Исследование острой токсичности аэрозоля нанодисперсного оксида марганца для прогнозирования опасности здоровью работающих и населения при ингаляционной экспозиции

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2018-1-10.pdf
УДК: 
615.9, 614.7
DOI: 
10.21668/health.risk/2018.1.10
Авторы: 

Н.В. Зайцева, М.А. Землянова

Организация: 

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82

Аннотация: 

Объектом исследования являлся нанодисперсный оксид марганца, синтезированный при взаимодействии ионов Mn2+ и MnO4– в присутствии нанореакторов – мицелл цетилтриметиламмония бромида, которые не входили в состав конечного продукта. Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, динамического лазерного светорассеяния, Брунауэра, Эммета, Тейлора и Баррета, Джойнера и Халенды, подтверждено, что синтезированное вещество является наноматериалом с размером сечения частиц игольчатой формы преиму-щественно 13–29 нм (95,6 % от общего количества частиц).

Оценка острой ингаляционной токсичности проведена в соответствии с положениями «Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Острая ингаляционная токсичность – метод определения класса острой токсичности (метод ATC)» (OECD, Test № 436: 2008, IDT), показала, что синтезированный нанодисперсный оксид марганца обладает острой токсичностью при ингаляционном поступлении в виде аэрозоля. CL50 при 4 часовой экспозиции для крыс самцов и самок линии Wistar массой тела 190 ± 10 г составляет 120 мг/м3. Клиническая картина острой интоксикации характеризуется раздражающим, нейротоксическим эффектами дей-ствия, угнетением дыхания. По критерию CL50 (>50–500) мг/м3 тестируемое вещество относится к веществам 2 класса опасности (в соответствии с международной системой классификации и маркировки химических веществ (GHS) и к веществам 1 класса опасности (в соответствии с ГОСТ 12.1.007.76. Классификация и общие требования безопасности). Полученные параметры острой ингаляционной токсичности нанодисперсного оксида марганца сви-детельствуют об опасности его негативного воздействия на здоровье при экспонировании работающих в процессе производства и населения селитебных территорий, а также необходимости разработки мер безопасности.

Ключевые слова: 
нанодисперсный оксид марганца, аэрозоль, ингаляционная экспозиция, концентрация частиц, токсичность, опасность для здоровья
Зайцева Н.В., Землянова М.А. Исследование острой токсичности аэрозоля нанодисперсного оксида марганца для прогнозирования опасности здоровью работающих и населения при ингаляционной экспозиции // Анализ риска здоровью. – 2018. – № 1. – С. 89–97. DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.10
Список литературы: 
  1. Портативный источник тока: патент Российской Федерации № 2396638 / Л.И. Трусов, В.П. Федотов, Л.Б. Красько, В.А. Гринберг, А.М. Скундин. Заявка 2009117282/09 от 07.05.2009; опубликовано 10.08.2010 [Электронный ресурс]. – URL: http://bd.patent.su/2396000-2396999/pat/servl/servlet9ef1.html (дата обращения: 10.11.2009).
  2. Manganese Oxide Nanoparticles / Nanopowder [Электронный ресурс] // American Elements. – URL: http://www.americanelements.com/mnoxnp.html (дата обращения: 23.12.2017).
  3. Донцова Е.А. Сенсорные электроды на основе наночастиц диоксида марганца: дис. … канд. хим. наук. – М., 2011. – 170 с.
  4. Neurotoxicity of manganese oxide nanomaterials / D. Stefanescu, A. Khoshnan, P. Patterson, J. Hering // Journal of Nanoparticle Research. – 2009. – Vol. 8, № 11. – P. 1957–1969.
  5. Hussan S.M. The interaction of manganes nanoparticles with pc–12 cells induces dopamine depletion // Toxicol. Science. – 2006. – Vol. 92, № 2. – P. 456–463.
  6. Comparison of manganese oxide nanoparticles and manganese sulfate with regard to oxidative stress, uptake and apoptosis in alveolar epithelial cells / R. Frick, B. Müller-Edenborn, A. Schlicker, B. Rothen-Rutishauser // Toxicol Lett. – 2011. – № 205. – P. 163–172.
  7. Translocation of Inhaled Ultrafine Manganese Oxide Particles to the Central Nervous System / A. Elder, R. Gelein, V. Silva, T. Feikert, L. Opanashuk, J. Carter, R. Potter, A. Maynard, Y. Ito, J. Finkelstein, G. Oberdörster // Environ. Health Perspectives. – 2006. – № 114. – P. 1172–1178.
  8. Oberdorster G., Sharp Z., Atudorei V. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain // Inhal. Toxicol. – 2004. – № 16. – P. 437–445.
  9. Prise en charge du manganisme d’origine professionnelle: Consensus d’un groupe d’experts: rapport IRSST, № 416 / C. Ostiguy, P. Asselin, S. Malo, D. Nadeau // IRSST. – Montreal, 2005. – 62 p.
  10. Expression changes of dopaminergic system-related genes in PC12 cells induced by manganese, silver, or copper nanoparticles / J. Wang, M. Rahman, H. Duhart, G. Newport // NeuroToxicology. – 2009. – № 30. – Р. 926–933.
  11. General and electrophysiological toxic effects of manganese in rats following subacute administration in dissolved and nanoparticle form [Электронный ресурс] / E. Horváth, Z. Máté, S. Takács, P. Pusztai // The Scien-tific World Journal. – 2012. – URL: http://dx.doi.org/10.1100/2012/520632 (дата обращения: 23.12.2017).
  12. Manganese nanoparticle activates mitochondrial dependent apoptotic signaling and autophagy in dopaminergic neuronal cells / N.H. Afeseh, A. Kanthasamy, Y. Gu, N. Fang // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 2011. – № 256. – P. 227–240.
  13. Oberdorster G. Nanotoxicology: Am Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles // Environmental Health Perspective. – 2005. – № 7. – P. 823–839.
  14. Crittenden P.L., Filipov N.M. Manganese–induced potentiation of in vitro proinflammatory cytokine production by activated microglial cells is associated with persistent activation of p38 MAPK // Toxicology in Vitro. – 2008. – № 22. – P. 18–27.
  15. Исследование острой токсичности нанодисперсного оксида марганца при ингаляционном поступлении / Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, В.Н. Звездин, Т.М. Акафьева, Е.В. Саенко // Российские нанотехно-логии. – 2015. – Т. 10, № 5–6. – С. 117–122
  16. Meynen V., Cool P., Vansant E.F. Verified syntheses of mesoporous materials // Microporous and mesoporous materials. – 2009. – № 125. – P. 170–223.
  17. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. – М.: Мир, 1984. – 306 с.
  18. Barrett E.P., Joyner L.G., Halenda P.P. The Determination of Pore Volume and Area Distributions in Porous Substances. I. Computations from Nitrogen Isotherms // J. Am. Chem. Soc. – 1951. – Vol. 73. – P. 373–380.
  19. Neuropsychological Effects of Low-Level Manganese Exposure in Welders / W. Laohaudomchok, X. Lin, R.F. Herrick, Sh.C. Fang, J.M. Cavallari [et al.] // Neurotoxicology. – 2011. – Vol. 32, № 2. – P. 171–179.
  20. Effects of Nano-MnO2 on Dopaminergic Neurons and the Spatial Learning Capability of Rats / T. Li, T. Shi, X. Li, S. Zeng, L. Yin, Y. Pu // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2014. – № 11. – P. 7918–7930. DOI: 10.3390/ijerph110807918
  21. Токсиколого-гигиеническая оценка безопасности нано- и микродисперсного оксида марганца (III, IV) / Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, В.Н. Звездин, Е.В. Саенко, А.В. Тарантин, Р.Р. Махмудов, О.В. Лебе-динская, С.В. Мелехин, Т.И. Акафьева // Вопросы питания. – 2012. – Т. 81, № 5. – С. 13–19.
  22. Subacute intratracheal exposure of rats to manganese nanoparticles: behavioral, electrophysiological, and general toxicological effects / L. Sárközi, E. Horváth, Z. Kónya, I. Kiricsi // US National Library of Medicine. – 2009. – № 1. – P. 83–91. DOI: 10.1080/08958370902939406
  23. Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS). – New York, Geneva, 2011. – 568 p.
Получена: 
11.01.2018
Принята: 
20.03.2018
Опубликована: 
30.03.2018

Вы здесь

Главная