CC BY
7
УДК в14.7:бв)-074-|-61б.9.015.2-057
В. Н. Ракитский
ВЫБОР ДОЗ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИЗУЧЕНИЮ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
В настоящее время актуальной гигиенической проблемой является количественная оценка комбинированного действия на организм человека факторов окружающей среды, в том числе химических. В последние годы для изучения комбинированного действия химических веществ предложен. ряд методов математического планирования эксперимента (ортогональное планирование, дисперсионный анализ и др.) [1—3 и др.). Общей особенностью этих методов является то, что в качестве уровней факторов и их интервала варьирования используются доли ЬО60 (Е1)60), например */2 Ь1}50 121. Однако при этом должна обязательно учитываться степень наклона прямой доза — эффект. Щля веществ с выраженнрй степенью наклона прямой доза — эффект уровни и интервал варьирования факторов комбинации целесообразно выражать вероятностными величинами ЬО, или ЕО(, рассчитанными на основании зависимости доза — эффект. При этом план эксперимента и методики расчета остаются без изменений. Проиллюстрируем это на примере использования метода ортогонального планирования [51 для оценки комбинированного действия веществ А и Б. В табл. 1 представлены уровни факторов и их интервал варьирования, выраженные вероятностными величинами ЬО„, Ь025, ЬОы), соответственно. Указанные величины можно определить графически методом про-бит-анализа или аналитически с помощью метода вариационной статистики [61. Последний позволяет одновременно устанавливать стандартную ошибку и доверительный интервал доз, вызывающих любую частоту эффекта, в том числе ЬО0 и ЕО1С0. План опыта по изучению комбинированного действия этих веществ и полученные результаты при-
Ч едены в табл. 2. Результаты опыта можно описать равнением типа:
Гр = а0 + °1*1 + а2*2 + I*? + Я22*2 + а1 2*1*2 ■ 0)
где Гр — расчетные значения изучаемого показателя (в % летальности); х1 х2 — нормированные
значения доз препаратов (см. табл. 1), а, — коэффициенты регрессии, которые рассчитываются по формуле
где Гоп — вектор значений определяемого в опыте показателя; Ь, — вектор коэффициентов, определяемых по таблице 3,3 171; с, —делитель, определяемый по той же таблице.
С учетом показаний летальности (Гоп), полученных в опыте (табл. 2), уравнение (1) примет следующий вид:
Г р=5,6-2,8*, + 11,1*г+8,3^+16,7*2-20,8*,*2. (2)
Коэффициенты уравнения (2) свидетельствуют о том, что в данном случае имеется взаимодействие факторов по типу антагонизма, причем сила влияния вещества Б более выражена. Различия (А) между расчетными (Гр) и полученными в опыте (^оп) результатами находятся в пределах от 0 до 5,56% (табл. 2).
Как видно из данных табл. 2, план опыта включает комбинации факторов, которые могут быть интерпретированы с помощью графического метода Леви 14]. Следовательно, предложенный способ оценки комбинированного действия позволяет одновременно оценивать полученные результаты как графически, так и аналитически с помощью уравнения. В нашем случае при оценке комбинированного действия веществ А и Б как графически, так и аналитически получается аналогичный результат, т. е. взаимодействие по типу антагонизма.
Таблица 2
План эксперимента по изучению комбинированного действия
веществ А и Б
м опыта Доза, мг/кг или мг/м' Нормированные значения доз препаратов г 1 он» % V % д
А Б »1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ьо0 ьо„ ьо21 ьэ50 ьо„ И)*; 1.025 ьо0 ьо25 ьэ25 1-О0 + 1 + 1 — 1 — 1 0 +1 —1 0 0 + 1 — 1 + 1 — 1 0 0 0 +1 —1 16,6 33,3 66,6 0 0 16,6 16,6 33,3 16,6 21,01 37,47 65,21 — 1,42 5,56 11,09 16,6 33,3 11,11 —4.41 —4.17 + 1,39 + 1,42 —5,56 + 5.51 0 0 +5,5
Таблица 1 Уровни факторов и интервалы варьирования
Фак- Символ Уровень факторов Интервал варьировании
тор -1 0 +1
А Б *1 X* ьо0 ьо. Ь023 ьо21
#
Таким образом, использование в качестве уровней факторов и их интервала варьирования вероятностных величин расширяет возможности применения методов математического планирования эксперимента и интерпретации результатов при оценке комбинированного действия химических веществ.
Литература
1. Златев 3. Д., Каган Ю. С., Сова Р. Е., Светлый С. С. Методические рекомендации по планированию эксперимента и оценке эффекта комбинированного действия химических веществ при многократном воздействии. Киев.. 1977.
2. Златев 3. Д.. Сова Р П., Каган Ю. С.— Гкг. трудлм 1979, № 12. с. 45—47. |Р
3. Каган Ю. С. Общая токсикология пестицидов, Киев, 1981, с. 119—132.
4. Кустов В. В.. Тиунов Л. А., Валильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов. М., 1975, с. 12—19.
5. Налимов В. В.. Чернов Л. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М., 1965.
6. Павлове. Д.— Докл. ВАСХНИЛ, 1981, № 5, с. 37—39.
7. Рафалес-Ламарка 3. 3., Николаев В. Г. Некоторые методы планирования и математического анализа биологических экспериментов. Киев, 1971.
Поступила 08.04.85
УДК 613.632.4+вМ.721-073.524
И. В. Кораблее, В. М. Исаев, В. П. Арсенькин
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДИКАТОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ
ВНИИ химических реактивов и особочистых химических веществ, Москва
Среди большого разнообразия способов и средств, используемых для контроля в воздухе различных вредных веществ (ВВ), особое место занимают оптические методы. Наиболее распространенным из оптических методов анализа ВВ в промышленности является фотометрический с индикаторными элементами (ИЭ), обладающий преимуществами перед другими методами и имеющий широкую область применения [61.
Ленточные газоанализаторы [71 дают возможность осуществлять анализ в широком диапазоне концентраций различных ВВ на основе единой базовой модели прибора при высокой степени унификации конструкции. Последние разработки в этой области позволили увеличить ресурс работы приборов при одновременном повышении надежности и упрощения эксплуатации.
Интенсивный рост применения фотометрических газоанализаторов в СССР 11, 31 и за рубежом [4, 81 наблюдается в отношении как дешевых переносных приборов, так и дорогостоящих стационарных газоанализаторов, которые конкурируют между собой при выборе газоизмерительной техники.
Преимуществом автоматических ленточных фотометрических приборов для определения ВВ в воздухе производственных помещений являются высокая чувствительность, универсальность, надежность, простота в эксплуатации, экспрессность и экономичность газового анализа.
ИЭ, используемый в фотометрическом приборе,— первичный измерительный преобразователь микроколичеств ВВ в пропорциональное ему количество окрашенного вещества. Это преобразование происходит в результате химической реакции при взаимодействии ВВ из анализируемой газовой смеси с индикатором. Вторичным преобразователем в фотометрических приборах служит фотодатчик, преобразующий окрашенное соединение в электри-
ческий сигнал, являющийся мерой концентрами^ определяемого ВВ.
В качестве ИЭ в фотометрических приборах (ФКГ, ФГЦ, ФЛС, «Сирена» и др.) используются сухие индикаторные ленты на бумажной и хлопчатобумажной основах, порошки и таблетки.
Индикаторные ленты на хлопчатобумажной основе имеют неоднородную оптическую плотность из-за текстильных дефектов, требуют больших трудовых затрат при технологической обработке (отбраковка, отмывка, сушка и др.).
Лучшая основа для индикаторных лент, с точки зрения оптических характеристик, — бумажная лента. Она не требует предварительной технологической обработки, но обладает ограниченной механической прочностью, особенно при повышенной влажности анализируемого воздуха. Ограничивается также возможность использования агрессивных компонентов в индикаторных рецептурах.
Разработаны и исследованы новые индикаторные элементы для фотометрических приборов, в качестве которых использованы индикаторные ленЛГ ты на основе полимерной полиэтилентерефталат-ной (Г1ЭТФ) пленки толщиной 5—20 мкм, обладающей оптической однородностью, высокой прочностью и стойкостью, возможностью использования индикаторных пленок различной ширины (от 4,5 до 16 мм), минимальной толщины (от 6,5 до 35 мкм), дешевизной и недефицнтностью.
Состав индикаторной рецептуры для нанесения на полимерную основу несколько сложнее по сравнению с рецептурой индикаторного раствора для пропитки хлопчатобумажных и бумажных лент, так как дополнительно содержит носитель, адгезионную добавку и дополнительные растворители.
Выбор состава индикаторной рецептуры для нанесения на полимерную основу позволил наме-
