CC BY
6
УДК 613.63:678.743.22.048
Кандидаты мед. наук Р. С. Воробьева, В. С. Спиридонова и Л. П. Шабалина
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИХЛОРВИНИЛА, СОДЕРЖАЩИХ ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
В период с 1964 г. проведена токсикологическая оценка 11 порошкообразных и 6 пастообразных стабилизаторов поливинилхлорида (ПВХ). Полученные результаты представлены в табл. 1 и 2.
На основании данных гистологического исследования и ЬО60 в пересчете на миллиатомы (по кадмию и цинку) мы предположили, что при внутри-желудочном введении в пределах групп стабилизаторов с одинаковым кислотным радикалом ведущая роль в степени и характере токсического действия принадлежит металлам и их возможным антагонистическим или синергическим действиям на организм (менее или более, чем аддитивное воздействие бария и кадмия).
При внутрижелудочном введении веществ в дозах, равных 0,2 , 0,1 и 0,05 ьЬ80, кумуляция имела тенденцию к возрастанию по мере уменьшения вводимого количества. Тот факт, что меньшие дозы изучаемых стабилизаторов вызывают больший эффект кумуляции, является особенно неблагоприятным с точки зрения возникновения хронической интоксикации. Обратный эффект кумуляции может быть объяснен, по-видимому, известным для микроэлементов зональным влиянием (А. И. Венчиков): зоны биологического действия, бездействия и токсико-фармакологического действия.
Из всех изученных соединений только каприла-ты оказывали слабое местное воздействие на кожу
Таблица 1
Результаты изучения токсичности порошкообразных стабилизаторов ПВХ
1> X Действие на
ЬО|а при внутрижелудочном 1- легочную
пведении и сс ткань при
§ Коэффициент интратра-
• кумуляции при хеальном
3 § внутрижелудоч- введении
Авторы работы И ГОД публикации у X ном введении (максимально
Соединение'и его химическая формула Я . К м X о. для мышей для крыс Местное действие X н о а о - переносимая доза на 1 животное)
В X ■ ч о г мг/кг мА по кадмию" мг/кг мА по кадмию** V о. о X К • л а т о а • о а о м и Я мА по кадмию
Стеарат кадмия — Л. П. Шаба- 684 590 0,862 1225 1,645 Отсутствует + 29,0 4.0 1,8 10 0.01
Сё (С17Н„СОО)2 лина, 1967 1,89
Стеарат бария-кад- Л. П. Шаба- 1381 1980 1,434 3171 2,296 > + 1,54 1.1 10 0,07
мия — лина и Р. П.
ВаСс! (С17Н35СОО), Цветкова,
1968
Лаурэт бария-кад- Р. С. Во- 1556 516 0,663 1696 2,179 > + 3,77 2,94 1.53 1,0 0,001
мия — робьева и
ВгС<1 (СиН,3СОО)в Л. П. Шаба-лина, 1971
Каприлат кадмия— Р. С. Во- 3984 300 0,753 950 2,384 Слабое раз- + 1,94 2,73 0,84 1,0 0,002
С<) (С7Н16СОО)2 робьева и Л. П. Шабалина, 1971 дражающее на кожу, более сильное на слизистую оболочку
Каприлат цинка — В. С. Спири- 337,4 2370 По При до- Отсут- То же, но + Нет Ы 1.0 0,003
2п (СтНцСОО^г донова, 1970 цинку 7,024 зе 9 г/кг гибель 1 животного ствует менее выраженное
» Молекулярная масса изучаемых веществ может колебаться в зависимости от кислотного числа СЖК в некоторых пределах. В таблице указана молекулярная масса соединений, примененных в эксперименте.
доза (в мг) • количество атомов в молекуле *
«• Поча чА = -------—
н молекулярная масса
Таблица 2
Результаты изучения токсичности пастообразных стабилизаторов ПВХ
Паста Авторы работы и год опубликования Ldl(p при внутрижс-лудочном введении, г
Фталат свинца В. С. Спиридонова, Л. П. Шгбалина, 1975 8,0
Стеарат свинца В. С. Спиридонова, Л. П. Шабалина, 1975 —
СКС-К-14 В. С. Спиридонова, Л. П. Шабалина, В. П. Насонов, 1979 10,0
скс-к-п В. С. Спиридонова, Л. П. Шабалина, 1975 4,23
СКС-К-17 В. С. Спиридонова, Л. П. Шабалина, В. П. Насонов, 1979 4,21
СКС-К-22 В. С. Спиридонова, Л. П. Шабалина, В. П. Насонов, 1979 10,0
Местное действие
Сенсибилизирующее действие
Кожно-резорбтивное действие
на крыс
на свинок
Слабое
Более выраженное Слабое
Умеренное
Не оценено из-за гибели животных Слабое
Не _ оценено из-за гибели животных
Слабое
Отсутствует
Не оценено из-за гибели животных
+ + + + + +
К 15-му дню [гибель
80%
В более поздние сроки гибель 30 % К 14-му дню гибель
30%
Гибели нет > >
К 14-му дию гибель
60%
и более выраженное — на слизистую оболочку глаз, причем кадмий в большей степени, чем цинк.
Поскольку все остальные изученные соединения не оказывают раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки, а разница между эффектами двух каприлатов не очень существенна, следует думать о преобладании влияния кислотного радикала в возникновении раздражающего действия. Все соединения, перечисленные в табл. 1, оказывают кожно-резорбтивное действие.
При интратрахеальном введении изучаемых стабилизаторов стандартная доза (50 мг), обычно применяемая для изучения фиброгенного действия, оказалась во всех случаях смертельной; животные погибали от отека легких. Аналогичные данные получил Harding: 100% животных погибли в течение 10 мин после введения 100 мг стеарата цинка и примерно 40% — в сроки от 1 до 24 ч при введении им 50 мг этого вещества. У животных обнаружены отек легких и кровоизлияния.
Наши предположения подтверждаются данными О. Я. Могилевской, которая применила интратра-хеально 50 мг окиси цинка и 40 мг металлического цинка и не отметила при этом гибели животных даже в отдаленные сроки. Количество цинка, содержащееся в 50 мг стеарата цинка, намного меньше, чем в той же дозе окиси цинка, и тем более по сравнению с чистым металлом.
В результате проведенных исследований мы пришли к выводу, что в пределах ряда стабилизаторов ПВХ с одинаковым кислотным радикалом в разных ситуациях преобладает действие то аниона, то катиона: в остром опыте на пороговом уровне токсичность стеаратов определялась в основном металлами, в подостром опыте (кумуляция на пороговых уровнях), по-видимому, основную роль играл анион-стеарат, так как коэффициенты кумуляции были практически одинаковы (0,2—0,3)
для всех соединений. У нас создалось также впечатление, что изменения легочной ткани в отдаленные сроки после интратрахеального введения стеаратов металлов в большей степени обусловливаются действием самих металлов, хотя не исключается и роль стеарата; при остром действии возрастает значимость кислотного радикала. '
Поскольку кислотный радикал играет существенную роль в токсическом действии стабилизаторов ПВХ, содержащих тяжелые металлы, простой пересчет ПДК для металлов в ПДК для этих стабилизаторов исключается, необходима индивидуальная оценка токсичности каждого из них. Поскольку на производстве наиболее вероятным путем попадания пылеобразных веществ в организм является респираторный, при создании новых стабилизаторов, с гигиенической точки зрения, следует отдавать предпочтение менее токсичным металлам (во избежание отдаленного повреждающего действия на легочную ткань), кислотным радикалам с большим числом атомов углерода в молекуле перед таковыми с меньшим числом (во избежание острых отравлений с отеком легких). Следует помнить, что добавление бария - кадмия в молекуле стабилизаторов увеличивает повреждающее действие их на легочную ткань.
На основании результатов изучения токсичности порошкообразных стабилизаторов, а также материалов гигиенического исследования условий труда и состояния здоровья рабочих, занятых изготовлением и применением этих стабилизаторов, мы рекомендовали выпуск стабилизаторов в пастообразном или жидком виде в качестве радикальной меры, направленной на создание здоровых и безопасных условий труда.
Нами проведена гигиеническая оценка новой технологии производства сложных комплексных стабилизаторов в виде паст (Л. П. Шебалина,
В. С. Спиридонова) и начато изучение их токсических свойств. До настоящего времени оценено 6 паст: 3 (фталат и стеарат свинца, СКС-К-14) в твердой части содержат 22—41 % свинца, а в жидкой— от 41 до 56% диоктилфталата (ДОФ), а 3 другие имеют сложный состав и включают в твердую часть лаураты бария, кадмия, цинка (СКС-К-П), лаураты и стеараты бария, кадмия, цинка (СКС-К-17), а также лаураты, стеараты и каприлаты бария, кадмия, цинка и дифенилолпро-пан (СКС-К-22). Жидкая часть этих паст также представлена ДОФ; паста СКС-К-22 содержит, помимо этого, около 15% форстаба.
При изучении токсичности 6 указанных паст определяли ЬО50 их при внутрижелудочном введении, местное, сенсибилизирующее (по методике Е. А. Иевлевой и соавт.) и кожно-резорбтивное действие на крысах и морских свинках (см. табл. 2).
Из табл. 2 видно, что при внутрижелудочном введении пасты относятся к малотоксичным веществам (IV класс по степени опасности). ЬО50 паст СКС-К-11 и СКС-К-17 примерно одинаковы (пасты эти имеют примерно одинаковый состав) и близки к ЬО50 лаурата кадмия-бария, составляющего основную массу их твердой части.
Ведущую роль солей жирных кислот в степени токсичности изученных паст при внутрижелудочном введении подтверждает тот факт, что ДОФ (жидкой части) в пастах СКС-К-П и СКС-К-17 меньше, чем в других, менее токсичных пастах. К тому же ЬО50 самого ДОФ при внутрижелудочном введении составляет 50,5—47,0 г/кг для разных видов животных (Л. А. Тимофиевская и соавт.).
Результаты изучения кожно-резорбтивного действия паст (см. табл. 2) подтверждают предположение о том, что именно компоненты, составляющие твердую их часть, определяют их токсичность и при накожном пути поступления. Гибель животных вызывали в основном свинецсодержащие пасты, причем примерно пропорционально количеству в них свинца.
Что касается пасты СКС-К-22, вызвавшей гибель 60% животных, то она в отличие от других барий-кадмий-цинковых паст, не вызвавших гибели животных, содержит не только стеараты и лаураты, но и каприлаты этих металлов, а также около 15% форстаба (жидкая часть: 2-ЭГДФФ и ТФФ, ПДК 0,05—0,1 мг/м3) и 14% дифенилолпропана (ПДК 5 мг/м3). Однако хотя токсичность форстаба значительна, экспериментально установлено, что ни однократные, ни многократные аппликации 2-ЭГДФФ не приводили к гибели животных (В. И. Баранов). Скорее всего жидкая часть не играет существенной роли и в токсичности при накожном пути поступления, в связи с тем что для ДОФ при кожно-резорбтивном действии (Л. А. Тимофиевская и соавт.) не установлено гибели животных даже при использовании весьма значительных апплицируемых доз. Не следует, однако, исключать возможность того, что сочетание форстаба и ДОФ может усиливать резорбцию лауратов,
стеаратов и каприлатов бария, кадмия и цинка, которые входят - в состав твердой части пасты СКС-К-22.
Отмеченное слабое местное действие изученных паст связано, по-видимому, с ингредиентами их твердых частей, т. е. с солями металлов. Паста СКС-К-22 оказывает несколько более выраженное местное действие, по-видимому, за счет сочетания солей металлов с форстабом, который оказывает умеренное раздражающее действие. Хотя у 2 из 3 содержащих свинец паст не установлено сенсибилизирующего действия из-за гибели животных, следует думать, что оно будет иметься в отношении всех свинецсодержащих паст, так как известно, аллергизирующее влияние свинца. Из кадмий-содержащих паст сенсибилизирующее действие может быть свойственно в большей мере СКС-К-22 из-за входящего в нее форстаба, для которого оно характерно (В. И. Баранов).
Таким образом, пасты стабилизаторов полимеров, с гигиенической точки зрения, имеют безусловное преимущество перед их порошкообразными аналогами. Они не воздействуют на легочную ткань, а возможность контактов паст с кожей работающих при фасовке готовых паст можно предупредить с помощью автоматизации фасовки готового продукта и применением средств индивидуальной защиты кожи.
Технологическая схема получения паст стабилизаторов исключает ряд операций (фильтрование, сушку, фасовку порошка), сопровождающихся при получении порошкообразных аналогов значительным выделением пыли стабилизаторов, этап приготовления паст стабилизаторов из порошков в технологической цепочке заводов-потребителей, загрязнение внешней среды выбрасываемой токсичной пылью стабилизаторов и токсичными сточными водами, дает значительный экономический эффект благодаря экономии оборудования (фактически один аппарат-смеситель) и занимаемых им площадей. Например, при изготовлении порошкообразного ЛАСТ-ДП-4 в схеме 37 технологических операций и 290 единиц оборудования, а при получении ее пастообразного аналога эти данные соответственно 3 и 27.
Технологическая схема получения пастообразных стабилизаторов весьма перспективна с точки зрения создания здоровых и безопасных условий труда, однако нуждается в некоторой доработке конечного этапа — фасовки готовой продукции.
Литература. Баранов В. И. — В кн.: Новое в методах исследования, диагностике, лечении и профилактике важнейших заболеваний. М., 1975, ч. 3, с. 60—62. Венчиков А. И. Биотики. М., 1962.
Гордон Г. #. Стабилизация синтетических полимеров. М., 1963.
Иевлева Е. А., Суворов С. В., Чернышова В. И. Методические рекомендаций по выявлению в эксперименте гиперчувствнтельности кожи к мазеобразным и вязким веществам. М., 1976. Вредные вещества в промышленности. Под ред. Н. В. Лазарева. М., 1976, т. 2.
Могилевская О. #. — В кн.: Токсикология редких металлов. М., 1963, с. 191—193.
Тарасенко Н. Ю., Воробьева Р. С., Спиридонова В. С. и др. — Междукарод. ж. гиг., эпидемиол., микробиол., иммунол., 1974, № 2, с. 144—153.
Тарасенко Н. Ю., ШабалинаЛ. Я., Спиридонова В. С.— Int. Arch, occup. environm. Hlth, 1976, v. 37, p. 179— 192.
Тимофиевская Л. А., Иванова H. И., Балынина Е. С. — Гиг. труда, 1980, № 3, с. 25—27.
Шабалина Л. П. — Гиг. и сан., 1970, № 2, с. 98.
Шабалина Л. П., Спиридонова В. С. — В кн.: Физиология и гигиена труда в научно-техническом прогрессе. М., 1977, с. 23—25.
Harding Н. Е. — Brit. J. industr., Med., 1958, v. 15 p. 30.
Поступила 11.06.81
Summary. Stabilizers having different acid radical show different toxicities, and these are the lower, the more carbon atoms have molecules. All the stabilizers studied have marked cumulative properties, act on lung tissue (th< damaging effect is enhanced where barium is combined witl cadmium), and produce skin-absorptive effects. Past stabilizers are distinctly superior to powdery ones becausi they are less toxic and because their production offers ad vantages from the hygienic and economic points of view
УДК 6l5.212.7(Phthorotanum).099:612.64
И. Г. Анисимова
О ГОНАДОТОКСИЧЕСКОМ И ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ
ФТОРОТАНА
Киевский медицинский институт
В современном комбинированном наркозе широко применяется ингаляционный анестетик фто-ротан (1,1,1-трифтор-2-хлор-2-бромэтан). По данным литературы, у медицинского персонала операционных блоков больниц повышена частота спонтанных абортов, преждевременных родов и рождения детей с пороками развития (А. И. Вайсман; Corbett и Cornell). Указанные формы патологии у медиков, работающих в операционных, предположительно можно связать с длительным воздействием низких концентраций анестетиков, в том числе фторотана.
Изучение гонадотоксического эффекта фторотана ранее не проводилось. Зарубежные специалисты, исследовавшие эмбриотоксический и тератогенный эффект анестетика при высоких (наркотических) уровнях воздействия, получили разноречивые результаты (Basford и Fink; Wittmann). Остались невыясненными возможность развития гонадотоксического, эмбриотоксического и тератогенного эффекта фторотана на низких уровнях воздействия и характер зависимости эффекта от концентрации, не определены пороги и специфичность действия анестетика, что стало предметом данного исследования.
Эксперименты выполнены на 184 крысах линии Вистар и 60 мышах линии СВА; обследовано 458 плодов и 208 крысят. Гонадотоксическое действие фторотана изучали в течение 4-месячного ингаляционного опыта при испытании 3 его концентраций: I серия — 1024±10,4 мг/м3 (уровень порога хронического действия — Limch, установленный нами по общетоксическим показателям), II серия — 202±1,6 мг/м3 (1/5 Limch), III серия — 44± ±0,91 мг/м3 (1/25 Limch).
Фторотан в воздухе затравочных камер определяли газохроматографическим методом (Е. А. Креч-ковский и И. Г. Анисимова). О функциональном состоянии семенников судили по длительности
сохранения подвижности сперматозоидов (Г. М. Его рова и соавт.), относительному количеству под вижных, неподвижных и патологических фор» сперматозоидов, и их осмотической резистент ности (В. К- Милованов). Морфологические из менения в гонадах оценивали на основании индек са сперматогенеза по четырехбалльной систем Fogg и Cowing, количеству нормальных спермато гоний, числу канальцев со слущенным семяродньп эпителием и с 12-й стадией мейоза (метафаза 2-п деления созревания). Кроме того, учитывали коэ4 фициенты массы, размер, объем и массу семенников Показатели определяли спустя 2 и 4 мес от начал затравки. Эстральный цикл изучали путем анализ вагинальных мазков у самок-крыс в течение 2 нед д начала эксперимента, ежедневно в течение затрав ки и 1 мес восстановительного периода. В конц эксперимента определяли коэффициенты массы яич ников, после чего готовили серийные срезы чере весь орган для количественной оценки микрост руктуры (Mandle и Zuckerman). Для выявлени действия анестетика на функцию воспроизводств три группы крыс-самцов, затравленных фторотг ном в течение всего цикла сперматогенеза в укг занных выше концентрациях, спаривали с интакт ными самками. Эмбриональный материал учить вали на 20-й день беременности.
Влияние фторотана на эмбриогенез изучали н беременных крысах, которых с 1-го по 20-й ден беременности затравляли из расчета Lime (1024 мг/м3). Половину самок забивали на 20-день беременности и определяли антенатальну! гибель эмбрионов по А. М. Малашенко и И. К Егорову, массу и длину плодов и плаценты, плод: исследовали по методике Wilson в модификаци И. Р. Бариляка и модифицированной методик Dawson (А. П. Дыбан и соавт.). Аналогичном анализу подвергали эмбриональный материал, пс лученный от беременных мышей, затравленны
