CC BY
13Ye.A.Solomonova, S.A.Ostroumov EXPOSURE OF MACROFYTES BIOMASS NAJAS GUADELUPENSISL. TO SODIUM DODECYLSULFATE
M.V.Lomonosov Moscow State University
The impact of sodium dodecylsulfate (SDS) was studied in experiments under microcosm conditions for survival and changes in weight of macrofyte biomass during a long incubation period and bringing in SDS in recurrent additional doses. The amount of SDS brought in 1 dm3 totaled after each addition 0.5, 0.8, 1.7, 8.3, 16.7, 50.0, 100 mg. The survival span of plants was reducing together with increasing SDS amounts brought in with each addition. The amount of SDS brought in with one addition increasing 200-fold (from 0.5 mg/l to 100 mg/l), the survival span of plants diminished by 53 times (from 372 to 7 days). In the presence of SDS, a certain reduction of macrofyte biomass took place which depended on the total amount of SDS brought in.
УДК [614.718+613.632.4].07
Т.Е.Петрова, В.П.Филонов, Е.С.Юркевич, Л.В.Половинкин, Ю.А.Соболь, С.В.Ткачев
ОБОСНОВАНИЕ ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ БЕЗОПАСНЫХ УРОВНЕЙ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ДИГЛИКОЛЬИЗОФТАЛАТА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И
ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены», Минск, Республика Беларусь
Дигликольизофталат относится к малоопасным веществам, по параметрам токсичности близок к этиленглико-лю и изофталевой кислоте. Обоснован ОБУВ в воздухе рабочей зоны дигликольизофталата: по этиленгликолю — 5,0 мг/м3 и изофталевой кислоте — 0,2 мг/м3; ОБУВ в атмосферном воздухе по — этиленгликолю — 1-103 мкг/м3 и изофталевой кислоте—10,0 мкг/м3.
Ключевые слова: дигликольизофталат, этиленгликоль, кислота изофталевая, токсикологическая оценка, ОБУВ в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны.
Введение. Дигликольизофталат (ДГИ) представляет собой олигомерный продукт, получаемый из изофталевой кислоты и этиленгликоля, в состав которого входят димеры, триммеры (оли-гомеры), этиленгликоль (до 20%). Используется в качестве промежуточного продукта для синтеза сополимера полиэтилентерефлатата.
Токсикологическая характеристика основных компонентов дигликольизофталата. DL50 изофта-левой кислоты при внутрижелудочном введении белым крысам — 10400—12200 мг/кг, белым мышам — 4200—9589 мг/кг; при нанесении на кожу кроликам — 2000 мг/кг; ^50 при ингаляционной затравке белых крыс (по 4 ч 5 раз в неделю) составляет 11400 мг/м3. Обладает выраженным кумулятивным действием при введении в желудок в дозе 1/20 DL50. В клинической картине острого отравления при вдыхании препарата отмечается першение в горле, кашель, затрудненное дыхание; при проглатывании — жжение в горле, боли в животе, тошнота, рвота. Поражаемые органы и системы: центральная нервная система, верхние дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, печень, почки, морфологический состав периферической крови. Обладает сенсиби-
лизирующим, кожно-резорбтивным и раздражающим действием на кожные покровы и слизистые; мутагенное и тератогенное действие не установлено; эмбриотропное, гонадотропное и канцерогенное действие не изучалось. Гигиенические нормативы: ПДК^ — 0,2 мг/м3, II класс опасности; ОБУВав — 10 мкг/м3 [1, 2].
DL50 этиленгликоля при внутрижелудочном введении белым крысам — 5000 мг/кг; ^50 при ингаляционной затравке белых крыс (по 4 ч 5 раз в неделю) не достигается. Обладает слабым кумулятивным действием при введении в желудок 1/20 DL50. В клинической картине острого отравления отмечается вялость, снижение двигательной активности и реакции на внешние раздражители. Поражаемые органы и системы: центральная нервная система, дыхательная система, желудочно-кишечный тракт, печень, селезенка, почки, морфологический состав периферической крови. Обладает раздражающим действием на кожные покровы и слизистые; не обладает кожно-резорбтивным действием; мутагенное, тератогенное, эмбриотропное, гона-дотропное, канцерогенное, сенсибилизирующее действие не изучалось. Гигиенические нор-
мативы: ПДКрз — 5,0 мг/м3, III класс опасности; ОБУВав. - 1-103 мкг/м3 [1, 2].
Материалы и методы исследования. ДГИ
представляет собой бесцветную жидкость, не растворимую в воде. Вязкость при 170°С — 10— 15 мПасек., плотность при 170°С — 1050 кг/м3, массовая доля изофталатных фрагментов в пересчете на изофталевую кислоту — 53±2%, содержание карбоксильных групп 150—400 мМоль/кг.
В экспериментах использовали половозрелых беспородных животных (белых крыс, белых мышей и кроликов), которых содержали на стандартном рационе вивария. Изучение токсичности и характера биологического действия проводили в однократных и повторных экспериментах при введении в желудок, нанесении на неповрежденную кожу и слизистые оболочки глаз.
Постановку опытов проводили в соответствии с требованиями действующих методических документов [3—7].
Результаты эксперимента обрабатывали статистически, используя критерий Стьюдента.
Результаты и обсуждение. Изучение острой токсичности и опасности при различных путях воздействия. Определение токсичности и оценка опасности развития острой интоксикации ДГИ проведены на 10 крысах, которым однократно внутрижелудочно вводили его 35% раствор на растительном масле в дозе 5250 мг/кг в максимально возможном объеме (3 мл/200 г массы крысы). Клинических симптомов интоксикации и гибели животных не отмечено. DL50 > 5250 мг/кг, что позволяет отнести ДГИ к IV классу опасности (вещества малоопасные).
Таблица 1
Морфофункциональные показатели крыс после 20-кратных эпикутанных аппликаций на кожу хвостов 50% раствора ДГИ, М±т, (п = п2 = п3 = 6)
Показатель Контроль Опыт
Гематологические показатели периферической крови
Содержание гемоглобина, г/л 140,3+2,90 136,2+4,03
Содержание эритроцитов в крови, 1012/л 7,91+0,20 7,75+0,18
Тромбоциты, 109/л 448,7+18,7 516,0+35,7*
Содержание лейкоцитов, 109/л 20,5+2,30 21,9+1,63
Сегментоядерные нейтрофилы,% 20,6+0, 75 19,9+0,83
Эозинофилы,% 1,29+0,18 1,29+0,18
Моноциты,% 1,14+0,14 1,14+0,14
Лимфоциты,% 77,0+0,82 77,7+0,64
Показатели неспецифического иммунитета
Активность комплимента, усл.ед. 53,4+17,0 78,0+17,7
Лизоцим сыворотки,% 49,9+0,52 50,9+0,40
ЦИК сыворотки, усл.ед. 69,7+2,88 71,9+4,60
БАСК сыворотки,% 83,8+3,60 78,2+2,00
Биохимические показатели крови
Содержание мочевины, мМоль/л 4,38+0,09 4,25+0,16
Содержание хлоридов в сыворотке крови, мМоль/л 111,1+0,40 110,4+0,69
Содержание глюкозы в крови мМоль/л 3,70+0,12 3,72+0,11
Содержание общего белка в сыворотке крови, г/л 65,6+0,66 64,0+0,92
8Н-группы в гемолизатах, мкМ 8Н /мл крови 0,63+0,096 0,76+0,024
Глутатионтрансфераза в гемолизатах, мкм/гН мин 1,17+0,072 0,92+0,171
Глутатион, восстановленный в гемолизатах, мг% 40,7+1,70 41,2+3,97
Общие липиды, г/л 2,5+0,17 4,2+0,39*
Молекулы средней массы, опт.ед./мл ТЗП 0,83+0,165 0,49+0,038*
ТРП 0,23+0,056 0,17+0,016
Битирозин в сыворотке крови, усл.ед. 1,13+0,079 1,15+0,066
Флуоресценция триптофанилов белков сыворотки крови, усл.ед 13,9+0,84 13,0+0,76
Относительные коэффициенты массы внутренних органов, кг-3/кг
Почки 7,59+0,43 7,11+0,29
Печень 35,9+2,32 32,9+1,75
Сердце 4,08+0,22 3,72+0,09
Селезенка 5,14+0,43 5,22+0,36
Примечания. Здесь и в табл. 2: * — достоверные различия с контролем при р < 0,05; ТЗП — тирозинсодержащие пептиды; ТРП — трипто-фансодержащие пептиды
Действие на слизистые оболочки глаз при однократном воздействии. Внесение 50—100 мкл 50% раствора ДГИ в растительном масле в нижний конъюнктивальный свод глаз кроликов приводит к развитию слезотечения, проходящего через 5 мин после воздействия без промывания водой. Следовательно, в условиях однократного воздействия на слизистые оболочки дигликоль-изофталат не индуцирует развитие раздражающих эффектов (класс 0).
Исследование местно-раздражающих свойств при однократном воздействии на неповрежденные кожные покровы. При однократных 4-часовых аппликациях на лишенную шерстного покрова кожу спины крыс (доза 20 мг/см2, площадь 4x4 см) 50% раствора ДГИ в растительном масле раздражающего действия на кожные покровы не обнаружено (0 баллов). Внешних проявлений интоксикации и гибели подопытных животных не выявлено.
Таблица 2
Морфофункциональные показатели крыс после 30-суточных введений в желудок белых крыс 25% раствора ДГИ, М±m, (п1 = п2 = п3 = 6'
Показатель Контроль Опыт
Гематологические показатели периферической крови
Содержание гемоглобина, г/л 135,9+4,43 139,7+3,80
Содержание эритроцитов в крови, 1012/л 6,70+0,30 7,05+0,21
Тромбоциты, 109/л 395,0+27,7 423,0+22,7
Содержание лейкоцитов, 109/л 16,9+2,00 12,9+1,40
Сегментоядерные нейтрофилы,% 20,6+0, 75 19,9+0,83
Эозинофилы,% 1,29+0,18 1,29+0,18
Моноциты,% 1,14+0,14 1,14+0,14
Лимфоциты,% 77,0+0,82 77,7+0,64
Показатели неспецифического иммунитета
Активность комплимента, усл.ед. 79,8+16,4 74,0+13,1
Лизоцим сыворотки,% 51,1+0,46 49,8+0,29*
ЦИК сыворотки, усл.ед. 71,0+4,25 78,0+3,27
БАСК сыворотки,% 81,9+3,20 85,2+3,34
Биохимические показатели крови
Содержание мочевины, мМоль/л 5,11+0,15 5,28+0,42
Содержание хлоридов в сыворотке крови, мМоль/л 98,8+ 0,71 100,5+0,65
Содержание глюкозы, мМоль/л 3,86+0,15 3,81+0,16
Содержание общего белка в сыворотке крови, г/л 71,4+1,94 71,0+2,03
Глутатион восстановленный в гемолизатах, мг% 40,7+1,70 39,2+6,51
Общие липиды, г/л 2,7+0,57 4,4+0,12*
Молекулы средней массы, опт.ед./мл ТЗП 0,95+0,072 0,62+0,058*
ТРП 0,21+0,043 0,13+0,018
Битирозин в сыворотке крови, усл.ед. 1,03+0,042 1,32+0,076
Флуоресценция триптофанилов белков сыворотки крови, усл.ед 11,3+0,50 12,6+0,68
Относительные коэффициенты массы внутренних органов, кг-3/кг
Почки 6,79+0,38 6,17+0,30
Печень 29,9+0,86 30,6+1,44
Сердце 3,53+0,31 3,32+0,22
Селезенка 4,58+0,34 3,81+0,25
Таблица 3
Аллергологические показатели у мышей, сенсибилизированных ДГИ
ВТОЛ Группа сравнения, М±m
контроль опыт
Абсолютный показатель, 10-2 мм 13,2+1,76 32,6+3,23*
Н 7/10 10/10
Балл 0,80+0,20 2,80+0,39*+
Примечания: в числителе — количество животных со сверхнормативными показателями, знаменатель — всего в опыте; * — достоверное различие с контролем при р < 0,001 по критерию 1; + — достоверное различие с контролем при р < 0,01 по критерию х
Местно-раздражающие и кожно-резорбтив-ные свойства при повторном эпикутанном воздействии. Оценку местно-раздражающего и кожно-резорбтивного действия проводили в условиях 20-кратного (по 5 раз в неделю) нанесения ДГИ в виде 50% раствора в растительном масле на % поверхности кожи хвостов крыс (экспозиция — 4ч). Контрольным животным апплицировали в эквивалентных объемах подсолнечное масло. Установлено, что длительное эпикутанное воздействие ДГИ не вызывает признаков раздражения (0 баллов). Клинических симптомов интоксикации и гибели подопытных крыс не наблюдалось на всем протяжении эксперимента.
В результате эксперимента установлено, что при повторном эпикутанном воздействии на % поверхности кожи хвостов белых крыс ди-гликольизофталата не отмечено существенных сдвигов со стороны изучаемых морфологических и гематологических показателей периферической крови, относительных коэффициентов массы внутренних органов экспериментальных животных (табл. 1).
Влияния на антиоксидантую систему организма белых крыс не отмечено. Однако в сыворотке крови опытных животных отмечено статистически значимое увеличение липидов в 1,7 раза по сравнению с контролем и увеличение количества тромбоцитов. Со стороны изучаемых показателей иммунологической реактивности организма статистически значимых изменений не отмечено, что свидетельствует о слабом их иммунотоксическом кожно-резорбтивном действии. Следовательно, ДГИ не проявляет существенных иммуно- и гематотоксических свойств при повторном эпикутанном воздействии.
Характер описанных изменений свидетельствует о слабо выраженных резорбтивных свойствах ДГИ в условиях повторного эпикутанного воздействия.
Оценка кумулятивных свойств. Кумулятивные свойства изучены методом Ю.С.Кагана и В.В.Станкевича в условиях 30-суточного (по 5 раз в неделю) введения ДГИ в дозе 750 мг/кг
(1/10 от DL50) в желудок белых крыс (в виде 25% раствора в растительном масле); контрольные животные получали растительное масло в эквивалентных количествах. На протяжении всего эксперимента гибели подопытных животных не отмечалось, что не позволило рассчитать коэффициент кумуляции. Однако при этом отмечаются некоторые изменения морфо-функцио-нальных показателей организма экспериментальных животных, свидетельствующих о наличии у ДГИ функциональной способности к накоплению эффекта (табл. 2).
В результате проведенного эксперимента отмечен ряд статистически достоверных изменений используемых тестов по сравнению с контролем. Так, среди показателей неспецифического иммунитета отмечается снижение лизоцима сыворотки крови (при р <0,05), что можно расценивать как отражение аллергического процесса иммунокомпенсаторного типа. В сыворотке крови изменение биохимических показателей характеризуется статистически значимым увеличением липидов и снижением тирозинсодер-жащих пептидов.
Сенсибилизирующее действие. Изучение алер-генной активности ДГИ проведено на модели воспроизведения сенсибилизации на мышах (по 10 в контрольной и опытной группах) при внут-рикожном введении в основание хвоста опытным животным раствора изучаемого продукта в дозе по 100 мкг в смеси с полным адъюван-том Фрейда (ПАФ) в соотношении 1:1 (вводимый объем 60 мкл). Контрольным животным аналогично вводили смесь диметилсульфокси-да (ДМСО) и ПАФ. Выявление гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) проведено на 6-ые сутки опыта провокационным внутри-кожным тестом опухания лапы (ВТОЛ) с измерением лапы до и через 24 ч после внутрикожно-го введения в апоневроз задней лапы контрольным и опытным животным разрешающей дозы препарата (по 130 мкг на животное).
Введение мышам ДГИ сопровождалось индукцией у всех подопытных животных сильной ГЗТ, что подтверждалось увеличением в 2,4 раза
(р < 0,001) по сравнению с контролем абсолютного показателя ВТОЛ, а также возрастанием частоты и выраженности бальной оценки ВТОЛ в 3,5 раза (р < 0,001) по критерию t (табл. 3).
Следовательно, ДГИ вызывает сенсибилизацию всех подопытных белых мышей (100%) с формированием выраженности ГЗТ, превышающей контрольный уровень с достоверностью различий по критериям Стьюдента и «х» при р < 0,01, что позволяет дифференцировать препарат, как сильный аллерген (1-ый класс аллергенной активности) [8].
Заключение. На основании вышеизложенного с учетом существующих гигиенических стандартов для воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха изофталевой кислоты и этиленгли-коля, которые являются основными компонентами синтеза ДГИ, рекомендованы и утверждены в установленном порядке гигиенические регламенты: ОБУВ в воздухе рабочей зоны дигликольизофталата (п+а) — контроль по этиленгликолю — 5 мг/м3 и кислоте изофталевой — 0,2 мг/м3, ОБУВ в атмосферном воздухе — контроль по этиленгликолю — 1103 мкг/м3 и кислоте изофталевой — 10 мкг/м3.
Определение концентраций этиленгликоля в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе необходимо проводить газохроматографическим методом согласно «Методическим указаниям по газохроматографическому измерению концентраций этиленгликоля и метанола в воздухе рабочей зоны» № 3999-85 от 05.11.1985 г. // Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны. - М.: МЗ СССР, 1985. - Вып. XXI. - С. 317-321.
Определение концентраций изофталевой кислоты в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе необходимо проводить полярографическим методом согласно «Методическим указаниям по полярографическому измерению концентраций изофталевой кислоты в воздухе рабочей зоны» № 3125-84 от 26.10.1984 г. // Методические указания по измерению вредных веществ в воздухе. - М.: МЗ СССР, 1984. - Вып. XX. - С. 154-158.
Список литературы
1. СанПиН РБ № 11-19-94. Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ. // Сборник официальных документов по медицине труда и производственной санитарии. — Мн, 1994. — Ч. 2.
2. Гигиенические нормативы 2.1.6.12-46-2005. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. // Сборник официальных документов по коммунальной гигиене. — Мн., 2006. - Ч. 5.
3. Экспериментальное обоснование и расчет ОБУВ вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Методические рекомендации. — Мн.: МЗ РБ, 2000. — № 118-00-10.
4. Методические указания по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) и класса опасности загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. — Мн.: МЗ РБ, 1997. — № 11-7-2-97.
5. Этапы и критерии гигиенической регламентации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Методические указания. — Мн.: МЗ РБ, 1998. — № 111-97-11.
6. Методические указания 1.1.11-12-5-2003. Требования к постановке экспериментальных исследований по изучению аллергенных свойств и обоснованию ПДК химических аллергенов в воздухе рабочей зоны и атмосферы. Минздрав РБ // Сборник официальных документов по медицине труда и производственной санитарии. — Мн.: Бизнесоф-сет, 2004. — Ч. XIV. — С. 133-156.
7. Инструкция 1.1.1.10-12-35-2004. Требования к постановке экспериментальных исследований для первичной токсикологической оценки и гигиенической регламентации вещества. — Мн.: РЦГЭиОЗ, 2005.
8. Классификация и перечень аллергоопасных для человека промышленных веществ, основные меры профилактики: Руководство Р 11-11-11 РБ 02 // Сборник официальных документов по медицине труда и производственной санитарии. — Мн.: Биз-несофсет, 2003. — Ч. XI. — С. 94-126.
Материал поступил в редакцию 15.07.08.
T.Ye.Petrova, V.P.Filonov, Ye.S.Yurkevich, L.V.Polovinkin, Yu.A.Sobol, S.V.Tkachev
SUBSTANTIATION OF TENTATIVE SAFE EXPOSURE LEVELS (TSELs) OF EXPOSURE TO DIGLYCOL ISOPHOSPHTALATE IN ATMOSPHERIC AND OCCUPATIONAL AIR
Republican Scientific and Practical Center for Hygiene, Minsk
Diglycol isophosphtalate refers to low hazardous substances, its toxicity characteristics are close to those of ethylene glycol and isophtalic acid. TSELs of diglycol isophosphtalate are substantiated as follows: in workplace air: 5.0 mg/m3 for ethylene glycol and 0.2 mg/m3 for isophtalic acid;. in atmospheric air: 1-103 mg/m3 for ethylene glycol and 10.0 mg/m3 for isophtalic acid.
