В результате очистки углеводородного сырья от меркаптанов ежегодно образуются десятки тысяч тонн диалкилдисульфидов и их смесей [1]. Диалкилдисульфиды применяют в нефтяной промышленности в качестве ингибиторов коксообразования в печах пиролиза и сульфидирующих агентов катализаторов гидроочистки и гидрокрекинга. В сельском хозяйстве диалкилдисульфиды применяют в качестве инсектицидов, в пищевой промышленности — в качестве ароматизаторов [2–7]. Несмотря на широкое применение диалкилдисульфидов в промышленности, гигиенические нормативы диэтилдисульфидов, метилэтилдисульфидов и дисульфидного масла не установлены. В целях гигиенического регламентирования и оценки опасности данных соединений нами были проведены токсикологические исследования воздействия диалкилдисульфидов в остром эксперименте.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Токсичность диалкилдисульфидов изучали в условиях однократного и повторного воздействия на беспородных самцов крыс с начальной массой тела 220–250 г и самцов мышей 20–25 г («ПЛЖ «Рапполово»; Ленинградская область). Партии прибывших животных имели ветеринарную справку с указанием возраста и среднего веса животных, отсутствия общих заболеваний и паразитарных инвазий. Животные поступали в карантинное отделение вивария, где проходили адаптацию в течение 14 дней. Содержали животных в стандартных условиях вивария со свободным доступом к пище и воде. В течение этого периода проводили ежедневный осмотр каждого животного (поведение, общее состояние, заболеваемость и смертность). Перед началом исследования животные, отвечающие критериям включения в эксперимент, были распределены на группы с помощью метода рандомизации, не соответствующих критериям исключали из опытов. Ежедневно в помещении контролировали воздухообмен, температуру и влажность воздуха. Температуру воздуха поддерживали в пределах 20– 24 °С, относительную влажность — 50–70%, воздухообмен — 10 объемов в час, световой режим — 12 ч. Эвтаназию осуществляли в CO₂-камерах.

Для экспериментальных исследований животных распределяли по массе тела на однородные группы по 8–10 особей, маркировку лабораторных животных соблюдали индивидуальную.

Острую токсичность диалкилдисульфидов определяли при внутрижелудочном, внутрибрюшинном, накожном и ингаляционном путях поступления [8].

Исследуемые вещества:

• диэтилдисульфид (далее ДЭДС), содержащий не менее 99 массовой доли, % основного вещества и примеси диметилдисульфида — не менее 1 массовой доли, %;
• дисульфидное масло (далее ДСМ), содержащее диметилдисульфид — 75,14 массовой доли, %; диэтилдисульфид — 2,08 массовой доли, %; метилэтилдисульфид — 21,69 массовой доли, %; высшие диалкилдисульфиды С₄-C₈S₂H₁₀-H₂₂ ≈1%.
• смесь диалкилдисульфидов, содержащая ДМДС — 26,4 массовой доли, %; МЭДС — 53,0 массовой доли, %; ДЭДС — 20,7 массовой доли, %;

Физико-химические свойства диалкилдисульфидов представлены в табл. 1.

.

Внутрижелудочное введение веществ (в дозах 75–2000 мг/кг) осуществляли с помощью атравматичного зонда, в качестве растворителя использовали растительное масло.

Моделирование ингаляционного воздействия проводили в камерах объемом 600 дм³. Подопытных животных подвергали воздействию паров диалкилдисульфидов в следующих концентрациях: диэтилдисульфид 10 000–22 000 мг/м³; дисульфидное масло 4000–5000 мг/м³; смесь ДАДС 3800–6000 мг/м³. Время экспозиции при однократном ингаляционном воздействии для крыс — 4 ч, для мышей — 2 ч.

Контроль за содержанием паров веществ в воздушной среде затравочных камер проводили газохроматографическим методом с пламенноионизационным детектированием.

Срок наблюдения при проведении острых экспериментов — 14 суток после воздействия веществ. Оценивали общее состояние животных, поведение, внешний вид, реакцию на внешние раздражители. Регистрировали клиническую картину отравления. После окончания срока наблюдения проводили некропсию, макроскопические исследования внутренних органов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Внутрижелудочное введение смеси ДАДС и ДСМ вызывает гибель животных в основном в течение первых суток от отека легких. Внутрижелудочное введение ДЭДС вызывало гибель животных, отсроченную до 7 суток. Клиническая картина острой интоксикации от действия диалкилдисульфидов была схожей и характеризовалась гипо- и адинамией подопытных животных, а также снижением частоты дыхания. При макроскопической оценке внутренних органов погибших животных выявлены бурая индурация легких и кровоизлияния в легких, пенистые выделения из трахеи, темно-коричневый окрас селезенки и почек, на поверхности печени обнаружена мелкая бугристость.

Выжившие после острой интоксикации животные по внешнему виду не отличались от контрольных на протяжении всего периода наблюдения.

По параметрам острой токсичности при внутрижелудочном введении изучаемые диалкилдисульфиды относятся к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности [10]). ДЭДС относится к 4 классу опасности, смесь ДАДС и дисульфидное масло — к 3 классу опасности [11] (табл. 2).

О малой опасности изучаемых соединений свидетельствуют коэффициенты видовых различий (КВР):

ДЭДС КВР: 1575/1565 = 1,006.

Смесь ДАДС КВР: 428/435 = 0,98.

ДСМ КВР: 448/381 = 1,17.

При внутрибрюшинном введении крысам диалкилдисульфидов установлены параметры острой токсичности (табл. 3), свидетельствующие об умеренной опасности этих соединений.

При внутрибрюшинном введении смеси ДАДС и ДСМ у подопытных животных в течение 5 мин наступала адинамия, снижалась частота дыхательных движений. Гибель наступала через 30–60 мин после введения веществ в результате остановки дыхания.

При внутрибрюшинном введении ДЭДС подопытные животные в течение часа были заторможены, не реагировали на внешние раздражители. Через 4–5 ч животные внешне не отличались от контрольных. Гибель наступала в первые сутки наблюдения после введения ДЭДС от отека легкого.

Макроскопическая картина внутренних органов не отличалась от таковой при внутрижелудочном введении.

По параметрам острой токсичности при ингаляционном воздействии смесь ДАДС и дисульфидное масло относят ко 2-му [10] и к 3-му [11] классам опасности. ДЭДС по величине CL₅₀ относится к 3-му [10] и к 4-му [11] классам опасности (табл. 4).

Существенных видовых различий при остром ингаляционном отравлении диалкилдисульфидами не выявлено.

Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИОac) свидетельствует о малой опасности при однократном ингаляционном воздействии ДЭДС (КВИО_ac = 24999,3/18700 = 1,33) и умеренной опасности смеси ДАДС (КВИО_ac = 74004,5/4534 = 16,3) и дисульфидного масла (КВИО_ac = 105336,5/4510 = 23,3).

Клиническая картина острого ингаляционного отравления парами диалкилдисульфидов характеризовалась гипо- и адинамией подопытных животных, проявлениями гипоксии (умеренно выраженный цианоз мордочек и лапок), расстройством дыхания. Периоды снижения двигательной активности животных сменялись периодами ее увеличения. Гибель животных при воздействии смеси ДАДС и ДСМ наступала во время экспозиции или в течение суток после ингаляционного воздействия от отека легких; при воздействии ДЭДС гибель наступала преимущественно на 3–5-е сутки наблюдения. Макроскопическая картина внутренних органов не отличалась от таковой при внутрижелудочном введении.

Выжившие животные при наблюдении в течение 14 суток после воздействия по внешнему виду и поведению не отличались от контрольных.

Установлено, что смесь ДАДС и ДСМ вызывают частичную гибель мышей в течение двухчасовой экспозиции 2/3 длины хвостов в пробирках с веществами, при этом ДЭДС не вызывал гибель подопытных мышей.

При накожном воздействии на подопытных крыс установлены следующие среднесмертельные дозы (DL₅₀): для смеси ДАДС — 7400 (5690; 9620) мг/кг, для ДСМ — 3400 (2345; 4930) мг/кг. По величине среднесмертельных доз исследуемые вещества при накожном пути поступления относятся к 4-му классу опасности [10]. Накожная аппликация ДЭДС в течение 4 ч не вызывала гибель подопытных крыс. Проявлений местного раздражающего действия на кожу не отмечено. Клиническая картина острого отравления у подопытных животных при накожном воздействии диалкилдисульфидами не отличалась от таковой при внутрижелудочной интоксикации.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют об опасности веществ при контакте с кожей.

После однократного нанесения одной капли изучаемых веществ на слизистую оболочку глаза крысы регистрировали проявления раздражающего действия в виде гиперемии. Через 1–2 суток гиперемия исчезала, и при дальнейшем наблюдении подопытные крысы по внешнему виду и динамике массы тела не отличались от контрольных.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Полученные результаты по острой токсичности при пероральном пути введения отличаются от представленных в литературе данных [5] в 3 раза, что может свидетельствовать о другом составе дисульфидного масла, использовании других видов подопытных животных либо использовании другого растворителя для введения в желудок. Однако данные по ингаляционной токсичности схожи с результатами, полученными в нашем исследовании: CL₅₀ 4840 мг/м³ и 4534 мг/м³ соответственно.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных экспериментальных исследований установлены параметры острой токсичности при внутрижелудочном и ингаляционном воздействии: для ДЭДС DL₅₀ — 1575 мг/кг, CL₅₀ — 18700 мг/м³; для смеси ДАДС DL₅₀ — 448 мг/кг, CL₅₀ = 4510 мг/м³; для ДСМ DL₅₀ — 428 мг/кг, CL₅₀ = 4534 мг/м³. При накожном воздействии среднесмертельная доза (DL₅₀) для смеси ДАДС составила 7400 мг/кг, для ДСМ — 3400 мг/кг, ДЭДС не вызывает гибели при попадании на кожу. Полученные данные свидетельствуют о том, что диалкилдисульфиды относятся к веществам, представляющим умеренную опасность при однократном внутрижелудочном, ингаляционном и накожном путях поступления в организм. Сравнительная оценка токсичности изучаемых веществ с диметилдисульфидом (далее ДМДС) показала, что по параметрам токсикометрии ДЭДС менее токсичен, чем ДМДС при внутрижелудочном введении приблизительно в 9 раз, а при однократном ингаляционном воздействии — в 3 раза. Сравнительное исследование смеси ДАДС и ДСМ с ДМДС выявило близкую токсичность при ингаляционном воздействии. При внутрижелудочном введении смесь ДАДС и дисульфидное масло в 2 раза менее токсичны, чем ДМДС. При сравнении токсичности ДСМ и смеси ДАДС показано, что наличие примесей не влияет на токсикометрические параметры. Данные токсикометрические параметры будут использованы для определения класса опасности и разработки гигиенических нормативов содержания диалкилдисульфидов. В настоящее время нормативы разработаны только для диметилдисульфида.