Clasificarea de toxicitate și pericol - materiale polimerice Toxicologie

Clasificarea substanțelor chimice care migrează din materiale polimerice, în funcție de toxicitate și pericolul acestora reglementează posibilitatea și sfera de aplicare a acestora, precum și punerea în scenă și prioritizarea studiul lor toxicologic. PM considerat sigur în cazul în care în cursul investigației furnizat dovezi că nu este dăunător pentru sănătatea umană atunci când sunt utilizate în cantități și forme normale.
În cazul în care evaluarea igienică a unei varietăți de toxicitate componente din plastic, t. E. Capacitatea de a provoca intoxicații, chiar și o lipsă de caracterizare. Toxicitatea este definită ca fiind unul dintre factorii de risc ce caracterizează, care, la rândul său, de asemenea, depinde de intensitatea și durata expunerii. Sub toxicitate trebuie să se înțeleagă un efect biologic care rezultă din faptul că substanța este introdusă în corp. Risc se referă la probabilitatea primirii unor astfel de substanțe în organism. Deci, materiale de construcții din PVC stabilizat cu compuși de plumb nu sunt periculoase. În același timp, introducerea de plastic fără plumb poate fi un obstacol în calea utilizării conductelor de apă realizate din acest material în alimentarea cu apă potabilă.
Pentru substanțe chimice volatile arătat o corelație strânsă între risc și greutate moleculară, precum și densitatea, indicele de refracție, punctul de fierbere și punctul de topire, presiunea vaporilor, și așa mai departe. Substanțe D. Pericol care intră oral, legată de stabilitatea lor în apă și a produselor alimentare , gravitatea mirosul și gustul proprietăților, și altele. Prin urmare, pentru evaluarea toxicologică a materialelor polimerice sanitare componente trebuie să cunoască pe lângă caracteristicile de mai sus fizico-chimice menționate ca datele privind presiune de vapori saturați la o temperatură adecvată, solubilitatea în apă, grăsimi și alcool, informații despre posibilele produse de descompunere, și conversia substanțelor în procesul de producere a materialelor polimerice sau articole din acestea.
IV Sanotsky și IP Ulanova (1975) consideră că riscul substanțelor chimice nu pot fi măsurate prin aceeași măsură, deoarece are o mulțime de parametri care o caracterizează într-o măsură mai mare sau mai mică, cu potențiale și reale părți. Aparent, toxicitatea absolută cea mai mare măsură caracterizează substanțele potențial periculoase. Substanțe periculoase (y) depinde de toxicitatea sa (T) și expunerea (E): R = f (T, E). După cum a subliniat J. Todhunter (1983), este o prevedere mai generală decât un principiu fundamental al toxicologiei, care constă în faptul că răspunsul este o funcție de doză.
Ingrediente de clasificare pentru materiale polimerice în toxicitate generală împarte toți monomeri și aditivi în 3 grupe: substanțe cu toxicitate necunoscută, non-toxic, joasa, si moderata foarte toxic. Această clasificare este aplicabilă în materie de utilizare a igienei polimerilor. Substanțele cu toxicitate necunoscută nu trebuie să fie prezent în formularea PM permis pentru utilizare. Substanțe non-toxice pot fi chemați să fie prezenți în materialul nu implică un risc pentru sănătate. Selecția lor nu poate fi controlată. Acestea sunt niște umpluturi inerte (nisip, pietriș), stabilizatori netoxici poliolefine, precum stearat de calciu și altele asemenea. D. alți aditivi sunt mici toxice, foarte toxice sau umerennotoksichnym.
Clasificarea LI Medved și colab (1968) se bazează pe raportul volatilității și posibilele efecte biologice la concentrații de saturație. Este folosit doar pentru a evalua compușii toxici și extrem de scăzută volatile.
Krasovsky GN et al (1981) a dezvoltat o clasificare a substanțelor chimice periculoase în apă.
chimicale Severitatea care migreaza din materiale polimerice, pot fi exprimate cantitativ prin formula:

unde Q - indicator cantitativ pericol, C - nivelul real al migrației substanțelor chimice din materiale polimerice (mg / l sau mg / m3). Dacă Q> 13, care migrează dintr-o substanță ar trebui interzisă utilizarea ar trebui luate măsuri pentru a reduce nivelul migrației reale (schimbare de reteta sau tehnologie). Atunci când Q = 1 migrarea substanței nu reprezintă o amenințare pentru sănătate. În cazul migrării materialului polimeric mai mulți compuși pentru a evalua acțiunea combinată utilizată formula Averianova:

În cazul în care cantitatea Q de substanțe care migrează din ea nu depășește 1, materialul poate fi considerat inofensiv.
Expresia cantitativă a pericolelor care migrează de la un Q-cele mai mari mase plastice chimice vor identifica componentele PM, care necesită studiu de prioritate sau excluderea din formulări. Expresia cantitativă a pericolului substanței trebuie obținută la o evaluare toxicologică a compușilor asupra așa-numitului component principal. În acest caz, în cazul în care un amestec de substanțe chimice prezintă o compoziție relativ constantă a componentei pentru care Q magnitudine cu 1-2 ordine de mărime Q pentru alte substanțe, este necesar să se stabilească un compus standard de plumb și să-l utilizați pentru a evalua amestec ca întreg.
Efectul substanțelor toxice în mare măsură depinde de concentrația sau doza-l în țesuturi și organe ale unui organism viu. In acest efect toxic datorat fie materia primă, sau produsele sale de conversie (metabolizarea sau descompunere).
Aceleași produse chimice la diferite moduri de a intra în organism poate provoca efecte diferite. Acest lucru se explică prin diferențele în natura și rata absorbției prin alveolelor, piele sau mucoase conversie digestiv specificitate canal cochilie și distribuția xenobioticelor.
Pentru a evita erorile în evaluarea cantităților admisibile ale aceleași substanțe care intră în diferite moduri, GA Voytenko și colaboratorii (1984) a propus utilizarea coeficientului oro- inhalare (K):

în cazul în care Dor. și Ding. - doza isoefficiency stabilită în anumite (standard), în condițiile experimentale. factor inhalată indică de câte ori toxicitatea prin inhalare a mai mare (sau mai mică) decât orală. Coeficienții pot fi instalate pe o ucidere, iar nivelul de prag.
Concentrația substanței (C), în aer poate fi convertită în expunerea de doză Ding. (Mg / kg) care vine de inhalare prin formula Flury:
unde t - Expunere (min), volumul respirator minut V (m3 / min), g - greutate corporală (kg).   

Utilizarea K permite cuantificarea gradului de diferență în toxicitatea substanțelor care intră și inhalare orală, și să ia în considerare la construirea de standarde complexe de normalizare și sisteme coerente substanțe specifice în diferite medii.
Ingrediente PM care migrează în mediu, în funcție de tipul de produse folosite, pe baza acestora pot fi ingerate pe cale orală, prin inhalare, și (rar) absorbit prin piele. Distribuția substanțelor chimice în organism depinde de capacitatea lor de a trece prin membrana semipermeabilă. Grosimea membranei este de obicei 50-100 A, se compune din trei straturi: doua straturi lipidice monomoleculare pe ambele fețe sunt situate pe un strat proteic monomolecular (A. Albert, 1971). Pe drumul lor în produsele chimice fluxul sanguin pătrunde printr-una sau mai multe membrane semipermeabile (digestiv epiteliului canalului sau a căilor respiratorii, epidermă pielii). permeabilitatea membranei depinde de mai mulți factori, inclusiv dimensiunea porilor apei, potențialul electric, proprietățile fizico-chimice ale permeant, gradul său de ionizare, și solubilitatea lipidelor.
După absorbția substanței din sânge cad în diferite țesuturi. Rata de absorbție reflectă concentrația în plasmă la momente diferite după expunere.
Substanță, prins în stomac, expus conținutul său de acid, au primit hrană și bacterii tubului digestiv. Acești factori pot contribui la producerea de material care intră în celălalt stat, creșterea sau descreșterea în activitatea sa biologică.
Substanțele pot fi absorbite în orice departament al canalului alimentar, dar absorbția din cauza suprafeței mari și alimentarea cu sânge bogat cea mai intensă are loc în intestinul subțire. Absorbția orală este minimă, dar substanțele absorbite intra în fluxul sanguin, ocolind conversia are loc în ficat. Bypass ficatul ca substanțe care se încadrează de la produsele alimentare la calea canalului limfatic. strat parietal de apă în intestine limitează xenobioticelor de contact ingerat cu alimente, cu intestin epiteliului membranei plasmatice. In xenobioticelor difuzie pasivă în celulele epiteliale afectează substanțele lipidofilnost, capacitatea lor de a ionizarea și proteinele de legare. Capacitatea proceselor de biotransformare xenobiotice care acționează asupra translocarea lor în continuare.
Volatilele clădire, îmbrăcăminte și încălțăminte materiale polimerice în corpul primește prin intermediul sistemului respirator. Legile penetrării lor descrise de ID Gadaskinoy și VA Filov (1971), A. Golubev și colab (1973), NA Tolokontsevo (1976), Teorell (1937) `, Levi a. Gihaldi (1972), Gehring și colab (1976).
Substanțele primite din aerul inhalat în organism rapid în sânge, fără a fi supus unor transformări semnificative.
Multe migrează din materiale plastice pot fi absorbite în organism prin piele (in special in contact direct cu îmbrăcăminte sau încălțăminte materiale, curele de ceas, decorațiuni și așa mai departe.). N. V. Lazarev (1938) constată că substanțele efect lipoidorastvorimye-cutanate resorbție poseda chiar într-o mică măsură, solubilă în apă. Componente din plastic pot pătrunde în organism prin epiderma, foliculii de par, glandele sebacee sau conductele glandelor sudoripare. Mai permeabile la substanțe toxice pielea de pe suprafața interioară a brațelor și a coapselor, inghinale, organele genitale ale pielii, piept și abdomen. Deoarece YI Kundiev (1975), pielea umană datorită grosimii mari a stratului cornos, lungimea și Tortuozitatea conductele glandelor mai puțin permeabile, comparativ cu pielea animalelor de laborator. În funcție de gradul de permeabilitate a pielii umane închide pielea de porci.
Pătrunderea substanțelor chimice prin piele - un proces pasiv, care este definit prin proprietățile lor fizico-chimice. Se crede că lipsa unei enzime sistem organizat în piele confirmă punctul de vedere imposibilitatea transportului activ de substante prin membrana multi-strat de piele.
Solubil în lipoizi chimice pătrund în toate părțile corpului și se poate acumula în țesuturi lipide bogate. În diferite părți ale corpului pot să apară depot (clustere) penetrat compuși străini. Un astfel de depozit în anumite condiții (de post starea de stres) pot elibera substanțe toxice în fluxul sanguin. Deoarece componentele sunt prezentate substanțe PM ale diferitelor clase chimice, distribuția lor poate fi atât uniformă și pentru a preveni acumularea în diferite organe și țesuturi. Distribuția substanței în organism depinde de doza primită, determinarea concentrației în plasmă. De o mare importanță sunt viteza fluxului sanguin în diferite țesuturi, precum și capacitatea de rată a unei substanțe de a penetra membrana celulelor și prezența siturilor pe fond de legare. produse chimice străin leagă reversibil de substraturi, cum ar fi albumină, globulină, hemoglobină, mucopolizaharide, nucleoproteine ​​și fosfolipide.
Odată ce substanțele ingerate pot fi de ieșire sub formă nemodificată, sub formă de conjugate sau a metaboliților pornind substanței sau a metaboliților săi. Principala cale de excreție - în urină și bilă, apoi - cu aerul expirat, sudoare, saliva, laptele și glandele secreție canalul alimentar.
Metabolismul xenobioticelor ruleaza cele mai aceleasi moduri in care sunt metabolizate de natural pentru a corpului. În unele cazuri, transformări chimice în organism conduce la formarea de compuși toxici mai mult original (sinteza letală).
Termenul „transformare metabolică“ sau „biotransformare“ se înțelege procesele de transformare a substanțelor chimice străine în organism la altul (altele) conexiune - metabolit. Biotransformare obicei duce la formarea de compuși polari și solubili în apă, care pot fi excretate rapid. Unii compuși chimici (metale, acizi și baze puternice) nu sufere o transformare metabolică. După cum sa menționat deja, procesele de transformare metabolică apar în principal în ficat și sunt catalizate de enzimele într-o solubilă, mitocondriale și microzomale fracțiuni de celule. În metabolismul xenobioticelor și joacă rolul altor organisme, precum microflorei intestinale.
Cunoscute în prezent patru grupe majore de reacții, catalizate de enzime reacții biochimice: oxidare, reducere, hidroliză reacție, reacția de sinteză.
Potrivit lui D. Park (1975), oxidarea enzimelor microzomale includ o gamă largă de reacții care pot fi reduse la un mecanism comun - hidroxilarea:

Pentru aceste reacții necesită reducerea NADFN2 coenzima și oxigen. Restabilirea enzimelor hepatice microzomale și supus azotsoedineniya nitro aromatic și amine. Esterii și amidele sunt hidrolizate cu deesterificarea și dezaminare ulterioare.
Conjugarea - o biosinteză, în care xenobioticelor sau metaboliții acestora sunt conectate cu substraturi endogene ușor accesibile (acid glucuronic, sulfat, acetil, metil, glicină), având ca rezultat formarea unui compus mai polar, mai puțin lipide solubile și, prin urmare, mai ușor eliberat din organism.
Dezvoltarea Hemobiokinetiki în ultimii 10-20 de ani, și-a extins cunoștințele noastre despre acțiunea biologică a substanțelor chimice. Anterior, atenția cercetătorilor se concentrează în principal pe manifestarea proprietăților biologice specifice ale xenobioticelor, precum și mecanismele de acțiune. Studiul acestor mecanisme se realizează la diferite niveluri - fiziologice, biochimice, moleculare și electroni biologice. Acesta este utilizat de obicei în sistemul in vitro. Hemobiokinetika a spus zona unită. Trecerea xenobiotice în momentul în care organismul poate fi baza unor studii ale mecanismului său de acțiune. Mai jos sunt câteva detalii despre transformările din corpul principalilor monomeri și plastifianți, care sunt poluanți atmosferici, apă și alimente.
Se crede că, clorura de vinil în sine nu este cancerigenă și carcinogena are în primul rând un produs al hloretilenoksid sale bioactivare metabolic, care face obiectul unor transformări ulterioare în organism. Cu toate acestea, nu este clar dacă acest produs este singurul metabolit carcinogen al clorurii de vinil (N. Antweiler, 1976). H. Bartsch și colab (1976) consideră că metaboliții de clorură de vinil sunt formate prin acțiunea enzimelor microzomale (oxidaze). Această proprietate are, de asemenea, un 2-cloracetaldehidă. In metabolismul animalelor mici de substanțe chimice, de obicei, este mai rapid decât mai mare, rezultând o acumulare mai rapidă a metaboliților de clorură de vinil carcinogen și crește riscul de angiosarcomul a ficatului, comparativ cu omul.
Prezența acrilamida într-un vinil radical poate reacționa cu grupări nucleofile. Acrilamida interacționează cu glutation și glutation inhibă B-transferază în ficat și creier de șobolani (R. Dixit și colab., 1982). Produsele metabolice majore de acrilonitril sunt, în conformitate cu M. Lambotte-Vandepaer și colab (1985), acid tiocianat și gidroksietilmerkapturovaya. Butadiena în microzomi de ficat este metabolizat la butadienoksida care este apoi transformat în microzomi epoksigidrolazami 3-butan-1,2-diol (E. Malvoisin, M. Roberfroid, 1982).
Bisfenolul pot fi recuperate din organism în formă nemodificată în urină și fecale, precum și glucuronoconjugați. De asemenea, este capabil să parțial convertiți în fenoli, crescând concentrația acestora în urină sub formă liberă și legat (VN Fedyanina, 1968). Un alt monomer de rășini epoxidice - epiclorhidrină în sucul gastric intră clorhidrina. Principalii metaboliți în urină - p-hlormolochnaya si acid oxalic (J. Fakhowri, K. A. Jones, 1979).
După administrarea intraperitoneală la șobolani caprolactam derivată parțial nemodificată, parțial sub formă de acid 2-aminocaproic. Iepurii sunt metabolizate aproape complet caprolactamă (M. W. Goldblatt și colab., 1954). monooxigenazică Stiren sub microzomi hepatici influenta transformate in stiren. Metabolism curge de la fenilglikolya la acid mandelic. În acest caz, de asemenea, format din 4-vinilfenol și 1- sau 2-feniletanol. Stiren conjugați cu glutation sintetizat, conducând la eliberarea de diferiți metaboliți, inclusiv glucuronide tip (KS Leibman, 1975). Șobolanii stirenici excretat în aerul expirat într-o formă nemodificată. Atunci când sunt expuse la o concentrație de 3 mg / l de rata excreției stiren proporțională cu concentrația de sânge și același pentru șobolan și uman. La concentrații mari (5 mg / l), rata și natura diferită hașurarea sale, ceea ce exclude posibilitatea de a transfera date de la animale la om (F. K. Dietz și colab., 1983).

metacrilat de metil este hidrolizat în organism, formând acid metacrilic, care este apoi oxidat la H20 și C02 (N. Bratt, D. E. Hathuay 1977).
Fenol și produsele sale de oxidare sunt excretate rapid în urină, în principal, în starea legat. Urina poate conține n-cresol, fenol, urme de rezorcină, hidrochinonă și altele. Sub influența unor doze toxice de fenol procedee de legare sunt rupte și excreția acestuia din organism.
Studierea metabolismul unor plastifianți ftalat. Principalii metaboliți ai dibutilftalat - acid ftalic, monobutilftalat, mono (3-hidroxibutil) ftalat, mono (4-hidroxibutil) ftalat. La șobolanii tratați cu ftalat de dibutil alimentar (1 g / kg dietă) timp de 3 luni, nu a marcat acumulare în țesuturi de plastifiant și a metaboliților săi. Cu toate acestea, în conformitate cu J. R. Jager, R. J. Rubin (1970), dibutilftalat este hidrolizat în organism și nu poate fi acumulat pe deplin în principal în sânge și plămâni.
Doar 35-40% din absorbit în DOP canalul alimentar, deoarece hidroliza acestuia pornește încet. După alții, dioctilftalat rapid hidrolizat de lipazei pancreatice pentru a forma monooktilftalata. După cum a subliniat R. V. Petersen și colab (1975), toxicitate plastifiant determinat toxicitatea metabolitului său, care este de aproape cinci ori mai toxic decât diesterului. Monooktilftalat supus ulterior la oxidare în ficat (P. W. Albro și colab., 1973).
Potrivit lui W. M. Kluwe (1982), di (2-etilhexil) ftalat poate fi hidrolizat in intestin la alcoolul corespunzător. esteri cu catenă scurtă (dimetil ftalat) poate fi de ieșire sub formă nemodificată sau hidrolizat la acidul ftalic.
Atunci cand este aplicat pe piele de 1,5 g / kg de ftalat de dimetil în sânge și urină de șobolani a găsit monometilftalat, ftalic și acid benzoic, și formaldehidă (J. T. Surin și colab., 1984). Atunci când este administrat de metaboliți urinari tributil intraperitoneale identificați fosfor 12, dintre care cele mai importante sunt fosfat dibutil, fosfat de butil, butil-bis (3-hidroxibutil) fosfat (T. Suzuki și colab., 1984).
J. Park (1975) subliniază pericolul unei astfel de producții sintetice de compuși toxici, a căror structură nu poate corespunde oricărui mecanism enzimatic și, prin urmare, ele nu vor fi inactivat.
Unională Conferința de la înființarea Toxicologie (1980) 1 Unional Congresul de Toxicologie (1986), cele mai importante probleme teoretice și practice au fost formulate cu care se confruntă toxicologie, inclusiv PM toxicologie, și determinarea perspectivele de dezvoltare a acesteia:

1. asigurarea condițiilor favorabile de producție și de utilizare a produselor chimice;
2. înlocuirea substanțelor și materialelor cu mai puțin periculoase sau bezopasnymi- dacă nu puteți înlocui periculoase - restricțiile sanitare cu privire la conținutul lor în mediu;
3. dezvoltarea și îmbunătățirea criteriilor de pericol teoretic, conceptul de standarde dinamice și conceptul legate de acțiuni de prag, principiile diferențierii de adaptare și de compensare a proceselor patologice care au loc în timpul studiului vozdeystvii- chimică a mișcării și de transformare a substanțelor nocive în organism și mediul înconjurător, în vederea elaborării unor măsuri preventive în continuare;
4. adâncitură efect toxic al studiilor regularități pe corp, relația intimă a substanțelor chimice cu structurile și funcțiile aferente pentru determinarea dependenței de concentrare (doză) fie timpul - pentru dezvoltarea nivelurilor sigure de expunere sistem efect prezicere, ajustarea acestora;
5. accelerarea suplimentară a studiilor toxicologice privind stabilirea standardelor sanitare, menținând în același timp fiabilitatea. Îmbunătățirea principiilor și metodelor pentru studiul acțiunii combinate, integrate, combinate chimice a factorilor de mediu, acțiuni secvențiale, intermitente în justificarea sarcinii maxime întregul set de factori externi;
6. îmbunătățirea modelelor biologice și metode de cercetare.