Доктор биол. наук, зав. лаб. экологической токсикологии ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России, 400048, Волгоград, Россия.
e-mail: maslennikov@rihtop.ru
MD, PhD, DSci., Head of Ecological Toxicology Laboratory, Research Institute for Hygiene, Toxicology and Occupational Pathology, Volgograd, 400048, Russian Federation.
e-mail: maslennikov@rihtop.ru
Введение. Проблема многолетнего загрязнения основных объектов окружающей среды и соответственно безопасности жизнедеятельности населения в связи с использованием несимметричного диметилгидразина в качестве компонента ракетного топлива представляется достаточно актуальной. При этом особая опасность заключается в длительном воздействии соединения в малых количествах.
Материалы и методы. В качестве объекта исследований использован несимметричный диметилгидразин (синонимы: гептил, 1,1-диметилгидразин (CH3)2N2H2, САS № 57-14-7) с массовой долей вещества, равной 99%, и удельной плотностью d420 = 0,7914 г/см3. Гептил хорошо растворяется в воде. Токсикологические исследования на лабораторных животных выполнены исходя из требований действующих методических указаний.
Результаты. В ходе проведённого эксперимента установлено, что хроническое 6-месячное пероральное поступление несимметричного диметилгидразина в организм крыс в дозах 4 · 10–4 мг/кг; 8 · 10–5 мг/кг и 1,5 · 10–5 мг/кг сопровождалось изменениями комплекса физиологических, поведенческих, гематологических, биохимических и иммунологических показателей. Зарегистрирована прямолинейная дозоэффективная зависимость как по широте, так и глубине эффекта. При этом максимальное количество статистически значимых изменений выявлено при воздействии соединения в наибольшем уровне и составило 26, из них 7 имели бисигмальные отклонения от аналогичных показателей в контрольной группе. Во второй опытной группе зафиксировано определённое снижение токсического эффекта, о чём свидетельствуют 14 существенных сдвигов показателей, 3 из которых выходили за пределы двух сигм относительно контроля. В третьей опытной группе животных рассматриваемое соотношение составило 4/0.
Ограничения. Исследования хронической токсичности несимметричного диметилгидразина выполнены в строгом соответствии с требованиями действующего нормативно-методического документа, что обеспечивает всестороннюю оценку состояния подопытных животных, а их необходимое количество в статистических группах — надёжность полученных результатов.
Заключение. На основании действующих диагностических критериев доза несимметричного диметилгидразина, равная 1,5 · 10–5 мг/кг, принята в качестве порога хронического общетоксического действия. Выявленные особенности негативного влияния несимметричного диметилгидразина учтены при обосновании его ПДК в воде водоёмов.
Заключение комиссии по биомедицинской этике. Руководствуясь «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в научных целях» (ETS № 123, Страсбург, 1986), ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными»и другими нормативно-правовыми документами1, Комиссия по биоэтике ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России установила соответствие материалов и методов, представленных в статье, современным международным и национальным этическим нормам проведения экспериментов с использованием лабораторных животных.
Участие авторов:
Масленников А.А. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Ходыкина Н.В., Великородная Ю.И. — сбор и обработка материала;
Гришина М.А. — статистическая обработка данных;
Филатов Б.Н. — редактирование;
Антонов В.А. — концепция и дизайн исследования.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование проведено в рамках Государственного контракта на 2019–2020 гг. по теме «Экспериментальное обоснование предельно допустимой концентрации несимметричного диметилгидразина в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
Поступила: 11.06.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 10.03.2022
1 ГОСТ 33044-2014. Принципы надлежащей лабораторной практики. М.: Стандартинформ; 2014.
Introduction. The problem of long-term pollution of primary environment objects and, accordingly, the safety of population lives in connection with unsymmetrical dimethylhydrazine as a component rocket fuel seems to be quite urgent. In this case, the danger lies in the prolonged exposure to the compound in small quantities.
Materials and methods. As the object of these studies, we used unsymmetrical dimethylhydrazine (“heptyl”, 1,1-dimethylhydrazine (CH3)2N2H2, CAS No. 57-14-7) with the substance mass fraction equal to 99.0% and the specific gravity d420 = 0.7914 g/cm3. “Heptyl” is highly soluble in water. Toxicological studies on laboratory animals were carried out following the requirements of the current guidelines.
Results. In the course of the experimental studies, chronic 6-month oral intake of unsymmetrical dimethylhydrazine in rats at doses of 4.0 · 10–4 mg/kg, 8.0 · 10–5 mg/kg and 1.5 · 10–5 mg/kg was accompanied by changes in the complex of physiological, behavioural, haematological, biochemical and immunological parameters. The linear dose-effect dependence was registered both in the width and depth of the effect. At the same time, the maximum number of statistically significant changes was revealed when exposed to the compound at the highest level and amounted to 26, of which 7 had bisigmal deviations from similar indices in the control group. In the second experimental group, a specific decrease in the toxic effect was recorded, as evidenced by 14 significant shifts in indicators, 3 of which went beyond two sigmas relative to control. In the third experimental group of animals, the considered ratio was 4/0.
Conclusions. Based on the current diagnostic criteria, the dose of unsymmetrical dimethylhydrazine 1.5 · 10–5 mg/kg was adopted as the threshold for chronic general toxic action. The revealed features of the negative impact of unsymmetrical dimethylhydrazine were taken into account when substantiating its MPC in water bodies.
Contribution:
Maslennikov A.A. — research concept and design, writing text;
Antonov V.A. — research concept and design;
Khodykina N.V., Velikorodnaya Yu.I. — data collection and processing;
Grishina M.A. — statistical data processing;
Filatov B.N. — editing.
All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study was carried out within the framework of the State Contract for 2019–2020 “Experimental substantiation of the maximum permissible concentration of unsymmetrical dimethylhydrazine in the water of water bodies for domestic, drinking and cultural water use”.
Received: June 26, 2021 / Accepted: November 25, 2021 / Published: March 10, 2022
The authors declare that there are no conflicts of interest present.