Класификация на токсичност и опасност - токсикология полимерни материали

Класификация на химикали мигриращи от полимерни материали, според тяхната токсичност и опасност регулира възможността и обхвата на тяхното прилагане, както и постановка и приоритет им токсикологично проучване. PM смята за безопасен, ако в хода на разследването доказателства при условие, че тя не е вредно за човешкото здраве, когато се използва в нормални количества и форми.
Когато хигиенна оценка на различни пластмасови компоненти токсичност, т. Е. способността да предизвика отравяне, въпреки липсата на характеризиране. Токсичността се определя като един от факторите, характеризиращи риск, което от своя страна зависи от интензивността и продължителността на излагане. Съгласно токсичност трябва да се разбира биологичен ефект в резултат на факта, че веществото се въвежда в тялото. Риска се отнася до вероятността за получаване на такива вещества в тялото. Така, PVC строителни материали, стабилизирани с оловни съединения не са опасни. В същото време, въвеждането на безоловен пластмаса може да бъде пречка за използването на водните тръби, изработени от този материал в снабдяването с питейна вода.
За летливи химикали показан тясна връзка между риск и молекулно тегло, както и плътност, индекс на пречупване, точка на кипене и точка на топене, парно налягане, и така нататък. D. опастност вещества, които влизат орално, свързани с тяхната стабилност във водата и храната , тежестта на мирис и вкус свойства и др. Следователно, за оценка на токсичността на санитарно-компонент полимерни материали трябва да знае, освен посочените по-горе физико-химичните характеристики като данни за наситен парно налягане при подходяща температура, разтворимост във вода, мазнини и алкохол, информация за възможните продукти на разпадане, и превръщане на вещества в процеса на производство на полимерни материали или изделия от тях.
IV Sanotsky и IP Уланова (1975) смятат, че рискът от химични вещества не може да бъде измерена чрез същата мярка, тъй като има много параметри, които го характеризират в по-голяма или по-малка степен с потенциални и реални партии. Очевидно е, че абсолютната токсичността за най-голяма степен характеризира потенциално опасни вещества. Опасни вещества (Y) зависи от неговата токсичност (Т) и експозицията (Е): R = е (Т, Е). Както бе посочено от J. Todhunter (1983), е по-обща разпоредба от основен принцип на токсичност, която се състои в това, че отговорът е функция от дозата.
Класификация съставки за полимерни материали в обща токсичност разделя всички мономери и добавки в 3 групи: вещества с неизвестен токсичност, нетоксичен, ниска, умерена и висока токсичност. Тази класификация се прилага в областта на хигиената на използване на полимери. Вещества с неизвестна токсичност не трябва да присъстват в състава PM разрешени за употреба. Не-токсични вещества могат да бъдат наречени да присъства в материала не води до риск за здравето. Техният избор не може да се контролира. Това са някои инертни пълнители (пясък, чакъл), нетоксични стабилизатори на полиолефини, както и калциев стеарат и други подобни. Г. други добавки са ниски токсични, силно токсични или umerennotoksichnym.
Класификация на LI Medved сътр (1968) се основава на съотношението на нестабилност и възможни биологични ефекти при концентрация на насищане. Той се използва само за оценка на изключително токсични и ниско-летливи съединения.
Krasovsky GN сътр (1981) разработи класификацията на опасни химикали във водата.
Тежест С химикали мигриращи от полимерни материали, могат да бъдат изразени количествено чрез формулата:

където Q - индикатор количествен опасност, С - действителното ниво на миграция на химически вещества от полимерни материали (мг / л или мг / m3). Ако Q> 13:00, която мигрира от дадено вещество трябва да бъде забранено да се използва трябва да се вземат всички мерки, за да се намали нивото на реалната миграция (промяна на рецепта или технология). Когато Q = 1 вещество миграция не е заплаха за здравето. В случай на миграция на полимер материал няколко съединения за оценка на комбинираното действие използва Averianova формула:

Ако количество Q от вещества, които мигрират от нея не надвишава 1, материалът може да се разглежда като безвреден.
Количественото изразяване на опасностите от мигриране от Q-големите химически пластмаси ще идентифицират компонентите на РМ, изисква приоритет проучване или изключване от съставите. Количественото изразяване на опасността от веществото трябва да бъде получена при токсикологична оценка на съединенията върху т.нар майстор компонент. В този случай, ако смес от химикали представи относително постоянен състав на компонента, за които е необходимо величината Q с 1-2 порядъка по-Q за други вещества, за да се установи стандартен водещо съединение и да я използва за оценка на сместа като цяло.
Ефектът на токсични вещества в голяма степен зависи от концентрацията или дозата в тъкани и органи на живия организъм. В този токсичен ефект, дължащ се или на изходен материал, или неговото превръщане продукти (метаболизъм или затихване).
Същите химикали в различни начина за въвеждане на организма може да предизвика различни реакции. Това се обяснява с разликите в естеството и степента на абсорбция през алвеолите, кожата или лигавицата храносмилателния канал обвивка превръщането специфичност и разпределението на ксенобиотици.
За да се избегнат грешки в оценяването на допустимите количества на същите вещества влизат различни начини, GA Voytenko и сътрудници (1984) предлагат използване на коефициент оро-инхалация (К):

където Дор. и Динг. - isoefficiency доза установено в някои (стандарт) при експерименталните условия. Инхалираният фактор показва колко пъти токсичността вдишване на по-висока (или по-ниска) от орално. Коефициентите могат да бъдат инсталирани на убийство, и нивото на прага.
Концентрацията на веществото (С) във въздуха може да се превърне в експозицията доза Дин. (Мг / кг), идващ от вдишване Flury формула:
където Т - Изложение (мин), V- дихателните минути обем (m3 / мин), г - телесно тегло (кг).   

Използване на К позволява да се определи количествено степента на разлика в токсичността на вещества, които влизат и орално инхалиране, и вземе под внимание при конструирането на сложни нормализация и последователна система стандарти специфично вещество в различни среди.
Състав PM мигриращи в околната среда, в зависимост от вида на използваните продукти, базирани на тях могат да бъдат погълнати орално, чрез инхалиране, и (рядко) абсорбира през кожата. Разпределението на химикали в организма зависи от способността им да преминават през полупропусклива мембрана. Дебелината на мембраната е обикновено 50-100 А, се състои от три слоя: две мономолекулни липидни слоеве от двете страни са разположени на мономолекулярна протеинов слой (A. Albert, 1971). По пътя си в кръвния поток химикали проникне през една или повече полупропускливи мембрани (храносмилателния канал епител на дихателните пътища или кожата, епидермиса). пропускливостта на мембраната зависи от много фактори, включително размера на порите вода, електрически потенциал, физикохимичните свойства на permeant, неговата степен на йонизация и разтворимостта липид.
След поглъщане на веществото от кръвта попадат в различни тъкани. Степента на абсорбция се отразява на концентрацията в плазмата по различно време след експозицията.
Вещество, хванати в стомаха, изложени си съдържание на киселина, получен храна и бактерии храносмилателния канал. Тези фактори могат да допринесат за вземане на входящия материал в друга държава, увеличението или намалението в неговата биологична активност.
Веществата могат да бъдат абсорбирани в който и да е отдел на стомашно-чревния тракт, но поради голямата повърхност и богато кръвоснабдяване най-интензивно се появява абсорбция в тънките черва. Оралната абсорбция е минимална, но абсорбираните вещества навлизат в кръвообращението, заобикаляйки превръщането срещащи се в черния дроб. Bypass черния дроб като вещества, попадащи от храната, към пътя за лимфен канал. Париетална слой на вода в червата ограничава ксенобиотици контактните приема с храна, с чревния епител плазмената мембрана. В пасивна дифузия ксенобиотици в епителни клетки засягат lipidofilnost вещества, тяхната способност да йонизация и свързващи протеини. Възможност за ксенобиологични биотрансформиращи процеси, действащи върху по-нататъшното им преместване.
Летливите вещества сграда, облекло и обувки полимерни материали в тялото получава чрез дихателната система. Закони на проникването им описани по ID Gadaskinoy и VA Филов (1971), A. Golubev сътр (1973), NA Tolokontsevo (1976), Teorell (1937) `, Леви а. Gihaldi (1972), Gehring сътр (1976).
Веществата, получени от вдишвания въздух в тялото бързо в кръвта, без да бъдат подложени на значителни трансформации.
Много мигриране от пластмасови материали може да се абсорбира в тялото през кожата (особено в пряк контакт с дрехи или обувки материали, каишките за часовници, декорации и така нататък.). N. V. Лазарев (1938), установи, че кожата резорбтивно ефект lipoidorastvorimye вещества притежават дори в малка степен разтворим във вода. Компоненти пластмаси могат да влязат в тялото през епидермиса, космените фоликули, мастните жлези или канали потните жлези. Повече пропусклива за токсични вещества кожата на вътрешната повърхност на ръцете и бедрата, слабините, кожни гениталиите, гърдите и корема. Както YI Kundiev (1975), човешки кожата поради големия дебелината на роговия слой, канали дължина и усуканост жлези малко пропускливи в сравнение с кожата на лабораторни животни. Според степента на пропускливост на човешка кожа затваряне на кожата на свине.
Проникването на химикали през кожата - пасивен процес, който се определя от техните физико-химични свойства. Смята се, че липсата на организирана система ензим в кожата потвърждава от гледна точка на невъзможността на активен транспорт на вещества през многослоен мембрана на кожата.
Разтворим в липоиди химикали проникне във всички части на тялото и могат да се натрупват в тъканите богати липиди. В различни части на тялото, може да се получи депо (клъстери) проникнали чужди съединения. Такова депо при определени условия (гладуване стресово състояние) могат да освобождават токсични вещества в кръвния поток. Тъй като компонентите са представени PM вещества от различни химични класове, тяхното разпределение може да бъде и двете еднакво и да се предотврати натрупване в различни органи и тъкани. Разпределението на вещество в организма зависи от дозата, получена, определяне на концентрацията му в плазмата. От голямо значение са скоростта на кръвния поток в различни тъкани, и способността на скоростта на дадено вещество да проникне в клетъчната мембрана и присъствието на свързващи сайтове на веществото. Чужди химикали обратимо се свързват с основи като албумин, глобулин, хемоглобин, мукополизахариди, нуклеопротеини и фосфолипиди.
След поглъщане вещества могат да бъдат изведени в непроменена форма, под формата на конюгати или метаболити изходно вещество или неговите метаболити. Основната екскреция път - в урината и жлъчката, а след това - с издишания въздух, пот, слюнка, мляко и хранителни канал секреция жлези.
Метаболизмът на ксенобиотици най работи по същия начин, които се метаболизират от естественото към тялото. В някои случаи, химическа трансформация в тялото да доведе до образуване на токсични съединения, повече от оригиналния (летална синтеза).
Терминът "метаболитна трансформация" или "биотрансформация" означава процес на преобразуване на чужди химикали в тялото на друг (с) свързване - метаболит. Метаболизъм обикновено води до образуването на полярни и водоразтворими съединения, които могат бързо да се отделя. Някои химични съединения (метали, силни киселини и основи) не претърпяват метаболитна трансформация. Както вече бе отбелязано, обработва метаболитна трансформация настъпи главно в черния дроб и се катализира от ензима в разтворима, митохондриални и микрозомни фракции от клетки. В метаболизма на ксенобиотици и играе ролята на други органи, както и на чревната микрофлора.
Известните понастоящем четири основни групи реакции, ензимно-катализирана биохимични реакции на окисление, редукция, хидролиза на реакцията, реакцията на синтез.
Според Д. Park (1975), окислението на микрозомни ензими включват широк спектър от реакции, които могат да бъдат намалени до общ механизъм - хидроксилиране:

За тези реакции изисква намалено коензим NADFN2 и кислород. Възстановяване на микрозомни ензими на черния дроб и се подлага ароматна нитро azotsoedineniya и амини. Естери и амиди се хидролизират с деестерификация и последващо деаминиране.
Конюгиране - на биосинтеза, където ксенобиотици или метаболити от тях са свързани с лесно достъпни ендогенни субстрати (глюкуронова киселина, сулфат, ацетил, метил, глицин), което води до образуване на по-полярния съединение, по-малко липид-разтворими и следователно по-лесно отделя от тялото.
развитие Hemobiokinetiki през последните 10-20 години е разширен нашите знания за биологичното действие на химикали. Преди това, вниманието на изследователите се фокусира основно върху проявлението на специфични биологични свойства на ксенобиотици, както и механизмите на действие. Изследването на тези механизми се провежда при различни нива - физиологични, биохимични, молекулярни и електрон-биологичното. Той обикновено се използва ин витро система. Hemobiokinetika каза обединена зона. Преминаването на ксенобиотиковия от момента, в който тялото може да бъде основа на изследвания на механизма си на действие. Показани са някои подробности за трансформациите в тялото на основните мономери и пластификатори, които са замърсители на въздуха, вода и храна.
Смята се, че винил хлорид се не е канцерогенен и канцерогенни активност е главно продукт на своята метаболитна биоактивация hloretilenoksid, което е предмет на допълнителни трансформации в тялото. Въпреки това, не е ясно дали или не този продукт е само канцерогенни метаболит на винилхлорид (Н. Antweiler, 1976). H. Bartsch и сътр (1976) откриват, че метаболити на винил хлорид, образуван от действието на микрозомни ензими (оксидази). Този имот също е с 2-хлороацеталдехид. В малко животно метаболизъм на химикали обикновено е по-бързо от по-голям, което води до по-бързо натрупване на метаболити на канцерогенни винил хлорид, и увеличава риска от ангиосарком на черния дроб в сравнение с човека.
Наличието на акриламид в винилов радикал може да взаимодейства с нуклеофилни групи. Акриламид взаимодейства с глутатион и глутатион инхибира Б-трансфераза в черния дроб и мозъка на плъхове (R. Dixit и сътр., 1982). Основните метаболитни продукти на акрилонитрил са, според М. Lambotte-Vandepaer сътр (1985), тиоцианат и gidroksietilmerkapturovaya киселина. Бутадиен в чернодробни микрозоми се метаболизира до butadienoksida който след това се трансформира в микрозоми epoksigidrolazami 3-бутан-1,2-диол (Е. Malvoisin, М. Roberfroid, 1982).
Бисфенол могат да бъдат възстановени от организма в непроменена в урината и изпражненията, както и глюкуронидите. Също така е способен на частично превърнати в феноли, увеличаване на тяхната концентрация в урината в свободна и свързана форма (VN Fedyanina, 1968). Друг мономер на епоксидни смоли - епихлорхидрин в стомашния сок влиза хлорхидрин. Основните метаболити в урината - р-hlormolochnaya и оксалова киселина (J. Fakhowri, К. A. Jones, 1979).
След интраперитонеално приложение при плъхове капролактам, получен частично непроменен, отчасти под формата на 2-аминокапронова киселина. Зайците се метаболизират почти напълно капролактам (М. W. Goldblatt и сътр., 1954). Стирол монооксигеназа при чернодробни микрозоми на влияние превърнати в стирен. Метаболизъм тече от fenilglikolya на бадемова киселина. В този случай също така оформен от 4-vinylphenol и 1- или 2-фенилетанол. Стирол синтезира конюгати с глутатион, което води до освобождаването на различни метаболити, включително глюкурониди тип (KS Leibman, 1975). Styrene плъхове екскретират в издишвания въздух в немодифицирана форма. Когато са изложени на концентрация от 3 мг / л на скоростта на екскреция стирен пропорционална на концентрацията на кръвта и същ за плъх и човек. При високи концентрации (5 мг / л), скоростта и природата на различните му люпене, което изключва възможността за прехвърляне на данни от животни, на човек (Е. К. Dietz и сътр., 1983).

Метил метакрилат се хидролизира в тялото, образуваща метакрилова киселина, който след това се окислява до С02 и Н20 (Н. Брат, D. Е. Hathuay 1977).
Фенол и неговите продукти на окисление бързо се екскретират в урината, главно в свързано състояние. Урината може да съдържа N-крезол, фенол, резорцинол следи, хидрохинон и др. Под влияние на токсични дози от фенол свързващи процеси са разбити и отделянето му от организма.
Изследвани метаболизма на някои фталатни пластификатори. Основните метаболити на дибутилфталат - фталова киселина, monobutilftalat, моно (3-хидроксибутил) фталат, моно (4-хидроксибутил) фталат. При плъхове, лекувани с фталат хранителната дибутил (1 г / кг храна) в продължение на 3 месеца, не маркиран натрупване в тъканите на пластификатор и неговите метаболити. Въпреки това, според R. J. Jager, R. J. Rubin (1970), дибутил фталат се хидролизира в организма и не може напълно да се акумулира главно в кръвта и белите дробове.
Само 35-40% от DOP абсорбира в стомашно-чревния тракт, като неговата хидролиза протича бавно. Според други, диоктилфталат бързо хидролизира чрез панкреатична липаза за образуване monooktilftalata. Както бе посочено от R. V. Petersen et Al (1975), пластификатор токсичност определя неговия метаболит токсичност, което е почти пет пъти по-токсичен от диестер. Monooktilftalat впоследствие се подлага на окисление в черния дроб (P. W. Albro и сътр., 1973).
Според W. М. Kluwe (1982), ди (2-етилхексил) фталат може да се хидролизира в червата до съответния алкохол. Къса верига естери (диметил фталат) могат да бъдат изведени в непроменена форма или хидролизира до фталова киселина.
Когато се прилага към кожата на 1,5 г / кг на диметил фталат в кръвта и урината на плъхове намерено monometilftalat, фталова и бензоена киселина и формалдехид (J. Т. Сурин и сътр., 1984). Когато се прилагат чрез интраперитонеална трибутилфосфат пикочните метаболити идентифицирани фосфор 12, на които основните са дибутил фосфат, бутил фосфат, бутил-бис (3-хидроксибутил) фосфат (Т. Suzuki и сътр., 1984).
J. Park (1975) посочва опасността от такъв синтетичен производството на токсични съединения, чиято структура не може да съответства на всеки механизъм ензимна и следователно няма да бъде инактивиран.
All-съюз конференция на основаването на Токсикология (1980) 1 All-съюз конгрес по токсикология (1986), най-важните теоретични и практически проблеми са формулирани с лице токсикология, включително токсикология PM, и определяне на перспективите за неговото развитие:

1. осигуряване на чисти условия на производството и използването на химически продукти;
2. подмяна на опасни вещества и материали с по-малко опасни или bezopasnymi-, ако не може да замени - санитарни ограничения върху съдържанието им в околната среда;
3. по-нататъшно развитие и усъвършенстване на критериите за опасност теория, концепцията за динамични стандарти и свързаните с концепцията на праговите действия, принципите на диференциация на адаптация и компенсация на патологични процеси, които се случват по време на химическа vozdeystvii- изследване на движението и трансформацията на вредни вещества в организма и околната среда, за да се вземат предпазни мерки;
4. вдлъбнатина токсичен ефект на закономерности изследвания върху тялото, интимна връзка на химични вещества с структурите и функциите свързани за определяне на зависимостта на концентрацията (доза) се време - за да се развие нивата на безопасно облъчване ефект предсказване система, ги регулиране;
5. по-нататъшно ускоряване на токсикологични изследвания върху изграждането на санитарни стандарти, като същевременно се запази тяхната надеждност. Подобряване на принципите и методите за изследване на комбинирани, интегриран, комбинирани химически действието на фактори на околната среда, последователно периодични действия в обосноваване на максималното натоварване на целия набор от външни фактори;
6. подобряване на биологични модели и методи на изследване.