МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТИЛ ВИНИЛ КЕТОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Гигиена атмосферного воздуха

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 614.72-074

С. М. Новиков, В. В. Иерюева, Л. Н. Семеновых, С. К■ Абилев

МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТИЛ ВИ НИЛ КЕТОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ММА им. И. М. Сеченова; ВНИИ генетики, Москва

Метилвинилкетон — МВК (бутен-1 -он-3; С4Н60; МВК) широко используется в народном хозяйстве в качестве исходного продукта на предприятиях органического синтеза, при производстве витамина А, ацетата витамина А и др.

Препарат относится к кетонам жирного ряда и представляет собой жидкость желтоватого цвета, обладающую специфическим резким неприятным запахом. Мол. масса 70,09; температура кипения 81 °С; упругость пара 63,6 мм рт. ст.; летучесть при 20 °С 243 700 мг/м3; удельная масса 0,8458 г/см3. С водой образует бинарную смесь, кипящую при 75 °С. В атмосферном воздухе находится в виде паров. ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м3 (1-й класс опасности).

Для обоснования ПДК МВК в атмосферном воздухе было изучено рефлекторное и резорбтив-ное действие препарата на организм животных и человека согласно методическим указаниям [1].

Порог обонятельного ощущения определяли у 21 волонтера в возрасте 19—55 лет. Были изучены следующие концентрации МВК: 0,0089, 0,0189, 0,02, 0,03, 0,0356, 0,06! 0,842 и 0,12 мг/м3.

Статистическая обработка полученных данных, проведенная с использованием пробит-анализа [1], позволила рассчитать значения эффективных концентраций МВК: ЕС5о=0,034 (0,037— 0,032) мг/м3; ЕС|6=0,023 (0,031—0,015) мг/м3; ЕС84=0,051 (0,057—0,045) мг/м3.

Угол наклона прямой концентрация — эффект составляет 57°. Данной величине, согласно |1], соответствует коэффициент запаса, равный 3,8. Таким образом, максимально разовая концентрация МВК по ольфакторному действию находится на уровне 0,006 мг/м3. Исследуемое соединение, исходя из угла наклона прямой концентрация — эффект, следует отнести к 3-му классу опасности.

Как показали проведенные исследования, МВК обладает выраженной токсичностью при однократном пероральном введении лабораторным животным. LD50 для крыс-самок и крыс-самцов равны соответственно 25,6 и 23,1 мг/кг; для мышей — 23,3 мг/кг. Гибель подопытных крыс наступала в первые сутки опыта, мыши погибали в течение 1—2 сут после введения вещества. В клинической картине отравления преобладали симптомы поражения нервной системы: резкое возбуждение, сме-няюшиееся заторможенностью, тонико-клониче-ские судороги.

Среднее время гибели белых крыс при повторном пероральном введении '/2LDso равно 9,9 сут. Коэффициент кумуляции в тесте субхронической токсичности Лима и соавт. составляет 7,9. Таким

образом, МВК не обладает выраженными кумулятивными свойствами, что подтверждается значениями зон биологического и хронического действия, равными 1,4 и 2,5 соответственно.

Среднесмертельные концентрации для белых мышей и крыс равны соответственно 16 и 14 мг/м3 (2].

Вещество оказывает сильное раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаз. Установлено, что однократные погружения хвостов мышей и крыс в 50 % водные растворы вещества вызывают гибель всех подопытных животных.

Сенсибилизирующее действие МВК изучали с помощью аллергоскрининга путем однократного внутрикожного введения в ухо морским свинкам препарата в дозе 200 мкг. С целью выявления максимально недействующей концентрации вещества для последующего диагностического тестирования был проведен эксперимент по определению порога раздражающего действия МВК. Вещество наносили на выстриженные участки кожи животных в концентрациях 50, 25, 10, 1 и 0,1 %. В качестве тест-дозы была выбрана 10 % концентрация МВК, воздействие которой не приводило к видимым изменениям кожи экспериментальных животных.

Исследование аллергизирующих свойств МВК показало, что данное соединение не оказывает сенсибилизирующее действие. Достоверных различий в интенсивности реакции кожи по сравнению с интактными животными не выявлено.

Согласно данным литературы, структурно близкое к исследуемому веществу соединение — этил-винилкетон оказывает прямое мутагенное действие на бактериальные культуры [3]. В связи с этим в соответствии с методическими рекомендациями по изучению мутагенной активности лекарственных средств мы изучали способность МВК индуцировать генные мутации на индикаторных бактериях в тесте Эймса 8а1топе11а/микросомы.

Наличие мутагенного эффекта у исследованного препарата учитывали по индукции обратных мутаций от ауксотрофности по гистидину к прото-трофности.

Как показали проведенные исследования, препарат МВК не обладает мутагенной активностью при тестировании на стандартных штаммах Б. 1урЫтипит ТА 100, ТА 1538, ТА 1537 методом Эймса.

В эксперименте с однократным 4-часовым ингаляционным воздействием МВК на белых крыс-самцов порог острого действия по общетокси-

Физико-химические свойства и параметры токсикометрии некоторых атмосферных загрязнений

Показатель

МВК

Акролеин

Формальдегид

Хлорацетофенон

Химическая формула

Мол. масса Температура кипения LD50, мыши LD50, крысы CLso, мыши Limac Lim?" Limolf Lirn^ Limit,

мг/м3

nit

пдк,.;

CH2=CHC-CH3 11 CH2=CHC-H II CH—H 11 CH3C-C6H,CI ||

II 0 и 0 Ь 1

70,09 56,06 30,03 154,33

81 °C 52,5 "С — 20 °С 232 °С

23 28 385 139

25 26 424 52

16 19 310 59

2,5 — 5-18 —

0,5-1 0,8 2,4 0.3

0,023 0,8 0,07 —

— 0,15 0,1—0,7 —

1,8—0,9 0,51 0,5 —

0,1 0,2 0,5 —

0,006 0,03 0,035 0,01

— 0,03 0,003 —

ческому и раздражающему эффекту составил 2,5 мг/м3, что свидетельствует о чрезвычайно выраженной опасности острых отравлений препаратом.

Вдыхание волонтерами МВК в концентрациях от 0,5 до 1 мг/м3 давало отчетливый раздражающий эффект. В более высоких концентрациях воздействие вещества становилось непереносимым.

По значениям ЬОбо, СЬ50, порогу раздражающего действия МВК практически идентичен ранее нормированному в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе акролеину (см. таблицу). Данные соединения сходны также и по токсическому эффекту. Так, порог хронического действия при 4-часовом воздействии МВК составляет 0,9— 1,2 мг/м3, акролеина — 0,51 мг/м3. Учитывая большое сходство в параметрах токсикометрии у МВК и акролеина, одинаковый характер токсического действия, отсутствие выраженных кумулятивных свойств, можно полагать, что порог хронического круглосуточного воздействия исследованного вещества будет находиться на уровне порога хронического действия для акролеина (0,15 мг/м3). Аналогичное значение порога хронического действия установлено и для формальдегида (0,1 мг/м3), оказывающего, как и МВК, выраженное общетоксическое и раздражающее действие.

Таким образом, результаты проведенных экспериментальных исследований, а также анализ данных литературы свидетельствуют о чрезвычайно высокой опасности острых отравлений МВК и наличии у него выраженного рефлекторного действия.

При расчете интегрального показателя опасности В получено значение 0,471, что соответствует 3-му классу опасности. Следовательно,

класс опасности, прогнозируемый по показателям общетоксического действия, совпал с установленным классом опасности по рефлекторным реакциям.

На основании проведенных исследований в качестве максимально разовой 30-минутной ПДК МВК рекомендована концентрация на уровне 0,006 мг/м3 (3-й класс опасности).

Принимая во внимание чрезвычайно высокую опасность острых отравлений МВК, следует отнести данное вещество к соединениям рефлектор-но-резорбтивного действия. Исходя из реальных соотношений между максимально разовыми и среднесуточными концентрациями атмосферных загрязнений (2,5 раза), среднесуточную ПДК МВК можно рекомендовать на уровне 0,002 мг/м3. Данная величина была одобрена секцией Гигиены атмосферного воздуха проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды».

Литература

1. Временные методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.— М., 1989.

2. Мартиросян А. С. Материалы к токсикологии метилви-нилкетона: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ереван, 1970.

3. Deininger С., Eder Е., Nendecker Т. // J. appl. Toxicol.— 1990,— Vol. 10, N 3.— P. 167-171.

Поступила 19.03.93

Summary. Toxic properties of methylvinyl ketone were studied in acute and subacute experiments. It was determined that methylvinyl ketone is a highly dangerous substance. Its LD50 for male rats is 23.1 mg/kg. Single MAC was recommended on the level 0.006 mg/m3, average daily MAC — 0.002 mg/m3 (3d class of danger).