CC BY
16
СOMPARATIUE ASSESSMENT OF THE TOXICOLOGICAL PROPERTIES OF AMPHOTERIC SURFACTANTS
Yalovenko O.I., Golichenkov O.M., Rayetska O.V., Lyashenko V.I., Maistrenko Z.Yu., Umanets H.P., Kucherenko O.Yu., Babiy V.F., Kondratenko O.Ye., Pimushyna M.V., Vinarska O.I., Hryhorenko L.Ye., Moldavska N.B., Tomashevska L.A., Didyk N.V.,
Lemeshko L.P.
nOPIBHHflbHA 0I|IBKA IDKCHK0n0nHHHK BnAGTHBOGTEH AMPOTEPHHX
nOBEPXHEBO-AKTHBHHX PEHOBHB
В
ЯЛОВЕНКО О.1. ГОЛ1ЧЕНКОВ О.М. РАеЦЬКА О.В., ЛЯШЕНКО В.1.
МАЙСТРЕНКО З.Ю. УМАНЕЦЬ Г.П., КУЧЕРЕНКО О.Ю. БАБ1Й В.Ф., КОНДРАТЕНКО О.£.
П1МУШИНА М.В. ВИНАРСЬКА О.1.
григоренко л.е.
МОЛДАВСЬКА Н.Б. ТОМАШЕВСЬКА Л.А. Д1ДИК Н.В., ЛЕМЕШКО Л.П.
ДУ «1нститут громадського здоров'я ím. О.М. Марзеева НацюнальноТ академií медичних наук УкраТни», м. КиТв
УДК 543.395 : 661.185.3 : 615.9
Ключовi слова: амфотерн ПАВ, in vitro, in vivo методи, цитотоксичнiсть, iMyHO-токсичнiсть, резорбтивна дiя, сенсибiлiзацiя.
останн1 роки дерматологи в1д-значають зростання к1лькост1 випадюв виявлення пщвищеноТ' чутливост1 споживач1в до засо-б1в для очищення шк1ри та волосся, проте в1дмовитись в1д Тх застосування нин1 неможли-во. Косметичш очищувач1 необх1дн1 для ппешчного догляду за шк1рою (видалення бруду, м1кроорган1зм1в, корне-оцит1в, надлишк1в л1п1д1в шюри, поту), але поб1чною реакц1ею ТхньоТ д1Т стае порушення трансетдермального бар'еру. Пошкодження шк1ри виникае через спровоковаш поверхне-во-активними речовинами (ПАР) руйшвш процеси: дена-турац1ю бшка, емульгування л1п1д1в, запальний процес в ет-дерм1с1, що стае причиною розвитку сухост1 шк1ри, а у най-б1льш важких випадках — контактного дерматиту та/або сенсиб1шзаци [1-3]. Для вир1-шення проблем, що виникають, науковц1 проводять пошук I пост1йно оновлюють спектр
сурфактант1в, як1 використо-вуються у косметичних засо-бах, намагаються вводити у рецептури очищувач1в бшьш «м'яю» нов1 ПАР, нав1ть зовс1м 1нших груп сурфактант1в. 1нод1 поглиблеш досл1дження Тхн1х токсиколог1чних властивостей та етдемюлопчш дан1 спросто-вують прогнозований позитив-ний вплив цих 1нгред1ент1в на пом'якшення рецептур багато-компонентних засоб1в [3].
Метою нашоТ роботи було проведення пор1вняльних до-сл1джень токсиколог1чних властивостей р1зних амфотерних ПАР для прогнозування Тхнього шк1дливого впливу при викори-станн1 у склад1 косметичного очищувача.
Матерiали дослiджень -амфотерн1 ПАР (Амф.ПАР): динатр1й кокоамфод1ацетат, алк1лдиметилбетаТн, кокамщо-проп1лбетаТн, натр1ева с1ль п-пальметилглютам1нат кисло-ти. Об'екти досл1джень — б1л1 щури, морськ1 свинки, суспен-
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АМФОТЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Яловенко Е.И., Голиченков А.М., Раецкая Е.В., Ляшенко В.И., Майстренко З.Ю., Уманец Г.П., Кучеренко О.Ю., Бабий В.Ф., Кондратенко Е.Е., Пимушина М.В., Винарская Е.И., Григоренко Л.Е., Молдавская Н.Б., Томашевская Л.А., ДидыкН.В., ЛемешкоЛ.П. ГУ «Институт общественного здоровья им. А.Н. Марзеева Национальной академии медицинских наук Украины», г. Киев Цель работы: проведение сравнительных исследований токсикологических свойств различных амфотерных поверхностно-активных веществ (Амф.ПАВ) для прогнозирования их вредного действия при использовании в составе косметического очистителя. Материалы и методы исследований. В работе исследовано 4 Амф.ПАВ: динатрий кокоам-фодиацетат, алкилдиметилбетаин, кокамидо-пропилбетаин, натриевая соль n-пальметилглю-таминовой кислоты. Исследования проводили методами in vitro оценки цитотоксичности и классическими токсикологическими: определе-
ние интегральных показателей токсичности, изучение трансдермального воздействия ПАВ на морских свинок на протяжении 4-х месяцев с оценкой гематологических, иммунологических и биохимических показателей крови. Результаты исследований и выводы. В работе экспериментально доказано, что все исследованные Амф.ПАВ обладаютцитотоксическими и кожно-резорбтивными свойствами разной степени. Установлено, что иммунотоксическое действие (супрессия и сенсибилизация) является характерной особенностью биологического действия Амф.ПАВ при их трансдермальном воздействии. Наиболее токсичным был коками-допропилбетаин, единственный из исследованных Амф.ПАВ, вызывающий развитие гиперчувствительности немедленного и замедленного типов. Наиболее безопасные — натриевая соль n-пальметилглютаминовой кислоты, динатрия кокоамфодиацетат, резорбтивное действие которых подтверждено только иммунотоксиче-ским действием.
Ключевые слова: амфотерные ПАВ, in vitro, in vivo методы, цитотоксичность, иммунотоксич-ность, резорбтивное действие, сенсибилизация.
© Яловенко O.I., Голiченков О.М., Раецька О.В., Ляшенко B.I., Майстренко З.Ю., Уманець Г.П., Кучеренко О.Ю., Бабй B.Ф., Кондратенко O.G., Пiмyшина M.B., Bинаpська O.I., Григоренко Л.£., Mолдавська Н.Б., Томашевська Л.А., Д'щик H.B., Лемешко Л. П. СТАТТЯ, 2016.
№ 3 2016 Environment & Health 4
31ИН1 короткотривал! культури еритроцит1в морських свинок та сперматозоТдв бика.
Методи дослщжень. Оц1нку токсиколог1чних властивостеИ Амф.ПАР проводили в1дпов1дно до сучасних вимог бюетики з використанням метод1в in vitro та in vivo. При плануванш i постановц1 експеримен^в вра-ховували наИбiльш токсичнi ефекти, характеры для ПАР, за л^ературними джерелами, дози i шлях надходження до оргашзму [2]. Обраш методи дослщжень Амф.ПАР включали
□ скринiнговi дослiдження цитотоксичноТ' дм за двома методами in vitro з використанням сус-пензмних культур сперматозощв та еритроцитiв згiдно з [4-6];
□ визначення гостро'Т токсич-ност при введеннi у шлунок i нанесены на шюру та дослщ-ження бiологiчноí дií засобiв у концентраци 5% за епiкутанного надходження до оргаызму про-тягом 3 мiсяцiв за показниками: гематолопчними (вмют гемог-лобiну, кiлькiсть еритроцитiв, лейкоци^в, леИкоцитарна формула крови: вщсотковий вмiст лiмфоцитiв, моноцитiв, еозино-ф1шв, сегментоядерних i палич-коядерних нейтроф1тв), 6ioxi-мiчними (вмiст глюкози, холестерину, бтка, сечовини, креа-тиншу, альбумiну, активностi амiлази, лужно'Т фосфатази та
ФУНДАМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ =
амЫотрансфераз: алаынамЫо-трансферази (АЛТ), аспартата-мЫотрансферази (АСТ); iMyHO-лопчними (вщсотковий вмют та абсолютна ктькють Т-, В-^м-фоцитiв i фагоцитуючих кniтин, вщсоток дегранульованих базо-фiniв (за ШеллО, iндекс гальму-вання розпластування макро-фагiв, концентрацiя циркулюю-чих iмунних компnексiв (Ц1К), осаджених розчином по^ети-nенгniкоnю 6000). Загальний термiн виконання дослщжень -4 мiсяцi. Бтьш детально методи досniджень та схема експери-менту викnаденi у [7].
Статистичну обробку даних проводили з використанням критерю t-Ст'юдента за про-грамою «Statistica 7.0 for Windows». ВщмЫност вважали достовiрними при р<0,05.
Результати дослщжень. Обранi для дослщжень ПАР
належать до амфотерних сур-фактан^в. Амф.ПАР можуть проявляти властивост анiонних, цвiттерiонних i катюнних ПАР залежно вiд рН розчину. Представники щет групи мають добрi пiноутворюючi та миИнi характеристики, помiрнi анти-мiкробнi властивостi, Тх вва-жають менш агресивними, нiж анюны ПАР (АПАР), тому вико-ристовують у комбiнацií з остан-ыми, щоб зменшити подразню-вальниИ ефект готового засобу. Завдяки зазначеним характеристикам та помiрнiй вартостi Амф.ПАР стали екстенсивно використовувати в очищуваль-них косметичних засобах, засо-бах для голЫня, зубних пастах, пральних порошках. До най-бшьш популярних Амф.ПАР належать кокамiдопропiлбетаí-ни, кокоамфоацетати та коко-амфодiацетати, якi у комплексi з
Таблиця 1
Динамка зм1н гематолог1чних, б1ох1м1чних та 1мунолог1чних показник1в крови морських свинок пщ впливом еп1кутанно'Г дм 5% водного розчину кокам1допроп1лбета'Гну на морських свинок (n = 6)
Показник, одиниц1 вим1ру / умовн1 позначення Значення показниюв протягом термшу спостереження (М ± m досл1д, t / М ± m контроль)
За 30 д1б апл1кац1й За 90 д1б апл1кац1й За мюяць п1сля аплкацш
Т-л1мфоцити, % 21,17 ± 0,60*, 4,02 / 27,00 ± 1,32 24,17 ± 0,87*, 2,76 / 27,67 ± 0,92 24,67 ± 0,49*, 4,92 / 28,33 ± 0,56
Ктькють фагоцитуючих кл1тин (ФАГ), % 70,67 ± 0,67*, 8,30 / 79,33 ± 0,80 70,17 ± 0,87*, 5,85 / 77,83 ± 0,98 71,50 ± 1,48*, 5,07 / 80,33 ± 0,92
1ндекс гальмування розпластування макрофапв (|Г), ум.од. 1,03 0,78** 0,63**
Концентрац1я циркулюючих 1мунних комплекс1в (ПЕГ 3%) (Ц1К), од. екстинкци 53,00 ± 6,34*, 2,49 / 76,00 ± 6,72 65,00 ± 4,83* 7,68 / 118,00 ± 4,93 165,00 ± 3,65*, 4,75 / 117,67 ± 9,28
В1дсоток дегрануляци 5азоф1л1в, %/тв. — тварини 2 тв. — 12,00 ± 0,00***, 4 тв. — 6,00 ± 1,15, 2 тв. — 12,00 ± 0,00***, 4 тв. — 7,00 ± 2,00, 2 тв. — 13,33 ± 1,33***, 4 тв. — 6,67 ± 1,33
Вмют еозинофктв****, % 50% тварин групи >5% 33% тварин групи >5% 33% тварин групи >5%
Альбумш, мг/дл/ 2,6 ± 0,19 * 2,53 / 3,3 ± 0,21 3,2 ± 0,27 0,61 / 3,42 ± 0,27 3,03 ± 0,11 0,77 / 3,13 ± 0,07
Ам1лаза, U/l/ 1486,33 ± 48,79*, 2,42 / 1339,17 ± 36,41 1377,45 ± 80,37, 1,31 / 1252,40 ± 44,72 1386,00 ± 60,28, 1,02 / 1301,80 ± 62,52
Глюкоза, ммоль/л/ 7,33 ± 0,31 1,36 / 6,55 ± 0,46 7,51 ± 0,36 * 2,69 / 6,24 ± 0,33 7,15 ± 0,26* 2,65 / 6,25 ± 0,24
Примтки: * — достов'рнi змiни показниюв (р<0,05); ** — 1Г <0,8 — реак^я позитивна; *** — вдсоток дегрануляцП базофшв бльше 10% — позитивна реакця; **** — вмют еозинофiлiв до 5% — фiзiологiчна норма.
не1онними ПАР почали практично замщати АПАР з рецептур косметичних засоб1в. Але остан-н1м часом експериментально доведено, що ступ1нь виражено-ст1 цитотоксичноТ дм у деяких Амф.ПАР сильн1ший, н1ж в АПАР, накопичуються дан1 про ви-явлення сенсиб1л1зуючого по-тенц1алу при використанн1 засоб1в на основ! Амф.ПАР [2, 3], тому спланован нами до-слщження були проведен! для пор1вняння токсиколог1чних характеристик р1зних Амф.ПАР з метою визначення найбшьш безпечнихз них.
Найпоширен1шою Амф.ПАР е кокамщопроптбетаТн. Вона впроваджуеться у косметичш засоби з 1970 року як ПАР, що мае слабкий подразнюючий потенц1ал, нав1ть рекоменду-еться для застосування в очи-щувальних засобах дитячоТ групи [2]. КокамщопроптбетаТ'н належить до 3 класу небезпеки вщповщно до вимог ГОСТ 12.1.007 (ЛД50 рег ов 3200 (2770 3630) мг/кг, ЛД50 рег си >2500 мг/кг) [8]. В п у'Пго дослщженнях цитотоксичноТ дм в1н проявив сильну токсичну дю на еукар1отичн1 кл1тини (Кс — 0,27 умов. од., Н50 — 0,00100 умов. од., Кв 0,02-36,7 умов. од.), що п1дтверджуе дан1 про потужн цитотоксичн1 властиво-ст1, отриман1 досл1дниками Тншими методами [6]. Щоденна оц1нка протягом 4-м1сячного експерименту впливу 5% роз-чину кокамщопропшбетаТну показала в1дсутн1сть у нього
шюрно-подразнювальних вла-стивостей, але виявила пом1тн1 резорбтивн1 властивост1, вста-новлен1 при анал1з1 результат1в гематолог1чних, б1ох1м1чних та ¡мунолопчних досл1джень. Виявлен1 протягом експерименту достов1рн1 зм1ни гемато-лопчних, б1ох1м1чних та ¡муно-лог1чних показниюв представлено у таблиц! 1. Звертаемо увагу, що в уах таблицях, наве-дених у цм статт!, зазначено динам!ку зм!н виключно тих показник!в, як! показали досто-в1рн1 в!дм!нност! (р<0,05) хоча б в один з вказаних термов спо-стереження.
Як видно з таблиц!, пщ впли-вом розчину кокамщопропшбетаТну ¡з гематолог!чних показ-ник!в зазнали зм!н еозиноф!ли: вщзначено зб!льшення (р<0,05) Тх вм!сту у дослщних тварин (за 30 д1б — у 50% тварин у грут, за 90 д1б — у 33%,), яке трима-лося на зазначеному р1вн1 ! тсля апл!кац!Т, що може свщчи-ти про дестаб!л!зац!ю функцю-нального стану крови. У груп! експонованих тварин вплив розчину зазначеноТ Амф.ПАР призводить до певних зсув!в окремих б!ох!м!чних показник!в крови: на 30-ту добу спостери галося зростання активной ам!лази та зниження р!вня вми сту альбум!ну пор!вняно з контролем (р<0,05). На 90-ту добу та за 30 д|б п!сля припинення впливу досл!джуваного ПАР збшьшувався вм!ст глюкози (р<0,05). Отримаш результати зм!н б!ох!м!чних показник!в
Таблиця 2
Динамка змш гематолог1чних, б1ох1м1чних та 1мунолог1чних показник1в крови морських свинок п1д впливом еп1кутанно'Г дГГ 5% водного розчину алк1лдиметилбета'Гну на морських свинок (п = 6)
Показник, одиниц1 вим1ру/ умовн1 позначення Значення показниюв протягом терм1ну спостереження (М ± т дослщ, ! / М ± т контроль)
За 30 д1б аплкацш За 90 д1б апл1кац1й За мюяць п1сля апл1кац1й
Т-л1мфоцити, % 24,83 ± 0,91, 1,35/27,00 ± 1,32 21,67 ± 0,71*, 5,16/27,67 ± 0,92 22,83 ± 0,4*, 7,46/28,33 ± 0,56
В-л1мфоцити, % 22,67 ± 0,71, 0,88/24,17 ± 1,56 19,33 ± 0,49*, 3,67/ 22,17 ± 0,60 19,67 ± 0,56*, 4,65/24,17 ± 0,79
К1льк1сть фагоцитуючих кл1тин (ФАГ), % 69,17 ± 1,33*, 6,55/79,33 ± 0,80 66,50 ± 4,08*, 2,70/77,83 ± 0,98 70,50 ± 1,23*, 6,40/80,33 ± 0,92
1ндекс гальмування розпластування макрофапв (1Г), умов. од. 0,94 0,75** 0,61**
Глюкоза, ммоль/л/ 7,84 ± 0,32*, 2,25/6,55 ± 0,46 7,33 ± 0,38*, 2,23/6,24 ± 0,33 7,13 ± 0,41, 1,80/6,25 ± 0,24
Примтки до таблиць 2-4: * — достовiрнi змiни показниюв (р<0,05); ** — 1Г <0,8 — реак^я позитивна.
внаслщок впливу кокамщопропшбетаТну свщчать про можлив! порушення метабол!чних про-цес!в залежно вщ часу д1Т. Так, зб!льшення вмюту глюкози про-тягом майже усього експери-менту на фон! зростання активной ам!лази може бути пов'язане з порушенням функ-ц1й кл!тин п!дшлунковоТ залози, яке сприяе проникненню глюкози у кттину, що, у свою чергу, призводить до збшьшення вми сту глюкози у крови.
В!дзначено суттев! зм!ни ! деяких ¡мунолопчних показник!в: стаб!льне пригн!чення кл!тинноТ ланки ¡муштету (достов!рне зменшення Т-л!мфоцит!в) та неспециф!чних факторов захисту орган!зму, адаптации р!знона-правлен! коливання концентра-ци циркулюючих ¡мунних ком-плекс!в протягом усього термЫу спостереження (р<0,05), розви-ток г!перчутливост! негайного типу: слабкопозитивна реакц!я за Шелл! у 33% тварин дослщноТ групи (в!дсоток дегранульова-них базоф!л!в — 12-13%), яка трималась протягом усього експерименту, у тому чист ! пюля зак!нчення в!дновлювального пер!оду. За подовження термЫу д1Т до 90 д1б до виявлених зм!н приеднуеться розвиток ппер-чутливост! спов!льненого типу. ЗмЫи мають стаб!льний характер та збер!гаються п!сля в!д-новлювального перюду. Деяк! вчен! вважають, що саме кокамн допроп!лбетаТн в!дпов!дальний за випадки алерпчних реакц!й при застосуванн! шампуыв на основ! ц1еТ ПАР. Його сенсибшн зуючий ефект показано у публн кац!ях останн!х рок!в [2, 3], ! у наших дослщженнях сенсиб!л!-зац!я орган!зму п!дтверджена виявленням пперчутливост! спов!льненого та негайного титв. Ступ!нь вираженост! виявлених ефект!в, Тхня ст!йк!сть протягом терм!ну спостереження, кшьюсть достов!рних зм!н показник!в свщчать про те, що за цитотоксичною, резорбтив-ною та ¡мунотоксичною д!ями кокам!допроп!лбетаТн належить до високотоксичних ПАР згщно з запропонованим нами розпо-д!лом сурфактант!в на групи, викладеним у [7].
Друга з обраних для дослщ-жень Афм.ПАР е алкшдиметил-бетаТн. За х!м!чною будовою вона належить до похщних бетаТну, як ! кокамщопропшбе-таТн. За параметрами гостроТ токсичност! при введенн! у шлу-
№ 3 2016 еж¥!в0]«ме1т & иельти 6
COMPARATIVE ASSESSMENT OF THE TOXICOLOGICAL PROPERTIES OF AMPHOTERIC SURFACTANTS Yalovenko O.I., Golichenkov O.M., Rayetska O.V., Lyashenko V.I., Maistrenko Z.Yu., Umanets H.P., Kucherenko O.Yu., Babiy V.F., Kondratenko O.Ye., Pimushyna M.V., Vinarska O.I., Hryhorenko L.Ye., Moldavska N.B., Tomashevska L.A., DidykN.V., Lemeshko L.P.
State Institution «O.M. Marzeiev Institute for Public Health of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kyiv
Objective. We performed a comparative study of the toxicological properties of different amphoteric surfactants for the prognostication of their harmful effect at the use of a cosmetic cleanser in the composition.
Materials and methods. Four amphoteric surfactants: Cocoamphodiacetate, Coco-betain, Cocamodopropyl Betaine, Sodium Cocoyl Glutamate were studied in the work. Research was performed by the method of the in vitro assessment of cytotoxi-
city; classic toxicological method of the determination of toxicity integral indices; study of transdermal effect of the surfactants on guinea-pigs during 4 monthis with the assessment of hematological, immunological and biochemical indices of blood. Results and conclusions. We experimentally proved that all studied amphoteric surfactants had cytotoxic and dermaresorptive properties of different degrees. Immunotoxic effect (suppression and sensibilization) was determined to be a characteristic feature of the biological effect of the amphoteric surfactants at their transdermal effect. Cocamodopropyl Betaine was the most toxic, it is a single among studied amphoteric surfactants to cause a development of hypersensi-tiveness of immediate and delayed types. Cocoamphodiacetate and Sodium Cocoyl Glutamate are the most safe. Their resorptive effect was proved by immunotoxic effect only
Keywords: amphoteric surfactants, in vitro, in vivo methods, cytotoxic, immunotoxic, absorption, sensitization.
нок та нанесены на шюру ця ПАР теж належить до 3 класу небезпеки згщно з ГОСТ 12.1.007 (ЛД50 per os 1350 (1243 : 1457) мг/кг, ЛД50 per cut >2500 мг/кг), але рiвень пер-оральноТ токсичност значно вищий, шж у кокамщопропшбе-таТну [8]. За ступенем прояву цитотоксичноТ дм (Кс — 1,07 умов. од., H50 — 0,00299 умов. од., Its 0,02-18,0 умов. од.) алкшдиметилбета'Тн показуе порiвняно з кокамщопропшбе-таТном приблизно однаковий високий рiвень токсичност [6]. Необхщно вщзначити, що у проведених дослщженнях модель рухливих сперматозоидов виявлялася чутлившою до дм ще'Т ПАР, шж еритроцити у сус-пензмшй культурi порiвняно з впливом кокамщопроптбета'Т-ну. Експериментально показано, що 5% водний розчин алюл-диметилбетаТну не спричиняе шюрно-подразнюючо'Т дм про-тягом багаторазових аплкацм. У тривалих дослщженнях ре-зорбтивноТ дм розчину алюлди-метилбетаТну не виявлено його негативноТ дм на гематолопчш показники, достовiрнi вщмЫно-ст бiохiмiчних показниюв сто-сувалися лише вуглеводного обмЫу: достовiрне зростання рiвня глюкози протягом аплка-цм (р<0,05 за 30 та 90 дб) та вщновлення у перюд пюлядп (табл. 2). Водночас iмунна система оргашзму була бiльш чутливою, шж iншi до аплiкацiй розчином алктдиметилбета'Тну протягом 3-х мiсяцiв. Так, дiя алкiлдиметилбетаТну характе-ризувалася пригнiченням iмун-ного статусу дослiдних тварин,
що проявлялося супреаею Т- i В-ланок ÎMyHÎTeTy наприюнщ аплiкацiй, яка зберiгалася i протягом вщновлювального перю-ду i визначапася на фон пригш-чення фагоцитарно! активност нейтрофiльних гранулоцитiв протягом усього експерименту. Сенсибiлiзацiя органiзму була тдтерджена зниженням iндек-су гальмування розпластуван-ня макрофапв за 90 дiб та тд-тримкою цiеï тенденцiï у перюд пюляди, що свiдчить про розви-ток гiперчутливостi сповтьне-ного типу. Ус набутi змiни за 90 дiб (р<0,05) зберiгаються й у вщновлювальний перiод, тобто вони мають стабiльний характер. Враховуючи високий рiвень пероральноï токсично-
стi, стутнь прояву цитотоксич-ностi та стабтьнють розвитку iмунотоксичних ефектiв протягом термшу спостереження, алкiлдиметилбетаïн можна вд нести до групи високотоксич-них ПАР [7].
Наступна Амф.ПАР — динат-рiй кокоамфодiацетату. Амфо-ацетати i кокоамфодiацетати позицiонуються на ринку як дуже «м'яю» ПАР з низьким подразнювальним потен^а-лом, що дозволяе ïx використо-вувати нав^ь у концентрацiяx до 50% [2]. При визначенш iнтегральниx показникiв (гост-роï токсичностi при введеннi у шлунок та нанесеннi на шюру) встановлено, що динатрм кокоамфодiацетат належить до
Таблиця 3
Динамка змш гематолопчних, бiохiмiчних та iмунологiчних показникiв крови морських свинок пiд впливом еткутанно'Г дГГ 5% водного розчину динатрш кокоамфодiацетату на морських свинок (n = 6)
Показник, одиниц1 вим1ру/умовн1 позначення Значення показниюв протягом термшу спостереження (М ± m дослщ, t / М ± m контроль)
За 30 д1б апл1кац1й За 90 д1б апл1кац1й За мюяць п1сля апл1кац1й
Т-л1мфоцити, % 23,33 ± 0,61*, 2,52/27,00 ± 1,32 23,50 ± 0,85*, 3,33/27,67 ± 0,92 22,20 ± 1,07*, 5,08/28,33 ± 0,56
В-л1мфоцити, % 20,83 ± 0,65, 1,98/24,17 ± 1,56 19,50 ± 0,56*, 3,25/ 22,17 ± 0,60 18,60 ± 1,03*, 4,29/24,17 ± 0,79
К1льк1сть фагоцитуючих кл1тин (ФАГ), % 69,17 ± 1,78*, 5,21/79,33 ± 0,80 77,17 ± 1,40, 0,39/77,83 ± 0,98 69,60 ± 0,51*, 10,20/80,33 ± 0,92
1ндекс гальму-вання розпласту-вання макрофа-г1в (1Г), умов.од. 0,96 0,73** 0,56**
Амтаза, U/l/ 1494,00 ± 47,90*, 2,58/1339,17± 36,41 1377,78 ± 51,26, 1,89/1252,40 ± 44,72 1384,00 ± 67,60, 0,93/1301,80 ± 62,52
Глюкоза, ммоль/л/ 7,70 ± 0,30, 2,03/6,55 ± 0,46 7,21 ± 0,41, 1,87/6,24 ± 0,33 7,37 ± 0,38*, 2,43/6,25 ± 0,24
-Ф-"
3 класу небезпечност згiдно з ГОСТ 12.1.007 (ЛД50 per os 3500 (3140 : 3860) мг/кг, ЛД50 per cut >2500 мг/кг), шюрно-подраз-нювальна дiя не виявляеться за впливом багаторазових аплка-цiй його 5% водного розчину, тобто за цими показниками вЫ мае рiвень токсичностi, анало-гiчний кокамiдопропiлбетаíну. Водночас в in vitro дослщженнях цитотоксичноí дií виявлена помiрна токсичнiсть для еука-рютичних клiтин (Кс — 1,99 умов. од., H50 — 0,00237 умов. од., Its 0,02-59,3 умов. од.) порiвняно з кокамщопропшбе-таíном та алкщциметилбета)'-ном [6].
Пiд впливом 5% водного розчину динатрм кокоамфодiаце-тату достовiрних змiн гемато-логiчних показникiв не виявле-но, коливання бiохiмiчних по-казникiв (зростання активной амiлази (р<0,05 за 30 дiб) були несуттевими i мали транзитор-ний характер, тобто резорбтив-ну дiю було встановлено виключно за iмунотоксичною дiею (табл. 3). Вплив на iмунну систему оргаызму характери-зуеться супресiею Т- i В-ланок iмунiтету (за 90 дiб та у перiод пiслядií, р<0,05), нестабiльним пригнiченням неспецифiчних факторiв захисту органiзму (за 30 дiб та у перюд тслядп, р<0,05), розвитком реакцп гiперчутливостi сповiльненого типу — зниження Ыдексу галь-мування розпластування мак-рофагiв вщ 0,96 (за 90 дiб) до 0,56 умов.од. (у перюд тсля-
дп), тобто розлади iмунноí системи виявлено у рiзнi терми ни спостереження (табл. 3). За рiвнем перорально!' токсично-стi, помiрним ступенем цито-токсичноí дií, враховуючи в[д-сутнiсть впливу на гематолопч-ш та бiохiмiчнi показники крови та наявнють iмунотоксичноí дм (супресií та сенсибкшзацп), динатрiй кокоамфодiацетату належить до групи ПАР серед-ньоí токсичност [7].
Остання з дослiджених ПАР — натрiева сiль п-пальметил-глютамшово[ кислоти. Дос-татньо нова Амф.ПАР, яка виробляеться iз рослинноí сировини. Виробники рекла-мують íí як iнгредiент, який мае антиоксидантнi властивосл, пом'якшуе шкiру та знижуе и гiперчутливiсть через збере-ження цiлiсностi лiпiдного шару та пiдтримку рiвня рН, дбайли-во очищае шюру, мае легкi антибактерiальнi властивостi, попереджае пересушування шкiри за рахунок вмюту залиш-кiв глютамiновоí кислоти [9]. Проведет досшдження показали, що натрiева сiль п-пальме-тилглютамiновоí кислоти за параметрами гостро( токсич-ност належить до малонебез-печних речовин (4 клас небез-пеки) зпдно з ГОСТ 12.1.007 (ЛД50 per os >5000 мг/кг, ЛД50 per cut >2500 мг/кг), не спричи-няе шюрно-подразнюючу дiю, мае слабю цитотоксичнi вла-стивостi (Кс — 3,22 умов. од., H50 — 0,02377 умов. од., Its 0,02-86,9 умов. од.) [13, 6].
Таблиця 4
Динамка змгн гематологгчних, бiохiмiчних та iмунологiчних показникiв крови морських свинок пгд впливом епгкутанноГ дГГ 5% водного розчину натргево'Г солг п-пальметилглютамгновоГ кислоти на морських свинок (п = 6)
Показник, одиниц1 вим1ру/ умовн1 позначення Значення показниюв протягом терм1ну спостереження (М ± m досл1д, t / М ± m контроль)
За 30 д1б апл1кац1й За 90 д1б апл1кац1й За мюяць п1сля апл1кац1й
Т-л1мфоцити, % 25,83 ± 0,40, 0,85/27,00 ± 1,32 22,80 ± 1,16*, 3,29/27,67 ± 0,92 20,60 ± 0,24*, 12,69/28,33 ± 0,56
В-л1мфоцити, % 22,50 ± 0,43, 1,03/24,17 ± 1,56 18,40 ± 0,98*, 3,26/ 22,17 ± 0,60 18,60 ± 0,24*, 6,75/24,17 ± 0,79
Ктькють фагоцитуючих кл1тин (ФАГ), % 68,17 ± 0,79*, 9,93/79,33 ± 0,80 70,40 ± 0,68*, 4,55/77,83 ± 0,98 70,40 ± 1,21*, 6,53/80,33 ± 0,92
1ндекс гальмування розпластування макрофаг1в (1Г), умов.од. 0,96 0,65** 0,50**
Альбумин, мг/дл/ 2,67 ± 0,12*, 2,50/3,3 ± 0,21 3,1 ± 0,22, 0,94/3,42 ± 0,27 2,98 ± 0,19, 0,71/3,13 ± 0,07
Глюкоза, ммоль/л/ 7,74 ± 0,19*, 2,24/6,55 ± 0,46 7,15 ± 0,52, 1,44/6,24 ± 0,33 7,59 ± 0,27, 0,57/6,25 ± 0,24
Необхiдно вщзначити, що за зазначеними показниками нат-рiева сiль п-пальметилглютами новоí кислоти найбiльш без-печна i едина серед дослщже-них Амф.ПАР 4 класу небезпе-ки. Дослщження резорбтивноí дií показали, що за тривалих багаторазових аплiкацiй и 5% водного розчину не вщзначено змiн гематологiчних показникiв крови (р>0,05), а незначнi коливання бiохiмiчних показни-кiв (достовiрне зменшення вми сту альбумшу, п^двищення рiвня глюкози за 30 дiб та цiлко-вите вщновлення у наступнi термiни спостереження) можна вважати пов'язаними з адап-тивно-компенсаторними функ-щями оргашзму (табл. 4). Проте iмунна система виявила-ся достатньо чутливою до впливу натрiевоí солi п-пальметил-глютамiновоí кислоти, як i до дií попередньоí ПАР. 1муно-токсична дiя проявляеться у супреси Т- i В-ланок iмунiтету, що визначаеться за 90 дiб без наступного вiдновлення через 30 дiб пiсля закiнчення аплiка-цм (р<0,05), у пригнiченнi неспециф^чних факторiв захисту органiзму протягом усього термЫу спостереження та роз-витку гiперчутливостi сповiль-неного типу (ГСТ) на 90-ту добу аплiкацiй, яка трималась i у вiд-новлювальний перiод. Тобто резорбтивнi властивостi вста-новленi за iмунотоксичною дiею, як i у випадку з динатрм кокоамфодiацетатом (табл. 4). Враховуючи низький рiвень токсичностi за параметрами гостро[ токсичностi при вве-деннi у шлунок та нанесеннi на шюру, вiдсутнiсть шкiрно-подразнюючоí дií, низький рiвень цитотоксичностi, але наявнiсть резорбтивних вла-стивостей за iмунотоксичною дiею, натр^ева сiль п-пальме-тилглютамiновоí кислоти належить до ПАР середньо[ токсичность
Висновок
1. Результати порiвняльноí оцшки токсичностi Амф.ПАР показали, що кокамщопропш-бетаíн, алкiлдиметилбетаíн, динатрм кокоамфодiацетат, натрiева сiль п-пальметилглю-тамшово[ кислоти мають цито-токсичнi та резорбтивш вла-стивостi рiзного ступеня про-яву. 1хня негативна бюлопчна дiя за епiкутанним впливом на оргашзм у рекомендованiй до застосування концентрацп (5%) за тривалоí дм (3 мiсяцi)
№ 3 2016 Environment & Health 8
пщтверджена достовiрними змшами гематологiчних, бюхи мiчних та iмунологiчних показ-никiв (для кокамщопропшбе-таТну), бiохiмiчних та iмуноло-гiчних показниюв (для алкщци-метилбетаТну), iмунологiчних показниюв (для динатрю кокоамфодiацетату, натрiевоТ солi n-пальметилглютамiновоТ кислоти).
2. Найбiльш чутливою до дiТ Амф.ПАР виявилась iмунна система органiзму. Встанов-лено, що iмунотоксичнi власти-востi мають ус дослiдженi Амф.ПАР, навiть така «м'яка», як натрiева сiль n-пальметилг-лютамшово'Т кислоти. Вплив на iмунну систему вах дослщже-них Амф.ПАР характеризуемся пригнiченням окремих ланок iмунноТ системи i сенси-бiлiзацiею оргашзму.
3. Найбiльш токсичною Амф. ПАР за уама показниками е кокамщопроптбета'Тн. Кока-мiдопропiлбетаТн, единий з дослщжених сурфактантiв, спричиняе розвиток пперчут-ливост двох типiв: негайного i сповшьненого.
4. При виборi Амф.ПАР для створення очищувальних кос-метичних засобiв слiд надавати перевагу натрiевiй солi n-паль-метилглютамiноТ кислоти, ди-натрю кокоамфодiацетату i обов'язково додавати до складу готового засобу поживш, зволожуючi, пом'якшуючi шкiру речовини.
5. Дослщження безпечностi нових Амф.ПАР з метою надан-ня рекомендацiй щодо Тх засто-сування як компонен^в косме-тичних засобiв необхiдно про-водити у довготривалому екс-перимент з залученням лабо-раторних тварин та викори-станням гематологiчних, бюхи мiчних та iмунологiчних методiв достджень.
Л1ТЕРАТУРА
1. Сухая кожа / под. общ. ред. Эрнандес Е.И. — М. : Косметика и медицина, 2012. — С. 67-70 с.
2. Surfactants, skin cleansing protagonists / M. Corazza, M.M. Laurla, M. Zappaterra et al. // J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol. — 2010. — № 24 (1). — P. 1-6.
3. ГуссенсА. Контактно-аллергические реакции на косметику // Косметика и медицина. — 2011. — № 4. — С. 48-58.
4. Экспресс-метод оценки общетоксического и кожно-
раздражающего действия парфюмерно-косметической продукции in vitro (на культуре подвижных клеток) : метод. рек. № 29 ФЦ/394. — М. : Минздрав РФ, 2002. — 10 с.
5. Пат. № 287276, UA, МПК (2006)А61В 10/00. Споаб оцн ки цитотоксичноТ дм засобiв на основi поверхнево-активних речовин / О.1. Волощенко, Раецька О.В., О.1.Яловенко, А.1. Кузьмша ; заявник та патентовласник ДУ «1нститут ппени та медичноТ еколопТ
iM. О.М. Марзеева АМНУ». — № U 200706922;заявл. 19.06.07; опубл. 25.12.2007, Бюл. № 21.
6. Оцшка токсичност поверх-нево-активних речовин на культурi рухливих кттин /
О.1. Яловенко, О.В. Раецька, О.М. Г^тченков та Ы. // Довкiлля i здоров'я. — 2014. — № 3 (70). — С. 15-18.
7. Токсиколого-ппеычна характеристика сучасних поверхнево-активних речовин та розробка профшактичних заходiв щодо Тх можливого впливу на оргаызм /
О.М. Голiченков, О.В. Раецька, О.1. Яловенко та ш. // Актуальнi питання захисту довюпля та здоров'я населення УкраТни (результати наукових розробок 2014 р.) / ДУ «1ГМЕ iм. О.М. Марзеева НАМНУ» ; за ред. А.М. Сердюка. — К., 2015. — С. 309-334.
8. Раецька О.В. Гостра ток-сичнють як один iз критерив систематизаци поверхнево-активних речовин /
О.В. Раецька, О.1. Яловенко, А.1. Кузьмiна // Ппена населе-них мiсць. — К., 2013. — Вип. 62. — С. 136-139.
9. Натрия кокоил глютамат [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://cosmet-ic.ua/natriya_kokoil_glutamat
REFERENCES
1. Ernandes E.I. (ed.) Sukhaia kozha [Dry Skin]. Moscow : Kosmetika i meditsina ; 2012 : 67 — 70 p. (in Russian).
2. Corazza M., Laurla M.M., Zappaterra M., Bianchi A., Virgili A. J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol. 2010 ; 24 (1) : 1-6.
3. Gussens A. Kosmetika i meditsina. 2011 ; 4 : 48-58 (in Russian).
4. Ekspress-metod otsenki obshchetoksicheskogo i kozhno-razdrazhaiushchego deistviia parfiumerno-kosmeticheskoi produktsii in vitro (na kulture
podvizhnykh kletok) : metod. rekomendatsii № 29 FTs/394 [Express Method for the Assessment of Generally Toxic and Skin-Irritative Effect of Perfumery and Cosmetic Products in vitro (on the Culture of Mobile Cells]. Moscow : Minzdrav RF ; 2002 : 10 p. (in Russian).
5. Voloshchenko O.I., Raietska O.V., Yalovenko O.I., Kuzmina A.I. Pat. № 28727b, UA, MPK (2006)A61V 10/00. Sposib otsinky tsytotoksychnoi dii zasobiv na osnovi poverkhne-vo-aktyvnykh rechovyn [Method of the Assessment of the Cytotoxic Effect of the Agents Based on the Surfactants].
№ U 200706922 ; zayavl. 19.06.07; opubl. 25.12.2007, Byul. № 21 (in Ukrainian).
6. Yalovenko O.I., Raietska O.V., Holichenkov O.M., Babiy V.F., Kondratenko O.Ye. Pimushyna M.V. Dovkillia i zdorovia. 2014 ; 3 (70) : 15-18 (in Ukrainian).
7. Holichenkov O.M., Raietska O.V., Yalovenko O.I. et al. Toksykoloho-hihiienichna kharakterystyka suchasnykh poverkhnevo-aktyvnykh rechovyn ta rozrobka profilakty-chnykh zakhodiv shchodo yikh mozhlyvoho vplyvu na orhanizm [Toxicological-and-Hygienic Characteristic of Modern Surfactants and Development of the Preventive Measures for their Possible Impact on the Organism]. In : Aktualni pytannia zakhystu dovkillia ta zdorovia naselennia Ukrainy (rezultaty naukovykh rozrobok 2014 r.) [Topic Issues of the Protection of the Environment and Health of the Population of Ukraine (Results of the Scientific Developments, 2014]. Kyiv ; 2015 : 309-334
(in Ukrainian).
8. Raetska O.V., Yalovenko O.I. Kuzmina A.I. Hostra toksychnist yak odyn iz kryteriivsystem-atyzatsii poverkhnevo-aktyvnykh rechovyn [Acute Toxicity as One of the Criteria of the Systematization of the Surfactants]. In : Hihiiena nase-lenykh mists [Hygiene of Settlements]. Kyiv ; 2013 ; 62 : 136-139 (in Ukrainian).
9. Natriia kokoil gliutamat [Sodium Cocoyl Glutamate]. Available at :
http://cosmetic.ua/natriya_kokoi l_glutamat (in Russian).
Hagrnwna go pegaK^'i 28.03.2016
