CC BY
9Ежеквартальный
научно-практический
журнал
УДК615.91:619:661.18
Мирошникова А. И., Киреев И. В., Оробец В. А., Беляев В. А., Раковская Е. В.
Miroshnikova A. I., Kireev I. V., Orobets V. A., Belyaev V. A., Rakovskaya E. V.
ОСТРАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НОВОГО ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА
ACUTE TOXICITY OF THE NEW DISINFECTANT ON THE BASIS OF SILVER NANOPARTICLES
Для санации объектов ветеринарного надзора широко используются средства химико-фармацевтической промышленности. В последнее время предпочтение отдается веществам, относящимся к III и IV классам опасности, со слабо выраженными раздражающими, резорбтивными и кумулятивными свойствами. Примером такого препарата является новое дезинфицирующее средство на основе на-ночастиц серебра и аммонийного соединения.
Для определения острой токсичности комплексного средства на основе наночастиц серебра были использованы клинически здоровые лабораторные животные, разделенные на группы по 8 мышей в каждой, которым вводили препарат в возрастающих дозах. Сначала определили максимально переносимую дозу, при этом учитывали поведение и физиологическое состояние мышей, качественными показателями служили данные гематологических исследований.
При проведении опыта по определению летальных доз препарат лабораторным животным вводили внутрижелу-дочно в возрастающих дозах с равным интервалом между ними, учитывали количество павших и выживших животных, процент летальности и ее выражение в пробитах.
Установили параметры острой токсичности нового дезинфицирующего препарата: МПД -1000 мг/кг массы тела, LD50 - 4312,5 мг/кг массы тела, LD16- 2312,5 мг/кг, LD84 - 5275 мг/кг массы тела.
В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 [1] препарат относится к 3-му классу опасности (умеренно токсическое вещество), что дает основание для проведения исследований по оценке эффективности нового дезинфицирующего средства на объектах ветеринарного надзора.
Ключевые слова: токсичность, наночастицы серебра, аммониевое соединение, летальные дозы.
For sanitation of objects of veterinary supervision means of chemical pharmaceutical industry are widely used. Recently the preference is given to the substances belonging to III and the IV classes of danger, with poorly expressed irritating, rezorbtivny and cumulative properties. Example of such preparation is the new disinfectant on the basis of nanoparticles of silver and am-moniyny connection.
For determination of acute toxicity of complex means on the basis of nanoparticles of silver clinically healthy laboratory animals divided into groups on 8 mice in everyone, which were used entered a preparation in increasing doses. At first defined the most transferable dose, thus considered behavior and a physiological condition of mice, as quality indicators data of hematologic researches served.
For determination of acute toxicity of complex means on the basis of nanoparticles of silver clinically healthy laboratory animals divided into groups on 8 mice in everyone, which were used entered a preparation in increasing doses. At first defined the most transferable dose, thus considered behavior and a physiological condition of mice, as quality indicators data of hematologic researches served.
When carrying out experiment on definition of lethal doses, a preparation a laboratory animal enteredintragastricy in increasing doses with an equal interval between them, considered quantity of the fallen and survived animals, percent of a lethality and its expression in the probits.
Established parameters of acute toxicity of a new disinfecting preparation: MTD - 1000 mg/kg of body weight, LD50 - 4312,5 mg/kg of body weight, LD16 — 2312,5 mg/kg, LD84 — 5275 mg/kg of body weight.
According to GOST 12.1.007-76 the preparation belongs to the 3rd class of danger (moderately toxic substance) that gives the grounds for carrying out researches on an assessment of efficiency of a new disinfectant on objects of veterinary supervision.
Key words: Toxicity,silver nanoparticles,ammonium compound, lethal doses
Мирошникова Анастасия Ивановна -
аспирант кафедры терапии и фармакологии Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8(909)762-64-07 E-mail: ai-miroshnikova@mail.ru
Киреев Иван Валентинович _
кандидат биологических наук,
доцент кафедры терапии и фармакологии
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел.: 8(962)441-29-37
E-mail: kireev-iv@mail.ru
Оробец Владимир Александрович -
доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой терапии и фармакологии Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8(928)327-60-16 E-mail: orobets@yandex.ru
Miroshnikova Anastasia Ivanovna -
Ph.D. student of Department of therapy
and pharmacology.
Stavropol State Agrarian University
Tel.: 8(909)762-64-07,
E-mail: ai-miroshnikova@mail.ru
Kireev Ivan Valentinovich -
Ph.D. in Biology,
Associate Professor of the department of therapy and pharmacology Stavropol State Agrarian University Tel.: 8(962)441-29-37, E-mail: kireev-iv@mail.ru
Orobets Vladimir Aleksandrovich -
Doctor in veterinary sciences, Professor,
Head of Department of therapy and pharmacology.
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 8(928)327-60-16,
в
:№ 2(14), 2014
Беляев Валерий Анатольевич -
доктор ветеринарных наук,
профессор кафедры терапии и фармакологии
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел.: (8652) 28-67-38
E-mail: valstavvet@yandex.ru
Раковская Екатерина Владимировна -
студентка 4 курса факультета ветеринарной медицины Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: +7-918-744-17-70 E-mail: katya.rakovskaya.92@mail.ru
Агроинженерия
125
E-mail: orobets@yandex.ru Belyaev Valery Anatolyevich -
Doctor of Veterinary Sciences,
professor of department of therapy and pharmacology
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 28-67-38,
E-mail: valstavvet@yandex.ru
Rakovskaya Ekaterina Vladimirovna -
Student 4 courses of faculty of veterinary medicine. Stavropol State
Agrarian University Tel.: +7-918-744-17-70, E-mail: katya.rakovskaya.92@mail.ru
В настоящее время большое внимание уделяется проблемам охраны окружающей среды от загрязнений токсическими химическими веществами естественного и антропогенного происхождения, изучению их влияния на состояние здоровья животных и продуктов животного происхождения[2].
Для санации объектов ветеринарного надзора широко используются средства химико-фармацевтической промышленности. В последнее время предпочтение отдается веществам, относящимся к III и IV классам опасности, со слабо выраженными раздражающими, резорбтив-ными и кумулятивными свойствами [3]. Известно, что такие свойства присущи аммониевым соединениям, на основе которых препараты могут использоваться для дезинфекции поверхностей, непосредственно контактирующих с животными, без тщательного удаления остатков средства.
Поэтому значимое место занимают синтез, испытание и внедрение новых высокоэффективных антисептических средств на основе ка-тионных детергентов и углубленное изучение их действия на микрофлору и организм животного [4, 5].
Цель исследования: изучить параметры острой токсичности нового дезинфицирующего препарата на основе наночастиц серебра и аммониевого соединения для млекопитающих.
Материалы и методы. Для определения острой токсичности комплексного препарата на основе наночастиц серебра были использованы клинически здоровые лабораторные животные.
Для нахождения минимально токсичных доз (максимально переносимых) использовали 80 лабораторных мышей. Лабораторным животным, разделенным на группы по 8 мышей в каждой, вводили препарат в возрастающих дозах. В 1 группе стартовая доза составила 100 мг/кг массы тела. В группах 2-9 животным вводили препарат в дозах 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 и 900 мг/кг соответственно. Десятая группа служила контролем, животным вводили соответствующий объем воды для инъекций. По клиническим признакам, указывающим на отравление лабораторных животных и наступление токсического эффекта препарата, устанавливалась максимально переносимая доза (МПД), которая являлась стартовой для про-
ведения следующего эксперимента по определению летальных доз. Качественными показателями служили данные гематологических исследований, которые были получены с помощью автоматического гематологического анализатора PCE - 90 Vet (США).
Опыт по определению летальных доз проводился на лабораторных мышах, которые были разделены по принципу аналогов на опытные и контрольные группы методом случайной выборки, с учетом массы тела в качестве определяющего показателя, по восемь разнополых особей в каждой. Препарат на основе наночастиц серебра лабораторным животным вводили внутри-желудочно в объеме 0,5 мл в соответствующих дозах [6]. Контрольным животным вводили соответствующий объем воды для инъекций. За состоянием здоровья мышей наблюдали в течение 14 суток после введения. Учитывали общее состояние и поведение, отношение к воде и пище, подвижность, состояние шерстного покрова и видимых слизистых оболочек, а также в случае возникновения регистрировали гибель. Препарат вводили в возрастающих дозах с равным интервалом между ними, учитывали количество павших и выживших животных, процент летальности и ее выражение в пробитах.
После определения средней летальной дозы дезинфицирующего средства на основе нано-частиц серебра и аммониевого соединения, оно было классифицировано по ГОСТ 12.1.00776 [1].
Результаты исследований: Стартовая доза для нахождения минимально токсичных доз (максимально переносимых) составила 100 мг/ кг массы тела и в группе 1, в которой она применена, не происходило изменений в поведении и физиологическом состоянии мышей. В группах 2-8, в которых вводились дозы 200, 300, 400, 500, 600, 700 и 800 мг/кг соответственно, также никаких видимых отклонений не отмечено. Доза 900 мг/кг, введенная мышам 9-й группы, хотя и не вызвала смерти ни одного из восьми животных, но после введения наблюдались: учащенное дыхание и сердцебиение, агрессивное поведение, которые сменялись периодами глубокого угнетения, причем состояние угнетения продолжалось 1,5-2 часа. Затем все мыши в группе пришли в нормальное состояние и принимали корм и воду. Отмечались изменения гематологических показателей (табл. 1, 2).
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
* - Р< 0,05 - разница статистически достоверна между данной и контрольной группой
Таблица 1 - Гематологические показатели белых мышей (п = 8)
№ группы Доза, мг/кг Эритроциты, млн/мкл Гемоглобин, г/л Лейкоциты, тыс/мкл Тромбоциты, тыс/мкл
1 100 9,12±0,67 174,2±11,44 11,34±0,42 316,3±16,71
2 200 9,34±0,49 161,8±12,61 11,57±0,56 261,1±15,14
3 300 8,71±0,37 169,2±10,84 12,19±0,33 296,8±16,42
4 400 8,44±0,51 158,4±12,32 12,46±0,71 254,2±16,02
5 500 8,14±0,42 142,8±9,46 11,94±0,42 321,7±17,49
6 600 8,26±0,71 136,1±11,56* 12,76±0,62 284,6±16,36
7 700 8,04±0,32 132,9±12,18* 13,07±0,51 317,1±18,46
8 800 7,89±0,48* 126,7±10,46* 14,79±0,74* 372,6±18,12*
9 900 6,74±0,35* 118,7±8,24* 15,32±0,68* 341,4±17,93*
10 контроль 9,62±0,56 172,6±9,15 11,26±0,59 249,6±14,68
* - Р< 0,05 - разница статистически достоверна между данной и контрольной группой
Таблица 2 - Лейкограмма крови белых мышей, % (п = 8)
№ руппы Базофилы Эозинофилы Сегменто-ядерные Палочко-ядерные Лимфоциты Моноциты
1 1,32±0,08 2,11±0,12 3,01±0,18 23,45±1,30 67,14±3,64 2,97±0,16
2 0,74±0,04 1,86±0,11 2,51±0,15 19,08±1,19 72,70±3,95 3,11±0,19
3 1,63±0,09 2,17±0,15 3,21±0,17 23,72±1,37 67,13±3,59 2,14±0,18
4 1,98±0,06 2,62±0,14 2,44±0,18 22,33±1,18 69,54±3,49 4,09±0,22
5 1,59±0,07 3,34±0,17 1,78±0,13 26,43±1,20 63,37±3,75 3,49±0,17
6 1,37±0,07 1,40±0,10 2,39±0,16 22,15±1,29 68,87±3,44 3,82±0,21
7 1,15±0,06 2,77±0,15* 4,51±0,14 25,18±1,35 64,11±3,56 2,28±0,18
8 1,28±0,07 1,43±0,13* 1,91±0,13 29,37±1,22 61,99±3,87 4,02±0,20
9 0,69±0,05* 0,94±0,12* 3,72±0,15* 24,22±1,27* 65,66±3,83 4,77±0,22*
10 1,19±0,06 1,66±0,11 2,15±0,09 19,45±1,31 73,65±3,72 3,90±0,23
Таблица 3 - Схема опыта и результаты изучения острой токсичности препарата на белых мышах
Количество
№ группы Доза препарата, мг/кг животных в группе на начало опыта, гол. Пало животных, гол. Выжило животных, гол. Ле-таль- ность, % Пробиты
1 1000 8 0 8 0 3,13
2 2000 8 1 7 12,5 3,85
3 3000 8 2 6 25 4,33
4 4000 8 5 3 62,5 5,32
5 5000 8 6 2 75 5,67
6 6000 8 8 0 100 6,87
При анализе гематологических показателей установлено, что количество эритроцитов в группах 1-7 и 10 находилось в пределах нормы, а в группах 8-9 оно - ниже нормы и составило на 17,98 и 29,94 % соответственно меньше по отношению к контролю.
Уровень гемоглобина снижен в группах 6-9 на 21,15, 23, 26,59 и 31,23 % по отношению к контрольной группе.
Было отмечено увеличение количества лейкоцитов в группах 7-9, что составило на 16,07, 31,35 и 36,05 % соответственно меньше контроля.
Данные лейкоцитарной формулы и количество тромбоцитов находились во всех опытных и контрольной группах в пределах физиологической нормы.
Так как при испытании дозы, равной 900 мг/кг, были зарегистрированы явления и изменения гематологических показателей, указывающие на отравление лабораторных животных, но при этом гибель не отмечалась, эта доза была принята в качестве максимально переносимой (МПД) и стартовой для проведения эксперимента по определению летальных доз (табл. 3).
Расчёт среднесмертельной дозы производили по формуле
LD50 = (сумма (А + В) • (М - Н)) / 200,
где А и В - величины смежных доз, мг/кг;
М и Н - частоты летальных исходов смежных доз, %; 200 - постоянный коэффициент.
Вестник АПК
Ставрополья
:№ 2(14), 2014
Агроинженерия
127
Для белых мышей среднесмертельная доза составила
LD50 = ((3000 • 12,5) + + (5000 • 12,5)+(7000 • 37,5) + (9000 • 25) + + (11000 • 25))/200 = 4312,5 мг/кг по Д.В.
Величины LD16 и LD84 определили графически на основании доз изучаемого препарата и соответствующих значений пробитов. Исходя из полученных данных в остром опыте построили пробитный график, представленный на рисунке. По графику определили величины LD16 и LD84, причем первой соответствует пробит 4, второй пробит 6.
Показатель ошибки средней дозы эффекта SLD50 рассчитали по формуле:
SLD50 = (LD84 - Ще)/2п,
где LD16 и LD84 - дозы эффекта, мг/кг;
п - суммарное количество животных в группах, для которых значения проби-тов находятся в пределах 3,5-6,5. SLD50 при расчете острой токсичности для белых мышей составила
SLD50 = (5275 - 2312,5) / (32 х 2) = = 2962,5/64 = 46,29 мг/кг
Рисунок - Токсичность дезинфицирующего средства на основе наночастиц серебра
Заключение
Установлены параметры острой токсичности нового дезинфицирующего препарата: МПД -1000 мг/кг массы тела, а LD50 - 4312,5 мг/кг массы тела, LDÍ6_2312,5 мг/кг,LD84- 5275 мг/ кгмассы тела.
Таким образом, в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 [1] препарат относится к 3 классу опасности (умеренно токсическое вещество). Так как LD50 имеет большую величину, то это дает основание для проведения исследований по оценке эффективности нового дезинфицирующего средства на объектах ветеринарного надзора.
Литература
1. Государственный стандарт Союза ССР. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. ГОСТ 12.1.007-76. М., 1984. 4 с.
2. Кабардиев С. Ш., Амаев К. Г, Имми-ев Я. И., Рашилов А. А. Токсикологическая оценка новых дезинфицирующих препаратов // Ветеринария. 2005. № 12. С. 3638.
3. Кабардиев С. Ш., Амаев К. Г., Карпущен-ко К. А., Сайпуллаев М. С. Токсичность новых дезинфицирующих препаратов Аминбен и Аммобен для лабораторных животных // Ветеринария, 2010. № 10. С. 39-41.
4. Николаенко В. П., Щедров И. Н. Токсичность бактерицида и его количественное определение // Ветеринария. 2005. № 4. С. 38-41.
5. Фадеева Л. Л., Халецкая Э. В., Миля-новский А. Г, Жоров Г А. Катионные поверхностно-активные вещества как биоцидная основа современных антисептиков // Ветеринария. 2004. № 5. С. 4143.
6. Методические указания по оценке токсичности и опасности дезинфицирующих средств (МУ 1.2.1105 -02). М., 2002. 36 с.
References
1. State standard of union SSR. Occupational safety standards system. Harmful substances. Classificationandgeneralsafetyrequireme nts. GOST 12.1.007-76. Moscow, 1984. 4 p.
2. Kabardiev S. Sh., Amaev K. G., Immiev J. I., Rashilov A. A. Toxicological an assessment of new disinfectant preparations // Veterinary science. 2005. №.12. P. 36—38.
3. Kabardiev S. S., Amaev K. G., Karpushchenko K. A., Sajpullaev M. S. Toxicit of new disinfectant preparations "Aminben" and "Ammoben" for laboratory animals // Veterinary science, 2010.№.10. P. 39—41.
4. Methodical indications according to toxicity and dangers of disinfectants (MU 1.2.1105-02).2002. 36 p.
5. Nikolaenko V. P., Shchedrov I. N. Toxicit "bactericide" and its quantitative definition // Veterinary science. 2005. No.4. P.38—41.
6. Fadeyeva L. L., Haletskaya E . V., Milyanovsky A. G.,Jorov G. A. Heats cationic surface-active substances as biocidal basis of modern anti-septic tanks // Veterinary science. 2004. No. 5. P. 41—43.
