CC BY
6
Дискуссии и отклики читателей
УДК 615.9.015.4.076.9(049.2)
3. И. Жолдакова
МЕСТО И ЗНАЧЕНИЕ ОСТРЫХ ОПЫТОВ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ1
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Статья В. О. Шсфтеля может рассматриваться как отражение естественного развития науки, при котором время от времени возникает необходимость обсуждения устоявшихся понятий и методов на новом этапе развития. Вместе с тем, обосновывая возможность сокращения числа животных, автор ограничился сравнением достоинств величин ЬЕ)5о и ЬО0 и упустил из виду главное — место и задачи острых опытов в гигиенических исследованиях.
Хотелось бы рассмотреть несколько основных положений, высказанных в статье. Ценность показателей 1^50 и 1~О0 неоднократно обсуждалась в литературе, и В. О. Шефтель относится к тем исследователям, которые считают, что параметр ЬО50 дает минимальную информацию из-за своей неопределенности. В настоящее время преобладает другая точка зрения, согласно которой точность и информативность ЬО50 тем выше, чем более полно охарактеризованы конкретные условия эксперимента (пол, возраст, вид животных, концентрация и объем растворов, растворитель и др.) и чем они более стандартизированы. Поэтому представляется нелогичным предложение заменить данный показатель из-за его относительной точности еще менее точным. ЬЭ50, как вероятностная величина, имеет несомненное преимущество перед менее определенной ЬО50, которая в значительно большей мере зависит от индивидуальной чувствительности Животных, а следовательно, и от их численности.
Нельзя согласиться с мнением автора о том, что графическое определение может быть точнее, чем ЬО50. Известно, что лишь средняя часть кривой доза — ответ может быть аппроксимирована прямой линией, по которой и определяется ЬО50, а Б-образный вид кривой затрудняет расчет граничных величин. Кроме того, из-за расширения доверительного интервала к граничным областям кривой относительная ошибка определения минимальных доз становится несоизмеримо высокой, что приводит к потере точности и статистической значимости параметров вблизи 1.0о и ЬО100. В предложении рассчитывать по кривой летальности заключено еще одно противо-
1 По поводу статьи В. О. Шефтеля «О преимуществах параметра ЬО0 по сравнению с — Гигиена и санита-
рия, 1984, № 11.
:ДЬ
речие: для графического определения нужно иметь по крайней мере начальную и среднюю части кривой, однако наличие таких данных, очевидно, уже дает возможность рассчитывать более точную ЬО50. В связи с этим дискуссионным является тезис о том, что позволяет уменьшить расход животных.
При определении необходимого числа животных в остром опыте исходят в первую очеред из задач исследования, которые отнюдь не огр ничиваются расчетом ЬЭ^ или другого частного параметра. Объем экспериментов возрастает по мере решения таких задач, как сравнительная характеристика веществ в структурных рядах, определение видовой, половой и возрастной чувствительности, ориентировочная характеристика механизма токсического действия и др. Следовательно, рассматривая острый опыт с учетом его более широкого значения, можно признать, что проблема не сводится к обсуждению частного вопроса, какой параметр лучше, а требует анализа информации, которую можно получить ИЛ1У потерять при ориентации на и ЬО50-
Острые опыты приобрели принципиально новое значение на современном этапе гигиенического нормирования в связи с широким внедрением методов прогноза токсичности и опасности химических соединений. Выделим три основных нап-равления качественного или количественного прогноза, которые осуществимы только при проведении опытов в объеме, достаточном для расчета Ю50. ш Первое направление—прогноз способности веществ к кумуляции. Например, сравнение угг лов наклона прямых доза — отклик в логарифмическом масштабе для 3, 5, 6-трихлор-4-аминопи-колиновой кислоты, ее соли и 2 полихлор-амино-пиколинов позволило предположить, что последние обладают значительно большей способностью к кумуляции. Эта качественная оценка подтвердилась в хронических опытах: максимальные недействующие дозы (МНД) трихлора-^ минопиколиновой кислоты и ее натриевой соли оказались в 500 раз выше, чем МНД гекса- и геп-тахлораминопиколинов. Наш опыт применения показателя среднего времени гибели животных в остром опыте (ЕТ50) для обоснования ПДК и ориентировочно безопасного уровня воздействия
Формулы расчета параметров токсикометрии для отдельных групп веществ
Формула n R s P Группа веществ
ig МНД= 1,689 lg ЬОи—5,102 (I) 21 0,856 0,221 0,001 Амины жирного ряда
<| МНД=3,270—0,857 lg LDW (2) 10 0,640 0,87 0,01 Карбаматы
lg МНД= —2,980+ 0,0005 LDM (3) 7 0,770 2,67 0,01 Производные бензола
CL60=(-79,6+3,77LD10)i (4) 13 0,69 — 0,01 Галогемпроизводные бензола
lg ЬОи(6,22—135,47 x"/S* (5) 19 0,861 0,01 0,01 > »
lg LD50=2.837-7,962E,/E2+7,464 (E3/E2)24+
+40,88E| -Ез/Ej (6) 24 0,873 — 0,01 Бензолы
lg LDS0= 2,647—0,82E2-0,274E^ (7) 18 0,796 0,086 0,001 Однозамещенные фенолы
Примечание. Ех — энергия низшей свободной молекулярной орбитали; Е, — полная энергия связей, обусловленных П-электронной плотностью молекулы; Е, — характеристика изменения свободной энергии молекулы при сольватации; — отсутствие данных.
50 веществ показал, что формула, отражающая количественную связь между ЕТ50 и соотношение ЬЭи МНД позволяет с достаточной точностью прогнозировать нормативы мало- и среднекуму-а.лятивных веществ.
Второе направление — прогноз безвредных уровней веществ по ЬО50 [8]. В наших исследованиях установлено (см. таблицу), что на основе этой величины можно с достаточной надежностью предсказать МНД в структурных рядах соединений (анилины, хлорорганические вещества, амины, бензолы, карбаматы и др.).
Третье направление — корректировка результатов расчетного прогнозирования на основе результатов острых опытов. В частности, обобщенная групповая характеристика веществ в виде математических моделей на основе квантово-хими-^ ческих параметров проверяется и коррелируется при экспериментальном изучении индивидуальных свойств веществ. Данное положение подтверждается повышением точности расчетных формул на основе физико-химических констант при введении в них вероятностных параметров острой токсичности. Например, в совместных с г Н. Г. Гусевым исследованиях мы разработали формулу расчета МНД для хлорпроизводных бензола, достоверность которой была достаточ-"ной только для планирования эксперимента: ^ МНД = 4,69—З27,76х*/3° (г=0,618, 5 = 1,01, м= 14), где ху — индекс молекулярной коннективности, 5° — площадь поверхности молекулы. При введении ЬОи в формулу достоверность ее увеличилась, а дисперсия уменьшилась: МНД = 2,516-^ЬЭбо — 0,107х* 1в1Л)во —9,79; (/? = 0,746, 5 = 0,725, п=14).
Повышению точности и надежности прогноза к служат не только расчетные параметры смер-Ш тельных эффектов, но и вся совокупность резуль-Т татов острого опыта. Клиническая картина отравления, данные об изменении физиологических и биохимических показателей могут подтвердить или опровергнуть предположение о принадлежности вещества к тому или иному структурному
ряду и его месте в этом ряду. Например, при введении 12 различных хлороргаыических соединений (производных толуола, пиколинов, бензола и др.) получены сравнительно большие доверительные интервалы кривых летальности. Сопоставление этих данных с результатами вскрытия животных, наблюдения за развитием клинической картины интоксикации позволило нам прийти к заключению, что большие величины доверительных интервалов объясняются не столько вариабельностью индивидуальной чувствительности, сколько пониженной всасываемостью вещества. Возвращаясь к задаче уменьшения расхода животных, следует напомнить, что она может решаться с применением различных подходов. В одних случаях число животных может быть уменьшено с помощью специальных методов [9], для малотоксических веществ допустимо определять LD0, например при изучении красителей [3]. В отдельных случаях вместо животных можно использовать изолированные органы, культуру ткани, ферменты, форменные элементы крови или гидробионты [2, 5—7]. О возможности этого при определенных ограничениях [1] свидетельствуют наши данные о положительной корреляции между CI50 для рыб (Poecijlia reticulata), полученными в строго стандартных условиях, и LD50 для крыс в ряду хлорорганических соединений. И, наконец, для ориентировочности веществ, планирования исследований, принятия предварительных решений все чаще вообще отказываются от экспериментов, заменяя их расчетом на основе других известных параметров токсикометрии (например, формула 4 из таблицы), квантово-химических параметров или более доступных физико-химических констант (формулы 5—7). Апробация различных альтернативных методов позволит в дальнейшем рекомендовать наиболее точные и доступные из них для обоснования ПДК веществ в объектах окружающей среды и тем самым уменьшить неоправданный расход лабораторных животных, на который обращает внимание автор обсуждаемой статьи.
Таким образом, сложный вопрос о методах изучения смертельных эффектов веществ нельзя сводить к альтернативе — ЬО50 или 1~О0. В зависимости от поставленных задач объем опытов, объекты исследований и рассчитываемые параметры могут широко меняться. Для современных целей — ускоренного обоснования ПДК веществ в воде—необходим острый опыт, позволяющий получить максимальную информацию о веществе и исключить или сократить использование животных в более длительных экспериментах в тех случаях, когда изучаются малокумулятивные и малоопасные вещества.
Литература
1. Жолдакова 3. И., Сильвестров А. Е. — В кн.: Эффективность мероприятий по санитарной охране окружающей
среды в районах промышленных узлов. Пермь, 1982.
с. 15-17.
2. Красовский Г. Н., Ильницкий А. П. — Гиг. и сан., 1967. № 5, с. 66—70.
3. Красовский Г. Н., Жолдакова 3. И.. Дергачева Т. С. — Там же, 1981, № II, с. 42—45.
4. Попов Т. А.. Каган Ю. С.— Там же, 1977, № 4, с. 40^-45. *
5. Ротенберг Ю. С., Курляндский Б. А. — Гнг. труда, 1978, , №11, с. 55. <ф
6. Румянцев Г. И.. Новиков С. М. Ориентировочная оценка токсичности химических веществ (учебное пособие для студентов). М., 1979. 0
7. Тиунов Л. А., Кустов В. В. — В кн.: Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия) /Под ред. И. В. Саноцкого. М., 1979, с. 231— Ф 245.
8. Шиган С. А. — Гиг. и сан., 1976, № 11, с. 15—19.
9. Штабский Б. М., Гжегоцкий М. Р. — Там же, 1980, № 10, с. 49-51.
Поступила 17.04.85
Из практики
УДК 614.87:691.57
В. И. Ляшенко, В. Н. Чекаль
К ОЦЕНКЕ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Внедрение в лакокрасочную промышленность новых видов сырья, способного заменить дефинитные продукты растительного происхождения, качественно изменило состав лакокрасочных материалов. Широкое применение этих материалов в жилом строительстве требует их дальнейшего углубленного гигиенического изучения. Некоторые аспекты данной проблемы отражены в ряде сообщений [5, 6, 8, 9]. Однако еще не изучена динамика миграции летучих компонентов из окрашенных поверхностей, детально не определен качественный состав летучих растворителей.
В настоящей работе указанные вопросы изучены на примере эмалей ПФ-266 и ЭПФ-1217, которые наиболее часто используются в жилом строительстве. Общим для этих лакокрасочных материалов является применение летучего растворителя—уайт-спирита. Отличают же их от-верждающие основы н красители.
Исследования выполнены в условиях, близких к реальным,—при температуре 25 °С, насыщенности 0,33 м2/м3 и воздухообмене 0,5 обмена в час.
Качественный состав летучих выделений, мигрирующих из окрашенных поверхностей в воздушную среду, изучали методом хромато-масс-спектрометрии на приборе МХ-13201.
Масс-спектры регистрировали по 39 массе с последующей реконструкцией полученных хроматограмм по полному ионному току. Разделение компонентов для записи их масс-спектров осуществляли на стеклянной капиллярной колонке (/=53 м) обработанной ОУ-Ю1.
С целью корректного отнесения масс-спектров снимали также ИК-спектры чистого уайт-спирита.
В полученных ИК-спектрах фиксировали три области
1 Авторы выражают благодарность Т. А. Выхрестюк за
выполнение хромато-масс-спектрометрических исследований.
поглощения: первая — 700—800 см-1, она характерна япял ароматических соединений; вторая—1300—1600 см-1: по-* лосы в области 1380 и 1465 см-1 связаны с деформационными колебаниями СН в метилыюй и метиленовой группах, полоса поглощения при 1600 см-1 соответствует ароматическим соединениям; третья—2750—3000 см-', ее следует относить к полосам поглощения метильных и ме-тиленовых групп в алканах [1]. Таким образом, в ИК-спект-рах уайт-спирита обнаруживаются ароматические, метиль-ные и метиленоные группы, которое можно связать с на- . личем 3 классов органических соединений — парафиновых, Ч нафтеновых и ароматических углеводородов.
Для исследования динамики миграции летучих компо-— нентов из окрашенных поверхностей использовали газо* вую хроматографию. Все исследования выполняли на хроматографе «Цвет» с пламенно-ионизационным детектором. Компоненты разделяли на стеклянной колонке размером 300X0,3 см, заполненной хроматоном М-супер с 3 % добавкой ОУ-1. Анализы проводили при температуре термостата колонок и испарителя соответственно 70 и 150 °С.
Типичные хроматограммы разделения летучих компонентов, мигрировавшие из изученных лакокрасочных материалов, а также из компонентов, которые входят в их состав приведены на рисунке.
Представленные данные позволяют считать, что миграция • летучих компонентов в воздух помещений обусловлена наличием в лакокрасочных материалах уайт-спирита. Сиккативы, которые входят в состав лакокрасочных материалов в малых количествах (— 0,5 %). не оказывают существенного влияния на качественный и количественный состав продуктов, мигрирующих из окрашенных поверхностев в воздушную среду. Однако наличие в сиккативах соединений свинца и других металлов, по нашему мнению, должно
