УДК 615.28

И.В. Чеховской

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Харьковский государственный медицинский университет

В настоящее время имеется много данных о влиянии синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ) — детергентов на организм [1—7]. За последнее десятилетие синтезированы десятки новых ПАВ разных классов (анионных, неионогенных, катионных, амфолитных), которые подлежат токсиколого-гигиенической оценке перед внедрением в производство и широким применением в различных отраслях народного хозяйства. К таким веществам относится и группа азотсодержащих неионогенных ПАВ. Наиболее распространенными среди них являются ФОМ-9 и неонолы ФОМ 9-4, ФОМ 9-12, ФОМ 9-20. Эти ПАВ используются в производстве синтетических моющих бытовых и технических средств, в текстильной и нефтедобывающей промышленности, в качестве ингибиторов коррозии металлов и стабилизаторов присадок в жидких углеводородных топливах, смазках трущихся металлических поверхностей и др.

В нашей работе объектами исследования являлись четыре неионогенных азотсодержащих ПАВ: ФОМ-9, неонолы ФОМ 9-4, ФОМ 9-12, ФОМ 9-20.

Результаты острого опыта свидетельствовали, что клиническая картина для белых крыс, мышей и морских свинок была сходной. После перорального введения веществ животные были несколько возбуждены. Спустя 20—30 мин они становились заторможенными, реакция на звуковые и болевые раздражители снижалась. Отмечались редкое, тяжелое дыхание, нарушение координации движений, бледность кожных покровов, боковое положение, адинамия, коматозное состояние, в котором и погибала часть животных. В клинической картине острого отравления преобладали симптомы нарушения центральной нервной, сердечно-сосудистой систем и дыхания. Гибель белых крыс и мышей наблюдалась в основном в первые 3 суток. На основании параметров токсичности изучаемая группа ПАВ относится к умеренно опасным соединениям (3 класс опасности согласно ГОСТ 12.1.007—76, табл. 1).

При вскрытии животных макроскопические изменения были идентичны: полнокровие внутренних органов, вздутие желудка, петель тонкого кишечника.

Кумулятивные свойства азотсодержащих ПАВ были изучены на белых крысах. На протяжении 30 дней животным массой 180—220 г перорально вводили вещества из расчета 1/10, 1/100, 1/1000 ЛД₅₀, что составляло для ФОМ-9 52,0; 5,2; 0,52 мг/кг, для неонола ФОМ 9-4 — 104,0; 10,4; 1,04 мг/кг; для неонола ФОМ 9-12 — 116,0; 11,6; 1,16 мг/кг и для неонола ФОМ 9-20 — 202,0; 20,2; 2,02 мг/кг массы тела животного.

Кумулятивные свойства соединений изучали и в тесте "субхронической токсичности" [8]. Расчет коэффициента кумуляции (К_к) проводили по [9]. Оценка кумулятивных свойств осуществлялась по шкале [10]. Коэффициенты кумуляции установлены в следующих пределах: ФОМ-9 — 3,15; неонол ФОМ 9-4 — 3,65; неонол ФОМ 9-12 — 5,43; неонол ФОМ 9-20 — 7,16.

Используя результаты острого и подострого экспериментов по методу [11] также были рассчитаны К_к, которые составили для ФОМ-9 — 2,36, неонола ФОМ 9-4 — 2,20, неонола ФОМ 9-12 — 5,15, неонола ФОМ 9-20 — 8,20.

В соответствии со шкалой [10], К_к>5 свидетельствует о слабовыраженной кумуляции. Принимая во внимание рекомендации [11, 12] по оценке кумулятивных свойств, ПАВ ФОМ-9 и неонол ФОМ 9-4 относятся к соединениям с выраженными кумулятивными свойствами, а неонол ФОМ 9-12 и неонол ФОМ 9-20 — к слабокумулятивным.

ПАВ ФОМ-9, неонол ФОМ 9-4, неонол ФОМ 9-12 и неонол ФОМ 9-20 обладают выраженным действием на слизистую оболочку глаз кролика. Эффект в большей степени проявляется при действии ФОМ-9, в меньшей — под влиянием неонола ФОМ 9-20. Вещества вызывают покраснение конъюнктивы, склеры, отек слизистых оболочек, гнойные выделения, расширение сосудов. Эти явления проходят спустя 8—16 суток.

Кожно-раздражающим действием в большей мере обладают ФОМ-9, неонол ФОМ 9-4 и в меньшей степени — неонол ФОМ 9-12 и неонол ФОМ 9-20. В соответствии с методическими указаниями "Оценка выраженности раздражающих свойств веществ при однократной аппликации" (1986), подготовленных А.А. Каспаровым и И.В. Саноцким, по степени выраженности раздражающих свойств при однократной аппликации ФОМ-9 относится к 4-му классу (резко выраженное раздражающее действие), а неонол ФОМ 9-4, неонол ФОМ 9-12, неонол ФОМ 9-20 — к 3-му классу опасности (выраженное раздражающее действие на кожу).

Кожно-резорбтивное действие неионогенных ПАВ изучали по [13]. Накожные аппликации исследуемых веществ при 4-часовой их экспозиции приводили к увеличению сверхслабого свечения. Это указывает на то, что ПАВ способны проникать через неповрежденную кожу. Клинически о явлении резорбтивного действия можно было судить при накожных аппликациях исследуемых ПАВ и в большей степени под воздействием ФОМ-9 — на основании проявления симптомов интоксикации. Животные становились вялыми, заторможенными, кожные покровы были цианотичными, шерсть была взъерошена, дыхание приобретало прерывистый характер. Гибели животных при этом не наблюдалось. Следует отметить, что интенсивность свечения крови при накожных аппликациях увеличивалась уже спустя 1 ч от момента постановки опыта. Это указывает на стимуляцию перекисного окисления липидов и накопление свободных радикалов.

С целью обоснования особенностей биологического действия, пороговых и недействующих доз азотсодержащих ПАВ был проведен подострый опыт на белых крысах. Использовали широкий набор методик, позволяющий судить о состоянии различных органов и систем животных. Основное внимание было уделено изучению окислительно-восстановительных процессов в организме, функции печени, почек, надпочечников, селезенки, претерпевающих изменения при этой патологии [1—7].

Для проведения подострого опыта были выбраны дозы 1/10, 1/100, 1/1000 ЛД₅₀, что соответственно составляло для ФОМ-9 52,0; 5,20 и 0,52 мг/кг, неонола ФОМ 9-4 — 104,0; 10,4; 1,04 мг/кг, неонола ФОМ 9-12 — 116,0; 11,6; 1,16 мг/кг, неонола ФОМ 9-20 — 202,0; 20,2; 2,02 мг/кг массы тела. В опытных и контрольных группах было по 15 животных.

После снятия фоновых показателей наблюдение за состоянием белых крыс проводили по следующим тестам: динамика массы тела, картина крови, окислительно-восстановительные процессы в организме, коэффициенты массы внутренних органов.

Наблюдение за массой тела животных проводили один раз в 10 дней на всем протяжении подострого опыта, взвешивание осуществляли в одно и то же время — утром до кормления животных. Пероральное воздействие на животных доз на уровне 1/10 и 1/100 ЛД₅₀ вызывало у белых крыс отставание прироста массы тела в сравнении с контрольной группой. 1/1000 ЛД₅₀ не оказывала влияния на этот показатель.

К окончанию подострого опыта все ПАВ снижали количество эритроцитов, лейкоцитов и содержание гемоглобина в крови. Более значительные изменения наблюдались при действии ФОМ-9 и неонола ФОМ 9-4. Изменения со стороны лейкоцитарной формулы носили менее выраженный характер. ФОМ-9 снижал содержание лейкоцитов как в 1/10, так и в 1/100 ЛД₅₀, а остальные ПАВ только при действии 1/10 ЛД₅₀. Обнаруженные сдвиги в белой и красной крови не выходили за пределы физиологических показателей для данного вида животных.

Все испытуемые вещества после окончания подострого опыта статистически достоверно в дозах 1/10 и 1/100 ЛД₅₀ снижали в сыворотке крови активность креатинфосфокиназы (КФК), повышали активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), аспарагиновой и аланиновой аминотрансфераз (АсТ и АлТ), g-глутаматтрансферазы (ГТ) и содержание холестерина (табл. 2). Неонол ФОМ 9-12, неонол ФОМ 9-20 снижали активность a-гидроксибутиратдегидрогеназы (ГБДГ).

При действии ПАВ в дозах 1/10 и 1/100 ЛД₅₀ отмечалось повышение активности холинэстеразы в сыворотке крови и ацетилхолинэстеразы в головном мозге. 1/1000 ЛД₅₀ была недействующей по этим показателям.

Изучаемые ПАВ в динамике наблюдения вызывали изменение активности пероксидазы как в сторону повышения, так и снижения. Во всех случаях 1/1000 ЛД₅₀ была недействующей дозой.

Во всех группах животных при всех дозах, кроме 1/1000 ЛД₅₀, на 30-е сут наблюдалось снижение активности каталазы. Эти изменения могут быть связаны с накоплением в организме перекисей, гидроперекисей, свободных радикалов. Известно [1—3, 5, 6], что ПАВ, воздействуя на мембрану клетки, нарушают структуру ненасыщенных жирных кислот, которые являются источником свободных радикалов, да и сами детергенты, метаболизируясь в организме, образуют перекиси, гидроперекиси, альдегиды, кетоны. Можно предположить, что азотсодержащие ПАВ в дозах 1/10 и 1/100 ЛД₅₀ приводят к накоплению в организме недоокисленных продуктов (альдегидов, кетонов, гидроперекисей и др.). Более выраженное влияние на состояние антиоксидантной системы оказывали ФОМ-9 и неонол ФОМ 9-4.

Изучаемые детергенты на 30-е сутки опыта достоверно снижали содержание SH-групп в крови, но лишь в дозе 1/10 ЛД₅₀,что может указывать на нарушение окислительно-восстановительных процессов в организме животных.

У животных, подвергавшихся воздействию ПАВ в дозах 1/10 и 1/100 ЛД₅₀, обнаружено изменение уровня биогенных моноаминов и их предшественников в печени и головном мозге. Концентрацию моноаминов определяли по методу [14]. Установлено увеличение в печени содержания норадреналина, триптофана, серотонина и снижение ДОФА и дофамина. Динамика адреналина не изменялась (табл. 3). В головном мозге увеличивалось содержание дофамина, норадреналина, серотонина. Остальные показатели (ДОФА, адреналин) не отличались от контрольных величин. Уровень триптофана повышался только под воздействием ФОМ-9 (табл. 4). Доза 1/1000 ЛД₅₀ ПАВ не оказывала воздействия на содержание биогенных моноаминов и их предшественников в печени и головном мозге.

Таким образом, действующая доза указанных ПАВ по общетоксическому действию установлена на уровне 1/10, пороговая — 1/100 и недействующая — 1/1000 ЛД₅₀.

Литература
1. Можаев Е.А. Загрязнение водоемов поверхностно-активными веществами. —М.: Медицина, 1976. —96 с.
2. Волощенко О.И., Мудрый И.В. Гигиеническое значение поверхностно-активных веществ. —К.: Здоров'я, 1991. —176 с.
3. Проданчук М.Г., Мудрий І.В. Поверхнево-активні речовини в агропромисловому комплексі: еколого-гігієнічні аспекти. —К.: Наукова думка, 2000. —128 с.
4. Мудрий І.В. Токсиколого-гігієнічна оцінка синтетичних поверхнево-активних речовин (огляд літератури) // Современные проблемы токсикологии. —2001. —№3. —С. 55—60.  5. Жуков В.И. Прогнозирование безвредных уровней содержания неионогенных ПАВ в воде водных объектов // ПАВ и сырье для их производства. —Шебекино: ВНИИПАВ, 1988. —С. 53.
6. Щербань Н.Г., Цыганенко А.Я., Романенко Н.А., и др. Гигиеническое обоснование ПДК флотореагентов (ксантогената бутилового, дитиофосфата крезилового, соснового масла и терпинеола). —Белгород: Полисинтез, 2001. —172 с.
7. Moreno D. Toxicidad de anionicos en el curso de la biodegradation // Riv. ital. sostanze grasse. —1978. —V. 54, N4. —P. 120—123.
8. Lim E.K., Rink K.C., Class H.G. A method for the evaluation and tolerance by the determination of acute and subacute medium effective doses // Arch. Int. Pharmacol. et Ther. —1961. —V. 130. —P. 336—339.
9. Каган Ю.С. Процессы адаптации и кумуляции в организме при воздействии химических соединений // Профилактическая токсикология. —М.: МЗ СССР, 1964. —Т. 1. —С. 256—268.
10. Медведь Л.И., Спыну Е.И., Каган Ю.С. Методы условных рефлексов в токсикологии пестицидов // Гигиена и токсикология пестицидов и клиника отравлений. —К.: Наукова думка, 1966. —С. 5—34.
11. Красовский Г.Н., Шиган Г.И. К оценке механизма кумулятивного действия токсических веществ // Гигиена и санитария. —1970. —№7. —С. 17—21.
12. Черкинский С.Н. Особенности принципов и методов гигиенического нормирования химических веществ в гигиене воды и санитарной охране водоемов // Научные основы современных методов гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде. —М.: Медицина, 1971. —С. 17.
13. Красовский Г. Н., Жуков В. И., Бондаренко Л. А. Применение метода биохемилюминесценции в санитарно-токсикологических исследованиях // Гигиена и санитария. —1988. —№11. —С. 35—39.
14. Endo Y., Ogura Y. Rapid and a simple determination of histamine and polyamines // Japan J. Pharmacol. —1975. —N25. —P. 610—612.