CC BY
62
52. Шляхецкий И. С., Галушко В. В., Гусев Е. В. // Гиг. и сан.— 1987.— № 8.— С. 16—18.
53. Ashman R. В., Papadimiirion J. М. // Immunol. Cell. Biol.— 1987.—Vol. 65, Pt 2.—P. 163—171.
54. Cornillon J., Touraine J. L., Touraine R. // Rev. franc.
Allerg.— 1976.—Vol. 16, N 5.— P. 289—290. 55. Hector R. F., Domer J. FCarrau E. W. // Infect, and Immun.— (982.—Vol. 38', N 3.—P. 1020—1028.
Поступила 18.01.89
В. О. ШЕФТЕЛЬ, 1990 УДК 613.632: [615.917:547.391.1 1 /.076.9
В. О. Шефтель ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АКРИЛАМИДА (ОБЗОР)
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
m % -*
Мономер акриламид широко применяется в производстве полиакриламида, ряда сополимеров и синтетического каучука. Он представляет собой бесцветные кристаллы без запаха, легко растворяется в воде и спирте при гидролизе образует акриловую кислоту. Концентрация 0,01—0,5 мг/л не придает воде окраски или опалесценции, постороннего запаха, 0,001—0,01 мг/л — постороннего привкуса.
Разнообразное использование мономера объясняет повышенный интерес гигиенистов и токсикологов к изучению его биологической активности. Новые данные о токсических свойствах акрилами-да постоянно публикуются в отечественной и зарубежной печати.
Среднесмертельные дозы акриламида (в мг/кг) составляют для белых мышей 100—155, для крыс 120—250, для морских свинок 170 и для кроликов 280 [3, 10/18, 29]. По другим данным [21], LD50 для мышей 170 мг/кг, для крыс, кроликов и морских свинок 150—180 мг/кг. Через 12 ч после введения вещества в дозе 50—200 мг/кг нарушается функция задних конечностей, наблюдаются судороги, диффузное поражение различных отделов нервной системы [6]. При вскрытии погибг ших животных выявлены нарушения кровообращения в паренхиматозных органах, в веществе головного мозга, признаки зернистой дистрофии печени и почек. В нейронах мозжечка сильно выражен лизис тигроидного вещества [10]. Порог острого действия (по изменению суммационно-порогового показателя — СПП) равен 40 мг/кг. Акриламид вызывает снижение количества и дегенерацию волокон большого диаметра в периферических нервах. Аналогичное действие мономер оказывает на восходящие пути спинного мозга. Возможен процесс восстановления. Вторичный эффект — атрофия скелетной мускулатуры. Ней-ротоксический эффект обусловлен снижением содержания в мозге катехоламинов [26].
Введение в рацион молодых крыс 10—50 мг/кг акриламида не давало явного токсического эффекта. Доза 100 мг на 1 кг корма привела к замедлению роста, 300 мг/кг — к развитию мышечной слабости конечностей и потере рефлексов [15]. Введение акриламида самцам крыс линии SD в дозе 25 или 50 мг/кг 3 раза в неделю до достиже-
ния дозы 500 или 600 мг/кг вызвало уменьшение массы тела, паралич задних конечностей и поседение шерсти. Снижалась активность креатинки-назы головного и спинного мозга. С помощью радиоизотопной техники обнаружено уменьшение скорости синтеза белка и липидов в головном и спинном мозге и надпочечниках [20].
Трехмесячное потребление крысами раствора акриламида (доза 5-Т-20 мг/кг) привело к слабости и волочению задних конечностей, уменьшению прироста массы тела, снижению содержания в крови гемоглобина и эритроцитов, дегенерации и демиелинизации периферических нервов, потере аксонов [16].
При введении растущим крысам дозы 31 мг/кг в течение 3 мес наблюдались задержка роста животных, увеличение массового коэффициента печени. Обнаружены отек слизистой и подслизистой оболочек желудка и тонкой кишки, умеренная де-
сквамация клеток эпителия толстой кишки, дистрофические изменения в головном мозге, паренхиматозная дистрофия в печени и почках [4, 8].
При повторном введении 12 мг/кг отмечены изменения функции печени и иммунологической реактивности [5, 6]. Доза 10 мг/кг, вводимая самцам крыс 3 раза в неделю в течение 13 нед, вызывала снижение прироста массы тела уже через 7 нед после начала-затравки [29]. При введении этой же дозы макакам вплоть до развития интоксикации (всего 320—450 мг/кг) снижению массы тела предшествовали неврологические нарушения: потеря равновесия, тремор, уменьшение активности, ухудшение координации движений. Повышался порог вибрационной чувствительности; чувствительность к электростимуляции не изменялась [22]. Согласно [29], введение доз 50—100 мг/кг приводила к нарушению функции задних конечностей, передние же не страдали даже при дозе 400 мг/кг. Добавление в пищу 100—400 мг/кг акриламида в течение 6—48 нед вызывало у крыс нарушения нервной проводимости в задних конечностях, дегенеративные изменения в периферической нервной системе. Восстановление наступало спустя длительное время после прекращения затравки [15]. Акриламид обладает выраженными кумулятивными свойствами: при введении !/б и Ую Ь05о кк составил по Ю. С. Кагану 2,2 и 2,4, по
ф
Лиму 1,07 (мыши) и 1,56 (крысы) [3].
Токсичность акриламида многократно изучена также в хронических опытах. У бабуинов при потреблении мономера с питьевой водой в дозах 10—20 мг/кг в течение 29—192 сут наблюдались слабость и атаксия конечностей, слабость глазодвигательных мышц, позднее развивалась тетра-
плегия. Гистологическое исследование обнаружило обширное поражение периферических нервов [14]. Добавление в корм крыс 0,02—0,04 % акриламида в течение' 1—б мес, а также введение его в питьевую воду в дозе 10—20 мг/кг также вызывало поражение периферических нервов — отмечены дегенеративные изменения осевых цилиндров и миелиновых оболочек. Рацион, содержащий 0,01 % мономера, в течение 6 мес не приводил к появлению признаков отравления [23]. В годичном эксперименте кошки оказались более чувствительными, чем крысы и обезьяны. Безвредными признаны дозы 0,3—1 мг/кг [21].
Г. И. Румянцев и соавт. [10] в 6-месячном эксперименте на белых крысах при введении дозы 0,1 мг/кг обнаружили уменьшение массы тела животных, увеличение СПП, снижение содержания в крови эритроцитов и гемоглобина, активности аланинаминотрансферазы (АЛТ), повышение активности аспартатаминотрансферазы (ACT), нарушение экскреторной функции печени. При дозе 0,01 мг/кг отмечены изменения активности АЛТ и ACT, а также увеличение СПП. Доза 0,005 мг/кг приводила к поражению нервной системы, вклю-' чая нарушения условно-рефлекторной деятельности и исследовательской активности. Минимально недействующая доза для акриламида 0,0005 мг/кг.
Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о возможности влияния акриламида на репродуктивную функцию лабораторных животных. В эксперименте Н. Zenick и соавт. [31] крысы-самцы получали питьевую воду, содержащую 50— 200°/оо мономера, в течение 10 нед, а самки — 25—100°/оо в течение 2 нед до спаривания. В результате снизились оплодотворяющая способность и число зачатий, увеличился процент постимплантационной гибели эмбрионов.
Н. М. Перова [9] обнаружила гонадотоксиче-ское действие акриламида. Г. И. Румянцев и соавт. [10] указывают, что при введении доз 0,05 и 0,005 мг/кг оно не проявляется. P. Edwards [12] не выявил влияния акриламида на развитие плода у крыс линии Porton, которым во время беременности скармливали с пищей препарат в дозах 0,2—0,4 г/кг или вводили однократно внутривенно дозу 0,1 г/кг на 9, 14 или 21-й день беременности. Эмбриотоксический эффект акриламида обнаружен [17] у кур породы леггорн, но тератогенный — не выявлен. Е. Е. Козеева [3] считает дозу 2 мг/кг подпороговой по эмбриотоксическому эффекту для лабораторных животных.
Акриламид структурно сходен с мутагенами и канцерогенами акрилонитрилом и винилхлоридом,
он может реагировать с нуклеофильными сайтами или соединениями. Доминантное летальное действие он проявляет на стадии поздних сперматид и ранних сперматозоидов [27]. Добавление акриламида в корм мышей (500 мг на 1 кг корма) в течение 1, 2 и 3 нед оказывает мутагенное действие преимущественно на половые клетки. Уменьшалась масса тестикул [28]. Однако, согласно А. Кнаап [2], мономер не проявляет мутагенной активности в различных тест-системах, в том числе на дрозофиле, в тесте на генные мутации, в клетках мышиной лимфомы [2, 30].
Согласно [27], акриламид индуцирует опухоли кожи и легких, а также хромосомные аберрации в зародышевых клетках мышей. Имеются сообщения [16, 24] о том, что, поступая с питьевой водой, он повышает частоту возникновения доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной и грудной желез, надпочечников, грудной и ротовой полостей.
Что касается аллергенного действия акриламида, то имеющиеся данные противоречивы. Согласно [7, 8], сенсибилизирующий эффект не наблюдается при остром и хроническом отравлении. Доза 0,1 мг/кг вызывала увеличение количества бляшкообразующих клеток, доза 0,01 мг/кг такого действия не оказывала [6]. Попадая в организм человека, акриламид легко образует нерастворимый гель, что объясняется взаимодействием с ним белков сыворотки крови или полимеризацией мономера под влиянием тканевых жидкостей и белков [1]. По другим данным [11, 13], независимо от пути введения акриламид быстро проникает во все ткани организма, метаболизируется и выводится. Как отмечалось выше, наличие винилового радикала позволяет ему реагировать с нуклеофильными группами. Мономер взаимодействует с глутатионом и ингибирует глутатион-S-трансферазу в печени и мозге крыс [11]. S-ß-npo-пионамидглутатионовый конъюгат выделяется с мочой в виде цистеина или N-ацетилцистеинового производного. Основной метаболит в моче — Ы-ацетилцистеин-Б-р-пропионамид [19, 25].
В нервной системе накапливается менее 1 % введенной дозы, акриламида, что свидетельствует об отсутствии избирательного сродства препарата к нервной ткани. После внутрижел уд очного введения меченного по углероду мономера крысам линии Fisher в цельной крови через-1 ч находили 12 % дозы, и это количество не изменялось в течение 70 ч. Больше всего акриламида обнаружено в мышцах и коже. За 1 сут с мочой выводится 62 %, за 7 сут — 71 % препарата. С воздухом радиоактивность не выводится [25].
ПДК акриламида в воде составляет 0,01 мг/л. В то же время в странах Европейского Экономического Сообщества допускается его миграция в пищевые продукты на уровне 0,2 мг/кг.
Литература
1975.—№ 4.
1. Глубин П. А. // Легкая индустрия.—
С. 1—4.
2. Кнаап А. и др. // Европейское о-во по мутагенам внешней среды: Ежегодная конф.: Тезисы докладов.— М., 1984.— С. 247.
3. Козеева Е. Е. Производство и экспериментальные исследования по гигиенической оценке А.: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1980.
4. Лощенкова И. Ф. // Физиология вегетативной нервной системы.—Куйбышев, 1979.—Т. I.—С. 321—322.
5. Новиков С. М. Вопросы гигиены труда и промышленной токсикологии в производстве и применении акриламида: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1974.
6. Новиков С. М., Новикова Е. Е. // Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза.— Л., 1979.— С. 277.
7. Новикова Е. Е. // Проблемы клинической и экспериментальной медицины.— М., 1974.— С. 352—353.
8. Остапова И. Ф. Фармакокинетика, токсикология и фарма-кодинамика акриламида, метакриламида и диацетонакрил-амида: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— Ярославль, 1981.
9. Перова Н. М. Токсикологическое изучение полимеров ви-нилкапролактама и акриламида, предполагаемых к использованию в медицине, и их гигиеническая регламентация: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1977.
10. Румянцев Г. И. и др. // Гиг. и сан.— 1980.— № 9.— С. 38.
И. Dixit R. et al. // Biochem. Pharmacol.— 1982.—Vol. 30.— P. 1739—1744.
12. Edwards P. M. // Chem. biol. Interact.— 1976.—Vol. 12, N 1.— P. 13—18.
13. Hashiya N. et al. // Jap. J. publ. Hlth.— 1981.—Vol. 29.— P. 236—239.
14. Hopkins A. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiat.— 1970.— Vol. -33, N 6.— P. 805—816.
15. IA-RC Monographs. Vol. 19: On the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemical to Humans.— Lyon, 1979.—
16. Ishidata M. et al. // Cann. Monogr. Cancer Res.— 1981.— Vol. 27.— P. 95—108.
17. Kankaanpaa J. et al. // Toxicol. Lett.— 1979.— Vol. 4, N 2.— P. 93—96. .
18. Klimish H., Reininhaus W. // Toxicologist.— 1984.— Vol. 4.— P. 53.
19. Langwordt P. W. et al. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1979.— Vol. 48.— P. 161.
20. Lapin E. P. et al. // J. neurosci. Res.— 1984.— Vol. 11, N 4.— P. 395—404.
21. Lefaux R. Les matieres plastiques dans l'industrie alimentaire.— Paris, 1972.
22. Maurissen J. P. et al. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1983.—Vol. 71, N 2.— P. 266—279.
23. McCollister et al. // Ibid.— 1964.— Vol. 6,N 2.— P. 172— 180.
24. McMahon R. E. et al. // Cancer Res.— 1979.—Vol. 39.— P. 682—692.
25. Miller M. J. et al. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1982.— Vol. 63, N 1.— P. 36—44.
26. Raushan H. et al. 11 Industr. Hlth.— 1987.—Vol. 25,
N J _p jg_28
27. Shelby M. D. et al. // Mutât. Res.— 1986.—Vol. 73, N 1.— P. 35—40.
28. Shiraishi Y. // Ibid.— 1978.—Vol. 57, N 7.— P. 313—324.
29. Tilson H., Cabe P. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1979.— Vol. 47, N 2.— P. 253—260.
30. Waegemackers T. H., Bensink M. P. // Mutat. Res.— 1984.— Vol. 137.— P. 95—102.
31. Zenick H. et al. //J. Toxicol, environm. Hlth.— 1986.— Vol. 17, N 4.— P. 457—472.
Поступила 24.10.88
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 616.I53.96-02:613.632:678.047.2j-07
Э. Л. Балабанова, Б. А. Курляндский, Н. П. Паринова
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АКТИВНЫХ ХЛОРТРИАЗИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ С БЕЛКАМИ
СЫВОРОТКИ КРОВИ
Московское научно-производственное объединение НИОПИК
Исследование способности хлортриазиновых красителей вступать в соединение с белками осуществляли путем изучения сорбционной активности красителей и их способности блокировать сульфгидрильные группы.
В опытах использованы образцы органических активных хлортриазиновых красителей: монохлор-триазиновый — активный красный СШ и дихлор-триазиновые — ярко-красный 5СХ и золотисто-желтый 2КХ.
Для получения интерпретируемых с биохимической точки зрения данных опыты in vitro проводили при инкубировании красителей в течение 4 ч при температуре 37 °С с хранившейся длительное время лиофилизированной сывороткой крупного рогатого скота, а также со свежей сывороткой крови (СК) беспородных белых крыс.
Контроль за связыванием красителей с белками СК осуществляли классическим методом равновесного диализа с последующим спектрофотомет-рическим определением свободного красителя в
надосадочной жидкости после осаждения белковых комплексов. Спектры красителей снимали при следующих длинах волн: 5СХ при 514—549 нм, 2КХ при 370—414 нм, СШ при 508—414 нм.
Выявление фракций белка, связывающихся с красителем, осуществляли гель-электрофорезом в полиакриламидном геле в трис-глициновом буфере
рН 8,3.
С целью оценки прочности связи красителя с белком проводили гидролиз окрашенного белкового осадка трипсином, гидролизующим лишь те связи, в образовании которых участвуют карбоксильные группы лизина или аргинина. Перед гидролизом осадок тщательно отмывали водой. Гидролиз осуществляли постадийно в течение 4 сут в условиях термостатирования при 37 °С и ежедневном добавлении к осадку белка свежих порций фермента. Сульфгидрильные группы белка определяли спектрофотометрически [2]. Исследования проводили в опытах in vitro, а также при однократном и повторном субхроническом введении
