CC BY
9УДК 547.631.6:613.63
Л.Г. Горохова1, Л.М. Соседова2, Н.А. Мартынова1
ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАК ОСНОВА ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОФУРАНА
1НИИ комплексных проблем гигиены и профзаболеваний СО РАМН, г. Новокузнецк; 2НИИ медицины труда и
экологии человека ВСНЦ СО РАМН, г. Ангарск
В эксперименте на лабораторных животных изучено токсическое действие производных бензо-фурана, получаемых в процессе синтеза противоаритмического препарата амиодарона. Выявлены особенности токсического действия при однократном и подостром поступлении внутрижелудочно, ингаляционно, эпикутанно. Даны рекомендации по гигиеническому нормированию амиодарона и полупродуктов его синтеза в воздухе рабочей зоны.
Ключевые слова: производные бензофурана, амиодарон, токсичность, раздражающее действие, кумулятивные свойства, ПДК.
L.G. Gorokhova, L.M. Sosedova, N.A. Martynova. Preclinical study as a basis for hygienic regulation of benzofuran derivatives
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medicine, Novokuznetsk
Institute of Occupational Healt & Human Ecology, East-Siberian Scientific Center of Human Ecology, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Angarsk
Experiments on laboratory animals studied toxic effects of benzofuran derivatives obtained during anti-arrythmic drug Amiodarone production. Toxic effects were studied for single and subacute intake through intragastric, inhalation and epicutaneous routes. Recommendations are given for hygienic regulation of Amiodarone and intermediate products of its synthesis in the air of workplace.
Key words: benzofuran derivatives, Amiodarone, toxicity, irritative effects, cumulative properties,
MAC.
Для создания безопасных условий труда, профилактики профессиональных отравлений и заболеваний необходима разработка гигиенических нормативов содержания вредных веществ в воздухе на основе экспериментального изучения их токсичности [5].
Бензофурановые производные — большая группа синтетических органических соединений, содержащих бензольный и фурановый циклы. В зависимости от химической структуры, производные бензофурана оказывают гипотензивное, противоаритмическое, противофибрилляторное действие, что свидетельствует о высокой биологической активности и широком спектре их фармакологических свойств. Наиболее активным среди синтезированных бензофуранов является амиодарон (кордарон) [7]. Это один из наиболее эффективных и безопасных антиаритмических препаратов, который используется при лечении больных с хронической сердечной недостаточностью [1, 3, 6]. Из технологической схемы получения амиодарона очевидно, что в результате многочисленных операций по загрузке и выгрузке, фильтрации, сушке и т. д. возможно
поступление как самого амиодарона, так и полупродуктов его синтеза в воздух рабочей зоны. Гигиенические нормативы для производных бензофурана в объектах окружающей среды, в частности в воздухе рабочей зоны, отсутствуют. Возможность контакта работающих с данными полупродуктами при отсутствии сведений об их токсичности явилась основой для проведения доклинических исследований, целью которых было экспериментальное изучение токсических свойств амиодарона и производных бензофурана, получаемых в процессе его синтеза: 2-бутирилбензо-фурана (ББФ), 2-бутил-3(4-оксибензоил)бен-зофурана (БОБ), (2-бутил-3-бензофуранил)-(4-окси-3,5-дийодфенил)метанона (ИББФ), а также обоснование гигиенических нормативов для них в воздухе рабочей зоны.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. Был выполнен комплекс токсикологических, физиологических, биохимических, патоморфологиче-ских и статистических исследований. Токсические свойства соединений изучали в опытах на 140 беспородных и 220 линейных мышах, 1035 крысах, 140 морских свинках, 9 кроликах и 15
собаках, содержащихся в стандартных условиях вивария и прошедших карантин. В опытах моделировали различные режимы (однократный, повторный, хронический) и способы воздействия (внутрижелудочный, ингаляционный, эпикутан-ный). Эксперименты выполняли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755). Постановка опытов, питание и содержание животных соответствовали требованиям «Методических указаний к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Определены ДЛ50, Limc, раздражающее действие на кожу и слизистые, кумулятивная, аллергенная, мутагенная и иммунотоксическая активность. При подостром и хроническом поступлении в организм по результатам биохимических, гематологических и патоморфологических исследований определены основные органы-мишени. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ «Statistic for Windows 6.0». Величины ОБУВ рассчитывали по уравнениям, рекомендованным «Методическими указаниями по установлению ОБУВ вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (№ 4000—85). Величина ориентировочного безопасного уровня воздействия амиодарона вычислялась по уравнениям, рекомендованным МУ I'H I.I.726—98 «Гигиеническое нормирование лекарственных средств в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест и воде водных объектов».
Р е з у л ь т а т ы. Острая токсичность амиодарона и полупродуктов его синтеза изучена в опытах на белых мышах и крысах при однократном внутрижелудочном введении в виде 20 % раствора на растительном масле в дозах от 300 до 7000 мг/кг. Динамику выживаемости и развития признаков интоксикации регистрировали в течение 14 дней. Основные параметры токсикометрии изученных веществ приведены в таблице. Из таблицы видно, что по величинам средних смертельных доз (ДЛ50) согласно требованиям ГОСТ 12.1.007 — 76 изученные соединения относятся к умеренно-опасным веществам (III класс опасности). Существенных различий в видовой и половой чувствительности к веществам у животных не отмечено.
Клиника острого отравления характеризовалась снижением двигательной активности, миорелаксацией, дискоординацией движений, клонико-тоническими судорогами, снижением
температуры тела, боковым положением и гибелью животных в течение 2-х нед.
Изучение местного раздражающего действия на кожу и кожно-резорбтивного эффекта проведено при аппликациях изучаемых веществ в виде 30 % мази на вазелиновой основе на кожу крыс и морских свинок с последующей оценкой реакции кожи и общего состояния животных. Изучение местного действия на слизистые оболочки глаз проводили на кроликах при внесении веществ в нативном виде однократно в конъ-юнктивальный мешок правого глаза животных. Опыты показали, что амиодарон не оказывает раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки глаз, но обладает умеренным кожно-резорбтивным эффектом, вызывая после затравки снижение суммационно-порогового показателя и двигательной активности животных в лабиринте. ББФ, БОБ, ИББФ оказывали слабое раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаз, кожно-резорбтивным действием не обладали.
Сенсибилизирующего действия у изученных соединений, проведенного методом многократных эпикутанных аппликаций и методом воспроизведения гиперчувствительности замедленного типа по Черноусову, выявлено не было.
Способность веществ кумулировать в организме определяли по методу Лима и соавт. с последующим вычислением коэффициента кумуляции. Установлено, что БОБ, ИББФ обладают средней, а амиодарон и ББФ — выраженной способностью к кумуляции. Полученные результаты свидетельствуют о том, что для достижения сходных эффектов при введении изучаемых веществ требуется меньшее суммарное количество амиодарона по сравнению с полупродуктами его синтеза. Наличие функциональной кумуляции политропного характера говорит о возможности токсического эффекта при длительном воздействии малых доз бензофурановых соединений, что необходимо учитывать при обосновании гигиенических нормативов для воздуха рабочей зоны, так как при работе с данными веществами у работающих велика опасность возникновения хронического отравления.
О характере токсического действия веществ в подостром эксперименте (введение 0,1 ДЛ50 в течение 4 недель) судили по изменению интегральных показателей, функциональных проб печени, почек, крови и наличию морфологических изменений в органах. Клинические проявления отравления были выражены при затравке амиодароном и характеризовались снижением двигательной активности, неопрятным видом
животных, выделениями из ротовой и носовой полости.
У крыс в процессе затравки изучаемыми веществами выявлено отставание в приросте массы тела по сравнению с контролем, снижение ректальной температуры, изменение гепатоза-висимого ферментативного статуса (увеличение активности трансаминаз, щелочной фосфатазы снижение активности холинэстеразы и концентрации общего холестерина в сыворотке крови), метаболических показателей, характеризующих состояние почек (увеличение содержания белка и уменьшение хлоридов в моче), периферической крови (снижение содержания эритроцитов, увеличение числа сегментоядерных нейтрофилов, уменьшение числа лимфоцитов и эозинофилов). При ЭКГ-исследовании животных, подвергшихся воздействию амиодарона, выявлено урежение ЧСС, увеличение интервала PQ и уширение комплекса QRS.
При морфологическом исследовании внутренних органов животных была выявлена жировая дистрофия печени, более выраженная при затравке ИББФ и амиодароном, дистрофические явления в почках с частичным некронефрозом, а также морфологические признаки функциональной активности щитовидной железы при затравке йодсодержащими производными бензофурана (ИББФ и амиодарон).
Таким образом, повторное внутрижелудоч-ное введение производных бензофурана способствует формированию в организме подопытных животных комплекса морфофункциональных изменений, свидетельствующих об общетоксическом, политропном характере их действия с преимущественным вредным влиянием на функциональное состояние крови и гепаторенальной системы. Наиболее выраженное органотокси-ческое действие проявляется у йодсодержащих производных бензофурана. Результаты исследования согласуются с литературными данными о токсическом влиянии больших доз амиодарона при длительном применении [2, 4].
В условиях моделирования хронической интоксикации амиодароном на беспородных собаках в течение 5 недель при внутрижелудочном поступлении препарата наблюдали изменения состояния печени, подтверждающиеся результатами морфологического исследования, идентичные таковым при подостром эксперименте на крысах (жировая инфильтрация гепатоцитов).
При ингаляционном воздействии в опытах на крысах для всех соединений устанавливали порог острого однократного действия (Ыта). Пороговость эффекта определяли, используя
маркерные показатели, выявленные в подостром эксперименте. Величины Lim c для изученных веществ представлены в таблице. По величине Lim более токсичными оказались амиодарон и ибБф, пороговые концентрации для которых равны соответственно 19,8 и 67,8 мг/м3.
Мутагенное действие амиодарона исследовали методом учета частоты доминантных летальных мутаций в зародышевых клетках крыс. Анализ полученных данных свидетельствует, что внутри-желудочное воздействие амиодарона не оказало повреждающего действия на семенники и сперматозоиды. Увеличения постимплантационной гибели эмбрионов не наблюдали ни на одной из стадий сперматогенеза, амиодарон в дозе 500 мг/кг не проявил мутагенных свойств, что подтверждается литературными данными, согласно которым, амиодарон не обладает мутагенными свойствами [8].
При однократном и длительном введении амиодарона в желудок изучали влияние на гуморальный и клеточный иммунный ответ. Результаты исследований показали, что амиодарон не оказывает заметного влияния на клеточный иммунный ответ, как при однократном, так и при длительном поступлении в организм в дозах от 3 до 200 мг/кг, не изменяет показатели гуморального иммунитета при однократном введении. При длительном (в течение 5 нед) введении препарата в высоких дозах (20—200 мг/кг) наблюдается подавление гуморального звена иммунитета.
З а к л ю ч е н и е. Полученные экспериментальные данные позволили отнести амиодарон и производные бензофурана (полупродукты его синтеза) к 3 классу умеренно опасных веществ с отсутствием существенных различий в видовой и половой чувствительности. Производные бензофурана обладают слабым раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и кожу, не являются промышленными аллергенами. Амиодарон не проявляет мутагенного действия, в опытах на линейных мышах не влияет на клеточный иммунный ответ, при длительном введении больших доз (200 мг/кг) подавляет гуморальное звено иммунитета. Кумулятивные свойства производных бензофурана находятся в диапазоне от средних до выраженных: БОБ и ИББФ обладают средней способностью к кумуляции; ББФ и амиодарон обладают выраженной способностью к кумуляции. При подостром внутрижелудочном поступлении в организм наиболее токсичными являются ИББФ и амиодарон, вызывая характерное
для хронических интоксикаций выраженное поражение печени и почек. Пороги острого ингаляционного действия (Lim ) находятся на уровне: > 180 мг/м3 для ББФ, 274,8 мг/м3 для БОБ и 67,8 мг/м3 для ИББФ. Lim^ для амиодарона определен на уровне 19,8 мг/м3.
Проведенные исследования послужили основой для гигиенического нормирования изученных производных бензофурана. На основе полученных параметров токсикометрии изученных соединений были рассчитаны величины ориентировочных безопасных уровней воздействия для воздуха рабочей зоны. Нами рекомендованы к утверждению величины ориентировочных безопасных уровней воздействия для ББФ и БОБ на уровне 1 мг/м3, для ИББФ — на уровне 0,3 мг/м3, и для амиодарона, учитывая его выраженную способность к кумуляции, на уровне 0,2 мг/м3. Сведения о токсичности изученных веществ включены в промышленный регламент на производство амиодаро-на и будут использованы для контроля за качеством производственной среды с целью создания безопасных условий труда. Результаты исследования легли в основу обоснования ПДК амиодарона в воздухе рабочей зоны, которая была утверждена в установленном порядке Минздравом РФ на уровне 0,2 мг/м3 (Дополнение № 1 к ГН 2.2.5.1313-03 от 21 12.2004). При данном нормативе доза, поглощенная рабочим в условиях производства, будет составлять не более 10 мг в рабочую смену, что обеспечивает запас от максимальной суточной терапевтической дозы в 20 раз.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белоусов Ю.Б. // Клин. фарм. и тер. 2000. № 4. С. 42—46.
2. Буеверов А.О. // Русс. мед. журн. 2001. № 9. С. 13—14.
3. Галенко-Ярошевский П.А., Столярчук А.А. // Актуальные вопросы патологии сердечно-сосудистой системы и органов дыхания: Тез. докл. 12-й респ. науч. конференции. Киев: Наук. Думка, 1980. С. 67—68.
4. Ибрагим М.Д., Бобровская Т.А., Кушлинский Н.Е. // Клин. мед. 1985. Т. 63, № 10. С. 134—135.
5. Измеров Н.Ф. // Мед. труда. 1999. № 8. С. 1—6.
6. Преображенский Д.В., Сидоренко Б.А., Лебедева О.В. и др. // Клин. фармак. и тер. 1999. № 4. С. 71—77.
7. Халфен Э.Ш., Шварц И.Л., Шигин Ю.Н. и др. // Кардиология. 1980. Т. 20, № 10. С. 45—49.
8. Drug Information for the heals care professional,
USPDI. 1997. 17-th ed. P. 80—86.
Поступила 17.07.09
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Горохова Лариса Геннадьевна,
научн. сотрудник лаборатории экспериментальных гигиенических исследований, канд. биол. наук. E-mail: fiskaf@mail.ru Соседова Лариса Михайловна,
зав. лабораторией токсикологии, докт. мед. наук. E-mail: imt@irmail.ru. Мартынова Нина Андреевна,
ст. научн. сотрудник отдела экологии человека, канд. мед. наук. E-mail: nvkzgig@nvkz.kuzbass.net
УДК 613.155.3
К.К. Сидоров
ОБУВ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ. ИСТОРИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ
НИИ медицины труда РАМН, Москва
В историческом аспекте прослежено возникновение, становление, трансформация и современное состояние вопроса об ОБУВ химических веществ в воздухе рабочей зоны в СССР и РФ с
1977 по 2010 г.
Намечены перспективы по совершенствованию нормативно-методической составляющей проблемы ускоренного нормирования промышленных веществ в воздухе рабочей зоны.
Ключевые слова: химические вещества, гигиенические нормативы, ОБУВ, воздух рабочей зоны.
K.K. Sidorov. ASLE for chemicals in the air of workplace. History, contemporary state, prospects
