CC BY
9
THE MECHANISM OF DEVELOPMENT AND PREVENTION OF ALIMENTARY
NITRATE METHEMOGLOBINEMIA IN NURSLINGS
V. Mukha, P. Kamensky, Yu. Keleti
The authors fulfilled a multiform experimental study of conditions inducing the development of methemoglobinemia among nurslings and the role of microbes in the infant's body, milk products and water. Contrary to the opinion of other Czechoslovakian scientists (Gigiena i Sanitaria, 1963, 7, 28), the authors believe the nitrate content of drinking water to be the main factor, whilst the general state of the infant and the microbes in its stomach only favour the development of methemoglobinemia.
УДК 614.777 : 547.234
материалы к гигиеническому нормированию
гидразин гидрата и фенилгидразина
в воде водоемов
Б. Я. Экьитат
Кафедра коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского
института им. И. М. Сеченова
В нашей стране и за рубежом гидразин и его производные используют для приготовления синтетических волокон, пленок и пластмасс, в качестве смягчителей и пластификаторов в производстве резины, ин-.гибиторов роста растений, моющих и смягчающих средств в текстильной промышленности, я также как бактерицидные соединения. Широкое распространение получили гидразин и его производные, в частности фенилгидразин, в синтезе противотуберкулезных • препаратов, антибиотиков и анальгетиков. Важное значение придают гидразину и как средству, связывающему кислород воды на тепловых электростанциях.
Поступление гидразин-гидрата и фенилгидразина в сточные воды в процессах их производства и применения, а также использование гидразин-гидрата для химической обработки воды в системе горячего водоснабжения вызывали необходимость гигиенического нормирования содержания этих соединений в водоемах. В связи с этим мы предприняли экспериментальные исследования по общепринятой методической схеме (С. Н. Черкинский).
Гидразин-гидрат (^Н^-НгО)—простой амин, бесцветная жидкость, легко поглощающая из воздуха углекислоту и кислород; водой гидразин-гидрат смешивается во всех отношениях; он является сильным восстановителем и слабым основанием, легко реагирует с кислородом и другими окислителями. Фенилгидразин или гидразинобензол (С6Н5ЫНЫН2) —производное гидразина, аминосоединение ароматического ряда, бледно-желтая маслянистая жидкость с неприятным запахом; растворимость его в воде 11,6%; сильное основание, дающее с кислотами прочные соли; сильный восстановитель.
Гидразин-гидрат и фенилгидразин весьма стабильны в воде. Стабильность гидразина в воде изучалась добавлением его в водопроводную воду в концентрациях 5 и 10 мг/л. Определяли гидразин по методу, основанному на реакции гидразин-гидрата с п-диметиламинобенз-альдегидом 1. Чувствительность метода 0,1 мкг в анализируемом объеме раствора. Результаты опытов показали, что гидразин стабилен в воде, в концентрации 5 мг/л полностью исчезает лишь на 15-е сутки, а в концентрации 10 мг/л — на 25-е сутки. Такой же стабильностью в воде обладает и фенилгидразин.
1 Технические условия на методы определения вредных веществ в воздухе, 1962.
На органолептические свойства воды гидразин-гидрат не оказывает выраженного влияния; при этом порог ощущения по влиянию на запах и привкус воды, по данным большинства испытателей, находится на уровне 125 мг/л, практический порог — на уровне 250 мг/л. Фенил-гидразин в очень низких концентрациях придает воде ароматический запах; порог его восприятия, по данным большинства испытателей, находится на уровне 0,01 мг/л; в то же время он придает воде и невыраженный горько-вяжущий привкус; порог ощущения по этому показателю для фенилгидразина находится на уровне 0,005 мг/л, практический порог — на уровне 0,01 мг/л (табл. 1).
Таблица 1
Статистические параметры пороговых концентраций фенилгидразина по влиянию
на органолептические свойства воды
Влияние на органолептические свойства воды f Показатель интенсивности (в баллах) Статистические параметры
п м ± т р М ±т
Влияние на запах ..... ..... » » привкус ......... 1 2 2 73 83 75 0,011 0,028 0,01 0,0004 0,002 0 3,6 7,0 0 0,01 0,02 0,01
Учитывая быстрый переход от слабого запаха интенсивностью в 1 балл, придаваемого фенилгидразином воде, в неприятный специфический запах, следует ориентироваться не на практический порог, как
допускает ГОСТ 2874-54, а на концентрацию, отвечающую порогу восприятия, т. е. 0,01 мг/л.
Влияние обоих указанных веществ на процессы самоочищения водоемов от органических загрязнений мы изучали путем наблюдения за динамикой биохимического потребления кислорода (БПКго) • Выяснилось, что гидразин-гидрат и фенилгидразин в концентрации 0,1 мг/л не оказывают существенного влияния на интенсивность ыи\2о; гидразин-гидрат в концентрации 0,5 мг/л повышает уровень БПК20. Однако изучение влияния его на сапрофитную микрофлору показало, что гидразин-гидрат в такой концентрации подавляет рост ее. Это позволяет заключить, что процесс окисления гидразин-гидрата носит химический характер и зависит от его способности связывать растворенный кислород воды.
Изучение влияния гидразин-гидрата и фенилгидразина на организм теплокровных животных началось в остром санитарно-токсиколо-гическом эксперименте. Верхние параметры токсичности обоих веществ определялись при введении их per os в водных растворах белым мышам, белым крысам, морским свинкам и кроликам. Клиническая картина острого отравления у всех лабораторных животных характеризовалась преимущественным влиянием на центральную нервную систему (двигательное возбуждение, судороги тонико-клонического характера).
Таблица 2
Величины LD50 с ее ошибкой для гидразин-гидрата и фенилгидразина при введении per os (в мг/кг)
• LD50±m
Вещество • белые мыши • белые крысы морские свинки кролики
Гидразин-гидрат Фенилгидразин 83+3,65 175±7,6 129+6,9 188± 10,2 40 80 Ф 55 80
Примечание. ЬЭ^ для морских свинок и кроликов определяли по методу Дейхман и ЛеБланк на 6 животных.
Полученные данные острого опыта были обработаны статистически с использованием пробит-анализа по методу Литчфилда—Уилкок-сона (М. Л. Беленький). Они представлены в табл. 2.
В эксперименте на белых крысах обнаружилось, что гидразин-гидрат обладает выраженными кумулятивными свойствами; большинство животных погибло, не получив абсолютной смертельной дозы. У фенилгидразина менее выраженные кумулятивные свойства.
Ввиду низких пороговых величин фенилгидразина по влиянию на органолептические свойства воды, а также зависимости действия фенилгидразина на орга-
низм от наличия в нем гидразиновой группы мы сочли возможным проводить санитарно-токсико-логические исследования только с гидразин-гидратом, тем более что в острых опытах он оказался токсичнее, чем фенилгид-разин, с более выраженными кумулятивными свойствами.
При выборе тестов в хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте мы исходили из литературных данных о токсикодинамике гидра-зин-гидрата и острого опыта, характеризовали высокотоксичное
2 130
120 110 100 90 80
Сроки затравки (0 месяцах)
Рис. 1. Содержание гемоглобина в крови экспериментальных животных в ходе хронического опыта
(в % к контролю).
1 -3 -
контроль; 2 — доза гидразин-гидрата 0,005 мг]кг\ доза гидразин-гидрата 0,05 мг!кг\ 4 — доза гидразин-
гидрата 0,5 мг/кг.
данных которые его как веще-
з Ш*
ство, преимущественно нарушающее функции печени, поражающее центральную нервную систему и вызывающее изменения крови, носящие характер гемолитической анемии (Н. В. Лазарев; Е. И. Вел-линг и А. А. Преображенская).
Хронические опыты были поставлены на 28 морских свинках и 28 белых крысах. В I серии опытов на морских свинках дозы гидразин-гидрата 0,5, 0,05 и сяцев наблюдения подопытные в весе и ничем не отличались по
ч
I
I
■
1
I
i
1
1-й 3-й
Время наблюдения (в месяцах)
ш
5-й
1-й
Рис. 2. Влияние гидразин-гидрата на содержание уробилина в моче экспериментальных животных
в ходе хронического опыта.
/ — контроль; 2 — доза гидразин-гидрата 0,005 мг!кг\ 3 — доза гидразин-гидрата 0,05 мг!кг\ 4 — доза гидразин-
гидрата 0,5 мг]кг.
для изучения ■ были приняты 0,005 мг/кг. В течение 7 ме-животные нормально прибавляли внешнему виду и поведению от контрольных. У морских свинок, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,5 мг/кг, отмечалось выраженное снижение содержания гемоглобина крови (Я<0,01) со 2-го месяца затравки с последующим снижением его в процессе дальнейшей затравки (рис. 1), повышение количества ретикулоцитов с 3-го месяца ее, увеличение содержания уробилина в моче (Р<0,01) с 1-го месяца (рис. 2), снижение содержания БН-групп в цельной крови и сыворотке (Р<0,01) с 1-го месяца с последующим их увеличением (Р<0,01) к 5-му месяцу, изменение напря-
жения кислорода в тканях, нарушение функции печени, выявленное с помощью бенгальской розы, меченной Л131, нарушение функции щитовидной железы, выявленное с помощью Л131, нарушение гликогениче-ской функции печени и снижение содержания ЭН-групп (Р<0,05) в печени забитых животных.
Однако гидразин-гидрат в максимальной испытанной дозе не оказал влияния на осмотическую резистентность эритроцитов, содержание белковых фракций в сыворотке крови, лейкоцитарную формулу, количественное содержание эритроцитов и их распределение по диаметрам. Менее выраженные изменения и в более поздние сроки (с 3-го месяца затравки) наблюдались у морских свинок, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,05 мг/кг; они касались в основном морфологического состава красной крови и содержания БН-групп в цельной крови и сыворотке.
Таблица 3
Появление и упрочение дифференцировочной реакции на метроном 16 гц у белых крыс,
получавших различные дозы гидразин-гидрата
Дозы гидразин-гид- Статистические Появление дифференцировочной реакции Упрочение дифференцировочной реакции
ш т • рата (в мг/кг) параметры 01 002 0003 • • • 00003 • 000003 •
Контроль М+пг /7=6 М+т п=6 Р М±т я=5 Р М+т п=7 Р 2,9±0,48 45,8 + 3,43 49,1 +3,02 53,5+3,38 53,5±3,38
0,0005 3,5±0,6 % 39,0+5,71 43+3,23 • 49,5 ±3,62 49,5 ±3,62
0,005 >0,5 4,0±0,54 >0,3 27,8+2,20 >С,2 53,7+1,64 >0,5 55,8+4,37 >0,5 55,8+4,37
0,05 >0,2 3,3±0,68 0,0.1 19,8 ±1,85 >0,3 53,3+9,64 >0,7 70,1 +4,70 0,7 71,6±3,9
>0,6 0,01 >0,7 <0,01 • <0,02
1 Количество сочетаний, при которых впервые появилась дифференцировочная реакция.
2 Количество сочетаний, при которых дифференцировочная реакция появилась дважды.
3 Количество сочетаний, при которых появилось упрочение дифференцировочной реакции.
У морских свинок, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,005 мг/кгу вовсе не отмечалось изменений со стороны исследованных систем и функций.
Во II серии опытов на белых крысах были использованы дозы гидразин-гидрата 0,05, 0,005 и 0,0005 мг/кг. В течение 7 месяцев наблюдения вес подопытных животных и их поведение были такими же, как и у контрольных животных. У белых крыс, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,05 мг/кг, значительно снизилась активность холинэсте-разы крови (Р<0,01), а также изменилась условнорефлекторная деятельность; они сопровождались замедлением выработки дифференцировочной реакции, вплоть до отсутствия ее у 50% животных (табл. 3).
Опыты показали, что гидразин-гидрат в дозе 0,05 мг/кг резко замедляет угашение положительной условной реакции (рис. 3). Изменения условнорефлекторной деятельности объясняются, по-видимому, нарушением процессов внутреннего торможения, а именно их ослаблением.
По окончании эксперимента у белых крыс были определены весовые коэффициенты внутренних органов, содержание витамина С в печени, селезенке, почках и надпочечниках, содержание SH-групп в гомо-генате коры головного мозга, в печени и селезенке, а также скорость включения радиоактивного фосфора (Р32) в органы. Выявлено значительное снижение содержания витамина С в надпочечниках (Р<0,01), увеличение скорости включения Р32 в надпочечники у крыс, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,05 мг/кг.
У белых крыс, получавших гидразин-гидрат в дозе 0,005 мг/кгг отмечалась лишь незначительная тенденция к изменению условнореф-лекторной деятельности и кратковременное снижение активности хо-линэстеразы крови. Использованные в хроническом эксперименте тесты не позволили выявить каких-либо изменений со стороны исследованных систем и функций у животных, получавших гидразин-гидрат в дозе
0,0005 мг/кг.
Учитывая возможность метгемоглобинообразующего действия гидразин-гидрата как аминосоединения, мы обратили внимание и на эту сторону его токсического влияния. Для этого 5 добровольцам (из числа сотрудников кафедры) было предложено выпить водный раствор гидразин-гидрата, содержавший дозу
0,005 мг/кг, в 10 раз превышающую дозу, не действующую для животных. Количество метгемоглобина определялось перед началом опыта и затем в течение 3 часов с интервалами в 60 мин. За время исследования содержание метгемоглобина в крови не изменилось.
Обобщая данные санитарно-токсикологического эксперимента,, можно отметить, что гидразин-гидрат преимущественно влияет на центральную нервную систему, функцию печени и морфологический состав красной крови. Особенно выражено токсическое действие вещества в дозах 0,5 и 0,05 мг/кг. В дозе же 0,005 мг/кг он оказал лишь нерезко выраженное влияние на одну из чувствительнейших функций организма — функцию центральной нервной системы. Дозу гидразин-гидрата 0,0005 мг/кг (примерно 0,01 мг/л) можно рассматривать как недействующую на организм теплокровных животных.
Выводы
1. Фенилгидразин оказывает выраженное влияние на органолеп-тические свойства воды, особенно на ее запах. Пороговая концентрация вещества по этому шоказателю находится на уровне 0,01 мг/л. Гидразин-гидрат действует на запах и привкус воды на уровне 250 мг/л.
2. В концентрации 0,1 мг/л гидразин-гидрат и фенилгидразин не оказывают влияния на санитарный режим водоема.
3. Из изученных соединений гидразин-гидрат более токсичен, чем фенилгидразин, и обладает более выраженными кумулятивными свой-
so
20
I 1
§ 10
т
Рис. 3. Влияние гидразин-гидрата на условно-рефлекторную деятельность белых крыс в условиях хронического опыта (средние данные с их
доверительными границами).
А — появление и упрочение условнорефлекторной реакции; Б — угашение и восстановление положительной условнорефлекторной реакции; 1 — контроль; 2 — доза гидразин-гидрата 0,0005 мг/кг; 3 — доза гидразин-гидрата 0,0005 мг/кг; 4 — доза гидразин-гидрата 0,05 мг/кг.
•ствами. Максимально недействующая доза гидразин-гидрата на организм определена на уровне 0,0005 мг/кг (0,01 мг/л).
4. На основании сопоставления отмеченных выше показателей можно считать лимитирующим показателем вредности для гидразин-гидрата санитарно-токсикологический и рекомендовать предельно допустимую концентрацию на уровне 0,01 мг/мл. Что касается фенилгид-разина, то для него лимитирующим показателем вредности является органолептический и его предельно допустимая концентрация может быть предложена на уровне 0,01 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Веллинг Е. И., Преображенская А. А. Гигиена труда, 1960, № 8, стр. 27.—Л а з а р е в Н. В. Химически вредные вещества в промышленности. Л., 1963, ч. 1—2.—Че р к и н с к и й С. Н. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1949, в. 1.
Поступила 21/Н 1965 г.
HYGIENIC STANDARDIZATION OF HYDRAZINEHYDRATE AND PRENYL-
HYDRAZINE IN WATER BASINS
B. Ya. Ekshtat
A complex assessment of investigations aimed at hygienic standardization of hydra-zine-hydrate and phenyl-hydrazine in water basins showed the limitting harmful index for the second substance to be organoleptic; its maximum permissible concentration may be recommended at a level of 0.01 mg/1. In view of the night toxicity and pronounced cumulative property the limitting index of hydrazine-hydrate is sanitary-toxicologic; its maximum permissible concentration is suggested to be 0.01 mg/1.
УДК 576.858.23 + 576.858J.097.22 : 614.777-084.487
сравнительная устойчивость энтеровирусов и кишечной палочки при обеззараживании
воды ^-излучением
В. А. Рябченко, Е. Л. Ловцевич
Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова и Институт полиомиелита
и вирусных энцефалитов АМН СССР, Москва
Первые данные по обеззараживанию питьевых и сточных вод у-из-лучением опубликовал Dunn в 1953 г. К настоящему времени список работ, посвященных этому вопросу, значительно расширился. Однако все эти исследования направлены на выяснение возможности дезинфекции воды ^-излучением только от бактериального загрязнения. Между тем установлено, что через воду могут распространяться и возбудители некоторых вирусных инфекций, в частности энтеровирусы. Поэтому изыскание способов их инактивации заслуживает особого внимания.
Изучение действия у-излУчения на вирусы до последнего времени охватывало область стерилизации пищевых продуктов, медикаментов и получения вакцины (В. П. Митченко; Kaplan, Pollard; Pollard и Guild; Polley; Salaman). При этом отмечено, что для инактивации суспензированного вируса требуются дозы облучения, гораздо меньшие, чем для сухих вирусных препаратов. Kaplan установил, что суспензии вируса оспы с концентрацией 107 оспообразующих единиц в 1 мл полностью инактивируются дозой 600 000—800 000 р. Сухие же препараты в той же концентрации вируса сохраняли некоторую актив-
