CC BY
4
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991
УДК 614.777:615.285.71-092.9-074
Б. М. Штабский, В. И. Федоренко, И. Я. Сярчинский, М. С. Августинович, О. А. Хома, В. М. Томкив
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПДК З-ФЕНОКСИБЕНЗИЛХЛОРИДА
В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Львовский медицинский институт
З-Феноксибензилхлорид (ФБХ) является полупродуктом производства инсектицида перметрина и представляет собой маслянистую жидкость светло-желтого цвета со специфическим запахом. Молекулярная масса ФБК 218,5, плотность 1,215 г/см при 20 °С, температура кипения 220 °С. Содержание основного вещества в препарате 96 %, примеси: 3-феноксибензальдегида 1,5 %, толуола 0,5 %, неидентифицированных примесей и продуктов уплотнения 2 %. Препарат хорошо растворим в спирте, ацетоне, бензоле, толуоле. Растворимость ФБХ в дистиллированной воде изучали путем титриметрического определения хлоридов с применением набора «Лахе-ма» (Чехословакия). Она составила при 20 °С 0,06 %, при 37 °С 0,09 %.
Гигиеническое регламентирование ФБХ проводили в соответствии с официальными методическими документами [8—12]; в работе также были использованы методические рекомендации
[6,7]. ^
При изучении влияния ФБХ на органолептиче-ские свойства воды бригадным методом установлено, что порог восприятия запаха дехлорированной воды при температуре 20 °С составляет 0,066 мг/л, практический предел — 0,193 мг/л. Нагревание воды до 60 °С, хлорирование воды (остаточный хлор 0,3—0,5 мг/л) и последующее ее нагревание до 60 °С не оказывают влияния на интенсивность запаха. Результаты «закрытых» опытов, обработанные методом пробитов по Миллеру — Тейнтеру [2], приводят к значениям среднеэффективных концентраций (ЕС50) вещества по влиянию на запах, равным 0,035 (0,029—
0,041) и 0,033 (0,027—0,039) мг/л в водопроводной дехлорированной воде при 20 и 60 °С соответственно, 0,038 (0,027—0,049) и 0,026 (0,018— 0,034) мг/л в воде с остаточным хлором 0,3— 0,5 мг/л при 20 и 60 °С соответственно. Различия между приведенными значениями ЕС50 статистически недостоверны, что позволяет принять ЕС50 равной 0,03 мг/л. Это значение формально вдвое ниже величины, соответствующей интенсивности запаха 1 балл при оценке бригадным методом, что в свою очередь обусловлено различием способов обработки результатов наблюдений1. Препарат в диапазоне концентраций 0,012—
1 Сопоставление обеих методик требует специального рассмотрения, однако в принципе нетрудно показать, что, исходя из данных, полученных бригадным методом, можно прийти к той же оценке ЕС5о (0,03 мг/л).
0,189 мг/л не придает воде постороннего привкуса, а в диапазоне 0,012—6,075 мг/л не приводит к пе-нообразованию, не влияет на цветность и прозрачность воды. Следовательно, пороговая концентрация по влиянию на органолептические свойства воды (ПКорг) составляет 0,03 мг/л (запах дехлорированной воды при 20 °С).
В концентрациях 0,3 мг/л и выше ФБХ тормозит процесс биохимического потребления кислорода (БПК), уменьшает содержание аммонийного азота и нитратов в воде, в концентрациях 0,5 мг/л и выше увеличивает содержание нитратов в воде, тормозит рост сапрофитной микрофлоры. В диапазоне концентраций 0,05— 5 мг/л он практически не влияет на содержание растворенного в воде кислорода. Таким образом, пороговая концентрация по общесанитарному показателю (торможение БПК) равна 0,3 мг/л.
Стабильность ФБХ изучали косвенным методом — по запаху. Периоды полуослабления запаха при исходных концентрациях препарата в воде, соответствующих интенсивности запаха 3 и 4 балла (0,38 и 0,76 мг/л), составляют 9,3 и 9,9 сут. Хлорокисляемость ФБХ при 20 и 60 °С равна нулю, что позволяет отнести его к стабильным веществам.
При пероральном введении ФБХ его LD50 для белых крыс-самок составляет (в мг/кг) 1224,4 (967,3—1481,5), белых крыс-самцов — 1500,1 (1239,0—1761,1), белых мышей — 1666,3 (1291,7—2041,0). Животные погибали в течение 1—2 сут. Индекс кумуляции /сит для белых крыс-самцов равен 0,36, самок — 0,43; среднее время гибели ЕТ50(1) соответственно составляет (в ч) 28,9 (27,6—30,3) и 34,7 (32,1—37,3). При
повторном введении крысам 1 /2 LD50ET50(n) равно 3,89 (2,34—5,44) сут. Эти данные указывают на сильную степень кумуляции ФБХ на смертельном уровне.
Препарат оказывает кожно-резорбтивное действие и относится к высокотоксичным и высокоопасным веществам при поступлении из воды через кожу: ЛК50 1137,4 (581,3—1693,5) мл/л, орально-кожный коэффициент Ко/к 26,3.
По классификации Г. Н. Красовского [9] ФБХ относится к 3-му классу опасности, что предусматривает проведение подострого опыта при пероральном введении вещества. Однако, учитывая выраженное кожно-резорбтивное действие препарата, проведен подострый и хронический опыты с пероральным введением, а также подострый
опыт с перкутанным поступлением вещества из воды.
В подострых опытах на белых крысах-самцах испытывали 1/10, 1/50, 1/250 и 1/2000 Ь05о и 1/10, 1/50 и 1/250 ЛК50, в хронических опытах— 1/50, 1/250 и 1/2000 ЬО50. Изучение биохимических и физиологических показателей приводили на 10, 20 и 30-е сутки подострых опытов, в хроническом эксперименте физиологические показатели регистрировали на 10, 20, 30-е
сутки и далее ежемесячно, биохимические — на 150-е и 180-е сутки. Определяли активность холин-
эстеразы (ХЭ) [16] и моноаминоксидазы (МАО) [1] в тканях печени и коры головного мозга, аланин- и аспартатаминотрансферазы (АЛТ, АСТ) [3], альдолазы [3] и холинэстеразы в сыворотке крови, содержание аскорбиновой кислоты в печени и надпочечниках [3], количество эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов в периферической крови, суммационно-пороговый показатель (СПП) [14], показатели теста открытого поля, норковый рефлекс, время удерживания животных на турнике. На всем протяжении опыта контролировали массу тела животных. Для гистологических исследований на 30-е и 150-е сутки брали ткани печени, почек и семенников. Гона-дотоксическое действие изучали по функциональным показателям сперматогенеза на 10, 20, 30 и 150-е сутки опытов. Статистическую обработку проводили с вероятностной оценкой максимальной недействующей дозы (МНД) или концентрации (МНК) в виде БЕЕо и СЕ£0 [15].
При пероральном введении ФБХ в подостром опыте токсическое действие оказывали дозы, равные 1/10 и 1/50 ЬО50- Введение 1/10 LD5o практически во все сроки наблюдения вызывало повышение активности ХЭ и снижение активности МАО ткани печени, АЛТ сыворотки крови и СПП, на 30-е сутки — эритроцитоз. Менее выраженные сдвиги наблюдались при воздействии 1 /50 ЬО50. Однако обе дозы во все сроки наблюдения, а 1/250 Ь05о—на 20-е и 30-е сутки опыта приводили к лейкопении, и лишь 1/2000 Ь05о оказалась неэффективной. Таким образом, в подостром опыте пороговая доза составила 6 мг/кг {1/250 ЬО50), МНД — 0,75 мг/кг (при ориентации на нижнюю доверительную границу
ОЕбо — 0,98 мг/кг по снижению содержания лейкоцитов в периферической крови).
В хронических опытах при воздействии 1/50 ЬЕ>5о во все сроки наблюдения, начиная с 20-х суток, уменьшалось время удерживания животных на турнике; их вертикальная активность на 1-м месяце была несколько увеличенной, затем с 3-го до 6-го месяца опыта — сниженной. На 5-м месяце опыта отмечали незначительный эритроцитоз, снижение активности ХЭ и МАО в тканях мозга, повышение активности АСТ в сыворотке крови, на 5-м и 6-м месяцах — повышение содержания аскорбиновой кислоты в печени. Введение 1/250 ЬО50 вызывало лишь сниже-
ние активности МАО в тканях мозга, повышение содержания аскорбиновой кислоты в печени и волнообразные изменения вертикальной активности животных. Воздействие 1/2000 LD50 изменений не вызывало. Масса тела, содержание гемоглобина, лейкоцитов, активность ХЭ в тканях печени и сыворотке крови, МАО в тканях печени, альдолазы в сыворотке крови на 5—6-м месяцах опытов не отличались от контроля.
При гистологическом и гистохимическом исследовании печени и почек на 150-е сутки опыта установлено, что ФБХ во всех испытанных дозах не оказывал влияния на морфологию органов. Гликогенсинтезирующая функция печени не нарушена. Воздействие ФБХ в дозе 1/50 LD50 привело к увеличению числа канальцев со слущен-
ными дегенеративными формами сперматогенного эпителия, отслойке эпителия от базальной мембраны, появлению семенных шаров в просвете канальцев. При воздействии препарата в дозах 1/250 и 1/2000 LD50 полностью сохранена тонкая морфология семенников. Со стороны функциональных показателей при изучении гонадотокси-ческого действия вещества изменений не наблюдали.
Таким образом, МНД в хроническом опыте составила 0,75 мг/кг (при ориентации на нижнюю доверительную границу DE50 — 0,52 мг/кг), что совпадает с результатами, полученными в подострых опытах. Вместе с тем, исходя из этих данных, при оценке по зонам кумулятивного и биологического действия [5, 13] ФБХ на пороговом уровне проявляет себя как вещество средней кумулятивности.
Поступление ФБХ через кожу из воды в концентрациях 1/10 и 1/50 ЛК50 вызывало на 10-е сутки эритроцитоз и увеличивало латентный период в тесте открытого поля, на 20-е и 30-е сутки повышение активности альдолазы в сыворотке крови. Кроме того, в концентрации, равной 1/10 ЛК50, в различные сроки наблюдения препарат приводил к повышению активности ХЭ в тканях мозга и сыворотке крови и снижению активности МАО в печени и ACT в сыворотке крови, а также к ослаблению норкового рефлекса. Концентрация 1/250 ЛК50 оказалась неэффективной.
При гистологическом исследовании все испытанные концентрации вызывали расширение сосудов портальных трактов печени, при этом гликогенсинтезирующая функция не нарушалась. При поступлении ФБХ в концентрации 1/10 ЛКбо наблюдалась мелкоточечная инфильтрация соединительной ткани в корковом и мозговом веществе почек; структура паренхимы почек полностью сохранялась. В концентрациях 1/10 и 1/50 ЛК50 ФБХ увеличивал процент семенных канальцев со спущенными дегенеративными формами сперматогенного эпителия. В семенных канальцах отмечались наличие «окон», семенных шаров и отслойка эпителия от базальной мем-
браны. МНК для ФБХ равна 4,5 мг/л, при вероятностной оценке СЕ?о составила 3,3 (1,7— 6,3) мг/л по влиянию на латентный период в тесте открытого поля. Высокую опасность препарата при поступлении через кожу подтверждают значение К^, равное 6, в подострых опытах и значения коэффициентов возможности смертельного острого и хронического отравления, которые равны 1 и 230 соответственно.
Аллергенные свойства ФБХ изучали на морских свинках при внутрикожном введении препарата в дозах 122,4, 12,2 и 1,2 мг/кг по реакциям лейкоагломерации, лейколизиса, дегрануляции тучных клеток перинатального экссудата крыс. При сенсибилизации животных ФБХ в дозе 122,4 мг/кг отмечалось повышение всех трех перечисленных показателей, МНД равна 12,2 мг/кг. При однократном внутрижелудочном введении белым мышам в дозе 800 мг/кг цитогенетиче-ского действия препарат не проявил (метафаз-ный анализ клеток костного мозга).
Эмбриотоксическое действие ФБХ изучали на самках белых крыс, подвергавшихся ежедневному пероральному воздействию в дозах 12,2 и 1,2 мг/кг в течение всего срока беременности. При введении ФБХ и дозе 12,2 мг/кг отмечали высокую общую и доимплантационную смертность, повышение показателя индуцированной гибели эмбрионов, снижение по сравнению с контролем внутриутробной выживаемости, плодово-плацен-тарного индекса и индекса оплодотворения. Действие препарата в дозе 1,2 мг/кг приводило к возрастанию постимплантационной гибели плодов, снижению массы последних, а также к повышению плодово-плацентарного индекса, что, возможно, связано с кровенаполнением плаценты. При действии обеих доз отмечали уменьшение массы крысят на 7-е и 14-е сутки и возрастание процента их гибели по сравнению с контролем. Дозу препарата 1,2 мг/кг можно классифицировать как пороговую по эмбриотоксическому действию. Тогда, вводя коэффициент запаса, равный 10 [4], МНД по эмбриотоксическому действию (МНД^д) будет равна 0,12 мг/кг. При сопоставлении пороговых доз (подострые и хронические опыты) по общетоксическому (6 мг/кг) и эмбриотоксическому (1,2 мг/кг) действию ФБХ установлена определенная его специфичность (зона специфического действия 25р = 6:1,2=5). В связи с этим при определении лимитирующего признака вредности безвредным уровнем воздействия при энтеральном введении ФБХ следует считать 0,12 мг/кг (2,4 мг/л).
Изучение эмбриотоксического действия вещества при перкутанном поступлении официальными методическими указаниями не предусмотрено. В связи с этим произведен расчет МНКоТД по эмбриотоксическому действию ФБХ при условии поступления из воды через кожу. Исходя из значения МНК 1,7 мг/л по общетоксическому действию и на уровне 5, расчетная МНКоТД
составит 0,34 мг/л. В то же время учитывая; практически равную степень кумуляции ФБХ' при обоих путях поступления, можно принять, что МНКотд, выраженная в долях JIK50, будет равна МНДотд, выраженной в долях LD50. Тогда, исходя из величины МНДотд, равной 1/10 000 LD50, вычисляем МНКоТД: 1/10 000 ЛК5о= = 0,11 мг/л. Обе расчетные МНК^ практически совпадают, но при определении лимитирующего признака вредности целесообразно учитывать меньшую из них. Для уточнения класса опасности ФБХ следует исходить из отношения МНКотд/ПКорг (0,11/0,03), равного 3,7 (3-й класс опасности).
На основании изложенного ПДК для ФБХ в воде водоемов рекомендуется на уровне 0,03 мг/л по органолептическому признаку вредности с пометкой «опасно при поступлении через кожу» (3-й класс опасности).
Литература
1. Балаклеевский А. А. // Лаб. дело.— 1976.—№ 3.— С. 151 — 153.
2. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта.— Л., 1963.
3. Биохимические методы исследования в клинике / Под ред. А. А. Покровского.— М., 1969.—С. 53—54.
4. Жолдакова 3. И. // Гиг. и сан.— 1987.—№ 3.— С. 61—63.
5. Красовский Г. И., Королев А. А., Шиган С. А. // Там же.— 1970.— № 3.— С. 83—87.
6. Красовский Г. Н., Жолдакова 3. И. // Прогнозирование безвредных уровней содержания химических веществ в воздухе рабочей зоны.—М., 1986.—С. 139—152.
7. Красовский Г. И., Жолдакова 3. И., Пешков А. С. и др. // Гигиеническая оценка вредных веществ в воде.— М., 1987.—С. 137—145.
8. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов.— М., 1976.
9. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов.— М., 1979.
10. Методические указания по изучению кожно-резорбтивного действия химических соединений при гигиеническом регламентировании их содержания в воде.— М., 1981.
11. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия ..химических веществ при гигиеническом обосновании их ПДК в воде водных объектов.— М., 1984.
12. Методические указания по изучению мутагенной активности химических веществ при обосновании их ПДК в воде.—М., 1986.
13. Сидоров К. К. Ц Гиг. и сан.— 1970.— № 12.— С. 83—84.
14. Сперанский С. В. // Фармакол. и токсикол.— 1965.— № 1.—С. 123.
15. Штабский Б. МКрасовский Г. И., Кудрина В. И., Жолдакова 3. И. // Гиг. и сан.— 1979.— № 9.— С. 41—45.
16. Hestrin S. И J. biol. Chem.— 1949.—Vol. 180.—P. 249.
Поступила 08.02.89
Summary. On the basis of experimental studies it was established, that the threshold concentration of 3-phenoxybenzyl-chloride (PBC) according to the influence on organoleptic water properties (odour) is 0.03 mg/1, on the sanitary regimen of water reservoirs (BOD inhibition) — 0.3 mg/1. The chemical produces low toxicity when administered parenterally, it is lighly toxic when administered subcutaneously; cumulation degree is medium. PBC produces a weak allergic effect, an
expressed embryotoxic effect; mutagenic activity was not detected. The maximal no-effect dose according to the embryotoxic effect is 0.12 mg/kg (2.4 mg/1), the calculated maximal no-effect concentration is 0.11-0.34 mg/1 when administered
subsutaneously. The recommended MAC is 0.03 mg/1 according to the organoleptic indice of harmfulness (odour) with a note 'dangerous when administered through skin' (the third class of danger).
P. А. РЯЗАНОВА, Т. В. ГАФУРОВА, 1991 УДК 615.285.7.065:612.61.076.7
Р. А. Рязанова, Т. В. Гафурова
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ СУЛ ЬФОКАРБАТИОНА
НА ГОНАДЫ КРЫС САМЦОВ И САМОК
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В связи с ростом производства и применения новых пестицидов возникает необходимость их гигиенического регламентирования, которое включает в себя выявление специфического действия (мутагенного, тератогенного, эмбриотоксического и др.) - Среди большого многообразия отдаленных эффектов значительный удельный вес занимают нарушения генеративной функции, поэтому целью наших исследований было выявление возможных гонадотоксических свойств нового отечественного пестицида сульфокарбатиона К (СКБК).
СКБК относится к группе дитиокарбаматов и предназначается для использования в качестве эффективного протравителя семян свеклы. По физико-химическим свойствам препарат представляет собой белый порошок со специфическим запахом, хорошо растворимый в воде.
Гонадотоксические свойства СКБК изучали на половозрелых крысах обоего пола. Водный раствор пестицида вводили животным перорально в течение 4 мес в дозах 8 и 0,8 мг/кг для самцов и 4 и 0,4 мг/кг для самок (пороговые и подпороговые по общетоксическим показателям), что соответствовало 1/500 и 1/5000 Ь05о- Разница в уровнях доз обусловлена различными величинами (4000 мг/кг для самцов и 2000 мг/кг для самок).
По окончании хронического эксперимента у животных регистрировали изменения массы тела, коэффициентов массы семенников и яичников, времени подвижности сперматозоидов, количества ДНК и РНК в гонадах. Проведен морфоструктур-ный анализ семенников и яичников. Яичники фиксировали в жидкости Буэна с последующей
Таблица 1
Содержание нуклеиновых кислот (в ед. опт. пл.) в семенниках и яичниках подопытных животных при пероральном поступлении СКБК в различных дозах
Доза, Самцы Самки
мг/кг днк РНК ДНК РНК
8 0,137-1-0,01 * 0,201+0,01 0,143-4-0,01 0,1994-0,014
0,8 0,1754=0,02 0,2164=0,01 0,1354=0,01 0,169±0,01*
Контроль 0,196±0,02 0,188+0,02 0,1634=0,005 0,224=4=0,017
Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочка — достоверные различия с контролем (р<0,05).
проводкой через серию спиртов по общепринятой методике. Затем готовили серийные срезы толщиной 6 мкм, из которых анализировали каждый пятый. При подсчете структурно-функциональных элементов яичников учитывали фолликулы, содержащие ядро [2].
Подсчет структурных элементов семенника осуществляли в камере Горяева по методу Ю. В. Иванова [1]. Условной нормой служили показатели контрольной группы, так как соотношение клеток не является величиной неизменной и зависит от многих факторов.
Для оценки состояния репродуктивной функции подопытных самцов и самок спаривали с интактны-ми. Половину беременных самок доводили до наступления естественных родов и наблюдали за физиологическим развитием потомства. У другой половины самок на 20-й день беременности проводили анализ эмбрионального материала по показателям выживаемости эмбрионов, гибели до и после имплантации, изменению длины, массы тела и коэффициентов внутренних органов эмбрионов (сердце, легкие, печень, почки, тимус, мозг).
Таблица 2
Морфоструктурные изменения в яичниках при хроническом
пероральном воздействии СКБК
Количество структурных элементов
примордиальных фолликулов и фолликулов с 1-м слоем фолликул с 2-м я и более слоями граафо-вых пузырьков атрети-ческих тел желтых тел
4 мг/кг
м 74,3 24,5 16,8 285,7 9,0
±т 0,46 0,08 0,08 0,68 0,02
t 1,25 1,64 2,38* 1,14 0,75
Р 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
• - . 4.7 • % -ч - 0,4 мг/кг
М 23,8 15,0 15,8 345,7 8,17
4=т 0,09 0,08 0,04 0,83 0,03
t 4,48* 3,73* 2,45* 0,36 0,08
Р ,0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
: • . * Контроль
М 89,4 27,0 28,4 283,4 8,6
±т 0,94 0,08 0,1 1,02 0,03
П римечание: Звездочка - - достоверное разли'
с контролем.
