CC BY
4
Определение веществ в тонком слое адсорбента для достижения достаточной чувствительности предусматривает предварительное концентрирование проб. Для этой цели подкисленные водные или спиртовые пробы, содержащие ГМДА, упаривали в вакууме водоструйного насоса при температуре водяной бани не выше 45 °С. При более высоких температурах бани происходит деструкция ГМДА и на хроматограммах обнаруживаются дополнительные пятна. Количественную оценку результатов проводили по площади образующихся на хрома-тограмме пятен. При этом для ГМДА в интервале концентраций 1—15 мкг наблюдалась линейная зависимость между корнем квадратным из площади пятна и логарифмом количества вещества (Ригс1у л Тги1ег). Относительная ошибка количественных измерений составляла 5,85±0,54%. Полуколиче-ственное определение проводили при визуальном сравнении размеров пятен пробы и «свидетелей».
На основании проведенных исследований определение ГМДА осуществляется по следующей схеме. Водную, водно-спиртовую или спиртовую пробу (100 мл) помещают в круглодонную колбу вместимостью 100—200 мл, добавляют 0,01—0,03 мл 0,1 н. серной кислоты и воду или спирт отгоняют в вакууме при температуре бани 40—45 °С. Остаток (0,2—0,3 мл) наносят на хроматографическую пластинку с тонким слоем силнкагеля, содержащего
12% гипса, или «силуфол». Затем колбу ополаскивают 0,1—0,3 мл воды и смывы наносят на пластинку в ту же точку. Хроматографирование проводят в системе подвижных растворителей ацетон — аммиак 9 : 1 или метанол — ацетон — аммиак 5:1:1 при длине пробега растворителей 10— 12 см в присутствии «свидетеля» — стандартного раствора ГМДА. После улетучивания паров растворителей (обязательно полное отсутствие запаха аммиака) пластинку опрыскивают раствором нин-гидрина и нагревают в сушильном шкафу в течение 3—5 мин при 95—100 °С. ГМДА обнаруживается в виде ярко-розовых пятен. Минимально открываемое количество вещества на пластинке равно 0,5 мкг. Идентификацию вещества проводят сравнением И, и окраски пятен пробы и «свидетелей». Количественное определение ведется по площади образующихся пятен при сравнении с калибровочным графиком, построенным для данной серии хроматографических пластинок.
Нижний предел определения ГМДА в воде, водно-спиртовых и спиртовых растворах составляет 0,01 мг/л, т. е. находится на уровне допустимых количеств миграции. Полнота определения 89,2± ±0,93%.
Описанный метод применен нами при санитарно-химических исследованиях полиамидов различного назначения.
ЛИТЕРАТУРА
Духовная И, С., Коза р а нова Н. Ф.— Ж. амалит. химии,
197С, № 10, с. 2018—2020. Дятловицкая Ф. Т., Ботвинова Л. Е.— Хим. полок на,
1979, № 1, с. 04—66. Морозова Е. В., Знаменский Н. Н.— Гиг. и сан., 1966,
№ 3, с. 57—59. Сизова Г. С., Знаменская А. П.— Ж- аналнт. химии, 1972, № 8, с. 1650—1652.
Kreiner J. W., Warner W. С,—J. Chromatogr., 1969, v. 44, p. 315—318.
Pilz W., Johann /.— Mikrochim. Acta, 1970, № 2, S. 351 — 358.
Purdy S. J., Truter E. V.— Analyst, 1962, v. 87, p. 802— 809.
Purdy S. J., Truter E. V.— Chcm. a. Industry 1962, № It, p. 506-507.
Поступила II/X1I 1979 r.
УДК 613.632-07-И15.».015.4
Л. А. Тимофиевская, Н. Н. Мельникова
К ВОПРОСУ ОБ ОЦЕНКЕ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Существующие в настоящее время методы оценки комплексного комбинированного действия не дают возможности количественно охарактеризовать получаемый эффект и выявить ведущий путь или яд, ответственный за формирование интоксикации.
Некоторые исследователи используют ряд математических приемов: линейный регрессионный анализ, дисперсионный анализ, графический метод Леве и другие методы (А. Я. Бронтман; И. В. Савицкий; Б. Я- Экштат и соавт.; В. И. Давыдова, и др.). Однако применяемые способы не позволяли количественно оценить полученные результаты.
Отсутствие подобного метода и необходимость его использования при гигиенической регламентации комплексного, комбинированного действия побудило нас к разработке количественного подхода оценки указанных видов действия. Для этой цели нами модифицирован графический метод Леве.
При проведении обработки полученных результатов предварительно выбирается эффект, по которому производится оценка действия. Указанный эффект должен иметь численное выражение: для смертельных уровней — процент смертности, для пороговых доз и концентраций — натуральный пока-
затель (суммационно-пороговый, количество гемоглобина в крови, частота сердечных сокращений и др.), либо производные — критерий / Стыодента, процент отклонения от контроля и др. В условиях эксперимента с заранее определенными пределами сочетаний доз и концентраций (в случае комплексного воздействия) получаются результаты, которые в последующем подвергаются обработке.
На основании полученных результатов в трехмерной системе координат (доза, концентрация, эффект) строится поверхность отклика. В качестве приближенного ее описания предлагается следующая зависимость.
N
/Чдс, у) = V а(ф' V*2 ч- У1,
¿^0
где х — первый путь поступления; у — второй путь поступления; а1 — неизвестные коэффициенты; N — число нензвестных коэффициентов;
<р — агат ( )•
Неизвестные коэффициенты а, оцениваются по методу наименьших квадратов (Н. Дрейпер и Г. Смит). При определении характера эффекта без учета синергоантагонизма достаточно 3 неизвестных коэффициентов а((М=3), а при его учете N должно быть более 3. Для оценки неизвестных коэффициентов необходимо провести не менее чем Зч-5УУ экспериментов. При построении диаграммы Леве принимается критический уровень ак. Например, для смертельного уровня ак=50, если выбран 50% уровень гибели, ак=16 — если взят уровень гибели 16% и т. д. Сечение поверхности отклика плоскостью перпендикулярной оси эф-(|>екта и проходящей на уровне ак проектируется на плоскость х, у (доза — концентрация или доза — доза). Указанная проекция и есть изобола Леве.
Для окончательного суждения о характере комплексного действия по полученной диаграмме Леве необходимо определить зону аддитивности. Указанную зону предлагается оценивать путем использования приемов математической статистики, разработанных для метода наименьших квадратов. Для каждой точки поверхности отклика можно найти доверительный интервал в виде:
А = ±/<,кС(х,0),
где к — значение критерия Стыодента для <7 процентного доверительного предела с К степенями свободы; в(х, у) — стандартная ошибка в точке лг, у.
Схему вычисления в(х, у) привели в своих работах Н. Дрейпер и Г. Смит, Н. В. Смирнов и И. В. Дунин-Барковский. Для заданного уровня вероятности <7 и известного К с помощью функции С(х, у) определяются верхняя и нижняя доверительные границы поверхности отклика. Для определения доверительных границ порогов функция рассчитывается в соответствующих координатных плоскостях. Пример расчета доверительных гра-
Рис. I. Расчет доверительного интервала но оси х.
Л = /«г-б (¿„р, О).
/ — след пересечении поверхности отклика с координатной плоскостью XX: 2 — аналогичный след для верхней доверительной границы: 3 — для нижней доверительной границы поверхности отклика.
ниц порога по оси х показан на рис. 1. Аналогичным путем получают доверительные интервалы порога по у. По полученным интервалам строится зона аддитивности для данной диаграммы Леве (рис. 2).
Если диаграмма Леве полностью входит в зону аддитивности, то полученный эффект оценивается как простая суммация. При выходе диаграммы из зоны аддитивности наблюдается иной эффект (рис. 2, 2 и 3). При оценке порога вредного действия, когда исследуется несколько показателей, получается несколько диаграмм Леве соответственно для каждого показателя. Нижняя граница всех
Рис. 2. Учет зоны аддитивности при комплексном воздействии.
/ — комплексное действие диэтнламина на смертельном уровне; а — н.тбола Леве при усилении действия; Л — кобола Леве при ослаблении действия.
мг/м
D
О'
< 1.
C„
с'
Коэффициент К показывает, во сколько раз сдвигается изобола полной суммации: коэффициент принимается за степень потенцирования при комплексном воздействии.
С помощью диаграммы Леве можно также определить ведущий путь поступления (см. рис. 3). Изображение диаграммы Леве в масштабе, где за 1 приняты пороги острого действия при равнозначном действии вещества будет симметрично относительно угла координат. Отклонение от симметрии указывает на неравнозначность путей поступления. Оценка отклонения точки № от биссектрисы указывает на ведущий путь поступления:
S =
D
мг/нг.
Рис. 3. Определение коэффициента усиления и ведущего пути поступления.
диаграмм Леве будет определять общий характер комплексного действия. Такую диаграмму назовем обобщенной. При работе на уровне смертельных доз и концентраций получается одна диаграмма, которая одновременно является и обобщенной. По отклонению последней от диаграммы полной суммации можно судить о степени усиления или ослабления комплексного действия. Степень усиления или ослабления эффекта определяется следующим образом.
Полученная обобщенная диаграмма (рис. 3) выходит из зоны аддитивности. Точки йп и С„ обобщенной диаграммы — пороговые точки для доз и (или) концентраций соответственно. Прямая Оп С„ есть изобола полной суммации. Проведем прямую 0'п Сп, лежащую параллельно под £>ПС„ и касающуюся обобщенной диаграммы. Тогда для любых соотношении доз £> и (или) концентраций С вредного эффекта наблюдаться не будет, если С и О подчиняются неравенству:
(1)
Неравенство (1) показывает, что точка О,С лежит ниже прямой £>'С' и заведомо находится в области недействующих соотношений доз и концентраций. Так как прямые ОпС„ и йп С'п параллельны, то имеется соотношение:
(2)
Учитывая соотношение (2), преобразуем неравенство (1) и определим степень усиления или ослабления эффекта:
При S, близком к 1, пути равнозначны; если 5<1, —более опасен путь D; если S>1 — более опасен путь С.
Описанный метод обработки проиллюстрирован на примере комплексного воздействия диэтиламина на смертельном и пороговом уровнях. Для определения характера комплексного действия на смертельном уровне выполнено 25 серий опытов. Результаты экспериментов обработаны по изложенной методике с помощью программы, составленной для ЭВМ «Минск-32». Полученная диаграмма Леве (1) с соответствующей зоной аддитивности представлена на рис. 2. Диаграмма полностью укладывается в доверительную зону, следовательно, эффект можно считать суммацией.
Для оценки порога вредного действия при комплексном поступлении в качестве численного выражения эффекта брали критерий Стыодента, который является приведенным отклонением средней (Н. Бейли). В связи с тем что для всей серии опытов количество животных в опытной и контрольных группах равны, критическая величина t для заданного уровня вероятности для всех опытов остается постоянной. Limaccompi одновременно оценивался по следующим показателям: суммаци-онно-пороговому показателю (СПП), частоте сердечных сокращений (ЧСС) и частоте дыхания. В каждой группе было по 8 животных, при такой численности их в группе для 95% уровня достоверности /=2,14 и остается постоянным для всех показателей. На рис. 4 представлена диаграмма Леве, полученная после обработки результатов по комплексному воздействию диэтиламина на пороговом уровне. Как видно из рис. 4, кривая ЧСС входит в зону аддитивности, что можно трактовать как суммацию действия по указанному показателю. Кривые СПП и частоты дыхания выходят из зоны аддитивности и показывают на усиление действия. Так как кривая СПП целиком лежит ниже других, то в данном случае она является обобщенной диаграммой. Проводим параллельно изоболе полной
Д — домсритсльныП интервал; О — ЧСС; д — СГ1П; X — частота дыханий.
суммации йпСп прямую Оп Сп , проходящую через точку максимального отклонения Ц/. Тогда коэффициент усиления К будет равняться:
Л И Т Е I
Бейли Н. Статистические методы в биологии. М., 1963. Бройтман А. Я■— В кн.: Вопросы общей промышленной
токсикологии. Л., 1963, с. 9. Давыдова В. И. К механизму комбинированного влияния соединений марганца и фтора. Автореф. дис. канд. Пермь, 1977.
Дрейпер #., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М., 1973.
а ведущий путь определяется из соотношения: СУГ Р\У 0£>„ : 0Сп =2-75-
что в данном случае указывает на ингаляцию как ведущий путь.
Величины пороговых уровней при комплексном и изолированном воздействии оказались весьма близки. Так, при изолированном ингаляционном воздействии пороговой была концентрация 55 мг/м3 по изменению СПП и частоты дыхания. Порог при комплексном воздействии по СПП оказался равен
53.4 мг/м3. При введении в желудок пороговой величины была принята величина, равная 16 мг/кг по изменению ЧСС. При комплексном воздействии ею оказалась величина 22 мг/кг по СПП, а по ЧСС —
23.5 мг/кг. Величины порогов по СПП и ЧСС весьма близки, а доверительный интервал СПП включает таковой для ЧСС. Проверка полученных результатов по критерию Фишера показала адекватность их экспериментальным данным.
Таким образом, предложенный метод в отличие от метода Леве, дающего только качественную характеристику, позволяет с учетом зоны аддитивности получить не только качественную, но и количественную оценку эффекта и выявить ведущий путь поступления яда в организм.
ТУРА
Савицкий И. В.— Врач, дело, 1971, № 3, с. 138—142. Смирнов Н. В., Дунин-Барковский И. В. Краткий курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М., 1965. Экштат Б. Федянина В. И., Павленко М. П.— Сборник науч. трудов Моск. НИИ гигиены, 1977, № 23, с. 45—47.
Поступила 23/УИ 1979 г.
УДК 615.9.076.9:612.833.81
Кандидаты мед. наук А. Д. Фролова и Э. А. Дворкин, М. Б. Лисман, Л. В. Луковникова, Е. Н. Нечаева, Г. И. Сидорин
К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний,
Ленинград
В поисках новых чувствительных показателей оценки вредного действия, в частности химического фактора в последнее время стали обращаться к анализу поведения животных в эксперименте. К настоящему времени можно считать, что сформировалось новое научное направление — поведенческая токсикология, которая использует воз-
можности экспериментальной психологии и токсикологии для выявления повреждающего действия как лек^рстренных средств, так и промышленных веществ.
Причиной такого повышенного интереса к изучению поведенческих реакций животных явились их доступность для объективной оценки без ана-
