Доктор мед. наук, доцент, заведующий отделом биохимических и цитогенетических методов исследования Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения; профессор кафедры микробиологии и иммунологии Пермского государственного национального исследовательского университета; профессор кафедры охраны окружающей среды Пермского национального исследовательского политехнического университета, 614068, Пермь
e-mail: zem@fcrisk.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Microbiology and Immunology Department of the Perm National Research University, 614068, Perm, Russian Federation; Professor of the Environmental Protection Department, Perm National Research Polytechnic University, 614990, Perm, Russian Federation.
e-mail: zem@fcrisk.ru
Младший научный сотрудник отдела биохимических и цитогенетических методов исследования Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения; Аспирант 3-го курса биологического факультета Пермского государственного национального исследовательского университета, 614068, Пермь
e-mail: stepankov@fcrisk.ru
Научный сотрудник биохимических и цитогенетических методов исследования Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровьем населения; ведущий научный сотрудник Пермского национального исследовательского политехнического университета, 614068, Пермь
e-mail: iampstu@gmail.com
Введение. Активное использование в различных сферах хозяйственной деятельности и крупнотоннажный характер производства обусловливают актуальность изучения эффектов наночастиц оксида меди (II) (НЧ CuO) на организм при пероральном пути поступления.
Материал и методы. Размер частиц определяли методами растровой электронной микроскопии и динамического лазерного светорассеяния; удельную площадь поверхности — Брунауэра, Эммета и Теллера; общий объём пор — Баррета, Джойнера и Халенды. На крысах линии Wistar в соответствии с ГОСТ 32644-2014 изучена острая пероральная токсичноть НЧ CuO, многократную пероральную токсичность исследовали методом Лима. После многократной экспозиции определяли биохимические и гематологические показатели крови, концентрацию меди в органах, патоморфологические изменения тканей органов.
Результаты. Размер НЧ CuO в составе нативного порошка составил 45,86 нм, в водной суспензии – 307,40 нм, удельная площадь поверхности равна 17,70 м2/г, суммарный объём пор — 0,056 см3/г. По результатам однократной пероральной экспозиции значение LD50 составило > 2000 мг/кг массы тела, что соответствует 3-му (ГОСТ 12.1.007-76) и 4-му (ГОСТ 32644-2014) классам опасности. При многократной пероральной экспозиции отмечено увеличение уровней активности АЛТ, АСТ, ЩФ, ЛДГ, амилазы, АОА и МДА; увеличено относительное число сегментоядерных нейтрофилов, количество лейкоцитов, снижено относительное число лимфоцитов. Концентрация меди при действии НЧ увеличивается в лёгких, печени, желудке, кишечнике, почках, головном мозге и крови. Установлены патоморфологические изменения в тканях печени, почек, желудка, тонкого и толстого кишечника, лёгких.
Заключение. Полученные результаты доказывают наличие токсических свойств НЧ CuO и могут быть использованы в разработке профилактических мер для работников и потребителей, контактирующих с продукцией, содержащей в себе НЧ CuO.
Introduction. Active use in various spheres of economic activity and the large-scale nature of production determine the relevance of studying the effects of copper (II) oxide nanoparticles (CuO NPs) on the body during the oral route of intake.
Material and methods. Particle size was determined by scanning electron microscopy and dynamic laser light scattering; specific surface area — Brunauer, Emmett and Teller; total pore volume — Barrett, Joyner and Khalenda. Acute oral toxicity of CuO NPs was studied in Wistar rats in accordance with GOST 32644-2014, multiple oral toxicity was studied by the Lim method. After repeated exposure, the biochemical and hematological parameters of the blood, the concentration of copper in the organs, and pathomorphological changes in the tissues of the organs were determined.
Results. The size of CuO NPs in the composition of the native powder was 45.86 nm, in the aqueous suspension — 307.40 nm, the specific surface area was 17.70 m2/g, and the total pore volume was 0.056 cm3/g. According to the results of a single oral exposure, the LD50 value was > 2000 mg / kg body weight, which corresponds to 3 (GOST 12.1.007-76) and 4 (GOST 32644-2014) hazard classes. With repeated oral exposure, an increase in the levels of activity of ALT, AST, ALP, LDH, amylase, AOA and MDA was noted; the relative number of segmented neutrophils is increased, the number of leukocytes is increased, the relative number of lymphocytes is reduced. The concentration of copper under the action of NPs increases in the lungs, liver, stomach, intestines, kidneys, brain and blood. Pathomorphological changes in the tissues of the liver, kidneys, stomach, small and large intestines and lungs were established.
Conclusion. The results obtained prove the presence of toxic properties of CuO NPs and can be used in the development of preventive measures for workers and consumers in contact with products containing CuO NPs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.