CC BY
22
ТОКСИКОЛОГИЯ
УДК 613.63:612.015
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬМАЛЕИНАТА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА
Д.В. Агеев, З.И. Намазбаева, Ж.Б. Сабиров
РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»
МЗСР РК, г. Караганда
Полимерные гидрогели особый класс полимеров, обладающих равновесным набуханием в воде и водных растворах. Они могут быть как природного, так и синтетического происхождения. В статье дана токсикологическая оценка поли-этиленгликольмалеината в условиях экспермента.
Ключевые слова: полиэтиленгликольмалеинат, гидрогели, эритроциты, лейкоциты, АЛАТ, АСАТ
Актуальность. Способность гидрогелей аккумулировать значительные количества воды определяет их использование в самых различных областях. Одним из примеров может служить использование гидрогелей в качестве рабочего вещества в очистных и горно-обогатительных технологиях. В силу эффекта перераспределения концентраций низкомолекулярных ионов гидрогель может играть роль трехмерной мембраны. Это означает, что при погружении гидрогеля в водно - солевой раствор, может происходить процесс преимущественного поглощения ионов тяжелых металлов. При этом вода, окружающая гидрогель, остается чистой. Вместе с тем, стоит отметить, что применение сильно набухающих гидрогелей в таком режиме может рассматриваться как очистная функция, так и обогатительная.
Гидрогели могут быть химически стабильными, но могут и распадаться, переходя в раствор. В случае если сетка гидрогеля закреплена за счет переплетения молекул и/или ионных, водородных связей и гидрофобных взаимодействий, гели называют обратимыми, физическими гелями или гелями 2-го рода.
К числу перспективных средств, расширяющих возможности управления водным и минеральным режимами почв, относятся влагонабухающие полимерные гидрогели, синтез которых осваивается отечественной химической промышленностью.
Внесение гидрогеля в почву одновременно с семенами значительно увеличивает процент всхожести, сокращает время прорастания. Стимулирует развитие
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
корневой системы на начальных стадиях развития, увеличивает прирост биомассы, способствует получению более раннего урожая.
С целью изучения полиэтиленгликольмалеинат (ПЭГМ) в объеме необходимом для определения токсичности, проводилось данное исследование.
Цель исследования. Дать токсикологическую оценку полиэтиленгликоль-малеинату.
Материалы и методы. Изучение параметров токсиметрии полиэтилен-гликольмалеината проводилось согласно методическим указаниям [1].
В качестве исходного материала был взят образец полиэтиленгликоль-малеината в виде гидрогеля.
Полиэтиленгликольмалеинат получен реакцией поликонденсации малеино-вой кислоты и этиленгликоля по следующей схеме:
О
II
си'
п II
снч
с II
О
+
CH2OH
CH2OH
O
120-1300C
-HO
ho -c.
//
/
CH=CH—C
O—CH2—CH2—O--H
O
n
n
Исследуемое вещество вводилось перорально, натощак в водных растворах. При этом разные концентрации вещества вводили животным в растворах одинаковой концентрации, в оптимальных объемах составляющих 1-1,5% от веса тела [2].
В экспериментах использовали половозрелых беспородных животных, которых содержали на стандартном виварном рационе.
Животные были разделены на 2 группы по 12 особей в каждой:
1. группа (опыт 12 особей) испытывала воздействие данного вещества в концентрации 0,06 г/мл перорально.
2. группа (контроль 12 особей) получавшие дистиллированную воду в эквивалентном объеме.
Контрольные и опытные животные находились в аналогичных условиях и имели одинаковую исходную среднюю массу, контролируемую еженедельным взвешиванием для коррекции вводимой дозы вещества. Опыты выполняли, соблюдая необходимые правила проведения работ с использованием экспериментальных животных. ПЭГМ вводили крысам перорально в дозе (0,06г/мл). Контролем служили животные (10 крыс), получавшие в эквивалентном объеме перораль-но дистиллированную воду. В ходе эксперимента следили за внешним видом (состояние волосяного покрова), динамикой общей массы тела животных.
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Через 1 месяц после введения ПЭГМ проводили забор крови у крыс, путем перерезки шейных вен, для определения биохимических показателей. В сыворотке крови определяли следующие биохимические показатели: АЛАТ, АСАТ, ГГТ, амилазу, глюкозу, креатинин, мочевину, общий белок. Для гематологических исследований у лабораторных животных из хвостовой части проводили забор капиллярной крови [3,4].
После декапитации животных и взятия крови, проводили вскрытие крыс, макроскопическое исследование внутренних органов (мозг, сердце, легкие, печень, почки, щитовидная железа) и определение их массы [5,6].
Исследования проведены с соблюдением общих этических принципов экспериментов над животными.
Анализ полученных данных проводился с использованием программы математической обработки Statistica 10.
Результаты и обсуждения. Анализ результатов изучения токсичности на крысах показал, что при введении полиэтиленгликольмалеинат в дозе (0,06г/мл) в течение 1 месяца при взятии периферической крови из хвостовой части не было выявлено изменений со стороны клеток периферической крови.
Таблица 1 - Гематологические показатели у экспериментальных животных
Объект исследования Физиологические пределы Опыт N = 12 Контроль N = 12
Нв (г/л) 120-180 148±2,5 150±2,7
Эритроциты х 10 9/л 7,2-9,6 8,5±0,2 8,7±0,2
Лейкоциты х 10 9/л 8-14 14,4±0,3 14,6±0,3
Гемотокрит % 0,40-0,50 0,48±0,004 0,48±0,004
Лимфоциты % 65-77 66,1±1,7 68,1±1,6
Моноциты % 0-4 4,0±1,3 4,1±1,2
Эозинофилы % 0-1 1,6±0,7 1,08±0,7
Таблица 2 - Влияние полиэтиленгликольмалеинат на массу тела лабораторных животных
Показатели Группы лабораторных животных, доза затравки (мг/мл)
опыт n (12) контроль n (12)
Масса тела исходная (гр.) 262+6,2 256±5
Масса тела после затравки (гр.) 261±6,2 258±5,6
Как видно из таблицы 2, наблюдается возрастание массы тела животных в контрольной группе по сравнению с массой тела до затравки. В опытной группе наблюдается незначительное уменьшение массы тела.
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Величины прироста общей массы тела у опытных животных были ниже, чем в контроле.
Динамика массы тела является значимым показателем при действии токсических факторов, имеющиеся результаты указывают на процесс незначительной интоксикации через 1 месяц после затравки.
Таблица 3 - Биохимические показатели сыворотки крови экспериментальных животных
Название показателя Контроль(n=12) Опыт (n 12)
АЛАТ (Ш) 90,5 89,4±3,3
АСАТ (Ш) 91,4 87,5±4,4
Глюкоза (мкмоль/л) 3,14 3,6±1,3
Белок (г/л) 44,5 42,3±2,4
ЩФ (Ш) 93,5 91,6±3,9
Мочевина (мкмоль/л) 3,5 3,4±1,2
ГГТ (Ш) 4,1 3,7±2,4
Как видно из таблицы 3, биохимические показатели сыворотки крови экспериментальных животных при введении ПЭГМ перорально в дозе 0,06 г/мл не выходили за пределы биохимических показателей сыворотки крови контрольной группы.
Таблица 4 - Масса внутренних органов крыс через 1 месяц введения полиэтиленгликоль-малеината
Группа животных Мозг Сердце Легкие Печень Щитовидная железа Почки
Контроль, п=12 1,822± 0,04 1,005± 0,05 2,217± 0,3 8,234± 0,6 1,069± 0,07 0,900± 0,03
Опыт, п=12 1,888± 0,07 0,938± 0,02 2,505± 0,3 7,179± 0,5 1,124± 0,13 0,975± 0,03
Весовые коэффициенты внутренних органов контрольных и опытных крыс практически не отличались (таблица 4).
Макроскопическое исследование внутренних органов всех опытных животных через месяц после затравки, при вскрытии не выявило какой-либо патологии. Масса внутренних органов у всех крыс колебалась в пределах физиологических значений.
Таким образом, по результатам проведенных, экспериментальных исследований ПЭГМ в концентрации 0,06 г/мл не оказывает токсического воздействия.
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Анализ используемых показателей позволяет предположить, что испытуемое вещество при пероральном введении в концентрации 0,06 г/мл не обладает токсическим воздействием.
На основании проведенных исследований - биохимических, гематологических, физиологических, со стороны ПЭГМ существенных изменений не было выявлено, в связи, с чем полиэтиленгликольмалеинат можно отнести к веществу 4 класса токсичности.
Литература
1. Сборник санитарных норм и правил, инструкций, методических указаний и других нормативных документов, используемых в отделении токсикологии полимеров и других химических веществ санэпидстанций. - Алматы, 2000. - Т.1, Ч.2.
2. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2309-07, дополнение №1 от 18.02.2008.
3. Луговская С.А., Почтарь М.Е. Гематологический атлас. - М., 2004.
4. Briggs C., Grant D., Machin S.J. // Lab. Hematol. - 2001. - Vol.7. - P. 7580.
5. Методические рекомендации к проведению морфологических исследований при экспериментальном обосновании гигиенических нормативов вредных веществ в воздухе рабочей зоны. - М., 1983. - 22 с.
6. Ярыгин Н.Е., Серов В.В., Кондаурова А.Ю. Атлас патологической гистологии. - М.: Медицина, 1977. Изд. 2. - С.148-198.
Тужырым
Полимерлш гидрогельдер су жэне сулы ертшдшерде тепе-тец iсiну кабше-тше ие полимерлердщ ерекше тобы болып табылады. Олар табиги жэне синте-тикалы; болады. Макалада тэжiрибе жагдайында полиэтиленгликольмалеинатка токсикологиялы; бага берiлдi.
TYwndi свздер: полиэтиленгликольмалеинат, гидрогель, эритроциттер, лейкоцит-тар, АЛАТ, АСАТ
Summary
Polymer hydrogels are a special class of polymers having an equilibrium swelling in water and aqueous solutions. They can be both natural and synthetic origin. The paper presents the toxicological assessment of polietilenglikolmaleinat under the experimental conditions.
Key words: polietilenglikolmaleinat, hydrogel, erythrocytes, leukocytes, ALT, AST
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
