Научная статья на тему 'Изучение токсичности боразотных модификаторов поверхности древесины'

Изучение токсичности боразотных модификаторов поверхности древесины Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
120
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
БОРАЗОТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ / МОНОЭТАНОЛАМИН(N→B)БОРАТ / ДИЭТАНОЛАМИН(N→B)ФЕНИЛБОРАТ / БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / БИОСЕНСОР / ИНДЕКС ТОКСИЧНОСТИ / ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР / BORON-NITROGEN COMPOUNDS (BNC) / MONOETHANOLAMINE (N→B) BORATE (MEAB) / DIETHANOLAMINE (N→B) PHENYL BORATE (DEAPB) / BIOLUMINESCENCE / BIOSENSOR / TOXICITY INDEX / TOXICOLOGICAL PARAMETERS

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Кляченкова Ольга Александровна, Степина Ирина Васильевна

Проведена оценка токсичности боразотных соединений биолюминесцентным методом с использованием прибора экологического контроля «Биотокс-10М». Определены токсикологические параметры ЕС20 и ЕС50. Установлено, что все исследуемые защитные для древесины составы являются высокотоксичными, вследствие чего целесообразно их использовать для защиты внешних деревянных конструкций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Кляченкова Ольга Александровна, Степина Ирина Васильевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Toxicity research of boron-nitrogen modifiers of wooden surface

Boron-nitrogen compounds (BNC) have been successfully used to create bioand fire-protective compositions for wood. Within the framework of this study, our aim was to assess the toxicity of the boron-nitrogen compounds by bioluminescent method with the use of environmental control device "Biotox-10M" and highly sensitive biosensor "Ecolum". We also defined toxicological parameters EC20 and EC50 and concluded, that all the wood preservation compounds are highly toxic, whereby, it is advisable to use them for external protection of wooden structures. As a result of BNC toxicity assessment, it is necessary to consider that any effective bioand fireprotectives, will be highly toxic. Our researches stated, that BNC protective compositions are highly toxic and, therefore, it is possible to conclude their applicability for external wood processing.

Текст научной работы на тему «Изучение токсичности боразотных модификаторов поверхности древесины»

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

УДК 691.11+674.07

О.А. Кляченкова, И.В. Степина

ФГБОУВПО «МГСУ»

ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ БОРАЗОТНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

Проведена оценка токсичности боразотных соединений биолюминесцентным методом с использованием прибора экологического контроля «Биотокс-10М». Определены токсикологические параметры ЕС20 и ЕС50. Установлено, что все исследуемые защитные для древесины составы являются высокотоксичными, вследствие чего целесообразно их использовать для защиты внешних деревянных конструкций.

Ключевые слова: боразотные соединения, моноэтаноламин^^-В) борат, диэтаноламин^^В)фенилбо-рат, биолюминесценция, биосенсор, индекс токсичности, токсикологический параметр.

Боразотные соединения (БАС) успешно используют при создании биоогнезащитных составов для древесины [1—4]. Некоторые БАС при концентрации всего 10 % по массе обеспечивают наивысший класс биостойкости, уничтожая плесневые и дереворазрушающие грибы. К сожалению, селективность действия подавляющего большинства защитных составов, обладающих фунгицидны-ми и инсектицидными свойствами, не абсолютная, вследствие чего они могут представлять определенную опасность для человека [5]. По этой причине оценка токсичности защитных составов имеет решающее зна-

O.A. Klyachenkova, I.V. Stepina

TOXICITY RESEARCH OF BORON-NITROGEN MODIFIERS OF WOODEN SURFACE

Boron-nitrogen compounds (BNC) have been successfully used to create bio- and fire-protective compositions for wood. Within the framework of this study, our aim was to assess the toxicity of the boron-nitrogen compounds by bioluminescent method with the use of environmental control device "Biotox-10M" and highly sensitive biosensor "Ecolum". We also defined toxicological parameters EC20 and EC50 and concluded, that all the wood preservation compounds are highly toxic, whereby, it is advisable to use them for external protection of wooden structures. As a result of BNC toxicity assessment, it is necessary to consider that any effective bio- and fireprotectives, will be highly toxic. Our researches stated, that BNC protective compositions are highly toxic and, therefore, it is possible to conclude their applicability for external wood processing.

Key words: boron-nitrogen compounds (BNC), monoethanolamine (N^B) borate (MEAB), diethanolamine (n^b) phenyl borate (DEAPB), bioluminescence, biosensor, toxicity index, toxicological parameters.

Boron-nitrogen compounds (BNC) have been successfully used to create bio- and fire-protective compositions for wood [1—4]. Some BNC at concentration of only 10 % on weight. Some the BNC provide the highest level of bio-proof, destroying mold and wood-destroying fungi. Unfortunately, most protective compositions with fungicidal and insecticidal properties, aren't selected absolutely perfectly and, therefore, they may pose hazard to human's life [5]. For

© Кляченкова О.А., Степина И.В., 2014

87

чение при определении целесообразности использования упомянутых составов для обработки древесины строительных конструкций того или иного назначения.

Проводя соответствующуюю оценку, необходимо учитывать, что токсичность — это интегральный показатель реакции организма на действие вещества, во многом определяемый механизмом токсического действия этого вещества. В проявлении токсичности важную роль играют скорость поступления вещества в кровь, скорость метаболических превращений его в крови и тканях внутренних органов, скорость проникновения вещества через гистогематиче-ские барьеры и взаимодействие вещества с биомишенями, а также некоторые другие факторы, определяющие величины токсо-доз и особенности характера токсического действия на организм. Под характером токсического действия вещества на организм обычно подразумевают особенности механизмов токсического действия, патофизиологических процессов и симптомов интоксикации, динамику их развития во времени, а также другие аспекты токсического действия веществ [6—9].

В [10—14] приводится описание различных методов определения токсичности химических веществ, в основе каждого из которых лежит процесс взаимодействия предполагаемого токсиканта и биологической системы.

В рамках проведенного авторами исследования велась оценка токсичности защитных составов для древесины на основе моно- и диэтаноламин^^-В)фенилбора-тов (МЭАБ и ДЭАФБ соответственно), а также составов на основе МЭАБ и ДЭАФБ биолюминесцентным методом с использованием прибора экологического контроля «Биотокс-10М» и высокочувствительного биосенсора «Эколюм». Принцип использованной методики основан на измерении интенсивности биолюминесценции тест-объекта, представляющего собой препара-

this reason, toxicity assessment of protective compositions matters much in defining their applicability for building wood processing.

At that, it is necessary to note that toxicity is an integrated index of body response to toxic action of a substance. Toxicity manifests itself through the following factors: the rate of substance arrival in blood, the rate of substance metabolic alterations in blood and in internal tela, the rate of substance penetration through blood-tissue interface and substance interaction with biotargets, and also some other factors determining toxic dose size and the features of toxic action on human body. The nature of toxic action of a substance on a human body usually means toxic action features, path physiological processes and intoxication symptoms features, dynamics of temporal development, and other aspects of toxic action of a substance [6—9].

The works [10—14] describe various methods of determining chemical toxicity. Each method is based on interaction of possible toxicant and biological system.

Within our research we assessed the toxicity of wood protective, based on mono — and diethanolamine(N^B)phenyl borate (MEAB and DEAFB respectively) and borates by bioluminescent method with the use of environmental control device "Biotoks-10M" and highly sensitive biosensor "Ekolyum". The principle of the used technique is based on bioluminescence intensity measurement of the test

ты лиофилизированных люминесцентных бактерий, под воздействием химических соединений, содержащихся в анализируемой пробе воды, по сравнению с раствором, не содержащим токсических веществ. Уменьшение интенсивности биолюминесценции оказалось пропорционально токсическому эффекту. Преимуществами данного метода являются его экспресс-ность, высокая чувствительность и достаточно хорошая корреляция с действием токсических веществ на культуры клеток человека и животных [15].

В зависимости от значений индекса токсичности и токсикологических параметров эффективной концентрации ЕС анализируемые пробы подразделяют на три группы (табл. 1) [16].

Табл. 1. Группы анализируемых проб в зависимости от значений индекса токсичности и токсикологических параметров ЕС20 и ЕС50

object representing lyophilized luminescent bacteria, under the influence of chemical compounds in the analyzed water samples, in comparison with the solution without toxic substances. The reduction of bioluminescence intensity proved to be proportional to toxic effect. The advantages of this method are its speed, high sensitivity and rather good correlation with toxic substance effect on human and animal cells [15].

Depending on toxicity index values and toxicological parameters EC the analyzed samples are divided into 3 groups (tab. 1) [16].

Tab. 1. The groups of analyzed samples depending on toxicity index values and toxicological parameters of EC20 and EC50

Группа Groups Значение индекса токсичности Т Toxicity index value T Значение параметра ЕС Parameter value EC Степень токсичности пробы The level of sample toxicity

1 До 20 Less than с (пробы samples) < ЕС20 Допустимая Allowable

2 От 20 до 49,99 From 20 to 49.99 ЕС20 < с (пробы samples) < < ЕС50 Проба токсична Toxic sample

3 Св. 50 More than с (пробы samples) > ЕС50 Высокая токсичность образца High level of sample toxicity

В ходе эксперимента из флакона отбирали по 0,1 мл рабочей суспензии биосенсора и добавляли в три контрольные кюветы от люминометра и в три кюветы для пробы. Затем в контрольные кюветы добавляли по 0,9 мл дистиллированной воды, а в остальные — по 0,9 мл пробы анализируемого защитного состава. После этого измеряли интенсивность биолюминесценции и индексы токсичности.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2, 3, где К К2, К3 — интенсивности свечения биосенсора в контрольных пробах, имп/с; П П2, П3 — интенсивности

During the experiment 0.1 ml of working biosensor dispersion was taken from the bottle and added to three control luminometer ditches and three test ditches. Then we added 0.9 ml of the distilled water to control ditches, and — 0.9 ml of the analyzed protective structure to other ditches. After that we measured bioluminescence intensity and toxicity indexes.

Experimental results are presented in tab. 2 and 3, where Kp K2, K3 — biosensor luminous intensities in control samples, imp/s; np

свечения биосенсора в пробах, содержащих анализируемые защитные составы, имп/с; Т1, Т2, Т3, Тср — индексы токсичности. Погрешность измерения не превышала 0,6 %.

n2, n3 — biosensor luminous intensities in the samples with the analyzed protective compositions, imp/s; T2, T3, T — toxicity indexes. Measurement error didn't exceed 0.6 %.

Табл. 2. Токсичность защитных составов на основе моно- и диэтаноламин(Ы^В) фенилборатов (МЭАФБ и ДЭАФБ соответственно)

Tab. 2. Toxicity of protective compositions based on mono- and diethanolamine (N^B) phenyl borates 1 (MEAFB and DEAFB respectively)

Интенсивность свечения в пробах и индекс токсичности Luminous intensity in samples and toxicity index ДЭАФБ 5% DEAFB 5% МЭАФБ 5% MEAFB 5% МЭАФБ 10% MEAFB 10%

К, 3478 426 360

П, 10 26 13

Т, 99,70 93,74 96,31

К2 1025 — 372

П2 15 12 14

Т2 98,52 97,16 96,00

К3 503 — 374

П3 13 13 14

Т3 97,41 96,74 96,69

Т ср 98,54 95,88 96,33

Табл. 3. Токсичность защитных составов на основе моно- и диэтаноламин(М^В)боратов (МЭАБ и ДЭАБ соответственно)

Tab. 3. Toxicity of protective compositions based on mono- and diethanolamine (N^B)borates (MEAB and DEAB respectively)

Интенсивность свечения в пробах и индекс токсичности Luminous intensity in samples and toxicity index МЭАБ 50% MEAB 50% ДЭАБ 50% DEAB 50% МЭАБ 5% MEAB 5% ДЭАБ 5% DEAB 5%

К, 514 813 263 325

П, 15 10 5 5

Т, 97,08 98,69 97,87 98,22

К2 — — — —

П2 11 11 6 7

Т2 97,86 98,61 97,39 97,82

К3 — — — —

П3 12 11 8 9

Т3 97,57 98,65 96,77 97,17

Т ср 97,50 98,65 97,34 97,73

Из приведенных данных вытекает, что величина усредненного индекса токсичности для всех проб приблизительно одинаковая и значительно превышает значение Т = 50. Следовательно, все анализируемые защитные составы по степени токсичности относятся к 3-й группе. Уместно также отметить, что значение индекса Т для составов, содержащих ди-этаноламин, оказалось несколько выше, чем для аналогичных составов, содержащих моноэтаноламин. С целью установления зависимости степени токсичности модификатора от наличия в составе его молекулы определенного аминоспирта были измерены индексы токсичности 5%-х водных растворов моно- и диэта-ноламина, значения которых составили Т = 78,76 и Т = 74,64 соответственно.

Согласно ГОСТ 12.1.007—76 по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: чрезвычайно опасные, высокоопасные, умеренно опасные и малоопасные вещества. Моноэтаноламин относится ко 2-му классу опасности (в воздухе рабочей зоны ПДК = = 1 мг/м3), а диэтаноламин — к 3-му (ПДК = 5 мг/м3). По результатам эксперимента 5%-й раствор моноэтанолами-на оказался более токсичным, чем раствор диэтаноламина той же концентрации, что сопоставимо с классификацией вредных веществ, установленной ГОСТ 12.1.007—76, но определенная корреляция со значениями индекса токсичности боразотных модификаторов, содержащих в составе молекулы указанные ами-носпирты, не выявлена.

Наряду с измерением токсичности жидкостей биолюминесцентный метод предусматривает определение токсичности полимеров и материалов. В качестве анализируемого материала использовали опилки сосны, модифицированные защитными составами на основе БАС.

From the presented data it is clear that the average toxicity index for all samples is approximately identical and exceeds considerably the value of T = 50. Therefore, all the analyzed protective compositions fall into the 3rd group of toxicity. It should also be noted that toxicity index T for the diethanolamine-containing compositions, was slightly higher, than for the similar monoethanolamine-containing compositions. In order to determine the dependence of modifier toxicity level on alkamine in the molecule, we measured toxicity indexes of 5% mono- and diethanolamine water solutions with the values: T = = 78.76 and T = 74.64 respectively.

According to Russian State Standard GOST 12.1.007—76 hazardous substances are divided into four substance hazard categories depending on the effect on the human body: extremely hazardous, highly hazardous, moderately hazardous and low hazardous substances. Monoethanol-amine falls into the 2nd substance hazard category (in working zone air MAC = 1 mg/m3), and dietha-nolamine — to the 3rd (maximum concentration limit = 5 mg/m3). The results showed, that 5% monoetha-nolamine solution proved to be more toxic, than diethanolamine solution of the same concentration, that is comparable to the classification of hazardous substances, established by Russian State Standard GOST 12.1.007—76, but we found no certain correlation with BNC modifiers toxicity index values, containing the above-mentioned alkamines in molecule structure.

Along with the measurement of liquid toxicity, the bioluminescent method provides the determination of polymers and materials toxicity. As a sampling material we used pine saw-

В ходе эксперимента в каждую пробирку помещали по 0,2 г предварительно модифицированных и высушенных до постоянной массы опилок, добавляли 10 мл дистиллированной воды (5-кратный объем) и выдерживали в течение 24 ч. Полученный экстракт тестировали на токсичность. Результаты эксперимента приведены в табл. 4.

Табл. 4. Токсичность опилок сосны, модифицированных защитными составами

dust, modified by protective compositions based on BNC of compounds. During the experiment we added in each test tube 0.2 g of pine sawdust previously modified and dried-up up to fixed weight, added 10 ml of the distilled water (5 multiple volume) and aged within 24 hours. The obtained extract was tested for toxicity. The experiment results are presented in tab. 4.

Tab. 4. Pine sawdust toxicity modified by protective compositions

Интенсивность

свечения в пробах и индекс токсичности Luminous intensity in samples and toxicity index Контроль Control МЭАФБ 5% MEAFB 5% МЭАФБ 10% MEAFB 10% ДЭАФБ 5% DEAFB 5% МЭАБ 50% MEAB 50% ДЭАБ 50% DEAB 50%

К, 178 153 232 229 216 200

П, 163 11 9 28 7 9

Т, 8,43 92,75 96,13 87,49 96,76 95,50

П2 150 11 7 43 8 6

Т2 15,73 92,55 96,61 80,99 96,30 97,00

П3 159 10 9 34 7 7

Т3 10,58 93,01 95,96 84,79 96,70 96,55

Т ср 11,58 92,77 96,23 84,42 96,59 96,35

Данные, приведенные в табл. 4, свидетельствуют, что нетоксичными оказались только образцы из немодифициро-ванных опилок сосны. Существенного различия между значениями индекса токсичности модификаторов на основе БАС и водных экстрактов опилок, пропитанных этими модификаторами, не наблюдается, но величина токсичности во всех случаях оказалась ниже, чем у соответствующих составов.

Поскольку значения индекса токсичности для всех анализируемых составов оказались высокими, дать количественную оценку степени токсичности исследуемых боразотных модификаторов в зависимости от кон-

The data, presented in tab. 4, show that the only nontoxical samples are those of not modified pine sawdust. There is no considerable difference between toxicity index values of modifiers based on the BNC compounds and sawdust water extracts steeped in these modifiers, but toxicity value in all the cases was lower, than that of the relevant compositions.

Because of high toxicity indexes of the analyzed compositions, it's difficult to evaluate the toxicity level of the researched BNC modifiers depending on borate and phenyl borate concentration and phenyl radical in modifier

центрации боратов и фенилборатов и от наличия фенильного радикала в составе молекулы модификатора, измерив только один параметр, затруднительно. Для более полной характеристики степени токсичности вещества измеряются токсикологические параметры ЕС50 и ЕС20, позволяющие определить объемы исходного малотоксичного раствора, при которых достигается установленная степень токсичности, или величину разведения, при которой высокотоксичный раствор станет нетоксичным. Вычисление указанных параметров проводится с использованием гамма-функции О, экстраполяция графической зависимости которой позволяет определить точные значения ЕС50 и ЕС20, что очень удобно при исследовании высокотоксичных образцов.

При определении гамма-функции и токсикологических параметров защитных составов на основе БАС исходные пробы растворов моно- и диэтаноламин(К^-В)фенилборатов и моно- и диэтаноламин(К^-В)боратов были предварительно разбавлены дистиллированной водой. Затем исследовали 4 пробы, полученные последовательным разбавлением каждой предыдущей в два раза, и автоматически определялась гамма-функция и коэффициенты ЕС20 и ЕС50. Результаты эксперимента приведены в табл. 5.

Табл. 5. Токсикологические параметры защитных составов на основе БАС

molecule, with only one parameter being measured.

For more exact characteristic of substance toxicity level, we used toxicological parameters EC50 and EC20, which help to determine the volume of initial low-toxic solution with set toxicity level, or dilution volume, in which highly toxic solution becomes nontoxic. Calculation of the given parameters was made using gamma function (G), extrapolation of characteristic curve, helping to define exact values of EC50 and EC20 that is very convenient in researching highly toxic samples.

When determining gamma function and toxicological parameters of protective compositions based on BNC compounds, initial tests of solutions of mono- and diethanolamine (N^B)phenyl borates and mono-and diethanolamine(N^B)borates were diluted previously with the distilled water. Then we researched 4 tests obtained by two times consecutive dilution of every previous , and automatically defined gamma function and coefficients of EC20 and EC50. The results of the experiment are presented in tab. 5.

Tab. 5. Toxicological parameters of protective compositions based the BNC compounds

Токсикологический параметр Toxicological parameter МЭАФБ 10% MEAFB 10% ДЭАФБ 5% DEAFB 5% МЭАБ 5% MEAB5% ДЭАБ 5% DEAB5%

Исходное разведение Initial dilution 1:100 1:50 1:50 1:40

Ki 201 134 196 139

П (1:1) 39 23 31 35

G, 4,11 4,66 5,27 2,96

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

K2 208 208 370 180

Окончание табл. 5

End of Tab. 5

Токсикологический параметр Toxicological parameter МЭАФБ 10% MEAFB 10% ДЭАФБ 5% DEAFB 5% МЭАБ 5% MEAB 5% ДЭАБ 5% DEAB 5%

П2 (1:2) 67 45 74 64

G2 2,10 3,62 3,95 1,82

К3 146 162 426 173

П3 (1:4) 95 75 358 101

G3 0,53 1,16 0,19 0,70

к4 194 186 241 214

n4 (1:8) 163 129 150 105

G4 0,19 0,44 0,61 1,04

ЕС50 0,34 0,16 0,27 0,23

ЕС20 0,12 0,03 0,09 0,04

Образец токсичен, разведение Toxic Sample, dilution 1:294 1:312 1:185 1:174

Образец нетоксичен, разведение Nontoxic Sample, dilution 1:833 1:1666 1:555 1:1000

Из представленных данных следует, что токсичность БАС на основе диэтаноламина оказалась примерно в двое выше токсичности аналогичных соединений, содержащих в своем составе молекулы моноэтанола-мина. Учитывая разбавление, можно утверждать, что токсичность 5%-го раствора ДЭАФБ в 4 раза выше токсичности 5%-го раствора МЭАФБ. Несмотря на то, что токсичность мо-ноэтаноламина выше токсичности ди-этаноламина, в случае с БАС наблюдается противоположная тенденция.

Как известно, на величину токсичности химических веществ оказывают влияние различные факторы: растворимость в воде и ворганиче-ских растворителях, наличие в составе молекулы вещества определенных функциональных групп, размеры молекулы токсиканта, прочность химических связей, образующихся между токсикантами и молекулами-мишенями организма [5, 7]. Можно предположить, что увеличение токсичности ДЭАБ и ДЭАФБ по сравнению

The presented data show, that BNC compounds toxicity based of diethanol-amine was approximately 2 times higher than the similar compounds toxicity containing monoethanolamine in the molecule. Considering dilution, it is possible to assert that 5% DEAFB solution toxicity is 4 times higher than that of 5% MEAFB solution toxicity. In spite of the fact that monoethanolamine toxicity is higher than diethanolamine toxicity, in the case of BNS compounds we observe the opposite tendency.

It is known that various factors influence chemicals toxicity, such as water and organic solvents solubility, the presence of certain functional groups in substance molecule, toxicant molecule sizes, bond strength between toxicants and molecules targets of an organism [5, 7]. Considering the above, it is possible to assume that the increase of DEAB and DEAFB toxicity in comparison with MEAB and MEAFB toxicity is connected with chemical structure features of the specified compounds, and namely: additional -CH2 and -OH — groups as

с токсичностью МЭАБ и МЭАФБ связано с особенностью химического строения указанных соединений: наличием дополнительных -СН2 и -ОН — групп в составе первых и, как следствие, увеличением прочности связи токсиканта с биомишенью за счет сил межмолекулярного взаимодействия.

Введение фенильного радикала в состав молекулы должно усиливать фунгицидные свойства и токсическое действие вещества. Анализируя данные из табл. 5, можно отметить, что наличие фенильного радикала в составе молекулы ДЭАФБ способствует увеличению токсичности его раствора приблизительно в полтора раза по сравнению с токсичностью раствора ДЭАБ с такой же концентрацией. Аналогичный результат наблюдается и при сопоставлении величин разведения 10%-го раствора МЭАФБ и 5%-го раствора МЭАБ. Очевидно, что допустимая степень токсичности 5%-го раствора МЭАФБ достигается при величине разведения, равной 1:417, т.е. вдвое меньшей, чем в случае 10%-го раствора.

Вывод. Введение фенильного радикала в состав молекулы модификатора на основе моноэтаноламина не только не увеличивает, но даже способствует уменьшению степени токсичности защитного состава. С учетом того, что 5 и 10%-е растворы МЭАФБ обладают более сильным фунгицидным действием по сравнению с растворами МЭАБ той же концентрации, обеспечивая тем самым наивысший класс биостойкости и 2-ю группу огнезащитной эффективности, можно утверждать, что введение фенильного радикала в состав молекулы модификатора приводит к повышению биоогнезащитной эффективности, но не усиливает его токсическое действие. Использование модификаторов с низкой концентрацией вещества сохраняет способность древесины «дышать».

При использовании растворов МЭАБ высокая степень биоогнезащитной эффективности достигается только при 50%-й массовой концентрации вещества в составе [2].

a part of the first, and, as a result, the increase of bond strength of toxicant with a biotarget at the expense of intermolecular interaction.

Also it should be noted that adding phenyl radical to the molecule structure has to increase fungicidal properties and substance toxic action. From the data in tab. 5, it is possible to note that phenyl radical as a part of DEAFB molecule increases its solution toxicity approximately by one and a half times in comparison with DEAB solution tox-icity with the same concentration. We observe the similar result comparing the sizes of cultivation of 10% of MEAFB solution and 5% MEAB solution. It is obvious that the acceptable toxicity level of 5% MEAFB solution can be reached at the size of cultivation equal to 1:417, i.e. 2 times smaller, than in case of 10% solution. Therefore we can conclude that adding phenyl radical to the molecule structure of the modifier based on monoethanolamine reduces the toxicity level of protective composition. Taking into account that 5 and 10% MEAFB solutions possess stronger fungi-cidal action in comparison with MEAB solutions with the same concentration, providing, thereby, the highest category of bio-proofness and the 2nd category of fireproof efficiency, we can say that phenyl radical in molecule structure of the modifier increases of biofireproof efficiency, but doesn't reinforce its toxic action. Modifiers with low concentration of substance help the wood "to breathe".

Применение такого модификатора наносит больший вред экологии жилища, поскольку в данном случае величина разведения, обеспечивающая допустимую степень токсичности модификатора, составит 1:5550, что в 10 раз выше этой величины для 5%-го раствора МЭАБ и примерно в 6,5 раз выше величины разведения 10%-го раствора МЭАФБ, обладающего такой же степенью защитной эффективности.

Подводя итоги оценки токсичности БАС, следует учитывать, что любой высокоэффективный защитный состав для древесины, обладающий биоогнезащитным действием, будет высокотоксичным. В результате проведенных исследований установлено, что защитные составы на основе БАС являются высокотоксичными, вследствие чего можно сделать вывод о целесообразности их использования для обработки внешних деревянных конструкций.

Библиографический список

1. Котенева И.В., Котлярова И.А., Сидоров В.И. Комплексная защита древесины составами на основе боразотных соединений // Строительные материалы. 2010. № 6. С. 56—58.

2. Котенева И.В. Боразотные модификаторы поверхности для защиты древесины строительных конструкций : монография. М. : МГСУ, 2011. 191 с.

3. Термодеструкция древесины в присутствии боразотных соединений / И.В. Котенева, И.А. Котлярова, В.И. Сидоров, Г.Н. Кононов // Вестник МГСУ 2010. № 2. С. 198—203.

4. Степина И.В., Кляченкова О.А. Оценка огнезащитной эффективности составов на основе моно- и диэтаноламин (Ы^В) фенилборатов // Научное обозрение. 2013. № 12. С. 79—82.

In case of MEAB solutions, the highest level of biofiredefence efficiency is reached only at 50% mass concentration of the substance in the composition [2]. The use of such modifier does much harm to house ecology as in this case the degree of dilution providing admissible toxicity degree of the modifier, will make 1:5550 that is 10 times higher than this degree for 5% MEAB solution and 6.5 times higher than the degree of cultivation of 10% MEAFB solution possessing the same degree of protective efficiency.

Summing up the results of BNC tox-icity assessment, it is necessary to consider that any effective bio- and fireprot-ective for wood will be highly toxic. Our researches stated, that BNC protective compositions are highly toxic and, therefore, it is possible to conclude their applicability for external wood processing.

References

1. Koteneva I.V., Kotlyarova I.A., Sidorov VI. Kompleksnaya zashchita drevesiny sostavami na osnove borazot-nykh soedineniy [Comprehensive Protection for Wood by Boron-nitrogen Compounds]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. Moscow, 2010, no. 6, pp. 56—58.

2. Koteneva I.V. Borazotnye modifika-tory poverkhnosti dlya zashchity drevesiny stroitel'nykh konstruktsiy [Boron-nitrogen Surface Modifiers to Protect the Wood Constructions]. Moscow, MGSU Publ., 2011, 191 p.

3. Koteneva I.V., Kotlyarova I.A., Sidorov V.I., Kononov G.N. Termodestruktsi-ya drevesiny v prisutstvii borazotnykh soed-ineniy [Thermal Destruction of Wood in the Presence of Boron-nitrogen Compounds]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. Moscow, 2010, no. 2, pp. 198—203.

4. Stepina I.V., Klyachenkova O.A. Otsenka ognezashchitnoy effektivnosti sostavov na osnove mono- i dietanola-min (N^B) fenilboratov [Evaluation of Fireproof Efficiency of Compounds Based

5. Куценко С.А. Основы токсикологии. СПб. : Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, 2002. 395 с.

6. Курляндский Б.А., Филов В.А. Общая токсикология. М. : Медицина. 2002. 608 с.

7. Lu F.C., Kacew S. Lu's Basic Toxicology. Taylor & Francis, 2002. 392 p.

8. Manahan S.E. Toxicological chemistry and biochemistry. 3rd edition CRC Press LLC, 2003. 424 p.

9. Abbott A. Toxicity testing gets a makeover. Nature. 2009. 461:158.

10. Riviere J.E. (Ed.) Biological concepts and techniques in toxicology: an integrated approach. New York : Taylor & Francis, 2006. 394 p.

11. Hayes A.W. Principles and methods of toxicology. 5th edition. CRC Press, 2008. 2270 p.

12. Knight A. Non-animal methodologies within biomedical research and toxicity testing. ALTEX, 2008. 25: 213—231.

13. Andersen M.E., Krewsky D. Toxicity testing in the 21st century: bringing the vision to life. Toxicological Sciences. 2009. Vol. 107. Pp. 324—330.

14. Bus J.S. and Becker R.A. Toxicity testing in the 21st century: a view from the chemical industry. Toxicological Sciences. 2009. Vol. 112. Pp. 297—302.

15. Методика экспрессного определения интегральной химической токсичности питьевых, поверхностных, грунтовых, сточных и очищенных сточных вод с помощью бактериального теста «Эколюм» : методические рекомендации. М. : «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2007. 17 с.

16. Monitoring of environmental pollutants by bioluminescent bacteria / S. Girotti, E.N. Ferri, M.G. Fumo, E. Maiolini // Analytica Chimica Acta. 2008. Vol. 608. No. 1. Pp. 2—29.

Поступила в редакцию в мае 2014 г.

on Mono- and Diethanolamine (N^-B) Phenyl Borates]. Nauchnoe obozrenie [Scientific Review]. Moscow, 2013, no. 12, pp. 79— 82.

5. Kutsenko S.A. Osnovy toksikologii [Basics of Toxicology]. St. Petersburg, Kirov Military Medical Academy Publ., 2002, 395 p.

6. Kurlyandskiy B.A., Filov VA. Obshchaya toksikologiya [General Toxicology]. Moscow, 2002, 608 p.

7. Lu F.C., Kacew S. Lu's Basic Toxicology. Taylor & Francis, 2002, 392 p.

8. Manahan S.E. Toxicological Chemistry and Biochemistry. 3rd Edition. CRC Press LLC, 2003, 424 p.

9. Abbott A. Toxicity Testing Gets a Makeover. Nature. 2009. 461:158.

10. Riviere J.E. (Ed.) Biological Concepts and Techniques in Toxicology: an Integrated Approach. New York, Taylor & Francis, 2006, 394 p.

11. Hayes A.W. Principles and Methods of Toxicology. 5th edition. CRC Press, 2008, 2270 p.

12. Knight A. Non-animal Methodologies within Biomedical Research and Toxicity Testing. ALTEX 2008, 25: 213—231.

13. Andersen M.E., Krewsky D. Toxicity Testing in the 21st Century: Bringing the Vision to Life. Toxicological Sciences. 2009, vol. 107, pp. 324—330.

14. Bus J.S. and Becker R.A. Toxicity Testing in the 21st Century: a View from the Chemical Industry. Toxicological Sciences. 2009, vol. 112, pp. 297—302.

15. Metodika ekspressnogo opredele-niya integral'noy khimicheskoy toksichnosti pit'evykh, poverkhnostnykh, gruntovykh, stochnykh i ochishchennykh stochnykh vod s pomoshch'yu bakterial'nogo testa «Ekolyum»: Metodicheskie rekomendatsii [Methods of Rapid Determination of Integrated Chemical Toxicity of Drinking Water, Surface Water, Groundwater, Wastewater and Treated Wastewater Using Bacterial Test "Ecolum": Guidelines]. Moscow, 2007, 17 p.

16. Girotti S., Ferri E.N., Fumo M.G., Maiolini E. Monitoring of Environmental Pollutants by Bioluminescent Bacteria. Ana-lytica Chimica Acta. 2008, vol. 608, no. 1, pp. 2—29. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j. aca.2007.12.008.

Об авторах: Кляченкова Ольга Александровна — аспирант кафедры общей химии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, olchik805@mail.ru;

Степина Ирина Васильевна — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры общей химии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, sudeykina@mail.ru.

About the authors: Klyachenkova Ol'ga Aleksandrovna — postgraduate student, Department of General Chemistry, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; olchik805@mail.ru;

Stepina Irina Vasil'evna — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of General Chemistry, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; sudeykina@ mail.ru.

Для цитирования : Кляченкова О.А., Степина И.В. Изучение токсичности бо-разотных модификаторов поверхности древесины // Вестник МГСУ. 2014. № 6. С. 87—98.

For citation: Klyachenkova O.A., Stepina I.V. Izuchenie toksichnosti borazot-nykh modifikatorov poverkhnosti drevesiny [Toxicity Research of Boron-nitrogen Modifiers of Wooden Surface]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 6, pp. 87—98.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.