РЕЗУЛЬТАТЫ ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ ПВХ-ПЛАСТИЗОЛЕЙ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

с КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1992 УДК 614.35: |в|5.47:678.074

В. Г. Бардов, Г. А. Степаненко, П. В. Изотова, Г. М. Шмутер, И. В. Халавчук

РЕЗУЛЬТАТЫ ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ ПВХ-ПЛАСТИЗОЛЕЙ

МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Киевский медицинский институт им. А. А. Богомольца

К медицинским изделиям из полимерных материалов предъявляется целый комплекс специфических требований, обусловленных их назначением и условиями эксплуатации. Эти требования касаются конструкции и размеров изделий, качества применяемого материала, стойкости изделий к действию контактирующих сред. При эксплуатации эти изделия контактируют с тканями живого организма и лекарственными препаратами, причем время такого контакта может колебаться от нескольких минут до многих лет. Поэтому основным требованием к медицинским изделиям, изготовленным из эластомерных материалов, является их биологическая инертность.

Целью настоящей работы явилась токсиколо-го-гигиеническая оценка ПВХ-пластизолей марок С, М и Р, предназначенных для изготовления различных баллонных изделий медицинского назначения.

ПВХ-пластизоли являются многокомпонентными соединениями на основе различных марок поливинилхлорида. В их состав в качестве пластификатора входит диоктилфталат. В рецептуру пластизолей входит также комплексный стабилизатор СК.С К-26, ускорители вулканизации аль-такс и тиурам. В качестве красителей применяли пигмент голубой фталоцианиновый (марка С), пигмент красный 5С (марка М) и пигмент кадмий красный (марка Р).

Некоторые из входящих в состав пластизолей веществ обладают биологической активностью и могут оказывать неблагоприятное влияние на организм [1, 2, 4, 6, 7].

Исследования проводились в соответствии с методическими указаниями [3].

Изделия подвергали внешнему осмотру, при этом оценивали однородность и эластичность материала, прочность фиксации окраски. Одновременно проводили одориметрию образцов. Так как спринцовки в процессе эксплуатации могут контактировать с водными и водно-спиртовыми растворами лекарственных веществ, то исследовали органолептические показатели водных и водно-спиртовых вытяжек из образцов. Предварительно спринцовки промывали горячей кипяченой водой. Затем для приготовления вытяжек их заполняли на 2/з объема соответствующей средой (дистиллированной водой или 10 % водно-спиртовым раствором), подогретой до 40 °С, и выдерживали при комнатной температуре в течение 1 ч. Аналогично готовили вытяжки для изучения миграции составленных компонентов пластизолей в модельные среды.

Миграцию химических веществ из спринцовок в модельные среды анализировали с помощью методов тонкослойной и газожидкостной хроматографии. Определение каждого компонента проводили не менее чем в 3-кратной повторности.

Резорбтивно-токсическое действие изучали на белых беспородных крысах путем внутрибрюшин-ных инъекций водно-спиртовых вытяжек из соответствующего образца (из расчета 10 мл на 1 кг массы тела животного). Каждому животному было сделано 15 инъекций через день Контрольным животным вводили соответствующее количество 10 % водно-спиртового раствора.

Моделирование токсикологического эксперимента (выбор животных, доз и сроков воздействия, путей введения) осуществляли в .соответствии с методической литературой [3, 5] программой, разработанной совместно с ВНИИИМТ Минздрава СССР и НИИР МНХГ1 СССР. Кроме того, внутрибрюшинный путь введения вытяжек был выбран как близкий по скорости всасывания химических веществ через слизистую прямой кишки.

При осмотре спринцовок установлено, что по внешнему виду образцы соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям из полимерных материалов. Поверхность образцов была сухой, гладкой, блестящей, равномерно окрашенной, без посторонних включений. После обработки горячей водой спринцовки сохраняли форму и эластичность. Запах изделий испытатели оценивали в 5 баллов, запах водных вытяжек из пластизоля марки С — в 3—4 балла, а остальных образцов — в 5 баллов. Все изделия и вытяжки из них обладали резко выраженным запахом камфорного масла. Водные и водно-спиртовые вытяжки из материала марки С окрашивались в бледно-голубой ивет. Вытяжки из двух остальных образцов оставались бесцветными и прозрачными.

Отрицательные данные оргаиолептическнх испытаний сами по себе являются достаточным основанием для запрещения использования опытных материалов медицинского назначения. Однако при положительных санитарно-химических и токсикологических результатах изучаемые ПВХ-пластизоли могли бы быть использованы для изготовления изделий другого назначения. Кроме того, изучение миграции компонентов из материалов дает возможность рекомендовать разработчикам внесение определенных корректив в рецептуру ПВХ-пластизолей или технологию их изготовления. Исследование биологического действия вытяжек из ПВХ-пластизолей представляло научный интерес, так как позволяло раскрыть механизм и тропность действия комплекса веществ, выделяющихся из пластизолей. и подобрать наиболее чувствительные методы исследования. Поэтому, несмотря на отрицательные результаты одориметрии, исследование ПВХ-пластизолей было продолжено.

Результаты санитарно-химических исследований ПВХ-пластизолей представлены в таблице. Установлено, что из образцов марок М и Р диок-

тилфталат мигрирует на уровне ПДК (0,2 мг/л) в водные вытяжки и в еще больших количествах (0,4—0,5 мг/л) обнаруживается в водно-спиртовых вытяжках. Из пластизолей вымывались также ионы металлов, но содержание их, а также остальных определяемых химических веществ в водных и водно-спиртовых вытяжках не выходило за пределы допустимых уровней. Хлористый винил в водных и водно-спиртовых вытяжках не обнаружен.

Так как в водно-спиртовой раствор выделялось большее количество химических веществ, то токсикологический эксперимент проводили с использованием водно-спиртовых вытяжек. При проведении токсикологического эксперимента за животными вели наблюдения, обращая внимание на состояние шерстного покрова, слизистых оболочек, поведение, аппетит. После 7-й инъекции вытяжки из образца марки М у крыс наблюдали вялость, потускнение шерсти, после 10-й инъекции начались явления диспепсии, тогда же появились первые случаи гибели животных. Всего в этой группе погибли 9 из 20 подопытных крыс. На вскрытии макроскопически выявлено увеличение надпочечников, уменьшение селезенки и изъязвление кишечника. К концу эксперимента у животных, получавших инъекции вытяжек из образцов пластизолей марок С и Р, снизилась двигательная активность, отмечалось потускнение шерсти, погибли соответственно 3 и 2 крысы. На вскрытии у животных выявлена крупноочаговая пневмония. Дважды на протяжении эксперимента исследовали функциональное состояние нервной системы. Через 2 нед от начала эксперимента выявлены различия в возбудимости периферических нервных структур у крыс при воздействии пластизолей марок М, Р по сравнению с контрольной группой. Способность ЦНС суммировать возбуждение у животных опытных групп не отличалась от таковой в контроле.

Исследуя на протяжении эксперимента показатели периферической крови и лейкоцитатную формулу, установили, что содержание лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина существенно не изменялось. Лишь в группе животных, получавших пластизоль марки М, через 2 нед от начала эксперимента наблюдали увеличение количества нейтрофилов за счет сегментоядерных клеток. В конце эксперимента было достоверно увеличено количество палочкоядерных нейтрофилов и снижено — лимфоцитов. Масса тела животных на протяжении эксперимента не отличалась существенно от таковой в контрольной группе. Лишь у крыс, получавших пластизоль марки С, через 2 нед от начала эксперимента она была несколько снижена.

При изучении активности ряда ферментов в крови крыс (каталазы, пероксидазы, холинэстеразы) выявлена тенденция к снижению активности холинэстеразы, особенно к концу эксперимента, у животных, получавших пластизоль марок С и М. После 15-й инъекции животных забили декапи-тацией. Кровь, внутренние органы и ткани исследовали биохимически и морфологически. Определяли активность сукцинатдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы в печени, активность аспартат- и аланинаминотрансферазы в печени и сыворотке, содержание гликогена в печени,

Содержание веществ (в мг/л) в водных и водно-спиртовых вытяжках из ПВХ-пластизолей

Вещество Марка пластнзоля

с м р

Водные вытяжки

Альта кс 0,05

Тиурам 0,06

Цирам

Диоктилфталат 0,10 0,20 0,40

Медь 0,01 0,04 0,04

Водно-спиртовые вытяжки

Диоктилфталат 0,50 0,50 0,40

Цинк 0,15 0,06 0,09

Медь 0,01 0.04 0,04

Свинец 0,12 0,12 0,3

аскорбиновой кислоты в печени, селезенке, надпочечниках, а также содержание мочевины и остаточного азота в сыворотке. В результате этих исследований установлены наибольшие изменения биохимических показателей в группе животных, получавших аппликации водно-спиртовой вытяжки из образца марки С. В этой группе у животных наблюдали увеличение активности аспартатаминотрансферазы в печени, увеличение содержания аскорбиновой кислоты в тканях печени, снижение активности сукцинатдегидрогеназы.

У крыс, получавших пластизоль марки М. выявлено снижение активности холинэстеразы, аспартатаминотрансферазы в печени, снижение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках.

У животных, получавших пластизоль марки Р, наблюдались тенденция к увеличению содержания гликогена в печени (19,8±3,0 г/кг в опыте и 11,7±2,0 г/кг в контроле) и снижение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках (23,9± 1,0 ммоль/кг в опыте и 28,13±2.0 ммоль/кг в контроле).

При патоморфологическом исследовании внутренних органов у подопытных животных отмечались значительные изменения их структуры. В целом все наблюдавшиеся патологические изменения можно разделить на 3 группы: изменения паренхимы органов, эпителиальных структур и систем микроциркуляции, обеспечивающих трофику тканей.

Наблюдалось нарушение целостности эпителиальных структур почечных канальцев и особенно кишечного эпителия (на всем протяжении желудочно-кишечного тракта), приводящее к его деструкции и десквамации.

Таким образом, физиологические, гематологические, биохимические и патоморфологические исследования позволили установить, что вытяжки из опытных образцов ПВХ-пластизолей обладали выраженным резорбтивно-токсическим действием. Токсическое действие пластизолей обусловлено всем комплексом веществ, выделяющихся из них в вытяжки. Наибольшим токсическим действием обладали вытяжки из образца марки М, что, возможно, связано с содержанием в его рецептуре пигмента красного 5С, в состав которого входят свинец, мышьяк, кадмий, другие токсичные металлы.

В связи с тем что опытные образцы ПВХ-плас-

тизолей марок М, С, Р обладали неблагоприятными органолептическими и санитарно-химиче-скими свойствами, а вытяжки из них оказывали выраженное токсическое действие на организм, они не могут быть рекомендованы для .изготовления спринцовок. Образец марки Р, как обладающий менее выраженными биологическими свойствами, может быть использован для изготовления баллончиков к аппаратам для измерения артериального давления и мехов к ингаляторам.

Литература

1. Воробьева Р. С., Каспаров А. А. // Токсикология новых химических веществ, внедряемых в резиновую и шинную промышленность.— М., 1968.— С. 67—71.

2. Зинченко Т. М. Ц Гиг. и сан,— 1986,—№ 2,—С. 79—80.

3. Методические указания по санитарно-гигиенической оцен-

ке резиновых и латексных изделий медицинского назначения.— М., 1988.

4. Руденко А. А. // Гиг. и сан,— 1977,—№ 8,—С. 101.

5. Сборник руководящих методических материалов по токси-колого-гнгиеническнм исследованиям полимерных материалов и изделий на их основе медицинского назначения.— М„ 1987.

6. Станкевич В. В.. Медведев В. И., Власюк М. Г.. Прокофьева Л. Г. // Производство шнн, резинотехнических и асбестотехнических изделий.— М., 1982.— Вып. 4.— С. 19-21.

7. Тимофеевска.ч Л. А.. Алдырева М. В.. Казбеков И. М. // Гиг. и сан,— 1974.— № 12,— С. 26—28.

Поступила 28.11.90

Summary. Hygienic study of polyvinyl chloride plastic ashes mark C, M and P for sanitary-and-hygienic containers showed a significant toxic effect on the organism and therefore the materials were advised against medical using.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1992 УДК 618.33-02:614.7:546.815/819|-07

В. И. Казачков, 3. М. Гасимова, Л. Ф. Астахова МОДИФИЦИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ СВИНЦА НА ЭМБРИОТОКСИЧ НОСТЬ КАДМИЯ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Основываясь на универсальной концепции при-чинно-следственных взаимоотношений химических факторов окружающей среды и организма человека и экспериментальных животных [4], мы экспериментально доказали модифицирующие свойства нитрата свинца (НС) на уровне 10 ПДК по отношению к эмбриотоксическому действию хлористого кадмия (7,5 и 15 мг/кг), выражающиеся, в частности, в значительном (в 1,6—2,3 раза) и достоверном увеличении постимплантацион-ной и общей эмбриональной смертности у крыс, получавших комбинированное воздействие свинца и кадмия, по сравнению с таковой при изолированном действии кадмия на беременных животных [2].

Вместе с тем оставались открытыми вопросы

0 сохранении модифицирующих эмбриотоксич-ность свойств у свинца, поступающего в организм животных на уровне 1 ПДК, о возможном универсальном характере модифицирующего действия свинца, т. е. о его способности модифицировать эмбриотоксичность не только кадмия, но и других химических соединений, обладающих доказанными ранее эмбриотоксическими свойствами.

Последнее обстоятельство определило наш выбор в качестве второго модельного эмбриоток-сического агента формальдегида — широко распространенного химического загрязнителя окружающей человека среды, эмбриотоксическне свойства которого достаточно подробно изучены в предыдущих исследованиях [1, 3, 6].

Целью настоящего исследования явилось экспериментальное изучение возможных модифицирующих эмбриотоксичность свойств НС на уровне

1 ПДК в отношении эмбриотоксического эффекта, индуцированного кадмием и формальдегидом при пероральном поступлении в организм экспериментальных животных.

Неинбредные крысы-самки разводки питомника «Крюково» АМН СССР с начальной массой

220—270 г после спаривания с интактными самцами и установления 1-го дня беременности (по наличию сперматозоидов в вагинальных мазках) в 1-м эксперименте получали: хлористый кадмий в дозах 0,075, 0,75 и 7,5 мг на 1 кг массы тела (в перерасчете на ион кадмия) ежедневно внутрижелудочно через зонд с 1-го по 20-й день беременности; НС на уровне 1 ПДК (0,03 мг/л) постоянно с питьевой водой в поилках без ограничения на протяжении всего периода беременности; комбинированное воздействие кадмия в тех же дозах и НС (1 ПДК) при идентичных путях введения; во 2-м эксперименте — формальдегид в дозах 0,005, 0,05 и 0,5 мг на 1 кг массы тела ежедневно внутрижелудочно через зонд с 1-го по 20-й день беременности; НС на уровне 1 ПДК (0,03 мг/л) постоянно с питьевой водой в поилках без ограничения на протяжении всего периода беременности; комбинированное воздействие формальдегида в тех же дозах и НС (1 ПДК) при идентичных путях и сроках введения. Каждая экспериментальная группа животных, как и 2 группы «чистого» контроля, состояла из 8 крыс. На 21-й день беременности всех крыс забивали. Анализ эмбриотоксического действия проводили согласно [5]. Все полученные материалы обработаны на ЭВМ СМ-1420.

Результаты оценки эмбриотоксических свойств хлористого кадмия при его изолированном поступлении в организм беременных крыс в дозах 0,075, 0,75 и 7,5 мг на 1 кг массы тела свидетельствуют о нарушении течения беременности у крыс и полноценного развития потомства (табл. 1). На это указывает, в частности, получение до-зоэффективных зависимостей в отношении некоторых показателей эмбриотоксичности, которые удовлетворительно описываются уравнениями регрессии: у, =46,306—2,951 л: (/=4,163, р<0.05); «/2=0,743+0,014 х (/=2,329, р<0,05);</3 = 7,065+ +0,411 х (/=3,339, р<0,05), где у, — прирост