CC BY
5
Литература. Дворкин В. Я-, Киселев Г. В. — Вопр. мед. химии, 1973, № 4, с. 431—434.
Кондрашева М. Н. и др. — В кн.: Руководство по изучению биологического окисления полярографическим методом. М., 1973, с. 50—58.
Кузьминская У. А. и др. — Вопр. питания, 1970, № 5, с. 57—61.
Микельсаар X. и др. — Успехи совр. биол., 1974, т. 78, № 3, с. 348—370.
Узбеков В. А., Мальцев В. М. — В кн.: Актуальные вопросы проблемы питания. Алма-Ата, 1982, с. 134—136.
Юлдашев А. А. — В кн.: Труды судебно-медицинских экспертов Узбекистана. Ташкент, 1976, т. 4, с. 80—81. Gower D. С., Woledge R. С. — Sei. Tools, 1977, v. 24,
N 2, p. 16—21. Hokin M. R., Brown D. F. —J. Neurochem., 1969, v. 16,
p. 475—483. ^
White G. L., Larrabee M. G. — Ibid., 1973, v. 20, p. 783— 798.
Поступила 18.03.83
УДК 615.462:678.4].074:613.632.4
IO. Г. Чикишев
Э. 3. Ольпинская, А. А. Соминский, Т. П. Зеленева
Л. 3. Шенфиль,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ МИГРАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РЕЗИН МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ОТ ИХ РЕЦЕПТУРНОГО СОСТАВА
НИИ резиновых и латексных изделий, Москва
Одними из основных критериев оценки биологической инертности резин медицинского назначения являются их состав и уровень миграции из них химических веществ. Резины, являясь сложными высоконаполненными системами, могут выделять в воду, воздух и другие среды различные химические вещества, представляющие собой либо ингредиенты резиновых смесей, либо продукты их взаимодействия.
Для получения материалов с минимальной миграцией необходимь учитывать влияние многих факторов: состав рецептуры, технологические и эксплуатационные условия, многообразие и сложность анализов по определению интегральных показателей и индивидуальных химических веществ.
В данной работе сделана попытка установления зависимостей миграции химических веществ из резин от их рецептурного состава.
Для решения поставленной задачи был применен метод математического планирования эксперимента. Использована дробная реплика 25-1 полного факторного эксперимента (Ю. П. Адлер и соавт.).
Исследованы модельные резины, близкие к реальным. В резинах на основе натурального каучука (НК смокед-шит) и бутилкаучука (БК 2045М) варьировало содержа-
О O.Z 0,4 0,6 Oß Рое: 1
О 0,2 0,4 0,6 О,в 1,0
рис. г
ние ускорителей тиурама и сульфенамида Ц от 0,5 до 1,2 массовых частей, наполнителей: белой сажи (БС-50) — от 15 до 30 массовых частей, смеси мела и литопона (1:1)— от 40 до 60 массовых частей при постоянном составе на 100 массовых частей каучуков остальных ингредиентов. Резины вулканизовали по оптимальному режиму: из НК —при 143>С, из Б К —при 1703С.
Перед санитарно-химическим исследованием образцы кипятили 10 мин в 0,5% растворе едкого натра и промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции. Миграцию химических веществ из резин изучали в водных вытяжках. Водные вытяжки из образцов готовили в течение 6 ч при 70*0 при соотношеним поверхности резины к объему воды 1:2. В качестве контрольного образца использовали дистиллированную воду.
Об уровне миграции химических соединений из резни в воду судили по интегральным показателям: окисляемо-сти, непредельности, мутности, изменению рН, массе сухого остатка, органолептическим показателям, а также по данным определения в водной вытяжке ускорителей вулканизации и продуктов их превращения, ионов металлов: цинка, бария, кальция. Количественный состав указанных соединений определяли по методикам, описанным в литературе (Н. Ю. Грушевская и Н. Ф. Казаринова; Н. И. Шуйская и соавт.).
Анализ результатов эксперимента показал, что ионы бария не мигрируют из всех изученных резин. Органо-лептические показатели и мутность оказались выше у резин на основе НК по сравнению с резинами на основе Б К, но у всех они были в пределах нормы. Непредельность у резин на основе Б К при прочих равных ингредиентах бы-
Рис. 1. Зависимость уровня миграции тиурама (в мг/л) от дозировок ускорителя (ТМТД) и наполнителя (БС-50) для резин на основе НК (сплошные линии) и Б К (штриховые линии).
Здесь н на рис. 2 и 3 по оси абсцисс — дозировка ускорителя (в отн. ед.); по оси ординат — дозировка наполнителя (в отн. ед.).
Рис. 2. Зависимость уровня миграции тиурама (в мг/л) от дозировок ускорителя (ТМТД) и наполнителя для резин на основе Б К.
Сплошные линии — БС-50; штриховые линии — смесь мела и литопона.
0,2 0,4 О,в Oß 1,0
O.Z 0,4 0,6 0,в 1,0
Рис. 3. Зона оптимальных санитарно-химических и технологических показателей резин из НК (а) и Б К (б) с тиурамом при наполнении смесью мела и литопона.
1 — концентрация ионов цинка; 2 — сухой остаток; 3 — концентрация тиураиа; 4 — оптимум вулканизации.
ла в 2—3 раза ниже, чем у резин на основе НК и составила 10—12 мг Вг2/л. Это, по-видимому, можно объяснить наличием в НК большого количества изопреновых звеньев, в то время как в Б К процент их не превышает 2.
Установлено, что замена в рецептуре тиурама суль-фенамидом Ц снижает непредельность примерно в 2 раза, но приводит к возрастанию окисляемости.
В присутствии смеси мела и литопона миграция непредельных соединений меньше зависит от дозировки ускорителя, чем в присутствии БС-50, что, вероятно, СБязано с высокой адсорбционной способностью последней. Окис-ляемость в значительной степени зависит от природы каучука: у резин на основе Б К она в 3—4 раза меньше, чем у резин на основе НК. У резин с использованием в качестве ускорителя вулканизации тиурама этот показатель ниже, чем у резин с сульфенамидом Ц. Дозировка ускорителя вулканизации практически не влияет на окисляе-мость при наполнен к и резин БС. В присутствии смеси мела и литопона она возрастает с увеличением содержания тиурама. Количество сухого остатка водной вытяжки не зависит от природы каучука, типа и дозировки ускорителя. Увеличение наполнения приводит, как правило, к увеличению сухого остатка, причем это происходит быстрее, чем повышение содержания наполнителя.
В ряде работ (Т. П. Зеленева и соавт.; И. В. Саноц-кий и Н. И. Шуйская) установлено, что на основании интегральных показателей нельзя делать вывод о токсичности материала. Однако интегральные показатели (мутность, окисляемость, сдвиг рН) характеризуют суммарное количество мигрирующих химических соединений из резин в воду и для таких изделий, как резиновые пробки, применяемые для укупорки кровезаменителей, являются основными критериями, определяющими возможность использования изделия.
Более подробно остановимся на миграции серосодержащих соединений — ускорителей вулканизации и продуктов их превращения, так как известно, что наиболее вредное воздействие на организм человека оказывают биологически активные органические соединения серы.
Определяющее влияние на миграцию тиурама из исследованных резин оказывает тип каучука (рис. 1). Из резин на основе НК тиурама мигрирует в 2 раза больше, чем из резин на основе Б К- С увеличением концентрации ускорителя — тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД) в рецептуре резин возрастает количество тиурама в водной вытяжке от 0,05 до 0,4 мг/л (наполнитель смесь мела и литопона) и от 0,045 до 0,45 мг/л (наполнитель БС-50) для резин из Н К и 0 до 0,2 мг/л (наполнитель смесь мела и литопона) и от 0 до 0,25 мг/л (наполнитель БС-50) для резин из Б К.
/Миграция тиурама практически не зависит от природы наполнителя и незначительно уменьшается из резин с БС-50 (рис. 2).
Сопоставление зависимостей миграции тиурама от используемых дозировок ускорителей и наполнителей показывает, что нельзя получить с низкой миграцией резины на основе НК. Для резин, полученных на основе Б К, возможно варьирование дозировок ускорителя и наполнителя в указанных выше пределах с целью достижения минимальной миграции химических веществ.
Миграция сульфенамида Ц имеет те же закономерности, что и тиурама. Четко прослеживается влияние природы каучука. Для резин на основе НК с наполнителем мел+литопон миграция сульфенамида Ц изменяется в зависимости от дозировок ускорителя в рецептуре от 0,62 до 0,86 мг/л, для резин на основе Б К — от 0,45 до 0.6 мг/л. В случае наполнения резиновых смесей БС-50 миграция сульфенамида Ц у резин на основе НК проявляется более резко и возрастает в 2 раза по сравнению с резинами на основе Б К. Зависимость миграции от концентрации сульфенамида Ц та же, что и для тиурама: с увеличением концентрации ускорителя возрастает и уровень миграции. Природа наполнителя влияет на миграцию ускорителя. Замена смеси мела и литопона БС-50 приводит к уменьшению миграции сульфенамида Ц из резин на основе НК от 0,76 до 0,58 мг/л, из резин на основе Б К — от 0,6 до
0,26 мг/л. С заменой в рецептуре НК бутилкаучуком миграция каптакса (продукта превращения сульфенамида Ц) уменьшается в 2,5 раза. При замене наполнителя мел+ Н-литопон активным наполнителем БС-50 миграция кап-такса сокращается в 1,7 раза, т. е. в данном случае сохраняются те же закономерности, что и для сульфенамида Ц.
Величина миграции ионов цинка — важная характеристика медицинских резин. Нами установлено, что уровень миграции ионов цинка прежде всего зависит от природы каучука и типа ускорителя. Во всех исследованных резинах уровень миграции ионов цинка из резин на основе Б К ниже, чем из резин на основе НК, и изменяется от 0 до 1 мг/л. Наибольшая миграция ионов цинка наблюдается из резин на основе НК с тиурамом. В зависимости от дозировок наполнителя и ускорителя она изменяется от 1 до 2,5 мг/л. С введением в рецептуру сульфенамида Ц вместо тиурама миграция ионов цинка уменьшается с 2,5 до 1,1 мг/л из резин на основе НК и с 1 до 0,2 мг/л из резин на основе Б К (при наполнителе мел с литопоном). Зависимость, уровня миграции ионов цинка от типа ускорителя может быть объяснена различным механизмом реакций, протекающих при вулканизации, и образованием цинксодержаших солей с различными константами диссоциации, что в конечном итоге сказывается на содержании ионов цинка в водной вытяжке. Сульфенамид Ц (К'-циклогексил-2-бензтиазолсульфенамид) при распаде образует меркаптан, который реагирует с оксидом цинка, образуя 2-бензтиазолилмеркаптид цинка. Последний взаимодействует с каучуком, приводя к вулканизации с образованием сульфида цинка. Кроме того, сероводород, образующийся при вулканизации, взаимодействует с оксидом цинка, давая сульфид цинка. Известно, что растворимость сульфида цинка крайне мала и, следовательно, миграция ионов цинка из этих солей маловероятна. Миграцию ионов цинка I воду:из резин с сульфенамидом Ц можно объяснить за счет непрореагировавшего оксида цинка.
При вулканизации же резин с ТМТД механизм иной. В результате взаимодействия ТМТД с оксидом цинка в основном образуется диметилдитиокарбамат цинка, который имеет достаточную растворимость и может легко мигрировать из резин в воду. Получающийся сульфид цинка взаимодействует с диметилдитиокарбаминовой кислотой с образованием соединения, способного легко диссоциировать и давать ионы цинка.
Используя описанные выше результаты, мы попытались найти оптимальные соотношения ингредиентов для получения резин, удовлетворяющих совокупности технологических и санитарно-химических требований. Для этого по полученным уравнениям регрессии были построены графики зависимостей указанных свойств резин от содержания наполнителя и ускорителя. Проведена графическая оптимизация, которая заключалась в составлении сводного графика из граничных кривых, представляющих собой линии, соответствующие предельно допустимым показателям свойств резин. На рис. 3 приведены зоны с оптимальными величинами всех показателей для резин из Н К и Б К с ТМТД в качестве ускорителя и наполненных смесью мела и литопона. Штриховка на кривых направлена в запретную (нерабочую) зону, в которой показатели хуже заданных. Данные о запахе, мутности, окисляемости, изменении рН и некоторые другие не приведены, так как во всей исследованной области они соответствуют требуемым.
Найти рабочие зоны при исследованных соотношениях ускорителя и наполнителя для резин на основе НК и БК с сульфенамидом Ц и наполнителем БС-50 не удалось. Для других изученных сочетаний каучука, ускорителя и наполнителя рабочие зоны оказались незначительными.
Таким образом, установлено, что основное воздействие на состав и уровень миграции химических веществ оказывает природа каучука. Тип ускорителя и его концентрация влияют на качественный и количественный состав мигрирующих соединений. Для НК и Б К найдены оптимальные зоны, позволяющие выбрать дозировки ускорителей и наполнителей по комплексу требований, предъявляемых к резинам медицинского назначения.
Литература'. Адлер 10. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование при поиске оптимальных условий. М., 1976.
Грушевская Н. /О., Казаринова Н. Ф. — В кн.: Гигиена применения полимерных материалов. Киев, 1976, с. 257— 258.
Зеленева Т. П., Чикишев /О. Г., Дулев В. И. — Гиг. и
сан., 1983, № 3, с. 81—83. Саноцкий И. В., Шумская И. И. — Там же, 1975, № 8, с. 79—82.
Шумская Н. И., Мельникова В. В., Чикишев Ю. Г. и др. — Там же, 1979, № 2, с. 82—83.
Поступила 09.03.83
УДК 6 15.28:546. 15]. 036. 8
С. Л. Рубцова, Р. Ф. Ковбасюк, П. Г. Татаров, Е. Л. Руденко
ИЗУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова; Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо
В настоящее время в консервной промышленности применяется ряд моющих и дезинфицирующих препаратов, которые используются для санитарной обработки технологического оборудования и тары. Такие известные дезинфицирующие вещества, как каустическая и кальцинированная сода, хлорсодержащие препараты, четвертичные аммониевые соединения, обладают рядом существенных недостатков: коррозионной активностью, специфическим запахом, сравнительно трудно удаляются с обрабатываемых поверхностей; при контактировании с компонентами пищевых продуктов снижаются из бактерицидные свойства (Р. Г. Алагезян; Л. В. Григорьева; Л. П. Найденова и И. Н. Нестерова.) В связи с этим одной из актуальных задач является: разработка химически инертных дезинфицирующих препаратов с широким спектром бактерицидного действия.
Сравнительно новыми дезинфицирующими веществами являются йодсодержащке антисептики, которые лишены большинства указанных недостатков. Несмотря на то что они нашли практическое применение в медицине, ветеринарии и других отраслях промышленности, использование их в консервной промышленности требует всестороннего изучения.
Целью данной работы являлось изучение бактерицидных свойств нового антисептического йодсодержащего препарата —йодофора И КМ.
Препарат ИКМ синтезирован на основе модифицированного крахмала, молекулярного йода и йодида калия. Макромолекулы полисахаридов крахмала образуют с молекулярным йодом комплексные соединения, благодаря чему большая часть йода в растворе находится в связанном виде. Антимикробные свойства препарата зависят от концентрации молекулярного йода и йода в ионной форме с положительным зарядом, равным 1—11+ (П. Г. Татаров и Е. Л. Руденкс). Препарат ИКМ — синий гомогенный водный раствор модифицированного крахмала с йодом, практически без запаха, смешивается с водой в любых пропорциях, не вызывает раздражения при попадании на открытые участки тела, устойчив при длительном хранении, не обладает коррозионными свойстзами. Состав нескольких препаратов представлен в табл. 1.
В отличие от известных йодсодержащих препаратов, таких как йодинол, йодонат, йодкрахмал, ИКМ имеет
Таблица 1
Состав йодофоров ИКМ
Препарат Содержание молекулярного йода, мг/л РН Содержание крахмала, % Соотноиение KI: 1г
ИКМ-1 3000 2,0 3,0 3:1
ИКМ-2 6000 2,0 6,0 3:1
икм-з 8500 1,7 6,0 1:1
низкий рН, что способствует стабилизации в растворе йода в молекулярной форме и несколько усиливает антимикробные свойства. Бактерицидные свойства ИКМ изучали в сравнении с антисептическими препаратами хлорамином и ниртаном. Хлорамин относится к классу хлор-содержащих препаратов, ниртан — к четвертичным аммониевым соединениям — наиболее распространенным дез-инфектантам. В качестве тест-культур использовали кишечную палочку как наиболее устойчивый вид энтеробак-терий и золотистый стафилококк — наиболее устойчивый представитель кокковой группы, являющийся показателем аэрогенного загрязнения (Л. В. Григорьева). Для проведения исследований применяли 0,2 и 0,5% растворы хлорамина и 0,35% раствор ниртана, согласно рекомендациям (Сборник технологических инструкций по производству консервов. М., 1979). Бактерицидные свойства препаратов ИКМ оценивали по содержанию в растворе молекулярного йода. Исследовали растворы препарата с концентрациями активного йода от 0,5 до 0,005%. Антимикробные свойства препаратов определяли методом тканевых тест-объектов (Инструкция по определению бактерицидных свойств новых дезинфицирующих веществ). Тесты инфицировали суточной агаровой культурой микроорганизмов, выдерживали в дезинфицирующих растворах исследуемых препаратов при 18—20° С. После определенной экспозиции тест-объекты отмывали стерильной водой и высевали на мясо-пептонный бульон. Наличие роста устанавливали после термостатирования в течение 7 сут при 37°С. Результаты исследований антимикробной активности дезинфектантов приведены в табл. 2.
Наименьшей антимикробной активностью обладает раствор хлорамина. Растворы в концентрациях 0,2 и 0,5%, рекомендованные для санитарной обработки технологиче-
Таблица 2
Антимикробная активность дезинфицирующих препаратов
Препарат Концентрация раствора, % Staph aureus Esch, coli
время гибели, мин
0,5 1 2 3 10 0,5 1 2 3 10
Хлорамин 0,200 + + + + + + + + + +
Хлорамин 0,500 + + + + + + + + + +
Ниртан 0,350 — — — — — —
ИКМ-1 0,500
ИКМ-1 0,250
ИКМ-1 0,009
ИКМ-1 0,008 +
ИКМ-1 0,007 + + + +
Примечание. + наличие роста .отсутствие роста микроорганизмов.
микроорганизмов;
