ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ П-НИТРОТОЛУОЛА, П-НИТРОБЕНЗАЛЬДОКСИМА, П-НИТРОБЕНЗАЛЬДЕГИДА И П-НИТРОФЕНИЛСЕРИНА Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ П-ИИТРОТОЛУОЛА, П НИТРОБЕНЗАЛЬДОКСИМА, П-НИТРОБЕНЗАЛЬДЕГИДА И П-НИТРОФЕН ИЛ СЕРИ НА

М. Сиза, Л. Магош, Д. Гонда, Я. Лаци

Из Венгерского института гигиены труда и профессиональных заболеваний и из медпункта химико-фармацевтической фабрики Хиноин (Будапешт)

Настоящее исследование было вызвано тем, что на одной из фармацевтических фабрик Венгерской Народной Республики при обследовании рабочих, занятых в производстве нового препарата, были выяп-лены характерные для воздействия ароматических амино- и нитросо»'-динений жалобы и симптомы.

В этом производстве рабочие подвергаются действию п-нитротолуо-ла, п-нитробензальдоксима, п-нитробензальдегида и п-нитрофенилсе-рина.

Наиболее характерными симптомами были цианоз, особенно в летние месяцы, жалобы на головные боли, слабость и диспепсические расстройства (боль, тошнота). Объективно было обнаружено уменьшение числа эритроцитов, положительная реакция на уробилиноген в моче, у 35 из 44 рабочих имела место анемизация. У 12 человек, имевших положительную реакцию на уробилиноген в моче, проводились через каждые 2 месяца функциональные пробы печени, реакции с тимолом, реакция Таката и реакция с коллоидным золотом. В четырех случаях при этом реакции были положительные, и рабочие были немедленно переведены на другую работу.

Из применявшихся на производстве нитросоединений более или менее изучена токсикология п-нитротолуола, мало исследован п-нитро-бензальдегид и совершенно неизвестна токсикология п-нитробензальдоксима и п-нитрофенилсерина.

Настоящая работа предпринята для исследования сравнительной токсичности указанных соединений. Из ранее проведенных нами работ мы использовали токсикологические данные о нитробензоле: исследованные в настоящей работе соединения сравнивались с токсичностью нитробензола.

Подопытными животными были белые крысы-самцы весом 230—320 г и белые кролики-самцы весом 2500—3000 г, содержавшиеся на стандартном корме института. Определение средней летальной дозы (ЬЭбо) производилось по методу Дейхман— Лебланк. При пероральном и интраперитонеальном способах введения мы пользовались водной суспензией, приготовленной из 5—Ю"/« гуммиарабика, причем п-нитро-толуол и. п-нитрофенилсерин вводили в 20% суспензии, п-нитробензальдоксим вводили в 5% суспензии, а п-нитробензальдегид вводили интраперитонеально—в 5%, а перо-рально — в 20% суспензии. Исследование проникновения через кожу проводилось путем специальной аппликации коллодийной повязки на 6 часов, после чего кожу подопытных животных очищали сухой ватой. Определение гемоглобина и метгемоглобина проводили у животных после внутрибрюшинного введения или поступления через кожу. Кровь брали перед введением соединений через 3, 24 и каждые последующие 24 часа, пока содержание метгемоглобина не возвращалось к норме. Содержание гемоглобина и метгемоглобина в крови определяли при помощи спектрофотометра Бекмана методом Эвелин и Маллой. При каждом исследовании крови определяли процент эритроцитов, образовавших тельца Гейнца. Погибших в ходе опыта, а также убитых эфирным наркозом после 14-дневного срока наблюдения животных вскрывали, их органы фиксировали в формалине, обрабатывали парафином, окрашивали гематоксилин-эозином или Суданом III и подвергали затем гистологическому исследованию. Срезы изготовляли из сердечной мышцы, легких, селезенки, печени, почек.

Раздражающее действие изучаемых нами веществ на глаза исследовали по методу Драйзе и его сотрудников (путем введения 20 мг вещества в конъюнктиву). Раздражающее действие на кожу исследовали по методу Драйзе и его сотрудников на белых кроликах (доза 20 мг при 24-часовой экспозиции).

Исследованные нами вещества были перекристаллизованы фабричной лабораторией. Физические свойства этих веществ приведены в табл. I.

Таблица I

Физико-химические свойства исследованных веществ

Вещество Агрегатное Молекулярный Точка

состояние вес плавления

П-нитротолуол ......... Твердое 137,13

П-нитробензальдоксим...... э 199,1 128—129'

» 151,12 106°

П-нитрофенилсерин ...... » 226,7 190—192°

П-нитротолуол вводился животным в следующих дозах1: внутри-брюшинно от 0,28 до 2,1 г/кг, ЬО50 = 0,94 г/кг; перорально от 2,1 до 16 г/кг, Ь05о = 7,1 г/кг; через кожу от 2,1 до 16 г/кг, ЬОяо больше 16 г/кг.

После внутрибрюшинного введения наблюдалось беспокойство подопытных животных, появлялись признаки атаксии. Через 45 минут после введения вещества животные, получившие дозу, равную ЬОво и выше, лежали на боку, дыхание было учащено и поверхностно. У всех животных в течение нескольких часов наблюдался цианоз. Смерть наступала в течение 24 часов. Животные, получившие меньшие дозы, тоже были вначале беспокойны, затем стали апатичными. Выжившие животные достигали после временного похудания своего первоначального веса через 4—5 дней. При пероральном введении указанные выше симптомы были менее выражены, но выявлялись в течение более длительного времени. Выжившие животные достигали своего первоначального веса через 5—14 дней. При нанесении на кожу животные не погибали и вес их возвращался к норме через 12—14 дней.

При внутрибрюшинном введении содержание метгемоглобина через 3 часа после введения равнялось 7—27ю/о, а через 24 часа почти дошло до нормы. При поступлении через кожу концентрация метгемоглобина на 3-м часу после нанесения была очень низкой и возрастала до 72-го часа (20—25%), затем опять уменьшалась. Тельца Гейнца у животных, подвергнутых внутрибрюшинному введению вещества, составляли 2—50% от общего числа эритроцитов, в то время как при поступлении через кожу тельца Гейнца составляли 1%. Анемизация достигала в среднем 10—20%.

Во внутренних органах при вскрытии наблюдалась диффузная гиперемия и признаки жирового перерождения печени, почки глиняного цвета, в легких — пятнистые кровоизлияния. При гистологическом исследовании как у погибших под влиянием п-нитротолуола, так и у убитых после 14-дневного срока наблюдения животных было обнаружено жировое перерождение паренхиматозных органов, более выраженное у погибших в опыте, чем у убитых после 14 дней наблюдения. При аппликации изучаемых веществ на кожу жировое перерождение наблюдалось только у животных, получивших большие дозы.

Раздражающее действие п-нитротолуола на глаза незначительное. П-нитротолуол на кожу не оказывает никакого действия. П-нитро-бензальдоксим вводился животным в следующих дозах: внутримышечно от 0,737 до 0,28 г/кг, Ь050 = 0,12 г/кг; перорально от 0,037 до 0.28 г/кг, Ь05о=0,18 г/кг; при нанесении на кожу от 2,1 до 16 г/кг. ЬВ50=7,1 г/кг.

Через несколько минут после внутрибрюшинного введения дозы, соответствующей ЬБоо или больше, животные делались исключительно

1 Дозы высчитывались по таблице Дейхман—Лебланка, при которой каждая последующая доза превышает предыдущую на 50%.

беспокойными, движения их становились атактичными, дыхание глубоким, затем наступало наркотическое состояние, сильные клонические судороги, появлялись признаки метгемоглобинемии. Смерть наступала при терминальных судорогах. При дозе, соответствующей ЬОбо, животные погибли за 36—48 часов, при больших дозах — раньше. При перо-ральном введении симптомы подобны вышеуказанным, но они появляются позже и судороги не столь выражены. Смерть наступала через 3 часа. При нанесении на кожу симптомы более слабые и затяжные, небольшие клонические судороги. Смерть наступала в период между 7 часами и 5 днями. У выживших животных мы наблюдали 1—3-дневное недержание мочи. У одного выжившего животного, получившего наибольшую дозу, наступила выраженная потеря веса (до 25%), который за 14-дневный период наблюдения не достиг своей первоначальной величины. При внутрибрюшинном введении вещества через 3 часа наступила интенсивная метгемоглобинемия (выше 5С%). Через 24 часа метгемоглобинемия составляла лишь 2—3%, а через 48 часов—1,5%. При нанесении на кожу метгемоглобинемия через 3 часа равнялась 40—60%. У 3 выживших животных еще на 7-й день после применения п-нитробензальдоксима метгемоглобинемия была высокой (около 50%). Как при внутрибрюшинном введении, так при нанесении на кожу мы наблюдали значительное образование телец Гейнца.

На секции было обнаружено полнокровие брюшных органов, сосуды париетальной брюшины сильно вырисовываются, легкие окрашены в коричневатый цвет. Гистологические изменения заключались в слабом мутном перерождении почек и печени, а также в начинающемся гонко-капельном жировом перерождении печени Раздражающее действие п-нитробензальдоксима на глаза незначительное; на коже никаких изменений не наблюдалось. П-нитробензальдегид вводился животным в следующих дозах: внутрибрюшинно от 0,28 до 3,2 г/кг, ГВ50=0,64 г/кг; перорально от 0,42 до 10,7 г/кг, ЬОао = 4,7 г/кг; при нанесении на кожу от 2,1 до 16 г/кг, ГОбо=16 г/кг.

Уже через 10 минут после введения внутрибрюшинной дозы, соответствующей ЬЭло, или еще большей дозы наблюдалась значительная метгемоглобинемия. Через 30 минут животные лежали на животе, дыхание учащенное и поверхностное и через 1 '/2 часа в состоянии наркоза при слабых клонических судорогах наступила смерть. Выжившие животные были апатичны. На коже и главным образом на видимых слизистые оболочках наблюдалась коричневая окраска. При пероральном применении непосредственно после введения изменения не наблюдались. Через час у всех животных наблюдалась синевато-коричневая окраска кожи и видимых слизистых, а также сонливость. При дозе, соответствующей ЬОяо, смерть наступила на 4-й день после введения п-нитробенз-альдегида. При больших дозах смерть наступила на 3-й день. У выживших животных заметного похудания не наблюдалось. При поступлении через кожу явления, аналогичные тем, которые наблюдались при пероральном введении; гибели животных не было.

У животных, которым п-нитробензальдегид был введен внутрибрюшинно, метгемоглобинемия через 3 часа после инъекции равнялась 40—50%, а через 24 часа она едва превысила исходные цифры. При поступлении вещества через кожу метгемоглобинемия была уже значительно меньшей (10—2С%), но в течение 6 дней держалась на одном уровне. Количество телец Гейнца у 3 выживших животных, которым п-нитробензальдегид вводился внутрибрюшинно, было весьма значительным, при поступлении через кожу максимальное число телец Гейнца равнялось 10—40%. У всех животных имела место небольшая анемия (10—20%).

На секции наблюдалась гиперемия органов брюшной полости. Гистологические изменения наблюдались только в органах тех животных.

2 Гигиена ■ санштария, № 9

17

которые после введения п-нитробензальдегида жили еще в течение нескольких дней. В печени этих животных отмечались признаки мелкокапельного жирового перерождения, при нанесении на кожу п-нитробензальдегида этого не наблюдалось. Раздражающее действие п-нитробензальдегида на глаза незначительное, а на кожу он не действует:

П-нитрофенилсерин вводился животным в следующих дозах: вну-трибрюшинно от 0,94 до 7,1 г/кг, Ь050=3,20 г/кг; перорально от 3,2 до 24 г/кг, ЬЭ50 больше 24 г/кг (введение производилось из-за большого объема в трех частях с промежутками в 45 минут); при нанесении на кожу от 2,1 до 16 г/кг, ЬЬзо больше 16 г/кг. Животные, получившие внутрибрюшинно дозы, превышающие среднюю смертельную дозу, погибали в течение 24 часов, а животные, получившие среднюю смертельную дозу, погибали через 36—48 часов. У выживающих животных наблюдались временное дневное недержание мочи и потеря веса. Через 14 дней вес не вернулся к норме.

При пероральном применении п-нитрофенилсерина животные не погибали ог максимально вводимой (по своему объему) дозы. При введении больших доз в течение 1—5 дней у животных наблюдалось 1—5-дневное недержание мочи и частично моча цвета крови. Своего первоначального веса животные достигали через 4—8 дней.

При нанесении на кожу животные не погибали от технически максимально наносимой дозы и за 4—5 дней достигали своего первоначального веса.

При вскрытии животных наблюдались в паренхиматозных органах кровотечения, при гистологическом исследовании — интерстициальное кровотечение в почках и увеличение количества эозинофильных клеток в костном мозгу.

Раздражающее действие на глаза и на кожу не наблюдалось.

Рассматривая полученные изменения, можно отметить, что между токсичностью исследованных соединений имеются значительные расхождения. В табл. 2 приведены данные о токсичности исследованных соединений по сравнению с нитробензолом, средня» смертельная доза которого принята за единицу фЬбо нитробензола при внутрибрюшинном и

пероральном применениях 0,64 г/кг, при нанесении* на кожу 2,1 г/кг). Как видно из табл. 2, токсичность п-нитробензальдо-ксима значительно выше, чем токсичность нитробензола. При поступлении через кожу токсичность п-иитробензальдоксима ниже токсичности нитробензола, но выше, чем остальные три исследованные соединения.

Проведенные определения содержания метгемоглобина в крови показывают, что при 6-часовой кожной аппликации вещество очень медленно поступало в ток крови. Можно предполагать, что эти соединения вследствие малой растворимости в воде депонируются в подэпи-телиальной ткани.

Токсичность п-нитробензальдегида при введении в брюшную полость (исходя из ЬО50) в основном совпадает с токсичностью нитробензола. При пероральном введении токсичность п-нитробензальдегида равна лишь токсичности нитробензола. Еще менее токсичными ока-

Таблица 2

Токсичность исследованных веществ по сравнению

с нитробензолом (ЬО-0 нитробензола принято за единицу)

Веществе Приблизительная средняя летальная доза при введении через

брюшину желудочно-кишечный тракт кожу

П-нитротолуол ...... П-нитробензальдоксим . . . П-нитробензальдегид . . . П-нитрофенилсерин - . . • 1 0,68 5,33 1,03 0,2 1 0,09 3,55 0,14 0,03 1 0,13 0,29 0,13 0,13

зались п-нитротолуол и п-нитрофенилсерин. П-нитротолуол, например, по классификации Ходж и Стернера, принадлежит к числу практически нетоксичных веществ, а п-нитрофенилсерин — к относительно безвредным веществам (табл. 3). Вместе с тем п-нитробензальдегид является

Таблица 3

Приблизительная средняя летальная доза (ЬОа>) исследованных веществ в остром опыте на белых крысах

Токсич- Средняя летальная доза

ность по (в г/кг; при введении через

Вещество классифи- -

Ходж и брюши- желудочно-

Стернера ну кишечный кожу

Нитротолуол....... 5 0,94 7.1 16

Нитробензальдоксим .... 3 0,12 0,18 7Д

Нитробензальдегид..... 4 0,64 4,7 16

Нитрофенилсерин..... 6 3,2 24 16

более сильным образователем метгемоглобина, чем нитробензол. В противоположность Бредову и Юнгу мы считаем, что п-нитротолуол также следует причислять к меггемоглобинообразователям. П-нитрофенилсерин, хотя и в меньшей степени, также образует метгемоглобин. Образующее метгемоглобин действие исследованных соединений приведено в табл. 4. В отношении способности образовывать тельца Гейнца иссле»

Таблица 4

Образующее метгемоглобин действие исследованных веществ при дозе, соответствующей при внутрнбрюшинном

введении

Вещество 1_0„ при внутрнбрюшинном введении Метгемоглобив

г/кг МИЛЛИ МОЛЬ/КГ (в процентах) через 3 час*

Нитробензол....... 0.64 5,19 39,2

П-нитротолуол...... 0,94 6,85 22,6

П нитр Лензальдоксим . . . 0,12 0,72 72,2

П-нитроС>ензальдегид .... 0,64 4,1 50'

П-нитрофенилсерин .... 3,2 14,11 15.»

1 Животное, получившее соответствующую дозу, погибло за 3 часа.

дованные вещества ведут себя так же, как и в отношении образования метгемоглобина. В соответствии с этим наиболее интенсивное образование телец Гейнца мы наблюдали у п-нитробензальдоксима и наименьшее— у п-нитрофенилсерина.

Исследования показали, что п-нитробензальдоксим и п-нитробенз альдегид являются весьма выраженными мегемоглобинобразовагеля-ми и легко всасываются через неповрежденную кожу, что требует проведения соответствующих профилактических мер.

Обнаруженные патологоанатомические изменения не были стол* значительными, чтобы причислять исследованные вещества к специфическим печеночным ядам, однако большое число положительных реакций на содержание уробилиногена в моче у рабочих говорит о том, что

2*

19

при хроническом действии следует считаться с возможностью поражения печени. Таким образом, во всех случаял следует проводить исследование мочи на уробилиноген и положительную реакцию следует рассматривать как признак воздействия указанных токсических веществ.

Раздражающего действия на кожу мы не наблюдали, раздражающее действие на глаза было весьма незначительным и такие жалобы не встречались на практике.

Выводы

Исследованы острая средняя смертельная доза п-нитротолуола, а-нитробензальдоксима, п-нитробензальдегида и п-нитрофенилсерина при введении в брюшную полость через желудочно-кишечный тракт и через кожу, а также способность этих соединений образовывать мет-гемоглобин и тельца Гейнца, их раздражающие действия на кожу, на глаза и вызываемые ими патологоанатомические изменения. Установлено, что из исследованных соединений наиболее токсичным является п-нитробензальдоксим, за ним следует п-нитробензальдегид, п-нитрото-луол и п-нитрофенилсерин. При нанесении на кожу авторы наблюдали длительную метгемоглобинемию.

Исследованные соединения не могут считаться специфическими печеночными ядами, хотя среди занятых их производством рабочих наблюдалась уробилиногенурия, указывающая на расстройство печени. В условиях предприятия следует в первую очередь считаться с токсическим действием п-нитробензальдоксима и п-нитробензальдегида и обратить внимание на предотвращение контакта с этими соединениями.

От редакции. Для более обоснованных выводов целесообразно проведение жронических опытов с малыми дозами (концентрациями) и под контролем не только биохимических и морфологических тестов, но и физиологических.

ЛИТЕРАТУРА

В г e d о w M., Jung F. Arch, exper Path. u. Pharrnakol., 1942, Bd. 200, S. 335 — Deich mann W. В., Le В lane Т. J. J. Imlustr. Hyg. a. Toxicol., 1943, v. 25, p 415.— Dr ai ze J H., Woodard G, Calverv H. O. J. Pharmacol. Exper. Therap., 1944, v. 82, p. 377. — E v e I y n K- A„ Malloy H. T. J. Biol. Chem., 1938, v. 126, p. 655. — Dettingen W. F. Federal Secur.ty Agency. U. S. Public Health Servie. Bull. 271, Washington, 1941. — S z i z a M., P о d h r a g y a i L. Arch. f. Gewerbe-path. u. Gewerbehyg., 1957. Bd. 15, S. 447.

Поступила 15/1 1959 г.

A STUDY OF THE TOXIC ACTION OF P-NITROTOLUOL, P-NITROBENZALDOXIME. P-NITROBENZALDEHYDE AND ' P-NITROPHENYLSERINE

M. Siza, L. Magosh, D. londa, I. Latzi

The authors have studied the action of an average lethal dose of p-nitrotoluol, p-nitrobenzaldoxime, p-n trobenzaldehyde and p-nitrophenylserine when in'roduced into the peritoneal cavity through the gastrointestinal tract or the skin, and the ability of these substances to form melhemoglobin and Heintz bodies, their irritating action on the skin and eves, and the pathologic lesions produced by them. It has been established therebv that of all the substances 'nve^tiga'ed the most toxic proved to be p-nitrobenzaldoxime with the p-nitrobenzaldehyde, p-nitrotoluol and p-nitrophenylserine coming next. Their skin application caused methemoglobinemia wh ch lasted for a considerable time. Although the compounds under studv cannot be considered as specific liver poisons, it has been observed that some of the workers, engaged in their production had urobilinogenuria, a symptom of liver function disturbance. At an industrial entreprise, producing or using these compounds of prime importance are due consideration of the toxic action of p-nitrobenzaldoxime and p-nitrobenzaldehyde, and measures preventing contact with them.