Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства (ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России) —  многопрофильное предприятие, одна из ведущих организаций в области медико-гигиенического сопровождения химических производств, диагностики, профилактики и лечения профессионально обусловленных заболеваний, гигиены окружающей среды, гигиены труда, организации здравоохранения.

Введение. Внедрение метаболомных подходов в практику токсикологических исследований, а также расширение методических возможностей лаборатории по определению низкомолекулярных, метаболических биомаркеров эффекта позволяет более эффективно проводить обнаружение и идентификацию новых биомаркеров. Цель работы — разработка методических подходов к метаболическому профилированию биологических образцов методом ГХ-МС низкого разрешения.

Материал и методы. Для метаболического профилирования образцов плазмы крови и мочи использовали газовые хроматомасс-спектрометры Shimadzu QP2010plus или Agilent 5975C. Для обработки результатов применяли оптимизированные базы аналитических характеристик эндогенных соединений и систему AMDIS, для идентификации обнаруженных соединений использовали NIST/EPA/NIH 2020. Статистическую обработку осуществляли с помощью «STATISTICA».

Результаты. Разработана двухстадийная процедура подготовки образцов плазмы крови и мочи для анализа методом ГХ-МС, подобрана смесь внутренних стандартов, определен перечень соединений — эндогенных метаболитов, оценены метрологические характеристики их определения. База данных масс-спектров ионизации электронами и газохроматографических индексов удерживания компонентов метаболического профиля плазмы крови крыс была зарегистрирована (Свидетельство о регистрации базы данных 2021622005 от 23.09.2021).

Ограничения исследования. Перечень аналитов, пригодных для определения методом газовой хроматографии, ограничен летучими и условно летучими соединениями.

Заключение. Использование оптимизированной базы данных метаболитов образца, подготовленного к анализу по стандартизированной процедуре, позволяет отфильтровать аналиты с низкой воспроизводимостью. Небольшие (до 100) базы хроматоспектральных данных позволяют повысить надежность идентификации, исключить влияние дрейфа времен удерживания, и в результате повысить статистическую мощность всего эксперимента, без увеличения количества лабораторных животных.

Введение. Высокая липофильность синтетических опиоидов определяет их аномально высокую токсичность в сравнении с природными опиатами. Необходимость разработки средств лечения отравлений такими веществами обосновывает задачу экспериментального изучения коэффициентов распределения logP наркотических анальгетиков и их антагонистов в стандартизированных условиях, приближенных к условиям живого организма.

Материал и методы. Липофильность фармакологических средств определяли в соответствии с принципами ГОСТ 32474-2013. «Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Определение коэффициента распределения н-октанол/вода методом высокоэффективной жидкостной хроматографии», с применением подобранной калибровочной зависимости величин липофильности от логарифма коэффициента удерживания изучаемых веществ.

Результаты. Предложен метод ВЭЖХ для определения величины logP антагонистов опиоидов с применением подобранных референтных фармакологических средств. Метод показал линейную зависимость logP ЦНС-активных фармакологических средств от логарифма коэффициента их удерживания в хроматографической колонке, что позволило в одном эксперименте определить значение logP ряда антагонистов опиоидных рецепторов и модельного представителя синтетических опиоидов.

Ограничения исследования. Калибровочная зависимость величины липофильности от логарифма коэффициента удерживания изучаемых веществ получена с применением справочных величин logP ограниченного количества референтных веществ.

Заключение. При проведении фармакологических исследований метод ВЭЖХ в определении logP обеспечивает высокую воспроизводимость условий измерения, приближенных к условиям живого организма и позволяет сравнивать получаемые результаты. Так, соотнесение найденных методом ВЭЖХ величин logP показало на порядок меньшую липофильность налоксона относительно фентанила. Наибольшую величину logP, среди изученных антагонистов опиоидных рецепторов, применяемых в клинической практике, продемонстрировал налмефен.

Введение. Метаболиты бенз(а)пирена — генотоксичные соединения, накопление которых способствует канцерогенезу. Основным механизмом их образования является окисление бенз(а)пирена с участием цитохромов P450 (CYP). Ингибиторы основных цитохромов могут приводить к снижению скорости образования метаболитов и, как следствие, к уменьшению генотоксических эффектов метаболитов бенз(а)пирена. Индукторы цитохромов, напротив, способствуют усилению генотоксичности.

Цель исследования — разработка клеточной модели на основе линии HepaRG для исследования роли активности цитохромов в генотоксическом действии бенз(а)пирена.

Материал и методы. Для оценки влияния ингибиторов цитохромов CYP3A и CYP1A на генотоксические эффекты бенз(а)пирена в клетках HepaRG было определено содержание активных форм белков системы репарации ДНК, фосфорилированных форм белков сигнальных каскадов методом иммуноанализа по технологии Luminex xMAP. Оценку цитотоксичности бенз(а)пирена осуществляли с помощью мониторинга клеточного индекса.

Результаты. Ингибиторы цитохромов CYP3A и CYP1A, кетоконазол и α-нафтофлавон снижают токсические эффекты бенз(а)пирена и активацию системы репарации ДНК, оказывают разнонаправленное действие на фосфорилирование различных тирозинкиназ в сигнальных путях.

Заключение. Клетки гепатомы человека HepaRG представляют собой подходящую клеточную модель как для оценки вклада цитохромов в метаболизм ксенобиотиков, так и для изучения защиты клеток от генотоксического действия бенз(а)пирена ингибиторами цитохромов.

Ограничения исследования. Исследование выполнено на культуре клеток, для экстраполяции данных на организм требуется учитывать данные токсикодинамики и токсикокинетики.

Введение. Проведение исследований токсичности продуктов горения (Н_CL50) полимерных материалов: эпоксидного клея марки ЭК-5Т и компаунда ЭЛПЛАСТ-180ИД согласно ГОСТ с дополнительным применением газовой хроматографии с масс-селективным детектированием.

Цель исследования. Экспериментальное исследование токсичности продуктов горения (Н_CL50) полимерных материалов в различных режимах термоокислительной деструкции: эпоксидного клея марки ЭК-5Т и компаунда ЭЛПЛАСТ-180ИД, а также проведение обзорного масс-спектрометрического анализа продуктов термоокислительной деструкции.

Материал и методы. Исследования проводились согласно ГОСТ 12.1.044-89. Оборудование: установка «Токсичность», газоанализатор «Инфракар М2.01», хромато-масс-спектрометрический приборный комплекс Focus GC c масс-спектрометром DSQ II (фирма Thermo Scientific, США), автоматический анализатор газов крови, электролитов и оксиметрии Nova Medical Stat Profile Model CCX (США). Забор крови проводили в капилляры «Stat Profile Critical Care Express Capillary Tube 230 µL with Na Heparin» LOT 107669, СО₂ — камера.

Результаты. В ходе исследований продуктов газовыделения полимерных материалов с использованием экспозиционной камеры и газового хроматомасс-спектрометра установлено значительное повышение токсичности (в 4,8 раза) выделяющейся из эпоксидного клея ЭК-5Т смеси химических веществ при переходе от термоокислительного разложения (тления) к пламенному горению. Показатель токсичности продуктов горения компаунда ЭЛПЛАСТ-180ИД в тех же условия повышается в 1,8 раза. Установлена линейная зависимость процента летальности лабораторных животных от интегрального показателя токсичности продуктов горения.

Ограничения исследования. Исследования токсичности продуктов горения были проведены на неметаллических материалах: эпоксидный клей ЭК-5Т, компаунд ЭЛПЛАСТ-180ИД. Данные материалы планируют применять в герметично-замкнутых объектах ВМФ.

Заключение. Показана целесообразность применения газовой хроматомасс-спектрометрии для оценки комбинированного действия продуктов горения.

Введение. Диэтилдисульфид относится к группе диалкилдисульфидов, входит в состав дисульфидного масла и смеси диалкилдисульфидов. В результате промышленной очистки углеводородного сырья от меркаптанов ежегодно накапливаются десятки тысяч тонн диалкилдисульфидов и их смесей, токсичность и опасность которых в полной мере не изучена. Гигиенические нормативы для диэтилдисульфида не разработаны.

Материал и методы. Исследования воздействия диэтилдисульфида проводили на нелинейных животных (крысах и мышах). Токсические свойства диэтилдисульфида изучали в условиях однократного и повторного воздействия при внутрижелудочном, внутрибрюшинном, ингаляционном и накожном путях поступления в организм.

Результаты. На основании проведенных исследований были установлены токсикометрические параметры диэтилдисульфида. Среднесмертельная доза при внутрижелудочном введении LD₅₀ = 1575 ± 118 мг/кг, среднесмертельная концентрация CL₅₀ — 18700 ± 554 мг/м³, коэффициент возможного ингаляционного отравления КВИО_ac = 1,3, порог однократного ингаляционного действия (Lim_ac) — 120 мг/м³, зона острого действия Z_ac = 156, коэффициент кумуляции – 3,2. Диэтилдисульфид не обладает кожно-резорбтивным действием, но оказывает умеренно выраженное раздражающее действие на слизистую оболочку глаз.

Ограничения исследования. Результаты оценки воздействия диэтилдисульфида приведены для двух видов животных и четырех основных путях поступления.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что диэтилдисульфид относится к веществам, представляющим умеренную опасность при однократном внутрижелудочном, ингаляционном и накожном путях поступления в организм, обладает умеренной способностью к кумуляции. На основании анализа литературных данных, результатов экспериментальных исследований и математического прогнозирования в качестве ориентировочного безопасного уровня воздействия в воздухе рабочей зоны рекомендовано значение 4,0 мг/м³, в атмосферном воздухе городских и сельских поселений — 0,04 мг/м³.

Введение. Несмотря на масштабное использование несимметричного диметилгидразина (далее — НДМГ) в отечественной ракетно-космической отрасли, до сих пор не были описаны его биомаркеры экспозиции в плазме крови и моче, а также биомаркеры кардиотоксических эффектов.

Материал и методы. Проведено исследование образцов крови и мочи крыс после однократного введения 10 мг/кг НДМГ (1/16 DL₅₀) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием высокого разрешения (ВЭЖХ-МС). Определение неметаболизированной формы НДМГ проводили также с использованием метода газовой хроматографии с масс-селективным детектированием с предварительной дериватизацией 4-пиридинкарбоксиальдегидом. Проведена оценка кардиотоксического действия НДМГ на модели изолированного сердца крысы при субхроническом внутрижелудочном введении в течение 28 дней в дозах 0,02; 0,2; 2,0 мг/кг.

Результаты. Установлено, что основными метаболитами НДМГ являются диметилгидразоны пиридоксаля (витамина B₆) и пировиноградной кислоты (пирувата). Показана возможность определения неметаболизированной формы НДМГ в крови и моче методом ВЭЖХ-МС, концентрации достигают 10–60 нг/мл плазмы крови и 200–2000 нг/мл. Применение НДМГ приводит к увеличению массового коэффициента сердца в дозе 2,0 мг/кг. В экспериментах ex vivo на сердце крысы показано кардиотоксическое действие НДМГ при субхроническом применении в дозе 0,2 мг/кг и выше, выражающееся в значительной дилатации коронарного русла и левого желудочка, развитии выраженного отрицательного инотропного и хронотропного эффектов, снижении максимальной скорости сокращения и расслабления левого желудочка, отражающее угнетение энергетического метаболизма миокарда.

Ограничения исследования. В работе проведено обнаружение биомаркеров после однократного внутрижелудочного введения НДМГ, токсикокинетические характеристики биомаркеров и их ретроспективность не оценивались.

Заключение. Основными метаболитами НДМГ при внутрижелудочном введении 1/16 DL₅₀ являются диметилгидразоны пиридоксаля (витамина B₆) и пировиноградной кислоты (пирувата). При субхроническом введении НДМГ обладает кардиотоксичностью в дозе 0,02 мг/кг и выше.

Введение. Диоктилтерефталат (ДОТФ) представляет собой сложный эфир 2-этилгексанола и терефталевой кислоты. Является пластификатором нового поколения, находящим применение в качестве более экологичного и безопасного заменителя диоктилфталата (ДОФ) и других фталатов. Несмотря на установленный низкий уровень токсического воздействия на организм человека, расширение промышленного производства ДОТФ требует углубленной оценки его безопасности.

Материал и методы. Проведена оценка действия ДОТФ на моторику изолированных сегментов тонкой кишки крысы при хроническом ингаляционном воздействии в течение 120 дней в концентрациях 3,4 и 18,6 мг/м³.

Результаты. Хроническое воздействие диоктилтерефталатом независимо от дозы снижает спонтанную сократительную активность и адренореактивность гладкомышечных клеток тонкой кишки крысы, а также увеличивает их чувствительность к холинэргическим воздействиям.

Ограничения исследования. Исследование демонстрирует изменение спонтанной сократительной активности изолированных сегментов тонкой кишки крысы под влиянием основных медиаторов вегетативной нервной системы. Требуется проведение дополнительных исследований для детальной оценки возможных механизмов развития выявленных изменений.

Заключение. В результате проведенного исследования установлено, что хронические ингаляции диоктилтерефталата в концентрациях 3,4 и 18,6 мг/м³ в равной степени вызывают снижение тонуса и амплитуды сокращений изолированных сегментов тонкой кишки крысы. Хроническое воздействие ДОТФ приводит к изменению реактивности миоцитов тонкой кишки к медиаторам вегетативной нервной системы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ДОТФ, при ингаляционном введении, обладает энтеротропностью.

Ведение. Одна из задач, решаемая в рамках федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации», — осуществление социально-гигиенического мониторинга (контроля) за состоянием здоровья населения, проживающего в зоне защитных мероприятий (ЗЗМ) объекта по уничтожению химического оружия (ОУХО), что является неотъемлемой частью государственной политики в области обеспечения гарантий граждан на благоприятную среду обитания, сохранение жизни и здоровья.

Цель исследования — определение возможного влияния перепрофилирования объекта по уничтожению химического оружия на здоровье населения, проживающего в зоне защитных мероприятий.

Материал и методы. В статье представлены результаты оценки показателей здоровья населения, проживающего в зоне защитных мероприятий объекта по уничтожению химического оружия «Марадыковский», расположенного в Кировской области, по данным форм статистической отчетности.

Результаты. При анализе медико-демографических показателей Оричевского и Котельничского районов Кировской области, находящихся в зоне защитных мероприятий ОУХО, за 2018 г. выявлено сокращение численности населения по сравнению с предыдущим годом на 0,7 и 2,1%, уровень рождаемости оказался ниже по сравнению со средневзвешенным показателем 2010–2015 гг., установлено превышение показателей общей смертности над показателями рождаемости, что обусловлено старением населения и регрессивным типом возрастной структуры. Показатели распространенности и первичной заболеваемости среди взрослого населения исследуемых районов оказались статистически достоверно ниже уровней в контрольных группах (p < 0,05), структура распространенности и первичной заболеваемости соответствует контрольной группе, сравнение показателей заболеваемости в исследуемых районах по отдельным классам болезней с порогом массовой неинфекционной заболеваемости не выявило превышения данного показателя среди населения, проживающего на исследуемых территориях. 

Ограничения исследования. При изучении показателей здоровья населения, проживающего в зоне защитных мероприятий объекта по уничтожению химического оружия «Марадыковский», расположенного в Кировской области, была проведена оценка материалов статистической отчётности отделов МИАЦ Кировской области, данные отчетных форм № 12 «Сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения» Кировской области.

Заключение. В результате проведенных исследований связи деятельности объекта по уничтожению химического оружия и состояния здоровья населения, проживающего в ЗЗМ ОУХО «Марадыковский», в период перепрофилирования не установлено.