CC BY
13• большинство химических веществ, поступающих в обращение на территорию Российской Федерации из-за рубежа, не обеспечено необходимым набором данных о токсичности и опасности;
• требования отечественно-
го законодательства к объему информации о безопасности веществ, обращающихся на территории РФ, существенно выше представленных в MSDS;
• ограничены сведения по оценке сенсибилизирующе-
го, мутагенного, канцерогенного эффектов, по влиянию на репродуктивную функцию (эмбриотоксическое, гонадо-токсическое и тератогенное действие);
• ограничены сведения по экологической безопасности.
1. Курляндский Б.А. Основные направления международной деятельности по медицинским проблемам химической безопасности и возможности их реализации в Российской Федерации //Токсикологический вестник, 2001.-№6.- 2-6 с.
2. Курляндский Б.А., Хамиду-лина Х.Х., Замкова И.В., Дорофе-
список литературы
ева Е.В. Прогноз реальной химической опасности на основании анализа обращения химических веществ на территории Российской Федерации //Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием.-Екатеринбург, 2009.-С.90-93.
3. Программа действий. Повестка дня на XXI век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении. Публикация Центра «За наше общее будущее», 1993.-70 с.
4. OECD. List of High Production Volume Chemicals.-2004.
I.V Zamkova
Provision of the information on properties of hemicals handled on the territory of the Russian Federation within 1994-2008
Russian Register of Potentially Hazardous Chemical and Biological Substances, Rospotrebnadzor, Moscow
The analysis of the availability of information pertaining to chemicals which underwent state registration in 1994-2008 showed that most of the chemicals handled on the territory of the Russian Federation have not been provided with a set of data about toxicity and hazard.
Материал поступил в редакцию 31.07.09
УДК 615.9 : 614-79
Токсикология формамида как атмосферного загрязнителя
Ю.П. Тихомиров
Федеральное государственное учреждение науки«Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профессиональной патологии» Роспотребнадзора РФ
В круглосуточном 4-месячном эксперименте на теплокровных животных изучено ингаляционное воздействие формамида в концентрациях 0,5; 0,05; 0,01 мг/м3. По оценке воздействия на центральную нервную сис-
Введение. Формамид (Ф) широко используется при производстве синтетических волокон в
тему, печень и окислительно-восстановительные процессы установлена недействующая концентрация 0,01 мг/м3. Обоснована ПДК м.р. формамида в атмосферном воздухе на уровне 0,04 мг/м3. Утверждена ПДК с.с. формамида в атмосферном воз-
качестве эффективного растворителя. Формамид действует на нервную и сосудистые системы;
духе населенных мест на уровне 0,03 мг/м3.
Ключевые слова: формамид, рефлекторное и общетоксическое действие, максимально разовая и среднесуточная предельно-допустимая концентрация.
на паренхиматозные органы, особенно на печень; способен проникать через кожу; облада-
ет способностью к кумуляции. Вызывает гнойный конъюнктивит и помутнение роговицы. При нанесении Ф кроликам на кожу раздражающее действие выражено слабо. ПДК форма-мида в воздухе рабочей зоны установлена на уровне 3,0 мг/м3, 3-й класс опасности.
Целью исследований явилось обоснование ПДК формамида в атмосферном воздухе населенных мест по расширенной схеме с изучением рефлекторного и резорбтивного действия.
Методы исследования. С целью обоснования ПДК м.р. формамида в атмосферном воздухе населенных мест проведены исследования на волонтерах по изучению влияния этого вещества на обонятельный анализатор. Исследования проведены на экспериментальной установке, разработанной В.А. Рязановым. Определение порога запаха исследуемого вещества в соответствии с методическими рекомендациями проводились на практически здоровых людях в возрасте от 18 до 35 лет без патологии органов обоняния. Экспериментальная группа волонтеров состояла из 20 человек. Кроме этого, по рекомендации секции «Гигиена атмосферного воздуха», проведен расчет величины ПДК м.р. формамида, исходя из распределения концентраций в затравочных камерах в ходе хронического эксперимента и определения максимально разовой концентрации на уровне 98% вероятности ее появления.
Обоснование ПДК с.с. фор-мамида проведено на основа-
нии изучения его резорбтивно-го действия в четырехмесячном хроническом эксперименте на лабораторных животных. В ка-чествеэкспериментальноймоде-ли использовались незаметные белые крысы самцы. Ингаляционное воздействие Ф осуществлялось круглосуточно в стандартных 200 литровых затравочных камерах. Подбор необходимых концентраций исследуемого вещества в камерах проводился с помощью диффузных дозаторов. Контроль за стабильностью заданных концентраций формамида в затравочных камерах проводился газохроматографическим методом, разработанным сотрудниками Нижегородского НИИ гигиены и профпатологии.
Для оценки токсических свойств исследуемого вещества и характера его действия на организм экспериментальных животных выбор методик осуществлялся с учетом данных литературы по токсикодинамике формамида. Изучение влияния формамида на ряд ферментов, участвующих в тканевом дыхании, проводилось по определению каталазы и пероксидазы в крови. В основе метода определения активности пероксидазы крови лежит изучение скорости окисления индигокармина перекисью водорода в присутствии пероксидазы крови, а определение каталазы крови проводили по методу А.Н. Баха.
Состояние печени оценивали путем определения активности холинэстеразы по методу Флейшера и Поппе в модификации Н.Н. Пушкиной и Н.В.
Климкиной, а также содержания К-ацетилнейраминовой кислоты по резорциновому методы Свенерхольма. В программу эксперимента был также включен метод исследования активности лактатдегидроге-назы (ЛДГ), которая является НАДФ - зависимым цитозоль-ным ферментом. В настоящее время ЛДГ рассматривается как универсальный показатель гепато- и нейротоксического действия химических веществ на организм. Определение активности ЛДГ осуществлялось по методу Н.ГЗернова и Ю.Н.Юркова. Оценка функционального состояния центральной нервной системы осуществлялась с использованием метода определения суммационно-порогового показателя (СПП). Определение общего количества лейкоцитов и эритроцитов, а также лейкоцитарной формулы проводилось на гемоцитометре ГЦМК-3. Для определения формулы крови использовалась методика М.Г Алексеевой.
В качестве интегральных показателей использовались - наблюдение за поведением и общим состоянием животных, а также за динамикой массы тела.
Результаты и обсуждение.
Изучение резорбтивного действия формамида проводилось в трех концентрациях: 0,5; 0,05 и 0,01 мг/м3. Результаты лабораторного контроля за постоянством концентраций Ф в затравочных камерах отражены в таблице 1 и свидетельствуют о достаточной их стабильности.
Таблица 1
Данные контроля концентрации формамида в воздухе затравочных камер
Концентрация, мг/м3 Фактическая концентрация, мг/м3 Ошибка средней величины Среднее квадратичное отклонение (о)
0,5 0,49 0,007 0,058
0,05 0,048 0,001 0,01
0,01 0,0096 0,002 0,02
В токсикологическом эксперименте всего было использовано 100 белых крыс с исходной массой тела 140-160 г. Все животные были разделены на 5 групп по 20 животных в каждой. Первая группа крыс подвергалась воздействию вещества в концентрации 0,5 мг/м3, вторая группа служила контролем к этой концентрации. Третья и четвертая группы животных подвергались воздействию формамида в концентрациях 0,05 и 0,01 мг/ м3, соответственно. Пятая груп-
При воздействии формамида в концентрации 0,5 мг/м3 отмечено статистически достоверное увеличение СПП через 90 дней интоксикации, что свидетельствует о его тормозящем действии на центральную нервную систему. У крыс, подвергавшихся воздействию Ф в концентрациях 0,05 и 0,01 мг/м3, не выявлено достоверных изменений этого теста за весь период ингаляционной затравки.
Изучение активности холинэ-стеразы крови, являющейся показателем нейро- и гепатоток-сического действия химических
па крыс служила контролем по этим двум концентрациям.
За две недели до начала эксперимента животные помещались в затравочные камеры с целью адаптации их к новым условиям содержания и снятия фоновых показателей. Изучение каждого показателя проводилась на 10 животных. За весь период экспериментальных токсикологических исследований выполнено свыше 2000 измерений всех показателей. Эвтаназия экспериментальных животных в кон-
веществ, показало, что воздействие формамида в концентрациях 0,5 и 0,05 мг/м3 вызывает статистически достоверное изменение ее активности у экспериментальных животных на 30-й день интоксикации. Изменение активности холинэстера-зы носило устойчивый характер и отмечалось также на 90-й и 120-й день эксперимента. Концентрация формамида 0,01 мг/ м3 не вызывала достоверного изменения активности холинэ-стеразы у крыс в течение всего 4-х месячного эксперимента. Обнаруженные у первых
це эксперимента проводилась с соблюдением всех требований гуманности в соответствии с приложением №4 «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» путем декапитации после глубокого ингаляционного наркоза хлороформом в специальной камере, расположенной в отдельном от содержания лабораторных животных помещений. Результаты хронического эксперимента представлены в таблице 2.
двух групп животных изменения активности холинэстеразы вероятно связаны с нарушением белоксинтезирующей функции печени и свидетельствуют о нейротоксическом действии вещества в концентрациях 0,5 и 0,05 мг/м3. Функциональное состояние печени экспериментальных животных оценивали с помощью определения содержания К-ацетилнейраминовой кислоты и активности лактат-дегидрогеназы.
Статистически достоверное изменение содержания К- аце-тилнейраминовой кислоты в
Таблица 2
Характеристика токсического действия формамида в хроническом токсикологическом эксперименте
Показатели Концентрация формамида в воздухе затравочных камер (мг/м3)
0,5 0,05 0,01
Периоды затравки (месяцы)
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
СПП 0 0 (+) 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Холинэстераза (-) 0 (-) (-) (-) 0 (+) (+) 0 0 0 0
N ацетилнейраминовая кислота (-) 0 (+) 0 0 (+) (+) (+) 0 0 0 0
Лактатдегидрогеназа 0 0 0 (+) 0 (+) 0 0 0 0 0 0
Каталаза 0 (-) (-) (-) (+) 0 (-) (+) 0 0 0 0
Пероксидаза (-) 0 (-) 0 0 0 (-) (-) 0 0 0 0
Лейкоциты 0 0 (-) (+) 0 (+) 0 0 0 0 0 0
Лейкоцитарная формула 0 0 0 (+) 0 0 0 0 0 0 0 0
Эритроциты 0 0 0 0 0 0 (-) 0 0 0 0 0
примечание: (+) - достоверное увеличение показателя, (-) - достоверное уменьшение показателя, 0 - отсутствие достоверных изменений показателей по сравнению с контрольными группами
крови крыс отмечено через 30 и 90 дней воздействия форма-мида в концентрации 0,5 мг/м3. При воздействии формамида в концентрации 0,05 мг/м3 также установлено достоверное увеличение активности указанного теста в крови крыс на 60-й, 90-й и 120-й день ингаляционной затравки. Воздействие формамида в концентрациях 0,5 и 0,05 мг/м3 вызывало статистически достоверное изменение также активности лактатдегидрогеназы соответственно через 2 и 4 месяца эксперимента. Эти изменения, выражавшиеся в повышении активности лактатдегидрогена-зы у крыс опытных групп, носили однонаправленный характер. Изменения указанных выше биохимических тестов, установленные в различные сроки воздействия формамида, свидетельствуют о действии этого вещества на функцию печени.
Наблюдение за динамикой изменения активности ферментов окислительно-восстановительной группы позволило выявить статистически достоверное понижение активности каталазы у крыс при воздействии формамида в концентрации 0,5 мг/м3 через 60, 90 и 120 дней ингаляционной затравки, причем эти изменения носили стойкий однонаправленный характер. Концентрация 0,05 мг/ м3 вызывала увеличение активности каталазы через 30 и 120 дней, а также понижение через 90 дней ингаляционной затравки, что свидетельствует о компенсаторном нарушении ее активности. Статистически достоверное понижение активности пероксидазы крови наблюдалось у экспериментальных животных при воздействии форма-мида в концентрациях 0,5 и 0,05 мг/м3. Можно предположить, что при воздействии указанных концентраций наблюдаются изменения окислительно-восстановительных процессов.
При ингаляционном воздействии формамида в концентрациях 0,5 мг/м3 наблюдалось также достоверное изменение
числа лейкоцитов через 90 и 120 дней и увеличение числа эозино-филов на 120-ый день эксперимента. При воздействии концентрации Ф 0,05 мг/м3 не выявлено достоверных изменений в лейкоцитарной формуле в течение всего срока токсикологического эксперимента. Наблюдение за поведением и массой тела крыс показало, что воздействие формамида во всех изученных концентрациях не вызывало статистически значимых изменений указанных параметров по сравнению с контролем.
Таким образом, выявленные в эксперименте изменения функционального состояния центральной нервной системы и печени, окислительно-восстановительных процессов при 4-х месячном круглосуточном ингаляционном воздействии фор-мамида в концентрации 0,5 мг/м3 позволяет оценить ее как действующую концентрацию, концентрацию 0,05 мг/м3 можно считать пороговой, так как у экспериментальных животных отмечались нерезко выраженные изменения показателей, отражающих функциональное состояние печени и окислительно-восстановительных процессов. Концентрация формамида 0,01 мг/м3 оказалась недействующей по всем изученным показателям.
При обосновании максимально разовой ПДК экспериментально было установлено, что концентрация формамида в воздухе на уровне 3,0 мг/м3, что соответствует его ПДК в воздухе рабочей зоны, не выявила ни у одного из испытуемых ощущения запаха, т.е. формамид в этой концентрации не вызывает аль-факторных реакций у людей. В связи с этим обоснование ПДК м.р. вещества проведено на основе расчета средней концентрации за период токсикологического эксперимента на уровне 98% вероятности ее появления. Так как в ходе экспериментальных исследований установлена пороговая величина на уровне 0,05 мг/м3, расчет максимально
разовой концентрации проводился исходя из вариационного ряда фактических концентраций этой величины. Для этого результаты отбора проб воздуха в затравочной камере с концентрацией 0,05 мг/м3 подвергались статистической обработке с определением следующих параметров: количества разрядов в вариационном ряду концентраций, интервал значений концентраций в разряде, число значений в разряде, порядковый номер концентраций в разряде и кумулятивные частоты. Согласно проведенным расчетам были определены следующие величины: число разрядов составило 7, интервал значений концентрации в разряде 0,013; среднегеометрическая концентрация соответствующую кумулятивной частоте 50% - 0,049 мг/ м3 и соответствующую кумулятивной частоте 84% - 0,071 мг/ м3. На основании построения кумулятивной кривой вероятности появления разовых концентраций формамида в течение эксперимента на уровне появления пороговой концентрации по данным ежесуточных наблюдений определена максимально разовая концентрация при вероятности ее появления на уровне 98% равной 0,14 мг/м3. Для обоснования максимально разовой предельно-допустимой концентрации формамида с использованием вышеуказанных параметров проведен расчет интеграционного коэффициента опасности, который составил на уровне 0,327 и на его основе определен коэффициент запаса на уровне 3,943. С учетом полученных величин ПДК м.р. фор-мамида в атмосферном воздухе определена на уровне 0,04 мг/м3:
ПДКм.р. = = я 0)04 мг/мз
Заключение. На основании проведенных экспериментов рекомендуется к утверждению ПДК м.р. формамида на уровне 0,04 мг/м3 и ПДК с.с. на уровне 0,01 мг/м3.
Однако при экспертизе представленных экспериментальных материалов секцией «Гигиена атмосферного воздуха» Проблемной комиссии «Научные основы
гигиены окружающей среды» РАМН было принято решение об утверждении только среднесуточной ПДК формамида на уровне 0,03 мг/м3, которая включена
в гигиенический норматив ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
Yu.P. Tikhomirov Toxicology of formamide as atmospheric pollutant
Institute of Hygiene and Occupational Pathology, Nizhniy Novgorod
Inhalation exposure to formamide in concentrations of 0.5, 0.05, 0.01 mg/m3 was studied in the day-and-night 4 month experiment in warm-blooded animals. A no- effective concentration of 0.01 mg/m3 was established basing on the assessment of the effect on the central nervous system, liver and oxidation-reduction processes. А maximum single MAC of formamide in the atmospheric air on the level of 0.04 mg/m3 was substantiated. Daily average MAC of formamide is approved on the level of 0.03 mg/m3 in the atmospheric air in residential settings.
Материал поступил в редакцию 12.05.08
УДК 543.068.8: 57.084.1+614.37
Применение биосенсора на основе иммобилизованных микроорганизмов для оценки токсичности продукции бытового назначения и товаров для детей
И.Ф. Чепкова1, М.А. Ануфриев2, О.Н. Понаморева2, В.А. Алферов2, А.Н. Решетилов3, В.А. Щеглова1, С.Н. Петрова1
1ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области»
2Тульский государственный университет 3 Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН
Исследованы возможности применения микробного сенсора на основе кислородного электрода для определения токсичности товаров народного потребления. Проведена сравнительная оценка продукции бытового назначения и товаров для детей на примере
образцов детских игрушек, обуви, одежды, материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Показана зависимость ответа биосенсора от разведения вытяжек из исследованных объектов, времени экспозиции; проведена корреляция данных с другими методами определе-
ния токсичности. Предложено применение биосенсоров в токсиколого-гигиенических исследованиях.
Ключевые слова: токсичность, альтернативные токсикологические методы, биосенсор, иммобилизованные микроорганизмы.
Введение. Интенсивное производство одежды, обуви, посуды, игрушек и других товаров народного потребления из полимерных и прочих материалов, привело к тому, что в настоящее время ощущается острая потребность во всесторонней гигиенической оценке данной группы товаров по показателям безопасности для здоровья населения. Для этого в токсико-
логии наряду с традиционными методами контроля применяют биологическое тестирование. В качестве тест-объектов могут быть использованы инфузории, ферменты, люминесцентные бактерии, сперма крупного рогатого скота, культуры клеток животных и человека, препараты роговицы кролика и быка и другие модели [1]. Получаемая с помощью методов биотести-
рования информация характеризуется интегральным характером восприятия и отражения всех токсических воздействий, обусловленных совместным присутствием токсикантов. Предпочтительно комплексное использование нескольких биотестов, взаимно дополняющих друг друга по чувствительности к различным группам веществ [2].
