CC BY
30
Сибирский медицинский Ж V Р Н А Л
Гигиеническое нормирование З-хлорацетилиндола в воздухе рабочей зоны
Г.Г.Юшков
(Филиал № 5 ГЯЦ-институт биофизики г.Ангарска Минздрава РФ, директор — проф. В.М.Прусаков)
Резюме; Проведенные токсикологические исследования З-хлорацетилиндола позволили получить необходимые данные для гигиенического нормирования вещества в воздухе рабочей зоны. Порог острого действия при ингаляции — 10 мг/мэ; порог хронического действия — 1,0 мг/м3. В основе интоксикации лежат ге-модинамические расстройства и цитотокси-ческий эффект, клинически проявляющиеся в изменениях показателей состояния центральной нервной системы, системы крови и клеточного иммунитета. Исследования проведены на четырех видах лабораторных животных. Ус-" тановлен сенсибилизирующий эффект вещества. Рекомендована предельно допустимая концентрация — 0,1 мг/мэ (недействующая в условиях хронического эксперимента). Пары и аэрозоль. Аллерген. 2 класс опасности. Индолы представляют собой самостоятельную группу химических соединений, нашедших широкое применение, прежде всего, в фармакологии и фармакотерапии сердечно-сосудистых заболеваний. При больших дозах, например, индопана или повышенной индивидуальной чувствительности к нему возможны перевозбуждение, бессонница, повышение артериального давления, развитие гипоманиакального состояния (5), Включение в молекулу индола уксусной кислоты не сколько изменяет свойства соединения. Так, димекар-бин уже обладает выраженным гипотензивным действием. Из прочих нежелательных эффектов обращают на себя внимание нарушения сердечной проводимости у лиц с признаками патологии кровообращения (4). Одно из производных индолуксусной кислоты —индометацин является представителем самых активных нестероидных противовоспалительных препаратов, то в 15-30% случаев приема внутрь встречаются гаст-ралгии, тошнота, головная боль, зудящие сыпи. Не исключается опасность ульцерогенного действия с желудочно-кишечными кровотечениями (10). Опубликованы данные о способности индометацина усугублять почечную недостаточность и гиперкалиемию у пожилых людей с уже имеющимися нарушениями функции почек. Описан случай эпидермального токсического некролиза, развившегося через 4 дня от начала приема препарата (9). Имеются сведения и об иммуно-депрессорном действии индометацина. Не исключается и появление различных гематологических нару-
шений (1). Такого рода информация представляет существенный интерес с точки зрения профилактической токсикологии, но именно в этой области обозначился ощутимый дефицит — для большинства индолов отсутствуют гигиенические регламенты, в том числе в воздухе рабочей зоны фармпредприятий. Это и определило генеральную цель данной работы — экспериментальное обоснование предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны одного из индолов — З-хлорацетилиндола.
Методы и материалы
3-хлорацетилиндол (ХАИ) — С,0Н8ОС, мелкокристаллический порошок светло-коричневого цвета, без запаха. Молекулярная масса — 193.63. Плотность — 0,327 г/см3. Плохо растворим в воде. Чистота испытуемого образца соединения не менее 99%. В работе применен спектрофотометрический метод определения вещества в воздухе (3). В эксперименте использовано около 600 нелинейных лабораторных животных (крысы, мыши, кролики, морские свинки), Исследования проводились в соответствии с существующими методическими документами (2,6,7,8) с учетом особенностей действия индолов. Использовано более 50 показателей состояния животных. В проведении экспериментов приняли участие специалисты филиала Н.Н.Орлова, Г.С.Козлова, В.Л.Денисов, С.Н.Андропова, А.С.Прокопьева, А.Ф.Бузюн.
Результаты и обсуждение
Для оценки токсичности ХАИ его вводили животным в желудок в растительном масле с помощью зонда и ингаляционно способом принудительного распыления в камерах специально сконструированными дозаторами. При введении в желудок в дозе 10 г/кг смертельного эффекта не достигнуто. Ингаляционное воздействие в максимально достижимой концентрации (в условиях данного эксперимента) — 150 мг/м3 также не вызвало гибели животных. Различий в чувствительности к ХАИ животных разного пола не установлено. В первые минуты контакта с веществом животные проявляли беспокойство, отмечены явления раздражения видимых слизистых, однако через 20-30 минут животные успокаивались, в случае ингаляционного воздействия размещались в камере, по возможности защищая органы дыхания и глаз от прямого попадания пыли, периодически отряхиваясь После ингаляционной экспозиции подо-
Сибирским МЬДИЦИКСКИк»
Ж V Р Н А л
странииь
3?
пытные жиь ные выглядели вялыми, заторможенными, взъег)оше\|цы^ но через 2-3 часа по внешнему виду не шдиочал^с;ьЧ1'. контролы I*. К цсобеннпстям можно Зтт.—ти большье потребление" питьевой воды. Для устаноЪи^ния порога однократного инг 1ляи. онного деж^вия взжо три концентрации — 150 мг/м3,; 50 мг/м3 и >-мс7та5- квмиантрацци 150 мг/м3 отмечено снижение масс&-гст ^ив73Тгт^г-'"-р£л— сы; на 3 сутки после ингаляции, но с последующим опеоежением прироста с максимумом на 21 сутки (225.0 - 2,9; контроль 203,3+2,8 г). "Норковый" рефлекс оказался существенно подавленным в течение первой недели, отмечено увеличение СПП осооенно на 3 сутки (24,5 -0,4; контроль 17,0±0,68; с последующим снижением Продолжительность гексенало-вого сна увеличивалась, особенно на первые сутки (28,8 -1,9, контроль ^.З-'-О.Э мин.). Активность Ал-аминотрансферазы сывооотки повышалась в первые сроки, особенно на 3 сутки (2,3 .-0,1 ■ контроль 1,8 0,05 мкмоль ПВК/1 мл час) Активность Асп-ами нотрансферазы повышалась в более поздние сроки к максимумом на 7 сутки (3,4+0,2; контроль 2,6±0,1 мкмоль ПВК/1 мл.час). Установлено увеличение частоты сердечных сокращений (536 7-г6,1; контооль 483,3+14,1 уд/мин). Содержание гемоглобина в крови несколько снижалось. На вскрытии животных через одни-трое суток отмечено выраженное полнок ровие внутренних органов, в легких — участки гочеч ных кровоизлияний. При гистологическом исследовании в печени наблюдалось застойное венозное полнокровие, гепатоцигы находились в состоянии уме реннои (эелково-жировой дистрофии. В легких — явления острого серочно-геморрагического воспаления Гистохимически — на первые сутки отмечалось сни жение активности окислительно-восстановительных ферментов. Морфологическая каотина нормализивз лась преимущественно к 21 суткам. При концентрации 50 мг/м3 динамика массы тела прибпижалась к действию предыдущей концентрации, гой же оставалась и динамика двигательной активности животных, Продопжительность гексаналового сна увеличивалась но в меньшей степени. Повышение активности тоанс-фераз было аналогичным. Таковой же была и дина мика частоты сердечных сокращений, равно как и направленность изменений форменных элементов периферической гаови Моофологические изменения напоминали таковые при концентрации 150 мг/мэ, но выраженные в значительно меньшей степени.
При концентрации 10 мг/м3 отмечено опереже- , ние прироста массы гела с максимумом на 21 сутки, некоторое усиление двигательной активности и продолжительности гексаналового сна Морфологичес ких изменений во внутренних органах не найдено. Это позволило отнести концентрацию 10 мг/мЗ к порога вой по показателям, свидетельствующим о некотопои стимуляции функционального состояния организма животных.
Ежедневные ингаляции ХАИ в концентрации 50 мг/ м3 б течение 10 дней не чызвали гибели животных отмечено отставание в приросте массы их тела. Введение ХАИ "ррез рот крысам ь масле в дозе 200 мг/кг ежедневно в течение 25 дней не привело к гибели. Увеличение дозы вдвое вызвало гибель одной крысь на 15 сутки. Оценка состояния животных по ряду по казателей Сгзидетельетвует о возможности развитие функциональной кумуляции и направленности действия вещества преимущественно на сердечно-сосу-
дистую систему. Для установления поро: а действия ХАИ пои хроническом ингаляционном поступлении испытаны концентрации 10 мг/м3; 1.0 -г/м3 и 0," мг/м3. Че рез месяц от начала ингаляций з концентрации 10 югв-у мвкнем оказалось достоверно сниженным время восстановления координации движения после центрифугирования (87,5±8,8; контроль 115,0 -8,7 сек). Через два месяца у той же группы животных воемя вос-~§Т&пвдления продолжало оставаться более кооотким, несколько--снузипасо масса тела, статическое мышечное напряженй^-имело тенденцию к увеличению В восстановительном периоде оставался 'амедленным прирост массы тела остальные показэтс-м по величи не приблизились к контрольному уровню. При концен трации 1,0 мг/м3 отмечена лишь тенденция к увеличе нию статического мыдечного напряжения. У толиков через два месяца от начала ингаляций в концентрации 10 мг/м3 снизилось систолическое коовяное давление до 56,2+1,6 мм.рт.гт. (контроль 84,3+8 4) и до 68,7±4,4 при концентоацик 1,0 мг/м3. Концентрация 0,1 мг/м3 изменений показателя не вызвала. Через три месяца величины показателя у тех животных оставались досто верно меньшими. В периоде восстановления нормализация пооизошла лишь в группе животных, вдыхающих ХАИ в концентрации 1,0 мг/м3. 6 эксперименте, проведенном на морских свинках, обратило на себя внимание повышение показателя специфической аг-ломеоации лейкоцитов после повторной серии ингаляций. 0'1 мечено снижение количества эритроцитов в периФеоической крови В периоде восстановления у некоторых животных появились экстрасистолы. У крыс, при воздействии ХАИ в концентрации 10 мг/м3, через месяц увеличилось количество лейкоцитов в периферической крови (20,4 -1-0,68; контроль 11,17 т-1,0 гыс.). Содержание гемоглобина оказалось несколько сниженным Ко второму месяцу наблюдений несколько изме нились величины^юказателей клеточного иммунитета (ПАП % Фагоцитоза). Существенно повысилась двигательная активность животных оживился "норковый" рефлекс, продолжительность гексеналового сна увеличилась до 19,1+1,3 мин. (контроль 16,0 1,1). Через 3 месяца отмечено отставание в приросте массы тела. Снизилось количество лейкоцитов (9.97 0,88, кинтроль 13 22+1,74 тыс.), повысилось количество эозинофилов, БОК. Через 4 месяца отставание в приросте массы тела оказалось еще более существенным (311,3±9,8; контроль 398,5x22,3 г), В пеоиФерической коови снизилось количество эритроцитов уменьшилось содеожа-ние гемоглобина, оставалось высоким содержание эозинофилов, повысился процент фагоцитирующих клеток, а также показатель специфической агломерации лейкоцитов существенно снизился процент содержания в киови Т-супресоОров (2,33±1 48 <онтроль 12,17*1,76). Говысилась активность Ал-аминотрансферазы в сыворотке, снизилось содержание натрия в плазме Животные проявляли резкую агрессивность. В периоде восстановления задержка в приросте массы тела продолжала оставаться статистически достоверной. Восстановление по большинству показателей не наступило Об ратило на ср6я внимание нарушение сердечного ритма — на ЭКГ появились желудочковые и предсердные эксфасистолы. При концентрации 1,0 мг/м3 динамика показателей состояния животных лишь напоминала таковую при концентрации 10 мг/м3 без значительных всплесков величин до уоовня статистической достоверности. При концентрации 0,1 мг/м3 ни в один из сроков наблюдения отличий от контроля не получено.
Морфологические изменения в организме живот-
Сибирским медицинским
ЖУРНАЛ
<лраниш>
зз
ных отмечены преимущественно при концентрации 10.0 мг/ма, начиная со второго месяца ингаляций, в виде белково-жировой дистрофии пе^'и и л°жуточной иимипипши 1срел 4- месяца -вь!яв. зны выраженные при; наки межуточного воспаления легких, в миокарде — резкое полнокровие сосудов Гистохимически —снижение активности МАО и повышение активности щелочной фосфатазы. Кониентрация 0 1 мг/м3 не вызвала морфологичрских изменений внутренних органов
В условиях данного эксперимента представилось возможным намерить в динамике содеожаниь ХАИ в моче животных методом, разработанным в филиале, и установить прогрессирующее накопление вещества в организме.
Специальные экспеоименты по изучению местного и кожно ррзообтивного действия не позволипи установить выраженного действия такого рода, в то же время по истечении года работ с веществом у некоторых сотрудников появились зудящие дерматиты, отечность кожи в месте контакта, кожный зуд без зы сыпаний, V одного человека участились поиступы брон хоспазма. По прекращении контакта с веществом указанные явления исчезали.
В ходе экспериментов фиброгенно! о действия ХАИ на легкие не обнаружено. Исследование мутагенного действия по частоте доминантных летальных мутэ ций позволило установить увеличение гибели эмбрионов в предимплантационный период при концен-тоации 10 мг/м3, В клетках костного мозга крыс была снижена, по сравнению с контролем, частота хромосомных нарушений. На тест-системе культуры лейкоцитов человека достоверных различий между подо-
пытными сериями и контролем не установлено. Влияние на астральной цикл у крыс-самок не обнаружено.
В основе токсического действия ХАИ лежит, по-ви-димому способность изменять проницаемость клеточных мембран, в модельных условиях вызывающая гемо-динамические расстройства и цитотоксический эффект, проявляющийся в количественных отклонениях показателей состояния центральной нервной системы (поведенческие реакции. СИП, гексеналовыи сон), системы крови (уменьшение количества эритроцитов, гемоглобина, колебание количества лейкоцитов), иммунной системы (ПАЛ БОК, фагоцитоз, Т и В лимфоцитов), что приводит к оазвитию структурных повр°ждений в орга нах на фоне расстройств биохимических процессов. Не исключено, что ХАИ может выступать и в качестве сур poiaTa эндогенных индолов, включаясь в обмен веществ и изменяя сопряженность химических реакций в различных его звеньях. Настораживает и способность ХАИ к сенсибилизации, к провоцированию аллергических реакций Результаты исследований позволяют отнести ХАИ по токсикологическим признакам к типичным представителям группы индолов, в очевидная зависимость эффекта от величины воздействующих концентраций —предложить гигиенический регламент для воздуха рь бочей зоны. Если учесть, 4jo в хроническом эксперименте величина концентрации 10 мг/м3 оказалась действующей, а 1,0 мг/м3 отнесена к пороговой, то в качестве предельно допустимой концентрации для воздуха рабочей зоны иелесоооразно рекомендовать недействующую в условиях проведенных исследований величину — 0,1 мг/м3 (2 класс опасности). Аэрозоль + пары Опасен пои попадании на кожу.
Библиография 1. Гуобис Г , Юшенайте Фаомчкодинамика и фармакология совре менных нестероидных противоревматических средств./Дер.арх.-1981 N9 7. -с. 142-146, 2. Иванов Ю.И., Погорелюк О.Н Статистическая обработка результатов медико-биоло-гических исследований на микрокалькуляторах по программам. М Медицина, 1990. с.25-29. 3. Костерина Е И., Гусева А.И. фотометрическое определение 3 хловацети-линдола в воз духе.//Гиг, и сан. -19Я8, -№ 2, -с,48-49, 4. Машковский М Д. Лекарственные средства. -М | Медицина, 1977. -с 114-115. 5. Машковский М.Д., Андреева Н.И., Полежаева А.И Фармакология антидепрессантов. -М.:Медицина, 1983. -с.40-167. 6. Методические указания к постановке исследований для обоснования саньрарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны -М 1980. -20с. 7. Методические указания к постановке исследований по изучению раздражающих свойств и обоснованию ТДК избирательно действующих раздражающих веществ в воздухе раоочей зоны. -М., 1980. -8 с. Постановка исследований по гигиеническому нормированию промышленных аллергенов в воздухе рабочей зоны. -М 1980, -с.9. Современные проблемы ревмато логии: Обзорная информация. Сер. Терапия. М,;ВНИИНИ. 198Ь, -N9 4 с.12. 10. Справочник по ревматологии./Насонова В А, ред М , 19/8 -С.24.
Hygienic setting 3-chlopacetylindol in the working Joneair. G.G.Jushkov.
Summary: Toxikologicai tests of 3 chloracetylinaol were carried out. Thev have allowed to oDtain the necessary data for hygienic setting of the substance in the working zone air. The thresnold of harmul effect by innaiation is 10 mg/m3, the threshold of chronic effect is 1,0 mg/m3 Intoxication is Based on hemodynamic disorder and cytotoxic effect whicn clinicaly appear in index changes of a state of central nervous system, blood system and cellular immunity. The tests were carried out on four differens species of experimental animals. The sensibilisation effect of the substance was established. The recommended maximum permissible concentration is 0,1 mg/m3 (not valid in the conditions of chronic experiment). Vapor + aerosol. Allergen.2 — hazard class.
