CC BY
42
профилатическая медицина
УДК 613.63
л.Г. Горохова1, о.П. Колесникова2, к.В. Гайдуль2
к вопросу о гигиеническом нормировании производных арилгетероалканкарбоновых кислот
1 НИИ комплексных проблем гигиены и профзаболеваний СО РАМН (Новокузнецк) 2 НИИ клинической иммунологии СО РАМН (Новосибирск)
Разработаны рекомендации по гигиеническому регламентированию в воздухе рабочей зоны производных арилгетероалканкарбоновых кислот, на основе доклинического изучения, токсического действия трис-(2-гидроксиэтил) аммоний-1-бензилиндол-3-илтиоацетата и (1-бензилиндол-3-ил-тио) уксусной кислоты, получаемых в процессе синтеза нового препарата, обладающего иммунодепрессивными свойствами,.
Ключевые слова: производные арилгетероалканкарбоновых кислот, токсичность, раздражающее действие, кумулятивные свойства
To THE QuEsTioN oN HYGiENic RATioNING DERivATivEs of arylheteroalkanecarboxylic acids
L.G. Gorokhova1, O.P. Kolesnikova2, K.V. Gaidul2
1 Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases of SB RAMS, Novokuznetsk
2 Research Institute of Clinical Immunology of the SB RAMS, Novosibirsk
Recommendations on hygienic regulation of derivatives of arylheteroalkanecarboxylic acids in air of a working zone on the basis of pre-clinical study on toxic action of 1-benzylindol-3-ylthioacetate tris-(2-hydroxyethyl) ammonium, salt and (1-benzylindole-3-yl-thio) acetic acid received, in synthesis of the new preparation, possessing immunodepressive properties are developed.
Key words: derivatives of arylheteroalkanecarboxylic acids, toxicity, irritating action, cumulative properties
Риск развития профессиональных заболеваний в химико-фармацевтической отрасли при синтезе лекарственных препаратов представляет собой медико-социальную проблему. Для профилактики и создания безопасных условий труда необходима разработка гигиенических нормативов содержания вредных веществ в воздухе на основе экспериментального изучения их токсичности [2].
Производные арилгетероалканкарбоновых кислот — большая группа синтетических органических соединений. В зависимости от химической структуры, среди них найдены вещества, которые оказывают эритропоэзомодулирующее, антиагрегационное, канцеростатическое, адапто-генное действие, что свидетельствует о высокой биологической активности и широком спектре их фармакологических свойств. Наиболее активным среди синтезированных производных арилгетероалканкарбоновых кислот является ВМ-7-02 (трис-(2-гидроксиэтил) аммоний-1-бензилиндол-3-илтиоацетат). По данным скринингового исследования он способен избирательно подавлять гуморальное звено иммунного ответа, а также рост злокачественных новообразований [5]. В лаборатории экспериментальной иммунотерапии НИИ клинической иммунологии СО РАМН в сотрудничестве с Иркутским Институтом химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, фармацевтической
фирмой «АБОЛмед» на основе ВМ-7-02 создан оригинальный селективный иммунодепрессант с противоопухолевым действием (рабочее название ВИЛИМ), находящийся на стадии клинических исследований [1, 3, 4]. Из технологических схем синтеза, применяемых в современном химикофармацевтическом производстве очевидно, что в результате многочисленных операций по загрузке и выгрузке, фильтрации, сушке и т.д. возможно попадание полупродуктов и конечного продукта синтеза в воздух рабочей зоны. Гигиенические нормативы для производных арилгетероалканкарбоновых кислот в объектах окружающей среды, в частности в воздухе рабочей зоны, отсутствуют. Возможность контакта работающих с данными полупродуктами при отсутствии сведений об их токсичности явилась основой для проведения исследований, целью которых было экспериментальное изучение токсических свойств ВМ-7-02 и полупродукта его синтеза (1-Бензилиндол-3-ил-тио)уксусной кислоты (БИТУК), а также обоснование гигиенических нормативов для них в воздухе рабочей зоны.
материалы и методы исследования
Исследования была проведены на базе лаборатории промышленной токсикологии НК НИХФИ. Был выполнен комплекс токсикологических, физиологических, биохимических, патомор-
фологических и статистических исследований. Токсические свойства соединений изучали в опытах на 115 беспородных и 30 линейных мышах, 520 крысах, 90 морских свинках и 6 кроликах, содержащихся в стандартных условиях вивария и прошедших карантин. В опытах моделировали различные режимы (однократный, повторный, хронический) и способы воздействия (внутрижелудочный, ингаляционный, эпикутанный). Эксперименты выполняли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 года № 755). Постановка опытов, питание и содержание животных соответствовали требованиям «Методических указаний к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Определены ЛД50, Limac, раздражающее действие на кожу и слизистые, кумулятивная, аллергенная и мутагенная активность. При подостром и хроническом поступлении в организм по результатам биохимических и гематологических исследований определены основные органы-мишени. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ «Statistic for Windows 6.0». Величины ОБУВ рассчитывали по уравнениям, рекомендованным «Методическими указаниями по установлению ОБУВ вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (№ 4000-85).
результаты исследования
Острая токсичность ВМ-7-02 и БИТУК изучена в опытах на белых мышах и крысах при однократном внутрижелудочном введении в виде 20% раствора на растительном масле в дозах от 500 до 5000 мг/кг. Динамику выживаемости и развития признаков интоксикации регистрировали в течение 14 дней. Основные параметры токсикометрии изученных веществ приведены в таблице 1.
Таблица 1
Основные показатели токсикометрии ВМ-7-02 и БИТУК
Показатели токсикометрии ВМ-7-02 БИТУК
ЛД50,мг/кг, внутрижелудочно крысы-самцы 2300 3375
крысы-самки 2100 3800
мыши-самцы 840 1800
мыши-самки 750 1500
Коэффициент видовых различий, КВР 2,8 2,5
Коэффициент половой чувствительности, КПЧ 1,1 1,2
Коэффициент кумуляции ,7 ,7 32 5,1
Limac, мг/м3 57,8 100,7
Раздражающее действие на кожу нет нет
Раздражающее действие на глаз слабое нет
Сенсибилизирующее действие нет нет
Из таблицы видно, что по величинам средних смертельных доз (ЛД50) согласно требованиям ГОСТ 12.1.007-76 изученные соединения относятся к уме-
ренно-опасным веществам (III класс опасности). Существенных различий в видовой и половой чувствительности к веществам у животных не отмечено.
Клиника острого отравления характеризовалась малоподвижностью, заторможенностью, атаксией, парезом задних конечностей, тремором, судорожными подергиваниями, приступами клонических судорог, затрудненным, «стонущим» дыханием, пенистыми выделениями из носа у отдельных животных, снижением температуры тела. Гибель наступала, преимущественно, в первые часы и сутки после отравления, отдельные особи погибали на 2 — 4-е сутки.
Изучение местного раздражающего действия на кожу и кожно-резорбтивного эффекта проведено при аппликациях изучаемых веществ в виде 30% мази на вазелиновой основе на кожу крыс и морских свинок с последующей оценкой реакции кожи и общего состояния животных. Изучение местного действия на слизистые оболочки глаз проводили на кроликах при внесении веществ в нативном виде однократно в конъюнктивальный мешок правого глаза животных. Опыты показали, что ВМ-7-02 и БИТУК не обладают кожно-резорбтивным и раздражающим действием на кожу, но оказывают слабое раздражающее действие на слизистые оболочки глаз.
Сенсибилизирующего действия у изученных соединений, проведенного методом многократных эпикутанных аппликаций и методом воспроизведения гиперчувствительности замедленного типа по Черноусову, выявлено не было.
Способность веществ кумулировать в организме определяли по методу Лима и соавторов (1961) и по методу Ю.С. Кагана (введение 1/10 ЛД50) с последующим вычислением коэффициента кумуляции. Установлено, что соединение ВМ-7-02 обладает средней способностью к кумуляции: коэффициент кумуляции (Кк ) по методу Лима 3,7 (табл. 1), по методу Ю.С. Кагана 2,7, а БИТУК — слабой (Ккум 5,1). Полученные результаты свидетельствуют о том, что для достижения сходных эффектов при введении изучаемых веществ требуется меньшее суммарное количество ВМ-7-02 по сравнению с полупродуктами его синтеза. Наличие средней способности к функциональной кумуляции говорит о возможности токсического эффекта при длительном воздействии малых доз производных арилгетероал-канкарбоновых кислот, что необходимо учитывать при рекомендации гигиенических нормативов для воздуха рабочей зоны, так как при работе с данными веществами у работающих не исключена опасность возникновения хронического отравления.
О характере токсического действия веществ в подостром эксперименте (введение 0,1 ЛД50 в течение 4 недель) судили по изменению интегральных показателей, функциональных проб печени, почек, крови. Клинические проявления отравления были выражены при затравке ВМ-7-02 и характеризовались неопрятным видом животных, снижением двигательной активности, общим угнетением, вздутием живота, редким затрудненным дыханием.
У крыс в процессе затравки изучаемыми веществами выявлено отставание в приросте массы тела
по сравнению с контролем, снижение ректальной температуры, изменение гепатозависимого ферментативного статуса (увеличение активности трансаминаз, щелочной фосфатазы, снижение концентрации общего холестерина в сыворотке крови), метаболических показателей, характеризующих состояние почек (достоверные изменения в содержании белка и хлоридов в моче), поджелудочной железы (увеличение активности а-амилазы сыворотки), периферической крови (снижение количества эритроцитов, эозинофилов и лимфоцитов; увеличение общего числа лейкоцитов). При ЭКГ-исследовании животных, подвергшихся воздействию ВМ-7-02, выявлено увеличение высоты зубца P; при отравлении животных БУТУК — уменьшение высоты зубца R.
Таким образом, повторное внутрижелудочное введение производных арилгетероалканкарбоновых кислот способствует формированию в организме подопытных животных комплекса морфофункциональных изменений, свидетельствующих об общетоксическом, политропном характере их действия с преимущественным вредным влиянием на функциональное состояние крови и гепаторенальной системы.
При ингаляционном воздействии в опытах на крысах для обоих соединений устанавливали порог острого однократного действия (Lim). Пороговость эффекта определяли, используя маркерные показатели, выявленные в подостром эксперименте. Величины Limac для изученных веществ представлены в таблице. По величине Limac более токсичным оказался ВМ-7-02, пороговая концентрация для которого равна 57,8 мг/м3.
Мутагенное действие ВМ-7-02 в дозах 75 — 235 мг/кг исследовали методами учета частоты доминантных летальных мутаций в зародышевых клетках крыс, соматического мозаицизма клеток крыла Drosophila melanogaster и методом учета хромосомных аббераций в клетках костного мозга млекопитающих на мышах-самцах линии Balb/c. Анализ полученных данных свидетельствует, что внутрижелудочное воздействие ВМ-7-02 не оказало повреждающего действия на семенники и сперматозоиды. Увеличения постимплантационной гибели эмбрионов не наблюдалось ни на одной из стадий сперматогенеза. При анализе клеток крыла Drosophila melanogaster ни в опытных, ни в контрольных группах не было обнаружено мутагенных пятен. Результаты изучения уровня аберрантных метафаз у мышей, получавших ВМ-7-02, не отличались от показателей контрольных животных. Хромосомные аберрации были представлены, в основном, одиночными и парными фрагментами, что соответствует спонтанному уровню. Таким образом, ВМ-7-02 в дозах 75-235 мг/кг не обладает эмбриотоксическим, генотоксическим и мутагенным действием.
Полученные экспериментальные данные позволили отнести ВМ-7-02 и БИТУК к 3-му классу умеренно опасных веществ с отсутствием существенных различий в видовой и половой чувствительности. Производные арилгетероалканкарбоновых кислот обладают слабым раздражающим действием на слизистые оболочки глаз, не обладают раздражающим действием на кожу, не являются промышленными аллергенами. ВМ-7-02 не проявляет мутагенного, эмбриотоксического и генотоксического действия. Кумулятивные свойства производных арилгетероалканкарбоновых кислот находятся в диапазоне от средних до слабых: ВМ-7-02 обладает средней способностью к кумуляции; БИТУК — слабой. При подостром внутрижелудоч-ном поступлении в организм вызывают характерное для хронических интоксикаций выраженное поражение печени и почек. Пороги острого ингаляционного действия ^т), находятся на уровне: 57,8 мг/м3 для ВМ-7-02; 10(5^7 мг/м3 для БИТУК.
Проведенные исследования послужили основой для гигиенической регламентации изученных производных арилгетероалканкарбоновых кислот. На основе полученных параметров токсикометрии для изученных соединений были рассчитаны величины ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) для воздуха рабочей зоны. Нами рекомендованы к утверждению величины ОБУВ для БИТУК на уровне 2 мг/м3, для ВМ-7-02
— на уровне 0,3 мг/м3. Сведения о токсичности изученных веществ могут быть использованы для контроля за качеством производственной среды с целью создания безопасных условий труда.
литература
1. Вилим: доклинические исследования / под ред. К.В. Гайдуля, О.П. Колесниковой. — Новосибирск, 2008. — 132 с.
2. Измеров Н.Ф., Каспаров А.А. Медицина труда. — М.: Медицина, 2002. — 391с.
3. Колесникова О.П., Кудаева О.Т., Гойман Е.В. Иммунодепрессивные, антиметастатические свойства готовой лекарственной формы соединения ВМ-7-02 // Вестник Уральской мед. академ. науки.
- 2009. - № 2. - С. 212-213.
4. Колесникова О.П., Кудаева О.Т., Ненашева Е.В. и др. Селективные иммунодепрессивные свойства нового производного индолил-тиоалкан-карбоновой кислоты // Бюллетень СО РАМН. -2007. - № 2 (124). - С. 14-18.
5. Колесникова О.П., Кудаева О.Т., Сухен-ко Т.Г. и др. Изучение иммунотропной активности у новых производных арилгетероалканкарбоновых кислот // Экспер. и клин. фармакология. - 2006. -Т. 69, № 3. - С. 47-49.
Сведения об авторах
Горохова Лариса Геннадьевна - к.б.н., научный сотрудник лаборатории экспериментальных гигиенических исследований НИИ КПГиПЗ (654041, г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 23; тел.: (8-3843) 71-63-75; е-таН: ponomarikova@mail.ru) Колесникова Ольга Петровна - д.м.н., зав. лабораторией экспериментальной иммунотерапии НИИ клинической иммунологии СО РАМН (630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, д. 14, к. 313; е-таН: iscreen2001@mail.ru)
Гайдуль Константин Валентинович - д.м.н., профессор, вед. научный сотрудник лаборатории регуляции иммунопоэза НИИ клинической иммунологии СО РАМН (630099, г Новосибирск, ул. Ядринцевская, д. 14, к. 317)
