Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Разработка методов количественного определения карбокромена, его полупродуктов и метаболита в воздухе и биологических материалах при гигиенических и токсикологических исследованиях

Актуальность теш. Заболевания сердечно-сосудистой системы в настоящее время занимают первое место среди всех заболеваний. Это обуславливает необходимость поиска и разработки новых лекарственных препаратов и организацию их промышленного производства в масштабе, способном полностью удовлетворять массовый спрос здравоохранения.

Одним из перспективных кардиотропных препаратов, обладающих коронарорасширяющей способностью, является карбокромен или гидрохлорид 3—(/ь —диэтиламиноэтил)—4—метил—7—карбоэтоксиметокси—2—оксо— -1,2-хромен, синтезированный в Институте органического синтеза АН Латвийской ССР по новому оригинальному методу. Отечественный препарат карбокромен является аналогом зарубежных интенсаина, интен-кордина. В фармакологическом плане карбокромен (интенсаин, интен-кордин) изучен широко и с успехом применяется в лечебной практике как за рубежом, так и в Советском Союзе /85, 141, 5, 128, 129, 192, 153, 166, 215, 202 и др./.

Развитие новых производств фармацевтической промышленности требует наряду с получением высокоэффективных терапевтических средств одновременного обеспечения безвредных, благоприятных условий труда для работающих и профилактики профзаболеваний.

В связи с перспективным развитием многотоннажного производства карбокромена возникла необходимость проведения токсикологических, гигиенических и клинических исследований с целью гигиенического нормирования в производственной среде этого препарата. Особое внимание в этом плане заслуживают вопросы специфического влияния препарата на сердечно-сосудистую систему, а также другие эффекты токсикологического действия при систематическом поступлении карбокромена в организм ингаляционным путем при загрязнении воздуха рабочих помещений и кожных покровов работающих.

Однако решение вопросов профилактики профзаболеваний невозможно без разработки методов санитарно-химического контроля производственной среды. При этом особое значение для практики санитарного надзора имеет контроль за уровнем содержания химических веществ в воздухе рабочих помещений производства карбокромена. Кроме того, важным вопросом является поступление химических веществ через кожные покровы, посколько имеются данные /191, 152/ о профессиональных дерматитах и аллергозах у работающих, занятых в производстве интенкордина.

Для осуществления санитарно-химического контроля необходимо наличие чувствительных и селективных методов анализа воздуха, методов определения вредных веществ в смывах, а также методов определения основного продукта и его метаболитов в биологических средах.

При прерывистых производственных процессах, широко распространенных в фармацевтической промышленности, важное значение имеют промежуточные продукты получения препарата, которые иногда могут быть токсичнее основного вещества и быть причиной токсического действия на организм работающих.

Поскольку в технологическом процессе производства карбокромена имеют место кратковременные операции, характеризующиеся одновременным выбросом химических веществ в воздух рабочих помещений, настоятельно необходимыми становятся высокочувствительные методы анализа, позволяющие произвести количественное определение карбокромена при отборе небольшого объема воздуха, без чего невозможна гигиеническая оценка условий труда и разработка оздоровительных мероприятий. В этом плане перспективными являются спектрофлуориметрические и газохроматографические методы.

Разработка методов контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, в смывах с коки и технологического оборудования, а также в биологическом материале является весьма актуальной задачей для сохранения здоровья работающих, занятых производством лекарственных препаратов.

Целью настоящего исследования является разработка комплекса высокочувствительных и селективных методов количественного определения карбокромена и промежуточных продуктов его синтеза в воздухе рабочей зоны, в смывах с кожи и в биологических средах для гигиенических и токсикологических исследований.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение специфических спектров абсорбции и флуоресценции карбокромена и его полупродуктов - соединений кумаринового ряда и разработка на их основе методов количественного определения веществ в воздухе, смывах с кожных покровов и биологических материалах;

- изучение качественного состава производственных смесей вредных веществ в воздухе методом газовой хроматографии, разработка методов количественного определения основных токсических компонентов;

- выбор оптимальных условий концентрирования веществ из воздуха и способов их элюирования;

- изучение некоторых сторон токсикокинетики карбокромена в зависимости от уровня и времени воздействия при ингаляционном поступлении препарата в организм животных;

- изучение поступления карбокромена через неповрежденную кожу в зависимости от концентрации вещества;

- апробация методов при гигиенических исследованиях на производстве и в токсикологическом эксперименте.

Новизна и теоретическая значимость работы. Впервые с помощью квантохимических расчетов электронных параметров кумариновых производных показана возможность прогнозирования области флуоресценции этих соединений, что явилось основанием для разработки комплекса высокочувствительных методов определения карбокромена и его полупродуктов в воздухе и биологических материалах. Установлены положения в молекуле кумариновых производных, отвечающие за абсорб-ционно-люминесцентные свойства.

Изучены спектры абсорбции карбокромена и его полупродуктов и на этой основе разработаны чувствительные и избирательные методы их определения в воздухе и смывах с кожи.

Методом газовой хроматографии расшифрован качественный состав паровоздушной смеси химических веществ и разработаны условия количественного определения ведущих компонентов в условиях производства.

Впервые в токсикологических исследованиях установлена способность карбокромена всасываться через неповрежденную кожу.

Выявлена количественная зависимость содержания карбокромена и его метаболита в крови от уровня и времени ингаляционного воздействия препарата.

Практическая значимость работы. Разработанные методы определения карбокромена и полупродуктов его синтеза позволили впервые установить уровни загрязнения воздуха рабочей зоны токсическими веществами на разных стадиях синтеза. Выявлены саше неблагоприятные участки загрязненности воздушной среды, предложены гигиенические рекомендации, направленные на снижение уровня загрязненности воздуха производственных помещений, внесена корректировка в технологический процесс просеивания. Показана необходимость защиты кожных покровов работающих от поступления препарата в организм через кожу.

Разработанные методы использованы в токсикологическом эксперименте, поставленном с целью нормирования допустимого содержания карбокромена в воздухе рабочей зоны.

Внедрение в практику. Настоящая работа является частью исследований по установлению ПДК карбокромена в воздухе рабочей зоны утв.Зам.Главного Государственного санитарного врача СССР приказом № 2545 от 19.04.1982 г. на уровне 0,3 мг/м3.

Методические указания по спектрофотометрическовду измерению концентрации карбокромена в воздухе рабочей зоны вклйчены в XX выпуск МУ на методы измерения концентрации вредных веществ в воздухе, утв. Министерством здравоохранения СССР № 3109 от 26.10.1984г.

Методические указания на определение основания карбокромена и также хлористого 3—(/3 -диэтиламиноэтил)-4-метил-7-окси-2-оксо--1,2-хромена утверждены Лабораторным Советом при СЭУ МЗ ЛССР (протокол от 10.12.1982 г.).

Метод спектрофлуориметрического определения карбокромена рекомендован к широкому внедрению на предприятиях фармацевтической промышленности Секцией промышленно-санитарной химии Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии" (выписка от 22.II.I98I г.).

Разработанные методы внедрены в практику санитарного надзора на Экспериментальном заводе И0С АН ЛССР (J6 17/8-550 от 15.06. 1982 г.; акт от 16.01.1982 г.) и Республиканской СЭС (№ 120-84-2342 от 15.10.1982 г.).

Реализация результатов исследований отражена также в рационализаторских предложениях ( Ш 734, 1662, 1733, 1796, 1967 ).

Апробация диссертационной работы и публикации. Основные результаты исследований доложены на Всесоюзном совещании "Люминесцентный анализ в медицине и биологии и его аппаратурное обеспечение" (Рига, 1981); на заседании подсекции Промышленно-санитарной химии при Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии (Тарту, 1982); заседании Лабораторного Совета МЗ ЛССР (Рига, 1982); заседании HM0 гигиенистов и токсикологов МЗ

ЛССР (Рига, 1983); научно-практических конференциях Отдела гигиены и профзаболеваний Рижского медицинского института (Рига,1979--1984).

Апробация диссертации проходила на расширенной конференции лаборатории разработки химических и физических методов исследования окружающей и производственной среды и лаборатории разработки токсикологических и биохимических методов исследования в гигиене Московского НИИ гигиены им.Ф.Ф.Эрисмана (16.II.1984 г.).

По теме диссертации опубликовано 6 работ, 2 приняты к печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5-ти глав собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литература, включающего 222 наименования (144 отечественных и 78 иностранных источников) и приложений.

ВЫВОДЫ

1. Научно обоснован и разработан ряд методов контроля содержания карбокромена и его полупродуктов в условиях производства и эксперимента (воздух рабочей зоны, смывы с кожи, биологические материалы), отличающихся комплексностью объектов исследования с применением высокочувствительных, избирательных и точных методов количественного анализа (спектрофотометрический, флуори-метрический, газохроматографический).

2. Изучены спектры поглощения растворов соединений кумаринового ряда (карбокромен, его основание, соль Пехмана) и разработаны на основе полученных данных условия спектрофотометрического определения этих веществ в ближней УФ области. Нижний предел обнаружения веществ - I мкг/мл.

3. Теоретически обоснована с помощью квантохимического расчета электронных параметров кумариновых производных возможность прогнозирования спектральной области флуоресценции этих соединений; установлены положения в молекуле, отвечающие за абсорб-ционно-люминесцентные свойства этих соединений. На основе полученных данных разработаны высокочувствительные спектрофлуори-метрические методы определения в воздухе смеси веществ хромено-вого ряда; нижний предел измерения карбокромена - 0,004 мкг/мл, основания карбокромена и соли Пехмана - 0,01 мкг/мл.

4. Изучены и установлены оптимальные условия раздельного газохроматического определения jh -диэтиламиноэтилхлорида и /3 -диэтил-аминоэтилацетоуксусного эфира в присутствии бензола, этилацета-та, 2-(диэтиламино)этанола, ацетоуксусного эфира. С помощью разработанного метода проведена идентификация состава летучих веществ в воздушной среде в условиях производства.

5. Предложен способ концентрирования аэрозолей соединений кумариново-го ряда на фильтры АФА-ХА при анализе спектрофотометрическим методом, или на стекловолокнистые фильтры в случае высокочувствительного флуориметрического определения и последующим селективным элюированием (вода, этанол). Предложен способ концентрирования паров летучих веществ для газохроматографического определения в поглотительный раствор (ацетон) при охлаждении.

6. При спектрофлуориметрическом определении карбокромена и его метаболита в биологических материалах применен модифицированный способ обработки пробы с целью устранения мешающего влияния белковых веществ; чувствительность 0,0025 мкг/мл.

7. В токсикологических исследованиях установлена линейная зависимость между содержанием карбокромена и его метаболита в крови и концентрацией его в воздухе (до порога острого действия) при ингаляционном поступлении. Уровни карбокромена в крови остаются постоянными в пределах 4-х часового эксперимента при ингаляционном воздействии вещества на уровне общетоксического и специфического действия.

8. Экспериментально установлена способность карбокромена проникать через неповрежденную кожу. Выявлена линейная зависимость между концентрацией основного вещества и его метаболита в сыворотке крови и содержанием препарата на коже.

9. Результаты проведенных токсикологических и производственных исследований позволили обосновать ПДК карбокромена в" воздухе рабочей зоны и разработать ряд профилактических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда-в производстве карбокромена. Разработанные методы внедрены в практику санитарного надзора.

- 145 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ ( ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ )

Перспектива промышленного производства отечественного коро-нарорасширяющего препарата карбокромена, заменяющего иностранные аналоги - интенсаин, интенкордин и интеркордин, выдвинула необходимость проведения токсикологических и гигиенических исследований с целью предотвращения профессиональных заболеваний работников, занятых в этом производстве.

Важным этапом в проведении экспериментальных и натурных исследований на производстве для установления предельно допустимой концентрации карбокромена в воздухе рабочей зоны является определение концентрации вещества в исследуемой среде, для чего требуются надежные селективные ж чувствительные аналитические методы.

Технология получения карбокромена согласно оригинального метода (авт.свидЗ 345787) Института органического синтеза АН Латвийской ССР состоит из пяти прерывистых стадий, в которых высока доля ручных операций, что приводит к загрязнению воздушной среды как основными, так и ъспомогательными веществами и цродукта-ми промежуточных стадий" синтеза. Продукт первой стадии синтеза представляет собой раствор jb -диэтиламиноэтилхлорида в бензоле, второй стадии - бензольный раствор ацетоуксусного -эфира первой стадии. Конденсацией продукта второй стадии с резорцином и насыщением хлористым водородом получают циклическое соединение хромено-вого ряда, т.е. 3-(fi -диэтиламиноэтил) -4-метил-7-окси-2оксо-1,2--хромен солянокислый, замещением водорода вокисигруппе которого этиловым эфиром уксусной кислоты получают основание тсарбокромена (продукт 4-ой стадии синтеза). После насыщения" основания карбокромена соляной кислотой выделяется соль карбокромена.

I - 146

В воздухе рабочей зоны карбокромен, его основание и хлористый 3-( jh -диэ тиламиноэ тил)-4-метил-7-окси-2-оксо-1,2-хромен поступают в виде аэрозоля, а продукты 1-ой и 2-ой стадий синтеза - в виде паров.

Особенности синтеза карбокромена и организации технологического процесса производства его определили содержание наших санитарно-гигиенических исследований в производстве. Потребовалась разработка методов определения в воздухе не только конечного продукта карбокромена, но и четырех полупродуктов его синтеза. Наряду с этим исследования промышленной токсикологии требовали применения химико-аналитических, разработанных нами методов с целью изучения всасывания и выведения карбокромена и его метаболита из организма при ингаляционном поступлении препарата. Принимая во внимание условия контакта рабочих с конечным продуктом в производстве и загрязнение кожных покровов нам предстояло изучить проницаемость карбокромена через кожу. Таким образом, наши исследования были направлены как для решения вопросов гигиены производственной среды, так и вопросов токсикологии. Разработанные нами методы количественного определения карбокромена и промежуточных продуктов его синтеза служат основой санитарного контроля производства и оценки эффективности оздоровительных мероприятий.

Карбокромен в организме быстро гидролизуется по месту эфирной связи, единственным его метаболитом является карбокроменовая кислота, в виде которой он выводится из организма в течение 1-2 дней /70,184,186/.

Для определения самого карбокромена в биологических средах имеется ряд методов /175,208,209,148,186,196/, однако они не были использованы для целей промышленной токсикологии, поэтому оставались не освещенными вопросы всасывания и выведения карбокромена при ингаляционном поступлении, его проницаемость через кожу. Нерешен вопрос количественного присутствия в воздухе рабочей зоны промежуточных продуктов синтеза из-за отсутствия методов их определения.

При разработке необходимых методов определения в воздухе содержания карбокромена, его основания, соли Пехмана, являющимся производным кумаринового ряда, основное внимание было уделено спектрофотометрическим и флуориметрическим анализам, в основе которых лежит измерение индивидуальных молекулярных спектров абсорбции и флуоресценции. Эти методы имеют перед другими такие преимущества, как простота"и быстрота выполнения анализа, избирательность и высокая чувствительность (особенно флуориметрический анализ).

Б основе спектрофотометрического метода определения карбокромена, его основания и хлористого 3-(уз-диэтиламиноэтил)-4-метил-7-окси-2-оксо-1,2-хромена, т.е. продукта третьей стадии синтеза или соли Пехмана в воздухе положено наличие выраженного максимума в спектре поглощения карбокромена и его основания при 322 нм, а соли Пехмана в области 327 нм.

Изучение квантохимических характеристик молекул вышеназванных кумариновых производных на высшей занятой молекулярной орбите показало большую электронную плотность на лактоновом кольце кумарина (гл.4.2, стр. 84 , прилож.1, стр.186 ). Этим объясняется характерный максимум поглощения исследуемых соединений. При этом основная форма (продукт 4-ой стадии синтеза) и солевая форма (карбокромен) имеют одинаковый характер спектра цоглощения, однако мы установили, что молярный коэффициент поглощения основной формы выше, чему соли. Можно предположить, что аналогичность спектров связана с образованием солевой формы в радикале отдаленно от общей №-системы кумаринового кольца, и этим объясняется слабое влияние на Л -электронную плотность. В молекуле соли Пехмана отсутствует карбоксильная группировка у кислорода, связанного с 7 углеродным атомом кумаринового цикла, что вызывает небольшое (на 5 нм) смещение максимума поглощения.

Область линейной зависимости оптической плотности и концентрации исследуемых растворов наблюдалась в диапазоне 0,5-30 мкг/мл для карбокромена; для основания - 0,5-20 мкг/мл, для соли Пехмана - 0,5-25 мкг/мл.

При одинаковых максимумах светопоглощения карбокромена и сопутствующего вещества - основания специфичность анализа достигается селективным элюированием фильтров (карбокромен хорошо растворим в воде, основание практически не растворяется).

При определении карбокромена в присутствии соли Пехмана может иметь место частичное накладывание светопоглощения примесей, т.е. соли Пехмана. В этом случае оптическая плотность всей пробы выражается суммой оптических плотностей обоих компонентов при определенной длине волны Ддр0(5Ы = Д^ + Мы составили систему из 2-х уравнений, представляющую поглощегние пробы при двух максимумах - 322 нм и 327 нм. В систему уравнений подставили численные значения молярных коэффициентов погашения, вычисленные по экспериментальным данным для обоих соединений при 322 нм и 327 нм и получили выражение для определения искомой концентрации карбокромена в присутствии соли Пехмана скарб. = 139'3 ^Р2 " 131,3 ^Р? ' т/ыж где Д^*22 и дзет - измеренные оптические плотности растворов всей пробы при соответствующих длинах волн. Одновременно южно вычислить и концентрацию соли Пехмана в данной пробе'

Сс.Пехм. " 15>18*пр! - °-61 Скарб. >мкг/мл •

Разработанные условия проведения анализа дают возможность определения их как в одинаковых соотношениях (1:1), так и при преобладании основного продукта карбокромена (5:1), что позволяет определять достоверно все соединения из одной пробы. Относительное стандартное отклонение для карбокромена ниже 0,20; для соли Пехмана - 0,30, основания карбокромена - 0,10.

Допустимая чувствительность разработанных спектрофотометри-ческих методов определения I мкг/мл в анализируемом растворе , что соответственно составляет 0,1 мг/ь/Р при отборе 50 л воздуха. Отбор пробы осуществлялся на фильтрах АФА-ХА., которые являются гидрофильными, что важно при элюировании карбокромена и соли Пехмана с фильтра дистиллированной водой. При определении основания карбокромена в отсутствии других производных кумарина возможно и применение других марок фильтров АФА, так как основание карбокромена элюиру-ется этанолом.

При определении спектрофотометрическим методом всех трех производных кумарина из одной пробы с вышеприведенной чувствительностью и в предложенной постановке проведения анализа требуется отбор 340 л воздуха (скорость отбора 20л/мин). Предел измерения в воздухе тогда составляет 0,15 мг/nP карбокромена и соли Пехмана и 0,03mt/nP основания карбокромена.

Изучая структурные особенности полупродуктов синтеза карбокромена и сравнивая их с другими производными кумарина,широко применяющимися в народном хозяйстве и имеющими интенсивную флуоресценцию, мы предположили, "что ж эти соединения могут иметь флуоресцентные явления. Это предположение было проверено с использованием квантохи-мического расчета энергии -^"-связей: установлены возможные энергии переходов от возбужденных к основным состояниям и определены теоре-тич е ские максимумы" испускания.

Сравнивая одноэлектронные плотности на высшей занятой молекулярной орбите и низшей свободной (см. приложение I, стр. 186 ),ш наблюдали, что" происходит'смещеше электронной тхлотности на третьей и четвертой повидиях" и карбоксильной группн кумаринового цикла. Это позволило предположить, что основной вклад в характерную полосу флуоресценции вносит лактоновая группировка в общей ^-системе кумарина, смещение максимума флуоресценции в сторону длинных волн у соли Пехмана связана с возможным поляризующим действием ОН группы. Это предположение проверялось расчетом электронных параметров как для молекулярной, так и ионной формы, что дало различающиеся величины расчетных максимумов испускания. Последующие эксперименты подтвердили теоретические предпосылки. Экспериментально полученные максимумы длин волн флуоресценции удовлетворительно согласовались с теоретически подсчитанными.

Таким образом, с помощью расчета электронных параметров представилась возможность предсказать флуоресцентные свойства соединений.

С помощью квантохимических расчетов получены также величины суммарной свободной валентности (табл.4.4, стр.87),"характеризующие общую реакционную "способность соединения, электронные плотности и порядки связей Хгл.4.2, приложение I). Эти данные в перспективе могут быть использованы для изучения их взаимосвязи с параметрами токсического действия, что в последующем может послужить основой для расчетов ОБУВ кумариновых производных. Особенно это ъажно в том плане, что соединения тсужаринового ряда ттаходяттпирокое применение в народном хозяйстве (гл.1.5, стр.34,35).

Экспериментально установлено, что для карбокромена, соли Пехмана и основания карбокромена, относящихся к соединениям хроменово-го или кумаринового ряда, характерна" интенсивная флуоресценция,причем максимум возбуждения флуоресценции у всех одинаков U^x = = 325 нм). Максимум испускания гидрохлорида З-(^-диэтиламиноэтил)--4-метил-7-окси-2-оксо-1,2-хромена ( или т.наз.соли Пехмана) сильно смещен в длинноволновую область и наблюдается при 460 нм.

Максимум спектра флуоресценции основания карбокромена (продукта 4-ой стадии синтеза) так же как и в случае спектров поглощения близок к максимуму флуоресценции карбокромена.

Для гигиенической характеристики кратковременных технологических операций разработаны высокочувствительные спектрофдуориметричес-кие методы определения как карбокромена, так и промежуточных продуктов синтеза.

Для разделения соли карбокромена и его основания использована их различная растворимость в бидисталлированной воде и этаноле. Путем избирательного элюирования и последующего измерения сигнала флуоресценции карбокромена и основания при длине 393 нм и 400 нм соответственно, а соли Пехмана - при длине' 460 нм, проводится определение всех трех веществ из одной пробы. Чувствительность флуориметри-ческих методов 0,004мкг/мл для карбокромена, для продуктов 3-ей и 4-ой стадии синтеза 0,01 мкг/мл, что позволяет определять O.Imt/nP вещества при отборе соответственно 2 и 5 л воздуха.

Экспериментально было показано; что при применентгвысоко-чувствительного спектрофлуоримётрического анализа отбор проб воздуха должен проводиться на стекловолокнистых фильтрах ФСВ/А, стекловате или стеклянных пористых фильтрах № 4 ввиду того, что фильтры АФА дают большой разброс аналитических сигналов контрольных проб (табл.3.8).

Высокие колебания аналитических сигналов смывов контрольных проб с фильтров АФА при спектрофлуориметрическом измерении" объясняем возможным присутствием в фпльтрматериалв остаточных веществ с хромофорными группами при полимеризации и изготовлении волокнистого фильтрматериала.

При производстве карбокромена на первой и второй стадиях синтеза в воздухе присутствует целый комплекс летучих веществ.

Для качественной и количественной расшифровки такой системы нами выбран чувствительный, избирательный, высокопроизводительный метод газовой хроматографии. Для определения jb -диэтиламиноэтил-хлорида и j, -диэтиламиноэтилацетоуксусного эфира нами разработаны оптимальные условия газохроматографического определения с использованием пламенно-ионизационного детектора на колонке 200 см х 3 мм с малополярной жидкой фазой"эластомером E-30I 15% на хромосорбе ^ при температуре колонки 150 °С, испарителя -250°, поток газа носителя азота 50 мл/мин. При данных условиях получено отделение определяемых веществ от бензола, тионила хлористого, диэтиламиноэтанола, ацетоуксусного эфира, этилацетата. Время удерживания соответственно для продукта первой стадии синтеза - 84 секунд, для продукта второй стадии синтеза - 300 секунд (гл.4.1, с. 78 ).

Используя разработанные методы анализа карбокромена, основания карбокромена, соли Пехмана, jb -диэтиламиноэтилхлорида и уЭ - диэтиламиноацетоуксусного эфира получена санитарно- гигиеническая оценка всех этапов синтеза отечественного коронароли-тика карбокромена. Всего проанализирована 421 проба на содержание карбокромена и его промежуточных продуктов синтеза в воздухе рабочей зоны. Результаты исследования воздуха предприятий -Экспериментального завода Института органического синтеза АН Латвийской ССР и Завода медпрепаратов И0С были использованы для характеристики воздушной среды на отдельных этапах в зависимости от хода технологических операций, режима вентиляционных установок и т.п. Выявлены зоны, где исследуемые продукты при определенных технологических режимах могут вызвать неблагоприятное воздействие на организм рабочих. Самым неблагоприятным с гигиенической точки зрения местом при цроизводстве продуктов 1-ой и 2-ой стадий является спуск готовых продуктов. Концентрация

Jb -диэ тиламиноэтилхлорида и jb -диэ тиламино э ти лаце т оуксу с ног о эфира на два-три порядка превышала расчетные ПДК. На первой стадии синтеза кроме основного продукта в воздухе определяется бензол, а при выливании отстоя 2-(диэтиламино)- этанол. На второй стадии, кроме -диэтиламиноэтилацетоуксусного эфира возможно загрязнение воздуха бензолом, ацетоуксусным эфиром и этиладета-том. Эти данные показывают необходимость гигиенической рационализации технологического процесса и, в частности, предварительного снижения температуры спускаемого продукта до комнатной,что снижает интенсивность испарения продукта и приводит к уменьшению концентрации его ъ воздухе. Кроме того, должна быть"усилена местная вытяжная ^вентиляция от источников выделения в воздух паров.

Третья, четвертая и пятая стадии получения карбокромена состоят из одинаковых операций (центрифугирование, высушивание, просеивание, фасовка), и загрязнение воздуха рабочей зоны на всех этих стадиях" соответствующими аэрозолями примерно аналогично. Основное выделение-аэрозолей наблюдается при просеивании, фасовке и загрузке в реакторы для синтеза последующей стадии. Оснащение оборудования просева, фасовки и загрузки местной ны-тяжной вентиляцией, как это имеет место при получении самого карбокромена (5-ая стадия), предотвращает поступление значительных количеств аэрозоля в воздушную среду. Полученные данные показали, что при получении самого карбокромена воздух рабочей зоны менее загрязнен соответствующим аэрозолем, чем на других стадиях. На загрязнение воздуха рабочей зоны, особенно при просеивании, влияет степень высушивания препарата. Для устранения загрязненности воздуха на 3-ей и 4-ой стадиях рекомендовали просеивание соли Пехмана и основания карбокромена проводить с не-досушенным продуктом (на 10-15%) с последующим досушиванием до

- 154 нужной кондиции в укрытом оборудовании. Такое изменение в технологии не влияло на качество продукта для дальнейшего синтеза, но было эффективным с гигиенической точки зрения.

Наши исследования показали, что самыми неблагоприятными участками с точки зрения запыленности воздуха рабочей зоны являются места приготовления таблеточной массы, гранулирования, сушки, размола, опудривания и таблетирования карбокромена. Здесь необходим комплекс мер по укрытию мест пылеобразования и обеспечению их местной ^вытяжной вентиляцией.

Рабочие свои операции "выполняют в спецодежде и органы дыхания защищаются респираторами "лепесток", однако имеются открытые участки кожи (лицо, кисти рук), на которых обнаружены высокие концентрации карбокромена. Так в смывах с кожи лица определено до 1,1 мг/ды?, а на кистях рук фасовщиц в среднем 3,3 мг/ дм?. Это представляет определенную опасность, так как нами установлена способность карбокромена проникать через неповрежденную кожу. Поэтому важной задачей является с помощью спецодежды и защитных мазей улучшить защиту кожи от попадания на нее порошка карбокромена и устранить проникновение его в организм.

В экспериментальных исследованиях с изолированной кожей обнаружено, что в свиной коже сорбируется в среднем 35% вещества, а в человеческой - 24% и далее в течение четырех часов в перфузионную жидкость (физраствор) переходит 11% проникшего в кожу препарата.

Используя постановку опыта с погружением хвоста экспериментальных животных в растворы карбокромена (2,6 и 10%) и с последующим определением препарата в крови животных, также установлено, что карбокромен проникает через кожу. При этом оказалось, что его концентрация в сыворотке крови зависит от количества контактирующего с кожей препарата; так при увеличении концентрации его в растворе в 5 раз содержание в сыворотке увеличилось в 2,4 раза. По результатам исследований получено уравнение линейной регрессии концентрации карбокромена контактирующей с кожей жидкости по его концентрации в сыворотке крови: у = 0,102 + + 0,Р03х ( = 0,95 ).

Для проведения определения содержания карбокромена на коже использовался отработанный нами метод смыва с последующим количественным спектрофотометрическим измерением. Было показано,что для осуществления смыва вещества с достаточной надежностью можно использовать как метод обмыва ватными тампонами, так и комбинированный - полива-обмыва.

Для определения карбокромена в биоматериале использовали способ суммарного его выявления флуориметрическим методом совместно с метаболитом непосредственно из образца с предварительным осаждением белковых веществ /184,148/. При апробации-данных методов оказалось, что в первом случае не достигалось полное отделение мешающих белковых веществ, во втором случае образовывались студенистые соединения, трудно■оседающие "при"центрифугировании. Для отделения мешающих определению веществ нами предложен 10-ый раствор трихлоруксусной кислоты, что дало удовлетворительные результаты (табл.5.1, с.103).

Относительное*стандартное отклонение модифицированного метода Sr = 0,09, тогда как при апробации существующих методов отклонение было в 3 и 5 раз выше, что делало эти способы неприемлемыми для практики исследования.

По литературным данным карбокромен после внутривенного и внутрижелудочного введения хорошо всасывается, быстро метаболи-зируется в свой единственный метаболит - карбокроменовую кислоту и в таком виде выводится из организма. В задачу наших исследований входило выяснение зависимости между концентрацией карбокромена при ингаляционном поступлении и содержанием его в сыворотке крови и скоростью исчезновения из крови.

Используя модифицированный спектрофлуориметрический метод суммарного определения карбокромена и его метаболита в сыворотке крови, установлена определенная зависимость между концентрацией карбокромена в воздухе затравочных камер и тестом экспозиции в крови сразу после 4-х часового эксперимента. Эту зависимость можно выразить уравнением линейной регрессии у - 4,339 + 0,074;*:, где у - концентрация карбокромена и его метаболита в сыворотке крови, х - концентрация карбокромена в воздухе; коэффициент корреляции г = 0,98.

Изучались следующие концентрации: близкие к порогу хронического общетоксического действия, ниже предполагаемого порога острого действия (последние соответствовали часто встречающимся и высоким в производственных условиях). Соотношение уровней концентраций карбокромена в сыворотке крови и в воздухе на уровнях ниже порога острого действия являлось постоянной величиной, а при концентрациях ниже предполагаемого порога хронического действия это соотношение снижалось в два раза. Это может объясняться тем, что при концентрациях карбокромена тшже порога острого действия в организме устанавливается равновесие между концентрациями постгупаю-щими и выводимыми из организма, при этом в концентрациях "ниже порога хронического действия процесс метаболизирования и выведения преобладает. Через 18-24 часа карбокромен и метаболит в крови не обнаруживается.

После изучения содержания карбокромена и его метаболита в крови в зависимости от ингаляционно поступающей дозы и продолжительности экспозиции выявлено, что при концентрациях на уровне

- 157

2 ПДК и предполагаемого порога хронического общетоксического и специфического действия всасывание происходит быстро, в течение часа достигнутый уровень карбокромена и его метаболита в крови остается постоянным в течение всей 4-х часовой экспозиции. При высоких концентрациях воздействия (на уровне токсического эффекта) эта закономерность нарушается (рис.5.4. , с.114 ).

Предполагаем, что уровень карбокромена и метаболита в тесте экспозиции (сыворотке крови) - 0,27*0,09 мкг/мл, наблюдаемый при концентрации его в воздухе до уровня порога хронического действия, является безопасным для организма при систематическом поступлении препарата .(рис.5.3, с Л 09 ).

Полученные корреляционные данные об уровнях карбокромена в крови в зависимости от ингаляционно поступающей концентрации,которые хорошо согласуются с показаниями биохимических, физиологических и иммунологических" тестов при ныявлении порогов действия вещества, позволяют этот показатель как дополнительный и достаточно информативный рекомендовать для экспериментальных исследований при установлении пороговых величин действия химических соединений на организм.

Разработанные нами метож количественного определения карбокромена и его полупродуктов были использованы при проведении токсикологических и гигиенических исследований, которые были предприняты с целью изучения отечественного коронаролитика и обоснования предельно допустимой концентрации его в воздухе рабочей зоны, которая в настоящем утверждена 0,3 мг/w? с пометкой аллерген (2-ой класс опасности).

Разработанные методы спектрофлуориметрического и спектрофо-тометрического определения карбокромена в воздухе прошли апробацию в Методической подсекции по промышленно-санитарной химии при

Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатоло-гии''. Метод спектрофотометрического измерения карбокромена в воздухе рабочей зоны утвержден в виде Методических указаний, а спек-трофлуориметрический метод одобрен для применения.

Спектрофотометрический метод определения основания карбокромена и спектрофлуориметрический метод определения солянокислого 3-(уз -диэтиламиноэтил)-4-метил-7-окси-2-оксо-1,2-хромена или соли Пехмана в воздухе апробированы Лабораторным советом МЗ Латвийской ССР и утверзвдены в виде методического материала.

Все методы апробированы и внедрены в практику санитарного контроля за производством карбокромена. Разработанные методы для текущего санитарного надзора, а также полученные в производственных условиях данные будут использованы при решении вопросов предупреждения профессиональной патологии.

Данные исследований отражены также в пяти полученных удостоверениях на рационализаторские предложения.

Общим результатом нашей работы является то, что разработанные нами методы послужили основой организации предупредительного и текущего санитарного надзора за производством карбокромена. В процессе санитарного надзора осуществляется комплекс оздоровительных мероприятий, среди которых ведущее значение занимает гигиеническая рационализация технологического процесса производства. В комплексе с санитарно-техническими и гигиеническими мерами дальнейшее совершенствование технологии приведет к полному устранению неблагоприятных для здоровья факторов производства карбокромена.