Способ оценки комбинированного токсического действия органических химических веществ Советский патент 1993 года по МПК G01N33/48 G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, а именно к гигиене и токсикологии, и касается оценки типа комбинированного действия бинарных смесей органических соединений на организм при их совместном присутствии в атмосферном воздухе.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности определения характера комбинированного действия бинарных смесей веществ при ингаляционном воздействии.

Поставленная цель достигается путем проведения токсикологического эксперимента на лабораторных животных с 4 - 5

различными концентрациями отдельного каждого вещества и их смесями и полученные результаты достоверных изменений по- казателей биологического действия используют для построения регрессионной зависимости концентрации от времени и определения доверительных интервалов, затем на основании полученных данных определяют зону аддитивности,по которой оценивают характер комбинированного воздействия бинарных смесей химических органических соединений,

Способ осуществляется следующим образом: в течение 1-4 дней проводят кругпосуточную ингаляционную затравку белых крыс (вес 140 - 160 г) исследуемыми веществами изолированно и в комбинации. Для затравки используют не менее 4-5 концентраций в каждой группе. В процессе эксперимента осуществляют отбор биологического материала - крови (каталазный индекс; пероксидаза, общий, восстановленный и окисленный глютатион; нейраминовая кислота; щелочная фосфатаза и т, д.) на содержание биохимических показателей для выявления токсического воздействия до получения достоверных изменений показателей. Частота отбора биологического материала зависит от уровня воздействующих концентраций. Получают данные зависимости времени проявления достоверных изменений биологических показателей (в градированной форме) от воздействующих концентраций для первого и второго вещества отдельно и для комбинации обоих веществ. Полученные данные обрабатывают следующим образом: определяют границы линии аддитивности, т. е. расчет концентраций (С.1 и Са) для первого и второго изучаемого вещества, которые дают значимый эффект к определенному времени (Т ). Эти концентрации рассчитывают по формуле 1пС А + В1пТ

С ехр{А + В ,(1)

где In - натуральный логарифм;

С - концентрация первого и второго вещества;

А и В - коэффициенты, которые находятся методом линейной регрессии;

Т - время наступления эффекта.

Определяют доверительные интервалы линии аддитивности и зоны аддитивного действия, которые оценивают методом регрессионного анализа для концентраций

СГ-(С.)() ЈA exp{lnC4-A}

С exp{lnC + Л}, где(2) frW+l+# lT-I 3L lt-a/nW

2. (- i-I

Т - пронцентиль распределения Стью- дента для п - 2 степеней свободы и вероятности 1 -а/2;

- дисперсная оценка, равная

I

( YI - А - В Xi )2

п-2

Откладываем по осям Ci и С концентрации С Г и 02 и их доверительные интервалы (Ci : Ci и Cz : €2 ). Соединив крайние точки доверительных интервалов, получаем зону аддитивности (фиг. 1). На том же графике откладываем точку концентраций бипарной смеси веществ (0 - Ci vf C2J. Если точка (Ci: Сз) попадает в зону аддитивности, то имеет место суммация. Если точка попадает выше зоны аддитивности, имеет место антагонизм; если же ниже зоны аддитивности - потенцирование (более чем аддитивное действие).

Таким образом, проверяются все встречающиеся в эксперименте сочетания концентраций и делается вывод о характере

5 комбинированного действия бинарных смесей химических соединений. Примеры конкретного применения.

Пример 1. При изучении резорбтив- ного действия акриловой (АК) и метакрило0 вой (МАК) кислот при изолированном и совместном ингаляционном воздействии устанавливается количественная зависимость времени наступления биологических эффектов от уровня воздействующих кон5 центраций (концентрация - время) табл. 1. Располагая данной информацией о времени наступления достоверных изменений биологических показателей в зависимости от концентрации, методом регрессионного

0 анализа определяют расчетные концентрации, характеризующие линию аддитивности и ее доверительные границы.

В табл. 2 приведены рассчитанные параметры для одного из показателей биоло5 гического действия - глютатиона крови.

Используя полученные параметры доверительных интервалов, строим зону аддитивности для каждого времени наступления эффекта (фиг. 3). На том же графике наносит0 ся точка, координаты которой равны концентрации веществ в смеси, дающей достоверные изменения биологических показателей к этому сроку. В нашем случае для глютатиона такими концентрациями явля5 ются 20 + 30 мг/м3; 0,2 + 1 мг/м3; 0,1 + 0,5 мг/м3. Как показано на диаграмме, точки (Сдк +СМАК) попадают в зону аддитивности, что свидетельствует о комбинированном действия по типу суммации эффекта для это0 го показателя биологического действия (фиг. 2 а, б).

Пример 2 (по прототипу). Было проведено исследование комбинированного действия акриловой и метакриловой кислот

5 в соответствии со способом-прототипом на лабораторных животных (крысы, вес 140 - 160 г). Для этого определяют зависимость наступления эффекта биологического действия от концентрации при ингаляционном воздействии отдельно для каждого вещества. Параметры изодинамической диаграммы по способу-прототипу приведены в табл. 3.

Затем определяют зависимость от концентрации смеси этих веществ, На основании полученных данных строят изоболу суммирования (фиг. 3). Затем наносим на изодинамическую диаграмму точки, характеризующие зависимость концентрация- эффект и соединив их получают экспериментальную изоболу. Полученная прямая расположена ниже изоболы суммирования, что соответствует эффекту потенциирова- ния. Оценка характера комбинированного действия по предложенному нами способу позволяет отнести его к эффекту суммации, что более точно и достоверно.

Таким образом, предлагаемый нами способ оценки типа комбинированного об- щетоксическрго действия бинарных органи- ческих смесей химических веществ повышает точность и объективность диффе- ренцировки характера совместного действия за счёт определения методов регрессивного анализа параметра - зоны аддитивного действия, позволяющего учи- тывать вероятность случайных отклонений изучаемых градаций от линии суммации. Способ ориентирован на зависимость концентрация-время, при этом учет результатов эксперимента осуществляться в градированной форме. Способ позволяет

сопоставлять и оценивать результаты краткосрочных (1 месяц) и хронических (4 месяца) экспериментальных исследований. Возможность оценки комбинированного действия по каждому биологическому тесту используемому в эксперименте, обеспечивает более широкую биологическую обобщенность оценки и ее высокую статическую надежность.

Формула изобретения Способ оценки комбинированного токсического действия органических химических веществ путем ингаляционного воздействия на лабораторных животных, исследования достоверных изменений показателей биологического действия, вызванного каждым веществом отдельно и их смесями, и построения изодинамической диаграммы на основе учета наступления биологического эффекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения, воздействие на лабораторных животных проводят 4-5 различными концентрациями каждого вещества и их смесями и выявляют зависимость времени появления достоверных изменений показателей биологического действия от уровня воздействующих концентраций исследуемых веществ и оценивают характер комбинированного воздействия по зоне аддитивности.

Изобретение относится к медицине, а именно к гигиене и токсикологии и касается оценки типа комбинированного действия бинарных смесей органических соединений на организм при их совместном присутствии в атмосферном воздухе. Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения. Сущность изобретения: способ оценки комбинированного действия бинарных смесей химических органических соединений заключается в проведении токсикологического эксперимента не менее, чем в 4-5 различными концентрациями отдельно каждого вещества и их смеси, Пол- ученные результаты достоверных изменений показателей биологического действия используют для построения регрессионной зависимости концентрации от времени и определения доверительных интервалов, затем на основании полученных данных определяют зону аддитивности, при помощи которой оценивают характер комбинированного воздействия. Положительный эффект: использование способа позволяет повысить точность и объективность дифференцировки характера совместного действия. 3 ил,,

Таблица 1

Время наступления эффектов биологического действия в зависимости от воздействующих концентраций при изолированном и комбинированном воздействии АК и МАК (в часах)

Параметры трехточечной диаграммы по изменению тиона крови Зависимость:

Фиг Л (2Z3 - зош аддитивности

1 - эффект суммации

2 - эффект потенцирования

3 - эффект антагонизма.

Таблица 2 глютаТаблица 3

Фиг.2 Ш - зона аддитивности;-- - линия аддитивности Иа) - Эффект суммшия к 24 часам (S) - эффект суммации к 1440 часам

ш

dtoj

28,9 АК