CC BY
7
Растворение йодистого висмутила в кислотах-окислителях сопровождается выделением элементарного йода.
Активность выделенного препарата йода измеряют на сцинтилляционном (Nal) TI гамма-спект-рометре или на установке с торцовым счетчиком типа СБТ-13.
Чувствительность метода при использовании гамма-спектрометра с кристаллом (Nal)Tl размером 150x100 мм для йода-131 составляет 0,37Бк на
ЛИТЕРАТУРА. Лаврухина А. К., Малышева Т. В., Павлоцкая Ф. И. Радиохимический анализ. М., 1963. Методы радиохимического анализа. М., 1967. Ровинский Ф. Я., Иохельсон С. Б., ЮшканЕ. И. Методы
1 пробу с ошибкой измерения +20%, при измерении препаратов йода-131 на малофоновой установке с торцоЕЫМ счетчиком типа СБТ-13 она составляет 0,07Бк на 1 пробу с ошибкой ±25 %.
Метод прост в исполнении, не требует сложной аппаратуры, дорогостоящих и труднодоступных реактивов и может быть рекомендован для контроля содержания радисизотопов йода в различных объек- щ тах в присутствии сложной смеси продуктов деления и наведенной активности.
анализа загрязнения окружающей среды. М., 1978. Радиохимия хрома, мышьяка, кадмия и галогенов.
Пайк Ж., Бсрд Г., Дево Дж. и др. М., 1964.
Поступила 10.12.80
УДК 615.462.099.07.57.085.23
Канд. мед. наук В. Г. Лаппо, канд. биол. наук В. И. Тимохина, канд. мед. наук В. П. Яценко, канд. биол. наук Г. А. Пхакадзе, И. А. Галатенко, доктор хим. наук Т. Э. Липатова, В. П. Шуклинов, В. В. Шумилина
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА ТКАНЕВЫХ КУЛЬТУР В ТОКСИКОЛОГИИ МЕДИЦИНСКИХ
ПОЛИМЕРОВ 1
ВНИИ и испытательный институт медицинской техники Мин?дргЕа СССР, Москва; Институт органической химии "АН УССР, Киев; Кигвский медицинский институт; Институт проблем онкологии им. Р. Е. Кавецкого АН УССР, Киев
Цель данной работы — выявление корреляции между результатами изучения токсичности полимерных материалов, полученных методом тканевых культур и в эксперименте на животных.
Наиболее часто для этих целей, особенно при изучении пленочных полимерных материалов, применяются стабильные, перевиваемые клеточные линии, что позволяет получать качественные и количественные данные для токсикологической оценки изучаемых объектов (Wilsnack; А. Ф. Бойко; Fell). Однако исследователи, отмечая, что стабильные линии генетически и метаболически отличаются от клеток организма, рекомендуют использовать тканевые и органные культуры.
В качестве объектов исследования были взяты полимерные пленки, служащие мембранными элементами оксигенаторов и емкостями для хранения крови и ее компонентов. Основой пленки «Влаце-фан» является ацетат целлюлозы. При ее изготовлении использованы лапрол, метиленхлорид, метанол и глицерин, остаточные количества которых способны мигрировать в организм и давать токсический эффект. Нетоксичный поливинилхлоридный пластикат марки ПМ-1/42 был подвергнут автокла-вированию при 110 °С в течение 60 мин с последующей подсушкой сухим воздухом. Предполагалось, что стерилизация в указанном режиме вызовет в материале деструктивные изменения. Пленка «Сигма»
1 Токсикологические исследования Н. М. Каминской и В. И. Долгополовым.
вымол иены
имела сетчатую структуру и была изготовлена из силоксанового каучука, армированного капроном (последний мог служить источником мономера— капролактама).
Все указанные полимеры были изучены в 3 сериях экспериментов: I — использование испытуемых полимерных материалов в качестве подложек для эксплантатов тканевых культур, II — применение полимерных подложек для культивирования синхронизированных культур, III — введение крысам вытяжек из материалов в подострых токсикологических экспериментах.
В I серии метод тканевых культур использовали следующим образом. Стерильные пленочные образцы размером 0,5x0,5 см помещали во флаконы Карелля, на них помещали эксплантат подкожной клетчатки белых беспородных крыс, затем добавляли питательную смесь, состоящую из гусиной плазмы, среды № 199 и эмбрионального экстракта. После формирования твердой фазы во флакон вносили смесь лошадиной сыворотки и среды № 199 (жидкая фаза). Жидкую фазу меняли каждые 3 дня. Наблюдения за ростом и превращением клеточных элементов проводили на 3, 5, 7, 10 и 14-е сутки от начала эксплантации. Контролем служили культуры, не содержащие полимерных образцов. Всего выполнено 168 эксплантаций.
Во II серии при использовании фибробластиче-ских клеток линии L трансформированной соединительной ткани исследуемые пленки полимерных образцов укладывали на дно пенициллиновых фла-
w
конов, после чего туда добавлял и по 2 мл питательной среды, состоящей из 10% сыворотки и 45 % среды № 199, содержащей 25 ООО клеток в 1 мл. Культуру инкубировали при 37 °С. Жидкую фазу меняли каждые 3 дня. Культуру выращивали на протяжении 10 дней до образования монослоя в контроле. На 10-е сутки питательную среду сливали, клетки фиксировали 5 мин 96е этиловым спиртом и окрашивали гематоксилин-эозином. Среднее число клеток считали в 20 полях зрения (ув. 10Х х 25X40) в каждом препарате. Всего произведен 21 посев.
В токсикологических экспериментах белым беспородным крысам в течение 1*/г мес через день внут-рибрюшинно вводили вытяжки из испытуемых образцов. Вытяжки готовили на дистиллированной воде при соотношении поверхности полимера к объему модельной среды, равном 1 : 1. Их выдерживали в течение суток при 37 °С. Контрольные животные в том же режиме получали дистиллированную воду.
Наблюдали за динамикой массы тела, общим состоянием, функцией центральной нервной системы по суммационно-пороговому показателю. Определяли состав периферической крови, количество гистамина, активность трансаминаз крови, соотношение белковых фракций сыворотки крови и содержание мочевины в крови. Функцию почек оценивали по диурезу и количеству белка в моче. В конце эксперимента рассчитывали коэффициенты массы внутренних органов. Кроме того, проводили гистологическое исследование структуры внутренних органов крыс.
Ниже представлены результаты токсикологического исследования образцов полимерных пленочных материалов.
При изучении токсических свойств пленки «Влацефан» методом эксплантации тканевой культуры в качестве критерия роста использовали картину, наблюдаемую в контрольной пробе, не содержащей полимер. При этом первые признаки роста, проявляющиеся миграцией единичных фибробластиче-ских элементов, отмечались к концу 3-х суток. В дальнейшем активность роста фибробластических элементов увеличивалась, и к 5-му дню культивирования площадь роста была представлена двумя зонами: непосредственно к эксплантату прилегала компактная зона из клеток веретеновидной или полигональной формы, за ней происходило формирование пучков и тяжей клеток, образующих сете-видную зону. На 7-е сутки зона роста отчетливо разделялась на три части: компактную, сетевидную и самую наружную — зону единичных мигрирующих клеток. На 10-е сутки выявлены признаки дегенеративных изменений как фибробластических элементов, так и фибробластоподобных клеток. На 14-е сутки популяция клеток вступала в стадию выраженной дегенерации.
Характер роста фибробластических элементов на полимерных подложках образца «Влацефан» значительно отличался от такового в контроле. На 3-й
сутки мигрировало незначительное количество клеточных элементов, при этом наблюдалась более выраженная разобщенность клеток и вариабельность их форм с преобладанием полигональных. На 5-е сутки в связи с незначительным увеличением количества клеток формирующиеся зоны роста занимали меньшую зону, чем в контроле. В зонах роста в этот период встречались клетки округлой формы с вакуолизированной цитоплазмой, что характерно для начала дегенеративных изменений. Для 7— 10-х суток после эксплантации было характерно усиление дегенеративных изменений.
При наблюдении за синхронизированными культурами установлено, что через 7 сут культивирования на пленке «Валцефан» в поле зрения была 81 клетка (в среднем 81,33±9,66), в то время как в контроле — 103 (в среднем 103,33± 16,8).
Определенная токсичность вытяжек из пленки обнаружена в эксперименте на животных. Статистически достоверно был увеличен суммационно-пороговый показатель и снижена активность алани-новой трансаминазы. При микроскопическом исследовании внутренних органов животных отмечены значительное раздражение клеток Купфера и пролиферативная реакция в виде гиперплазии ре-тикулоэндотелиальных элементов печени. Кроме того, выявлена гиперплазия круглоклеточных элементов вокруг сосудов легких и сердца.
Как видно из приведенных данных, при исследовании пленки «Влацефан» различными методами установлена корреляция между реакцией культур тканей и клеток и реакцией целостного организма.
Подобные закономерности обнаружены при изучении поливинилхлоридного пластиката ПМ-1/42, стерилизованного автоклавированием. При культивировании на образце подкожножировой клетчатки во все сроки наблюдения миграции фибробластических элементов не отмечено. В синхронизированных культурах обнаружен полный лизис клеток. В токсикологическом эксперименте у подопытных животных найдены изменения периферической крови, ферментативной функции печени (повышение активности аминотрансфераз), реактивности организма (увеличение количества углобулинов, изменение содержания гистамина в крови). При микроскопическом исследовании внутренних органов в печени отмечено раздражение клеток Купфера, а также расширение и кровенаполнение центральных вен и междольковых сосудов. При гистохимическом исследовании обнаружено снижение активности щелочной фосфатазы в эндотелии капилляров миокарда.
При изучении пленки «Сигма» тремя методами получены противоречивые результаты. Рост клеточных элементов на образцах этого полимера заметно отличался от наблюдаемого в контроле. Первоначально достаточно интенсивная миграция клеток на полимерную подложку и последующий рост не сопровождались формированием типичных зон роста и большая часть клеток, имеющих вакуоли-зированную цитоплазму, к началу 7-х суток после
эксплантации вступала в фазу полной дегенерации. В синхронизированных культурах на 7-е сутки отмечалось уменьшение числа клеток в поле зрения (62,3± 17,01 против 103,3± 16,8 в контроле). Эти результаты как будто свидетельствовали о токсичности пленки «Сигма». Однако в токсикологическом эксперименте патологических изменений функционального состояния организма подопытных животных не выявлено. Такое различие в результатах эксперимента с культурами тканей и in vivo, по нашему мнению, можно объяснить особенностью сетчатой структуры пленки, которая механически препятствовала росту клеточных элементов.
Выводы. 1. Использование в экспериментах
ЛИТЕРАТУРА. Бойко А. Ф. — Арх. анат., 1969,
№ 2, с. 67—71. Fell Н. В. — J. exp. Biol., 1972, v. 57, p. 1 — 13.
методов исследования токсичности полимерных материалов на культурах тканей подкожной клетчатки крыс и синхронизированных культурах фибро-бластических клеток линии L позволяет получить определенную информацию о цитотоксичностн изучаемых объектов.
2. Между характером действия полимерных материалов на целостный организм и'культуру тканей имеется корреляция.
3. Метод оценки токсических свойств полимеров с помощью тканевых культур требует дальнейшей разработки с учетом физических свойств (структуры, агрегатного состояния и др.) материалов.
Wilsnack R. — Biomater. Med. Devices. Artif. Organs,
1976, v. 4, p. 235—261.
Поступила 20.02.80
Обзоры
УДК 613.34:628.162.84
Е. П. Сергеев, Н. П. Елаховская, А. Ф. Скворцов
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ОБРАЗОВАНИЕМ ХЛОРОФОРМА В ПРОЦЕССЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВЫХ ВОД
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В последние годы в научной литературе широко освещается проблема образования в питьевой воде, прошедшей очистку и обеззараживание хлором, ряда хлорорганических веществ, таких, как хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, три-хлорэтилен, тетрахлорэтилен, бромдихлорметан, дибромхлорметан, и многих других. Ж. Стефанов и Г. Николчев, Morris и McKav, Bellar и соавт., Rook, Stevens и др. в своих работах приходят к единому мнению, что хлорирование питьевой воды приводит к образованию галлоидных соединений в результате реакции свободного хлора с органическими веществами, присутствующими в воде источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Особое внимание уделяется образованию хлороформа, который чаще всего и в наибольших количествах образуется в питьевой воде. Можно предположить, что образование хлорорганических веществ в основном зависит от качественного и количественного состава органических веществ, содержащихся в воде и вступающих в реакцию со свободным хлором. Fulding и Packham, изучавшие основные источники поступления органических соединений в водоемы и питьевую воду, считают, что общее содержание органических соединений в питьевой воде не превышает 20 мг/л. Из них большую часть
составляют органические соединения природного-происхождения — гуминовые и фульвокислоты, белки, аминокислоты, углеводы и полисахариды. Но значительно большую потенциальную опасность представляют органические соединения антропогенного происхождения. Kaiser и Lawrence утверждают, что одним из источников образования хлороформа могут быть высокомолекулярные полимеры, используемые в качестве коагулянтов при во-доподготовке.
Voussefi и Zenchelsky обнаружили образование хлороформа в эксперименте путем воздействия свободного хлора при pH 7,0 и температуре 22 °С на такие органические соединения (в количестве 10 мг/л), как D-глюкоза, дубильная, гуминовая, ванилиновая и галловая кислоты, присутствующие в воде в естественных условиях.
О. Л. Левентон, М. Р. Петрановская и соавт.,. Fishbein приводят данные, полученные Агентством по охране среды США, с характеристикой качества питьевой воды в 80 городах США. В каждой из водопроводных систем этих городов было обнаружено наличие хлороформа на уровне 0,3—311 мкг/л; в исходной же воде он не был найден.
Хейнонен сообщает, что в Финляндии, где водоснабжение осуществляется в основном за счет по-
