CC BY
39
УДК 6 13.632 + 615.» 1б):(б15.281:546.215
П. П. Лярский, С. Е. Глейберман, Г. П. Панкратова, Л. А. Ярославская,
В. В. Юрченко
ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ
ВНИИ дезинфекции и стерилизации Минздрава СССР, Мпгква
Среди химических средств дезинфекции и стерилизации определенное место принадлежит перекиси водорода (Н202), ее производным и препаратам на их основе. Они применяются в медицине, ветеринарии, консервной, пивоваренной, биологической и других отраслях промышленности для обеззараживания помещений, предметов, транспорта, емкостей, белья, посуды, »оздуха, медицинских изделий, кожных покровов человека и др. Широкая и разнообразная сфера применения, а также особенности, свойственные дезинфекционным средствам вообще (выраженная биологическая, био-цидная активность, разнообразие форм, способов, условий применения, путей поступления в организм, возможность комплексного, комбинированного, сочетанного действия и др.; П. П. Лярский и соавт.) требуют соответствующей токсиколого-гигиенической оценки Н202 и препаратов на ее основе.
Режимы применения НгОг, хотя и различаются в зависимости от назначения, особенностей объектов обработки, препаративной формы и других факторов, характеризуются использованием нередко высоких концентраций и больших норм расхода (табл. 1). Особенно это касается аэрозолей Н,02 (П. П. Лярский и В. М. Цетлин), при использовании которых пиковые концентрации вещества могут достигать 40 г/м3. Однако Н202 обладает и рядом ценных качеств (широкий спектр антимикробного действия, спороцидность, морозостойкость,
отсутствие запаха), благодаря которым использование ее как дезинфицирующего и стерилизующего средства целесообразно, а иногда является единственно возможным.
Токсическое действие на организм Н202 оказывает при всех путях поступления (органы дыхания, желудок, кожа, слизистые оболочки, введение в ткани и кровь). Интенсивность его зависит от уровня и продолжительности воздействия. Нам представляется, что в патогенезе интоксикации, вызываемой Н2Ог, имеют значение по крайней мере 3 фактора. Во-первых, механическое воздействие — газовая эмболия — за счет разложения Н202 с избыточным образованием 02. В случаях острого отравления гибель может наступить быстро в связи с закупоркой сосудов головного мозга и сердца пузырьками газа. При этом характерна алая окраска тканей, пенистая кровь в полостях сердца и сосудах. Во-вторых, токсическое действие обусловлено образованием в организме из Н202 различных форм активного кислорода (гид-роксильный, пероксидный, супероксидный радикалы, синглетный кислород) и их взаимодействием с макромолекулами (белками, гормонами, пигментами), в первую очередь с ферментами. Последнее является причиной изменения активности многих ферментных систем, в том числе каталазы — перок-сидазы, окислительно-восстановительного цикла (цитохромоксидазы, сукцинатдегидрогеназы и др.), липолитических (моно- и трибутириназы). В ос-
Таблица 1
Основные режимы дезинфекции и стерилизации НаО,
Объекты
Назначение
Форма, способ применения
Концентрация растворов. %
Норма расхода
Экспозиция
Кратность обработок
Помещения большого объема (производственные, коммунальные и др.) Предприятия по выпуску стерильной продукции Санитарный автотранспорт Боксы инфекционных больниц
(воздух, поверхности) Белье, посуда, мебель, игрушки, уборочный инвентарь
Изделия медицинского назначения
Изделия медицинского назначения
Дезинфекция
То же
Предстерилиза-ционная обработка Стерилизация
Аэрозоли, орошение
То же > >
» »
Растворы; замачивание, протирание
Растворы, погружение, мойка Растворы; погружение
6—10
3—6
3—10 3—6
3—6
0.5
6
200—400 мл/м3
100—300 мл/м3
100—400 мл/м3 150—300 мл на 1 м2/м3
4—5 л/кг белья; 150—300 мл/м1
30-60
30-60
30 60
30-60
15 6
1—3
1—2
Таблица 2
Параметры токсичности и опасности Н202
Показатель Путь поступления Вид животных Доза и концентрация Класс опасности Авторы
LDjo, мг/кг Желудок Мыши 2 538 Н. А. Батарова
> 2 000 III Собственные данные
LDM, мг/кг Крысы 4 060 В. А. Кондрашов
Кожа Мыши 12 000 IV Собственные данные
Коэффициент кожно-оральный » 6.0
LDM, мг/кг Под кожу Мыши 1 072 IV То же
Крысы 620 » »
LDjo, мг/кг Брюшная полость Мыши 880 IV » »
CLM, мг/м» Органы дыхания Крысы 2 000 II В. А. Кондрашов
Limac. мг/м3 То же То же 60
» > » » 33 III То же
LimCh, мг/м5 > 1 » > 10
Zeh » » 1 » 6 II » >
ПДКрабочая зона, мг/м ПДКвода. мг/л 1 II » »
0.1 В. И. Антонова и соавт.
новном имеет место угнетение их активности, что дозволяет отнести Н202 к ферментным ядам. Изменения активности ферментов лежат в основе нарушений обменных и энергетических процессов в организме, что проявляется, особенно в случаях подострого и хронического отравлений, функциональными и морфологическими (преимущественно дистрофическими) и?менениями важнейших органов и тканей (печени, почек, миокарда). Взаимодействие Н2Ог с аминокислотами (цистин, ти-разин) белков, в частности с пигментом меланином, приводит к изменению окраски волос (Шамб и соавт.).
Наконец, существенное значение имеет местно-раздражающее действие, характер и интенсивность которого определяются агрегатным состоянием вещества, его концентрацией, длительностью воздействия. Раздражение кожных покровов характеризуется чувством жжения, побледнением с последующим покраснением. При воздействии высоких концентраций развивается подкожная эмфизема различной интенсивности. В наших опытах на мышах она наблюдалась при аппликации 28% раствора Н202 (20 мг/см2) в резкой степени и значительно слабее при использовании 10% раствора (7 мг/см2). На слизистых оболочках глаза, желудочно-кишечного тракта концентрированные растворы вызьцзают тяжелые язвенно-геморрагические изменения. Пары и аэрозоли Н202 раздражают слизистые оболочки глаз, носоглотки, могут привести к помутнению роговицы.
Основные параметры токсичности и опасности Н202 приведены в табл. 2.
По некоторым показателям при введении
в желудок, нт кожу, под кожу, внутрибрюшинно, Zac•, преимущественно острого действия), вещество ф характеризуется как умеренно или малотоксичное III—IV класса опасности, по другим 2еЬ, ПДКрабочоя зона! в ОСНОВНОМ При ИНФЛЯЦИОННОМ воздействии) — как высокоопасное вещество II класса. ПДКрабочая зова предложена
на уровне 1 мг/м3 (В. А. Кондрашов), аналогичный регламент США <Т1_\;) — 1.4 мг/м®. Человек более чувствителен к раздражающему дейстрию Н202 на слизистые оболочки и кожу, чем животные, в частности крысы. Так, порог острого раздражающего действия паров Н20, на слизистые оболочки дыхательных путей крыс составляет 60 мг/м3, для челочка — 10 мг/м'' на кожу соответственно ПО и 20 мг/м3 <В. А. Конарашов).
Кожчь'й путь поступления Н202 не менее, а по мнению некоторых авторов (В. А. Кондрашов), даже более опасен, чем ингаляционный. Смертельные отравления могут наступить при воздействии вещества в высокой концентрации. Так, аппликации 15—20% растворов кроликам приводили через 10 мин к гибели при явлениях газовой эмболии; 10% растворы давали благоприятный эффект за счет обогащения тканей 02 (Э. Н. Баркова). По нашим наблюдениям, признаки общей интоксикации (возбуждение — торможение, атаксия, тремор и парезы конечностей, учащенное дыхание) наступали у мышей через 5—10 мин после аппликации на кожу 10% раствора Н202 в дозе 1400 мг/кг. Гибель отдельных животных отмечена при аппликации 28% раствора в дозах более 8000 мг/кг. Узкая зона терапевтического действия характерна для Н20.2 и при внутрисосу-дистом введении ее растворов. Так, при внутривенном введении кроликам, собакам, лошадям терапевтическая доза была всего в 2—6 раз меньше токсической (В. И. Петров). Внутриартериальное введение 0,12—0,24% растворов крысам, кроликам, человеку (добровольцам) давало оксигенирующий эффект, равный 2—3 атм повышенного давления кислорода (Л. И. Горбацевич и Н. Н. Тимофеев). Благоприятное действие на сердечную мышцу крыс оказывали 0,14 и 0,36% растворы, а 0,48% — приводили животных к гибели за счет развития газовой эмболии (Б. И. Севастьянов и соавт.). Приведенные данные представляются важными с точки зрения оценки опасности остаточных коли-
честв Н202 на изделиях медицинского назначения после их стерилизации. Кроме того, очевидна и различная видовая чувствительность.
Несмотря на относительно низкую острую токсичность Н202 при поступлении в желудок, возможно хроническое отравление при длительном воздействии малых доз. Так, пороговой в 6-месячном опыте оказалась доза 0,05 мг/кг, что соответствует суточному потреблению Н202 порядка 1 мг на 1 л воды. Помимо признаков общей интоксикации, отмечен и эмбриотоксический эффект. Недействующая доза установлена на уровне 0,005 мг/кг, что соответствует суточному потреблению вещества с водой 0,1 мг/л. Последняя предложена в качестве ПДК для водоисточников общественного пользования по санитарно-токсикологическому показателю (В. И. Антонова и соавт.).
Из отдаленных эффектов, кроме упомянутого эмбриотокснческого, описан и гонадотоксический в виде нарушений эстрального цикла у самок и снижения подвижности сперматозоидов у самцов крыс (Н. А. Батарова; В. И. Антонова и соавт.). Отрицательное влияние Н202 на репродуктивную функцию и потомство животных обусловлено общетоксическим действием, о чем свидетельствуют одинаковые пороговые уровни по специфическим и общетоксическим показателям (В. И. Антонова).
Мутагенная активность Н202 установлена на различных объектах: нуклеиновых кислотах, вирусах, бактериях, насекомых, растениях (Ваг-thelmess). Высказывается мнение о радномнметриче-ском характере ее (Шамб и соавт.). Однако нет четких данных о мутагенном действии этого вещества у млекопитающих. В наших опытах на мышах при однократном внутрибрюшинном введении растворов Н202 в дозах v2, V„ V2S и V,oo LDM мнкроядер-ным методом на ретнкулоцнтах костного мозга мутагенный эффект не установлен. Не обнаружены и бластомогенные свойства при 3-месячной аппликации на кожу мышей 3% раствора Н2Ог (Воск и соавт.). Чистое вещество не обладает аллергенными свойствами.
Во внешней среде Н,02 относительно нестойкая, а конечные продукты ее распада (Н20 и 02) нетоксичны, что положительно характеризует это вещество с экологической точки зрения. Вредное действие на гидробионты проявляют высокие концентрации, для рыб (плотва, белорыбица), например, 25 мг/л (В. В. Метелев и соавт.).
Сопоставление изложенных выше параметров токсичности и опасности Н2Ог с рекомендуемыми режимами дезинфекции и стерилизации показывает, что применение ее должно проводиться с соблюдением мер предосторожности, включая использование индивидуальных средств защиты органов дыхания (респираторы), глаз (очки-консервы), кожи (перчатки из полиэтилена или поливи-ннлхлорида, спецодежда из стойкой ткани). Это необходимо при работе с концентрированными растворами и особенно с аэрозолями, обработку которыми следует проводить в отсутствие людей и
животных. Стерилизацию медицинских изделий 6% раствором Н202 нужно проводить в закрытых емкостях с последующим удалением препарата промыванием стерильной водой. Показано, что уровень остаточных количеств перекиси водорода на изделиях 5-минутного промывания относительно невелик и зависит от физико-химических свойств# материалов изделий. Так, на вспененном полиэтилене сохраняются несколько большие количества вещества (0,00317 мг/смг), на монолитном — меньшие (0,00019 мг/см2), что связано с различной удельной поверхностью материала (В. И. Вашков и соавт.).
Перекисные производные некоторых монокар-боновых кислот, нашедшие применение в дезинфекции и стерилизации (надмуравьиная, надуксусная, надпропионовая кислоты), токсичнее перекиси водорода (Мегка и Urban). По острому ингаляционному действию они относятся к чрезвычайно или высокоопасным веществам (I — II классы): CL50 их составляет 450—690 мг/м3, что почти в 4 раза меньше, чем для Н202. При введении в желудок мышам надуксусная кислота, например, почти ^ 10 раз токсичнее Н202: LDso 210 и 2000—2538 мг/кг соответственно. При нанесении на кожу только 0,2—0,4% растворы этой кислоты не вызывают раздражения (Pazdiora). Появилось также сообщение о коканцерогенном действии 3% растворов при 3-месячных аппликациях на кожу мышей (Воск и соавт.). Все это свидетельствует о необходимости осторожного подхода к использованию в медицинской практике надкислот.
С целью повышения антимикробной активности и устранения ряда отрицательных свойств Н202 и ее производных были предприняты попытки создания многокомпонентных составов на их основе. Положительную оценку получили препараты группы дезоксон, содержащие, кроме перекиси водорода, надуксусную и уксусную кислоты, а также стабилизатор. Относительная антимикробная эк-* тивность их оказалась выше Н202, что позволило рекомендовать для дезинфекции 0,1%, стерилизации — 1 % растворы (здесь и далее по надуксусной кислоте).
Наши исследования показали, что при введении в желудок препарат дезоксон-1 среднетоксичен: LD50 для мышей 454 мг/кг. Однако пары, аэрозоли и растворы его оказывают раздражающее действие: пороговые концентрации растворов для кожи 0,2%, слизистых оболочек 0,05%. Аэрозоли препарата в 0,1% концентрации (пиковая концентрация в воздухе затравочных камер 350 мг/м3) в условиях статической затравки при повторных воздействиях в течение 1 мес вызывали у крыс раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, воспалительную реакцию в легких, дистрофические изменения в печени, почках. Аналогичные изменения слизистой оболочки дыхательных путей отмечены у крыс в условиях, близких к насыщающей концентрации при свободном испарении Дезоксона из открытых емкостей.
Добавление к препарату ПАВ (окиси алкилди-метиламина) привело к увеличению токсичности смеси более чем в 2 раза: ЬОГ>0 при введении в желудок мышам 170 мг/кг, пороговая концентрация, раздражающая кожу,—0,05%. По данным А. А. Масленко и соавт-., замена стабилизатора * (дезоксон-3) существенно не отразилась на токсических свойствах препарата: ЬЁ)50 при введении в желудок мышам 770 мг/кг, крысам 1003 мг/кг. Они также отметили высокую кумулятивную способность препарата (1к = 0,1), установили в хроническом опыте максимально недействующую дозу (0,038 мг/кг) и рекомендовали ПДК в воде водоемов по общесанитарному признаку вредности, равную 0,76 мг/л.
Исходя из изложенного, применение препаратов дезоксон в медицинской практике разрешено с теми же мерами предосторожности, что и при использовании Н202. В консервной и пивоваренной промышленности рекомендована промывка обработанных емкостей и технологического оборудования для предотвращения попадания остаточных ^количеств препаратов в пищевые продукты и напитки.
Широкое применение для предстерилизацион-ной обработки медицинских изделий нашли предложенные институтом смеси Н202 с моющими средствами бытового назначения. Исследования общетоксических, аллергенных, пирогенных и гемоли-зирующих свойств таких смесей и смывных вод с обработанных изделий (М. И. Алексеева и соавт.) позволили оценить опасность предложенных режимов и отобрать соответствующие моющие средства (Новость, Астра, Лотос, Айна). Обработку изделий рекомендовано персоналу проводить с защитой кожи рук.
Таким образом, изложенные выше данные показывают, что Н202, надкислоты и препараты на их основе, являясь ценными средствами дезинфекции ыи стерилизации, могут оказывать, особенно в аэрозольной форме, неблагоприятное действие на организм. Поэтому использование их должно проводиться строго по назначению в соответствии с рекомендованными режимами и мерами предосторожности.
Дальнейшее совершенствование препаратов этой группы должно идти по пути разработки композиционных составов с высокой антимикробной активностью и относительно низкой токсичностью, поиска малотоксичных, лишенных отдаленных эффекторов синергистов и стабилизаторов, использования в средствах для предстерилизационной
обработки новых моющих препаратов и вспомогательных компонентов, например ингибиторов коррозии.
ЛИТЕРАТУРА. Алексеева М. И., Глейберман С. £., Ярославская J1. А. и др. — В кн.: Проблемы дезинфекции и стерилизации. М., 1977, ч. 2, с. 4—5.
Антонова В. И. — Гиг. и сан., 1981, № 1, с. 72—73.
Антонова В. И., Салмина 3. А., Латкина Л. Л. и др. — Там же, 1974, № 10, с. 20—22.
Баркова Э. Н. — В кн.: Научно-практическая конф. по проблеме: Основы развития фармации и изыскание новых способов изготовления лекарств и методов их исследования. Тюмень, 1970, с. 196—197.
Батарова Н. А. — В кн.: Пермский мед. ин-т. Науч. конф. Материалы. Пермь, 1966, с. 40—43.
Вашков В. И., Брыскин М. Л., В членский В. Я■ и др. — Ортопед., травматсл., 1976, .Ys 6, с. 40—44.
Горбацевич Л. И., Тимофеев H. Н. — Вест, хир., 1972, № 2, с. 119—123.
Кондрашов В. А. — Гиг. труда, 1977, № 10, с. 22—25.
Лярский П. П., Цетлин В. М. Дезинфекция аэрозолями. М., 1981.
Лярский П. П., Заева Г. Н., Глейберман С. Е. и др. — В кн.: Проблемы гигиены и токсикологии пестицидов. Киев, 1981, ч. I, с. 20—22.
Масленко А. А., Шмутер Г. М., Коэярин И. П. и др. — В кн.: Химия и технология дезинфицирующих средств для медицины, пищевой промышленности и сельского хозяйства на основе перекиси водорода и ее производных. Горький, 1982, с. 32—33.
Метелев В. В., Канаев А. И., Дзасохова Н. Г. Водная токсикология. М., 1971.
Петров В. И. — Фармакол. и токсикол., 1940, № 5, с. 61—66.
Севастьянов Б. И. и др. — Науч. труды Омск. мед. ин-та, 1979, т. 134, с. 61—66.
Шамб У., Сеттерфилд Ч., Вентворс Р. Перекись водорода. М., 1958.
Merka V., „Urban R. —Ж- гиг., эп идем иол., микробиол., иммунол., 1976, т. 20, № 1. с. 69—74.
Barthelmess А. — In: Chemical Mutagenesis iq Mammals and Man. New York, 1970. p. 60—147.
Bock F., Myers H., Fox H. — J. nat. Cancer Inst. (Wash.), 1975, v. 55, p. 1359—1361.
Pazdiora A. — Zbl. Bact. I. Abt. Orig. В., 1972, Bd 155, S. 420—423.
Поступила 11.10 82
Summary. The pathogenesis of H,0,-induced intoxication, its toxicity and hazards parameters, as well as toxicity caused by supraacetic, supraformic, suprapropionic acids and Desoxon group preparations are analyzed. Three major factors in H2Oj toxicity pathogenesis are specified: mechanic (gas embolia), biochemical (interaction of activated forms of Oj with macromolecules), and a local irritating effect. The correlation of toximetry data with those on desinfection and sterilization regimes used for these preparations is indicative of the need to observe adequate safety measures in handling the preparations, particularly, the ones in the aerosol form.
