Мутагенни ефекти - токсикология полимерни материали

Мутагенни ефекти на PM и неговите компоненти. Сред тези, които се използват в съвременната химическа технология значителен дял принадлежи на съединения засяга наследствен апарат на животни и хора. Днес можем да кажем със сигурност, че след йонизиращо лъчение, химични мутагени - основна заплаха за генофонда. Според чужди автори, 6% новородени генетични дефекти са открити и при 0,6% - 6% хромозомни anomalii- мъртвородени и 50% от спонтанни аборти, причинени от хромозомни аномалии.
Експерименталният доказателства за универсалността на проявите на химическа мутагенеза и присъствието на неговите хора. Широкото използване на различни химикали подобрява реалната опасност от промяна на наследственост.
Мутагенни ефект е значително различен от класическите проявите на интоксикация. В този случай, изложен лицето не страда, и индуцирана патология се предава от поколение на поколение. Методи за изследване на генетични изменения и тяхната оценка са значително по-различни от тези в хигиенни принципи и методи за токсичност. Много изследователи смятат, че тя все още е трудно да се изчисли и потвърди експериментални данни, за епидемиологичен надзор. Но дори и да се появи, изберете мутагенен фактор би било почти невъзможно, да не говорим за факта. че резултатите ще бъдат много късно.
Все още е трудно да се каже дали мониторинг на човешките популации ще стане едно от решенията на проблема с химическа мутагенеза. Откриването на генетични промени, особено идентифицирането на рецесивни мутации, които не могат да бъдат изразени физически в продължение на много поколения, дори и днес това е невъзможно. Много по-лесно да се изследва група лица на соматични ефекти, например, хромозомни аберации в лимфоцити на работниците, изложени на потенциални мутагени. Сложността на проблема е, че тези промени не винаги се появяват в зародишните клетки на човека (при опити с животни, той може да бъде потвърдена чрез изследване на яйцеклетките, и така нататък. Г.). На практика е много трудно да се покаже на увеличение на човешкото население на броя на мъртвородените деца, аборти и генетични промени, дължащи се на хромозомни аберации. Въпреки това, тези опити са направени (Клингер, Гласър, 1977).
Проучването на мутагенни дейността на пластмаси и изделия от тях е от голямо значение за опазване на генофонда. И това не е само за здравето на бъдещите поколения, поради натрупването на мутации в зародишни клетки, но също така и за благополучието на хората живи днес, поради възможността от предизвикване на злокачествени тумори, причинени от мутации в човешките соматични клетки. Разпространението на биосферните слаби мутагени може да донесе популации не са толкова вредни, колкото supermutagens, които са ограничени до (IA Rapoport, 1970 г.).
Генетични лезии развиват поради гена, или точкови мутации наруши структурата на ДНК и да доведат до промени в синтеза на различни протеини и enzimopaty на поява, хромозомни аномалии видими под микроскоп, промени в броя на хромозоми. Мутагенна активност се определя чрез прибавяне на ген вещество, хромозомна и геномни мутации (хромозоми нарушения). Установено е, че някои вещества предизвикват мутации във всички модел тестови системи (алкилиращи агенти), други - (. Акридинови багрила, пуринови бази, нитрити и други) представляват генетичен риск само за някои организми.
С увеличаване на дозите на мутаген се осъществява, макар и неравномерно, увеличаване на генетичен ефект се дължи на увеличаване на всички видове мутации. Въпреки това, при ниски дози и мутагенен вероятно увеличение генни мутации в голям - хромозома. Наличието на хромозомни аберации - доказателство не само възможно мутагенни, но и канцерогенни или тератогенен ефект. увреждане на хромозомата, или прекъсване на нормалното им набор може да бъде причина за смърт на плода, нарушения в развитието, наследствени заболявания.
Пряка зависимост от мутагенен ефект на някои съставки на пластмасовия материал при многократни дози и хронично излагане: етиленимин, хлоропренов (LD Katosova 1973), уретан (TI Suvalova 1972) и бензен. В други случаи, връзката може да е по-сложна. IV Sanotsky (1976) настоява за основното невъзможността за постигане на химични мутагени "рецептор" за ниско ниво на експозиция в присъствието на процеси на отстраняването на отрова от целия организъм с наличието неутрализира метаболизъм.
В момента има повече от 100 биологични проучвания за откриване на мутагенен ефект. Въпреки това, като се смята, че само един тест не може да служи като надежден доказателство за опасността от генетичен ефект. Изборът на метод за изследване на мутагенната активност се определя от химическата структура на веществото, неговата биологична активност, условията на ефектите върху хората, естество и степен на популациите изложени. Няма универсални система тест, с помощта на които може да са били без големи разходи на енергия, време и пари, за да се идентифицират основните видове генетично увреждане.
Стойността на информацията, получена от използването на някои системи за изпитване, се определя от следните характеристики:
а) степента на генетични и метаболитни сходство с chelovekom-
б) ширината на спектъра на записаната генетичен povrezhdeniy-
в) възможността за екстраполиране на открити в соматични клетки в мейоза клетки ефекти.
Много учени (S. Auerbach, 1979- В. J. Kilbey и сътр., 1981) се счита доста Drosophila тестова система, подходяща за скрининг. Особената роля на плодова мушица е, че той е еукариотна организъм с типична еукариотна hromosomami- при тестване с помощта на секс и не соматична, както и в много други системи за kletki всички свързани с пола мутации са ядрени отлетя. Въпреки това, през последните години, не Drosophila и микробни тестове най-широко, като са подходящи за скрининг на голям брой съединения. За откриване на мутагени в храната и околната среда е широко използван тест на Ames. Този и други тестове микробната активност позволяват изследване на сложни смеси, по-специално, комплекс от вещества, които мигрират от полимерни материали, за да се идентифицира след мутагенен компонент чрез фракциониране. Но Ames тест система все още не е напълно стандартизирана.
Проучване на мутагенната активност на четири мономери, стирен, бутадиен, акрилонитрил и винил хлорид, F. Pancelet сътр (1980) установяват, че желания ефект зависи от експерименталните условия, в присъствието или отсъствието на система за метаболитно активиране, както и от индуктор микрозомите използвани за предварителна обработка животни. Въпреки това, по същество не микробни тестове позволяват трансфер директно данни и не може да се определи прага на дозата на мутагени и канцерогени в бозайници, които са необходими като основа за хигиенна среда на токсични вещества (NP Dubinin, 1977).
При токсикологични изследвания са широко използвани цитогенетични методи. На култура на клетки на бозайник е възможно да се идентифицират директен и обратен генни мутации, транслокации, заличавания, дублиране, неразделяне. Най-удобно за анализ на клетки хромозомни аберации костен мозък и периферни кръвни лимфоцити. Тест специфичен локус в мишки е очевидно само за откриване на точкови мутации в зародишните клетки на бозайника. Но с помощта на цитогенетични методи не може да идентифицира генни мутации, тъй като промени в клетъчната ДНК не може да се види под микроскоп
Генетични изследвания в тъканна култура (бели кръвни клетки, и др.) Са свързани с риск от overdiagnosis поради липса на защитни системи в култура тъкан, типични за целия организъм (Brusick, 1977). Едновременно да разгледа възможността за образуване на тялото по време на биотрансформацията на нови, по-активни от родителя, съединенията.
Както беше Бочков NP (1972), екстраполация на данните, получени от соматични клетки на ембрион трудно поради потенциалната бариера за навлизане на наличието на определени вещества в тестисите. Следователно, ин виво проучвания са най-подходящи за решаване на хигиенни проблеми Така генетични генетичен компонент оценка полимерни материали трябва да носи при дози и концентрации, причинени действителните нива на миграция в околната среда. Изследванията трябва да се провежда на зародишните клетки - носител на генетичната информация. Те са по-чувствителни към химикали от клетки на костен мозък (Малашенко AM, и др., 1981)
Най-малко проучен въпрос е възможно нивото на екстраполиране на данни на различни експериментални модели, по-близо или по-нататък, отделени от човешкото тяло по пътя на еволюционното развитие. Необходимостта от научна обосновка на този вид екстраполация стимулира сравнителни изследвания на мутагенеза, продължаващите проблеми в работата с хигиената. Въпреки това, както Все още няма експериментално доказани правила за екстраполация от един вид в друг, с соматичните клетки на пола, с хромозомни аберации в генетични мутации (NP Бочков, 1981). За момента натрупаната експериментални данни за изследване на химически мутагенеза, поради влиянието на различните мономери, използвани в синтеза на пластмаси и могат да мигрират от тях, замърсяващи въздуха, водата и храни. Според Sanotskomu IV и V. Фоменко (1979), чрез инхалация е открит мутагенен ефект хлоропренов - 0.13 мг / м3, етиленимин - 0,8 мг / m3, уретан - 0,1 мг / m3.
Винил хлорид, бутадиен (С Мустер и сътр., 1980), изопрен проявяват активност в тестове на mikroorganizmah- епихлорохидрин - в експерименти на Drosophila, растения, микроорганизми и бозайници (костно-мозъчни клетки, доминиращ метод lethals чаша поле и други-B . Ya Ekshtat GK Исаков, 1969 Бочков Н. и др., 1976). Според Bokanevoy SA (1980), прагова концентрация във въздуха на мутагенен ефект (цитогенетичен анализ) - 1 мг / м3.
Етиленимин - най-мощният химически мутаген. Ефект монтиран на микроорганизми, насекоми, култура на клетки от костен мозък на бозайници (части dominatnyh) за култура на човешки клетки (NP Бочков и сътр., 1975). Няма данни за генетичната активност на стирен противоречива. Проучванията при Drosophila са дали отрицателен резултат (VO Sheftel, LA Shkvarov, 1966). Въпреки това, мономерът показва мутагенна активност след метаболитно активиране. Под влияние на моно-оксигеназите микрозомален черния дроб и други органи, образувани стирен с висока генетична активност в Drosophila, мая, китайски хамстер и човешки ин витро. Повишена честота на хромозомни аберации и сестра хроматидни обмен на култивирани човешки лимфоцити. Когато се прилага 1 / 1000-1 / 10 LD50 на бели плъхове крезоли открива хромозомни аберации (BJ Ekshtat GK Исаков, 1969).
Формалдехидът е генетично активен в експерименти с Drosophila, но неговите мутагенни реакции при бозайници не се открива (Bosler А. и сътр., 1985). Хлоропрен мутагенно действие бяха установени чрез метаболитни вещества активиране при животни, чрез метода на доминиращите части (BS Fichidzhyan и др, 1978). - на бозайник и човешка клетъчна култура (NP Бочков и др, 1975)..
Акриламид е структурно подобен на този на акрилонитрил и винил хлорид. Той причинява dominatnye летални мутации на местообитанията на края сперматиди и началото на сперматозоиди (М. D. Sheldy и сътр., 1986). В същото време, според А. KnAAPO и сътр. (1984), мономерът не показва мутагенна активност в Drosophila, при теста на Ames, в теста за генна мутация в миши лимфомни клетки. Генетичната ефект на бутадиен в човешки зародишни клетки описано S. Rosenthal (1985).
Според Norppa Н. и др (1985), винил ацетат е мощен индуктор на хромозомно увреждане и сестра хроматидни обмен на клетки на бозайници. Продуктите преобразуване (ацеталдехид) в култура от лимфоцити води до същия ефект цитогенетичен като винил ацетат.
Капролактам не показва мутагенна активност в теста на Ames и култура на клетки на китайски хамстер (I. Kuroda и сътр., 1983).
Toluenediisocyanate показва мутагенна активност в теста на Ames. Продукти превръщането им във вода (diaminotoluileny) имат генетичен ефект в култура на клетките на черния дроб и плъхове (G. Swenberg, 1985).
Експериментално установено мутагенна активност в различни системи за изпитване на редица амино съединения, които могат да мигрират от пластмасата в околната среда. По този начин, генетичната активност етиламин, триетаноламин и хексаметилентетрамин идентифицирани в Drosophila (NP Dubinin, 1970), етилендиамин и триетилентетрамин - в теста на Ames (A. Hedenstedt, 1978- J. Е. Hulla, 1981) - диметиламин мутагенен ефект - от мишки (М. A. Friedman и сътр., 1973). Според С Auerbach (1978), хидроксиламин причинява прекъсвания в хромозомите на бозайници. Когато се прилага към мишки от средната доза органокалаено PVC стабилизатор (butilolovatrilaurata оксид и bistributilolova) NN Беляев сътр (1976) наблюдавани цитогенетичен ефекти в клетки от костен мозък. Слаба мутаген е барий. При дози от 0.05-0.5 мг / кг, че увеличава броя на хромозомни аберации (Krasovskiy GN и сътр., 1980). Цинк дози предизвикват генетични промени в mlekopitayuschih- 5 мг / кг (6 месеца) и 100 мг / кг (1 MeS- Merkureva V. R. и др., 1979). В гризачи соматична клетъчна култура е маркиран високо цитогенетичен ефект на шествалентен хром. Тривалентна хром има ниска активност. Хромови съединения са в състояние да индуцира не само хромозомата, но генна мутация. Във всички случаи най-активните съединения на шествалентен хром. Според S. P. Флесел (1978), хром, мед, желязо и олово - мутагени за бактерии и фаги. Съединенията от алуминий, калай, кадмий, мед и олово предизвиква хромозомни аберации или разстройства на делящите се клетки в животни и хора. Въпреки че, както е посочено по-горе, някои метали са способни да предизвикат генетична промяна в човешки клетки, които не са получени данни за възможните ефекти на тези генетични наследство човек. Основан генетичната активност на някои от разтворителите, използвани в синтеза на пластмаси. Така открита активност цитогенетичен циклохексанон в култивирани човешки левкоцитен концентрация в културалната среда 0,005-0,1 мг / л (VD Dyshlovoy и сътр., 1981).
Вещество показва мутагенна активност в теста на Ames. Генетичната ефект се открива чрез инхалация да PDK-11.5 ниво мг / m3 (IV Sanotsky, VN Фоменко, 1979). Толуен удължено вдишване предизвиква хромозомни аберации. Мутагенни свойства дихлороетан монтирани на микроорганизми (Н. Rannung, С Ramel, 1978).
Диметилацетамид вдишване при концентрация от 20 мг / m3 има мутагенна активност (IV Sandtsky, VN Фоменко, 1979). Диметилформамид в теста на Ames, не показва мутагенна активност, също не предизвиква хромозомни аберации ин витро в лимфоцити от човешка периферна кръв, сестра хроматидни обмени и микроядра в клетки на костен
мозъка на мишки ин виво (0,2-2000,0 мг / kg- I. L. Antoine и сътр., 1983).
Мутагенни компоненти притежават някои каучуци. LV Somes и Pilinsky MA (1967) в левкоцитна култура човешки показа активност tsimata. Приложението на 50 мг / кг тиурам EF продължение на 2.5 месеца имат слаб мутагенен ефект на соматични и зародишни клетки на бял плъх (NV Horoshilova, 1979). Подпрагова този ефект е доза от 5 мг / кг. А тиурам вулканизация ускорител (TMTD) използва като пестицид, не показва мутагенен ефект при експерименти на Drosophila. В същото време, A. J. пиле и MA Pilinsky намерено повишена честота на хромозомни аберации в клетки от костен мозък на мишки, изложени на това лекарство. Освен това, с помощта на цитогенетичен анализ показва значително увеличение на броя на анормалните клетки в кръвта на работниците, изложени на TMTD за 1-10 години. Ove G. Бек и В. (1979) показва, че концентрацията на ацеталдехид в 2,5-15 мг / л за индуциране сестра обмен хроматиди в клетки на китайски хамстер ин витро. SE Александров и VS Zhurkov (1983) идентифицирани повече от две-кратно увеличение на честотата на клетките с отклонения в работници периферни кръвни лимфоцити гумено-технологично производство в сравнение с контролната група, която, според авторите, свързани с излагане на ускорители вулканизация.

Има доказателства за мутагенна активност и други компоненти на полимерните материали. VO Sheftel сътр (1976) намери мутагенен ефект на изопропилбензол хидропероксид в бозайници (метод доминиращи lethals) и Drosophila. Мутагенност трибутил инсталиран на микроорганизми (A. 3. Gafieva, VA Chudina 1986) ацеталдехид - в клетки от яйчник на китайски хамстер (W. Au, Е. М. Бадр, 1979). I. Sbrana, N. Loprieno (1985) чрез интраперитонеално инжектиране на-fenilindiamina установено увеличаване на процента на хромозомни аберации в клетки от костен мозък на мишки и култивирани човешки лимфоцити.
Мутагенни ефект върху микроорганизмите проявяват някои минерални масла, метилен, метилен дихлорид, толуен диизоцианат и хидразин резорцинол и Drosophila - хидразин и етилен гликол.                                                  
В проучването на мутагенна активност в различни системи за изпитване отрицателните резултати, получени при изследването на полимер следните компоненти материали- винил ацетат, винилиден хлорид, vinilmetiladipata, дибутил себакат, диметил фталат, дибутил фталат, диоктил фталат, диетаноламин, oktabrombifenila, меламин, етаноламин, триетил цитрат, акрилонитрил, цинк, кобалт, диметил , бутил, бензоил пероксид.