Волощенко О.И., Медяник И.А. Гигиена и токсикология бытовых химических веществ - файл n1.doc

Волощенко О.И., Медяник И.А. Гигиена и токсикология бытовых химических веществ
скачать (1255 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1255kb.06.11.2012 13:19скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9

Продолжение




Концентрация










Процент







раствора, %




Увеличение

Время

уменьшения

Процент вос-

Наименование CMC







Эффект действия

рН кожи после мытья

восстановле­ния рН ко-

количества липидов ко-

становления

















липидов ко-




испы-

реко-

на кожу

рук

жи, ч

жи после

жи рук че-




туемого

мен­дуемого










мытья рук

рез 4 ч

Моющая паста «Био» с протосубтили-






















ном ГIOХ (1 г CMC-1000 ед/г)

2

2

»

0,8

2

75,0

50,0

СМП «Биос» с протосубтилином и






















стабилизатор лизин

2

2

»





77,0

40,0

и стабилизатор казеин

2

2

»





53,0

80,0

СМП «Биос» с протосубтилином






















ГIOХ+лизин+СаСl2

2

2

»





25,0

30,0

СМП «Биос» с протосубтилином+ка-зеин + СаСl2 Паста «Био-миг» на метаупоне и про-




9








25,0

80,0









Нет раз-













тосубтилине

2

1,0

дражения





48,3

67,3

Паста «Био-миг» с протосубтилином и

2

1,0
















казеином

2

2

»





50,0

81,8

СМП (с протосубтилином, алкил-

2

2
















сульфонатом) — 1 в.

0,8

0,2

»

1,0

1,0

61,0

78,3

» — 2 в.

0,8

0,2

»

1,5

1.0

39,6

73,4

Протосубтилин ГIOХ

0,4

0,2

»





65,7

98,6

» ГЗХ

0,8

0,2

Раздраже-






















ние

0,9

2,0

49,7

73,7

Французская протеиназа

0,4

0,2

Нет раз-
















0,8

0,2

дражения

0,5

1,5

68,4

78,0

Болгарская »

. 0,4

0,2




























1,0

1,0

50,0

87,0

Б-74

0,8

0,2

»

0,9

1,5

45,4

80,6

Амилосубтилин ГIOХ

0,8

0,2

Раздраже-






















ние

0,6 -

2,0

30,5

105,0

По мнению авторов, наряду с этим происходят предденатурационные изменения белков кожи, что указывает на взаимодействие ПАВ со структур­ными и функциональными ее элементами. Очевидно, ПАВ вступают в связь с белковой молекулой, цепь которой раз­вертывается, и тем самым высвобождаются свободные функциональные группы. С последними молекулы ПАВ вступают в связь, что ведет к образованию сложных комп­лексов.

Способность белков кожи претерпевать обратимые из­менения после воздействия CMC является основой восста­новления исходного функционального ее состояния. В про­тивном случае более выраженная степень денатурационных изменений белковой молекулы, которая носит частично не­обратимый характер, по-видимому, может быть основой развития дерматитов разной степени. Последнее совпадает с повышением рН и уменьшением количества липидов на коже рук.

Доказательством предденатурационных изменений бел­ков крови и тканей различных органов после нанесения на кожу CMC или отдельных ПАВ являются данные о кинети­ке термостойкости белков сыворотки крови и сорбционных свойствах тканей органов.

Изменения времени термостойкости белков сыворотки крови и симметрия сорбционных свойств тканей органов животных имеют обратимый процесс. Они характеризуют уровень адаптационно-компенсаторных реакций организма на действие CMC. При возникновении асимметрии сорбци­онных свойств белков тканей парных органов наступает но­вый уровень этих реакций, ведущий к проявлению отрица­тельного действия CMC на организм. Такое CMC не может быть рекомендовано для применения в быту.

О. И. Волощенко, Ю. А. Карпенко и соавторы (1974), учитывая, что функциональные изменения белков кожи тес­но связаны с проявлением ферментативной активности, функцией нуклеиновых кислот и других соединений, прове­ли гистохимический анализ влияния CMC на функцию внутренних органов. Результаты этих исследований показа­ли, что после перорального введения крысам токсических Доз CMC («Рось-71» и CMC с отбеливающим эффектом) и ПАВ (синтамид-5 и первичный алкилсульфат натрия) на­блюдается уменьшение количества РНК, ДНК и увеличе­ние гликогена в сердечной мышечной ткани, печени, легких, Одновременно отмечается изменение субстанции Ниссля в клетках головного мозга. При этом происходит взаимодей­ствие ПАВ с липидно-белковыми мембранами. Проникая через них в различные структурные элементы клетки, ПАВ вызывают глубокие нарушения ее структурных и функцио­нальных элементов. Изучая эти молекулярные изменения, Можно более точно установить уровень предельно допусти­мых концентраций или вредности того или иного химичес­кого агента во внешней среде.

Разработка новых рецептур CMC должна быть направ­лена на подбор таких бинарных, тройных и других смесей ПАВ, которые при наличии высокой моющей способности CMC не вызывали бы резкого обезжиривания кожи и дена­турации ее белков.

Французская щелочная протеиназа (протеолитическая активность 170 000 ед/г). В острых опытах на белых крысах после одноразового нанесения на кожу передней стенки живота раствора французской щелочной протеиназы уста­новлено, что ее абсолютно смертельная доза составляет 6,4 г/кг, среднесмертельная доза — 3,19 г/кг массы. Клини­ческая картина интоксикации животных после каждой аппликации раствора проявлялась отсутствием аппетита, снижением массы, адинамией. Гибель части животных на­ступала через 2—3 дня после начала острого опыта. Ре­зультаты этих исследований показали, что по сравнению с контролем морфологический состав периферической крови белых крыс колебался на уровне тех же величин, за исклю­чением достоверного повышения содержания гемоглобина. При некоторых дозах раствора (3,2, 4,8, 6,4 г/кг), наноси­мого на кожу животных, на 2-й день опыта отмечено повы­шение количества- белка и холестерина в сыворотке крови.

После аппликации на кожу белых крыс французской щелочной протеиназы в дозе 3,2 г/кг наблюдались некото­рые изменения количества АТФ, РНК, ДНК в тканях пече­ни, почек, мозга, кожи. Учитывая, что в раствор CMC фер­мент вводится в количестве 1 г, а в рабочем растворе CMC составляет 0,1 %, то обнаруженные изменения некоторых показателей указывают на недопустимость завышения кон­центрации фермента выше 0,1 %. После ежедневного нане­сения в течение 3 мес на кожу гвинейских свинок 1 мл 0,4 % раствора французской щелочной протеиназы (в 4 раза вы­ше рекомендуемой дозы), раздражающее и аллергизирую­щее действие на кожу не наблюдается. При этом морфоло­гический состав периферической крови животных претерпе­вает незначительные изменения по сравнению с контролем. Отмечено статистически достоверное увеличение содержа­ния холинэстеразы в крови — с 647 ммоль/г-л (контроль) до 857 ммоль/г-л (опыт). По сравнению с контролем повы­шались содержание холестерина в сыворотке крови (в 1,4 раза), активность каталазы крови и аланиновой трансами­назы (в 2 раза). Однако эти изменения (Р>0,05) колеба­лись в пределах физиологических величин, что свидетельст­вует об адаптационных реакциях организма. Мытье рук испытуемыми лицами в течение 20 мин на . протяжений 1 мес в 0,4 % или 0,8 % растворе французской щелочной протеиназы не вызывало раздражения и сенсибилизации кожи кистей и предплечий. При этом рН кожи рук повы­шалась на 0,6 единиц по сравнению с фоном и через 1 ч после прекращения контакта с раствором фермента дости­гала первоначальных величин. Содержание общих липидов уменьшалось на 68,4 % по сравнению с фоном (после ра­боты с 0,4 % раствором). Через 2 ч после прекращения мытья рук оно восстанавливалось до 80 % исходного уров­ня. Однако на протяжении последующих 2 ч снова опреде­лялось более низкое количество липидов кожи рук (53— 49 % исходных величин).

После контакта кожи рук с 0,8 % раствором фермента количество липидов в течение 4 ч составляло 80 % фона. Через 36 ч после контакта кожи рук с 0,4 % раствором энзима содержание аминокислот на ее поверхности было ниже (0,033 мг/см2), чем до эксперимента (0,068 мг/см2; Р<0,01); 0,8% раствор этого энзима вызывал их увели­чение с 0,037 мг/см2 (фон) до 0,049 мг/см2. На основании проведенных исследований установлено, что французская щелочная протеиназа может быть введена в состав энзимо-содержащих CMC в 1 % концентрации.

Болгарская щелочная протеиназа АПБ-74 (ПС-80000 ед/г). После одноразового нанесения на кожу белых крыс растворов болгарской щелочной протеиназы в дозах 4, 8, 12, 16 г/кг развивался некроз участков кожи, отмечались адинамия животных, отсутствие аппетита, снижение массы. Гибель крыс наступала в разное время, в основном в тече­ние первых 2 сут после начала опыта. При этом ЛД50 этого фермента для белых крыс превышала 16 г/кг.

По данным острого опыта, среднесмертельная доза (ЛД50) для белых крыс после одноразового введения в же­лудок водного раствора болгарской протеиназы АПБ-74 колебалась от 7,2 г/кг до 9,0 г/кг. При дозах выше 12 г/кг наблюдались цианоз носа, взъерошенная шерсть, односто­ронняя контрактура мышц шеи, некоторая заторможен­ность; на 2—3-й сутки отмечалась гибель животных. Изме­нений в составе периферической крови (количество эритро­цитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина.00, лейкоформу­ла) не наблюдалось. Однако определялся некоторый лейкоцитоз. Выявление холестерина в сыворотке крови показало следующие закономерности в зависимости от Дозы введенного фермента: содержание холестерина на 2-й и 8-й дни опыта повышалось по сравнению с контролем в 1,5—2 раза при дозах 4, 8, 12 г/кг, при дозе 16 г/кг отмеча­лось статистически недостоверное понижение его (с 1,6 ммоль/л до 0,98 ммоль/л) на 8-й день эксперимента.

Содержание общего белка в сыворотке крови при дозах фермента 4 г/кг и 8 г/кг изменялось в пределах величин контроля; при дозах 12 г/кг и 16 г/кг оно соответственно уменьшалось с 6,980 % до 4,8 % и 4,6 % (Р>0,01). На 8-й день опыта наблюдалось пониженное количество об­щего белка в сыворотке крови на уровне этих же величин. Эти данные указывают на угнетение белковообразователь­ной функции печени.

Наряду с этим отмечаются некоторые изменения содер­жания РНК и ДНК в тканях органов. Так, при дозах 8,12,16 г/кг фермента уменьшается количество РНК в коже, мозговой ткани. Определяется тенденция к повышению количества РНК в печени и почках. Содержание ДНК в органах колеблется на уровне величин контроля, однако при дозе 12 г/кг наблюдается статистически достоверное повышение уровня ДНК в. печени. Количество аспараги­новой трансаминазы в сыворотке крови при дозах от 2 г/кг до 9 г/кг находится на уровне величин контроля (100 ммоль/ч-л), а при более высоких дозах (12—16 г/кг) повышается в 1,5—2 раза (160—182 ммоль/ч-л). Такое явление указывает на усиление ферментативной функции печени.Во время 20-минутного контакта рук испытуемых с 0,4 % водным раствором болгарской щелочной протеиназы АПБ-74 (в 4 раза превышавшую рекомендуемую концент­рацию для введения CMC) раздражающего и сенсибилизи­рующего действия на кожу не наблюдалось.

После ежедневного нанесения в течение 1 мес на кожу гвинейских свинок 1 мл 0,8 % раствора (в 4 раза выше рекомендуемой) болгарской щелочной протеиназы АПБ-74 местнораздражающего и аллергизирующего действия не от­мечалось. Выявлялась тенденция к снижению количества эозинофильных гранулоцитов от 1,2 % до 0,6 % (Р<0,05). Остальные показатели морфологического состава перифе­рической крови животных колебались на уровне контроля. Определялось статистически достоверное (Р<0,05) увели­чение содержания холестерина в сыворотке крови (конт­роль 2,8 ммоль/л, опыт —4,08 ммоль/л). Несколько повы­шалась активность каталазы (с 4,47 до 5,62) и холинэсте­разы крови (с 647,3 ммоль/ч-л до 729 ммоль/ч-л), трансаминаз сыворотки крови (аланиновой с 4,8 ммоль/ч-л до 8,0 ммоль/ч-л и аспарагиновой с 12,84 ммоль/ч-л до 15,74 ммоль/ч-л), однако эти изменения были недостовер­ны. рН кожи рук и предплечий при этом увеличивалась на 1 и через 45—60 мин восстанавливалась до исходного уровня, то есть быстрее на час, чем после работы с растворами обычных CMC. Количество общих липидов в этих условиях уменьшалось на 50 % и через 4 ч было исход­ным. Содержание аминокислот на коже рук после работы с 0,4 % раствором этого фермента через 36 ч увеличива­лось с 0,010 мг/см2 (фон) до 0,102 мг/см2; с 0,8 % раство­ром исследуемого фермента соответственно составило 0,054 мг/см2 и 0,036/см2.

Таким образом, более низкие концентрации болгар­ской щелочной протеиназы АПБ-74 вызывают распад бел­ков кожи, одновременно усиливая их синтез. Высокие кон­центрации ее усиливают этот процесс значительнее, подав­ляя синтез белков кожи, в связи с чем через 36 ч не наблюдается восстановление аминокислот до исходного уровня. Болгарская щелочная протеиназа АПБ-74 в ука­занной активности может быть рекомендована для введе­ния в состав CMC в 2 % концентрации.

При сравнении токсичности болгарской щелочной про­теиназы АПБ-74 и французской щелочной протеиназы ус­тановлено, что ЛД100 и ЛД50 первого препарата несколько выше, чем второго. Такое явление, по-видимому, обуслов­лено разной протеолитической активностью ферментов (у второго препарата она выше). Оба фермента после одно­разовой аппликации вызвали статистически достоверное (Р<0,01) повышение содержания гемоглобина в крови, общего белка и холестерина (Р<0,05) в сыворотке крови животных. Указанные изменения биохимических показа­телей выявлялись также после нанесения на кожу живот-•ных французской щелочной протеиназы в меньшей дозе (4,2 г/кг), что свидетельствует о более высокой токсичнос­ти данного препарата.

В хроническом эксперименте (3 и 6 мес) изучались ко­лебания показателей обменных процессов. Установлено, что они не выходили за пределы физиологической нормы под воздействием болгарской (0,8 % раствор) и французс­кой (0,4 %) щелочных протеиназ при равной активности, но дальнейшее повышение содержания указанных протео­литических энзимов в рецептурах CMC недопустимо.

Амилосубтилин ГIOХ (ДС — 3 000 ед/г). После еже­дневного нанесения в течение 45 дней на кожу гвинейских свинок 0,5 мл 0,8 % раствора (в 4 раза выше рекомендуе­мой дозы) амилосубтилина ГIOХ раздражающего и сенси­билизирующего действия не наблюдалось. В период изу­чения раздражающего действия препарата отмечалось не­которое усиление активности холинэстеразы, каталазы, пероксидазы крови, повышение количества холестерина и белка сыворотки крови, сахара крови. Сенсибилизирующее действие проявлялось увеличением активности холинэсте­разы, уменьшением активности каталазы крови (Р<СО,О5), аспарагиновой трансаминазы (Р<0,05), количества холе­стерина в сыворотке крови. Эти изменения биохимических показателей указывают на напряжение функций печени.

При контакте с 0,2 % и 0,8 % растворами амилосуб­тилина ГIOХ испытуемые жаловались на зуд, жжение ко­жи рук, «шероховатость» ногтей, боль в царапинах, ранках. После контакта с 0,8 % раствором наблюдалось резкое покраснение кожи рук (в течение 2 сут), бледно-розовые узелки (в течение 3 сут). Содержание липидов снижалось и через 4 ч восстанавливалось.

На основании проведенных экспериментов установлено, что энзим амилосубтилин ГIOХ в указанной активности может быть введен в состав CMC не выше чем в 1,5 % кон­центрации.

CMC «Ока» с гранулированной щелочной французской протеиназой (ПС 1 г CMC —1000 ед/г). В острых опытах установлено, что CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой относится к классу малотоксичных веществ. При однократном введении в желудок крыс водного раст­вора этого вещества ЛД100 составила 10 г/кг массы живот­ного; ЛД50 — 8,13 г/кг. При одноразовом накожном нане­сении ЛД100 превышала 35,4 г/кг, ЛД50 — 25,88 г/кг. В хроническом эксперименте после ежедневного нанесения на кожу гвинейских свинок 2 % раствора этого CMC не отмечалось раздражающего и сенсибилизирующего дейст­вия. Морфологический состав периферической крови живот­ных существенно не изменился. Количество холестерина, активность аспарагиновой и аланиновой трансаминаз, со­держание белка в сыворотке крови, индексы каталазы и пероксидазы крови морских свинок оставались на уровне контроля.

После контакта испытуемых с 1 % и 2 % растворами CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой в тече­ние 20 мин на протяжении 1 мес раздражающего и сенси­билизирующего действия препарата не обнаруживалось. Наблюдалось увеличение рН кожи на 0,8—1,1 единицы и через 90 мин возвращение к исходному уровню.

При работе с 1 % раствором CMC «Ока» с француз­ской щелочной протеиназой количество липидов кожи рук снизилось на 43,5 %и через 4 ч составляло 70,3 % исход­ного фона. При контакте с 2 % раствором этого же веще­ства их содержание уменьшалось на 60 % и через 4 ч достигало только 59,7 % исходного уровня. Следовательно, более высокие концентрации этого моющего средства вызывают длительное обезжиривание кожи.

Количество аминокислот на коже рук при воздействии 1 % раствора через 36 ч соответствовало 0,038 мг/см2 (при фоне 0,020 мг/см2) и после работы с 2 % раствором достиг­ло 0,056 мг/см2 (при фоне 0,036 мг/см2), то есть отмечались деструктивные явления белков кожи рук в течение длитель­ного времени. Очевидно, низкая и продолжительная регене­рация липидов, а также усиленный распад белков под влия­нием 2 % раствора CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой обусловлены высокой протеолитической актив­ностью фермента. Таким образом, применение CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой должно быть строго регламентировано и рекомендовано к использованию в быту не чаще 1 раза в неделю при условии, что рабочая его кон центрация не будет превышать 1 %, что должно быть указано на этикетке товарной единицы.

CMC «Ока» с гранулированной болгарской щелочной протеиназой (1 г CMC — 1000 ед/г). После одноразового введения в желудок белым крысам раствора этого препа­рата ЛД100 составляла 8,1 г/кг, ЛД50 — 4,25 г/кг. CMC «Ока» с гранулированной болгарской щелочной протеина­зой относится к малотоксичным веществам.

После ежедневного нанесения в течение 3 мес на кожу гвинейских свинок 0,5 мл 2 % раствора исследуемого CMC с ферментом раздражающего и сенсибилизирующего дей­ствия препарата не отмечалось. Изучение биохимических показателей крови (содержание общего белка, активность трансаминазы, количество холестерина в сыворотке кро­ви, индексы каталазы и пероксидазы крови), а также мор­фологического состава периферической крови животных показало незначительное изменение физиологических по­казателей. Исследование 1 % и 2 % растворов CMC «Ока» с болгарской щелочной протеиназой проводилось на протя­жении 30 дней в течение 20 мин на людях-добровольцах. При этом не отмечалось раздражающего действия препа­рата на кожу рук. Однако у отдельных лиц с повышенной чувствительностью наблюдались видимые клинические из­менения: стянутость, шероховатость, сухость кожи рук. Эти явления усиливались при повторном контакте с раст­вором данного препарата. После контакта с 1—2 % раст­вором рН кожи рук увеличивалась на 1—1,4 единицы по сравнению с фоном и достигала исходных величин через 90 мин. Содержание липидов уменьшалось на 66,7 % по сравнению с фоном или на 41,1 % после контакта с 2 % раствором этого же средства. Через 4 ч после прекращения работы с этим препаратом не наблюдается полной ре­генерации липидов кожи, то есть отмечается ее длитель­ное обезжиривание. Количество аминокислот в этих усло­виях восстанавливалось через 36 ч.

Следовательно, CMC «Ока» с болгарской щелочной протеиназой может быть допущено к использованию в бы­ту при условии, что концентрация рабочего раствора пре­парата, применяемого 1 раз в неделю, не будет превы­шать 1 %.

Исследования, проведенные по выявлению остаточных количеств ПАВ на коже рук испытуемых после примене­ния энзимосодержащих CMC показали, что присутствие протеолитических ферментов в их рецептуре не препятст­вует накоплению анионных ПАВ на коже. Так, количест­во анионных веществ на коже колебалось в пределах 2,04—5,3 мкг/см2.

При сопоставлении острой токсичности двух рецептур CMC «Ока» установлено, что препараты, включающие бол­гарскую щелочную протеиназу, менее токсичны при пероральном и кожном пути поступления в организм, чем CMC, в рецептуру которых входит французский протеолитичес­кий энзим. Сравнивая данные о колебаниях различных биохимических показателей крови подопытных животных после многократного нанесения отдельных протеолитичес­ких ферментов и 2 % растворов CMC «Ока» на их основе, можно отметить, что они находились на уровне физиоло­гической нормы. Более высокие (2 %) концентрации рас­твора CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой, очевидно, вызывают распад белков кожи в течение дли­тельного времени после прекращения контакта с исследу­емым раствором. Возможно, низкая и продолжительная регенерация липидов, а также усиленный распад белков под влиянием 2 % раствора CMC «Ока» с французской щелочной протеиназой обусловлены более высокой про­теолитической активностью фермента, а также сочетанием ПАВ, входящих в состав CMC. В этом случае наблюдает­ся синергическое действие ПАВ и ферментов на функцио­нальное состояние кожи, хотя точки приложения их влияния на субстрат могут быть различны. Очевидно, про­теолитические ферменты взаимодействуют с белковыми компонентами биомембран, создавая условия для связи ПАВ с функциональными группами белка и липидами мем­бран, вследствие чего наступает гиперхолестеринемия. Следовательно, французской щелочной протеиназы в ре­цептуре CMC должно содержаться в 2 раза меньше, чем болгарской (с учетом их различной активности).

1   2   3   4   5   6   7   8   9


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации