Способ определения порога однократного действия метаболизируемых ароматических веществ Советский патент 1989 года по МПК G01N33/50 

.3U97570

де С - концентрация метаболита в 24 ч моче в данный период времени; ток. GO - концентрация метабол гта в

моче в начальный период вре- мени;

К - константа выведения метаболитов из организма животных; t - момент времени отбора мочи. Для расчета константы выведения

10 равнения экспоненты преобразуют в

инеаризованную форму In ,

Учитывая соотношение между нату- 15 апьными и десятичными логарифмами

Ко тов с оксил газож 1980) делял перес прово тояни наибо орган систе

Ре предс веден тов с оксш гичны показ мерно возде метаб ла 71 наход вьшал расче 30 водил

In А

1

0,4343

In А,

вид уравнения следующий;

Ig Со-0,4343

Kt

ткуда

К

lS Co-lg С

0,4343t

i Полученные величины константы выведения метаболитов при разных кон ентрациях исследуемого вещества в 1|оздухе сравнивают с величиной кок- йтан гы выведения при минимальной концентрации исследуемого вещества

4воздухе, концентрация, пр« кото-- 1|рй наблюдают достоверное увеличе- 4ие константы выведения метаболитов ещества с мочой по сравнению с кон- 4тантой выведения при минимальной йонцентрации, соответствует порогу Однократного действия этого вещества

Величина порога однократного действия вредного вещества, определенна по константе выведения его мета.- Е5олитов с мочой по предложенному Способу, совпадает с величиной поро- ifa однократного действия, оценного то комплексу функциональных и биохи- 1йических показателей состояния организма подопытных животныхо

Пример 1. Крыс-самцов популяции Вистар, 8-10 животных в каждой группе, подвергали однократному 4- часовому ингаляционному воздействию стирола в концентрациях 7, 58; 259, 500, 1020, 3830 . Контрольная группа животных находилась в тех же условиях, но без подачи стирола

5камеру. Образцы мочи собирали

Эо время экспозиции и через каждые

от ее Начала в течение трех су24 ч ток.

0

5

5

Концентрации основных метаболитов стирола - миндальной и фенилгли- оксиловой -кислот определяли методом газожидкостной хроматографии (Flek. 1980). Количество метаболитов определяли в суточном количестве мочи в пересчете на креатинин. Параллельно проводили оценку функционального состояния организма животных с учетом наиболее пopaжae iыx органов и систем организма (печень, нервная система, система крови),

Результаты выведения метаболитов представлены в табл. 1, Расчеты проведены по сумме основньпс метаболитов стирола - миндальной и фенилгли- оксшювой кислот, поскольку аналогичные расчеты для каждого из них показали полное соответствие закономерности изменения величин от уровня воздействия с расчетами для суммы метаболитов. При концентрации стирола 711 мг/м содержание метаболитов находилось на одном уровне и не пре- вьшало контрольных величин; поэтому расчет уравнения экспоненты не про- 0 водили

Как видно из табл. 1,минимальная - концентрация стирола в воздзгхе, при которой наблюдается достоверное изменение константы выведения (К) состав- 5 ляет 1020 ее согласно предлагаемому способу принимают за Limac.

Оценка функционального состояния организма показала, что порог интегрального действия стирола по изме- нению нервной системы, системы крови

и печени составлял 1020 мг/м. , I

Для исследования воспроизводимости результатов, оценка вариабельд ности изменения токсикокинетических параметров (в частности концентраций метаболитов стирола в моче, величины KOTOpbix используются при расчете К), проводили разные серии с воздей„ ствием стирола. При этом исследования проводились в разное Брег.1Я года (зима, лето) на животных разного пола, определение содержания метаболитов осуществляли на разных моделях

е хроматографов.

Как видно из результатов, представленных в табл. 2, полученные величины близки, различия составляют 1,1-1,5.

Кроме того, суммарное количество основных метаболитов стирола в моче животных зависит от их уровня воздействия. Уравнение регрессии, соответствующее указанной зависимости, следующее: .

Ig ,75.1g х-2,02; ,99,

где у - концентрация метаболитов

(сумма миндальной и фенил- глиоксиловой кислот); X - концентрация стирола в воз. духе, мг/м .

Установить аналогичную зависимость по функциональным показателям не удается,

Таким образом, пороговая концентрация, определяемая на основе предлагаемого способа, концентрация оцененная по интегральным показателям

функционального состояния организма, совпадают, причем предлагаемый спо- соб является более точным.

П р и м е р 2. -Воздействие бензола.

Крыс популяции Вистар (по 8-10 животных в каждой группе) подвергали 4-часовому ингаляционному воздействию бензола в концентрациях 126, 515, 3380, 8320, 23300 мг/м. Контрольная группа животных находилась в тех же условиях, но без подачи бензола в затравочную камеру. Мочу у подопытных животных собирали в течение трех суток после окончания затравки. Определение фенола проводили газохроматографическим методом.

Выведение фенола с момой подопытных животных описывается экспоненциальной кривой и представлено в табл. 3.

Как видно из табл. 3, начиная с . уровня 3740 мг/м происходило достоверное изменение константы выведений (К), что соответствует Limac.

Оценку функционального состояния организма животных проводили с учето наиболее поражаемых систем организма (система крови, нервная система).

Поскольку- выявленные изменения не позволили установить величину порога однократного действия, было проведе75706

но три эксперимента, которые показали нестойкость и плохую воспроизводимость величин показателей функционального состояния организма. Наиболее чувствительным и воспроизЕ.одимым показателем явилось содержание лейкоцитов в крови подопытных животных. На основании полученных данных по

Q оценке функционального состояния подопытных животных за пороговый уровень принята концентрация бензола в воздухе 3000 мг/м .

По результатам исследований поро15 говая концентрация бензола, определенная на основании предлагаемого способа, совпадает с величиной порога однократного действия, определенного по интегральным показателям функ2Q ционального состояния организма.

. При определении однократного действия вредного вещества по предлагаемому способу необходимо 50-70 животных, в среднем 10-14 рабочих дней при

25 участии 2-3 научных сотрудников,

тогда как для определения порога острого действия по известному методу необходимо в среднем 150-200 животных и занятость 8-9 научных сотрудни30 ков в течение месяцев.

Фор.мула изобретения ,

Способ определения порога однократного действия метаболизируемых ароматических веществ путем однократного ингаляционного воздействия исследуемым веществом в различных .концентрациях на подйпытных животных с

последующим отбором пробы биологической жидкости .измерением содержания его метаболитов и расчетом, о т л и- ч ающий с я тем, что, с целью повышения точности упрощения и ускорения .способа, в качестве биологической жидкости используют мочу, отбор проб проводят в течение н менее трех суток, содержание метаболитов измеряют в суточных порциях мочи, затем рассчитывают константу выведения исследуемого вещества, сравнивают ее с константой при минимальной концентрации, а за порог однократного действия принимают величину содержания

исследуемого вещества в воздухе, при которой наблюдают достоверное изме- ; нение константы выведения в моче.

714975708

Т а б л и ц а I

Параметры токсикокинетики метаболитов стирола

УровеньЭкспоненциальвоздей-ное уравнение . К

ствияС Сс«е (Со,

стирола.С, мг/мг креат)

мг/м

5814 О.Зб-е- 0,046tn,005 259tI4 . l.ya-e 0,057tO,005 500tl50 2,12,e- 0,,006 . 1020±142 6,16-e- 0,06910,005

,01 38301750 18,2. 0,,004

P CO,01

Таблица2

0:i

Метаболиты,МГ/МГ Уровень воздействия стирола, мг/м креат.

500±150259114 5814

1-й день 2-й день 1-й день 2-й день 1-й день

Миндальная кислота

1-я серия-0,2Г±0,05 0,,02 0,,03 0,,01 0,,007

2-я серия0,,03 0,,0050,,03 0,,01 0,,01

Фенилглиоксиловая

кислота

1-я серия - о,51tO,l 0,110,04 0,,06 0,09tO,04 0,17±0,02

2-я серия 0,,06 0,12 ±0,02 0,,04 0,08 ta,01 0,20 tO,02

40 I ТаблицаЗ

я

Параметры тгоксикокинетики метаболитов .бензола

о Уровень Экспоненцивоздейст- альное урав- К

ВИЯ бен- нение ,-е

зола,

мг/м

107110 0,6 е- 0,04610,007

518142 2,25.,05810,006

3740156 19,05-е- 0,08510,007

,05

6930t325 24,04. 0,06710,002

- ,05

230001840 80, 0,07810,05

Р :0,05

Изобретение относится к медицине, позволяет повысить точность и надежность установления санитарных стандартов в воздухе рабочей зоны, а именно порога однократного действия ароматических метаболизируемых веществ, например стирола, бензола, N-хлортолуола, а также снижает трудоемкость исследований, необходимых для установления указанного норматива. Животных подвергают четырехчасовому ингаляционному воздействию исследуемым веществом в разных концентрациях, проводят отбор мочи не менее, чем за три временные интервала, определяют в ней содержание основных метаболитов исследуемого вещества, рассчитывают константы выведения метаболитов из организма подопытных животных для каждой концентрации исследуемого вещества в воздухе. Уровень исследуемого вещества в воздухе, с которого наблюдают достоверное увеличение константы выведения метаболитов с мочой, принимают за порог однократного действия метаболизируемого вредного вещества. табл.3.