20. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В.//Тт. и сан,—
1983, —№ 6, —С. 4-7.
21. Сидоренко Г. И. // Там же. — 1984. — № 9. — С. 4—8.
22. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В., Федосеева В. Н. и др.//Там же.— 1985. — № 8, —С. 4—8.
23. Соколовский В. Б., Журков В. С. //Там же.— 1982.— № П. —С. 7-11.
24. Тутельян В. А. //Вести. АМН СССР. — 1984. — № 8,— С. 84—89.
25. Усатова Е. А. //Гиг. и сан. — 1985. — № 2, —С. 89—90.
26. Bresnick Е„ Fold.es R.. Hines R. // Pharmacol. Rev. —
1984, —Vol. 36, N 2. — Suppl. — P. 43—51.
27. Brouzetti C. // European Environmental Mutagen Society: 14th: Abstracts. Annual Meeting.— Moscow, 1984. — P. 78—78.
28. Castonguay A., Rivenson A., Trushin N. et al. // Cancer Rev.—1984, —Vol. 44, N 6.— P. 2285—2290.
29. Dahl A. R., Hadley W. M. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1983, —Vol. 67, N 2.— P. 200—205.
30. Degraeve N. // European Environmental Mutagen Society Annual Meeting, 14th: Abstracts. — Moscow, 1984.— P. 112—112.
31. Farber E. // Biochim. biophys. Acta.— 1984,—Vo'.. 738,— P. 171—180.
32. Farber J. L„ Gerson R. J. // Pharmacol. Rev. — 1984. — Vol. 36, N 2, —Suppl.—P. 71—75.
33. Feighery C. // Irish med. J. — 1984. — Vol. 77, N 6.— P. 157—158.
34. Fujuia S„ Suzuki M.. Peisach J., Suzuki T. // Chem.-Biochem. Interact.— 1984,— Vol. 52, N 1, —P.' 15—37.
35. Goldberg A. M. // Pharmacol. Rev.— 1984. —Vol. 36, N 2. —Suppl. —P. 173—175.
36. Ilardell L„ Bengsson N. O., Jonsson U. et al. // Brit. J. Cancer.— 1984,— Vol. 50, N 3. — P. 389—397.
37. Heimann R„ Rice R. H. //Cancer Res.— 1983,— VoL 43, N 10,—P. 4856—4862.
38. lshimura K- Usa M., Fujita H. et al.//Cell. Tissue Res.— 1985, —Vol. 240, N 2. — P. 501—504.
39. Michael B. R. // Environ. Hlth Perspect. — 1984. — Vol.
55. _ p. 47—51.
40. Milks M. M„ Gouri D. //Arch. Toxicol.— 1984,— Vol.
56, N 2. — P. 69—73.
41. Miller J. R. //Mutat. Res. — 1983. — Vol. 114, N 3.— P. 425—447.
42. Parke D. l/.//Reg. Toxicol. Pharmacol.— 1982, —VoL
2, N 4. — P. 267—286.
43. Reed D. I., Fariss M. // Pharmacol. Rev. — 1984.— Vol. 36, N 2. — Suppl. — P. 25—33.
44. Russell L. В., Aaron C. S„ Serres F. et al.//Mutat.' Res. — 1984, —Vol. 134, N 2—3. — P. 143—157.
45. Sclilumberger H. D. // Allergy. — 1983. — Vol. 81, N 2, — P. 317—327.
46. Schwarz M„ Buchmann A., Wiesbeck G„ Kunz W. // Cancer Lett.— 1983,— Vol. 20, N 3, —P. 305—312.
47. Shami S. G. // Environ. Res.— 1984,— Vol. 35, N 2.— P. 373—393.
48. Slenclova R., Lipcova V., Oravcova M„ Liska L. // Gsl. Hyg. — 1985. — Vol. 30, N 2. — P. 65—71.
49. Ward J. В., Legator M. S„ Pereira M. A., Chang L. W.// Sort-Term Bioassays Anal. Complex Environ. Mixtures.
3, — New York, 1983, —P. 461—484.
Поступила 03.07.86
УДК 614.72 [547.415/.416:615.277.4]-074(048.8)
П. Г. Ткачев
НИЗШИЕ АЛИФАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКИ КАНЦЕРОГЕННЫХ НИТРОЗАМИНОВ В АТМОСФЕРНОМ
ВОЗДУХЕ
Рязанский медицинский институт им. акад. И. П. Павлова
Среди факторов, оказывающих неблагоприятное влияние на человека, особое место занимают химические продукты, способные вызывать отдаленные эффекты. В этой связи в статье приведен анализ работ по токсиколого-гигиенической характеристике типичных представителей низших алифатических аминов, являющихся исходными веществами в образовании канцерогенов.
Амины — это производные аммиака, в котором атомы водорода замещены углеводородными радикалами. Представителем низших алифатических аминов является группа метиловых и этиловых аминов — метиламин, диметиламин, триметиламин, этиламин, диэтиламин и триэтил-амин. Это бесцветные жидкости и газообразные вещества с резким специфическим запахом. Высокая реакционная активность аминов определяет широкое применение их в разнообразных отраслях народного хозяйства. Они служат сырьем или образуются в качестве промежуточных веществ при производстве ускорителей вулканизации каучука, синтетических волокон и смол, Инсектицидов, органических красителей, кормового метионина, витаминизирующих добавок к кор-
мам животных, биологических регуляторов роста растений, фармакологических препаратов [15]. Амины широко распространены в естественной природной среде и поступают в организм человека с водой, растительными и животными продуктами [1, 2]. Они являются эндогенными химическими соединениями, так как постоянно образуются в кишечнике и выделяются с мочой, калом и воздухом [20].
Вместе с тем все амины обладают токсическими свойствами при кратковременном и длительном поступлении в организм различными путями. При интоксикации аминами поражается ЦНС с нарушением условнорефлекторной деятельности, изменяются активность ферментов углеводного, белкового обмена и холинэстеразы, морфологический состав крови, а также иммунобиологическая реактивность организма [22, 23]. Диметиламин и триэтиламин при длительном ингаляционном воздействии вызывают структурные изменения в хромосомном аппарате костного мозга, а метиламин — гонадотоксический эффект [8, 23]. Амины обладают также выраженным рефлекторным действием, даже в низких концентра-
циях (от 0,26 до 0,007 мг/м3), в зависимости от вида вещества; они вызывают снижение обонятельных коэффициентов, изменение латентного периода ответных реакций на раздражитель и электрической активности коры головного мозга [8,22].
' Амины, особенно диметиламин и диэтиламин, легко вступают в реакции с азотистыми веществами, такими, как нитрогазы, образуя канцерогенные соединения — нитрозамины [19]. Согласно классификации Л. М. Шабада, нитрозамины относятся к группе сильных канцерогенов, которые в большом числе случаев и в короткие сроки вызывают опухоли у животных. Нитрозамины обнаруживаются в организме человека, что связывают с протеканием как эндогенных процессов, так и с экзогенным поступлением аминов и азотсодержащих веществ [12, 25]. Синтез нит-розаминов происходит и в объектах окружающей среды — воздухе, воде, почве и продуктах питания [4, 10, 18].
Поскольку около 90 % всех случаев злокачественных новообразований связано с экзогенными
( факторами [25], усилия научных и практических работников должны быть направлены на устранение прежде всего этих факторов.
Механизм и закономерности экзогенной трансформации аминов в канцерогенные нитрозамины в окружающей среде стали активно изучаться только в последнее десятилетие. Так, в одной из работ [10] было впервые показано, что в эксперименте при концентрации диметиламина и окислов азота в воздухе до 10 мг/м3 образуется ди-метилнитрозамин. Эта реакция протекает в течение 10 мин, что значительно превышает скорость фотохимических реакций превращения углеводородов в атмосферном воздухе, характерных для образования токсичного тумана.
Трансформация аминов в канцерогенные нитрозамины, установленная в лаборатории, имеет большое гигиеническое значение для оценки реальных условий окружающей среды. Так, в последние годы были обнаружены канцерогенные нитрозамины в районах размещения промышленных предприятий, в воздушных выбросах которых указанные вещества отсутствовали, но содержались исходные продукты — амины и окислы азота [3, 19, 26]. Установлено также, что ингаляция воздушной смеси, содержащей диметиламин и двуокись азота в концентрациях 0,9 и 1,4 мг/м3 соответственно, приводила к образованию нитрозамина непосредственно в легких животных [17]. Кроме того, известен и факт усиления канцерогенного действия аминов при одновременном присутствии их в воздухе с нитроз-аминами.
Основными источниками поступления аминов в атмосферный воздух являются промышленные предприятия, синтезирующие и использующие эти вещества [3, 10]. Метиламин, этиламин, диэтиламин и триэтиламин обнаруживались в ат-
мосферном воздухе на расстоянии 3—5 км от промышленных объектов. Имеются сведения о загрязнении атмосферы газообразными выбросами животноводческих комплексов и птицефабрик. Запах аминов и других химических веществ распространяется на расстояние до 2—3 км от этих объектов [6, 13].
Следует отметить, что наличие в атмосферном воздухе современных крупных городов некоторых аминов обусловлено выбросами отработавших газов автотранспорта [24]. Учитывая огромный абсолютный валовый выброс, а также одновременное присутствие в составе отработавших газов аминов и окислов азота как составных компонентов фотохимических реакций в приземном слое атмосферы, эти источники также приобретают важное гигиеническое значение. Концентрации аминов, регистрируемые в районах размещения промышленных, сельскохозяйственных и транспортных предприятий, превышают допустимые величины и вызывают рефлекторные реакции у населения [3].
В результате разработки и внедрения высокочувствительных и специфичных хромато-масс-спектрометрических методов анализа в воздушной среде жилых помещений и газовых выбросах из жилых и общественных зданий появилась возможность обнаруживать отдельные амины, чаще всего диметиламин и диэтиламин [21]. Источниками их образования являются хозяйственно-бытовые процессы и продукты жизнедеятельности людей (приготовление пищи, использование газа, строительных и отделочных полимерных материалов, разложение отбросов, стирка белья). Весомый вклад в загрязнение воздуха также вносит курение — содержание вторичных аминов в табачном дыме сигарет различных сортов колеблется от 0,18 до 0,48 мг на 1 сигарету [17]. Выброс аминов и других химических веществ из жилых и общественных зданий связан как с неорганизованной эксфильтрацией газов через окна, форточки, неплотностью ограждений, так и с централизованным их удалением через вентиляционные каналы и мусоропроводы. Концентрация, например, диметиламина в вентиляционных выбросах 16-этажного жилого здания, оборудованного электроплитами, составляет 0,051 мг/м3, газовыми плитами — 0,057 мг/м3, в каналах мусоропроводов— 0,667 мг/м3, в вентиляционных выбросах высотного административного здания — 0,009 мг/м3, причем концентрация аминов возрастает с увеличением плотности заселения помещений людьми, интенсивности их дыхания и насыщенности помещений полимерными материалами [7]. В таких условиях происходит интенсивное образование аминов, концентрации диметиламина и диэтиламина достигают 0,32 и 0,23 мг/м3 соответственно [11]. Выделение аминов связано также с широким применением синтетических фильтров для очистки воздуха, подаваемого в общественные, лечебно-профилактиче-
скне и другие здания. Использование таких фильтров при обычной температуре может увеличивать содержание аминов в обитаемых помещениях и выбросах из них на 0,08 мг/м3 [9].
Таким образом, существование многочисленных источников образования аминов приводит к практически повтсянному присутствию этих веществ в среде обитания человека. Это подтверждается обнаружением аминов в атмосферном воздухе жилых районов даже при отсутствии в районе каких-либо промышленных и сельскохозяйственных источников загрязнения воздушной среды [9, 17].
С учетом токсичности аминов и опасности их как предшественников канцерогенных нитроз-аминов большое значение приобретает проблема профилактики неблагоприятных влияний этих веществ на состояние окружающей среды и организм человека. Радикальными мерами по снижению количества аминов, выбрасываемых в воздух, являются технологические, например создание безотходных производств с комплексным использованием сырья. Кроме этого, дополнительными эффективными средствами являются санитарно-технические сооружения для улавливания и нейтрализации аминов в воздушных выбросах существующих промышленных, сельскохозяйственных предприятий, транспортных средств и социально-бытовых объектов [5, 16, 21]: устройство термических установок по дожиганию выбросов, газопылеулавливающих сооружений, внедрение методов каталитической нейтрализации химических соединений и др. В жилых и общественных зданиях целесообразны внедрение централизованного кондиционирования воздуха, электровоздухоочистителей, ионизации воздушной среды, замена газовых плит электрическими, усовершенствование конструкции санитар-но-технических устройств и др.
В настоящее время предложена для практического применения большая группа аналитических, газохроматографических, хромато-масс-спектрометрических методов анализа воздуха на содержание аминов [9]. Их использование дает возможность осуществлять систематический контроль за содержанием аминов в воздухе при любом источнике их образования. В нашей стране разработаны гигиенические стандарты предельно допустимого содержания аминов в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест [8, 14, 22]. Соблюдение этих нормативов позволяет исключить неблагоприятное воздействие аминов на человека и сохранить его работоспособность.
Применение в реальных условиях имеющегося большого комплекса оздоровительных и профилактических мер дает возможность уже в настоящее время вести эффективную работу по предупреждению ингаляционного токсического и блас-томогенного влияния низших алифатических аминов на организм человека.
Литература
1. Архипов Г. Н., Жукова Г. В. // Вопр. питания.— 1979.— jvjo 2._С. 12_21.
2. Боговский П. А. //Там же. — 1981. — № 2. — С. 3—5.
3. Бретшнайдер К-, Хорн К-, Матц Я. // Гиг. и сан. — 1977. — № 7, —С. 86—87.
4. Власенко H. Л.. Журавлева И. А., Терешина М. Б. и др. // Гиг. и сан,—1981, —№ П. —С. 15—17.
5. Гайдук М. И. //Там же. — 1982. — № 4. — С. 90—92.
6. Гринь Н. В., Покровенко Ж■ И., Малюченко Р. Ф. // Там же,— 1977. — № 4.— С. 77—79.
7. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т., Орлова Н. С. и др.//Вести. АМН СССР. — 1981. — Л1» 1, —С. 71—76.
8. Дабаев Н. Ж. // Гиг. и сан.—1981, —№ 5, —С. 7—9.
9. Дмитриев М. Т., Растянников Е. Г., Волков С. А. и др. //Там же. — 1980. — № 5, —С. 42—44.
10. Душутин К. /(.//Гигиенические проблемы радиации и химического канцерогенеза.— М., 1979. — С. 101 —109.
11. Захарченко М. П., Дмитриев М. Т. // Гиг. и сан. — 1982. — № 1, —С. 80-81.
12. Ильницкий А. П., Власенко H. JI./J Вопр. онкол.— 1977, — № 1, — Т. XXIII, —С. 99—106.
13. Мироненко М. А., Никитин Д. П., Федорова Л. М. и др. Крупные животноводческие комплексы и окружающая среда.— М., 1980.— 255 с.
14. Кулагина Н. К- // Токсикология новых промышленных химических веществ. — М., 1975.— Вып. 14. — С. 56—76.
15. Лазарев И. В., Левина Э. Н. // Вредные вещества в промышленности,— Л., 1976, —Т. 2. — С. 218—225.
16. Лукьянова Т. Е., Муромец С. А., Ковальчук М. Я. и др.//Гиг. и сан. — 1982. — № 2, —С. 82—84.
17. Неменко Б. А. //Труды Казах. НИИ онкологии и радиологии.— Алма-Ата, 1976. — Т. 13. — С. 154—158.
18. Покровский А. А., Костюковский Я. Л., Меломед Д. Б. и др. //Вопр. питания,— 1978, — № 2. — С. 65—72.
19. Прусаков В. Ai.. Вержбицкая Э. А., Душутин К■ К // Гиг. и сан.— 1983. —№ 1, —С. 6—9.
20. Седое А. В., Суровцев Н. А., Мазнева Г. Е. и др. // Там же. — 1980. — № 2, —С. 81—82.
21. Сидоренко Г. И., Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т.// Там же,—1978. —№ 5, —С. 10—15.
22. Ткачев П. Г. //Там же. — 1969. — N° 8, —С. 7—10.
23. Ткачев П. Г. //Там же,— 1970, — As 10, —С. 3—7.
24. Фельдман Ю. Г. Гигиеническая оценка автотранспорта как источника загрязнения атмосферного воздуха.— М„ 1975.
25. Шабад Л. М.// Гиг. и сан, — 1966,— № П. —С. 18— 24.
26. Янышева Н. Я- Черниченко И. А., Литвиченко О. Н. и др. // Канцерогенные N-нитрозосоединения и их предшественники— образование и определение в окружающей среде.— Таллин, 1981. — С. 35—37.
Поступила 30.05.8ti