СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
НА - Неоаквасепт
Н - рекомендованная биоцидная норма - 2 мг/кг ЗН - трехкратно завышенная биоцидная норма - б мг/кг ЮН - десятикратно завышенная биоцидная норма - 20 мг/кг соль ДХЦК - натриевая соль дихлоизоциануровой кислоты
- среднесмертельная доза МДЦ - максимально переносимая доза ДВ - действующее вещество СПП - суммационно-пороговый показатель ОР - ориентировочная реакция 1ЩС - центральная нервная система АЛТ - аланиновая трансаминаза ACT - аспарагиновая трансаминаза ЛДГ - лактатдегидрогеназа АТФ - аденозинтрифосфсат
АДФ - аденозиндифосфсат . . • ¦ ФМЭ - фосфомоноэфиры Р^ - неорганический фосфат л рН - внутриклеточное рН
СК - синантонемный комплекс
ПБ - половой бивалент
АБ - аутосомный бивалент
УР - уретан
ИПЖ - изменение продолжительности жизни
СДА. - спонташю-двигатольнол аг.тпвиостъ
- 5 - ¦
ВВЕДЕНИЕ
Дктуальность темы. Проблема освоений новых территорий страны для хозяйственного строительства, выполнения работ в слоеных метеорологических условиях обуславливает потребность людей в эффективных средствах обеззараживания индивидуальных запасов питьевой воды. Разработка методов и средств, предназначенных для этих целей, является весьма актуальной задачей.
В настоящее время одним из наиболее эффективных методов обеззараживания питьевой воды является химический метод. При этом особое внимание заслуживают препаративные формы дез средств в виде таблеток, как наиболее удобные и безопасные в применении, К этим препаратам предъявляется ряд весьма строгих требований: высокая антимикробная активность, они но должны сильно изменять органолептические свойства воды, быть эффективными в широком диапазоне температур в течение небольшого промежутка времени и обладать низкой токсичностью.
В настоящее время ассортимент используемых препаратов весьма ограничен. Известно, что для этих целей используются дезинфек-танты из различных групп химических соединений (препараты йода, серебра, хлорактивные препараты). В СССР с 1938г. выпускаются таблетки "Пантоцид" на основе хлорамина, которые, несмотря на низкую эффективность, являются единственным табельным средством. В последнее время для обеззараживания воды используются препараты на основе хлорциануратов (Волкова 2.П. и др., 1970; Истомина Т.И., Флоренсова К;М;, 1971; Петров В.П., IS7I, IS73; Баев В.И., Баранова В.И., Волкова А.И., 1972; Малевская И.А., Колычева Л.И., 1981; Соколова Н.§«, Михайлова Л.М., 1981).
Во ШИИДиС была разработана рецептура бактерицидных таблеток "Аквасепт" на основе натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты
- 6 -
, содержащая 4 мг активного хлора и предназначенная для обеззараживания шлозагрязненной питьевой воды.
В продолжение этих исследований разработана рецептура таблеток на основе натриевой соли ДЩЕС с большим содерканием активного хлора (10 мг Неоаквасепт). Увеличение содержания активного хлора обеспечивало обеззараживание воды с хлорлоглащаемостью до 5 мг/литр. Кроме того, разработанная рецептура обеспечивала быструю распадаемость таблеток, особенно при низкой температуре, превышающую таковую аналогичных таблеток "Пуритапс" фирмы " " (Англия);
Цель исследования.. Изучение некоторых аспектов общетоксичес-ких свойств препарата Неоаквасепт, ранее неизученных в эксперименте, а также исследование ряда специфических эффектов с учетом оценки анафилактогенной активности, влияния на репродуктивную функцию крыс самцов, возможности модификации химического канцерогенеза и влияния на рост трансплантируемых опухолей.
Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить некоторые общетоксические свойства препарата Неоаквасепт:
ГЛ. интегральные показатели (масса тела, поведенческие реакции, морфологический состав периферической крови);
1.2. биохимические показатели крови;
1.3. метаболизм фосфат содержащих соединений печени и селезенки;
1.4. морфологические изменения внутренних органов.
2. Изучить некоторые виды специфического действия препарата Неоаквасепт :
2.1. анафилактогенную активность;
- 7 -
2.2. влияние на сперматогенез; . . . ,.,
2.3. влияние на индуцированный химический канцерогенез; д2.4. влияние на рост трансплантируемых опухолей.
3. Обосновать безопасный режим применения препарата Неоаквасепт на основе дозо-временных критериев вредности и комплекса показателей.
Научная новизна.
1. Впервые дана токсикологическая оценка нового препарата Неоаквасепт с углубленной характеристикой как его общетоксических, так и специфических эффектов.
2. Впервые с использованием высокочувствительного метода
31
Р-ЯМР спектроскопии высокого разрешения выявлены ранние нарушения содержания фосфатсодержащих соединений печени и селезенки.
3. Впервые для оценки влияния препарата Неоаквасепт на сперматогенез использован электронно-микроскопический метод изучения синаптонемных комплексов (GK) хромосом половых клеток самцов мышей и показаны их значительные нарушения при воздействии препарата в дозах, превышающих рекомендованную в 10 раз (20 мг/кг).
4. Впервые в условиях индуцированного уретаном канцерогенеза выявлена слабая промоторная активность Неоаквасепта при 10-ти кратном превышении рекомендованной"дозы (20 мг/кг).
5. На основе дозо-временных критериев и комплекса показателей обоснован безопасный режим применения препарата Неоаквасепт для обеззараживания индивидуальных запасов питьевой воды.
Практическая ценность работы.
1. Экспериментально обоснован безопасный режим применения препарата Неоаквасепт на этапе его практических испытаний и применении* в практике.
2. Материалы по экспериментальному изучению препарата Неоаква-
• - 8 -
септ явились основанием для разрешения Ш МЗ СССР (протокол
№ II от 10.06.88) и приказа начальника ВМедА им.С.М.Кирова ($ 206
от 01.03.89г.) проведение клинических испытаний.
3. Разработана нормативно-техническая документация на препарат Неоаквасепт для осуществления его промыщлеиного выпуска и применения в практике на основе экспериментальных и клиническа^гигиеничес-ких исследований (материалы представлены в ШК МЗ СССР).
На защиту выносятся следующие положения.
1. Характеристика общетоксических и специфических эффектов препарата Неоаквасепт в зависимости от препаративной формы и условий применения.
2. Рекомендации использования высокочувствительных методов исследования для оценки специфических эффектов биоцидов воды близкой яимической структуры. .
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на листах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, методов исследования и глав собственных исследований, заключения и выводов, списка литературы ( отечественных и зарубежных авторов), содержит таблиц, фотографий, рисунков.
Апробация результатов работы.
Основные положения диссертации изложены и обсуждены на конференции молодых ученых и специалистов Государственного НИИ стандартизации и контроля лекарственных средств (1988г.); на заседании дезинфекционной секции Мосгордезстанции (1989 г.); на научных конференциях ВНИИПТИД (1989, 1990 гг.).
-9-
Апробация диссертационной работы проведена на заседании Ученого Совета ВНИИПТИД 08.10.90 г.
Материалы и исследования отражены в 3 печатных публикациях. '
-10-Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
I.I, Использование хлорсодерасащих соединений циануровой кислоты - как дезинфектантов разного назначения
Хдорсодеритние соединения циануровой кислоты относятся к производным симметричного триазина, использование которых нашло применение в отраслях народного хозяйства и практике здравоохранения. На их основе создано большое количество красителей, отличающихся яркостью и чистотой оттенка, прочностью и высоким сродством к хлопковому и шерстяному волокну /53/. Способность производных симмтриазинов образовывать ковалент-ные связи с шерстяными и хлопковыми волокнами, т.е. с молекут лами белкаj а также способность еиммтриаэинов вступать в ре-акции е незамещенными аминогруппами лизина, гистидина, ^/—ала-нина, тирозина и серина /54/ натолкнула исследователей на целенаправленный поиск лекарственных средств, способных подавт лять рост опухолевых клеток Д01 /. Результатами этих исследований явилось создание.противоопухолевых препаратов триэти-лениминомеламина (ТЭТ), триметиломеламина и ряда других, нашедших применение в химиотерапевтической практике /102/.
За последние годы значительный интерес в качестве дезинфектантов вызывают хлорактивше препараты, полученные на основе, циануровой кислоты. Сфера применения этих препаратов обширна. Они используются при дезинфекции оборудования в пищевой промышленности, в лечебно-профилактических учреждениях, для дезинфекции воды в плавательных бассейнах, а также для обеззараживания индивидуальных запасов питьевой воды /19, 20, 21, 30, 64 . /.
В 1971 году Т.И.Истомина и Г.П.Верхолетова, проследив
-II-
зависимость изменения вирулицидной активности хлорсодержащих соединений, в частности, натриевой и калиевой.соли ДХЦК в отношении вируса инфекционного гепатита собак, установили, что изменение рН в пределах 4,5-9,1 не изменяет ее вирулицидной активности /18/. .
.Для обеззараживания тканей из лавсана, ацетата, триацетата, вискозы и капрона в очагах кишечных и капельных инфекций было рекомендовано использовать 0,05-0,1% растворы калиевой и натриевой соли ДХЦК / 9 /.
Учитывая перспективность внедрения солей дихлоризоциану-ровой кислоты для расширения ассортимента препаратов, используемых при вирусных инфекциях, была изучена вирулицидная активность трех композиций на основе калиевой соли ДХЦК в отношении вирусов инфекционного гепатита собак (ИГС) и Коксаки В_
Исследована также способность калиевой и натриевой соли ДХЦК инактивировать НВ - антиген, являющийся маркером сывороточного гепатита человека / 10/.
Разрабатывая режим обеззараживания воды в целях предупреждения вспыпюк.диаррей, вызванных неааглютинирующими НАГ-вибрионами, было отмечено,^что натриевая соль ДХЦК обладает выраженной вирулицидной активностью / 14/.
Разрабатывая оптимальный способ активации натриевой соли. ДХЦК, Н.Ф. Соколова и Л.М.Михайлова /44/ изучили зависимость епороцидной активности препарата от доз вводимого активного хлора, величины рН и времени контакта.
Было отмечено, что увеличение дозы активного хлора от 40 до 100 мг/л существенно не влияет на спороыщную активность дезинфектанта. Аммонийные соединения повышали спороцид-ную активность натриевой соли ДХЦК более чем в 100 раз, и по
-12-
мнению авторов, оптимальным способом активации натриевой соли ДЩК, является одновременная обработка воды дезинфектан-том и одним из аммонийных препаратов.
При сравнительном изучении спороцидного и бактерицидного действия ДХЦК в чистом виде и пяти рецептур на основе калиевой . соли ДЩК в комплексе с хлористыми солями щелочных: металлов, Л.С.Федорова отметила высокую эффективность обеззараживания объектов внешней среды, инфицированных Е. Со?с ,
&L аияеиЛ, bat ап?^ах2оЫеЛ/ 51/.
Для изучения возможности использования в качестве дезинфицирующих средств при дерматомикозах была исследована фунги-цидная активность композиции на основе ДХЦК, содержащая 15% активного хлора, и концентрированная композиция на основе натриевой соли ДЩК с добавлением поверхностно-активных веществ, содержащая 30% активного хлора /13/.
Обобщая результаты исследований, автор сделал заключение о том, что композиция ДЩК и натриевая соль ДХЦК обладают значительной фунгицидной активностью как в отношении чистой культуры тест-грибов, так ив отношении модели патологического материала. Кроме того, фунгицидная активность.дезинфектантов повышалась при увеличении времени воздействия, концентрации и температуры растворов, причем оптимальный интервал температур, по мнению авторов, находится в пределах от 40° до 50°С. Наличие белковых.загрязнений (модель патологического материала) > приводило к существенному снижению активности композиций на основе хлорциануратов - от 2-х до 10 раз.
Учитывая данные о специфическом изменении белкового обмена Е.. Со?с под,влиянием хлорактивных препаратов, а также данные о зависимости эффективности солей ДХЦК от рН среды,
-13-
было проведено выяснение зависимости,повышения бактерицидного эффекта хлорактивных препаратов, в том числе калиевой соли ДХЦК, в кислой среде от его специфического воздействия на белковый обмен / 16/.
Было показано» что в кислой среде отмечено также наиболее выраженное снижение содержания в клетках белка».РНК и ДНК., Это позволило авторам сделать заключение о том, что специфическое действие хлорактивных препаратов наиболее отчетливо проявляется ...в условиях кислой среды.
Суммируя представленные данные, следует еще раз подчеркнуть отмеченную в работах многих авторов высокую бактерицидную, ^вибриоцидную, споро^идную, фунгицидную, вирулицидную и антиген-инактивирующую активности ДЩК, ее солей и композиций на их основе. Проявление этих видов дезинфекционной активности находится в прямой зависимости от содержания активного хлора и времени экспозиции, усиливаясь при повышении температуры и присутствия сульфата аммония и снижаясь при повышении рй и белковой нагрузки.
Все это:позволило сделать заключение о возможной перспективности использования хлордшнуратов и доя обеззараживания питьевой 4°Ш* Х|ф0 и. определило необходимость проведения токсикологических исследований.
1.2. Характеристика токсичности и опасности хлорциануратов
. ... г Токсикологические исследования дез средств профилактиче ско-го. назначения, (репелленты^ кожные .антисептики, педикулициды и средства для обеззараживания воды), рекомендованные в практику здравоохранения,проводятся в соответствии с требованиями к доклиническому изучению общетоксического действия новых фарма-
-14-
кологических веществ /1,2 /. Основной целью доклинических токсикологических исследований веществ является установление характера и выраженности его поврежденного действия на организм экспериментальных животных и обоснования его безопасного применения/1/. Токсикологическое исследование предусматривает изучение общетоксического действия и исследования специфических эффектов (канцерогенного, мутагенного, эмбриотоксического, тератогенного, аллергенного, а также влияния веществ на иммуно-реактивность) /2,46 /. Изучение общетоксического действия позволяет определить токсические и безопасные дозы изучаемого вещества, выявить наиболее чувствительные к веществу органы и системы организма, определить характер и степень патологических изменений в них, исследовать обратимость повреждений, а также изучить токсикокинетические характеристики веществ, г
Для решения этих задач изучение общетоксического действия веществ подразделяется на 2 этапа: определение их острой токсичности при однократном или дробном введении при потенциально-опасных путях поступления в организм через короткие (не более 3-6 часов) интервалы в течение суток •/" , а также оценка субхронической и: хронической токсичностиг ¦ при повторном или длительном введении вещества, продолжительность и путь введения которого зависит от реальной длительности применения его человеком /47 /.
Изучение специфических эффектов позволяет более полно охарактеризовать направленность действия веществ на организм, и в случае их наличия, более надежно гарантировать обоснование безопасных режимов применения человеком.
В табл.1 представлены данные литературы о параметрах острой токсичности циануровой кислоты и ее хлорсодеркащих произво-
Таблица I
Параметры острой токсичности циануровой кислоты и ее, хлорных производных при внутри-желудочном введении беспородным мышам
Вещество ^j Средне-смертельная доза, мг/кг * j Литературный источник
1. Циануровая кислота 6,100 (5.100 + 7.300)
. ';'¦ . ' ... . Петров B.H.Y 1973 ( 34 )
2. Дихлоризоциануровая кислота . 691,8 (678,2 + 705,6) .
СВДК)
3,;Йатриевая соль дихлоризо- , Петров В.Н., 1971 ( 35 )
циануровой кислоты Баеы В.И,', 1972 ( 5 ) |
^ 1230,0 dI94,0 +1266,9) •. Н
-16-
дных при введении в желудок беспородным.мышам. Из таблицы видно» что среднесмертельная доза [Щ*$У циануровой кислоты составляет около 6100 (5.100*7.300) мг/кг, дихлоризоциануроврй кислоты (ДХЦК) - 691,8 (678,2*705,6) мг/кг, а среднесмертельная доза натриевой соли ДЩК равна 1230,0 (1194,0*1266,0) мг/кг/64/. По параметрам острой токсичности натриевая соль ДХЩС при внутри-желудочном введении белым беспородным крысам составляет 1413,0 (1385,2*1413,2) мг/кг.. ./, Установленная минимальная летальная доза "натриевой соли ДЩК для кроликов при внутрижелудочном введении находится в диапазоне доз 2000-2500 мг/кг. Кроме того, определена среднесмертельная доза ДХЦК для кроликов при накожном нанесении, которая составляет около 20000 мг/кг / 69/.
В условиях острого опыта было проведено изучение видовой чувствительности лабораторных животных к натриевой соли ДХЦК / 35/. Исследование проводилось на белых мышах, белых крысах, кроликах и морских свинках. Как показали результаты исследований, ЛД50 дяя разных видов теплокровных животных лежат в пределах 1122,0-1413,0 мг/кг. Было установлено, что у крыс, получавших натриевую соль ДХЦК в возрастающей дозе от 1/10 до 1/2 ЛД50 в течение 28 дней, развилось привыкание к препарату, которое выразилось в уменьшении гибели животных при внутрижелудочном введении среднесмертельной дозы.
А.П.Волкова с соавторами / 8 / также указывают на отсутствие у солей ДХЦК и ТХЦК кумулятивных свойств. Внутрижелучное введение дозы 1/10 ДЦ^ или 1/2 ЛД^ не вызвало интоксикации животных при введении суммарно пяти смертельных доз. Обобщая имеющиеся-данные литературы по параметрам острой токсичности хлорциануратов можно сделать заключение о том, что среднесмер-тельные дозы лежат в диапазоне от 406 до 1670 мг/кг для тепло-
-17-
кровных при внутрижелудочном введении, а при накожном пути поступления среднесмертельная доза составляет 20000 мг/кг. /jO-cUtt? ?>? ^f/I964/ изучали хроническую токсичность цианурата натрия в эксперименте на белых беспородных крысах/77/. При скармливании.экспериментальным животным диеты с .содержанием в ней цианурата натрия в количестве 0,8 и 8,0% в течение 140 дней было установлено следующее: у крыс, получавших пищу с содержанием 0,8% циануровой кислоты, не наблюдалось отставания в приросте массы тела, животные развивались нормально. При скармливании животным пищи с 8% содержания вещества наблюдалось отставание в приросте массы тела и их физическом развитии.
В.Т.Мазаев /1962/, обосновывая предельно допустимые концентрации некоторых дереватов симмтриазина в воде водоемов, дал в своей работе токсикологическую оценку циануровой кислоты и цианурата натрия в остром и хроническом эксперименте /27,28/. При однократном внутривенном „введении крысам были испытаны дозы циануровой кислоты - 500, 1000, 2000.и 5000 мг/кг и мононатриевой соли циануровой кислоты - 1000, 2000, 5000 и 7500 мг/кг веса животных. Клиническая картина отравления выражалась в потере аппетита, вялости животных и взъерошенности шерсти. К 12,дню от начала эксперимента, когда состояние животных улучшалось (появился аппетит, шерсть стала гладкой), всех животных забили. При патологическом исследовании забитых.животных, автор установил зернистую дистрофию печени, почек, серуда, а в некоторых случаях - слабо выраженную жировую дистрофию печени. У,животных, получавших циануровую кислоту, указанные изменения носили более выраженный характер, в почках отмечались деструктивные изменения в виде слущивания и отслойки эпителия клубочков извитых канальцев, а в мышечной ткани сердца - неравномер- |
