
книги из ГПНТБ / Кельман, Г. Я. Токсические свойства химикатов-добавок для полимерных материалов
.pdf1,1-Ди-трет-бутил-прокси-3,3,5-триметилциклогексан (тригонокс)
Химическое наименование: 1,1-ди-трет-бутил-перокси- 3,3,51триметилцикло г е к- сан.
Торговое наименование: тригонокс (Италия). Эмпирическая формула: С16Н34О4. Структурная формула:
|
/О —о —С^-сНз |
с н » > - Y |
ч с н ’ |
К/ С Н ,
/о —о —с ^ -с н 3
|
|
\ |
|
сн„ |
|
|
|
|
с н 3 с н 3 |
|
|
|
|
Молекулярный вес |
290. |
|
|
|
|
|
Применение. |
Вулканизующий агент для этилен-лро- |
|||||
пиленового каучука. |
О с т р ы й |
опыт. |
Тригонокс |
|||
Токсическое |
действие. |
|||||
вводили внутрижелудочно |
мышам |
и крысам |
в дозе |
|||
1000—6000 мг/кг |
(всего 6 доз). Спустя IV2 |
часа |
после |
введения животные стали медлительными, вялыми, сон ливыми, однако гибели не наблюдалось.
Подострый опыт ввиду низкой -токсичности вещества не проводился.
Местное действие. После третьей аппликации отмеча лась незначительная гиперемия кожи, затем шелушение эпидермиса. При попадании на слизистую оболочку глаза тригонокс не вызывал реакции.
Вывод
Тригонокс — малотоксичное соединение (гр. V), не обладающее сколько-нибудь выраженным местным дей ствием на кожные покровы и слизистую оболочку глаз.
Смесь а,а'-бис- трет-бутилпероксидиизопропилбензола и карбоната кальция (пероксимон)
Химическое наименование: смесь из 40% -а.а'-бис-трет-
бутилпероксидиизопр опил- „ бензола и 60% карбоната
кальция.
Торговое наименование: пероксимон (Италия).
100
Эмпирическая формула: — Структурная формула: —. Молекулярный вес 338.
Физические и химические свойства. Пероксиман—по рошкообразная смесь белого цвета, без запаха, с удель ным весом 0,936, нерастворима в воде, растворима в эфире и бензоле.
Применение. Вулканизующий агент для этилен-отро- пиленового каучука.
Токсическое действие. О с т р ы й опыт. Введение пероксимона мышам и крысам в дозе 1000—5000 мг/кг не вызывало у них каких-либо признаков отравления, гибели не отмечалось.
Подострый опыт из-за низкой токсичности перокси мона не проводился.
Местное действие. После четырех аппликаций наблю далась гиперемия кожи, после восьмой аппликации кожа покрылась чешуйками, затем наблюдалось шелушение, и отторжение эпидермиса. Пероксимон не вызывал ка кой-либо реакции слизистой оболочки' глаз.
Вывод |
|
|
Пероксимон — малотоксичное |
соединение (гр. |
V), |
обладающее слабо выраженным |
раздражающим |
дей |
ствием на кожные покровы. |
|
|
1М,ГМ'-диэтилтиомочевина (диэтим)
Химическое наименование: N, N'-диэтилтиомочевина. Торговое наименование: Диэтим (СССР), Pennzone Е (США).
Эмпирическая формула: C5H12N2S. Структурная формула:
' С2Н5—NH—С—NH—С2Н5
S
>
Молекулярный вес 132, 23.
Физические и химические свойства. Белый кристалли ческий порошок, температура плавления 78°. Хорошо ра створим в воде, слабой кислоте и щелочи.
Применение. Используется в качестве быстродей ствующего ускорителя вулканизации для резиновых Сме сей на основе неопрена, в основном при высокотемпера-
101
турной вулканизации (200°). Дозировка 0,6—1,2%. Может применяться для непрерывной вулканизации гу бок, формовых изделий.
Токсическое действие. Согласно данным литературы, диэтилтиомочевина — биологически активное соединение.
И. В. Симон, И. И. Ковту-
|
|
Таблица 35 |
новская-Левшина |
(1959), |
|
Основные параметры острой |
изучавшие синтез и неко |
||||
токсичности |
диэтилтиомочевины |
торые особенности произ |
|||
Смертель |
Животные |
водных |
тиомочевины |
||
ные дозы, |
|
|
(ТМА), отмечают, что |
||
мг/кг |
мыши |
крысы |
биологическая активность |
||
ДЛв4 |
1500 |
2900 |
производных ТМА |
зави |
|
сит от |
количества |
и ха |
|||
д л 50 |
1200 |
2150 |
рактера |
вводимых ради |
|
ДЛю |
945 |
1600 |
|||
|
|
|
калов. |
Так, алкильные |
производные биологически активны, а среди них самым активным является метальное производное ТМА. В ток сическом действии производных ТМА доминирует угнете ние функции щитовидной железы (Т. М. Дмитриенко, 1958) вплоть до полного прекращения ее гормонообразо вательной функции (С. G. McKenzie, Е. V. McKenzie, 1941). Dempsey, Astwo'od (1943) указывают, что под вли янием производных ТМА резко падает основной обмен. А. Г. Заславская (1964), в течение 3 лет наблюдавшая рабочих, занятых в производстве ТМА, обнаружила у них гипотиреоз, снижение основного обмена, брадикардию и гипотонию. Диэтилтиомочевина, аналогично другим про изводным ТМА, обладает способностью накапливаться в щитовидной железе и резко угнетать ее функцию (М. Ф. Меркулов, 1959). Она действует, по-видимому, на различные звенья гормонального синтеза, в частности угнетает ферментные системы (цитохромоксидазу и пероксидазу), связанные с окислением ионов йода, воз можно, конкурентно замещает йод как субстрат для окислительных ферментов или вступает в реакцию с уже
образовавшимся элементарным |
йодом |
(Ж. И. Абрамо |
||
ва, 1961). |
Диэтим вводили белым |
мышам |
||
О с т р ы е опыты. |
||||
в дозе 500—3000 мг/кг |
(всего |
8 доз) |
и крысам |
в дозе |
500—4000 мг/кг (всего 6 доз). У мышей отмечено угне тение двигательной активности, дыхание редкое и прерывистое. Гибель наступала в течение 48 .часов после затравки. В картине острой интоксикации крыс преобла-
102
дали адинамия, вялость, исчезали рефлексы на звуковой раздражитель. Параметры токсичности представлены в табл. 35.
При патогистологическом исследовании в печени на блюдалась жировая дистрофия и периваскулярная вос палительная инфильтрация, в легких — очаговые крово излияния, в почках и головном мозге — застойные явле ния. типа сосудистого стаза, в селезенке — полнокровие
ивыпадение глыбок гемосидерина.
По д о с т р ы й опыт . Диэтилтиомочевину в дозе Vs ДЛ50 вводили внутрижелудочно 20 крысам еже
дневно на протяжении месяца. Спустя 19 дней от начала опыта гибель животных достигла 50% (коэффициент кумуляции 3,8), что указывает на выраженную кумуля тивную способность .изучавшегося вещества. Вес за травленных животных снизился через три недели после начала затравки до 158 + 6 г (у контрольных животных 188 + 7,6 г). Одним из проявлений, характеризующим, токсическое действие диэтилтиомочевины, было угнете ние функции центральной нервной системы. В крови под опытных крыс наблюдалось снижение содержания гемо глобина с 75 до 58% и резко выраженный лейкоцитоз с
13 4 0 0 + 1100 до 21 700 ± 2400 в 1 мм3 крови. Соотноше ние белковых фракций сыворотки крови изменилось в сторону снижения содержания альбуминов и увеличения у-глобулйнов как по сравнению с исходным уровнем, так и в сопоставлении с контрольной группой животных.
Альбумины: у подопытных животных 35,2 + |
1,8%, у конт |
|||||
рольных 41,8 ± 1, 9%, |
у-глобулины: соответственно |
|||||
29,6 |
± |
3,3% и 20,8 + 2,4%. Способность печени к синтезу |
||||
гиппуровой |
кислоты |
оказалась |
заметно |
сниженной |
||
(в |
опытной |
группе |
5,1 ±0,68 |
мг/мл, в |
контрольной |
|
10,0 |
+ |
1,3 мг/мл). |
|
|
|
|
Во |
время |
восстановительного периода изучавшиеся |
биохимические функции печени полностью нормализова лись, что указывает на обратимость наблюдавшихся функциональных изменений. Угнетающее действие ди этилтиомочевины на обмен веществ проявилось в резком снижении объема потребляемого животными кислорода
(у подопытных крыс 5,3 ± |
0,26 см3/мин/кг, |
у контроль |
||
ных |
12,8 ±0,84 см3/мин/кг) |
и выделяемого |
углекислого |
|
газа |
(в опытной группе 4,7 ± 0,4 см3/мин/кг и контроль |
|||
ной |
10,4 ± 0,75 см3/мин/кг). При |
микроскопическом |
||
исследовании внутренних |
органов |
обнаружено следую |
103
щее: в легких — отек, пневмония и участки кровоизлия ний, в печени — начальные явления жировой дистрофии, в почках— участки вакуолизации плазмы канальцев и мелкокапельное ожирение. В селезенке отмечались кровоизлияния и выпадение' гемосидерина, в остальных органах патологических изменений не было.
Известно, что в различных отраслях промышленности в последние годы нашли применение молекулярные сита, представляющие собой синтетические или природные цеолиты с различными размерами пор и обладающие вы сокой адсорбционной способностью. В резиновой промыш ленности молекулярные сита предназначены для введе ния в резиновые смеси ряда веществ с целью продле ния срока их действия. Мы провели токсикологическую оценку диэтилтиомочевины, загруженной в молекулярное сито. Предварительное токсикологическое исследование самих цеолитов показало их нетоксичность при введении в организм в максимально достижимых дозах. Белым мышам и крысам вводили диэтим, загруженный в моле кулярное сито (25% ДТМ + 75%цеолита). Каждое жи вотное получило диэтим в количестве, равном, а также превышающем среднесмертельную дозу в 3 — 4 раза. Введение подопытным животным диэтима, загруженного в молекулярное сито, не вызывало гибели животных или каких-либо проявлений интоксикации. Проведенный эксперимент показывает, что применение диЗтима в рези новой промышленности возможно лишь после загрузки его в молекулярное сито. Полученные данные свидетель ствуют о большой гигиенической целесообразности использования молекулярных сит в процессах, свя занных с применением порошкообразных токсических веществ.
Местное действие. На второй день после аппликации кожа была воспалена, отмечалась припухлость кожной складки. На третий день началось мелкочешуйчатое ше лушение эпидермиса. При повторных аппликациях на блюдалось незначительное раздражение и шелушение эпидермиса. Спустя 7 дней от начала опыта внешний вид кожи полностью нормализовался. Действие диэтилтиомо чевины на слизистую оболочку глаз сопровождалось смыканием век, инъекцией сосудов склеры, отечностью слизистой оболочки, усиленным слезотечением в течение 48 часов. Спустя три дня слизистая оболочка глаза при няла нормальный вид.
104
В ы в о д ы |
|
|
|
1. Диэтим— умеренно |
токсичное |
соединение |
(гр. |
IV А). |
кумулятивностыо, диэтим |
||
2. Обладая 'Выраженной |
|||
как алкилпроизводное тиомочевины, |
по-видимому, |
на |
капливается в щитовидной железе, угнетая ее гормоно образовательную функцию. Токсическое действие диэти-
ма |
сопровождается угнетением центральной нерв |
|
ной |
системы, |
нарушением функции печени, дейст |
вием |
на кровь, поражением почек, нарушением об |
|
мена веществ. |
|
|
3. При местном действии диэтим вызывает умеренно |
||
выраженный |
дерматит и воспалительную реакцию сли |
зистой оболочки глаз (конъюнктивит).
4. В целях предупреждения интоксикации рекомен дуется использовать диэтим, загруженный в молекуляр ное сито. Расчетная ПДК — 1 мг/м3.
ПРОИЗВОДНЫЕ МАЛЕИМИДА
В последние годы было получено большое число моно- и дималеимидов и исследовано влияние их на про цесс вулканизации смесей на основе бутадиенстирольных каучуков. Установлено, что в отличие от серы малеимиды пригодны для использования в качестве вулканизующих агентов при высоких температурах.
Предметом токсикологического изучения явилась группа производных малеимида.
Физические и химические свойства. Приведенные в табл. 36 моно- и дималеимиды представляют собой по рошкообразные соединения без запаха, растворимые D бензоле, ацетоне, спирте.
Малеимиды плохо растворяются в воде, слабых рас творах кислоты и щелочи.
Применение. Моно- и дималеимиды используются
вкачестве вулканизующих агентов в резиновых смесях на основе синтетических каучуков в количестве 2—4 весовых частей на 100 частей смеси.
Согласно данным литературы, моно- и дималеимиды
впроцессе вулканизации не подвергаются изменениям. и выделения летучих соединений при этом не наблюда ется (Г. А. Блох, М. А. Вальковская, 1968).
105
Основные физико-химические свойства моно- и дималеимидов
Химическое
наименование
N-орто-хлорфепилма- леимид (ОХФМ)
N-пара-хлорфанилма- леимид (ПХФМ) -
N-пара-этоксифенил- малеимид (ЭФМ)
N.Na-мета-фенилен-
дималеимид (МФДМ)
Метилен-бис-N- карбомилмалеимид (МБКМ)
Эмпирическая
формула
C,0 HbO2 NC1
Cl0 HeO2NCl
C,2 H n03N
CuHe04N2
CnH80eN4
Ди-тио-бис(М-фе- C,2 HieO<N2 S2
нилмалеимид) (ДТФМ)
|
|
Структурная формула |
|
||||
нс — со |
|
|
С1 |
|
|
|
|
|
-\г- ч |
|
|
|
|||
II |
> |
|
|
|
|||
НС — со |
|
|
|
||||
НС — со |
|
|
|
^ |
^ С |
|
|
II |
> |
ч |
|
1 |
|||
НС — со |
|
|
|
|
|||
НС — со |
|
|
|
^ |
---ОС2 Н5 |
||
II |
/ |
ч |
•У |
||||
НС —со |
|
|
|
||||
НС — со |
\ |
|
|
|
|
|
|
НС — со |
> |
ч |
|
> |
|
||
|
|
|
|
N |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ОС |
|
СО |
|
|
|
|
|
I |
|
I |
|
|
НС —со |
|
|
н с = с н |
|
|||
\ |
N—СО—NH—СН2—/ |
С 0 “Ч Р |
|||||
II |
|||||||
/ N H - C O - N |
|
\ СО—СН |
|||||
НС — со |
|
||||||
НС—со \ |
|
|
s —s Ч Ч _ N / |
||||
НСII—со |
/ / N — |
1 |
|
|
|
|
Таблица 36 |
Молекуляр- |
t° плавления |
ный вес |
в °С |
207,5 |
71,5—73,0 |
207,5 |
1 1 0 |
217 |
135 |
268 |
2 0 0 |
292 180
408 145— 152
СО—СН
II
СО—СН
Токсическое действие. Принимая во внимание -воз можность гидролиза малеимидов в организме и образо вания при этом малеиновой кислоты и анилиновых ра дикалов (n-этоксианилина, о-хлоранилина, дитиоанилина и т. д.), кратко остановимся на токсических свойствах этих соединений.
Малеиновая кислота может рассматриваться как биологически активное соединение, способное реагиро вать с SH-группами (К. В. Григорьева, 1965; Уэбб, 1966), снижать фагоцитарную способность лейкоцитов, тормозить синтез аминокислот и угнетать окисление а-кетоглютаровой кислоты (Анжельский, Рогульский, 1961).
По данным М. П. Слюсарь и И. А. Черкасова (1961), Massey (1953), .малеиновая кислота может играть роль фактора, нарушающего нормальный цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса).
В патогенезе интоксикации определенную роль могут играть производные анилина, образующиеся в результа те реакции гидролиза и вызывающие картину отравле ния, сопровождающуюся гемолизом эритроцитов, появле нием базофидьиой зернистости в эритроцитах и телец Гейнца, образованием метгемоглобина.
Изучение мутагенной активности моно- и дималеимидов, проведенное в опытах на плодовой мушке дрозофи ле в Институте химической физики АН СССР под руко водством проф. И. А. Рапопорта, позволило установить, что по существующей классификации силы химических мутагенов (И. А. Рапопорт, 1966) средними мутагенами являются ПХФМ, ОХФМ, ЭФМ и ДТФМ, слабыми — МБКМ и МФДМ.
О с т р ы е о п ы т ы . ОХФМ, ПХФМ, ЭФМ, МФДМ вводили мышам в дозе от 100 до 1000 мг/кг (всего 7 доз) и крысам в дозе от 150 до 2000 мг/кг (всего 6 доз). МБКМ вводили мышам в дозе от 300 до 2000 мг/кг (все
го |
7 доз) и крысам в дозе от 500 до 2000 мг/кг (всего |
||
5 |
доз), |
ДТФМ — соответственно в дозе 500—6000 и |
|
2000—6000 мг/кг (всего 4 дозы). |
|||
|
Клинические |
проявления токсического действия |
|
ОХФМ, ПХФМ, |
ЭФМ и МФДМ наблюдались уже через |
||
30 |
минут |
после введения вещества. Животные станови |
лись вялыми и заторможенными, дыхание редким, шерсть вздыбленной. Гибель наступала в результате остановки дыхания в первые часы от момента введения вещества.
107
МБКМ вызывал гибель животных в более отдаленные сроки, в то время как ДТФМ не оказывал видимого токсического действия. Параметры острой токсичности приведены в табл. 37.
Исследование влияния моно- и дималеимидов на пе риферическую кровь показало, что ни одно из соединений
не вызывало в остром |
опыте |
увеличения |
содержания |
|||
|
|
|
|
|
Таблица 37 |
|
Среднесмертельные дозы |
моно- |
и |
дималеимидов |
при |
однократ |
|
ном введении |
в |
желудок |
|
|
|
|
Наименование вещества |
|
|
|
Доза, мг/кг |
||
|
|
мыши |
крысы |
|||
|
|
|
|
|||
N-о-хлорфеинлмалеимид (ОХФМ) |
|
|
350 |
520 |
||
N-n-хлорфенильдалеимид (ПХФМ) |
|
|
|
310 |
440 |
|
N-n-этокси-фенплмалеимид (ЭФМ) |
|
|
|
570 |
630 |
|
Метилен-бпс-М-карбомнлмалеимид (МБКМ) |
|
710 |
1420 |
|||
Ди-тно-бис (N-фенилмалеимнд) (ДТФМ) |
|
250 |
1370 |
|||
М,М-мета-фенилендималеимид (МФДМ) |
|
|||||
|
|
|
|
Таблица 38 |
||
Содержание ретикулоцитов |
у |
крыс в остром опыте |
||||
|
Количество ретикулоцитов в % |
|||||
Название вещества |
до затравки |
после затравки |
||||
|
(М±ш) |
(М±ш) |
|
|||
-ОХФМ |
36±1,73 |
46 ±2,93 |
||||
ПХФМ |
12± 1,0 |
27 ±4,46 |
||||
ЭФМ |
28±2,31 |
36 ±4,13 |
||||
МБКМ |
15±2,53 |
23±3,6 |
|
|||
МФДМ |
17±2,03 |
45 ±11,4 |
метгемоглобина или появления эритроцитов с базофильной зернистостью. Тельца Гейнца в крови не были обна ружены. Содержание гемоглобина, эритроцитов и лейко цитов также оставалось нормальным. У всех подопытных животных наблюдалось лишь увеличение числа ретику лоцитов (табл. 38).
Исследование количества свободных SH-групп в кро ви выявило снижение их содержания у животных, под
108
вергшихся острой затравке ОХФМ, ЭФМ, МФДМ и
ДТФМ (табл. 39).
Патоморфологическое исследование погибших живот ных позволило установить, что моно- и дималеимиды вызывали в органах сходные изменения, характеризую щиеся застойным полнокровием в легких, печени и поч ках. В головном мозге отмечались единичные очаговые кровоизлияния и деструкция макроглии. В селезенке наблюдались участки кровоизлияния в пульпе, гиперпла зия и атрофия лимфофолликулов.
Таблица 39
Количество SH-rpynn в крови у крыс в остром опыте
Количество SH-rpynn
Наименование вещества
N-о-хлорфенплмалеимид N-n-этокснфенилмалеймид Г^Ы'-мета-фенилен-
дималеимид Ди-тио-бис
(N-фенилмалеимид)
в опыте |
в контроле |
|
(М±ш) |
(М±ш) |
|
2683 |
±258,1 |
3863 ±233,8 |
2833 ±92,0 |
3863+233,8 |
|
2057+49,1 |
2850±55,3 |
|
2371 |
±124,0 |
2850 ±55,3 |
Особенностью токсического действия ОХФМ и ПХФМ явилось поражение желудочно-кишечного тракта, вы разившееся в появлении отечности, деструкции и лимфо идной инфильтрации слизистого и подслизистого слоев желудка и кишечника.
П о д о с т р ы й опыт. Каждое из веществ вводили внутрижелудочно 20 крысам ежедневно в течение 2 ме сяцев.
В клинической картине интоксикации преобладали такие явления, как вялость и адинамия животных. После введения ОХФМ . и ПХФМ погибло 7 животных, а МФДМ — 6 из 20, что характеризует их как вещества, обладающие кумулятивной способностью, в то время, как ЭФМ и МБКМ, вызвавшие гибель одного животного, обладают слабо выраженными кумулятивными свойства ми. Наблюдение за динамикой изменения веса Крыс по казало, что ОХФМ, ПХФМ, ЭФМ и МФДМ вызывали отчетливо выраженное отставание в привесе тела, при введении МБКМ отставания в привесе тела не на блюдали.
109