sublimuje a vytváří vrstvu oktaedrických krystalů, Hg poskytuje globulární povlak, Sb amorfní vrstvu schopnost detekovat 2 mg.L-1

10 As - medicinální užití Fovlerův roztok
součást přípravků doporučovaných Hippokratem ( BC), Aristotelem ( BC), Pliniem Starším (23-79 AD), Galénem ( AD) orpiment a realgar při léčbě popálenin a vředů Paracelsus ( ) - užití elementárního arsenu malé dávky - roztažení podkožních krevních kapilár (efekt krev a mlíko) Fovlerův roztok 1 % roztok arsenitanu draselného (KAsO2) anglický lékař James Fovler popsal použití ochuceného roztoku oxidu arsenitého k léčbě malarické zimnice, opakované horečky a bolestí hlavy mimo jiné využíván při léčbě revmatismu, anemie, celiakie, astmatu, cholery, Jolliffe D.M.,Journal of the Royal Society of Medicine 86, , (1993)

11 As - medicinální užití Fovlerův roztok Asijské pilulky
chemoterapie leukemie znovuobjevení roztoku pro léčbu chronické myeloidní leukémie lékaři Bostonské městské nemocnice Forknerem and Scottem (1953 nahrazen lékem Busulphanem) jako tonikum v Americe používán do r změny na kůži, kožní nádory, neuropatie Asijské pilulky směs arseniku a černého pepře Donovanův roztok jodid arsenitý (AsI3) a jodid rtuťnatý (HgI2) - léčba malárie, revmatismu, tuberkulózy, diabetu, artritidy a spavé nemoci (Trypanosoma brucei) Jolliffe D.M.,Journal of the Royal Society of Medicine 86, , (1993)

12 As - medicinální užití Salvarsan
Paul Ehlrich (*1854 †1915) - Nobelova cena za medicínu a fyziologii v roce 1908 (práce z oblasti imunologie) Salvarsan - lék na syfilis a spavou nemoc objevený v roce 1909 Paulem Ehlrichem a Sahachiro Hatou na trh uveden 1910, nahradil sloučeniny methylrtuti Salvarsan, Neosalvarsan a Mapharsen byly v roce 1943 nahrazeny penicilinem Jolliffe D.M.,Journal of the Royal Society of Medicine 86, , (1993)

13 Romach H.E et al., TOXICOLOGICAL SCIENCES 54, 500–508 (2000)
As - Tolerance Tolerance adaptivní stav organismu při opakovaném podání vyvolá určitá dávka toxické látky menší efekt než stejně velká dávka při předchozí aplikaci (toxikokinetický a toxikodinamický mechanismus) chronická expozice jako prevence akutní otravy Indukovaná tolerance nízké dávky As3+ vyvolali u jaterních epitelárních buněk schopnost snášet vyšší akutní dávky As3+, As5+, MMA a DMA zvýšila se též tolerance k dalším kovům - Cd2+ (2-krát), Ni2+ (2-krát), Sb3+ (8-krát), cis-Pt (1,5-krát) základem je rychlejší vylučování As z buňky spíše než nižší absorpce indukovanou toleranci může vyvolat též Zn Romach H.E et al., TOXICOLOGICAL SCIENCES 54, 500–508 (2000)

14 Romach H.E et al., TOXICOLOGICAL SCIENCES 54, 500–508 (2000)

15 Shamberger R.J., Biological Trace Element Research, 87, 1 –27, (2002)
Analýza vlasů - As vlasy preferovaný vzorek pro studium chronické expozice As možnost odlišení akutní a chronické expozice sekvenční analýza As cirkulující v krvi přestupuje do vlasového folikulu, je zachycen v keratinu a transportován do rostoucího vlasu 1 cm lidského vlasu = měsíční expozice celková koncentrace, distribuce, speciace Shamberger R.J., Biological Trace Element Research, 87, 1 –27, (2002)

16 Charles Francis Hall (*1821-†1871)
rytec, tiskař a obchodník ze Cincinnaty účastník tří polárních expedic ( , a 1871) US North Polar Expedition loď Polaris v září 1871 zakotvila u pobřeží severního Grónska - posádka byla proti po návratu ze sólové výpravy Hall vypil šálek kávy, pocítil náhlou nevolnost, další dva týdny zvracel a upadal do deliria v roce 1968 prof. C.C. Loomis a Dr. F.K. Paddock provedli exhumaci Hallova těla a na místě provedli pitvu ostatky byly velmi dobře konzervovány odebrali vzorky nehtů, vlasů a půdy z okolí hrobu vzorky podrobeny neutronové aktivační analýze Paddock FK, Loomis CC, Perkons AK, N Engl J Med 1970; 282:

17 Paddock FK, Loomis CC, Perkons AK, N Engl J Med 1970; 282:784-786
Charles Francis Hall Princip NAA Výsledky NAA analýzy vzorků odebraných z těla F. Halla půda v okolí hrobu obsahovala zvýšenou koncentraci As ze sekvenční analýzy nehtů vyplynulo, že Hall požil vysokou koncentraci As dva týdny před smrtí sekvenční analýza vlasů výsledek potvrdila z lodních záznamů je zřejmé, že se na palubě nacházeli léčiva na bázi arsenu Paddock FK, Loomis CC, Perkons AK, N Engl J Med 1970; 282:

18 Phar Lap *1926 Nový Zéland - †1932 Kalifornie
vítěz 37 z 51 závodů (Agua Caliente Handicap, Tijuana, Mexico) těsně před smrtí bolesti (kolika), vysoká teplota, nepravidelná srdeční činnost, chrlení krve z nozder bakteriální infekce? , otrava? ve vnitřních orgánech nalezeny stopy arsenu - předávkování tonikem? (přípravek zlepšující okysličení krve díky mobilizaci Fe ve slezině, zvýšení vytrvalosti a chuti k jídlu)

19 Phar Lap c) XRF - podélná distribuce As (500 m - 10 až 30 h)
analýza chlupů z hřívy, které byly v době smrti v anagenní fázi růstu pomocí synchrotronové rentgenové mikrosondy (XRF) a techniky 2D XANES c) XRF - podélná distribuce As (500 m - 10 až 30 h) d) 2D XANES - zastoupení jednotlivých forem As - průkaz původu (metabolity vs. vnější kontaminace) Kempson I.M., Henry D.A., Angewandte Chemie International Edition 49, 4237 –4240 (2010)

20 Napoleon Bonaparte (*1769 - † 5.5.1821)
Dr Barry O'Meara a Dr. Francesco Antommarchi - vážné zdravotní problémy od 18. srpna bolesti žaludku, anorexie, nausea, zvracení, škytání, disurie, letargie, horečky, pocení, oběhové problémy - střídání fází Dr. Archibald Arnott spolu s Dr. Shortem a Mitchellem podávají pacientovi 0,648 g kalomelu (Hg2Cl2) - zvracení krve, dehtovitá stolice, zrychlený tep po smrti pitva vedená Dr. Franceskem Antommarchim přítomni Dr. Henry, Shortt, Burton, Livingstone, Mitchell, Rutledge a Arnott - (4 pitevní zprávy), všechny popisují rozsáhlou ulceraci a perforaci žaludku zpráva Dr. Antommarchiho navíc zvětšená játra "Britská zpráva" - příčina smrti rakovina žaludku "Antommarchiho zpráva" - příčina smrti zánět žaludku a akutní hepatitida

21 Sten Forshfwud (1903-1985) švédský zubař a "expert na jedy"
Forshufvud S., Smith H., Wassen A., "Arsenic Content of Napoleon I's Hair Probably taken Immediately after his Death", Nature 192, (1961) výsledky NAA segmentů vlasů na obsah As autor teorie o otravě Napoleona As - zjištěn obsah 2,8 - 51,2 ppm (za normální považováno 0,08 ppm)

22 Benjamin "Ben" Weider (1923-2008)
kanadský obchodník, spoluzakladatel IFBB (International Federation of BodyBuilding and Fitness) Prezident a sponzor "International Napoleonic Society" držitel Řádu čestné legie spoluautor několika knih o otravě Napoleona (spolu s Forshwudem) Weiderovy argumenty ve prospěch teorie otravy při exhumaci v roce 16. října Napoleonovy ostatky prakticky nedotčen Napoleon trpěl 30 ze 34 známých příznaků otravy As a žádným příznakem rakoviny (zemřel tlustý, žádné tumory ani metastáze) časová souvislost mezi zaznamenanými případy náhlého zhoršení Napoleonova zdravotního stavu a zvýšenou koncentrací As v odpovídajícím segmentu vlasů dvě fáze otravy - nejprve otrava As, poté smrt v důsledku otravy Hg (CN)2 (kalomel, tartar a mandlový nápoj orgeát) - ulcerace Lecture given at the International Military History Festival "Borodino Day", Borodino Russia - September 5-10, 1997 and at the Sandhurst Military Academy, London, England, February 18, 1998.

23 Lecture given at the International Military History Festival "Borodino Day", Borodino Russia - September 5-10, 1997 and at the Sandhurst Military Academy, London, England, February 18, 1998.

24 Napoleon Bonaparte (*1769-†1821)
Fioriny E., Nuclear Physics B. (Proc. Suppl.) 188, , (2009) NAA analýza Napoleonových vlasů z období dětství na Korsice a ze Sv. Heleny, dále vlasů jeho současníků a dnešních lidí konc. As v dětství - 7,3  0,5 a 4,0  0,3 ppm konc. v den smrti - 15,9  0,7 a 12,4  1,2 ppm Napoleonovi současníci - 0,8 až 11,2 ppm dnešní lidé - 0,05 až 0,12 ppm Analýza fragmentů pro zjištění časových fluktuací

25 Výsledky NAA a - vlasy odebrané v den Napoleonovy smrti b - vlasy odebrané 1814 (Elba) c,d - zdravý muž a žena 1820 Lin X et al., Anal. Bioanal. Chem. 379, (2004)

26 Napoleon Bonaparte (*1769-†1821)
Prof. Ivan Ricordel - ředitel kriminalistických laboratoří v Paříži, Science et Vie (2002) žádná technika oplachování neodstraní z vlasů veškerou vnější kontaminaci místo distribuce As ve vlasu nelze použít k jednoznačnému odlišení vnitřní expozice a vnější kontaminace až řádové rozdíly v koncentraci As lze najít na vlasech z jedné hlavy i při sekvenční analýze jednoho vlasu Napoleonova sestra Pauline Borghese - 15 ppm As ve vlasech jeden ze vzorků Napoleonových vlasů z roku 1815 obsahoval 296 ppm As Speciační analýza As v Napoleonových vlasech Kinz (2007) - většina As jako AsV (66 %), pak AsIII (31 %), minimum MMA a DMA, žádný arsenobetain, As je anorganického původu, nepochází z kontaminovaných ryb - chronická intoxikace anorg. As Yamauchi (1989) - podobná proporce specií u Napoleona a vlasů kontaminovaných vnějším znečištěním Hindmarsh J.T., Savory J., Clinical Chemistry 54 (12), (2008)

27 Nepřítomnost arsenobetainu - As nepochází z ryb (přestup do vlasů?)
Podobná proporce specií u Napoleona a u lidí prokazatelně otrávených As ! P. Kintz et al. / Forensic Science International 170 (2007) 204–206)

28 Napoleon Bonaparte (*1769-†1821)
Absence symptomů typických pro chronickou otravu As změny pigmentace, hyperkeratinóza, pozvolný váhový úbytek Odhad váhové změny v období před smrtí výpočet BMI ze známého množství podkožního tuku v době smrti (27,2 kg.m-2) BMI porovnán s BMI 47 mužů ( let) kteří zemřeli na karcinom žaludku - 22,3 kg.m-2 (12,4 - 30,6 kg.m-2) - Napoleon výrazně nevybočuje z BMI a výšky odhadnuta váha v době smrti - 75,9 kg měřením obvodu jeho kalhot z různých let a využitím vztahu mezi BMI a šířkou pasu rekonstruovány váhové změny v průběhu let váhový odhad učiněný na základě šířky kalhot a BMI - 79,7 kg rozdíl mezi šířkou kalhot v době smrti a nejširším modelem - 12 cm, což odpovídá váhovému úbytku 11 až 15 kg během posledního roku života Lugli A. et. al, Human Pathology (2005), 36,

29 Lugli A. et. al, Human Pathology (2005), 36, 320-324

30 Napoleon Bonaparte (*1769-†1821)
Možné zdroje As v Napoleonových vlasech vlasový pudr - (Napoleon používal pudr, neznáme složení) barvení oděvů, obaly na bonbóny tonika na bázi As - není dokumentováno užití Pařížská zeleň na tapetách pitná voda - autoři práce analyzovali současné vzorky vody z místa Napoleonova pobytu na Sv. Heleně - obsah As normální (0,8-2 ppb) ochrana vzorků vlasů před zničením - konzervanty na bázi arseniku Hindmarsh J.T., Savory J., Clinical Chemistry 54 (12), (2008)

31 Děkuji za pozornost