ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА В СВЯЗИ С НОРМИРОВАНИЕМ ЕГО В ВОДОЕМАХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ваемости и смертности, увеличении средней продолжительности жизни населения и улучшении его физического развития. Эти успехи, однако, не могут рассматриваться как предельные. Дальнейшее улучшение материально-бытовых условий жизни советского народа, развитие оздоровительных и лечебно-профилактических мероприятий, несомненно, приведут к новым достижениям в борьбе за народное здоровье, обеспечат еще большее повышение его показателей.

Поступила 31/Х 1967 г.

УДК 615.778.195-099 + 614.777

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА В СВЯЗИ С НОРМИРОВАНИЕМ ЕГО В ВОДОЕМАХ

В. Н. Федянина

Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт

Дифенилолпропан (ДФП)—4-4 диоксидифенилпропан, диан, бис-фенол А — является исходным продуктом получения ряда эпоксидных, фенольных и ионообменных смол, поликарбонатов, оксидантов, гербицидов и т. д. Он относится к группе фенолов, представляет собой порошок, растворяется в воде в пределах 0,04%. Со сточными водами предприятий, производящих и применяющих ДФП, вещество может попадать в открытые водоемы. Это вызвало необходимость нормирования ДФП в воде.

Имеющиеся литературные сведения касаются изучения токсических свойств ДФП главным образом при ингаляционном воздействии и в значительно меньшей степени при пероральном способе введения (Н. И. Шуйская; Bormann и Loeser). Отсутствуют данные о хроническом влиянии ДФП при пероральном поступлении в организм.

Исследования проводились по общепринятой схеме. Санитарно-ток-сикологический эксперимент начался с определения верхних параметров токсичности ДФП на различных видах животных (вещество вводили в виде взвеси на 1°/о крахмале).

LD50 для мышей установлены по методу Беренса и Шлоссера, для крыс и кроликов — по Миллеру и Тейнтеру, морских свинок — по Дейх-ману и Ле Бланку. Для мышей среднесмертельные дозы были на уровне 2400±164 мг/кг, для морских свинок и кроликов — на уровне 4000 мг/кг и для крыс — более 12 000 мг/кг. Результаты опытов свидетельствуют о сравнительно низкой токсичности ДФП. Характерно, что для крыс не была достигнута абсолютная смертельная доза, ибо требовалось введение чрезмерно большого количества вещества. Клиническая картина отравления животных проявилась симптомами поражения центральной нервной системы (двигательное возбуждение с последующим угнетением, атаксия, временами судороги, парез задних конечностей). Введение 10 крысам ДФП в дозе 1000 мг/кг (Vio LD50) в течение 20 дней вызвало гибель 4 животных, что свидетельствует о кумулятивном действии препарата.

В подостром опыте 18 крыс и 13 кроликов получали ДФП в дозе 500 мг/кг в течение 2 месяцев. Наличие 2 бензольных колец в молекуле ДФП может обусловливать токсическое влияние его на красную кровь, в связи с чем интересно было исследовать качественные изменения эритроцитов по определению их кислотной резистентности методом эритро-

грамм (И. И. Гительзон и И. А. Терсков). Поскольку ДФП относится к группе фенолов, представлялось целесообразным изучить выделение свободных и связанных фенолов с мочой (по методу, модифицированному Ю. И. Шиллингер и Н. В. Орловой), а также содержание их в крови, печени и почках (метод Deichmann и Schafer).

Несмотря на большую резистентность крыс к ДФП в остром опыте, они оказались более чувствительными к веществу при повторном введении. Если введение препарата кроликам не отразилось существенно на состоянии и весе животных, то у крыс ДФП вызвал отчетливое падение веса, изменение внешнего вида (слипшаяся, взъерошенная шерсть), понос.

У крыс выявлено повышение кислотной резистентности эритроцитов в конце опыта при отравлении ДФП. Это выразилось в увеличении ширины интервала гемолиза до 10,6 мин. (в контроле 4,7 мин.; Р<0,01) за счет большего содержания (5,5%) повышенностойких эритроцитов (в контроле 3,3°/о) и появления высокостойких эритроцитов (7,2°/о), отсутствовавших в контроле. Этот факт свидетельствует о возможном изменении эритропоэза при действии ДФП. У той же группы животных наблюдался лимфоцитоз.

У кроликов отмечалось снижение уровня эритроцитов крови до 81°/о по сравнению с исходным уровнем (в контроле 96%; Р<0,02) на 4-й и 8-й неделе отравления. В это же время у них повысилось содержание липидного фосфора в крови до 127—245 мг°/о (в контроле 81 —104 мг°/о; Р<0,05), что при неизмененном количестве холестерина приводило к снижению холестерино-лецитинового коэффициента. Существенно, что при отсутствии значительных отклонений в содержании сахара в крови выявилось уменьшение запасов гликогена в печени подопытных кроликов до 1,5 г°/о (в контроле 2,4 г°/'о; Р<0,05). Полученные сведения свидетельствуют об изменении жиро-углеводного обмена в печени. Содержание у животных остаточного азота и хлоридов крови не отличалось от контрольных данных.

У крыс и кроликов на 1-м месяце отравления обнаружилось более высокое содержание окисленного глютатиона, что свидетельствует о нарушении окислительно-восстановительных процессов в организме. Отмечено также значительное повышение выделения с мочой свободных фенолов на протяжении всего периода отравления. В конце эксперимента установлено резкое увеличение содержания свободных и связанных фенолов в печени и почках, а также в крови подопытных крыс. По-видимому, ДФП, подобно ароматическим соединениям, в тканях окисляется до фенолов и выделяется с мочой в основном в виде свободных фенолов. Не исключена возможность, что во фракции свободных фенолов частично определялся ДФП.

Через 2 месяца затравки у крыс повышался диурез до 17,2 мл (в контроле 8 мл; Р<0,01). В конце эксперимента у крыс увеличивался весовой коэффициент печени, а у кроликов — селезенки, а также уменьшались весовые коэффициенты надпочечников.

Хронический эксперимент был поставлен на 33 крысах и 39 кроликах, которым вводили ДФП в дозах 25, 2,5, 0,25 и 0,025 мг/кг в течение 6 месяцев. Дозы и исследуемые показатели выбирали с учетом результатов острых и подострых опытов, а также литературных данных. Для выявления наиболее ранних, скрытых изменений при действии малых доз вещества были использованы функциональные нагрузки на 1—2-м и 5—6-м месяце введения вещества. Учитывая особую важность регулятор-ных систем (нервная и эндокринная) в компенсаторных реакциях, мы применили нагрузки адреналином и инсулином для определения влияния ДФП на инсулярно-надпочечниковые взаимоотношения. Наряду с этим была проведена нагрузка галактозой (проба на углеводную функцию печени).

Опыты показали, что ДФП в дозе 25 мг/кг вызвал наибольшие изменения ряда изучаемых систем и функций. У крыс зарегистрирована некоторая задержка в нарастании веса на 1-м месяце затравки (Р<0,05). Динамика веса подопытных и контрольных кроликов были одинаковой. У подопытных кроликов снизилось содержание в крови гемоглобина (1-й месяц) и эритроцитов (5-й месяц), а также увеличился уровень липидного фосфора (на 2-м месяце затравки, Р<0,02) при отсутствии существенных изменений в концентрации холестерина. У тех же животных снизилось количество альбуминов и повысилось содержание глобулинов на 1-ми 4-м месяце введения вещества, вследствие чего произошло снижение альбумино-глобулинового коэффициента (Р<0,05). Нужно отметить, что увеличение уровня глобулинов на 1-м месяце затравки произошло в основном за счет р-глобулиновой фракции (Я<0,05), а на

?го го о 'во '60 МО

. /го юо ео -60 -

4о -

о -

уо

во эо /го Минуть/

Рис. 1. Влияние ДФП на динамику сахара в крови кроликов при нагрузках адреналином (/) и инсулином (//) в условиях хронического опыта

(средние данные). / — контроль; 2 — доза ДФП 25 мг/кг; 3 — доза ДФП 2,5 мг/кг; 4 — доза ДФП 25 мг/кг; стрелка — введение адреналина или инсулина.

Рис. 2. Изменение эритрограмм крыс под влиянием ДФП в условиях хронического опыта.

На оси абсцисс — время гемолиза (в мин); на оси ординат — количество эритроцитов (в %). 1—4 — обозначения те же, что на рис. 1.

4-м месяце — угл°булиновой (Я<0,01). ДФП не оказал влияния на содержание глютатиона в крови кроликов названной группы, но уровень БН-групп сыворотки крови был понижен на 1—2-м и 6-м месяце затравки (/><0,05).

Внутривенная нагрузка галактозой, а также исследование гликогена печени не выявили нарушений углеводной функции печени у кроликов, получавших ДФП в дозе 25 мг/кг. Более низкое содержание сахара в крови на 4-м и 6-м месяце введения вещества, очевидно, связано с другими факторами. Изучая характер гликемических кривых при нагрузках адреналином и инсулином, мы нашли у подопытных животных более выраженную, чем в контроле, адреналиновую гипергликемию и менее выраженную инсулиновую гипогликемию на 5—6-м месяце эксперимента (рис. 1). Наблюдаемое повышение чувствительности к адреналину и снижение ее к инсулину, очевидно, свидетельствуют о нарушении взаимоотношений в системе надпочечники — поджелудочная железа.

Весьма чувствительным токсикологическим тестом при определении различных интоксикаций является изучение содержания аскорбиновой кислоты в органах. Судя по результатам наших опытов, наиболее резко снизился уровень аскорбиновой кислоты в крови и селезенке кроликов при действии ДФП в дозе 25 мг/кг (Р<0,001), а в печени, почках и

¿2

х О *§

О Я

с; О я

0 ч у

С V * О» Ч

к р-е-

я ^ щ

1

? ч н

а о а.

к я

= 2 я £■

V X

ч Я

С Е

а> V

о. о. * %

я-6-т.д.

9} о

я а.

= к щ 5

ч Ё

О о С •©«

= Ч я

я 2 о >. с я 1 2 з5««

ш-в-Й

= а- д

" г*

Ч О я

я и у 2: а> о х ^

С ш с; >. 4) о4« а^щ X О о. 03

« >» я

о я

к <и я о. я

Ч р я £° =

о 1

н и « я я 2

н я о 5

© а « а!

Я -

о ю -ч*

со со_ ю

см"

+1 +1 х+1 +1

со ем ю ю

о ОО о> х<о

см см см со

ем +1 "2

СО см

+1 х+1

00 со 1-Г

со

о» см со

О [■-

+1 "Ч""

г-- со

— см ^

СО

+1--+1 --+1

о о о о с-

—" -ч-" г~-"

СО •Ч" СО со 8

о о о

+1 ■Ч" см +1 о СО х+1 СО оо Х+1 - о СО

■Ч"

с- ю СО со

о ю о см

см см см

+1 +1 х+| х+1

см со см

,_г оо" "Э

I—1 см

см

+1 1--СП

<35 оо

•ч^ СО

см _г ю см"

+1 х+1 З-н

о см

о" ю" см"

см

СО со со

о о о

+1 +1 х+1

см см см

ю

см

Ю 8°

со

о о

о о

- _

»X X X

о о"

о о

5 со

+1 II +1 II о, +1 II О, +| II а, ^с^й 5: е

л

§

о.

о

ю см о"

ч \о

о ч

X о.

а> оо о

н

|

о «о О

надпочечниках — в дозах 25 и 2,5 мг/кг (Ж0,001). При действии ДФП в дозе 0,25 мг/кг содержание витамина С в почках упало до 7,2 мг% (в контроле 10,8 мг%, Я<0,01) и в надпочечниках — до 164,7 мг% (в контроле 214 мг%; Ж0,001). У кроликов, получавших ДФП в дозе 0,025 мг/кг, значимых отличий от контроля в содержании аскорбиновой кислоты не наблюдалось. Весовые коэффициенты внутренних органов кроликов не изменились ни в одной из групп.

Наблюдения за выделением свободных, связанных и общих фенолов в моче кроликов, получавших препарат в дозе 25 мг/кг, показали достоверное увеличение содержания лишь свободных фенолов с 1-го месяца; в дальнейшем, ближе к концу опыта, оно несколько снизилось.

В то же время в конце эксперимента на крысах обнаружен более значительный, чем в контроле уровень свободных и связанных фенолов в крови (при дозе 25 мг/кг) печени и почках (при дозах 25 и 2,5 мг/кг) подопытных животных. Многократное введение вещества в дозе 0,25 мг/кг вызвало лишь небольшое повышение содержания свободного фенола в почках крыс.

Только у крыс, которым вводили ДФП в дозах 25 и 2,5 мг/кг, при нагрузке бензойнокислым натрием удалось констатировать нарушение способности печени синтезировать гиппуровую кислоту (более низкий уровень ее содержания в моче;

Я<0,05). В количестве мочи, а также в содержании белка в моче подопытных крыс не отмечено статистически значимых отличий от контроля.

Что касается изучения кислотной резистентности эритроцитов у крыс в хроническом опыте, то результаты опытов свидетельствуют о значительной чувствительности данного показателя. ДФП через месяц введения его в дозах 25 и 2,5 мг/кг вызвал повышение кислотной стойкости эритроцитов, выразившееся в увеличении группы повышенностойких и появлении высокостойких эритроцитов, удлинении времени гемолиза. В результате произошло выраженное смещение эритрограмм вправо (рис. 2). При действии препарата в дозе 0,25 мг/кг подобные изменения наблюдались лишь на 4-м месяце опыта. Вещество в минимально испытанной дозе (0,025 мг/кг) не оказало существенного влияния на состояние эритроцитов.

Функциональное состояние нервной системы изучали на крысах в камере Л. И. Котляревского на основе учета формирования новых временных связей — двигательно-пищевых условных рефлексов. Исследование положительных и отрицательных условных рефлексов, а также выработка стереотипа, начиная с 5-го месяца затравки, показали ослабление условнорефлекторной деятельности крыс, получавших ДФП в дозах 25 и 2,5 мг/кг. Как видно из таблицы, наиболее значительные изменения отмечены в группе животных, которым вводили ДФП в дозе 25 мг/кг. У них зарегистрированы более позднее появление и закрепление условных рефлексов на положительный зуммер, закрепление рефлексов на свет, увеличение латентного периода, снижение силы рефлекса на звуковой раздражитель и большой процент выпадения условных рефлексов (Я<0,02). Наряду с изменением положительных условных реакций определено ослабление внутреннего торможения — более позднее появление и закрепление дифференцировочной реакции, затруднение в угашении положительного рефлекса на звук (Р<0,02). Для крыс, получавших ДФП в дозе 2,5 мг/кг, также потребовалось несколько больше сочетаний, чем у контрольных животных, для закрепления положительного и отрицательного условного рефлекса (Я<0,05). ДФП в дозе 0,25 мг/кг не повлиял на состояние условнорефлекторной деятельности крыс.

Таким образом, ДФП в дозах 25 и 2,5 мг/кг оказал явно токсическое действие на организм животных и вызвал изменение ряда изучавшихся функций. Дозу вещества 0,25 мг/кг можно считать пороговой, слабо влиявшей на кислотную резистентность эритроцитов и содержание аскорбиновой кислоты в органах. В заключение отметим, что проведенные в нашем институте эксперименты (И. А. Будеев и Т. Н. Харченко) по изучению влияния ДФП на органолептические свойства воды показали, что наиболее характерным для него является появление специфического хлорфенольного запаха и привкуса при хлорировании воды (порог восприятия 0,01 мг/л, практический порог 0,02 мг/л). При концентрации ДФП 0,2 мг/л интенсивность хлорфенольного запаха и привкуса достигает 5 баллов.

Исследования действия ДФП как в 1-ю, так и 2-ю фазу минерализации органических веществ позволяют считать, что наиболее существенно его влияние на процессы БПК- Однако при концентрациях до 0,5 мг/л ДФП не оказывает влияния на процессы самоочищения в водоемах. Авторы отмечают большую стабильность в воде изучаемого препарата.

Выводы

1. Острые опыты на различных видах животных свидетельствуют о сравнительно малой токсичности ДФП при пероральном введении, однако он обладает выраженными кумулятивными свойствами.

2. Изучение некоторых сторон патогенеза отравления ДФП свидетельствует о влиянии вещества на качественное и количественное состояние эритроцитов, окислительно-восстановительные процессы, SH-группы реактивных белков, функции печени (углеводную, белковую, жировую, антитоксическую), нейро-гормональную регуляцию и центральную нервную систему.

3. Результаты хронического санитарно-токсикологического эксперимента позволяют считать дозу ДФП 0,025 мг/кг недействующей (в пересчете на воду 0,5 мг/л).

4. Сопоставляя полученные сведения о действии ДФП на организм теплокровных животных с литературными данными, касающимися влияния его на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема, можно считать лимитирующим показателем вредности этого вещества органолептический, а предельно допустимую концентрацию его в водоемах рекомендовать на уровне 0,01 мг/л.

ЛИТЕРАТУРА

Будеев И. А., Харченко Т. Н. В кн.: Сборник научных трудов, посвящ. итогам работы Новосибирск, научно-исслед. санитарного ин-та. Новосибирск, 1965, в. 15, с. 60.— Гительзол И. И., Терехов И. А. Эритрограммы как метод клинического исследования крови. Красноярск, 1959.— Шиллингер Ю. И., Орлова Н. В. Бюлл. экепер. биологии, 1953, т. 35, в. 1, с. 89.— Шуйская Н. И. В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. М., 1961, в. 2, с. 50.— Boinmann G., Loeser A., Arzneimittel-Farsch., 1959, Bd 9, S. 9.— Deich-mann W., S chafer L. J., Am. J. clin. Path., 1942, v. 12, p. 129.— Teisinger J., Fiserova-Bergerova V., Prac. Lek., 1955, т. 7, с. 156.

Поступила 6/VI 1967 г.

EXPERIMENTAL SANITARY TOXICOLOGIC INVESTIGATION OF DIPHENYLOLPRO-PANE IN CONNECTION WITH STANDARDIZATION OF ITS LEVEL IN WATER

BODIES

V. N. Fedyanina

The author studied the effect of diphenylolpropane (DPP) on the body of warmblooded animals in its introduction per os. The finding was that the substance affects the number and the form of erythrocytes, oxidation-reduction processes, SH-groups of reactive proteins, the liver functioning, the neuro-hormonal regulation and the central nervous system. In a chronic sanitary toxicologic experiment DPP in a dose of 0.025 mg/kg (i. e. 0.5 mg/l in water) proved to be inefficient. On comparing the findings with the existing published data on the effect produced by DPP on the organoleptic properties of water and the sanitary regime of water bodies the author concludes that the limitting index of the noxious aciton of the investigated substance must be its effect on the organoleptic properties of water. The maximum permissible concentration of DPP in water bodies is suggested to be set at a level of 0.01 mg/l.

УДК 616.153.963.43-053.4-02:613.31(478.9)

МЕТГЕМОГЛОБИНЕМИЯ ВОДНО-НИТРАТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В МОЛДАВСКОЙ ССР

А. П. Дискаленко

Молдавский научно-исследовательский институт гигиены и эпидемиологии, Кишинев

Возникновение метгемоглобинемии у детей раннего возраста ряд авторов связывает с различной концентрацией нитратов в питьевой воде. Так, нижнюю границу концентрации нитратов в воде, вызывающей мет-гемоглобинемию, С. Н. Черкинский, Ф. Н. Субботин, Ш. X. Капанадзе и др. определяют на уровне 10 мг/л (по азоту).