Волощенко О. И., Медяник И. А
Вид материала | Документы |
- Л. А. Медяник, заместитель директора по учебно воспитательной работе Макеевская общеобразовательная, 180.24kb.
- Волощенко Людмила Ивановна конспект, 18.55kb.
- Менеджмента качества в современном университете, 4790.57kb.
^ Влияние ПАВ на электрофизиологические параметры и проницаемость мембран слизистой оболочки верхних дыхательных путей и кожи. Для изучения влияния ПАВ (сульфонол НП-3, первичный алкилсульфат натрия, синтамид-5 и синтанол ДС-10) на проницаемость мембран клеток кожи гвинейских свинок и кроликов использовалась методика внутриклеточного отведения потенциалов (И. О. Кос-тюк, 1960). Результаты исследований показали, что мембранный потенциал клеток кожи в норме составляет 63,7 мВ ± 0,9 мВ, при действии сульфонола НП-3 в концентрации 1000 мг/л его величина уменьшается до 22,2 мВ ± 0,9 мВ. Это свидетельствует об увеличении проницаемости мембран клеток, по-видимому, для ионов натрия. Сульфонол НП-3 в концентрации 500 мг/л уменьшает величину мембранного потенциала с 51,4 мВ ± 1,08 мВ до 34,0 мВ ±1,5 мВ. После отмывания клеток кожи раствором Кребса он достигает 42,0 мВ ± 1,75 мВ. Отмывание их несколько повышает величину показателя, но не доводит его до нормы и отличает на статистически достоверную величину. Это свидетельствует о том, что ПАВ могут оказывать необратимые последствия на клеточные мембраны кожи.
Высокая концентрация первичного алкилсульфата натрия (1000 мг/л) достоверно уменьшает мембранные потенциалы (с 34,4 мВ±0,56 мВ до 31,0 мВ ± 0,75 мВ). При отмывании раствором Кребса мембраны клеток кожи реполяризуются до исходного значения мембранных потенциалов.
Сульфонол НП-3 в концентрации 50 мг/л после 20-минутного действия понижает мембранный потенциал клеток кожи с 38,0 мВ ± 3,4 мВ до 29,0 мВ ± 2,4 мВ. Восстанавливается показатель через 60 мин и составляет 37,0 мВ ± ± 1,8 мВ. Первичный алкилсульфат натрия после 30-минутного воздействия понижает величину этого потенциала с 35,15 мВ ± 1,96 мВ до 28,6 мВ ± 2,3 мВ. Нормализация исходной величины мембранного потенциала клеток кожи наступает через 90 мин. Сульфонол НП-3 в концентрации 10 мг/л понижает величину мембранного потенциала через 16 мин от начала действия с 51,6 мВ±0,5 мВ до 48,9 мВ± ±0,7 мВ. Восстановление исходного значения мембранного потенциала отмечается через 60 мин. Первичный алкилсульфат натрия в этой же концентрации не изменяет поляризацию клеточных мембран. Таким образом, анионные ПАВ уменьшают мембранный потенциал, деполяризуя мембрану. Это является, очевидно, причиной увеличения проницаемости мембран для ионов натрия. Наблюдается некоторая зависимость: высокие концентрации ПАВ в боль-щей степени снижают мембранный потенциал. Так, концентрация сульфонола НП-3 1000 мг/л уменьшает его величину в 3 раза, 500 мг/л — в 1,5 раза, 50 мг/л — в 1,3 раза. Сульфонол НП-3 более токсичен, чем первичный алкилсульфат натрия.
Восстановление мембранного потенциала клеток кожи гвинейских свинок через 60—90 мин после действия анионных ПАВ в концентрациях 50 мг/л и 10 мг/л может быть обусловлено стабилизацией мембран, некоторым «привыканием» их к действию этих препаратов. Однако такая нормализация мембранного потенциала и проницаемости мембран клеток кожи под влиянием ПАВ не исключает отдаленных последствий воздействия их на мембраны.
Кроме того, учитывая сложную структуру изучаемых тканей, трудно установить истинные значения мембранного потенциала и проницаемости клеток, так как в каждом опыте трансмембранные электрические процессы отводились не от однотипных клеток. Различные клетки кожи, по-видимому, по-разному реагируют на влияние тех или иных ПАВ. В связи с этим было целесообразно изучить не изменение мембранных потенциалов отдельных клеток под влиянием ПАВ, а электропроводность всей ткани и тем самым получить усредненные данные о воздействии исследуемых веществ.
Сульфонол НП-3 в концентрации 500 мг/л в течение 5—6 ч не вызывал достоверных отклонений электропроводности кожи от нормы. Через 6—8 ч опыта наблюдалось ее повышение. Значительное увеличение этого показателя отмечалось после 24-часового действия препарата. Статистически достоверные изменения электропроводности кожи под влиянием сульфонола НП-3 свидетельствуют, очевидно, о нарушении ионной проводимости кожи.
Сульфонол НП-3 в результате 24-часового действия в концентрациях 250, 100, 50 мг/л статистически достоверно увеличивает электропроводность кожи, а в концентрации 10 мг/л существенных изменений не вызывает. Таким образом, можно считать, что предельно допустимой концентрацией этого препарата, которая не вызывает видимых изменений электропроводности кожи, является концентрация 25—10 мг/л.
Аналогичные изменения электропроводности кожи отмечены при воздействии первичного алкилсульфата иатрия при концентрациях 500, 250, 100 мг/л. В концентрации вещества 50 мг/л видимых сдвигов электропроводности кожи не наблюдалось. Таким образом, предельно допустимой концентрацией первичного алкилсульфата натрия, которая не приводит к достоверным изменениям электропроводности кожи животных, является концентрация 75— 50 мг/л.
^ Действие неионогенных ПАВ. При исследовании влияния различных концентраций неионогенного ПАВ синтанола ДС-10 на электропроводность кожи обнаружены изменения, сходные с таковыми, вызванными действиями анионных ПАВ. Синтанол ДС-10 в концентрации 500 мг/л значительно нарушает проводимость ионов, что приводит к изменению электропроводности кожи через 6—8 ч и 24 ч после действия препарата. Это соединение после 24-часового влияния в концентрациях 250 мг/л и 100 мг/л вызывает статистически достоверное увеличение электропроводности кожи. При концентрациях синтанола ДС-10 50 мг/л, 10 мг/л существенных нарушений не наблюдается. Таким образом, предельно допустимой концентрацией для синтанола ДС-10, которая еще не вызывает существенных изменений электропроводности кожи, можно считать концентрацию 75— 50 мг/л.
Аналогичная закономерность изменений электропроводности кожи отмечается под влиянием синтамида-5 в концентрациях 500, 250, 100, 50 мг/л. Концентрация 10 мг/л этого ПАВ не оказывает воздействия на электропроводность кожи. Следовательно, предельно допустимой концентрацией для синтамида-5 является концентрация 20— 10 мг/л.
Влияние ПАВ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. В результате действия сульфонола НП-3 в концентрациях 1000 мг/л и 500 мг/л увеличивается электропроводность слизистой оболочки верхних дыхательных путей через 6 ч в 1,5 раза, через 24 ч — в 2 раза. Это свидетельствует о том, что ПАВ, влияя на мембранные компоненты ее клеток, увеличивают проницаемость мембран. Меньшие концентрации этого препарата изменяют электропроводность слизистой оболочки верхних дыхательных путей незначительно. Так, концентрация хлорного сульфонола 250 мг/л через 6 ч действия увеличивает электропроводность клеток до 141 % ± 18 %, через 24 ч —до 175 % ± 26 %; концентрация 100 мг/л соответственно — 133,7 % ± 12 % и 152,5 % ± 16 %. Меньшие концентрации этого вещества (50, 10, 5 мг/л) через 6 ч действия не вызывают статистически достоверных изменений показателя. Однако при концентрации 50 мг/л через 24 ч отмечается увеличение электропроводности этих клеток до 154,6 % ± 10,8 %, а при концентрации 10 мг/л — до
127 %±11 %• Хлорный сульфонол в концентрации 5 мг/л не вызывает статистически достоверных изменений через 24 ч влияния.
Первичный алкилсульфат натрия в концентрациях 500, 250 мг/л увеличивает электропроводность клеток слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что свидетельствует о повышении ее проницаемости. Так, через 24 ч воздействия первичного алкилсульфата натрия при концентрации 500 мг/л она составляет 17,4 % ±20,0 % исходного уровня, а при концентрации 250 мг/л —178 % ±12,2 %. Однако действие первичного алкилсульфата натрия выражено в меньшей степени по сравнению с действием хлорного сульфонола. Так, первичный алкилсульфат натрия в концентрации 100 мг/л через 6 ч влияния не вызывает статистически достоверных изменений, в то время как хлорный сульфонол при этой же концентрации приводит к нарушению этого показателя. Изменения электропроводности слизистой оболочки верхних дыхательных путей гвинейских свинок через 24 ч после влияния первичного алкилсульфата натрия статистически достоверны (Р<0,05) и составляют при концентрации 100 мг/л 141 %±5,7 %, при концентрации 50 мг/л — 138,6 % ± 7,7 % исходного уровня.
Таким образом, анионные ПАВ: хлорный сульфонол и первичный алкилсульфат натрия являются токсическими соединениями, причем первый из них в большей мере. Эта разница, очевидно, обусловлена структурой их молекул. Если хлорный сульфонол в концентрациях 1000, 500 мг/л после 24-часового воздействия увеличивает электропроводность слизистой оболочки верхних дыхательных путей в 2 раза, то первичный алкилсульфат натрия в концентрациях 500 мг/л и 250 мг/л — в 1,5—1,75 раза.
Хлорный сульфонол в концентрациях 1000, 500, 250, 100 мг/л после 6-часового воздействия и в концентрациях от 1000 до 10 мг/л — после 24-часового влияния вызывает статистически достоверное увеличение электропроводности слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Концентрация 5 мг/л этого препарата не приводит к достоверным изменениям электропроводности. Первичный алкилсульфат натрия в концентрациях 500, 250, 100, 50 мг/л после 24-часового воздействия вызывает статистически достоверные нарушения этого показателя. Изменения, вызванные им в концентрациях 25 мг/л и 10 мг/л, были статистически недостоверны.
Таким образом, первичный алкилсульфат натрия и хлорный сульфонол могут применяться в концентрациях 25-10 мг/л и 7—5 мг/л соответственно, при которых не происходит статистически достоверных изменений электропроводности. Эти величины концентраций являются предельно допустимыми в рецептурах CMC. С санитарно-гигиенических позиций настоящий состав композиций CMC, в которых преобладает содержание хлорного сульфонола над первичным алкилсульфатом натрия, требует коренного пересмотра. Учитывая меньшую токсичность второго над первым, необходимо изменить соотношения этих анионных ПАВ в составе CMC в сторону увеличения первичного алкилсульфата натрия и уменьшения количества хлорного сульфонола. Действие неионогенных веществ на электропроводность слизистых оболочек верхних дыхательных путей экспериментальных животных выражено в меньшей степени, чем анионных. Так, высокая концентрация синтанола ДС-10 (500 мг/л) повышает электропроводность через 6 ч до 128 %±5,03 % исходного уровня, через 24 ч — до 163 % ± 9,1 %. В концентрации 250 мг/л это вещество через 6 ч действия не вызывает статистически достоверных изменений электропроводности, но через 24 ч они были достоверны и достигали 140 %±7,7 % от исходного уровня.
Аналогичные данные получены в результате действия синтанола ДС-10 в концентрациях 250, 100, 50 мг/л. По-видимому, молекулы ПАВ могут занимать определенные площади на биологических мембранах или внедряться в них и только до определенного уровня увеличивать их проницаемость.
Синтанол ДС-10 в концентрации 10 мг/л не увеличивает электропроводность клеток слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Действие неионогенного вещества син-тамида-5 выражено в меньшей степени, чем синтанола ДС-10. Так, под влиянием синтамида-5 в концентрации 500 мг/л через 6 ч электропроводность возрастает до 134.5% ±7,5 % исходной величины, а через 24 ч —до 148 % ± 12,7 %. В концентрации 250 мг/л это вещество через 6 ч не вызывает статистически достоверного увеличения электропроводности, а через 24 ч повышает ее до 130.6% ± 9,4 % исходного уровня. Воздействие синтамида-5 в концентрации 150 мг/л сходно с влиянием его в концентрации 250 мг/л. Этот препарат статистически достоверно увеличивает электропроводность через 24 ч (128,3 % ± ±5,6 %). В низких концентрациях (100, 50, 10 мг/л) он не вызывает статистически достоверного увеличения этого показателя.
Таким образом, неионогенные ПАВ также повышают электропроводность клеток слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что свидетельствует об увеличении проницаемости мембран. Предельно допустимой концентраций при которой не наблюдается изменения этого показателя, для синтанола ДС-10 является концентрация 25— 10 мг/л, а для синтамида-5— 125—100 мг/л.
На основании проведенных исследований можно заключить, что изученные анионные и неионогенные ПАВ изменяют электропроводность, а тем самым, по-видимому, и проницаемость мембран клеток. Возможным механизмом этого явления может быть специфическое взаимодействие ПАВ с липидными компонентами мембран, что обусловлено схожестью их строения (ионные ПАВ имеют полярные группы и липофильные углеводородные цепи подобно полярным головкам и углеводородным радикалам молекул жиров). Очевидно, анионные ПАВ, содержащие полярные группы, имеют большее сродство с липоидными компонентами мембран, чем неионогенные, у которых их нет. Это подтверждается исследованиями О. И. Волощенко, И. А. Медяника, В. Н. Чекаля (1977) о влиянии ПАВ на уровень холестерина в крови. Холестерин является важным компонентом мембран, определяющим их проницаемость. Анионные ПАВ значительно больше повышают уровень холестерина в крови животных, чем неионные.
Результаты исследований О. И. Волощенко, В. К. Рыбальченко (1977) показали, что после 6-часового действия алкамона ДС в концентрации 1000 мг/л наблюдается статистически достоверное увеличение электропроводности по сравнению с исходным фоном, что указывает на нарушение ионной проводимости кожи. Такое явление отмечалось при концентрациях 500, 250, 100 мг/л после 6-часового влияния на лоскут кожи. Концентрации 50, 25 мг/л этого вещества после 24-часового воздействия вызывали незначительные статистически недостоверные изменения электропроводности кожи. Следовательно, предельно допустимой концентрацией алкамона ДС, которая не приводит к видимым изменениям электропроводности кожи, является 75—50 мг/л.
Алкилтриметиламмония хлорид оказывает аналогичное влияние на электропроводность кожи гвинейских свинок. В концентрациях 5000, 1000 мг/л после 6-часового воздействия он значительно изменяет проводимость для ионов, что вызывает статистически достоверное увеличение электропроводности кожи. Подобный эффект отмечается также при концентрациях 500, 250, 100 мг/л. Однако при концентрациях 50, 25 мг/л этого ПАВ после 24-ча-сового влияния видимых изменений электропроводности кожи животных не наблюдалось. Следовательно, предельно высокой концентрацией, которая не вызывает изменений электропроводности кожи животных, является концентрация 75—50 мг/л.
Воздействие высоких концентраций 5000, 1000 мг/л алкамона ДС на слизистую оболочку верхних дыхательных путей гвинейских свинок показало, что увеличение ее электропроводности, наблюдаемое через 6 ч, значительно усиливается через 24 ч после влияния этого катионного ПАВ. Аналогичное явление наблюдается и при концентрациях 500, 250, 100, 50 мг/л. Низкие концентрации 25, 10 мг/л алкамона ДС не приводят к видимым изменениям этого показателя. Таким образом, предельно допустимой концентрацией алкамона ДС, которая не влияет на электропроводность слизистой оболочки верхних дыхательных путей, является концентрация 35—25 мг/л.
Аналогичное влияние на электропроводность слизистой оболочки верхних дыхательных путей оказывает триметиламмония хлорид.
Алкилтриметиламмония хлорид и алкамон ДС в концентрациях 400 мг/л и 200 мг/л уже после 1-, 2-минутного действия значительно уменьшают амплитуду медленной волны спонтанной электрической активности и угнетают сократительную способность гладкомышечных элементов тонких кишок животных. В концентрации 10 мг/л эти ПАВ только после 22-часового воздействия вызывают изменения показателей. При концентрации 5 мг/л эти нарушения не наблюдаются. Следовательно, предельно высокой концентрацией для алкилметиламмония хлорида и алкамона ДС является концентрация 7,5—5 мг/л.
Таким образом, алкилтриметиламмония хлорид и алкамон ДС изменяют электропроводность и спонтанную электрическую и сократительную способность клеток, что обусловлено изменением проницаемости плазматических мембран клеток. Возможным механизмом этого явления может быть специфическое взаимодействие ПАВ со структурными компонентами мембраны клеток, приводящее ее как бы к разрыхлению. Это также может быть причиной увеличения проницаемости мембран, что выражается в повышении электропроводности тканей и уменьшении спонтанной и сократительной активности гладкомышечных клеток (рис. 4, 5) .
Я. В. Ганиткевич, Т. М. Божескова (1975) исследовали действие ПАВ различных классов на электрические свойства нормоцитов. Полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях электрических свойств поверхности эритроцитов под влиянием ПАВ. Неожиданным оказался тот факт, что анионные и неионогенные ПАВ оказывают одинаковое действие — повышение поверхностного потенциала мембраны эритроцитов. Наиболее существенные сдвиги вызывали тритон Х-100, додецилсульфат натрия (анионные соединения), твин-80 (неионогенное воздействие) и октиловый спирт. Наиболее характерные изменения этого показателя возникают в начале действия ПАВ. В отдельных опытах через 30—60 мин наблюдается замедление движения нормоцитов, уменьшение подвижности при измене' нии направления тока, дрожание, оседание их. Такое явление с наличием гемолиза отмечается при концентрациях 2—5— 10 мг%. Под влиянием этония (катионного ПАВ) нормоциты становятся неподвижными и оседают, но их гемолиза не наступает. Авторы считают, что увеличение поверхности потенциала эритроцитов под влиянием низких концентраций ПАВ связано с изменениями физико-химических свойств поверхностей мембраны и структуры двойного электрического слоя. Вероятно, ПАВ, адсорбируясь на поверхности мембраны, разрыхляют ее ионную атмосферу и вызывают выход части противоионов с адсорбционного слоя в диффузионный, что сопровождается увеличением сольватных оболочек клеток. Изменения физико-химических свойств поверхности мембраны не могут не сказаться на тех процессах, которые протекают на мембранах, в частности на активности ферментов, транспорте веществ, иммунохимических процессах..
Влияние алкилтриметиламмония хлорида на нервно-мышечную передачу изучалось на taenia coli гвинейских свинок. Пороговая концентрация этого катионного ПАВ составляет 10-9 г/мл. При этой концентрации наблюдается незначительная деполяризация постсинаптической мембраны и небольшое увеличение амплитуды синаптических потенциалов (на 1 мВ). Отмывание ткани раствором Кребса в течение 2 мин было достаточным для того, чтобы установился исходный уровень потенциала покоя, но амплитуда синаптических потенциалов оставалась увеличенной. Снижение концентрации этого ПАВ еще на порядок не вызывало видимых изменений потенциалов покоя постсинаптической мембраны и синаптических потенциалов. При действии более высоких концентраций алкилтриметиламмония хлорида (20-7 —10-6 г/мл) наблюдается деполяризация постсинаптической мембраны на 3—6 мВ, увеличение спонтанной активности и амплитуды постсинаптических потенциалов на 2—4 мВ. Концентрация 10-5 г/мл повышает амплитуду потенциалов в среднем в 2 раза. Постсинаптическая мембрана при этом деполяризуется на 4 мВ. По мере отмывания препарата гладкомышечных волокон раствором Кребса, деполяризация постсинаптической мембраны уменьшается, а мембранный потенциал возвращается к исходному уровню в течение 5—6 мин, но амплитуда постсинаптических потенциалов даже через 10—15 мин отмывания остается увеличенной.
После отмывания раствором Кребса повторное действие алкилтриметиламмония хлорида в концентрации 10 5 г/мл оказывает менее выраженный эффект, так как эффективность синаптической передачи уже повышена.
Заметное увеличение амплитуды постсинаптического потенциала при воздействии алкилтриметиламмония хлорида можно объяснить деполяризацией постсинаптической мембраны. Кроме того, очевидно, это ПАВ способно проникать в нервную терминаль, вызывая при этом увеличение секреции медиатора в ответ на нервный импульс. Аналогичные результаты получены Ван Динела и Дамела (1965) относительно поверхностно-активных психотропных препаратов (фенотиазин, резерпин).
При влиянии алкилтриметиламмония хлорида в высоких концентрациях (10~3 г/мл) амплитуда постсинаптических потенциалов уменьшается почти наполовину уже через 3 мин от начала его действия. Такая концентрация ПАВ вызывает значительную деполяризацию мембраны (5,5 мВ) и угнетение спонтанной активности taenia coli гвинейских свинок. Даже непродолжительное действие алкилтриметиламмония хлорида приводит к тому, что длительное отмывание раствором Кребса не восстанавливает амплитуду постсинаптических потенциалов, она продолжает уменьшаться до полного исчезновения. Таким образом, этот препарат в концентрации 10-3 г/мл полностью ингибирует синаптическую передачу и спонтанную активность, что свидетельствует о блокировании как синаптической передачи торможения, так и возбуждения. В данном эксперименте ПАВ нарушает структуру и проницаемость пре- и постсинаптической мембраны, что приводит к изменению ее электрогенных свойств и к необратимым процессам.
ПАВ способны изменять проведение потенциала воздействия по седалищному нерву лягушки (Walesh, Деа1, 1959; Wals, Lee, 1972), а также по аксону кальмара (Adelman, Kizhi'moto, 1961, 1964) посредством нарушения структуры мембраны ионных механизмов передачи потенциалов действия.
Таким образом, наблюдается двоякий эффект действия алкилтриметиламмония хлорида на нервно-мышечную передачу гладких мышц taenia coli гвинейской свинки при высоких и низких концентрациях. Подобную картину наблюдала Л. В. Байдан (1976) в результате действия анионных ПАВ (солей желчных кислот) на нервно-мышечную передачу. Однако влияние алкилтриметиламмония хлорида (катионного вещества) выражено более резко. Изменения в нервно-мышечной передаче гладкомышечных волокон под влиянием различных концентраций (10~3—10~9 г/мл) алкилтриметиламмония хлорида возникают в течение небольшого промежутка времени (1—3 мин).
Аналогично алкилтриметиламмония хлориду действует на синаптическую передачу гладких мышц алкамон ДС (катионные ПАВ). При малых концентрациях препарата наблюдается незначительная деполяризация, увеличение амплитуды постсинаптических потенциалов, усиление спонтанной активности. Пороговой концентрацией алкамона ДС следует считать концентрацию 10-7 г/мл. При ее действии наблюдается незначительное увеличение амплитуды постсинаптических потенциалов (на 1, 2 мВ), уровень потенциала покоя не изменяется. После отмывания раствором Кребса амплитуда постсинаптических потенциалов восстанавливается до исходного уровня (через 5—6 мин).
Под действием алкамона ДС в концентрации 10-5 г/мл на 7-й минуте постсинаптическая мембрана деполяризуется На 0,95 мВ. При этом амплитуда постсинаптических потенциалов увеличивается на 1 мВ. После длительного отмывания препарата (в течение 10 мин) раствором Кребса исходный уровень потенциала покоя восстанавливается, а амплитуда постсинаптических потенциалов полностью не нормализуется. Повторное действие алкамона ДС на эту полосу дает слабовыраженный эффект. Подобное явление отмечается при других концентрациях препарата. Концентрация 10~3 г/мл алкамона в большинстве случаев вызывает необратимое угнетение постсинаптических потенциалов и спонтанной активности. В некоторых случаях эта концентрация подобно более низким концентрациям вызывает через 5—7 мин от начала действия активацию электрофизиологических процессов, увеличение постсинаптических потенциалов на 10—20 % от исходной величины и усиление спонтанной активности. По-видимому, алкамон ДС при концентрации 10-3 г/мл действует на нервно-мышечную передачу слабее, чем алкилтриметиламмония хлорид. Отмывание полоски taenia coli раствором Кребса в случае угнетения постсинаптических потенциалов алкамоном ДС в концентрации 10-3 г/мл не приводит к восстановлению их амплитуды, она продолжает уменьшаться до полного исчезновения. При активации при отмывании раствором Кребса амплитуда синаптических потенциалов сохраняется, но уменьшается до уровня ниже исходного.
Характер нарушения постсинаптических потенциалов, мембранного потенциала постсинаптической мембраны, спонтанной активности под действием изученных ПАВ позволяет предположить, что в основе механизма их влияния на синаптическую передачу в первую очередь лежит способность изменять свойства нервных терминалей и увеличивать выделение медиатора в ответ на нервный стимул,
В литературе имеется много данных о влиянии различных факторов окружающей среды на ферментативную организацию клеточных структур и функциональное состояние биомембран (А. А. Покровский, В. А. Тутельян, 1976; Р. В. Меркурьева, Г. Н. Красовский и соавт., 1980; Г. Н. Красовский, Р. В. Меркурьева и соавт., 1980; Р. В. Меркурьева и соавт., 1980). Доказана способность структурных элементов клетки к пластичности, количественной и качественной перестройке химического состава биомембран, вариабельности их функциональных свойств (Ю. А. Овчинников и соавт,, 1974), на чем основаны защитно-приспособительные реакции организма на клеточном и молекулярном уровнях.
Г. И. Сидоренко, Р. В. Меркурьева (1980) на основании экспериментальных исследований установили, что к числу неблагоприятных метаболических реакций при разных видах биологического действия ряда химических загрязнений следует отнести сочетание ферментной дезорганизации лизосом, эндоплазматической сети, митохондрий с эффектом лабилизации мембраны указанных структур. При этом выявлены общие закономерности в виде последовательного развития 3 стадий дестабилизации мембран внутриклеточных структур в зависимости от степени выраженности мембраноповреждающего действия при разных биоэффектах. Мембраноповреждающее действие химических факторов (легкое, выраженное, наиболее существенное) проявляется в повышении проницаемости биомембраны с увеличением свободной активности ферментов разной локализации в клетке (I стадия) в сочетании ее с увеличением общей активности органеллоспецифических ферментов (II стадия) и с угнетением последней (III стадия). Эти стадии функционально-структурных нарушений находятся в зависимости от интенсивности и времени воздействия изученных химических факторов окружающей среды.
Аналогичная закономерность установлена нами (О. И. Волощенко, И. А. Медяник, 1974, 1979, 1981) при изучении действия ПАВ в разных дозах на электрофизиологические параметры биомембран, которые проявляются раньше, чем метаболические реакции на неблагоприятное воздействие химических веществ. Эти нарушения, по-видимому, вызваны изменениями липидно-белковой структуры мембран. Такие исследования имеют важное значение для гигиенической оценки и прогнозирования возможных неблагоприятных последствий факторов окружающей среды.
^ ЗАКОНОМЕРНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО
ДЕЙСТВИЯ СМС
__________________________________________________________________________
Силиконовые пеногасители АПК-7, ПМС-154А, КАВ-1, «Лотос-А» применяются для гашения пены водных растворов анионоактивных веществ в целлюлознобумажной, текстильной промышленности, в производстве искусственных волокон.
Мытье рук на протяжении 30 дней в течение 20 мин в 2 % растворе моющего порошка, содержащего один из пеногасителей, не вызывает видимых клинических изменений На коже. Активная реакция кожи рук повышается на 0,8 единицы по сравнению с исходным фоном и через 1,5 ч достигает первоначального уровня. Количество общих липидов на поверхности кожи рук после контакта с раствором Уменьшается на 18 % по сравнению с исходным фоном и через 3 ч восстанавливается до величин контроля. Результаты исследований позволили рекомендовать синтетические моющие порошки с пеногасителями АПК-7, ПМС-154А, КАВ-1 для использования в быту.
Наблюдения, проведенные на людях-добровольцах, показали, что после мытья рук в 2 % растворе средства «Лотос-А» на протяжении 20 мин в течение 15 дней местнораздражающего и сенсибилизирующего влияния препарата на кожу не обнаруживается. Функциональное состояние кожи рук (рН и количество липидов) изменяется в пределах величин, наблюдаемых после контакта с растворами других CMC, используемых в быту. Восстановление его до исходного уровня происходит в то же время, что и после работы с растворами других CMC. По гигиеническим свойствам стиральный порошок «Лотос-А» рекомендован для применения в быту и выпускается промышленностью.
На основании данных наших исследований и других авторов об относительной токсичности анионных ПАВ нами были разработаны гигиенические рекомендации о введении в состав CMC, наряду с анионоактивными соединениями, неионогенных веществ, так как последние уменьшают токсичность анионных ПАВ. Ряд синтетических стиральных порошков («Эра», «Донбасс», «Ассоль», моющие пасты — «Славутич», «Эрго», «Фантазия» с подкрашивающим эффектом, «Ива», «Ландыш», «Аэлита», «Сюрприз», «Жемчужная» и жидкие моющие средства — «Маричка» и др.) не вызывали местнораздражающего и аллергизирующего действия на кожу человека и животных в рекомендуемых и в 2 раза превышающих концентрациях рабочих растворов, используемых в быту. При этом морфологический состав крови, состояние углеводного, жирового и белкового обмена, уровня окислительно-восстановительных процессов, активности ряда ферментов, конформационных явлений белковой молекулы и другие показатели функционального состояния организма экспериментальных животных и кожи человека изменялись в пределах величин физиологической нормы. Эти данные позволили рекомендовать указанные препараты для быта. Однако среди препаратов этой группы были такие CMC («Лилия», «Лотос», содержащий большое количество анионных ПАВ, и жидкое моющее средство «Рось-71»), которые оказывали раздражающее и сенсибилизирующее влияние на кожу человека и животных, вызывали изменения биохимических процессов в организме и его функций. В связи с этим синтетический стиральный порошок «Лилия» не был рекомендован к практическому использованию в быту. Препарат «Лотос» вызывал указанные изменения в организме из-за низкого качества сульфонола. Новые образцы этого средства не оказывали отрицательного воздействия на на организм животных. Для CMC «Рось-71» были разработаны гигиенические требования по регламентации его применения в быту. Следует заметить, что несмотря на уменьшение токсического влияния анионных ПАВ в присутствии неионогенных, степень обезжиривания кожи рук после работы с пастообразными моющими препаратами была выше, чем после контакта с растворами синтетических стиральных порошков. Восстановление исходного уровня общего количества липидов на поверхности кожи рук происходило через 24—36 ч после прекращения контакта с растворами пастообразных CMC, в связи с чем необходимо применение крема для рук (О. И. Волощенко, И. А. Медяник, В. Н. Чекаль, 1977).
Мы изучали также новые композиции второй группы CMC, содержащие анионные и неионогенные вещества (стиральные порошки: для стирки одежды работников промышленности — «Кристалл», порошок на основе композиции сульфонола, полученный из СФРЮ; пасты: для стирки загрязненной одежды, для мытья сильно загрязненных рук — «Ралли»; жидкие моющие средства: для стирки тканей в холодной воде «Рица», для противозагрязнений тканей — «Рось», «Каштан», «Экстра», «Маричка»). Рецептура моющего средства для стирки одежды работников угольной промышленности содержит вещества, которые являются составными компонентами ряда CMC, выпускаемых предприятиями бытовой химии. После контакта кожи рук на протяжении 1 мес в течение 20 мин с 2 % раствором этого препарата (в 4 раза выше рекомендуемой) раздражающего и сенсибилизирующего влияния его на кожу не обнаруживается. Содержание общих липидов на поверхности кожи рук и их регенерация до исходного уровня происходит в пределах величин, наблюдаемых при работе с другими CMC, широко применяемыми в быту. После мытья рук в 2 % растворе средства «Кристалл» на протяжении 20 мин в течение 35 дней раздражающего и сенсибилизирующего действия этого препарата на кожу не отмечается. Функциональное состояние кожи рук (активная реакция, количество общих липидов на поверхности кожи кистей и предплечий) изменяется в пределах величин, наблюдаемых после работы с другими растворами CMC (нормализация рН — через 1,5 ч, содержание — через 3 ч). Это средство рекомендовано для применения в быту.
Результаты исследований показали, что после контакта с кожей 1,1 % раствора композиции сульфонола (СФРЮ) на протяжении 30 дней раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу животных и человека не наблюдается. Указанная композиция сульфонола может быть введе на в состав CMC. После работы с 2 % раствором порошка стирального синтетического на основе этой композиции в течение 20 мин на протяжении 30 дней видимых клинических изменений кожи рук не отмечалось. При этом рН кожи увеличилась на 1,3 (фон — 6,2, после контакта с раствором — 7,5) и через 2 ч после прекращения работы с этим средством достигала исходного уровня. Количество общих липидов кожи рук в этих условиях уменьшалось с 1605 мг/л (фон) до 1070 мг/л (после контакта с раствором) и через 2—4 ч находилось на уровне 1260 мг/л, то есть регенерация липидов кожи рук происходила на 80 % по сравнению с фоном. В связи с этим после работы с указанным моющим средством необходимо применять крем для рук.
Мытье рук в 2 % растворе моющего средства «Робот» в течение 20 мин через 1 день на протяжении 1-го месяца не вызывало местнораздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу. Активная реакция (рН) кожи рук увеличивалась с 6,75 (фон) до 8,05 (после контакта с моющим раствором) и через 1,5 ч после прекращения контакта была исходной. Количество общих липидов после работы с раствором изменялось фазово (100 % —фон; 72,5 % — после прекращения контакта кожи с раствором; 30,6 % — через 2 ч; 80,6 % — через 3 ч и 4 ч). Следовательно, регенерация липидов на коже происходит через 3 ч на 4/5 по сравнению с фоном. На основании полученных результатов синтетический стиральный порошок был рекомендован для использования в быту.
ЛД100 моющих паст на диталане OTS для белых крыс составляет в среднем 7,54 г/кг, ЛД50 - 5 г/кг. После ежедневного нанесения на кожу гвинейских свинок 2 % раствора моющих паст и мытья рук в этом CMC в течение 1 мес раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу человека и животных не отмечается. При этом активность каталазы и пероксидазы крови животных изменяется в пределах величин контроля Исключение составляет пастообразное CMC «Жемчужная-111», 2 % раствор которого вызывает повышение активности каталазы крови гвинейских свинок по сравнению с контролем. Относительная плотность крови, сыворотки, содержание общего белка и гемоглобина, величина гематокрита изменялись на уровне цифр контроля. Время тепловой денатурации белков сыворотки крови после аппликации 2 % растворов моющих паст «Жемчужная-111» и «Мечта-11» укорачивалось по сравнению с контролем, что указывает на ранние стадий предденатура ционных изменений белков сыворотки крови. Сорбционные свойства тканей различных органов животных к нейтральному красному после нанесения на кожу 2 % растворов исследуемых паст симметрично повышались, но находились на уровне адаптационных реакций организма. После 20-минутного мытья рук в 2 % растворе одной из моющих паст активная реакция (рН) кожи рук увеличивалась на 1,1—1,3 единицы и через 1,5 ч была исходной. Количество общих липидов кожи уменьшалось на 44—46 % после работы с раствором по сравнению с исходным фоном и в течение 4 ч оставалось на этом же уровне, то есть отмечалось длительное обезжиривание кожи рук. Исходное количество липидов кожи восстанавливалось через 24—48 ч. Эти пасты были рекомендованы к практическому использованию.
В других рецептурах синтетических моющих паст частично или полностью заменялись ДНС-К и алкилсульфонат (волгонат) на ДНС-А фракции С10—C16 или отечественный синтанол ДС-10 на импортный лутензол. Эти препараты также были рекомендованы для практического применения.
Наблюдения показали, что после 20-минутного контакта кожи рук с 2 % раствором моющей пасты «Ама» в течение 1 мес раздражающего и сенсибилизирующего действия препарата на кожу не отмечается. Величина активной реакции кожи рук повышается на 0,8—1 единицу и через 1—-1,5 ч восстанавливается до исходных величин. Количество общих липидов уменьшается на 37—40 % по сравнению с фоном и находится на этом уровне более 4 ч. При использовании других CMC полная регенерация липидов на коже рук происходит в пределах 3—4 ч после прекращения контакта с этими растворами. Во избежание сухости кожи рук при ежедневной работе с растворами этой моющей пасты необходимо применять крем для рук.
При ежедневном нанесении на кожу гвинейских свинок в течение 30 дней 0,5 мл 2 % раствора «Снежана» (пастообразное моющее средство с химическим отбеливателем) местнораздражающего действия препарата на кожу не выявлено. После ежедневных аппликаций этого моющего средства на симметричный участок кожи в последующие 14 дней эксперимента сенсибилизирующего влияния его не наблюдалось. Морфологический состав периферической крови подопытных и контрольных животных на протяжении обоих периодов эксперимента изменялся в пределах одних и тех же величин. Исследования уровня сахара, активности холинэстеразы, пероксидазы, каталазы крови, содержания общего белка и холестерина в сыворотке крови не выявило существенных сдвигов по сравнению с контролем. После 20-минутного контакта кожи рук с 2 % раствором исследуемого моющего препарата в течение 1 мес изменяется функциональное состояние кожи (рН кожи, количество липидов) в пределах величин, наблюдаемых после работы с другими CMC. На основании вышеизложенного, пастообразное моющее средство с химическим отбеливателем может быть рекомендовано для использования в быту.
Препарат «Ралли» обладает высокой моющей способностью, хорошо удаляет загрязнения с кожи рук и не вызывает ее раздражения. Это средство также было рекомендовано для применения в быту.
После ежедневного нанесения на кожу гвинейских свинок в течение 30 дней 0,5 мл 2 % раствора жидкого моющего средства «Рица» видимых клинических изменений ее не наблюдалось. Изучение физико-химических свойств крови (относительная плотность сыворотки, содержание белка, гемоглобина крови и величина гематокрита) показало, что в этих условиях эксперимента они колебались в пределах величин контроля. Время тепловой денатурации белков сыворотки крови увеличивалось с 10 мин (контроль) до 15— 16 мин (опыт). Однако эти изменения были статистически недостоверны. При аппликации 2 % раствором моющего средства «Рица-1» и «Рица-2» у животных отмечались по сравнению с контролем недостоверные изменения активности каталазы и пероксидазы крови как в период испытания препарата, так и во время сенсибилизации кожи. Опытное применение этих препаратов не вызывало местнораздражающего и сенсибилизирующего влияния. При этом активная реакция и количество общих липидов кожи рук изменялись незначительно и восстанавливались до исходных величин (рН — через 1 ч, количество общих липидов — через 3 ч). Средство «Рица» было рекомендовано для использования в быту.
Жидкие моющие средства состоят из трех групп: вид А — концентрированные с содержанием ПАВ до 35 % («Рось-1», «Рось-2»), вид Б — неконцентрированные, имеющие в составе 24 % ПАВ («Каштан-1», «Каштан-2», «Экстра-1», «Экстра-2»), В — универсальные, содержащие до 17 % ПАВ («Маричка-1», «Маричка-2»).
Мытье рук в 2 % растворах указанных жидких моющих средств в течение 20 мин на протяжении 1 мес (через день) не вызывало видимых клинических изменений кожи рук. Исследование функционального состояния кожи рук (определение рН и содержания общих липидов на ее поверхности) через различные промежутки времени после контакта с растворами показало, что после работы с 2 % растворами «Каштан-1» и «К.аштан-2» рН кожи повышается на 0,85 единицы и через 1—1,5 ч восстанавливается до исходного уровня. Препараты «Экстра-1, -2» оказывают аналогичное влияние. Таким образом, изменения активной реакции кожи рук человека после работы с растворами указанных средств колеблются в пределах тех же величин, что и при использовании других моющих средств, разрешенных к применению.
Определение в динамике содержания общих липидов на коже рук после применения 2% растворов моющих средств выявило следующую закономерность. После контакта с растворами препарата «Каштан» (оба варианта) количество общих липидов кожи уменьшается на 45 % по сравнению с фоном и через 2 ч достигает 83 % исходного уровня. В последующие часы (через 3 ч, 4 ч) наблюдается повышение содержания липидов, то есть отмечаются фазовые изменения регенерационной способности кожи рук по отношению к липидам. Такое влияние, очевидно, обусловлено влиянием ПАВ или других добавок на функцию сальных желез, которое проявляется в торможении, а затем в усилении выделения секрета. Жидкое моющее средство «Экстра» (1-й вариант) в аналогичных условиях уменьшает количество липидов кожи на 19—24 % и через 2—4 ч оно составляет 81 % исходного уровня. 2-й вариант этого средства снижает содержание липидов кожи рук на 38,4 % и через 3 ч оно достигает исходного уровня. Таким образом, эти изменения аналогичны величинам, установленным после контакта с растворами CMC, применяемыми в быту. Все рецептуры жидких моющих средств рекомендованы для введения в новый ОСТ.
В последнее время появились рецептуры отдельных моющих средств на основе неионогенных ПАВ. Так, пастообразное моющее средство «Эридан» предназначено для стирки белья. Рабочая концентрация раствора— 1 %. Ежедневное нанесение на кожу гвинейских свинок 0,5 мл 2 °/о водного раствора этого средства в течение 30 дней не вызывало местнораздражающего и сенсибилизирующего влияния. Исследование активности окислительно-восстановительных ферментов крови (каталазы и пероксидазы), уровня сахара и активности холинэстеразы, содержание общего белка в сыворотке крови показало (табл. 7), что только активность каталазы и количество сахара в крови колебались на уровне величин контроля. Отмечено достоверное (Р<0,05) повышение активности аспарагиновой трансаминазы и снижение количества холестерина, активности пероксидазы и холинэстеразы в крови (Р<0,05). Эти данные указывают на усиление компенсаторных реакций организма после аппликации раствора моющей пасты «Эридан» в двукратной дозе по сравнению с рекомендуемой.
Таблица 7. ^ Изменения биохимических показателей крови гвинейских свинок после аппликации 2% раствора моющей пасты «Эридан» (п—10)
| Контроль | Опыт | Показатель достоверности |
Биохимический показатель | | | |
крови | | | |
| М+m | М+т | Р |
Катал аза | 8,82 ±2,9 | 8,84 ±2,0 | >0,05 |
Пероксидаза | 0,72 ±0,11 | 0,29 ±0,1 | <0,05 |
Сахар, ммоль/л | 10,67±1,1 | 9,416±0,781 | >0,05 |
Холестерин, ммоль/л | 4,10±0,585 | 1,09±0,16 | <0,05 |
Холинэстераза, | | | |
ммоль/ч-л | 664,2 ±19,1 | 531,2 ±40,8 | <0,05 |
Аспарагиновая транс- | | | |
аминаза, ммоль/ч-л | 34,8 ±5,1 | 30,75 ±49,1 | <0,05 |
После 20-минутного контакта кожи рук в течение 1 мес с 2 % раствором моющего средства «Эридан» видимых клинических изменений кожи не наблюдалось. При этом рН кожи кистей и предплечий увеличивалась на 0,9—1,1 единицы и через 1,5 часа была исходной, т. е. время восстановления до первоначальних величин такое же, как и после работы с растворами других CMC. Количество липидов уменьшалось на 51 % и через 4 ч после прекращения работы с раствором составляло 83,3 % исходного уровня. После контакта рук с этим пастообразным моющим средством необходимо применять крем для рук.
Данные исследований позволили сделать заключение, что пастообразное моющее средство «Эридан» на основе неионогенных ПАВ отвечает гигиеническим требованиям, предъявляемым к CMC и может быть использовано в быту не выше 2 % концентрации рабочего раствора.
Пастообразное моющее средство с антистатическим действием «Сигма» имеет в своем составе синтамид-5 — 2 %, синтанол ЦСЭ-10— 18 %, клей— 1 % и другие неорганические добавки. После нанесения на кожу гвинейских свинок 0,5 мл 1 % раствора моющего средства с антистатическим действием в течение 44—45 дней раздражающего и сенсибилизирующего влияния препарата на кожу не выявлено. Активность каталазы и пероксидазы, холинэстеразы, содержание сахара крови, трансаминазы и количество холестерина, общего белка в сыворотке крови, а также морфологический состав периферической крови изменялись в пределах величин контроля. Мытье рук в 1 % растворе этого неионогенного препарата в течение 1 мес не вызывало раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу. Функциональное состояние кожи рук (рН, количество липидов) изменялось в пределах величин, наблюдаемых при работе с другими пастообразными CMC, используемыми в быту. Моющая паста «Сигма» была рекомендована к применению.
В острых опытах на белых крысах установлено, что ЛД50 препарата «Белая эмульсия» — более 8,9 г/кг. При многократном нанесении на кожу гвинейских свинок 8 % или 12 % раствора этого препарата в течение 1 мес не обнаруживалось раздражающего и сенсибилизирующего его влияния. Активность каталазы и пероксидазы крови изменялась в пределах величин физиологической нормы. Отмечена некоторая тенденция к повышению пероксидазы крови в середине опыта у животных, которым наносился 12 % раствор «Белой эмульсии». Уровень сахара в крови, гликогена в печени и холестерина в сыворотке крови, активность щелочной фосфатазы недостоверно изменялись в пределах физиологических величин на протяжении всего периода эксперимента. Исключение составляло количество гликогена в печени и активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови в первый период опыта. Морфологический состав периферической крови подопытных животных колебался на уровне верхних и нижних границ контроля. После работы с 8%раствором подкрахмаливающего средства «Белая эмульсия» у добровольцев не отмечалось раздражающего и аллергизирующего действия препарата на кожу. Это CMC получило положительную гигиеническую оценку.
В острых опытах на белых крысах установлено, что после перорального введения универсальной моющей пасты с превоцеллом ЛД100 ее составляет 12 г/кг, а ЛД50 — 9,1 г/кг. После аппликации этим препаратом ЛД100 — более 20 г/кг. После многократного нанесения на кожу гвинейских свинок 2 % раствора универсальной моющей пасты в течение 30 дней раздражающего и сенсибилизирующего влияния на кожу не выявлено. При этом не наблюдалось также изменений активности каталазы и пероксидазы крови. Исследуемые биохимические показатели (активность щелочной фосфатазы, содержание гликогена в печени, холестерина в сыворотке крови) находились на уровне контрольных величин. Количество сахара в крови и активность трансаминаз в сыворотке достоверно (Р<0,05) повышались. Препарат был рекомендован для применения в быту.
Нами был исследован новый препарат — жидкое моющее средство для противозагрязнения тканей. Эквивалентность катионных и неионогенных ПАВ в композиции пре-парата—1:1 или 1,7:1. Ежедневное нанесение в течение 40 дней 6 % и 40 % растворов этого моющего средства (в дозах, превышающих рекомендуемые в 2 раза) по 0,5 мл на кожу гвинейских свинок не оказывало раздражающего и аллергизирующего влияния. Изучение активности ферментов (каталазы и пероксидазы, холинэстеразы крови, аланиновой и аспарагиновой трансаминаз в сыворотке крови), содержания сахара в крови, общего белка и холестерина в сыворотке крови показало, что при указанных концентрациях исследуемого препарата они изменялись неоднозначно. Под влиянием 6 % раствора жидкого моющего противозагрязняющего средства наблюдалось достоверное понижение активности холинэстеразы и холестерина при повышении активности трансаминаз. Эти данные указывают на усиление ферментативной функции печени при снижении возбудимости центральной нервной системы. Последнее обусловлено воздействием катионного ПАВ, входящего в состав средства. Отмеченные колебания исследуемых биохимических показателей и тестов, по нашему мнению, находятся на уровне адаптационных реакций организма. После 20-минутного контакта кожи рук в течение 30 дней с одним из растворов моющего средства раздражающего и аллергизирующего действия препарата на кожу не наблюдалось. Это позволило рекомендовать данный препарат к применению в быту.
О. И. Потрохов, Р. И. Колло, Р. X. Гимов (1977) считают, что синтетической стиральный порошок «Астра» на основе алкилсульфата натрия в концентрации 1:2 обладает раздражающим и слабо выраженным сенсибилизирующим действием. Пороговая концентрация CMC «Астра» по сенсибилизирующему действию составляет 20 мг/м3. При длительной ингаляционной затравке гвинейских свинок порошком «Астра» в концентрации 20 мг/м3 отмечается снижение иммунологической резистентное изменение обмена веществ, а при гистологическом исследовании в легких, лимфоузлах средостения и селезенке наблюдаются иммуноморфологические реакции.
Таким образом, биологическое действие CMC на основе анионных ПАВ выражено сильнее, чем ПАВ в комбинации с неионогенными соединениями. Введение в состав CMC неионогенных ПАВ снижает токсичность анионных. При этом большое значение имеет эквивалентность анионных и неионогенных веществ, которая может быть 2 : 1 или 1:1. Препараты на основе неионогенных ПАВ не влияют на организм животных и функциональное состояние кожи человека. Соотношение катионных и неионогенных ПАВ в моющих средствах с дезинфицирующими свойствами может быть 1:2 или 1:2,3. Такие препараты не оказывают раздражающего, аллергизирующего действия на кожу и обменные процессы, происходящие в организме животных и человека. Эти рекомендации необходимо учитывать при разработке новых рецептур CMC.
Одной из важных задач как для химиков-технологов, так и для гигиенистов является исследование эквивалентности ПАВ и неорганических добавок. В исследованных средствах оно составляло в основном 1:4. При этом перечень неорганических добавок должен быть уменьшен и подобрано такое их сочетание, при котором не изменялись бы резко физико-химические свойства ПАВ, а также улучшалась моющая способность нового, препарата. Необходимо также уменьшить содержание ПАВ в CMC до 15 %, не снижая при этом и моющих свойств препарата. Это может дать значительный экономический эффект.
Можно выделить 3 основных этапа развития сенсибилизации у животных: первично-контактную реакцию, спонтанную реакцию воспламенения, реакцию на разрешающее действие аллергена. Последняя по клиническим и морфологическим проявлениям расценивается как идентичная АКД. Иммунологический механизм развития АКД представляется следующим образом. На месте аппликации химического соединения образуются гаптен-белковые конъюгаты, которые фагоцитируются макрофагами. Последние, попадая в регионарный лимфатический узел, пролифе-рируют в паракортикальных зонах, трансформируясь в облигатные клетки, в результате последовательного деления которых образуются сенсибилизированные лимфоциты, рециркулирующие из лимфоидных органов в кровь и обратно. При повторном нанесении антигена часть специфически сенсибилизированных лимфоцитов устремляется к месту аппликации. В очаге реакции при АКД возникает воспаление на фоне измененной иммунологической реактивности, ведущая роль в развитии которого принадлежит взаимодействию сенсибилизированных клеток с антигеном и выделяемым при этом медиаторам с привлечением к очагу большого количества других клеток (макрофагов, базофильных гранулоцитов или тучных базофилов). Как результат этого в коже, главным образом периваскулярно, появляются лимфоидно-макрофагальные инфильтраты, а также скопления тучных базофилов и базофильных гранулоцитов, что типично при развитии гиперчувствительности замедленного типа при АКД. Гуморальные факторы участвуют в реакциях с первых дней аппликации аллергена и взаимосвязаны с клеточными механизмами сенсибилизации. В развитии АКД имеются также проявления гиперчувствительности немедленного типа, о чем свидетельствуют изменения сосудов, вызванные отложением в их стенках микропреципитата комплекса антиген-антитело с последующей фиксацией комплемента и привлечением нейтрофильных. гранулоцитов, фагоцитирующих иммунные комплексы (Fry, Seah, 1974). Авторы связывают этот процесс с наличием растворимого антигена в сыворотке крови.
Представляет интерес изучение патогенетической сущности спонтанного рецидива АКД. Отмечено, что у временно десенсибилизированных животных клетки лимфатических узлов и селезенки передают контактную чувствительность при наличии отрицательных клинических тестов. По-видимому, резистентностью лимфоидных органов к десенсибилизирующим средствам можно объяснить повторные проявления контактной сенсибилизации у временно десенсибилизированных гвинейских свинок.
Эти выводы коррелируют с данными о специфической задержке сенсибилизированных лимфоцитов в лимфоидных органах (И. С. Гущин, 1976; Е. М. Лезвинская, Е. А. Иевлева, И. С. Персина, 1978).
Установлена активность взаимодействия СПАВ с белками и липидами биологических систем, обусловливающая широкий диапазон их действия на системы и функции организма. Большинство СПАВ при практическом применении имеют непосредственный контакт с кожей человека, поэтому изучение действия ПАВ на кожу является одним из актуальных вопросов. Способность ПАВ вызывать сенсибилизацию при нанесении на кожу обусловлена их взаимодействием с белками кожи и возникновением чужеродных субстанций с высокой молекулярной массой, что является обязательным фактором антигенности. Антигенная специфичность ПАВ непосредственно связана с их химическим строением. Имеет значение структурная стабильность вещества, наличие свободных активных группировок в его молекуле, определяющих способность ПАВ конъюгироваться с белками, пространственная ориентация этих активных группировок.
ПАВ существенно различаются по степени способности оказывать на организм сенсибилизирующее действие, что определяет диапазон порогов их влияния. Для установления последних, наряду с клиническими наблюдениями за реакциями кожи, отводится важная роль иммунологическим параметрам. Иммунологические тесты, применяемые в оценке сенсибилизирующих свойств ПАВ, делятся на 2 группы: специфические и неспецифические. Из специфических иммунологических реакций могут применяться тест бластной трансформации лимфоцитов, тест миграции макрофагов, специфического лейкоцитолиза, реакция микропреципитации. Можно использовать также комплекс более доступных неспецифических иммунологических показателей: подсчет абсолютного числа базофильных гранулоцитов и лимфоцитов в крови, изучение клеточного состава иммунокомпетентных органов (регионарных лимфатических узлов и селезенки методом отпечатков; Е. М. Лезвинская, 1979).
Придается большое значение неспецифическим изменениям иммунологической реактивности, которые наблюдаются под влиянием ПАВ (одни из них активные, другие инертные). Электронномикроскопические исследования показали, что порог раздражающего действия ПАВ на кожу, установленный по клиническим показателям, не соответствует состоянию иммунологического гомеостаза. В дерме животных обнаруживается большое количество клеточных элементов: активные фибробласты, макроциты, тучные базофилы, нейтрофильные гранулоциты, молодые недифференцированные клетки, лимфоидные элементы, среди которых встречаются клетки с хорошо развитыми органоидами типа иммунобластов. Последнее свидетельствует о наличии гиперчувствительности замедленного типа при контактной аллергии. В организме с нарушенным гомеостазом дополнительная нагрузка (сенсибилизация ДНХБ) приводит к клиническим проявлениям повышенной чувствительности неспецифического характера. Под ее влиянием может изменяться порог чувствительности и специфический характер. В таких случаях реакции развиваются на подпороговые дозы. При появлении гиперчувствительности в крови животных увеличивается количество моноцитов и базофильных гранулоцитов (Н. М. Туранов, Е. А. Иевлева, 1977).
Исследования аллергических реакций у животных после аппликации растворов анионных ПАВ (первичный алкилсульфат натрия и алкилсульфонат) позволили установить пороговую дозу на уровне 10 мг/кг, недействующую — соответственно 8 мг/кг и 5 мг/кг. Пороговая доза по аллергенному эффекту для неионогенных ПАВ превоцелла, синтанола ДС-10 — 10 мг/кг, синтамида-5—20 мг/кг. Первых Два неионогенных вещества в дозах 8 мг/кг, а синтамид-5 в дозе 10 мг/кг аллергенным эффектом не обладают и могут быть рекомендованы в качестве действующего начала при разработке новых рецептур CMC. Моющие препараты «Эра», «Лотос», «Ассоль», «Рось» вызывают аллергические реакции после нанесения на кожу гвинейских свинок в дозе 100 мг/кг (недействующая доза — 40 мг/кг). Установлена зависимость аллергенной активности ПАВ от их химического строения (О. И. Волощенко, И. А. Медяник и соавт., 1981).
Л. Б. Еськова-Сосковець, А. И. Саутин, Н. В. Русаков (1980) указывают на аллергенные свойства некоторых ПАВ. Так, анионные ПАВ — 40 % сульфонол на н-парафинах и неионогенные соединения синтанол ДС-10 и синтамид-5 при локальном перкутанном воздействии обладают выраженными аллергенными свойствами. Увеличение кратности воздействия вызывает усиление сенсибилизирующего эффекта. CMC в 2 % концентрациях, в состав которых входят указанные ПАВ, не могут быть рекомендованы для использования населением в связи с аллергизирующим действием их на организм. Эти данные позволят подобрать ПАВ для CMC как по совместимости, так и по содержанию безвредные для здоровья населения.
По мнению О. Г. Алексеевой и Л. А. Дуевой (1978), аллергию к химическим веществам можно рассматривать как иммунный ответ на белок организма, антигенная специфичность которого изменена в результате образования конъю-гата с химическим аллергеном. Причем в специфичности такого конъюгата гаптен играет доминирующую роль.
В СССР разработана дерматологическая классификация ПАВ, в основу которой положены пороговые концентрации действия на кожу гомологических рядов ПАВ. Для ПАВ, близких по молекулярному строению, установлена известная корреляция раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу и величина гидрофобной части молекулы; с увеличением молекулярной массы возрастают и пороговые концентрации действия ПАВ на кожу (Е. А. Иевлева и соавт., 1972).
Я. В. Ганиткевич и соавторы (1975) установили, что физиологический эффект ПАВ повышается с возрастанием их молекулярной массы в гомологическом ряду. Катионные ПАВ вследствие активной адсорбции, их отрицательно заряженным кератином кожи и волос имеют более низкие пороговые концентрации, чем анионоактивные вещества. Для катионных ПАВ порог раздражающего действия лежит в пределах 0,1—1, %, то есть 1'% концентрация является для них верхней границей раздражающего действия при аппликациях, тогда как для анионоактивных веществ этот показатель не ниже 1 %• Пороговые величины действия на кожукатионных ПАВ зависят от изменения рН среды. Например,, порог раздражающего действия алкилдиметиламина при окислении увеличивается в 10 раз (с 0,1 до 1 %). Для неионогенных ПАВ установлена закономерность повышения порога раздражающего действия, на кожу с увеличением числа молей окиси этилена, использованных при их оксиэтилировании (А. А. Неменко, В. А. Ющенко, 1976).