CC BY
5
лиц существенно снижался МОД (см. табл. 3).
Содержание карбоксигемоглобина в крови наблюдаемых лиц увеличивалось примерно в 2 раза (с 3,8±0,25 до 7,3±0,35%), что может снижать умственную и физическую работоспособность [7, 9].
Результаты выполненных исследований позволяют заключить, что смеси летучих продуктов термоокислительного разложения смазочного масла Б-ЗВ вызывают напряжение кардиореспира-торной системы и снижение физической работоспособности человека по мере нарастания раздражающего действия на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. На уровне, близком к Ь1'Ш(Г, изученные смеси практически не оказывают влияния на работоспособность обследуемых лиц при физической нагрузке, что позволяет использовать субъективный показатель раздражающего действия в качестве лимитирующего при гигиеническом регламентировании смесей, не обладающих на уровне Ыт1г последействием. Этот вывод согласуется с данными литературы [2, 3].
Литература
1. Васильева А. А., Кляншникская А. Л., Манита М. Д. //
Химические методы исследования биохимических субст-
ратов в профпатологии / Под ред. Н. А. Розенберга, Н. К. Бьялко. — М., 1969, —С. 14—17.
2. Иванов Н. Г., Петухова Н. Е.Ц Гиг. труда.— 1986. — № 8. — С. 5—9
3. Кустов В. В., Обухова М. Ф., Остапенко О. Ф. Токсикология синтетических смазочных материалов. — М., 1977.
4. Кустов В. В., Тиунов Л. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов.—М., 1975.
5. Лазарев И. В. Общие основы промышленной токсикологии. — М.; Л., 1938.
6. Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода. —Л., 1969.
7. Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода. — М., 1980.
8. Толоконцев Н. А. // Основы общей промышленной токсикологии / Под ред. Н. А. Толоконцева, В. А. Филова. — Л., 1976.— С. 105—136.
9. Aronow W. S„ Schlueter W. J.. Williams M. A. et al.// Environ. Res.— 1984.— Vol. 35, № 2. — P. 394—398.
Поступила 28.04.87 (
Summary. The data obtained in human experiments on volunteers revealed that volatile mixtures of thermal-oxida-tive decomposition of lubricating oil Б-ЗВ produced higher stress on the cardiorespiratory system and decrease in work capacity of those exposed to their irritating effect on mucous membrane of the upper respiratory tract and eyes. At the level adjacent to Lim(r the given mixtures had no effect on work capacity of the examined persons, thus it became possible to use a subjectively established criterion as a limiting factor for hygienic regulation of irritating mixtures and substances with bad smell, having no aftereffects at the above level.
УДК 614.777:574.641074
Г. В. Толстопятова, 3. И. Жолдакова, И. Р. Баркляк, М. Н. Коршун
САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БИФЕНИЛА И ЕГО ХЛОРПРОИЗВОДНЫХ С ПОМОЩЬЮ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПРЕСС-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ
Киевский научно-исследовательский филиал коммунальной гигиены им. А. Н.
ГОСНИИХЛОРПРОЕКТа; НИИ общей и Семашко АМН СССР, Москва
Целью настоящих исследований явилось выяснение возможности применения расчетных и экспресс-экспериментальных методов для ускоренного нормирования бифенила, moho-, ди- и пентахлорбифенилов с учетом данных, полученных нами ранее при обосновании ПДК трихлор-бифенила (ТХБ) в воде водоемов.
Бифенил служит исходным сырьем для получения ТХБ, широко используемого в различных отраслях промышленности. Остальные соединения образуются на разных этапах хлорирования бифенила и как примеси в разных соотношениях присутствуют в ТХБ.
В молекуле хлорированных бифенилов, включающей 2 бензольных кольца, содержится различное число замещающих атомов хлора. Все изучаемые бифенилы практически нерастворимы в воде, не горючи, имеют высокую температуру кипения, являются химически инертными, в результате чего медленно подвергаются биодеградации в окружающей среде [4, 7, 12]. ПДК в воздухе рабочей зоны для группы хлорирован-
ных бифенилов установлена на уровне 1 мг/м3.* В США для хлорированных бифенилов, содержащих 54 % хлора, принята ПДК, равная 0,5 мг/м3 [2].
В ряде стран регламентируется содержание полихлорбифенилов (ПХБ) в продуктах питания. Так, в США установлены временные допустимые нормы содержания ПХБ в продуктах питания и кормовых культурах на уровне 0,2—3 мг/кг, в Швеции в продуктах животного происхождения все виды ПХБ не должны превышать 0,05— 2 мг/кг. В Японии наличие ПХБ в сточной воде допускается на уровне 0,003 мг/л. В США запрещается сброс отходов от технологических процессов по производству ПХБ в судоходные воды [1, 6, 10].
Некоторые физико-химические параметры изученных нами веществ представлены в табл. 1.
Изученные соединения являлись смесью изомеров. Все они обладали специфическим ароматическим запахом. С учетом высокой стабильно-
Таблица 1
Физико-химическая и гигиеническая характеристика бифенила и его производных
Вещество Формула Молекулярная масса Плотность, г/см! Температура кипения, °С Агрегатное состояние % содер- жания хлора Порог по запаху, мг/л Порог по влиянию на санитарный режим водоема, мг/л
Бифенил С12Н1.0 154,21 1,041 256,0 Твердое вещество _ 0,35 Не влияет
Монохлорбифенил С12Н 9С1 188,5 1,162 283,62 Жидкость 18,8 0,07 0,1, азот нитритов азот
аммиака, сапрофитная ми-
31,8 крофлора (|)
Дихлорбифенил с12нш2 223,0 1,280 301,7 » 0,04 0,1 БПК, азот нитритов и
нитратов (|), азот аммиака, сапрофитная микрофлора (|)
1,385 0,10
Трихлорбифенил С12Н7С13 257,5 326,52 41,4 0,1 БПК, азот нитритов и нитратов (|), сапрофитная
С12Н5С15 326,5 1,500 381,55 54,4 микрофлора (|)
Пента хлорбифен ил 0,09 0,1, азот нитритов и нитратов Ц)
Примечание. | — увеличение показателя, ! — снижение показателя.
сти соединений пороговые концентрации по запаху были приняты на уровне 1 балла.
Бифенил в концентрациях до 1 мг/л не оказывал влияния на санитарный режим водоемов. Хлорированные соединения вызывали изменения в I и II фазе минерализации органических веществ. Пороговая концентрация по общесанитарному признаку вредности установлена на уровне 0,1 мг/л.
По параметрам острой токсичности бифенил и его хлорированные производные могут быть отнесены к группе умеренно токсичных соединений. Четкой зависимости токсичности от степени хлорирования установить не удалось: введение в молекулу бифенила 1—2 атомов хлора несколько увеличивало токсичность, в то время как дальнейшее хлорирование молекулы вызывало некоторое снижение острой токсичности (табл. ^•2). Последнее, по всей видимости, связано с Уменьшением всасываемости соединений в желудочно-кишечном тракте при увеличении их молекулярной массы и числа атомов хлора [9, 11].
Все изученные соединения показали высокую способность к кумуляции, причем кумулятивные свойства их усиливались с увеличением числа атомов хлора в молекуле. Полученные результаты согласуются с литературными данными [5, 8] о способности ПХБ к кумуляции в организме.
Изученные вещества оказывали слабое влияние на эмбриональное развитие крыс, вызывая преимущественно эмбриолетальный эффект и угнетая развитие зародышей. Недействующая доза по эмбриотоксическому эффекту для бифенила равна '/250 ЬЭбо, моно- и дихлорбифенила — Что ЬО50, пентахлорбифенила — '/250 ЬО50.
При оценке мутагенной активности установлено, что даже в значительных дозах ('/з Ь05с) изученные вещества не вызывали хромосомные абберации в клетках костного мозга крыс, однако пентахлорбифенил в этой дозе обусловливал значительную полиплоидизацию соматических
клеток, что не обнаружено при введении вещества в дозе '/го ЬО50-
Вещества обладали способностью нарушать наследственный аппарат мужских половых клеток, причем этот эффект значительно сильнее выражен при действии на стадии поздних спер-матид. Недействующие дозы по мутагенной активности составляют для бифенила 7мю 1^50, для остальных веществ '/юоо ЬОб0.
Характерной особенностью этой группы соединений является их гонадотоксическая активность, в меньшей мере выраженная у бифенила. Соединения нарушали морфофункциональное состояние мужских гонад, сокращали время подвижности сперматозоидов, увеличивали количество неподвижных форм мужских половых клеток, уменьшали массу и размеры семенников. Кроме того, пентахлорбифенил достоверно повышал уровень патологических форм сперматозоидов. Дозы бифенила 0,01 мг/кг, остальных веществ 0,001 мг/кг были недействующими.
Для расчета пороговых (ПД), максимальных недействующих доз (МНД) и ПДК были использованы уравнения [3], разработанные для груп-
Таблица 2
Острая токсичность и кумулятивные свойства бифенила и его хлорпроизводных
Вещество ЬО^п для белых крыс, мг/кг о « О н £3 £ о • 5 л С. О С Р» = и
О «618
Бифенил 4500 (3505- -5495) _ 1,3
Монохлорбифенил 2450 (1886- -3015) 0,07 1,1 1,1
Дихлорбифенил 223С (1637- -2823) 0,15
Трихлорбифенил 4540 (3973- -5107) 0,38 0,92
Пентахлорбифенил 3580 (2450- -4709) 0,36 0,53
Таблица 3
Прогнозируемые значения (в мг/кг) ПД и МИД бифенила и его хлорпроизводных
Метод прогнозирования Критерий Бифенил Моиохлорбифсннл Днхлорбифеннл Трихлорбифенил Пентахлорбнфсннл
" 1 ПД 20,989 _ ЕЯ 20,989 _
2 ПД 1,368 0,628 0,557 1,383 1,021
3 МНД 0,055 0,027 0,024 0,06 0,042
4 МНД 0,147 0,139 0,114 0,076 0,109
5 МНД 0,045 0,049 0,045 0,090 0,072
6 МНД 0,001 0,0014 0,00011 0,00016 0,00004
7 МНД 0,001 0,0007 0,0004 0,00005 0.00005
8 МНД 0,0009 0,00015 0,00019 0,00015 0,00003
пы хлорорганических соединений:
^ ПД = 0,43« ^ ПДКр.з + 1 -322, (1)
1вПД = 1,28 1Л5и-4.54, (2)
МИД ==-1,16 ЬО50 — 5,495. (3)
Кроме того, по результатам острого опыта проводилось определение значения ЕТ50, которое использовалось для расчета МНД по формуле: 1§ МНД = - 1,302 16 ЕТ60 + ЬО50 - 2,220. (4)
Одновременно использован метод расчета МНД ПО 1цум, ЕТзди И ЕТ50(п) (5). 1кум И ЕТ50(|) определяли по результатам острого опыта, ЕТ50(л) — при проведении эксперимента на белых крысах с введением соединений в дозе '/2 ЬО50.
Результаты расчетов представлены в табл. 3. Критерием надежности прогноза показателей хронического действия служили результаты изучения ТХБ в хронических опытах.
Все величны ПД и МНД, рассчитанные по токсиколого-гигиеническим параметрам, были на 1—2 порядка выше показателей, полученных нами в хроническом эксперименте с ТХБ (ПД 0,01—0,05 мг/кг и МНД 0,001—0,005 мг/кг). Это, очевидно, связано с особенностями, присущими хлорированным бифенилам: невысокой острой токсичностью, сочетающейся со значительной кумулятивностью. Поэтому, кроме уравнений, рекомендованных в методических указаниях [3], для расчетов были использованы полученные нами количественные модели зависимости химическая структура — активность для хлорпроизводных ароматических соединений:
МНД = 0,34 — 0,9081 у? = 1,165 ^ 1Л)6С,, (6) ^ МНД= — 0,888— 1,041х\ (7)
1б МНД = 2,01 — 1,728*7/ — 3,67 ЬО60 +
+ 0,863181Л)'0х\ (8)
где 'ху — индекс молекулярной связности (коннективности) .
Рассчитанные по моделям (6) — (8) величины МНД оказались ниже выявленных в эксперименте с ТХБ. Причем уменьшение расчетных МНД
по мере увеличения числа атомов хлора в молекуле отражало нарастание кумулятивных свойств веществ. Несмотря на то что в проанализированной группе отсутствовали вещества с двумя бензольными кольцами, результаты расчетов показали возможность использования уравнений химическая структура — активность для прогноза параметров токсикометрии хлорбифенилов.
Сопоставление расчетных и фактических значений показателей хронической токсичности свидетельствует, что наиболее точные прогнозы получены при использовании моделей на основе индекса молекулярной связности и LD5C,.
Вместе с тем практически каждый метод прогнозирования позволил получить весьма близкие параметры в ряду изученных соединений, что может служить основанием для заключения о сходстве в характере действия веществ данной группы на организм. Этот вывод подтверждается данными литературы [4] о наличии общих фи-зико-химических и токсических свойств у бифенила и его хлорпроизводных. Кроме того, бифе-нилы, как правило, содержатся в сточных водах и применяются в виде смесей, включающих разные по содержанию хлора изомеры. Все это послужило основанием для установления единого группового норматива для хлорированных бифе-нилов на уровне 0,001 мг/л по токсикологическому признаку вредности, утвержденного Минздравом СССР.
Литература
1. Волковинский В. В. // Комплексная стандартизация — основа обеспечения охраны природной среды — М 1978. — Вып. 36. — С. 94—103.
2. Вредные вещества в промышленности / Под ред. Н. В. Лазарева, Э. Н. Левиной. — 1976. — Т. 1, —С. 322— 385.
3. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов. — М., 1979.
4. Полихлорированные бифенилы и терфсннлы. — М., 1980.
5. Anderson М. W., Eling Т. №.. lutz R. J. et al.//Clin. Pharmacol. Ther. — 1977. — Vol. 22, N5.— Part 2 — P. 765—772.
6. JRPTC Data Profile on: PCBS. International Reglesfer of Potentially Toxic Chemicals United Nations Environment Programme. — Geneve, 1983. 7 .Kumar J., Brownlee B.// Chemospere. — 1978. — Vol. 7, N 2. —P. 155—164.
8. Mailews H. B., Anderson M. UP.//Toxicol, appl. Pharmacol. — 1975. — Vol. 33, N 1. —P. 183—184.
9. Mattews H., Tried G.. Garnder A. et al.//Environ. Hlth Perspect. — 1978. — Vol. 24. — P. 147—155.
10. Paulson E. G.//Cheir.. Engin, deskbook. — 1977. — Vol. 84, N 22.— P. 21—27.
11. Tanabe S., Naltagawa L., Talzuhawa B. //Arg. Biol. Chem.—1982, —Vol. 45, N 3. — P. 717—726.
12. Zell M„ New H. // Chemosphere. — 1978. — Vol. 7, N 2, — P. 173—176.
Поступила 15.06.87
Summary.. On the basis of experimental findings (impact on water organoleptic characteristics, sanitary regime of water reservoirs, LD53, cumulative properties and late effects), the results of rapid experimental methods (calculation of death rate of animals, 6T50) and design equations of threshold and maximum non effective doses, MACs for biphenyl, mono-, di- and pentachlorbiphenyl in water reservoirs were set at 0.001 mg/1. A comparative assessment of the accuracy of methods used for forecasting toxicometric parameters is set forth.
УДК 6I2.43/.45.014.424.08
А. Г. Карташев, Л. А. Иванова
ХРОНИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ЭНДОКРИННУЮ СИСТЕМУ БЕЛЫХ МЫШЕЙ
НИИ биологии и биофизики при Томском университете
Влиянию переменного электрического поля (ПЭП) промышленной частоты на эндокринную систему млекопитающих посвящено ограниченное число работ [2, 6].
В настоящем исследовании изучали возрастные особенности реакции эндокринной системы при действии ПЭП, а также длительное (до 320 сут) влияние поля на постнатальное развитие белых мышей с оценкой биологической значимости данного фактора и выяснением характера переадаптаций к ПЭП.
Воздействие ПЭП создавали на специальном стенде при помощи двух параллельных пластин размером 0,52X1,05 м с зазором между ними 0,4 м, на которые подавали напряжение от повышающего трансформатора. Напряженность поля между пластинами составляла 40±5 кВ/м, ¿частота — 50 Гц. В опытах использовали животных в возрасте 12—14 сут, половозрелых (95— 100 сут) и в начальный период старения (350 сут) после предварительной адаптации к условиям эксперимента в течение 4—5 дней. В ПЭП животных помещали в клетках из оргстекла. В лабораторном помещении поддерживали постоянную температуру (23±1°С) и относительную влажность воздуха (58±Ю%). Контрольные животные находились в аналогичных условиях.
Исследовали морфофункциональное состояние надпочечных и щитовидной желез неполовозрелых животных при воздействии ПЭП в течение 5, 10, 20, 40, 80, 160 и 320 сут, половозрелых и старых — в течение 10 сут. Параллельно исследовали эндокринные железы контрольных животных, возраст которых был соответственно 20, 25, 35—40, 55—60, 95, 185 и 335 сут. Взятие исследуемого материала производили в 10—11 ч после быстрой декапитации животных. Железы для морфологического исследования фиксировали в смеси Шаффера, аскорбиновую кислоту выявляли по Жиру и Леблону [4]. Парафиновые срезы
толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. При морфометрических исследованиях с помощью винтового окуляр-микрометра измеряли кору, высоту клубочковой и сетчатой зон, размеры ядер с дальнейшим вычислением объема по формуле я:6-АВ2, где А — большой, В — малый диаметр ядра [7]. Содержание аскорбиновой кислоты определяли по 5-балльной системе. В щитовидной железе измеряли высоту ти-реоидного эпителия, размеры ядер тиреоцитов, средний диаметр фолликулов (для чего замеряли большой и малый диаметры не менее чем в 50 фолликулах на срезе), затем подсчитывали процентное содержание мелких (диаметр ^20 мкм), средних (диаметр 20—40 мкм) и крупных (диаметр ^40 мкм) фолликулов [10]. Всего в эксперименте исследовано 126 животных. Все морфометрические показатели обрабатывали статистически [5].
Полученные результаты представлены графически. Для удобства проведения сравнительного анализа осуществляли процентное нормирование в каждой экпериментальной точке для каждого случая достоверного отклонения показателя от его контрольного значения по формуле:
X
100 %.
С целью выяснения характера изменений исследуемых параметров эндокринной системы при действии ПЭП в процессе постнатального развития проводили процентное нормирование каждого из них, причем за 100 % принимали значение показателя в среднем возрасте (экспозиция 80 сут) и оценивали величину отклонений в процентах. При этом выяснилось, что исследуемые показатели имели тенденцию к функциональной сопряженности, вследствие чего стало возможным разбить их на группы. Так, показатели надпочечных желез были разделены на 4 группы: А — морфометрические (размер коры, ширина
