CC BY
155
УДК 613.63
н.А. мартынова, л.Г. Горохова
токсикологическая оценка индолА
Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт комплексных
проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН (Новокузнецк)
Установлено, что индол по величинам ЛД50 относится к умеренно опасным веществам. Оказывает выраженное раздражающее действие на глаза и умеренное — на кожу. Обладает, раздражающим, действием, на дыхательные пути. Ориентировочный безопасный уровень воздействия в воздухе рабочей зоны. — 1 мг/м3.
Ключевые слова: индол, токсикологическая оценка
ToxicoLoGicAL iNDoLE EsTiMATioN
N.A. Martynova, L.G. Gorokhova
Research Institute of Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases of the SB RAMS,
Novokuznetsk
It is established, that indole on DL values is referred to moderately dangerous substances. It has expressed, irritating effect on an eye, and moderate one — on a skin. Indole possesses irritating action on respiratory ways. Rough safe exposure level in air of a working zone is 1 mg/m3.
Key words: indole, toxicological estimation
Объем производства химико-фармацевтической промышленности существенно ниже, чем других отраслей. Однако химико-фармацевтическое производство имеет ряд таких специфических особенностей, как многообразие номенклатуры лекарственных средств и промежуточных продуктов их синтеза, использование большого количества разнообразных видов химического сырья, прерывистый и многостадийный характер технологических процессов, несовершенство в ряде случаев технологических схем действующих производств, что может привести к значительным выбросам вредных веществ в воздух рабочей зоны и атмосферу [2].
Для проведения гигиенических мероприятий с целью создания безопасных условий труда и профилактики профессиональных отравлений и заболеваний необходимо знание параметров токсикологического воздействия химических соединений, встречающихся в производстве лекарственных средств [4].
Нами изучены токсические свойства индола, использующегося в парфюмерной и фармацевтической промышленности с целью его гигиенического нормирования в воздухе рабочей зоны.
Индол представляет собой кристаллический порошок бледно-желтого цвета с резким характерным индольным запахом, растворим в горячей воде, этиловом спирте, эфире, ацетоне, бензоле, лигроине.
Структурная формула:
I
н
Брутто формула: С8Н^, молекулярная масса 117,15, температура плавления 52 — 53 °С, температура кипения 253 — 254 °С. Расчетная плотность
паров 0,026 мм рт. ст., насыщающая концентрация 166 мг/м3 при температуре 20 °С [1].
методика
Экспериментальные исследования проведены на беспородных белых крысах и мышах обоего пола, морских свинках и кроликах. Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных (Приложение к приказу Минздрава СССР от 12.08.1977 г. № 755)».
Токсические свойства, опасность и характер биологического действия индола изучали в соответствии с «Методическими указаниями к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (№ 2163-80).
Кумулятивные свойства индола определяли в опытах на крысах-самцах по методу Лима и соавторов (1961).
Изучение местного раздражающего действия и резорбции индола через неповрежденную кожу проводили в соответствии с методическими указаниями «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи (№ 2102-79). О раздражающем действии на дыхательные пути судили по изменению частоты дыхания крыс согласно «Методическим указаниям к постановке исследований по изучению раздражающих свойств и обоснованию предельно допустимых концентраций избирательно действующих раздражающих веществ в воздухе рабочей зоны» (№ 2196-80).
Изучение сенсибилизирующего действия проводили в опытах на морских свинках методом многократных эпикутанных аппликаций в соответ-
ствии с «Требованиями к постановке экспериментальных исследований по обоснованию предельно допустимых концентраций промышленных химических аллергенов в воздухе рабочей зоны и атмосферы» (№ 1.1.578-96).
Состояние организма крыс при проведении 4-х недельного подострого эксперимента (введение 0,1 ЛД50 5 раз в неделю) оценивали при использовании следующих показателей: масса тела, суммационно-пороговый показатель (СПП), двигательная активность в лабиринте [3], артериальное давление, ЭКГ, ректальная температура, активность трансаминаз, щелочной фосфатазы и а-амилазы, концентрация холестерина, триглицеридов, глюкозы, мочевины, билирубина общего и конъюгированного, общего белка в сыворотке крови, спонтанный диурез, относительная плотность мочи, содержание белка в моче, клинический анализ крови. Полученные данные обработаны методом вариационного анализа (критерий Стьюдента-Фишера).
Определение индола в воздухе затравочных камер при ингаляционных затравках проводили газохроматографическим методом.
результаты
Величина средней смертельной дозы (ЛД50) индола при введении в желудок в виде масляной эмульсии для крыс-самцов и мышей-самок составила соответственно 1200 (857,1^1680) мг/кг и 820 (630,8^1066) мг/кг (метод Литчфилда и Уилкоксо-на), для крыс-самок и мышей-самцов — 1500 мг/кг и 750 мг/кг соответственно (метод Deichmann и Le В1апс). Согласно требованиям ГОСТ 12.1.007-76 по величине ЛД50 индол относится к веществам III класса опасности (умеренно опасные). Существенных различий в видовой и половой чувствительности животных к веществу не выявлено. Коэффициент видовых различий (КВР) равен 1,6 для самцов и 1,83 для самок; коэффициент половой чувствительности — 1,25 для крыс и 1,09 для мышей.
Клиническая картина острого отравления у мышей и крыс была однотипной и характеризовалась угнетением, судорожными подергиваниями, тремором, периодическими клонико-тоническими судорогами, шаткой походкой, слабостью задних конечностей, снижением температуры тела. Животные неопрятны, отмечены сукровичные выделения из носа. Гибель наступала, преимущественно, в течение первых суток после отравления.
ЛД50 индола при внутрибрюшинном введении для мышей по данным [6] составляет 316 мг/кг (малотоксично по классификации К.К. Сидорова, 1973).
Однократная и повторная (10 дней по 2 часа) ингаляции паров индола при максимально возможном насыщении (расчетная концентрация 166 мг/м3) в условиях статической затравки при температуре 20 °С не вызывали гибели мышей и изменения избранных показателей (СПП, масса тела, температура). В процессе затравки поведение животных не отличалось от контроля, у отдельных животных дыхание было более поверхностным и редким по сравнению с контролем.
При внесении в конъюнктивальный мешок глаза кроликов 50 мг индола развивался острый кератоконъюнктивит (выраженный отек и гиперемия слизистой, инъекция сосудов склеры, легкое помутнение роговицы, отсутствие роговичного рефлекса, серозные выделения), проходящий в течение недели.
Индол обладает умеренным местным раздражающим действием на кожу. Двадцатикратные 4-часовые аппликации 30%-ной мази вещества на кожу морских свинок вызывали умеренную гиперемию и отек кожи, образование кровянистых корочек. Аппликации мази индола на хвосты крыс не оказывали местного раздражающего действия, не вызывали признаков интоксикации и гибели животных.
В процессе затравки у опытных крыс отмечалось увеличение общей и направленной горизонтальной, а также вертикальной двигательной активности.
Кроме того, после 5-ти аппликаций наблюдалось достоверное снижение температуры тела у опытных крыс в сравнении с контролем.
Изучение сенсибилизирующего действия в опытах на морских свинках методом многократных эпикутанных аппликаций не выявило аллергенных свойств у индола.
Индол обладает слабой способностью к кумуляции: гибели животных при введении суммарной дозы индола, равной 5,26 ЛД50, не отмечено. Коэффициент кумуляции (Ккум) — более 5. Достоверных изменений в приросте массы тела опытных животных в сравнении с контролем не выявлено.
В подостром эксперименте, проведенном с целью изучения характера токсического действия индола, было выявлено отставание опытных животных в приросте массы тела от контрольных, снижение у них температуры тела.
В разные сроки затравки вещество вызывало повышение активности аспартат- и аланинамино-трансфераз, а-амилазы, увеличение концентрации мочевины, глюкозы, триглицеридов, общего белка и конъюгированного билирубина в сыворотке крови, а также увеличение содержания белка в моче (табл. 1).
Для определения порога острого действия (Ит ас) в условиях динамического ингаляционного воздействия в опытах на крысах были испытаны концентрации индола в воздухе затравочных камер, равные 321,5, 77, 8 и 17,5 мг/м3. Результаты эксперимента представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что индол в концентрации 17,5 мг/м3 вызывает лишь увеличение интегрального показателя двигательной активности, что позволяет расценивать эту концентрацию близкой к недействующей. При воздействии индола в концентрации 321,5 мг/м3 у части животных была выражена клиника отравления (снижение активности, тремор). При обследовании животных выявлено уменьшение ректальной температуры, СПП, вертикальной двигательной активности и интегрального показателя активности, а также увеличение активности трансаминаз и -амилазы,
концентрации триглицеридов в сыворотке крови, За пороговую принята концентрация 77,8 мг/м3,
количества эритроцитов в периферической крови. при которой выявлено снижение частоты дыхания,
Это позволяет считать концентрацию 321,5 мг/м3 температуры тела и уменьшение вертикальной
действующей. двигательной активности.
Таблица 1
Биохимические показатели мочи и сыворотки крови крыс при подостром отравлении индолом
Показатели Группа крыс Сроки исследования
Через 2 недели Через 4 недели
Исследование мочи
Концентрация белка в моче, г/л опыт 0,521 ± 0,108* 0,868 ± 0,172*
контроль 0,239 ± 0,089 0,439 ± 0,077
Общее содержание белка в моче, мг опыт 2,232 ± 0,389* 2,564 ± 0,391**
контроль 0,963 ± 0,173 1,269 ± 0,152
Исследование сыворотки крови
Активность АсТ, ммоль/(ч.л.) опыт 1,99 ± 0,084*** 1,99 ± 0,074***
контроль 1,49 ± 0,075 1,49 ± 0,063
Активность АпТ, ммоль/(ч.л.) опыт 1,25 ± 0,170* 1,27 ± 0,115***
контроль 0,71 ± 0,110 0,62 ± 0,050
Активность а-амилазы, ед. акт/мл опыт 271,0 ± 8,605** 282,5 ± 11,96**
контроль 226,8 ± 9,708 237,8 ± 8,28
Мочевина, ммоль/л опыт 5,3 ± 0,269 5,9 ± 0,164***
контроль 5,3 ± 0,270 4,9 ± 0,122
Триглицериды, ммоль/л опыт 0,78 ± 0,051 0,67 ± 0,054**
контроль 0,71 ± 0,076 0,45 ± 0,054
Белок, г/л опыт 69,1 ± 1,983 67,4 ± 1,622*
контроль 70,3 ± 3,122 62,4 ± 0,826
Глюкоза, ммоль/л опыт - 7,7 ± 0,222***
контроль - 6,2 ± 0,261
Билирубин конъюгированный, мкмоль/л опыт 7,2 ± 1,098* -
контроль 3,8 ± 0,461 -
примечания: различие с контролем достоверно: * - при р < 0,05; ** - при р < 0,01; *** - при р < 0,001.
Таблица 2
Показатели функционального состояния крыс после однократной ингаляционной затравки пылью индола
Показатели Группа животных и концентрация (мг/м3)
Контроль Опыт (17,5) Опыт (77,8) Опыт (321,5)
Интегральные показатели
Частота дыхания в мин 159,0 ± 8,730 141,2 ± 5,686 117,9 ± 6,79** -
СПП 4,7 ± 0,213 4,6 ± 0,310 4,2 ± 0,250 2,9 ± 0,295***
Температура тела, °С 38,2 ± 0,083 38,1 ± 0,082 35,7 ± 0,350*** 34,0 ± 0,293***
Вертикальная двигательная активность, ед. 10,2 ± 0,997 9,2 ± 0,646 1,7 ± 0,559*** 2,2 ± 1,245***
Интегральный показатель активности, ед. 13,9 ± 0,261 14,9 ± 0,314* 12,5 ± 0,817 11,6 ± 0,915
Исследования сыворотки крови
Активность АсТ, ммоль/ (чл) 1,64 ± 0,080 1,69 ± 0,095 1,62 ± 0,069 2,11 ± 0,037***
Активность АпТ, ммоль/ (ч л) 0,58 ± 0,057 0,51 ± 0,074 0,59 ± 0,064 1,23 ± 0,078***
Активность а-амилазы, ед. акт/мл 230,9 ± 8,960 232,8 ± 7,061 247,3 ± 5,733 291,3 ± 16,81**
Триглицериды, ммоль/л 0,56 ± 0,071 0,70 ± 0,049 - 0,73 ± 0,047*
примечания: различие с контролем достоверно: * - при р < 0,05; ** - при р < 0,01; *** - при р < 0,001.
Порог раздражающего действия индола (Ит И, по изменению частоты дыхания), по-видимому, находится на уровне Ит ас (77,8 мг/м3), поскольку при концентрации 17,5 мг/м3 урежения дыхания не наблюдалось, что свидетельствует о наличии у индола неизбирательного раздражающего действия на дыхательные пути.
заключение
В соответствии с полученными экспериментальными данными индол по величинам ЛД50 относится к веществам III класса опасности. Обладает слабой способностью к кумуляции. Кожно-резорбтивный и сенсибилизирующий эффекты не выявлены. Обладает умеренным местным раздражающим действием на кожу. Оказывает выраженное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз. Lim ас 77,8 мг/м3. При подостром отравлении оказывает токсическое действие преимущественно на печень и почки. Обладает неизбирательным раздражающим действием на дыхательные пути.
Среднее значение ОБУВ, рассчитанного по уравнениям с учетом ЛД50, Ит ас и Ит И, равно 2,2 мг/м3.
По литературным данным [5] вдыхание паров индола в концентрации 1 мг/м3 может привести к
отрицательным субъективным ощущениям (головная боль, тошнота).
Учитывая изложенное, нами рекомендован ОБУВ индола в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3.
литература
1. Беспамятнов Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде / Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. — Л.: Химия, 1985. — 528 с.
2. Буров Ю.В. Актуальные эколого-гигиени-ческие проблемы в химико-фармацевтической и биотехнологической промышленности / Ю.В. Буров, Г.И. Рожнов // Гиг. и сан. — 1995. — № 4. — С. 21-25.
3. Навакатикян М.А. Лабиринт для исследования двигательной активности белых крыс / М.А. Навакатикян, Л.А. Платонов // Гиг. и сан. -1988. - № 2. - С. 60-62.
4. Общая токсикология / Под ред. Б.А. Курляндского. - М.: Медицина, 2002. - 606 с.
5. Сгибнев А.К. К вопросу изучения токсичности индола / А.К. Сгибнев, Т.А. Орлова // Проблемы космической биологии. - М.: Наука, 1971. - Т. 16. - С. 190-195.
6. Adler Terrine K. / Terrine K. Adler, Albert Adrien // J. Med. Chem. - 1963. - Vol. 6, N 5. -P. 480-483.
сведения об авторах:
Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний Сибирского отделения РАМН, 654041, Кемеровская область, г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 23. Тел/факс (8-3843) 796-669; (8-3843) 796-549. E-mail: [email protected]
Мартынова Нина Андреевна, старший научный сотрудник, к.м.н.
Горохова Лариса Геннадьевна, научный сотрудник.
