НИЦ "ИКАР" - 33 года с вами
skip

 

УДК 541.13; 615.9

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕЙТРАЛЬНОГО АНОЛИТА И ПРЕПАРАТА ДЕОХЛОР

В. В. Торопков, Э. Б. Альтшуль, О. И. Пересыпкин, М. В. Труш

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И. И. Мечникова;

ЗАО Научно-технический центр технологий электрохимической активации,

г. Санкт-Петербург


По степени токсичности, характеризуемой DL 50 , деохлор значительно превышает показатели анолита, получаемого на установках типа СТЭЛ. На основании проведенных токсикологических исследований воздействия на теплокровных животных деохлора и анолита необходимо констатировать, что деохлор вызывает определенные сдвиги биохимических, иммунологических и функциональных показателей по сравнению с контролем. Это дает основание считать деохлор токсичным, а следовательно не безопасным для здоровья людей, подвергающимся его воздействию. В отличие от деохлора, анолит не вызывает неблагоприятных сдвигов в системах теплокровного организма при разных путях поступления.

Анолит, деохлор, токсичность, эмбриотоксичность


При определении токсичности различных соединений одним из основополагающих критериев является установление минимальных смертельных доз в острых экспериментах. Как следует из данных, полученных Свердловским ЦГСЭН [5], DL50 для препарата деохлор составляет 500 мг/кг, что необходимо отнести, по существующей классификации, к III классу опасности химических веществ [9]. Как показали исследования, проведенные в НИИ профилактической токсикологии и дезинфекции (Москва), установить параметры токсичности для анолита не представлялось возможным, в связи с крайне низким уровнем неблагоприятного его воздействия на организм теплокровных животных.

Однако, учитывая, что деохлор и нейтральный анолит будут использоваться для целей дезинфекции поверхностей, инвентаря, хирургического инструментария и т.д., т.е., основной вид контакта этих веществ с организмом человека будет происходить через кожные покровы, мы посчитали необходимым изучить их кожно-резорбтивное действие через неповрежденные кожные покровы теплокровных животных.

Резорбцию деохлора и анолита через кожу и их действующие пороговые концентрации устанавливали в опытах на лабораторных крысах, хвосты которых на 2/3 длины погружали в изучаемые вещества на 4 часа в течение 10 суток. При этом концентрации обоих веществ были одинаковые и составляли 150 мг/дм3 по остаточному хлору, - концентрации, принимаемые за 100% (соответственно растворы веществ как основные, из которых готовили рабочие растворы для экспериментов 100%, 50%, 25%, 10%).

В качестве критериев воздействия использовались такие чувствительные биохимические показатели как активность холинэстеразы сыворотки крови и активность b -галактозидазы в тканях мозга и печени. Как видно из табл. 1, 10% и 25% растворы этих веществ не вызывали кожнорезорбтивного действия.

При изучении 50% раствора деохлора была зафиксирована статистически достоверная тенденция увеличения активности холинэстеразы сыворотки крови, а 100% раствор одновременно статистически достоверно увеличивал активность холинэстеразы сыворотки крови и достоверно снижал активность b -галактозидазы ткани мозга. В то же время аналогичные концентрации анолита не вызывали изменений изученных показателей.

Таблица 1.

Результаты изучения кожно-резорбтивного действия деохлора и нейтрального анолита

Концентрации

веществ в %

Активность холинэстеразы сыворотки крови(мМоль/дм3)

Активность b-галактозидазы
(мМоль/сек/г ткани мозга)

Деохлор

Анолит

Деохлор

Анолит

100 %

4,60 ± 0,35 **

3,80 ± 0,40

26,21 ± 0,74 *

28,30 ± 1,05

50 %

4,12 ± 0,41 *

3,59 ± 0,35

28,45 ± 0,94

27,14 ± 1,15

25 %

3,40 ± 0,32

3,24 ± 0,49

29,60 ± 1,62

30,10 ± 1,40

10 %

4,09 ± 0,44

3,40 ± 0,29

27,09 ± 1,50

31,40 ± 1,13

Контроль

3,21 ± 0,28

30,25 ± 2,06

Примечания: (**) - статистически достоверное различие ( P < 0,05 ),

( *) - статистически достоверная тенденция ( t > 1,5 ).


Учитывая, что деохлор обладает кожно-резорбтивным действием, для него была рассчитана среднесмертельная доза при нанесении на кожу по уравнению Г.И. Румянцева [8]:

lg DL 50 = 0,79; lg DL50 вн/жел = +0,77;

DL50 вн/жел = 500 мг/кг; lg DL 50 = 2,70;

lg DL 50 кожа = 2,13 + 0,77 = 26,90;

DL 50 кожа = 800 мг/кг.

По формуле [7] была рассчитана максимально-недействующая доза (МНД) и концентрация при поступлении через кожу:

lg МНД = 0,83 х lg DL 50 кожа - 3,57;

lg МНД = -1,16;

МНД = 0,69 мг/кг.

Для выяснения относительной значимости поступления деохлора различными путями (через желудок и через кожу) был рассчитан кожно-оральный коэффициент ( К к/о ) [9]:

Таким образом, на основании проведенных исследований и расчетов, и согласно критериям оценки опасности, по степени опасности поступления через кожу деохлор относится ко II классу высокоопасных соединений.

В виду того, что анолит не обладает достаточным уровнем токсичности при введении через желудок и кожу, рассчитать указанные коэффициенты для него не представляется возможным. При этом необходимо считать это вещество безопасным при попадании на кожные покровы.

Учитывая возможность влияния этих соединений при попадании в организм теплокровных животных через желудочно-кишечный тракт, мы провели специальный эксперимент, при котором 30 белых беспородных лабораторных крыс были разделены на 3 группы, одна из которых являлась контрольной. Первая получала деохлор с питьевой водой с концентрацией по остаточному хлору 1,5 мг/дм3, вторая - аналогичное количество анолита. Контрольная группа получала равное количество дехлорированной кипячением водопроводной воды. Запаивание проводилось в течение 1,5 месяца. Функциональное состояние животных оценивалось по следующим биохимическим показателям: активность холинэстеразы сыворотки крови, как относительно ранний признак хронического отравления веществами данного класса [2], а так же SH- и SS-группы сыворотки крови, как показатели протекания окислительно-восстановительных процессов в организме теплокровных животных. Полученные результаты представлены в табл.2.

Деохлор достоверно увеличивал активность холинэстеразы сыворотки крови, в то время как анолит в аналогичной концентрации по остаточному хлору не изменял этого показателя. Деохлор после полуторамесячной затравки достоверно увеличивал содержание SH-групп, достоверно снижая содержание SS-групп (табл. 3). Воздействие анолита не вызывало изменений этих биохимических показателей.

Аллергенные свойства деохлора и анолита были изучены в специальном эксперименте, целью которого было установление раздражающих воздействий веществ, а так же их сенсибилизирующего эффекта при накожной аппликации. В эксперименте было использовано 30 морских свинок светлой масти с массой тела 300 - 360 г, составившие две опытные и контрольную группу.

Таблица 2.

Изменение активности холинэстеразы сыворотки крови при действии деохлора и анолита

Вещество

Активность холинэстеразы в сыворотке крови (мМоль/дм3)

Деохлор

8,95 ± 0,22*

Анолит

5,60 ± 0,21

Контроль(водопроводная вода)

5,87 ± 0,19

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.


Таблица 3.

Изменение SH- и SS- групп сыворотки крови при накожном действии деохлора и анолита (мкМоль/мл)

Вещество

SH-группы

SS-группы

Деохлор

15,10 ± 1,19*

7,69 ± 0,88*

Анолит

11,65 ± 0,40

10,90 ± 0,96

Контроль (водопроводная вода)

10,12 ± 0,53

11,70 ± 1,06

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.

Аппликацию веществ проводили на предварительно эпилированные участки кожи 1 см х 1 см, располагавшиеся в два параллельных ряда вдоль позвоночника, по 5 участков с каждой стороны. Растворы деохлора и анолита - 100%, 50%, 10%, 1%, 0,1% наносили на один ряд участков в убывающем порядке концентраций, последовательно от хвоста к голове. С целью исключения индивидуальной сегментарной чувствительности кожи, на другой ряд участков наносили то же вещество в аналогичной последовательности. Аппликацию указанных растворов на каждый участок кожи проводили ежедневно в течение месяца.

Как показали результаты исследования анолит не изменял состояния кожных покровов, в то время как начиная с 14 дня эксперимента в группе животных, на кожу которых наносили деохлор появилось сначала шелушение, а через 5 дней - точечные кровоизлияния, не носившие сплошного характера. Эти проявления были зафиксированы на участках, где наносили раствор деохлора 100%, 50%, 10%. Особенно ярко картина проявилась при 100% концентрации деохлора.

Результаты изучения сенсибилизирующей активности деохлора и анолита представлены в табл. 4 и 5.

Как видно из результатов, представленных в табл. 4 анолит не вызывал увеличения показателя РСЛЛ относительно контроля более чем на 10%, что укладывается в нормативные показатели критерия отсутствия развития сенсибилизации [1]. При испытании деохлора, в конце эксперимента (28 сутки) отмечено превышение РСЛЛ на 2,3% относительно контроля, или прирост значения показателя на 23,7%, что в соответствии с критериями оценки этого показателя оценивается как развитие сенсибилизации.

Если РСАЛ при аппликации анолита практически не отличался от контроля и не демонстрировал динамики изменений в ходе эксперимента, то при воздействии деохлора, на 21 день эксперимента достоверно увеличивался по сравнению с контрольными показателями (табл. 5). РСМП была отрицательной во все периоды наблюдения при действии анолита, но достоверно положительной при воздействии деохлора.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что при накожном нанесении деохлор обладает слабым сенсибилизирующим действием. Характер развития реакций иммунитета позволяет характеризовать развитие сенсибилизации по типу смешанных гиперэргических реакций немедленного типа, связанных с образованием циркулирующих антител (РСМП) и цитолитических антител (РСЛЛ). В отличие от деохлора анолит не обладает сенсибилизирующим действием при накожной аппликации теплокровным животным.

Изучение эмбрионотропного и тератогенного действия исследуемых веществ проводили в соответствии с [6] на самках белых крыс, подвергавшихся воздействию изучаемых препаратов за месяц до, и в течение всего срока беременности крыс. Эксперименты проводили на 30 самках белых беспородных крыс со средней массой 180 г. Животных забивали под эфирным наркозом на 21 сутки беременности. В каждой группе животных у 5 самок проводили подробное обследование всего потомства. У каждого эмбриона определяли массу тела, кранио-каудальный размер плодов, коэффициенты массы сердца, печени, а так же размеры и массу плацент.

Результаты изучения эмбрионального материала представлены в табл. 6. Как следует из представленных результатов, деохлор достоверно увеличивает, в отличие от анолита, предимплатационную, и за ее счет, общую эмбриональную гибель эмбрионов.

Таблица 4.

Динамика РСЛЛ при воздействии деохлора и анолита в разные периоды наблюдения

Периоды наблюдения

(сутки)

Значения РСЛЛ в % при воздействии

деохлора

анолита

контроль

7

8,7

7,5

8,3

14

5,9

5,2

6,0

21

8,9

6,0

6,9

28

12,0

9,1

9,7

 

Таблица 5.

Динамика РСАЛ и РСМП при воздействии деохлора и анолита в разные периоды наблюдения

Периоды наблюдения

(сутки)

РСАЛ в баллах (М + m)

РСМП log 2 титра антител

деохлор

анолит

контроль

деохлор

анолит

контроль

7

0,35 ± 0,20

0,35 ± 0,27

0,42 ± 0,15

-

-

-

14

0,37 ± 0,90

0,34 ± 0,11

0,30 ± 0,15

0

0

0

21

1,37 ± 0,15*

0,59 ± 0,31

0,41 ± 0,22

-

-

-

28

0,63 ± 0,30

0,47 ± 0,29

0,59 ± 0,30

0,08 ± 0,017*

0

0

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.


Таблица 6.

Результаты изучения гибели эмбрионов самок, подвергавшихся воздействию деохлора и анолита в течение срока беременности

Группы животных, подвергавшихся воздействию

Гибель эмбрионов в %

Предимплатационная

Постимплатационная

Общая

Деохлор

30,0 ± 1,60*

17,1 ± 4,53

42,0 ± 2,96*

Анолит

20,2 ± 4,05

12,7 ± 3,76

30,3 ± 4,64

Контроль

23,7 ± 3,65

9,2 ± 2,06

30,7 ± 2,88

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.


В табл. 7 представлены результаты, характеризующие развитие эмбрионов при воздействии на самок во время беременности анолита и деохлора. В группе самок, получавших деохлор во время беременности, масса тела эмбрионов и коэффициент массы печени достоверно меньше контрольных показателей. При воздействии на самок анолита развитие эмбрионов практически не отличалось от контрольного.

В табл. 8 представлены результаты изучения плаценты беременных самок при воздействии на них анолита и деохлора.

Масса плацент, равно как и их максимальный диаметр, увеличивались достоверно по сравнению с контролем в группе, животных, получавших деохлор, что не отмечено в группе, получавшей анолит.

Таким образом, необходимо констатировать, что анолит не проявил эмбриотоксического действия ни в одном из всех использованных тестов.

В противовес анолиту, пероральное потребление деохлора приводит к явным, статистически достоверным, изменениям эмбрионального развития зародышей белых беспородных крыс.

Таблица 7.

Результаты изучения развития эмбрионов при воздействии на самок деохлора и анолита в течении беременности

Группы животных, подвергавшихся воздействию

Эмбрионы

Коэффициенты массы органов эмбрионов 10 г

Длина, см

Масса, г

Сердце

Печень

Деохлор

3,66 ± 0,03

3,05 ± 0,05*

58,6 ± 1,26

515,9 ± 6,75*

Анолит

3,75 ± 0,08

3,97 ± 0,06

60,9 ± 1,25

695,7 ± 8,22

Контроль

3,63 ± 0,06

4,11 ± 0,09

58,4 ± 0,95

681,0 ± 5,83

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.

Таблица 8.

Развитие плацент беременных самок при воздействии на них деохлора и анолита в течении беременности

Группы животных, подвергавшихся воздействию

Характеристика плаценты

Максимальный диаметр (в мм)

Масса (в г)

Деохлор

16,90 ± 0,20*

0,76 ± 0,04*

Анолит

15,44 ± 0,25

0,59 ± 0,02

Контроль

16,15 ± 0,29

0,59 ± 0,03

Примечание: (*) - различие с контролем и анолитом статистически достоверно при P < 0,05.


ВЫВОДЫ

1. По степени токсичности, характеризуемой DL 50, деохлор значительно превышает показатели анолита, получаемого на установках типа СТЭЛ.

2. Деохлор обладает действием на центральную нервную систему, вызывая увеличение холинэстеразы сыворотки крови, а так же нарушает баланс окислительных и восстановительных групп в сторону увеличения SH-групп за счет снижения SS-групп.

3. Деохлор, в отличие от анолита, обладает кожно-резорбтивным действием и по степени опасности относится ко II классу высокоопасных соединений по кожно-резорбтивному действию.

4. Деохлор обладает слабым сенсибилизирующим действием при нанесении на кожу. Варианты развития реакций иммунитета позволяют характеризовать сенсибилизацию по типу смешанных гиперергических реакций немедленного типа, связанных с образованием циркулирующих и цитолитических антител.

5. Деохлор увеличивает при пероральном поступлении предимплатационную и, за ее счет, общую эмбриональную гибель плодов белых беспородных крыс.

6. Деохлор, в отличие от анолита, снижает массу тела зародышей и коэффициент массы печени.

7. Деохлор достоверно увеличивает максимальный размер плацент с одновременным ростом их массы.

8. На основании проведенных токсикологических исследований воздействия на теплокровных животных деохлора и анолита необходимо констатировать, что деохлор вызывает определенные сдвиги биохимических, иммунологических и функциональных показателей по сравнению с контролем. Это дает основание считать деохлор токсичным, а следовательно не безопасным для здоровья людей, подвергающимся его воздействию.

9. В отличие от деохлора, анолит не вызывает неблагоприятных сдвигов в системах теплокровного организма при разных путях поступления.


Источники информации

  1. Алексеева О. Г., Дуева Л. А. Аллергия к промышленным химическим соединениям. - М,: Медицина, 1978. - 271 с.
  2. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I - IV групп. Справочник // Под ред. В. А. Филова. Л.: Химия, 1988. - 512 с.
  3. Дуева Л. А., Бару Р. В. Модификация реакции специфического лизиса лейкоцитов крови in vitro для изучения сенсибилизации химической и лекарственной этиологии // Гиг. и сан. - 1978. - № 2. - С. 78.
  4. Дуева Л. А., Гудина Р. В., Алексеева О. Г. Повышение специфичности и чувствительности нефелометрического метода Уанье с химическими аллергенами // Лаб. дело. - 1976. - № 11. - С. 699.
  5. Информационное письмо "По использованию дезинфицирующего средства "ДЕОХЛОР-ТАБЛЕТКИ" фирмы PETTENS-FRANCE-CHIMIE (Франция). Свердловское областное объединение "Санэпидслужба". - № 01/3-617. Свердловск. - 1995.
  6. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия химических веществ при гигиеническом нормировании в воде водоемов. - М., 1981.
  7. Методические указания по разработке и парному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов: № 1296-75. М., 1976.
  8. Румянцев Г. И., Новиков С. М. О токсичности химических веществ при различных путях введения в организм // Гиг. и сан. - 1975. - № 2.- С. 25 - 27.
  9. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. А.А. Каспарова, И. В. Саноцкого. - М., 1986. - 426 с.