Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Особенности токсикодинамики анионных азокрасителей для кожи и обоснование принципов их гигиенического нормирования

АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ МЕДИЦИНИ ПРАЦІ (м. КИЇВ)

На правах рукопису УДК 667.281:613.63:613.155

Нікуліна Галина Леонідівна

ОСОБЛИВОСТІ ТОКСИКОДИНАМБШ АНІОННИХ АЗОБАРВНИКІВ

ТА ОБГРУНТУВАННЯ ПРИНЦИПІВ ЇХ ГІПЄНІЧНОГО НОРМУВАННЯ

14.02.01-Гігієиа

Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата медичних наук

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у лабораторії промислової токсикології Харківського НДІ гігієни праці та профзахворювань МОЗ України

Науковий керівник доктор медичних наук, професор

Василенко Наталія Миронівна, головний науковий співробітник Харківського НДІ гігієни праці та профзахворювань

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Шафран Леонід Мойсейович, завідуючий відділом Українського НДІ медицини транспорту

доктор медичних наук, професор Мохорт Микола Антонович, завідуючий відділом інституту фармакології і токсикології АМН України

Провідна установа — Харківський державний медичний університет

Захист дисертації відбудеться “____“ жовтня 1997 р. о 1400 на за-

сіданні Спеціалізованної вченої ради при Інституті медицини праці (м. Київ, вул. Саксаганського,75).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського НДІ медицини праці.

Автореферат розіслано 18 вересня 1997 р.

Вчений секретар Спеціалізованної вченої ради, кандидат медичних наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Актуальність роботи. Розвиток промисловості тонкого органічного синтезу призвів до утворення складних за структурою хімічних речовин із заданими властивостями, серед яких є і барвники. В Україні з метою збільшення виробництва останніх побудовано завод тонкого органічного синтезу в м. І.-Франківську - нині фірма “Барва”. З 1985 р. на цьому підприємстві на італійській технологічній лінії фірми "AKNA” синтезуються барвники для фарбування натуральних шкір, які належать до нового технологічного класу “аніонних азобарвників для шкіри’’ (АЛШ). Це обумовлено все більшим використанням ААШ на шкіряних заводах України та поза її межами. Зараз синтезується близько 18 марок ААШ. Це, в свою чергу, обумовлює появу контингенту працюючих в когїтакті з ААШ як у сфері синтезу, так і у сфері застосування.

Аніонні азобарвники - це водорозчинні сполуки, які містять від однієї до декількох сполучених або роз’єднаних азогруп, дисоціюють у воді з утворенням забарвленого аніону і виявгіяюгь кислотні властивості. Все це в поєднанні з широкою кольоровою гамою, а також сучасні способи обробки натуральних шкір обумовило, як згадувалося вище, створення сучасного виробництва ААШ з їх широким асортиментом.

Відомості про токсичну дію аніонних азобарвників у доступній літературі практично відсутні, а дія на організм речовин, близьких до ААШ по хімічній структурі, майже не описана. Однак є свідчення про те, то деякі аналоги ААШ здатні викликати віддалені наслідки у вигляді гонадотоксичного, ембріотоксичного, мутагенного та канцерогенного ефектів (Андріанова М.М., 1968,1970; Штенберг А.І., Гавриленко С.В., 1970,1972; Hartwell G .L. at al., 1972-1973; Корольов Л.А. та ін., 1983; Tanoka Toyohito, 1992).

Таким чином, стає очевидною необхідність проведення досліджень з всебічного вивчення біологічної дії вищеозначеного класу барвників та розробки на основі цього раціональних мір профілактики можливого несприятливого впливу ААШ на організм працюючих у відповідних виробництвах, включаючи гігієнічне регламентування у повітрі робочої зони.

При цьому виникає обгрунтована необхідність, окрім вивчення загальної токсичності барвників, вивчити віддалені наслідки, особливо в експериментах по гігієнічному нормуванню. Це має не тільки науковий інтерес, але й велике практичне значення для профілактики патології, яка обумовлена можливими порушеннями з боку репродуктивної системи у працюючих.

Мета роботи. Наукове обгрунтування заходів з профілактики при роботі у контакті з аніонними азобарвниками на основі порівняльного вивчення токсикодинаміки та віддалених наслідків з визначенням пріоритетних критеріїв пороговості їх шкідливого впливу на організм та використанням цього при гігієнічному нормуванні.

Завдання досліджень:

•вивчити токсикодинаміку ІО марок ЛАШ при різних шляхах (в шлунок, в черевну порожнину, інгаляційно, епікутанко, еиібульбарно) та кратності (гостре, 30-разове, хронічне) надходження до організму;

•оцінити віддалені наслідки у вигляді гонадотоксичного, ембріо-токсичного та мутагенного ефектів на різних рівнях дії;

• визначити пороги гострої інгаляційної дії для 3 марок ААШ -Яскраво-червоного 4РТ (ЯЧ), Твердого (Стійкого) Синього (ТС) та Чорного Н (ЧН);

■визначити пороги хронічної інгаляційної дії вищеозначених марок ААШ по критерію загальної токсичної дії з урахуванням віддалених наслідків як можливих лімітуючих критеріїв пороговості;

•обгрунтувати величини гранично допустимих концентрацій для З марок ААШ - Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н у повітрі робочої зони.

Наукова новизна та теоретична значущість роботи.

Наукова новизна роботи полягає в тому, що:

• вперше вивчені особливості біологічної дії аніонних азобарвників на прикладі 10 марок;

• вперше вивчено токсикодинаміку та вплив на репродуктивну функцію 3 марок ААШ - (Яскраво-червоного, Твердого Синього та Чорного Н) в умовах інгаляції з визначенням порогів гострої (Lim ас) та хронічної ( Lim ch) дії;

з

•доказано чітку пріоритетність шкідливого впливу ААШ на репродуктивну систему у вигляді гонадо- та ембріотоксичної дії, а також мутагенного ефекту у порівнянні з показниками загальної токсичної дії як на токсичних, так і на порогових рівнях дії;

•обгрунтовано величини граничнодопустимих концентрацій для З марок аніонних азобарвників Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н в повітрі робочої зони.

Теоретична значущість роботи полягає:

• у виявленні пріоритетності та специфічності показників порого-вості шкідливої дії ААШ у вигляді віддалених ефектів (ембріотоксично-го, гонадотсксичного та мутагенного) у порівнянні з показниками загальної токсичної дії;

•у виявленні найбільшої небезпечності розвитку віддалених наслідків, особливо ембріотоксичного, при надходженні ААШ до організму інгаляційним шляхом у порівнянні з надходженням у шлунок.

Практична значущість роботи полягає:

■ в розробці принципів та методичних підходів до гігієнічного нормування аерозолів аніонних азобарвників:

• в обгрунтуванні гранично допустимих концентрацій в повітрі робочої зони для З марок ААШ:

•в складанні токсикологічних характеристик для ]0 марок АНІ, які при оформленні у вигляді токсиколого-гігієнічних паспортів будуть використані у відповідній нормативно-технічній документації;

•у використанні матеріалів роботи при складанні рекомендацій щодо поліпшення меднко-санітарного обслуговування працюючих на підприємствах по виробництву та використанню аніонних азобарвників.

На захист виносяться такі положення:

• аніонні азобарвники по критерію гострої токсичності належать до малонебезпечних речовин [У класу небезпечності;

• прояви загальної токсичної дії схожі прн різних шляхах надходження ААШ до організму і мають, в першу чергу, уражуючу дію на кров, аналогічно речовинам- меттемоглобінутворювачам, в той час як з боку печінки та нирок простежуються лише деякі, недостатньо закономірні порушення;

•характерною особливістю біологічної активності ААШ є їх здатність викликати ембріотоксичний, гонадотоксичний та мутагенний ефекти не тільки на токсичному, але і на близькому до порового рівні, що € свідоцтвом їх специфічності;

• пріоритетними лімітуючими критеріями при обгрунтуванні ГДК для аніонних азобарвників у повітрі робочої зони е віддалені наслідки у вигляді порушень з боку репродуктивної системи;

• ГДК для аніонних азобарвників в повітрі робочої зони обгрунтовані нарівні 1 мг/м’ для Яскраво-червоного 4РТ, для Твердого Синього та Чорного Н - на рівні 0,5 мг /м3 з віднесенням їх до II класу небезпечності.

Апробація роботи. Матеріали дисертаційної роботи були повідомлені та обговорені на конференції молодих учених на базі Харківського медичного університету (1992-1996), засіданні секції'‘Промислова токсикологія” при Всесоюзній проблемній комісії “Наукові основи гігієни праці та профпатології” (Москва,1993), Міжнародному симпозіумі” Проблеми токсикології та прикладної екології“ (Пермь,1994), конференції, присвяченій 100-річчу здня народження акад. О.І.Черкеса “Школа академіка О.І.Черкеса: ідеї, розвиток, перспектива” (Київ,1994), на

1 засіданні Українського комітету по гігієнічному нормуванню (Київ, 1995), Симпозіумі з міжнародною участю “Безпліддя. Допоміжні репродуктивні технологи" (Київ, 1997).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 20 наукових праць, з них - 9 самостійних.

Особистий внесок здобувана в розробку наукових результатів. В дисертаційній роботі використані матеріали досліджень по темам: “Вивчення токсикодинаміки 10 марок та гігієнічне нормування 3 марок аніонних азобарвників для шкіри” та “Обгрунтування групових ГДК для аніоних азобарвників в повітрі робочої зони з попередньою розробкою методичних підходів”, які виконувалися в межах госпрозрахунку з Івано-Франківською фірмою “Барва”, відповідальним виконавцем в яких була дисертант.

Автор самостійно провела всі експериментально-токсикологічні дослідження, статистичну обробку та аналіз одержаних результатів.

Автором були зібрані рекогносцирувальні дані, які дозволяють судити про санітарно-гігієнічне становище на фірмі “Барва”, де здійснюється синтез ААШ. Дослідження ембріотоксичного, гонадотоксичного та мутагенного ефектів проводилися разом з н.с. Д.Н.Девейкіс, патомор-фологічні дослідження виконувались с.н.с., к.б.н. Л.Н.Яшиною, алергі-зуюча дія - к.м.н. Г.Ю.Пишновим та к.м.н. С.В.Татарко, мутагенна дія в теслі Еймса - к.б.н. Г.Н.Апришко та к.б.н С.К. Абілєвим. Об’єм самостійних досліджень становить 85%.

Обсяг і структура дисертації.

Дисертацію викладено на 263 сторінках, вона містить 37 таблиць, 13 малюнків і складається з вступу, огляду літератури, 5 розділів особистих досліджень, закінчення, висновків, списку літератури з 136 найменувань та додання на 60 сторінках.

Матеріали та методи досліджень. Робота виконана на 1812 білих щурах-самцях і самках, 600 мишах. 20 кролях та 120 морських свинках. Тварини експериментальних та контрольних груп утримувались в стандартних умовах віварію. Об’єктами токсикологічних досліджень були 10 марок ААШ з різною кількістю азогруп в молекулі (табл. 1) . В експерименті на щурах моделювалося гостре, 30-разове та хронічне отруєння при різних шляхах надходження барвників до організму: у шлунок, в черевну порожнину, інгаляційно, на шкіру, внутріїлньошкірно, епібуль-барно.

В умовах одноразового впливу визначалися ЛД50 при введенні вшлунок та внутрішньочеревно. Крім того, у гострому досліді оцінювався ступінь гемотоксичного ефекту за схемою Н.М.Василенко (1980). Особливості токсикодинаміки ААШ вивчалися в умовах підгострого 30-разового введення в шлунок у дозі 1 г/кг. У хронічному експерименті вивчалася токсикодинаміка 3 марок барвників - ЯЧ, ТС та ЧН в умовах 4-місячного інгаляційного впливу при щоденній 4-годинній експозиції 5 разів на тиждень на рівні концентрацій близько 48-25 та 8-5 мґ/м1. Крім цього, згідно з відповідними методичними вказівками було оцінено подразнюючу дію на шкіру та слизові оболонки, шкіряно-резорб-тивну та алергізуючу дію. Віддалені наслідки: ембріотоксичний, гона-дотоксичний, мутагенний вивчались у різних постановках досліджень

Марка барвника Хімічна формула Вид тварин Шлж введення 1ЩЬЦ, г/кг з доаіритепьними межами

1 2 3 4 5

Мона-ААШ

Яжрзво-червоний 4РТ ОН НаО^ (СУ) К*= N (О) ЫэОзй— й03Ыа щури в/ш в/ч >10 1.12(0,70-1,52)

МИШІ в/ш в/ч >10 1,59(1,23-2,05)

Сірий М І Сг+ 1 ЫаОзЭ. і мн СИ, — ЭО^а щури в/ш в/ч >10 1,36(1,11-1.67)

МИШІ в/ш в/ч 12.70 (8,75-18,41) 2,55 (2,04-3,19)

Ді-ААШ

Твердий Синій , ы — ы. н —N С» <0> <О)~50зМа БОзМа щури в/ш е/ч >10 1,70(1,10-2,63)

МИШІ в/ш В/ч >10 1,33(0,89-1,99)

Коричневий 46 .ЭОзМа 0^ м- М-С-с-сн* ^о2 с м МзОуЗ —{(~^)— N щури в/ш в/ч >10 0,84 (0,75-0,94)

МИШІ в/ш >10

1 1 2 і 3 | 4 | 5

Ді-ААШ

Червоний 8С ОН ОН +Н3°1 ^¡0/ 'тді \0) Ка0^ МНСОЇ-М 50,ГЙ щури В/Щ в/ч >10 1.43(1,22-1,82)

миші в/ш в/ч >10 2.24(1,72-2,91)

Три-ААШ

Коричневий 673 Коричневий 911 ОН МаОзЗ^^4^ НО-^^^ОН SOiзNa щури в/ш в’ч >10 1,56(1,04-2,34)

миші ЕЗ/Ш ВІЧ >10 1,98(1,65-2,33)

ОН ОН N — \£У)—мо2 б^ш. -ж- №Оз5''^ ’’^/\<30:.ГчІа N02 щури в/ш в/ч >10 0,61 (0,44-0,84)

МИШІ ВІШ в/ч >10 0,51 (0,36-0.71)

Чорний Н .он ш2 ОН НгГ;і-^^-м~ N —(мисо—г,і—]^Л(ОТ^М ”” М~'^' N0038 йО^а щури в/ш в?ч >10 0,69 (0,41-1,17) >10 1,97(1,15-3,39)

миші В/Ш в/ч

Тєтрв-ААШ'

Коричневий 551

щури

в/ш

в/ч

>10

1,23 (0,90-1,67)

в/ш

в/ч

>10

1,06 (0,56-2,01)

Коричневим 557

йг д, ^

50з№ вОзМа

щури

в/ш

в/ч

>10

0,63 (0,60-0,75)

МИШІ

в/ш

в/ч

>10

1,26(0,81-1,75)

Примітка: в/ш - введення в шлунок; и/ч - введення в черевну порожнину

згідно з існуючими методичними рекомендаціями. На всіх етапах експериментів описувалась клінічна картина отруєння з урахуванням виживання, наявних ознак токсичної дії, стану нервової системи за сумацій-но-пороговим показником (СПП) та орієнт'аційно-пізнавальною діяльністю, оцінювались такі інтегральні показники, як динаміка маси тіла, коефіцієнти мас внутрішніх органІЕ, зміни з боку червоної та білої крові, функція печінки та нирок, макро- та мікроструктура внутрішніх органів.

Вплив барвників на гонади самців вивчався в умовах 30-разового підгострого (для 10 марок) та хронічного (для ЯР, ТС та ЧН) впливу з урахуванням функційного стану сперматозоїдів, морфометричних показників та морфологічної структури сім’яників. Ембріотоксична дія досліджувалась за показниками порушень ембріогенезу, стану плоду та

з обов’язковим урахуванням токсичної дії на материнський організм. Вплив на ембріогенез вивчався в умовах інгаляції на рівнях концентрацій 48та8мг/м3дляЯЧта25;5 і 1 мг/м3 для ЧН. Вплив на ембріогенез ТС та ЧН вивчався при введенні їх у шлунок у дозах 1 та 0,1 г/кг. Мутагенний ефект 10 марок барвників оцінювався в бактеріальному тесті Еймса для та методом домінантних летальних мутацій (ДЛМ) для ЯЧ, ТС та ЧН після 2,5-місячної інгаляції на рівнях близько 25 і 5 мг/м3 та через 2,5 місяця після неї.

Результати експериментів оброблені за допомогою загальноприйнятих методів параметричної та непараметричної статистики з використанням статистичного критерія для визначення випадаючих значень показників та урахуванням розподілу тварин по експериментальним групам з використанням комп’ютеру ІВМ 486.

Результати досліджень та їх обговорення.

При аналізі експериментальних даних, необхідно відмітити, що для всіх марок ААШ притаманна схожість проявів загальної токсичної дії за результатами гострих, підгострих та хронічних експериментів.

За параметрами гострої токсичності (табл.1) всі ААШ належать до малонебезпечних речовин 1У класу, оскільки ЛД50 для них перевищує

10 г/кг при введенні в шлунок, величини ЛД^ при введенні в черевну порожнину знаходяться в межах 0,51-2,55 г/кг, що дозволяє віднести їх до малотоксичних речовин за шкалою токсичності К.К.Сидорова (1977).

Неможливість встановити ЛД50 при введенні в шлунок виключила етап по проведенню досліджень із встановленням кількісної оцінки кумулятивних властивостей ААШ. Ллє, якщо урахувати часткову загибель тварин при проведенні підгострих експериментів при дії Твердого Синього, Коричневих 551,673 та911 та при хронічній інгаляції Твердим Синім, то можна констатувати наявність кумулятивних властивостей у вищезгаданих барвникіп.

Характерною особливістю загальної токсичної дії ААШ є реакція червоної крові у вигляді зрушень у бік анемії регенераторного типу при умовах, що первинним механізмом в цьому випадку є інактивація молекули гемоглобіну з перетворенням її в мет- та сульфгемоглобік, утворення тілець Гєйнця як наслідок деструкції молекули оксигемоглобіну з наступним руйнуванням еритроциту. Специфічну гемотоксичну дію ААШ вивчено на прикладі 7 марок з різною кількістю азогруп та з присутністю у молекулі замісників -N0 , та -N11, -груп (табл.2).

Таблиця 2. Максимальні зрушення показників червоної крові під впливом ААШ

Марка барвника Меі НЬ, % вмь, % НЬ загальн. % до початко- вого фону НЬ 02 , % до початкового фону Тільця Гейця, %

Моно-ААШ Яскраво-червоний А РТ 4,29 (V) 0,45 (V) 77,5 (IV) 77,6 (IV) ом

Сірий М 4,02 (V) 0,61 (IV) 73,0 (IV) 71,9 (IV) 0(У)

Ді-ААШ Твердий Синій Червоний 8С 6,77 (IV) 9,89 (IV) 1,75(11!) 2,33(11!) 59,4 (II) 70,0 (III) 58.1 (II) 66.1 (III) 56,8 (І!) 0 (V)

Три-ААШ

Коричневий 673 6,39 (IV) 1,56(111) 66,1 (III) 63,5 (III) ом

Чорний Н 5,99 (IV) 1,66(111) 69,4 (III) 68,3 (!!!) 10,8 (III)

Тетра-ААШ

Коричневий 557 3,85 (V) 0,72 (IV) 71,9 (IV) 70,5 (IV) 0 0/)

Примітка: у дужках вказано клас уражуючої дії за даним критерієм

Результати досліджень, які наведені у таблиці 2, свідчать про те, що найбільш активним за показниками токсичного впливу на кров був діазобарвник Твердіні Синій, який викликав не тільки значне зниження рівня загального та оксигемоглобіну на фоні підвищення рівня метгемоглобіну, але й утворення тілець Гейнця, що дозволяє віднести його до сильних ядів крові по критерію зниження загального та оксигемоглобіну та утворенню тілець Гейнця (II клас за класифікацією Н.М.Василен-ко, 1980). В цілому ж ААШ мали уражуючу дію на червону кров різного ступеню від помірного до слабкого в залежності від індивідуальної марки барвника та оціночного показника.

При проведенні підгострих та хронічних експериментів підтверджено провідну роль зрушень з боку крові в прояві загальної токсичної дії ААШ.

Значно меньшою була реакція з боку печінки, зміни структури та функції якої мали в основному компенсаторний характер.

Суттєвих зрушень функційного стану нирок не виявлено, що дозволяє практично виключити вплив ААШ на цей орган.

Особливості морфологічної структури внутрішніх органів під впливом ААШ свідчать про розвиток чітко означених компенсаторно-пристосувальних реакцій на фоні помірних дистрофічних тадисцнрку-ляторних порушень. При надходженні аерозолів ААШ інгаляційним шляхом найбільш характерними були зміни бронхо-легеневого апарату у вигляді катарально-десквамативного бронхіта та альвеоліта.

Встановлено, що подразнюючого ефекту на шкіру ні один з вивчених барвників не має, тоді як іритативний ефект відносно слизових оболонок достатньо характерний. За ступенем вираження він був помірним у випадку Коричневого 551 та слабким під впливом Коричневих 46,673, 911, 557, Чорного Н і відсутнім в останніх чотирьох випадках.

Що стосується здібності вивчених марок ААШ проникати через непошкоджену шкіру та викликати при цьому прояви токсичної дії, то її мають всі вивчені барвники в залежності від марки ААШ. Найбільша шкіряна резорбція притаманна таким барвникам як Твердий Синій та Сірий М, які викликали при цьому зміни інтегрального характеру та впливали на червону кров.

Суттєвою в гігієнічному відношенні була відсутність проявів сенсибілізуючої дії ААШ на прикладі 7 марок в умовах комплексної сенсибілізації з урахуванням як можливих клінічних проявів шкіряно-алергі-зуючої дії, так і прихованої сенсибілізації за результатами сироваткових проб.

Особливе місце у виконаних дослідженнях відведено вивченню віддалених наслідків у вигляді ембріотоксичного, гонадотоксичного та мутагенного ефектів. Особлива роль означеного розділу роботи визначається вирішенням одного з найважливіших по своїй гігієнічній значущості питань, а саме - наскільки пріоритетним є вплив ААШ на репродуктивну функцію в порівнянні з їх загальною токсичністю.

Експериментальні дослідження довели, що ААШ уражують репродуктивну систему, викликаючи гонадотоксичний та ембріотоксичний ефекти при різних шляхах надходження до організму (в шлунок та інгаляційно), а також мають мутагенні властивості.

Так, вже при 30-разовому введенні в шлунок шість марок з вивчених десяти (Твердий Синій, Червоний 8С, Коричневі 911,673,557 та Чорний Н) викликали гонадотоксичний ефект в основному у вигляді грубих морфофункційних зрушень, найбільш закономірними з яких були зміни головок сперматозоїдів, скорочення часу їх рухомості, збільшення кількості патологічних форм, а також зміни морфологічної структури сім’яників аж до повної атрофії сім’яродного епітелію.

При надходженні інгаляційним шляхом гонадотоксична дія була характерною для всіх трьох вивчених за цією ознакою марок ААШ: ЯЧ,ТС та ЧН. Суттєво, що цей ефект визначався як на токсичному, так і на пороговому рівнях. Доведено, що при введенні в шлунок вивчені барвники менш шкідливі по критерію розвитку віддалених наслідків, ніж при їх надходженні інгаляційним шляхом, що показано на прикладі Яскраво-червоного 4РТ. Так, введення барвника в шлунок (сумарна доза ЗО г/кг) не викликало ніяких зрушень з боку гонад щурів-самців, тоді як в умовах 4-місячної хронічної інгаляції виявлено патологічні зміни з боку функційного стану сперматозоідів, морфометричних показників та морфологічного стану сім’яників як натоксичному рівні (концентрація 48,1 мг/м3, сумарна доза 0.3 г/кг з урахуванням хвилинного об’єму

легенів, 4-годиниої експозиції 5 разів на тиждень на протязі 4 місяців), так і на пороговому за показниками загальної токсичності рівні (концентрація 8,3 мг/м3, сумарна доза 0.05 г/кг). Цс пояснюється, очевидно тим, що при інгаляції барвник надходить безпосередньо до кров’яного русла, минуючи захисний бар’єр печінки. Крім того, при проходженні крізь шлунково-кишковий тракт ААШ, як і інші речовими, що містять азот, очевидно, частково розкладаються нітрифікуючими бактеріями кишок. Такі можливі причини більш низької токсичності ААШ при пе-рорапьному надходженні зрівняно з інгаляцією, що конкретно стосується їх гонадотоксичного ефекту. Все вищеозначене дозволяє зробити висновок про те, що відсутність гонадотоксичного ефекту при введенні ААШ в шлунок не означає відсутності цього ефекту при інших шляхах надходження до організму, як це мато місце при дії ЯЧ.

Найбільш типовим при оцінці проявів токсичної дії ААШ на гонади щурів-самців був факт типових змін головок сперматозоїдів у вигляді їх сплющення або набрякання, що простежується при введенні в шлунок Твердого Синього, Червоного 8С, Чорного Н, Коричневих 911,673, 551 та при інгаляції Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н . Оскільки такі зміни характерні для речовин, які мають мутагенні властивості (Іванов Ю.В.,1985; Бочков Н.П., Чеботарьов А.Н.,1989 та ін.), правомірно припустити наявність мутагенної активності у вивчених марок барвників.

Дослідження з мутагенності в умовах інгаляції рівні на токсичних та близьких до порогових концентрацій проведене на прикладі 3 марок барвників: ЯЧ, ТС та ЧН методом ДЛМ. Отримані результати свідчать про виражену мутагенну дію ЯЧ та ЧН, які викликають пошкодження генетичного апарату чоловічих статевих клітин на прикладі самців щурів. Так, ці барвники після введення піддослідним самцям та паруванням з інтактними самками викликали підвищення загальної ембріональної загибелі за рахунок як до-, так і післяімплантаційної загибелі ембріонів, яка досягала 100 % на стадії стовбурових сперматогоній (через 2,5 місяці після закінчкня 2,5-місячної інгаляції) навіть на рівні, близькому до Ьішс)і по критерію загальної токсичної дії, що надзвичайно важливо з гігієнічної точки зору. Згадані 2 марки барвників правомірно

розцінювати як потенційні мутагени. Це можна припустити і відносно ТС, який викликав підвищення частоти ДЛМ у вигляді тенденції до достовірних зрушень на стадії стовбурових сперматогоній. Останнє можна пояснити грубими патологічними змінами в гонадах самців з загибеллю сперматогенного епітелію, що утруднює достовірну оцінку разу льтатів тесту ДЛМ.

За гігієнічної значущості прояви мутагенності суттєво перевершують виявлені на тих же рівнях (особливо на рівнях, близьких до Limch) ознаки загальної токсичної дії. Цей висновок підкріплюється і тим, що мутагенна дія хімічних речовин дуже часто поєднується з бластомоген-ністю.

Окрім вивчення мутагенних властивостей на прикладі 3 марок в умовах інгаляції по критерію ДЛМ, всі 10 марок було вивчено в тесті Еймса на бактеріальному матеріалі. При цьому встановлено, що тільки

4 з 10 вивчених марок у такій постанозці досліджень здібні викликати мутації на індикаторних штамах Salmonella typhimurium ТА-98 та ТА-100, але серед них ЯЧ, ТС та ЧН немає. Це свідчить про те, що для вирішення питання про мутагенність ААШ тест Еймса є малоінформативним, тим більше, його результати практично не можуть прийматися до уваги при прогнозуванні можливої канцерогенної небезпеки ААШ, що розходиться з розповсюдженою думкою про достатньо високу інформативність тесту при використанні з метою скринингу на мутагенність та канцерогенність. За нашими результатами, більш значущими, ніж тест Еймса, для прогнозування мутагенності ААШ може бути прийнятий такий показник, як сплющення або набрякання головок сперматозоідів, про що вже згадувалося вище.

Достатньо детально в роботі вивчено вплив ААШ на ембріогенез. На прикладі ЯЧ, ТС та ЧН доведено, що ААШ викликають порушення ембріогенезу на ранніх стадіях, а також несприятливо впливають на плід, що розвивається. Згадані барвники незалежно від шляху надходження викликають підвищення загальної ембріональної загибелі за рахунок як до-, так і післяімплантаційної загибелі плодів. Відповідно зростає кількість резорбцій, зменшується кількість плодів на одну самку. Відмічено ознаки токсичної дії на ембріони у вигляді зміни їх розміру та маси.

Елементи тератогенезу виявлені під впливом ЯЧ у вигляді збільшенням у 3 рази порівняно з контролем кількості плодів з гематомами та підшкіряними геморагіями. Токсичний вплив вивчених барвників на плоди, що розвиваються, обумовлюється безперешкодним просяканням їх через фето-плацентарний бар’єр, про ідо свідчить забарвлення навколоплідної рідини в кольор барвиика.

Оскільки дію ААШ на вагітних самок вивчено на декількох режимах концентрацій (ЯЧ та ЧН) та доз (ТС та ЧН), стало можливим довести специфічність ембріотоксичної дії ААШ. Це підтверджено матеріалами вивчення впливу ААШ на материнський організм. Так, на токсичних рівнях дії лростежені зрушення з боку червоної крові та інтегральних показників, тоді як на близьких до порогових рівнях ознак токсичного впливу ААШ на організм вагітних самок не зареєстровано.

Попереджуючи результати по обгрунтувнню гігієнічних регламентів ААШ в повітрі робочої зони, треба приділити увагу рекогносцирувальним гігієнічним дослідженням ,які були проведені на підприємстві, де синтезуються аніонні азобарвники, а саме - Івано-Франківській фірмі “Барва”.

Барвники виробляються у кількості близько 152 т на рік на італійській технологічній лінії фірми “АКЛЧА”. Процес виробництва повністю автоматизований та відповідає санітарно-гігієнічним вимогам. Тривалість виробничого циклу однієї марки барвника становить близько 4 діб. У виробництві барвників безпосередньо приймає участь близько 150 робітників. Надходження аерозолів барвників у повітря робочої зони, а отже і інгаляційний контакт працюючих з ними здійснюється в основному під час вивантаження барвників з дозуючих приладів готової продукції та при відборі проб на якість барвника. Пробовідбірники та дозуючі прилади мають захисні кожухи , що перешкоджує потраплянню великої кількості барвників в повітря робочої зони, але, по нашим даним, концентрації їх коливалися в межах 0-11 мг/м\ Під час відбору проб на якість барвника зафіксовано утримання аерозолів барвників на рівні 37 мг/м\ під час вивантаження із дозуючих приладів - 9-11 мг/м-'. При цьому за результатами хронометражних досліджень працюючі на меньш ніж 50% робочого часу контактують з аерозолями барвників,

Результати виробничих досліджень стали переконливим поданням до проведення експериментальних досліджень по обгрунтуванню ГДК аерозолів ААШ в повітрі робочої зони як основного засобу з профілактики при роботі у контакті з ААШ.

Глибоке експериментальне дослідження різних проявів біологічної дії на організм аніоних азобарвників дозволило науково обгрунтувати принципові підходи до гігієнічного регламентування ААШ в повітрі робочої зони. Суть підходів до гігієнічного нормування аерозолів ААШ полягає в тому, що при експериментальному обгрунтуванні гігієнічних нормативів лімітуючими є не показники загальної токсичності, а прояви віддалених наслідків, які, як довели результати наших досліджень, були пріоритетними.

На першому етапі були встановлені пороги гострої (LirnJ та хронічної(Lim ь) інгаляційної дії (табл. 3) за показниками змін з боку крові, впливу на нервову систему та зрушень інтегрального характеру для З марок ААШ.

Таблиця 3. Параметри інгаляційної токсичності аніонних азобарвників.

Марка Гостра інгаляція (концентрація, мг/м3) Хронічна інгаляція (концентрація, мг/м3)

барвника Токсич- на Limac Підпоро- гова Токсич- на Limch Підпоро- гова

Яскраво-червоний 4РТ 94,5 ~ 70 51,8 48,1 8,3 _

Твердий Синій 136 37,5 23,2 27,9 5,0 -

Чорний Н 97,5 34,0 24,0 24,8 3,0 1

Але на рівні Ьітс1і за показниками загальної токсичної дії усі 3 барвника викликали чітко визначені віддалені наслідки у вигляді гонадотоксичного, ембріотоксичного та мутагенного ефектів (табл.4).

Таблиця 4. Віддалені наслідки інгаляційного впливу аніонних азобарвників.

Марка Рівень Вид ефекту

барвника дії Ємбріоток- сичний Гонадоксич- ний Мутаген- ний

Яскраво- Токсичний + + +

червоний 4РТ Надпороговий + + +

Твердий Токсичний + Н-

Синій Надпороговий +

Токсичний + + +

Чорний Н Надпороговий Підпороговий + + + -г

Це дозволило обгрунтувати величини ГДК в повітрі робочої зони на більш низькому рівні, ніж це було б при нормуванні лише за показниками загальної токсичності, а саме 1 мг/м3 для Яскраво-червоного 4РТ та 0,5 мг/м3 для Твердого Синього та Чорного Н з віднесенням цих марок до II класу небезпечності.

Як свідчать результати роботи, серед проявів віддалених наслідків у вигляді грубих порушень репродуктивної функції під впливом АЛШ найбільш закономірною є специфічна ембріотоксична дія. Особливістю оцінки її в методичному плані є порівняно короткий час, який потрібний для виявлення смбріотоксичності (20 діб з часу запліднення), на відміну від гокадотоксичного та мутагенного ефектів, для вияви яких потрібне проведення експериментів в умовах хронічної інгаляції з наступним періодом відновлення.

Це дозволяє рекомендувати при прискореному гігієгічному регламентуванні барвників з класу ААШ обмежуватися віднадходженням порогової концентрації за критерієм токсичного впливу на ембріон та організм вагітних самок як відправним показником при обгрунтуванні величини ГДК в повітрі робочої зони. Не виключено, що такий методичний підхід до прискоренного нормування може бути перенесено і на інші класи азобарвників після накопичення достатньої кількості матеріалів.

Висновки:

1. Аніонні азобарвники за параметрами гострої токсичності належать до малонебезпечних речовин IV класу небезпечності.

2. ААШ мають якісно однотипний токсичний вплив на організм , викликаючи зміни як интегральних показників, так і ознаки впливу на окремі органи та системи.

3. Найбільш характерним для токсикодинаміки ААШ є шкідливий вплив на кров по типу речовин-метгемоглобінутворювачів з появою в крові мет- та сульфгсмоглобіну, тілець Гейнця з подальшим розвитком симптомів анемії. Ступінь уражуючої дії на кров широко змінюється від сильної до повної відсутності ефекту в залежності від марки барвника та від оціночного критерия.

4. Вплив ААШ на печінку та нирки незначний і проявляється в першому випадку у вигляді порушень білковосинтетичкої і інколи ферментативної функції, а у другому -епізодичними зрушеннями азотистого обміну. Структурні зміни внутрішніх органів полягають в основному в оборотних зрушеннях процесів мікроциркуляції, дистрофічних та дисциркуляторних змінах на фоні напруження компенсаторно-пристосувальних реакцій.

5. ААШ здібні просякати через непошкоджену шкіру, що супроводжується проявами шкіряної резорбції різного ступеня без ознак подразнення шкіри та проявів алергії.

6. ААШ здібні викликати віддалені наслідки у вигляді ембріоток-сичного, гонадотоксичного та мутагенного ефектів не тільки на токсичних, але й на близьких до порогових і навіть підпорогових рівнях за критеріями загальної токсичної дії, завдяки чому вони оцінені як специфічні.

7. Гонадотоксична дія визначається пригнічуючим впливом на стан сім’яродного епітелію, якщо оцінювати морфологічні та функційні порушення; ембріотоксичний вплив полягає в підвищенні до- та післяімп-лантаційної загибелі плодів, в окремих випадках з елементами тератогенезу; мутагенність- в підвищенні частоти ДДМ.

8. При інгаляційному впливі пороги гострої дії для Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н становлять відповідно,

70; 37,5 та 34 мг/м3 за критеріями змін з боку крові, СПП та иоведінко-вих реакцій. В умовах хронічного інгаляційного впливу концентрації Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н, які дорівнюють відповідно 8; 5 та 3 мг/м3, близькі до Limch за показниками загальної токсичності.

9. Оскільки лімітуючими критеріями дії ААШ на організм є віддалені наслідки, при обгрунтуванні конкретної величини ГДК в повітрі робочої зони рекомендується додавати до величини Lim л коефіцієнт запасу близько 10.

10. У результаті проведених досліджень обгрунтовано ГДК в повітрі робочої зони для аерозолів Яскраво-червоного 4РТ - 1 мг/м3; Твердого Синього - 0,5 мг/м3, Чорного Н - 0,5 мг/м3 з віднесенням їх до

II класу небезпечності.

11. Запропоновано прискорену методичну схему нормування ААШ з використанням у якості моделі - вплив барвників на організм вагітних самок.

Перелік основних робіт за темою дисертації:

1. Особливості токсикодинаміки аніоних азобарвників для шкіри (на прикладі 10 марок). / Василенко Н.М.,Хіпко С.Є., Девейкіс Д.М., Яшина Л.М. / Біологічна дія хімічних сполук та гігієнічні заходи: 36. наук. пр. -Харків: ХДМУ, 1993. -С. 17-21.

2. Гігієнічне регламентування аніонних азобарвників для шкіри з урахуванням віддалених наслідків І Мікробіологія, епідеміологія та клініка інфекційних хвороб: 36. наук. пр. - Харків, ХДМУ, 1995. -С.36-38.

3. Особенности методических подходов к гигиеническому нормированию анионных азокрасителей (для кожи) / Биологическое действие факторов окружающей среды: Сб. науч. тр. - Харьков: ХГМУ, ГорСЭС, 1996. - С.238-243.

4. Влияние анионных азокрасителей на эмбриогенез в эксперименте / Василенко Н.М., Девейкис Д.Н., Завгородний И.В. / Бесплодие. Вспомогательные репродуктивные технологии: Сб. науч. тр. симпозиума с международ. участием.- К., 1997.-С. 167-170.

5. Острое повреждающее действие на красную кровь анионных азокрасителей для кожи / Медицина сегодня и завтра: Сб. науч. работ молодых ученых. - Харьков: ХГМУ, 1996. - С.250-252.

6. Experimental Study Of Gonadotoxic Of Anion Azo Dyes I! School of Fundamental Medicine.-1996, v.2, N 3.

7. Анионный азокраситель Черный H для кожи / Василенко Н.М., Девейкис Д.Н.,Яшина Л.Н. //Токсикологический вестник.-1996. - N 4.-С. 32-33.

8. Краситель Пунцовый 4РТ для кожи /Василенко Н.М., Девейкис Д.Н., Яшина Л.Н, // Токсикологический вестник.-1996.-N 2.- С.37-39.

9. Анионный азокраситель Красный 8С для кожи II Токсикологический вестник. - 1996. - N4. - С.30-3!.

10. Анионный азокраситель Коричневый 46 для кожи // Токсикологический вестник. - 1996. - N 4. - С.30.

11. Анионный азокраситсль Серый М для кожи / Василенко Н.М./ / Токсикологический вестник. - 1996. - IS 2. - С.36.

12. Краситель Темно-коричневый 24 для кожи (Коричневый 673) / / Токсикологический вестник. -1996. - N 2. - С.35.

13. Гигиенические аспекты производства анионных азокрасителей для кожи// Материалы итоговой науч.-практ. конф. “Актуальные вопросы эпидемиологии, гигиены и организации санитарного дела” М3 Украины. - Харьков: ОблСЭС, Харьков. - 1993. - С.43-44.

Анотація.

Нікуліна Г. Л. Особливості токсикодинаміки аніонних азобарвників та обгрунтування принципів їх гігієнічного нормування.- Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата медичних наук за фахом 14.02.01.- Гігієна.-Київський НДІ медицини праці АМН України, Київ, 1997.

Наведені результати досліджень по вивченню токсикодинаміки аніонних азобарвників для фарбування натуральної шкіри (ААШ) на прикладі 10 марок з різною кількістю азогруи. Всі вивчені марки ААШ мають якісно однотипний вплив на організм. За параметрами гострої

токсичності належать до речовин [V класу небезпечності. Найбільш характерними для токсикодикаміки ААШ с ураження червоної крові при незначних порушеннях з боку інших органів та систем.

Здібні проникати через непошкоджену шкіру без ознак її подразнення. Деякі марки подразнюють слизові оболонки ока. Алергізуюча дія відсутня. При інгаляці Ьітас для Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Синього та Чорного Н були 70; 37,5 та 34 мг/м3 за критеріями змін з боку крові, СПП та поведінкових реакцій. В умовах хронічно інгаляції концентрації Яскраво-червоного 4РТ, Твердого Сінього та Чорного Н відповідно рівні 8; 5 та 3 мг/м3 близькі до І-ітс|і за критеріями загальної токсичної дії. ААШ на токсичних, близьких до порогових і навіть на підпорогових рівнях дії за критерієм загальної токсичності викликають ембріотоксичннй, гонадотоксичний та мутагенний ефекти, які оцінені як специфічні і є лімітуючими критеріями дії ААШ на організм. При обгруніуванні конкретної величини ГДК в повітрі робочої зони рекомендується введення до величини ПтсЬ коефіцієнту запасу близько 10 і више. Обгрунтовані ГДК в повітрі робочої зони для аерозолів Яскраво-червоного 4РТ- 1 мг/м', Твердого Синього - 0,5 мг/м3, Чорного Н -0,5 мг/м3 з віднесенням їх до II класу небезпечності. Запропонована методична схема прискореного нормування ААШ з використанням у якості моделі вплив на організм вагітних самок.

Ключові слова: аніонні азобарвники, загальна токсичність, віддалені наслідки, гігієнічне нормування.

Аннотация.

Никулина Г. Л. “Особенности токсикодинамики анионных азокрасителей для кожи и обоснование принципов их гигиенического нормирования”.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности ¡4.02.01- Гигиена. -Институт медицины труда АМН Украины, Киев,1997.

Приведены результаты исследований по изучению токсикодинамики анионных азокрасителей для окраски натуральной кожи (ААК)

на примере 10 марок с различным количеством азогрупп. Все изученные марки ААК оказывают качественно однотипное влияние на организм. По параметрам острой токсичности относятся к веществам IV класса опасности. Наиболее характерным для токсикодинамики ААК является повреждение красной крови при незначительных сдвигах со стороны других органов и систем. Способны проникать через неповрежденную кожу без признаков ее раздражения. Некоторые марки раздражают слизистые оболочки глаза. Аллергизирующий эффект отсутствует. При ингаляции Limjc для Пунцового 4РТ, Твердого Синего и Черного Н составляют 70; 37,5 и 34 мг/м3 по критерию изменений со стороны крови, СПП и поведенческих реакций. В условиях хронической ингаляции концентрации Пунцового 4РТ, Твердого Синего и Черного Н, соответственно равные 8, 5 и 3 мг/м5, близки к Limchno критерию общего токсического действия. ААК на токсических, близких к пороговым и даже подпороговым уровням воздействия по критерию общей токсичности вызывают эмбриотоксический, гонадотоксический и мутагенный эффекты, которые квалифицированы как специфические и являются лими тирующими критериями воздействия ААК на организм. При обосновании конкретного значения ПДК в воздухе рабочей зоны рекомендуется введение к величине Lim ь коэффициента запаса порядка 10 и выше. Обоснованы ПДК в воздухе рабочей зоны для аэрозолей Пунцового 4РТ - 1 мг/м3, Твердого Синего - 0,5 мг/м3, Черного Н -0,5 мг/м3 с отнесением их ко II классу опасности. Предложена методическая схема ускоренного нормирования ААК с использованием в качестве исходной модели воздействие на организм беременных самок.

Ключевые слова: анионные азокрасители, общая токсичность, отдаленные эффекты, гигиеническое нормирование.

Summary.

“The peculiarity of toxicodynamics of anion azodye for leather and grounding of the principles of their hygienic régulation”. The Dissertation for candidate of medical sciences compétition on “Hygiene” 14.00.07 speciality, Kharkov Scientific Researching Institute of Labour Hygiene and Professional deseases, Kharkov, 1997.

The results of researches of toxicodynamics of anion azodye (AAD) for colouring of natural leather based on the patterns of 10 brands with different quantity of azogroups were taken. All the tested AAD exert the same influence upon the organism. According to the parameters of acute toxity they are concerning the substances of IV class of danger. The main characteristic feature for toxicodynamics of AAD is the injury of red blood with significant changes as to other organs and systems. They can percolate through undamaged leather without any indications of its irritation. Some brands irritate eye mucous membrane. Allergic effect is absent. While inhalation Lim for Crimson 4RT, Stable Blue and Black N are the next: 70,

ac 5

37,5 and 34 mg/m3 according to the blood criterion, SAP and behavior reactions. In the conditions of chronic inhalations the concentrations of Crimson 4RT, Stable Blue and Black N arc the next: 8,5 and 3 mg/m3, are intimate to Limch according to the criterion of general toxic influence. AAD on toxic, intimate to altar and even underaltar levels of influence according to the criterion of general toxicity provoke embryotoxic, gonadotoxic and mutagen effects, that are classified as specific and are limiting criterion of influence of AAD on organism. While grounding the concrete value of the limited concentration in working zone air the introduction of Limch reserve coefficient value of 10-th order or higher is recommended. The limited concentration in working zone area for aerosole of Crimson 4RT is 1 mg/m5. Stable Blue - 0,5 mg/m3 and Black N - 0,5 mg/m5 with referring it to the Il-nd class of danger was grounded. The methodical scheme of forced regulation of AAD with using like the initial model the influence on organism of pregnant female was proposed.

Key words: anion azodye, general toxity, faraway effects, hygienic regulation.

W

/