CC BY
9
Режим работы прибора был следующим: ускоряющее напряжение 2 кВ, ток эмиссии катода 1,5 MA, ионизирующее напряжение 50 эВ.
Спектры ПМР сняты на приборе НА-100 фирмы «Вариан» с рабочей частотой 100 мгГц. В качестве внутреннего стандарта использовали ТМС, растворителем служил дейтерированный хлороформ.
Выводы
1. Проведена структурная'идентификация соединений в хлороформен-ных экстрактах водных вытяжек пищевых резин марок ПРС-3 и ПРС-4. Использованы методы молекулярной масс-спектрометрии и ПМР.
2. В результате изучения масс-спектров индивидуальных соединений, входящих в рецептуру указанных резин, найдены аналитические пики ионов как для отдельных ингредиентов, так и для продуктов их термического разложения. При идентификации соединений с одинаковым молекулярным весом использован метод изотопного распределения интенсивностей пиков ионов в масс-спектре.
3. Найдено, что в водную среду, контактирующую с пищевыми резинами исследованных марок, переходят следующие соединения: пиперидин, N-пиперидинтиаль, Дг-пиперидин, дипентаметилентиурам, смешанная соль дитиокарбамат и бисульфид цинка, бисульфид цинка, образующиеся в ходе превращений ускорителей при вулканизации, пластификатор—диоктил-фталат и продукт его превращения — фталат цинка, а также антиокси-дант — 2,4,6-три-третичный бутилфенол.
'ЛИТЕРАТУРА. Блох Г. А. Органические ускорители вулканизации кау-чуков. Л., 1972., с. 336. — Догадкин Б. А., Шершнев В. — «Коллоид, ж.», 1959, т. 21, № 2, с. 244. — К л ю е в H.A., Хмельницкий P.A., Никитин С. Б. и др. — «Ж. орган. химии», 1971, т. 7, № 10, с. 2038. — Полякова A.A., Хмельницкий Р. А. Масс-спектрометрия в органической химии. Л., 1972. — Хмельницкий Р. А., Клюев Н. А., Никитина С. Б. и др. — «Ж- орган, химии», 1971, т. 7, № 2, с. 391. — Бейнон Дж. Масс-спектрометрия и ее применение в органической химии. М., 1964. — Эмсли D., Финей Дж., Сатклиф Л. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. М., 1968. — В 1 а с k D. R., McFadden W. H., Corse J. W. — «J. phvs. Chem.», 1964, v. 68, p. 1237. — Cooks R. G., Howe I., Tam S.W., Williams D. H. — «J. Am. chem. Soc.», 1968, v. 90, p. 4064. — Djerassi C., Fenselau C. — Ibid., 1965, v. 87, p. 5756. — H e с к 1 e y P. R., Holán D. G., Hughes A. N. et a. — «Cañad. J. Chem.», 1970, v. 48, p. 3827.— Holm A., Schroll G. — «Acta scand.», 1972, v. 26, p. 415.— R e e d R. J., R e i d W. K. — «J. Chem. Soc.», 1963, p. 5933. — Thomson J. В., Brown P., Djerassi C. — «J. Am. chem. Soc.», 1966, v 88, p. 4049. — T o u J.C. — «J. phys. Chem.», 1971, v. 15, p. 1903.
Поступила 23/V 1975 Г.
Обзоры
УДК 614.6:54]-07:612.6.052+612.6.052.014:6! 4.7](047)
В. Н. Фоменко, М. Г. Домшлак, Л. Д. Катосова
МУТАГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (Обзор литературы за 1972—1974 гг.)
Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Изучение результатов отдаленных проявлений воздействия химических агентов на человека и животных получило широкое развитие, что способствовало накоплению многих научных фактов.
На основании полученных ранее данных были сформулированы некоторые рекомендации, имеющие важное значение для теоретической' и практической медицины (И. В. Саноцкий; И. В. Саноцкий и соавт., 1969, 1974; И. А. Захаров; Н. П. Бочков, 1972). Литература последних лет по рассматриваемому вопросу освещена в обзорах В. Н. Фоменко, Ю. Л. Шапиро и соавт., А. И. Куринного и М. А. Пилинской и др.
Исследователи, как и прежде, обращают внимание на увеличение числа случаев рождения детей с аномалиями развития (S. Seipezynski и J. Slipezynska; Stengel). Это явление связывают с нарастающим химическим загрязнением атмосферы, интенсивной химизацией сельского хозяйства, бесконтрольным употреблением лекарств во время беременности (Ю. Л. Шапиро и соавт.; Pumpianski; Badz и соавт.) и т. д.
Учитывая серьезную социальную опасность расширения контакта людей с химическими соединениями в быту и на производстве, ученые всего мира настоятельно призывают к своевременной оценке мутагенной опасности всех вновь синтезируемых химических веществ и проверке уже известных, особенно широко распространенных соединений. Не случайно поэтому только за 3 последних года затрагиваемые нами вопросы рассматривались на разнообразных научных форумах, проводившихся в СССР и за рубежом, — конференции гигиенических институтов АМН СССР, посвященной методическим подходам к изучению и оценке токсических факторов внешней среды (Москва, 1973), 2-м Всесоюзном симпозиуме «Молекулярные механизмы генетических процессов: мутагенез и репарация» (Москва, 1973), международном симпозиуме по определению мутагенного воздействия веществ, находящихся во внешней среде (Прага, 1973), международной конференции «Доза и эффект химических мутагенов и их метаболическая активация и инактивация» (ФРГ, 1973), 2-м ежегодном симпозиуме «Мутагенное действие окружающей среды на человека» (Япония, 1974), заседании общества генетиков «Мутагенное действие окружающей среды» (США, 1974), всесоюзной научной конференции «Лабораторные животные в медицинских исследованиях» (Москва, 1974).
При составлении настоящего обзора были использованы доклады указанных выше конференций и симпозиумов, а также работы, опубликованные в периодической отечественной и зарубежной печати и посвященные изучению мутагенного действия химических соединений.
Мутагенные эффекты и химические мутагены. Различные химические агенты могут оказывать влияние на генетический аппарат соматических и половых клеток. В первом случае результаты воздействия проявляются у самого индивидуума, непосредственно контактирующего с химическими соединениями; они могут обнаруживаться даже в отдаленном периоде его жизни в виде преждевременного старения, повышения общей заболеваемости, развития злокачественных новообразований и т. д. (Н. П. Бочков; И. М. Нейман). Во втором случае генетическое влияние химических продуктов сказывается лишь на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки. Поэтому реальная опасность современного химического окружения трудно поддается точному учету (Н. П. Бочков, 1973).
Необходимо иметь в виду, что неопасные в генетическом отношении исходные продукты, подвергаясь трансформации в окружающей человека среде, могут становиться активными мутагенами (И. А. Захаров). В публикациях последних лет содержатся сведения о мутагенной опасности ряда химических соединений. Доказана мутагенная опасность химических соединений при цитогенетическом обследовании людей. Например, установлено повышение количества хромосомных аберраций в периферической крови рабочих, участвующих в производстве и применении хлоропрена (Л. Д. Катосова; В. Н. Фоменко и Л. Д. Катосова), после острого отравления фосфорорганическими инсектицидами (van Trinh Bao и соавт.) и при применении иммуносупрессивных средств (Dobos Matild и соавт.). В то же время не выявлено существенного влияния на характер и частоту
хромосомных аберраций у человека при контакте с бензолом, этиленими-ном, свинцом и диметилсульфатом (Gath и Thiess). Однако относительно высокий уровень хромосомных аберраций у лиц контрольной группы (по сравнению с данными других авторов) делает сомнительными результаты этих авторов и не позволяет безоговорочно судить о безвредности перечисленных химических агентов для человека. Заслуживает внимания вопрос о механизме действия химических мутагенов и зависимости эффекта от структуры соединения. Однако работ, посвященных этому вопросу, немного. Практическое значение имеет работа К. Н. Яковенко и соавт. о мутагенной активности производных этиленимина; авторами показано, что цитогенетическая эффективность веществ определяется не только числом функциональных групп, но и их расположением в молекуле.
В профилактической токсикологии при оценке генетической опасности химических соединений серьезная роль отводится соответствующим экспериментам. Поэтому на основании данных, опубликованных в последние годы, мы попытались рассмотреть наиболее важные, с нашей точки зрения, положения, способствующие более эффективному решению задач по гигиеническому ограничению количества химических соединений, вводимых в окружающую человека внешнюю среду.
Методы и объекты исследования. В анализируемых нами работах широко использовали цитогенетические методы и метод доминантных летальных мутаций. Наиболее распространенным объектом цитогенетиче-ских исследований является культура лейкоцитов периферической крови человека (Н. П. Бочков, 1973; Kucerova). Этот объект используется для изучения мутагенного эффекта как in vivo, так и in vitro. В некоторых случаях исследователи использовали культуры эмбриональных фибробла-стов человека и клеток из амниотической жидкости (Н. П. Бочков, 1973; Schmid).
В эксперименте на животных цитогенетическому анализу подвергаются главным образом клетки костного мозга. В последнее время наряду с указанными цитогенетическими методами используют микронуклеарный тест (Richardson; Farrow и соавт.). При цитогенетическом анализе половых клеток целесообразно исследовать половые клетки на премейотических стадиях, так как индуцированные хромосомные аберрации могут сохраниться в течение всего репродуктивного периода. Одним из видов таких генетических нарушений являются реципрокные транслокации, которые не вызывают гибели клеток при делении, передаются потомкам и могут служить причиной наследственных заболеваний. Установлено возникновение таких транслокаций в сперматогониях мышей при воздействии мутагенов в относительно малых дозах (А. М. Малашенко и А. И. Суркова, 1973; Goetz; Sram и Zudova; M. Г. Домшлак и соавт.).
Для определения мутагенного эффекта веществ при действии на животных необходимо учитывать частоту возникновения доминантных летальных мутаций на протяжении всего цикла сперматогенеза (1—8 нед). Подобное требование объясняется тем, что генетический аппарат половых клеток на разных стадиях сперматогенеза обладает неодинаковой чувствительностью к действию различных химических агентов (Kramer; Adler; Ehling; Generoso и соавт.; Sram; M. Г. Домшлак и соавт.). Для выявления мутаций такого рода в мейотических клетках (стволовых сперматогониях) следует анализировать частоту мутаций через 2V2—3 мес после окончания затравки животных.
Для определения точковых мутаций в последнее время стали прибегать к методу промежуточного хозяина («Host-mediated-assay»), где в основном в качестве индикаторного организма, вводимого млекопитающим, служат микроорганизмы (А. П. Фонштейн и соавт.; И. А. Захаров; cerna; Mailing и Frantz).
При определении мутагенного эффекта химических соединений нередко большей разрешающей способностью обладают методы доминантных
летальных мутаций и цитогенетический анализ клеток костного мозга, чем метод промежуточного хозяина (А. П. Фонштейн и соавт.; Frohberg и Bauer; Kramer). Высказывается предположение, что различие в чувствительности рассматриваемых методов объясняется как процессами метаболизма, так и восстановительными процессами, неодинаково протекающими в клетках млекопитающих и микроорганизмов.
Для определения точковых мутаций in vivo служит также метод ло-кусных мутаций (Ehling), требующий использования большого количества животных. Необходимо учитывать, что различные виды и даже линии животных неодинаково чувствительны к мутагенам (А. М. Малашенко и Н. И. Суркова, 1973; Frohberg). Поэтому в СССР для генетических исследований предложена новая гибридная линия мышей (тетрагиб-риды), отличающаяся высокой жизнеспособностью и стабильностью показателей (высокая плодовитость, небольшая вариабельность в весе и размерах тела).
Подводя итоги анализа данных о методах исследования мутагенных свойств химических агентов, следует указать на то, что международный симпозиум в Праге (1973) рекомендовал использовать в этих случаях комплекс методов — цитогенетический на соматических тканях животных и доминантных летальных мутаций.
Зависимость мутагенного эффекта от дозы и длительности воздействия. Установлена линейная заивисимость частоты мутации (при однократном воздействии) от дозы триэтиленмеламина (Matter и Generozo; Arnold и соавт.), трифтопромазина (Peterson, Legator, 1973), этилметансульфоната (Generoso и соавт.), митомицина (Adler), гикантона метансульфоната (Green и соавт., 1973), лизергиновой кислоты диэтиламида (Sram и Zudowa) и трис-1-(2-метилазиридинила) (Richardson). Эта зависимость позволила установить пороговые уровни для таких веществ, как триэтиленмеламин, трифторпро-мазин и гикантона метансульфоната. При действии хлорорганического пестицида ДДБ кривая доза — эффект имела S-образный характер по выходу мутаций как в половой, так и в соматической ткани (г=±0,94) (В. Г. Матвеева и соавт.). Известно, что обычно мутагенный эффект в соматических клетках проявляется в ранние сроки после однократного воздействия химических соединений. Однако в некоторых случаях в связи с асинхронностыо созревания клеток костного мозга (Н. П. Бочков, 1973) частота хромосом может повышаться в отдаленные сроки после воздействия вещества (В. Н. Фоменко и соавт.; Л. Д. Катосова; В. Н. Фоменко и Э. Е. Стрекалова).
Показана зависимость мутагенного эффекта от концентрации вещества при хроническом воздействии морфолина (В. Н. Фоменко и соавт.), окиси этилена (В. Н. Фоменко и Э. Е. Стрекалова), этиленимина и хлоропрена (Л. Д. Катосова), гранозана, севина и каптана (В. И. Вашакидзе). Данные литературы последних лет позволили проанализировать зависимость цитогенетического эффекта веществ от времени их воздействия. Показано, что как при энтеральном (ДДТ, гептахлор, линдан, бутиловый эфир 2,4-Д и 2,4,5-Т, прометрин), так и при ингаляционном (окись этилена) воздействии цитогенетический эффект у животных достигает максимального значения в первой половине периода применения веществ (V2—2V2 мес). Впоследствии же, несмотря на продолжающийся контакт с химическими агентами, происходит стабилизация или уменьшение цитогенетического эффекта (В. Н. Фоменко и соавт.).
При действии некоторых соединений (этиленимин, пестициды ДДБ) наблюдается волнообразное проявление цитогенетического эффекта (Л. Д. Катосова; В. Г. Матвеева), выражающееся в смене стадий компенсации и декомпенсации патологического процесса. Показано изменение частоты мутаций при введении животным дробных доз химических соединений по сравнению с однократной суммарной дозой (Sram и Zudova; Frohberg и Bauer).
Заключение
Таким образом, анализ литературы показывает, что при изученииТму-тагенного действия химических соединений наибольшее внимание уделяется методическим подходам и разработкам наиболее адекватных тест-систем. Для выявления мутагенного действия рекомендуется использование цитогенетического анализа клеток соматических тканей животных и человека, метода доминантных летальных мутаций и метода промежуточного хозяина.
Достаточно подробно разбирается вопрос о зависимости мутагенного эффекта от дозы и времени воздействия, а также об установлении пороговых уровней.
Вместе с тем в работах по рассматриваемой проблеме все еще слабо отражается связь между химической структурой веществ и способностью вызывать мутагенный эффект, что является основой прогнозирования мутагенной опасности ядов.
ЛИТЕРАТУРА. Бочков Н. П. — В кн.: Вопросы гигиенического нормирования при изучении отдаленных последствий промышленных веществ. М., 1972, с. 13— 16.— Вашакидзе В. И. Сборник трудов Научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний им. Махвиладзе, 1973, т. 13, с. 189—195.—Домшлак М. Г., Чиркова Е. М., Стрекалова Э. Е. — В кн.: Лабораторные животные в медицинских исследованиях. М., 1974, с. 42—44. — Захаров И. А. Тезисы докладов 2-го Всесоюзного симпозиума «Молекулярные механизмы генетических процессов. Мутагенез и репарация». М., 1973, с. 139. — Катосова Л. Д. Оценка опасности мутагенного действия этиленимина и хлоропрена. Автореф. дис. канд. М., 1973. — К у р и н н ы й А. И., Пилинская М. А. — »Цитология и генетика», 1974, № 4, с. 342—373. — Мала-шенко A.M., Суркова Н. И. — В кн.: Генетика лабораторных животных и эксперимент. М., 1974. с. 22—23.—Они же.— «Генетика», 1973, № 4, с. 147—149. — Матвеева В. Г. — Тезисы докладов 2-го Всесоюзного симпозиума «Молекулярные механизмы генетических процессов. Мутагенез и репарация». М., 1973, с. 21—22. — Матвеева В. Г., Керкис Ю. Я., Экштат Б. Я-—«Гиг. и сан.», 1973, № 1, с. 94—97.— Нейман И. М. — В кн.: Материалы 1-го симпозиума «Канцерогенные N-нитрозосоединения — действие, синтез, определение». Таллин, 1973, с. 55—56. — С а -ноцкий И. В. — В кн.: Токсикология и гигиена продуктов нефтехимии и нефтехимических производств. Ярославль, 1968, с. 15—16.—Ca ноцкий И. В., Фоменко В. Н., Сальникова Л. С. и др. Методы экспериментального исследования по установлению порогов действия промышленных ядов на генеративную функцию. М., 1969, с. 30. — С а н о ц к и й И. В., Фоменко В. Н., 3 а е в а Г. Н. и др. — «Ж. Все-союзн. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1974, № 2, с. 146—158. — Фоменко В. Н. — В кн.: Отдаленные последствия влияния на человека химических веществ, применяемых в промышленности и сельском Хозяйстве. Вып. 1. М., 1969, с. 66, 102. — Фоменко В. Н., Катосова Л. Д. — «Научные труды Казанск. мед. ин-та», 1973, т. 42, с. 33—36. — Фоменко В. Н., Стрекалова Э. Е. — В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. Вып. 13. М., 1973, с. 51—58. — Фоменко В. Н., Стрекалова Э. Е., Катосова Л. Д. и др. — В кн.: Фармакология. Химиотерапев-тические средства, токсикология. Проблемы токсикологии. Т. 5. М., 1973, с. 128—145. — Фонштейн А.П., Винклер Г. Н., Лаврецкая Э. Ф. и др. — Тезисы докладов 2-го Всесоюзного симпозиума «Молекулярные механизмы генетических процессов. Мутагенез и репарация». М., 1973, с. 144. — Шапиро Ю. Л., Вайнтруб М. Ф., Гринберг И. Н. и др. — «Ж- невропатол. и психиатр.», 1972, № 6, с. 934—940. — Яковенко К. H., А ж а е в С. А., Бочков Н. П. — «Генетика», 1974, № 10, с. 135—143. —Adler J. D. — « Mutât. Res.», 1973, v. 21, p. 20. — А г n о 1 d D. W.. Kennedy G. L., Keplinger M. L. — Ibid., 1974, v. 26, p. 459. — В a d z F. M., R a g a a S., В a d z. — Ibid., p. 529—534. — van Bao T. et a. — «Humangenetik», 1974, Bd 24, S. 33. — D o b о s M a t i 1 d, F e k e t e G y e г g y, Schüler Der so. — «Orv. Hetil»., 1973, v. 114, N 33, p. 1987. — E h 1 i n g U. A. — «Mutât Res.», 1973, v. 21, p. 29. — F a г r o w M. G. — Ibid., 1974, v. 26, p. 401—405.— Frohberg H., Bauer A. — «Arzneimittel-Forsch», 1973, В d 23, S. 230—236. — G a t h J., T h i e s s A. M. — «Zbl. Arbeitsmed», 1972, Bd 12, S. 357—361. — G r e e n S., S a u г о F. M., Legator M. S. — «Mutât Res.», 1973, v. 17, p. 239—244. — Kramer M. — «Agents and actions», 1972, v. 3, N2, p. 118.—Mailing H. V., F r a n t z C. N. — «Mutât Res.», 1974, v. 25, p. 179—186. —Matter В. E., Generoso W. M. — Ibid., 1973, v. 21, p. 41. — R i с h a r d s о n J. C. — «Mutât Res»., 4 1974, v. 26, p. 391—394. — Sc h m i d W. — «Tuangle», 1972, v. 11, p. 91—102. —
Stengel H. — «Protectio Vitae», 1972, v. 17, p. 121 —125. — S r a m R. J. — «Folia biol. (Praha)», 1972, v. 18, p. 367—373. — S ram R. J., Zu do va Zd. — Ibid., 11973, v. 19, p. 45—51. —S ram R. J., Goetz P. — «Mutât. Res.», 1974, v. 26, p. 523—528.
Поступила 5/VIII 1975 r.
