CC BY
19
УДК 616.725:633.266
С. М. Романова, В. И Трескова, А. Г. Засыпкин,
А. С. Гасанов, Р. З. Гильманов, М. В. Хузеев, О. Т. Шипина
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Ключевые слова: нитрат целлюлозы, смешанные эфиры целлюлозы, острая токсичность, акарицидная активность.
Производилось исследование химически модифицированного нитрата целлюлозы на острую токсичность и акарицидную активность. В результате исследований установлено, что изученные соединения, а именно этилбензоксиамино нитрата целлюлозы относится к веществам IV класса опасности - малоопасные вещества; диэтилдибензокси амино нитрата целлюлозы и сульфонамидбензо амино нитрата целлюлозы к веществам III класса опасности - умеренно опасные вещества. Данные смешанные эфиры целлюлозы проявляют акарицидную активность против клещей рода Psoroptes cuniculi.
Keywords: cellulose nitrate , mixed cellulose ethers, acute toxicity, akaricidal activity.
Produce a study of chemically modified cellulose nitrate acute toxicity and akaricidal activity. In result of investigations found that the studied compounds, namely etilbenzoksiamino-cellulose-nitrate is a substance of hazard class IV -low hazard substances; dietildibenzoksi amino cellulose nitrate and sulfonamidbenzo amino cellulose nitrate substances of hazard class III - moderately hazard substances. These mixed cellulose ethers exhibit acaricidal activity versus acarides of the genus Psoroptes cuniculi.
Введение
Охрана окружающей среды и природных ресурсов от загрязнения веществами антропогенного происхождения, способными аккумулироваться в живых организмах и вызывать нежелательные изменения обменных процессов, является актуальной задачей современности. Поэтому в настоящее время становится своевременным создание экологически безопасной продукции.
Производство экологически безопасной продукции — ключевая задача при экологизации производственной деятельности. Понятие «экологически безопасная продукция» основано на праве людей на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой. Под экологически безопасной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного цикла» (производство — переработка — потребление) соответствует установленным органо-лептическим, общегигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды [1].
Предприятия оборонного комплекса - это опора государства. Все страны, производящие боеприпасы, всегда сталкивались с проблемой их утилизации применительно к устаревшим и снятым с вооружения, а также непригодным к использованию по прямому назначению. Взрывчатые вещества и средства взрывания, непригодные для взрывных работ, уничтожают взрыванием или сжиганием. Пироксилиновые пороха являются материалоёмким продуктом и уничтожать их сжиганием не только вредно для окружающей природной среды, но и с точки зрения рационального использования природных ресурсов не практично. Это приводит к безвозвратным потерям ценных, дефицитных материалов и значительному загрязнению окружающей среды [2]. Поэтому предпринимаются попытки найти им другие сферы применения, например, нитратцеллю-лозные пороха перерабатывают в промышленные
взрывчатые вещества, лаки, клеи, эмали, линолеум, влагостойкие и антикоррозийные покрытия для народно-хозяйственного назначения и новые пороха для военных целей [3-6]. Но для их дальнейшего применения в народном хозяйстве необходимо знать определенные характеристики, чтобы их можно было считать экологически безопасным продуктом, такие как, острая токсичность и различные биологические активности. Настоящая работа направлена на выявление соответствия синтезированных нами соединений, на основе нитратов целлюлозы, санитарным требованиям и нормам с целью возможного использования в народном хозяйстве [7, 8].
Экспериментальная часть
Острую токсичность изучали на белых беспородных крысах живой массой 180-200 г. Сложные смешанные эфиры целлюлозы вводили в виде водной 20 % суспензии однократно в различных дозах внутрижелудочно. Контрольным животным вводили дистиллированную воду. За подопытными животными вели ежедневные наблюдения в течение 10 суток после введения исследуемых растворов, учитывая клиническую картину интоксикации. Отнесение вредного вещества к классу опасности производилось согласно ГОСТ 12.1.007-76.
Изучение акарицидной активности сложных смешанных эфиров целлюлозы в опытах in vitro и in vivo проводили на клещах Psoroptes cuniculi.
В первой серии опытов на дно одноразовых стерильных чашек Петри помещали фильтровальную бумагу, на который наносили по 1 мл раствора сложного эфира целлюлозы в ацетоне (ГОСТ 260379). В контрольной чашке Петри на фильтровальную бумагу наносили физиологический раствор. Через 15 минут на фильтр каждой чашки подсаживали 50 клещей. Края чашек смазывали вазелином для предотвращения расползания клещей.
Опыты ставили трехкратно при температуре 20оС. Учет гибели клещей провели через 24 часа.
Для изучения акарицидной активности in vivo сложных эфиров целлюлозы против клещей
рода Ряотор1ея сытсыН были задействованы 6 спонтанно инвазированных кроликов в возрасте 6 месяцев живой массой 3-3,5 кг, подобранных по принципу аналогов: количество самцов равно количеству самок.
Диагноз ставили при обнаружении клещей рода Р&'огор(е&' сыпгсыН в соскобах с пораженных участков кожи.
Первоначально изучались местнораздра-жающие свойства препаратов на 2 кроликах. Препарат наносили на кожу в количестве 0,5 мл в виде 3,5 % эмульсии в вазелине. Перед применением участки кожи площадью 10 см2 предварительно выстригались ножницами и выбривались. Производилось 7 ежедневных аппликаций. Животных осматривали после каждого нанесения через 0,5 часов, 3 и 5 часов. Результат осмотра кроликов показал, что аллергических реакций на нанесение препарата в виде покраснения, припухлости и зуда не наблюдалось.
Далее зараженным ушным клещом животным эмульсию в количестве 1 мл наносили тонким слоем на пораженные участки кожи с охватом 2-3 см здоровой кожи один раз в 4-5 дней (4-5 процедуры). Эффективность (таблица 2) всех используемых средств контролировали с помощью учета времени исчезновения симптомов, а также соскобов с пораженных участков кожи в разные сроки после обработки. Обращали внимание на клиническое состояние животных и переносимость препаратов.
Обсуждение результатов
Производились исследования химически модифицированных нитратов целлюлозы (НЦ): этил-бензоксиамино нитрата целлюлозы, диэтилдибензокси амино нитрата целлюлозы и сульфонамидбензо амино нитрата целлюлозы на острую токсичность и акари-цидную активность, совместно с кафедрой терапии и клинической диагностики с рентгенологией ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана».
Определение острой токсичности смешанных эфиров целлюлозы вели по результатам наблюдений у крыс внешних признаков отравления при однократных внутрижелудочных введениях сложных смешанных эфиров целлюлозы в разных дозах. Результаты доз растворов смешанных эфиров целлюлозы, которые не вызывали признаков отравления представлены в таблице 1. Эту дозу и принима-
Таблица 1 - Средняя смертельная доза при введении в желудок химически модифицированных нитратов целлюлозы
Соединения ЛД50, мг/кг Класс опасности
Этилбензокси амино нитрат целлюлозы 5500 4 - мало опасное вещество
Диэтилдибензокси амино нитрат целлюлозы 3000 3 - умеренно опасное вещество
Сульфонамид бензо амино нитрат целлюлозы 3000 3 - умеренно опасное вещество
ли за средне смертельную, после чего вещество относили к определенному классу опасности.
Акарицидная активность смешанных эфи-ров целлюлозы оценивалась показателем СК50 (среднесмертельная концентрация), которую определяли и высчитывали согласно методике МУ 3.5.2.1759-03. Данные исследований представлены в таблице 2.
Как показывают результаты, синтезированные соединения проявляют среднюю акарицидную активность.
Таблица 2 - Акарицидная активность эфиров целлюлозы
Соединения Смертельная концентрация, %
СК0 СК50 СК100
Этилбензокси амино-нитрат целлюлозы 0,004 0,0410 0,0800
Диэтилдибензокси ами-но нитрат целлюлозы 0,006 0,0450 0,0905
Аминобензсульфонамид нитрат целлюлозы 0,002 0,0035 0,0625
После выбранной дозы производили изучение акарицидной активности in vivo сложных эфиров целлюлозы против клещей рода Psoroptes cuniculi, которое вели по результатам обнаружения клещей рода Psoroptes cuniculi в соскобах с пораженных участков кожи спонтанно инвазированных кроликов в течении 21-го дня.
При испытаниях данных препаратов in vivo наблюдалась эффективность лечения животных от псороптоза. 100%-ная эффективность была достигнута при использовании сульфонамидбензо амино нитрата целлюлозы. В случае этилбензокси амино нитрата целлюлозы и диэтилдибензокси амино нитрата целлюлозы рекомендуется увеличить продолжительность лечения или дозировку.
Таким образом, в результате проделанной работы установлено, что изученные соединения, а именно этилбензокси амино нитрат целлюлозы относится к веществам IV класса опасности - малоопасные вещества; диэтилдибензокси амино нитрат целлюлозы и сульфонамидбензо амино нитрат целлюлозы к веществам III класса опасности - умеренно опасные вещества. Данные смешанные эфиры целлюлозы проявляют акарицидную активность против клещей рода Psoroptes cuniculi. Учитывая первоначальные данные, желательно их дальнейшее изучение в составе лекарственных препаратов.
Следовательно, данные соединения отвечают санитарно-гигиеническим нормам и являются экологически безопасными продуктами, поэтому могут быть использованы в народном хозяйстве. Синтезированные полимеры могут быть использованы в составе малотоксичных эмалей, лаков и других конверсионных полимерных композиций обладающих обеззараживающим действием. Химическая модификация нитратов целлюлозы может рассматриваться, как один из способа рекуперации отходов производства порохов.
Литература
1. В. А. Черников, Р. М. Алексахин, А. В. Голубев, Экология. Колос, Москва, 2000. 536 с.
2. Н.М. Ляпин, Т.А. Енейкин, Е.Ф. Коробкова, Бутле-ровские сообщения, №3, С. 17 - 21, 2003.
3. Ю.Г. Щукин, Б.Н. Кутузов, Ю.А. Татищев, Промышленные взрывчатые вещества на основе утилизированных боеприпасов. Недра, Москва, 1998. 319 с.
4. Пат. Российская Федерация 2379272 (2009).
5. С. М. Романова, С. В. Фридланд, Мухетдинова А.М., Вестник КТУ, № 7, С. 79-86, 2010.
6. С. М. Романова, С. В. Фридланд, Мухетдинова А.М., Вестник КТУ, № 2, С. 147-154, 2011.
7. С.М.Романова, В.И. Трескова, АГ. Засыпкин Международная заочная научно-практическая конференция «Перспективы развития науки и образования» (Тамбов, Россия, 31 января 2014 г.). Т.13. с 104-105.
8. С.М.Романова, В.И. Трескова, Ыа1ег1а1у IXЫегтагоШ vedecko-praktika коп/егепсе «Vedecky ргптуз1 еугорзкеИо коШтепЫ» (Прага, Чехия, 27 ноября - 5 декабря, 2013). У.28. Р. 80-82
© С. М. Романова - к.х.н. доцент КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Инженерная экология», romsvetlana80@mail.ru, В. И. Трескова - аспирант КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Инженерная экология», may62@mail.ru, Р. З. Гильманов -д.х.н. профессор КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Химия и технология органических соединений азота» gilmanovrz@kstu.ru, М. В. Хузеев - д.т.н. профессор КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Химия и технология высокомолекулярных соединений», А. Г. Засыпкин - магистр КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Инженерная экология», agzasypkin@gmail.com, О. Т. Шипина -д.т.н. профессор КНИТУ ИХТИ ФЭТИБ кафедры «Химия и технология высокомолекулярных соединений», А. С. Гасанов -д.б.н профессор кафедры «Терапии и клинической диагностики с рентгенологией» ФГБОУ ВПО «КГАВМ им. Н.Э. Баумана»
© S. M. Romanovа - Ph.D. Associate Professor of KNRTU of the Department «Engineering Ecology», romsvetlana80@mail.ru, V. I. Tresckova - Postgraduate KNRTU of the Department «Engineering Ecology», may62@mail.ru, A. G. Zasypkin - Master of KNRTU of the Department «Engineering Ecology», agzasypkin@gmail.com; A. S. Hasanov - Doctor of Biological Sciences professor of «Therapy and clinical diagnosis with radiologists» Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after Bauman N.E.; R. Z. Gilmanov - Doctor of Chemistry Professor of Kazan State Technological University «Chemistry and technology of organic nitrogen compounds» gilmanovrz@kstu.ru, M. V. Khuzeev - Doctor of Technical Sciences Professor of KNRTU "Chemistry and technology of high - molecular-weight compounds, O. T. Shipina - Doctor of Technical Sciences Professor of KNRTU «Chemistry and Technology of Macromolecular Compounds».
