CC BY
13
ших 1/250 ЛД50 ПЭГ-115, до 41,0±1,3 с (в контроле 38,0± ±0,3 с); у животных, получавших 1/500 и 1/750 ЛДэд, отмечено незначительное повышение активности пероксидазы на 1, 3, 4 и 6-й месяц по сравнению с контролем. В активности каталазы не выявлено достоверных различий у подопытных н контрольных крыс. После декапитации животных определяли содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках. Достоверное увеличение этого показателя выявлено у крыс, получавших 1/250 ЛДи, в период с 1-го по 4-й месяц эксперимента — 188,1±1,91— 189,0±2,1 мг % (в контроле 181,5±1,9—182,6±3,8 мг %).
Оценки сенсибнлирующих свойств ПЭГ-115 проводили на 20 морских свинках по следующим тестам: степень выраженности кожной реакции, тест дегрануляцни тучных клеток по Шварцу (РДТК), реакция бласттрансАормации под влиянием специфического аллергена (О. Г. Алексеева и соавт.), тест на определение клеток продуцентов ауто-гемолизинов по Н. И. Клемпарской и соавт. Результаты экспериментов при введении сенсибилизирующей дозы
40 мкг были следующими: кожная проба — 0 баллов; тест дегрануляцни тучных клеток — 2±0,36 % — результат отрицательный; количество трансформированных клеток не превышало 5,7±0,92 % — результат отрицательный; количество клеток — продуцентов аутогемолизинов составляло 5,9±0,79 на 10 тыс. лейкоцитов. Таким образом, в принятых условиях эксперимента аллергенное действие ПЭГ-115 не было установлено, поэтому выявление сенсибилизирующих свойств при поступлении аллергена эпику-тарным и энтеральным путем в дозе <Ь1шсь мы считали нецелесообразным.
Литература. Алексеева О. Г., Дуева Л. А. Аллергия к
промышленным химическим соединениям. М., 1978. Клемпарская Н. И., Львицына Г. М., Шальнова Г. А. Аллергия и радиация. М., 1968. Красовский Г. Н. и др. — Гнг. и сан., 1970, № 3, с. 83—88.
Поступила 04.01.82
УДК в 13.632-074+615.9.015.2.015.4.074
А. К. Маненко
метод количественной оценки комбинированного действия на организм двух и более повреждающих
химических факторов
Львовский медицинский институт
В настоящем сообщении предложен методический прием, упрощающий количественную оценку действия на организм 2 и более повреждающих химических факторов внешней среды.
Для количественной оценки и выявления типа комбинированного и комплексного действия химических веществ в настоящее время используют несколько методов: графический метод Loewe, который имеет ограниченные возможности, так как не позволяет изучить совместное действие более 3 вредных факторов: расчетный метод на основе регрессионного анализа А. Я. Бройтмана для оценки газовых смесей при непостоянстве состава исходных компонентов; метод Finney, позволяющий оценивать комбинированное действие факторов, выраженных одними и теми же измерениями, но не дающий возможности оценить комплексное действие вещества (например, поступающего одновременно через рот и кожу, через рот и верхние дыхательные пути или всеми путями одновременно). Ball, Poz-zani и соавт.) подробно проанализировали достоинства и недостатки этого метода, а И. В. Савицкий и соавт. с успехом использовали метод Finney для анализа комбинированного действия пестицидов. Наконец, способ Ю. С. Кагана, разработанный на основе метода Finney, позволяет дать количественную оценку комбинированного и комплексного действия 2 или более любых повреждающих факторов.
Общим для указанных методов является то, что вначале проводится оценка повреждающего действия каждого .вещества в отдельности с определением LD50, CLM (или DE50), а также среднесмсртельных доз и концентрации смесей в применяемых соотношениях. Последующая оценка LD50, CL50 (или DE5o) производится, как правило, на основе пробит-аналнза кривых летальности одним из графических методов — по Миллеру—Тейнтнеру, Литчфильду — Унлкоксону (М. Л. Беленький) либо расчетом по В. Б. Прозоровскому.
Учитывая громоздкость проведения пробнт-анализа кривых летальности, особенно для комбинации химических веществ, нами (Б. М. Штабскнм и соавт., 1980) разработан методический прием, упрощающий определение среднесмер-тельных доз или концентраций отдельных химических веществ, который был модифицирован для количественной
оценки комбинированного и комплексного действия 2 и более повреждающих химических факторов. Суть его заключается в том, что в диапазоне доз ЬЭо—ЫЭюо график зависимости частоты летального исхода (в %) от дозы имеет вид енгмоидной кривой, причем сущность пробит-анализа сводится к спрямлению симметричной кривой на основе ее сходства с кривой нормального распределения путем выражения доз в единицах среднего квадратическо-го отклонения (а). Затем число таких единиц увеличивают для удобства на 5, получая соответствующие пробиты, л каждый из которых эквивалентен строго определенному проценту летальности. Считают, что зависимость между пробитами и логарифмами доз (дозами) близка к линейной. Однако дозы ЬО0 и ЬЭюо теоретически не существуют (теоретическая кривая приближается к 0 и 100 % асимптотически). Схема же прямая строится в сущности по 3 средним точкам, которые достаточно хорошо ложатся на прямую и без обращения к пробитам, так как в своей средней части любая сигмоидная кривая всегда может быть аппроксимирована прямой
При этом в отношении такой прямой сохраняет силу условие 2о=Ь081—а средняя ошибка (т) средне-смертельной дозы по Миллеру и Тейнтеру вычисляется по формуле:
2 а
т =—т= где N — общее количество животных в груп-
V N
пах, в которых погибло или выжило хотя бы одно животное (доверительные границы ЬО50 находят при Р=0,05 для числа степеней свободы — 1). Как видим, значения
ЬО0 и ЬОюо нигде в расчет не принимаются. Следовательно, объективно пробнт-анализ излишен, а для оценки ЬОзд в принципе достаточно испытать не более 3 доз вещества, одна из которых приводит к гибели менее 50 % животных, ф другая — более 50 %, а третья является промежуточной между ними. В этом диапазоне доз зависимость процента
1 Напомним, что вероятностную оценку ЬБбо вообще всегда можно получить непосредственно по енгмоидной кривой, не прибегая к технике пробит-анализа, например, методом Беренса и Шлоссера (М. Л. Беленький).
— 7.0 —
Таблица 1
Расчет среднесмертельной дозы смеси ГХЦГ + иинеб для белых крыс
Суммарная доза ГХЦГ + цниеб в частях от 1.0,« каждого ингредиента Е смеси
абс. %
2,00 10/10 100
1,33 10/8 80
0,67 10/4 40
0,33 10/1 10
0,20 10/0 0
0,13 10/0 0
0,77 (1,155—0,513) Эффект более чем аддитивный
летальности (у) от дозы (х) практически имеет вид прямой и может быть описана уравнением прямой с угловым коэффициентом (а):
Условная ЬО>|> смеси
по Литчфильду — Уилкоксону в частях от каждого ингредиента
у=ах+Ь,
(1)
а —
У 2 У1 . хг—х1 •
Ху — аХх
У-Ь
80—10 1,33—0,33
= 70 ; Ъ =
130-70-2,33
= — 11,033.
Согласно равенству (4), имеем:
¡/ + 11.033
Отсюда:
ьо60 =
70
50+ 11.033 70
= 0,871 ;
84+ 11,033 1^84 =-тп-= 1-357.
1ЛЭ„ =
70
16+11,033 70
= 0,386.
2а = 1,357— 0,386 = 0,971; ^=10-3=30; 2а 0,971
V N у 30
= 0,177.
где: Ь — свободный член. Значения а и Ь находим из нормальной системы Гаусса (Б. М. Штабскнй и соавт., 1979):
(2) (3)
где: ДГ| и х2 — значения 2 крайних и 3 испытанных доз (приводящих к гибели менее и более 50 % животных соответственно), (/I и 1/2 — соответствующие проценты летальности, п — количество испытанных доз, равное 3. Зная а и Ь, решаем равенство (1) относительно х:
Для /=30—1=29 при Р=0,05 табличное значение / = 2,05. Отсюда т/= 0,177-2,05=0,362. В итоге получаем 1Л>5о = = 0,871 (1,233—0,509), что практически совпадает с оценкой по Литчфильду — Уилкоксону.
Пример 2. Приводим пример расчета ЬО^ смеси гра-нозан + карбофос+цинеб для белых крыс при введении в желудок. Испытано 5 доз в частях от 1^5<> каждого веществ 1, 2/3, 1/3, 1/6, 1/10 (табл. 2).
Оценим ЬО50 аналогично приведенному выше примеру. При этом: *|=0,5; *г = 2,0; //1 = 10%; 1/2 = 60%;
х = 2,0+1.09 + 0,5 = 3,59; ¡/ = 60 + 30+10=100;
60—10 ____ . 100—33.33-3,59
а =
(4)
2—0,5 у + 6,551
33,33; Ь = ■
= 6,551 ;
__________, ^ 50 + 6,551
33~33— ' отсюДа =-зз~~зз- = ' ,696 ;
Затем, последовательно подставляя в (4) значения у, равные 50%, 84%, 16%, находим ЬЭи, 1Л5,6 и далее, как обычно, рассчитываем а, т, /л/, где / — критерий ^ Стьюдента.
Оценку комбинированного и комплексного действия 2 и более повреждающих факторов (при пероральном введении) мы проводили на примере наиболее широко применяемых пестицидов, используя универсальный метод Ю. С. Кагана, суть которого заключается в определении вещества А и Б в отдельности. Затем оценивают повреждающее действие комбинации веществ, причем экспериментально установленную ЬЭ^ смесей выражают в долях от каждого фактора и сравнивают с расчетной ЬОм для случая суммирования: из этого сопоставления вытекает количественная оценка наблюдаемого эффекта (степени потенцирования или антагонизма). Полученные сред-несмертельные дозы мы сопоставляли с расчетом по Литчфильду—Уилкоксону, причем оценку характера повреждающего действия проводили в соответствии с А. И. Штен-бергом и X. И. Лутсоя: если сумма долей равна 1 — суммирование эффекта, если она больше 1 — менее чем аддитивное действие, если меньше 1 — более чем аддитивное действие.
Пример 1. Приводим пример расчета ЬОи смеси гексахлорциклогексана (ГХЦГ)+цинеб для белых крыс при введении в желудок (табл. 1).
Оценим иЭэд методом 3 точек, отбросив и 1Л>юо, и сопоставим с расчетом по Литчфильду—Уилкоксону. При + этом:
*1 = 0,33; *2=1,33; (/, = 10%; //2 = 80%; д: =1,33+0,67+0,33 = 2,33; // = 80 + 40+10=130.
По формулам (2) и (3) находим:
84 + 6,551 „, . „ 16 + 6,551 ЬОв4 = зз.зз-« 2,71 ; LDlв = 33 33 = 0,676 ;
2ст = 2,71—0,676 = 2,034; N = 10-3 = 30;
2а 2,034 т = —7=- = V— = 0,371 ; УТУ /30
для / = 30—1=29 при Р — 0.05 табличное значение / = 2,05. Отсюда «!/ = 0,371-2,05 = 0,760. В итоге получаем 1^О50 = = 1,696 (2,456—0,936), что практически совпадает с оценкой по Литчфильду—Уилкоксону.
Пример 3. Приводим пример расчета ЬОзд для смеси гранозан + ГХЦГ+карбофос + цннеб для белых крыс при введении в желудок ЬО50 для каждого ингредиента составила соответственно 44, 450, 460, 1810 мг/кг. Испытано 5 доз смесн в частях от ЬОм каждого из веществ (табл.3).
Таблица 2
Расчет среднесмертельной дозы смеси гранозан + карбофос + цинеб для белых крыс
Суммарная доза Е смеси Условная ЬО»0 смеси
по Литчфильду —
гранозан+карбо- абс. % Уилкоксону в долях
фос + цинеб от ЬО,„
3,0 10/10 100
2,0 10/6 60
1,09 10/3 30 1,65
(2,55—1,0645)
0.5 10/1 10 Эффект менее че м
0,3 10/0 0 аддитивный
Таблица 3
Расчет среднесмертельной дозы смеси гранозан + ГХЦГ + карбофос -;- цинеб для белых крыс
Доза граноза Доза ГХЦГ Доза карбофоса Доза цннеба Суммарная лоза гра-нозан + ГХЦГ + карбо-фос+ци-неб Е смеси Условная ЬО,,, смеси в долях от ЬО„ по Лнтчфильду — уилкоксону
мг/кг в частях от LDl0 мг/кг в частях от LD,„ мг/кг в частях от LD,0 мг/кг в частях от LDt0 абс. %
44,00 29,33 14,66 7,33 4,40 1,0 2/3 1/3 1/6 1/10 450 300 150 75 45 1.0 2/3 1/3 1/6 1/10 460,00 306,67 153,30 76,67 46,00 1.0 2/3 1/3 1/6 1/10 1810,00 1206,67 603,30 301,67 181,00 1,0 2/3 1/3 1/6 1/10 4,0 2,67 1,32 0,64 0,40 10/10 10/6 10/3 10/1 10/0 100 60 30 10 0 2,18 (3,597—1,32) Эффект менее чем аддитивный
Оценим ЬЭ50 аналогично приведенным выше примерам. При этом:
дг, =0.64; *г = 2,67; (/1=10% ; (/2 = 60%; х = 2,67+1,32 + 0,64 = 4,63; (/ = 60 + 30+10=100; 60 — 10' 50
2,67 — 0,64
2,03
100 - 24,63-4,63
(/+4,676
= —4,676; 50+4,676
LD,
24,63 • отсюда LD»° = 24,63 = 2-21;
16 + 4,676 24,63
84+4,676 = 0,839; LD84 = 24 63 = 3,60;
2о = 3,60 — 0,839 =2,761; N = 10-3 = 30; 2а
т — z /— —
Vn
-^- = 0,504;
Кзо
для / = 30—1=29 при Р = 0,05 табличное значение /=2,05. Отсюда т/=0,504-2,05= 1,033. В итоге получаем ЬОи= = 2,21 (3,243—1,177), что практически совпадает с оценкой по Лнтчфильду—Уилкоксону.
В фармакологии оценки 1*и5о (вообще ЕОзд) нередко получают методом 2 точек. Пробнт-аналитический вариант последнего в изложении В. Ю. Урбаха включен в 10-е издание «Государственной фармакопеи СССР» (М., 1968) и, следовательно, является официальным. Метод предусматривает оценку 2 доз вещества, избранных с таким расчетом, чтобы частота регистрируемого альтернативного эффекта в одном случае составляла менее 50 %, а в друюм — более 50 %. Если при этом отказаться от замены частот на пробиты и от логарифмирования доз, технику расчетов можно упростить, используя уравнение прямой, проходящей через 2 точки:
У—У i
</2 —г/i
х2 —
(5)
как и ранее (естественно, при #=10-2 = 20 и /=20—1 = 19 табличное значение i = 2,09). LDg« = 0,0406-84 + 0,234 = 3,644; LD,6 = 0,0406-16 + 0,234=0,883; 2о = 3,644 -0,883 = 2.761;
2а
-^- = 0,6.7;
■ о л
Пример 4. Воспользуемся подходящими данными из примера 3 для расчета 1Л55о четвертой смеси методом 2 точек. При этом: =0,64; хг = 2,67; (/. = 10%; (/ = 60%; подставляя эти значения в равенство (5) и решая его относительно х, получаем: х=0,0406, (/+0,234. Отсюда ЬО50= =0,0406-50+0,234 = 2,264 Доверительные границы находим,
Vn у го
mt = 0,617-2,09 =1,289. В итоге имеем: LDM = 2,264 (3,553— 0,975). Эффект менее чем аддитивный. Все-оценки практически совпадают.
Нами выполнено более 100 контрольных расчетов LD50 двойных, тройных и четвертных смесей пестицидов; все результаты оказались идентичными вышеизложенным.
Таким образом, предложенный нами простой методический прием оценки комбинированного действия химических веществ при учете эффектов в альтернативной форме может найти широкое применение в токсикологических исследованиях для расчета LD50 двух и более повреждающих химических факторов.
Литература. Беленький М. Я■ Элементы количественной
оценки фармакологического эффекта. Л., 1963. Бройтман А. Я- — В кн.: Вопросы общей промышленной
токсикологии. Л., 1963, с. 9—16. Гжегоцкий М. #.. Маненко А. К. и др. — В кн.: Гигиенические и биологические аспекты применения пестицидов в условиях Средней Азии и Казахстана. Душанбе, 1978, с. 249—252.
Каган Ю. С. — Гиг. и сан., 1973, № 12, с. 89—91. Прозоровский В. Б. — Фармакол. и токсикол., 1962, № 1, с. 115—119.
Савицкий И. В., Балашов В. Е„ Светлый С. С. и др. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, вып. 6, с. 703—709. Штабский Б. М„ Красовский Г. Н„ Кудрина В. Н. и др. —
Гиг. и сан., 1979, № 9, с. 41—45. Штабский Б. М., Гжегоцкий М. П., Гжегоцкий М. Р. —
Там же, 1980, № 10, с. 49—51. Штенберг А. И.. Лутсоя X. И. — Цит.: Кустов В. В . Тиунов Л. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов. М., 1975, с. 12—19. Ball W. — Am. industr. Hyg. Ass. J., 1959, v. 20, p. 357—363. Finney D. J. Probit Analysis: A Statistical Treatment of Sigmoid Response Curve. London, 1952. Loewe S. — Klin. Wschr., 1927, Bd 6, S. 1077. Pozzani V., Weil C„ Corpenter C. — Am. industr. hyg. Ass. J., 1959, v. 20, p. 364—369.
Поступила 17.02.82
