способ оценки дермальной экспозиции пестицидов у работающих

Формула изобретения

Способ оценки дермальной экспозиции (мг/см²) пестицидов у работающих, включающий получение серии экспонированных смывов с различных участков кожи работающего в натурных условиях обработки препаратом с использованием рекомендованной смывающей жидкости, количественную идентификацию вещества в ходе химического анализа, расчет средней дермальной экспозиции (Д_cр), отличающийся тем, что в качестве биологической модели для создания экспонированного смыва применяют подготовленную изолированную свиную кожу, выполняют не менее 10 нанесений дозированных количеств определяемого вещества, затем его смывов, устанавливают среднюю величину полноты смыва от нанесенного количества (К, %), которую включают в формулу расчета средней дермальной экспозиции (Д_cр):

Д_ср=(Д₁+ +Д_n)·100/n·К (мг/см²), где:

Д_ср - средняя дермальная экспозиция, мг/см²,

Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи работающего, мг/см²

n - число смывов с кожи работающего,

К - средняя величина полноты смыва, установленная в опытах на свиной коже, %.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, точнее к профилактической медицине, гигиене, и может быть использовано для определения дермальной экспозиции при оценке риска вредного воздействия пестицидов на работающих при их применении в условиях сельскохозяйственного производства, фермерских и личных хозяйствах и других отраслях.

Целью изобретения является повышение точности оценки дермальной экспозиции и риска вредного воздействия пестицида на работающего.

Преимущество разработанного способа - большая точность и надежность оценки дермальной экспозиции при использовании в качестве биологической модели для создания экспонированного смыва подготовленной изолированной свиной кожи, близкой по анатомико-физиологическим свойствам коже человека, на фиксированный участок которой наносят дозированные количества определяемого вещества, устанавливают полноту смыва на основе аналитических данных, уровень ее критериального значения (К, %) не менее 80% от нанесенного включают в расчет дермальной экспозиции, что в целом обеспечивает точность оценки риска при применении пестицидного препарата для обоснования эффективных мер профилактики.

Способ включает 3 этапа:

- дозированное внесение на поверхность подготовленных образцов свиной кожи фиксированной площади (100-200 см²) водных растворов исследуемого вещества, проведение смыва, количественную идентификацию вещества в смывах, установление средней величины полноты смыва (К, %) по способу «внесено-найдено», которая вводится в формулу расчета средней дермальной экспозиции;

- проведение натурных гигиенических исследований при применении пестицида для определения экспозиционных уровней вещества в смывах с различных участков кожных покровов работающих фиксированной площади (Д ₁, Д_n, мг/см²),

- расчет средней дермальной экспозиции (Д_cр) по формуле:

Д_cр=(Д₁+ +Д_n)·100/n·К (мг/см²)

где Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи, мг/см²;

n - число смывов;

К - средняя величина полноты смыва, %.

Значения отрицательных проб (не обнаружено) при расчете средней дермальной экспозиции трактуются как ½ предела аналитического обнаружения.

Имеется способ разработки методов определения вредных веществ на коже [1], включающий установление количественных уровней токсикантов на коже волонтеров, изолированной коже человека, а также свиной коже, промышленно обработанной, полученной с заводов кожсырья в виде сухих и твердых образцов.

Недостаток способа состоит в том, что нанесение на кожу волонтеров существенно затруднено, использование изолированной кожи человека - недопустимо, применение промышленных образцов свиной кожи в отсутствие стандартизованных способов подготовки сырья не приводит к получению сопоставимых результатов методом «внесено-найдено».

Наиболее близким по технической сущности является способ [2] оценки риска воздействия пестицидов на работающих, включающий определение дермальной экспозиции пестицидов на кожных покровах (Д_ср) путем получения серии экспонированных смывов с различных участков кожи оператора фиксированной площади с использованием рекомендованной смывающей жидкости в натурных условиях применения препарата, количественную идентификацию (мкг/смыв) в ходе химического анализа, расчет уровня вещества на исследуемом участке кожи (Д₁, Д_n, мг/см²), установление средней дермальной экспозиции (Д_cр) по формуле:

Д_cр=(Д₁+ +Д_n)/n (мг/см²), где:

Д₁, Д_n - содержание вещества на исследуемом участке кожи, мг/см²;

n - число смывов.

Способ позволяет оценить риск комплексного (дермального и ингаляционного) воздействия пестицидов на работающих по лимитирующему критерию суммарного коэффициента безопасности (КБ_сумм ) по формуле

КБ_сумм=КБ_д+КБ _инг,

однако не учитывает возможные потери вещества от реальной экспозиции на коже.

Допустимым считается риск комплексного поступления пестицидов при значении КБ_сумм 1.

Применение способа иллюстрируется следующими примерами.

ВЫПОЛНЕНИЕ СПОСОБА

Пример 1

Для обоснования заключений о правомерности установления дермальной экспозиции веществ по предлагаемому способу проведен сопоставительный анализ результатов, полученных в модельных опытах, максимально приближенных к натурным условиям, и собственно экспонированных кожных покровах операторов.

Моделирование экспозиции на свиной коже выполнено следующим образом. Образец кожи размером 100 см жестко зафиксирован и помещен в держатель на уровне открытых участков лица операторов. В опыте участвовало 5 операторов, у каждого из которых взяты смывы одновременно с модельными смывами в аналогичных условиях.

Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Результаты определения уровней ацетохлора в пробах
№ п/п	Характер пробы	Обнаружено, *10-5, мг/см2		Достоверные различия
		модельный опыт	натурный смыв
1	Лоб	3,6012	3,6501	Достоверные различия отсутствуют, коэффициент корреляции между массивами 2-х множеств 0,9987 (Р=0,95)
2		3,4852	3,4704
3		3,5966	3,5522
4		3,3578	3,3311
5		3,4744	3,5011
6	Щека+шея справа	2,1352	2,1090
7		1,8342	1,8131
8		1,9491	1,8572
9		2,2946	2,3007
10		1,8671	1,9662
11	Щека+шея слева	1,6564	1,6397
12		1,2508	1,2161
13		1,2889	1,2308
14		1,3722	1,3807
15		1,5008	1,5398

Таблица 2
Результаты определения уровней 2-этилгексилового эфира 2,4-Д в пробах
№ п/п	Характер пробы	Обнаружено, *10-5, мг/см2		Достоверные различия
		модельный опыт	натурный смыв
1	Лоб	0,6402	0,6366	Достоверные различия отсутствуют, коэффициент корреляции между массивами 2-х множеств 0,9995 (Р=0,95)
2		0,6000	0,6220
3		0,6073	0,5890
4		0,6220	0,6230
5		0,6525	0,6490
6	Щека+шея справа	1,2073	1,1927
7		1,1780	1,1890
8		1,1671	1,1634
9		1,1986	1,1781
10		1,1598	1,1415
11	Щека+шея слева	1,4232	1,4085
12		1,4049	1,3976
13		1,3976	1,3902
14		1,3829	1,3793
15		1,3756	1,3720

Данные статистической обработки результатов, полученные корреляционным анализом методом наименьших квадратов с использованием стандартной программы Microsoft Excel, позволили сделать заключение об отсутствии достоверных различий в уровнях обнаруженных веществ в обеих группах смывов, что свидетельствовало о правомерности предложенного способа установления полноты смыва с кожных покровов в лабораторных испытаниях и включении показателя полноты смыва (К, %) в расчет дермальной экспозиции (Д_ср , мг/см²).

Оценка дермальной экспозиции 2-х пестицидов на кожных покровах операторов с целью установления риска комплексного воздействия пестицидов на работающих проведена в сравнении с прототипом [2].

Пример 2

Действующее вещество - ацетохлор (2 класс опасности по гигиенической классификации пестицидов по канцерогенному, аллергенному действию и раздражающему действию на кожу).

Первый этап. Установление средней полноты смыва по методу «внесено-найдено» с использованием модели экспонированного смыва.

В качестве образцов кожи для внесения дозированных количеств действующего вещества использована изолированная подготовленная свиная кожа, реализуемая на потребительском рынке.

Лоскуты кожи (размером 100-200 см²), механически очищенные от жирового слоя, предварительно промывали (с помощью щетки) 5%-ным водным раствором карбоната натрия, теплой проточной водой, подсушивали между листами фильтровальной бумаги, затем 2-кратно обрабатывали этиловым спиртом, подсушивали на воздухе 30-40 мин. По завершении опыта образец может быть использован неоднократно после повторения процедуры пробоподготовки.

Испытуемое вещество (ацетохлор) равномерно наносили на фиксированный участок кожи в количестве 1,0 мкг (1,0 см³ раствора с концентрацией 1 мкг/см³ в смеси ацетон-вода в объемном соотношении 1:4). Выполнено 10 повторностей.

Смыв вещества проведен способом обмыва фиксированного участка смывающей жидкостью (этанол, 20 см³) через 2-3 мин после нанесения на кожу.

Результаты количественной идентификации ацетохлора в пробах смывов по методу «внесено-найдено» представлены в таблице 3.

Таблица 3
Данные для оценки средней полноты смыва ацетохлора с модельного образца кожи по методу «внесено-найдено»
№ п/п	Внесено, мкг	Найдено		Средняя полнота смыва (К), %
		мкг/смыв	%
1	1,0	0,8121	81,21	80,01%
2		0,7996	79,96
3		0,7682	76,82
4		0,7965	79,65
5		0,8112	81,12
6		0,8049	80,49
7		0,7914	79,14
8		0,7983	79,83
9		0,8144	81,44
10		0,8044	80,44

Средняя полнота смыва (К) - 80,01%

Второй этап. Проведение натурных гигиенических исследований.

Препарат на основе ацетохлора применялся в условиях сельского хозяйства при обработке паров с помощью тракторного штангового опрыскивателя.

Отобрана серия (n=8) экспонированных смывов с различных участков кожи оператора фиксированной площади с использованием в качестве смывающей жидкости этанола, затем в ходе химического анализа установлены уровни токсиканта в образцах (Д₁, Д_n, мг/см²).

Третий этап.

Расчет риска по предлагаемому способу

Средняя дермальная экспозиция (Д_ср) рассчитана по формуле:

Д_cр=(Д₁+ +Д_n)·100/n·К (мг/см²),

где Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи, мг/см²;

n - число смывов (n=8);

К - средняя полнота смыва (80,01%).

При расчете средней дермальной экспозиции отрицательные пробы (не обнаружено) учтены на уровне ½ предела аналитического обнаружения (0,025·10^-5 мг/см²).

Величина Д_cр составила 1,005·10 ^-5 мг/см².

На основании Д _cр рассчитывается фактическая кожная экспозиция (Д _ф, мг/см²) с учетом работы в течение рабочей смены.

Д_ф=0,168·10^-4 мг/см².

Риск дермального воздействия (КБ_д) с учетом величины ОДУзкп (0,43·10^-4 мг/см²), ЛД₅₀ ацетохлора (более 2000 мг/кг массы тела), коэффициента запаса К_з (100) равен 0,389.

КБ_д=0,389

Риск комплексного (дермального и ингаляционного) воздействия пестицида на организм работающих определен по величине суммарного коэффициента безопасности (КБ_сумм), рассчитанный с учетом ОБУВ в воздухе рабочей зоны (0,5 мг/м³) ацетохлора КБ_инг равен 0,318.

КБ_сумм=0,707.

Расчет риска по способу прототипа

Д_cр =(Д₁+ +Д_n)/n (мг/см²),

где Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи, мг/см²;

n - число смывов.

Величина Д_cр составила 0,804·10 ^-5 мг/см².

Д_ф=0,14·10 ^-4 мг/см².

КБ_д=0,326.

КБ_сумм=0,644.

Таким образом, если по способу прототипа КБ_сумм равен 0,644, то по предлагаемому - 0,707, т.е. на его основе установлена большая величина суммарного коэффициента безопасности.

Результаты примера показывают, что предложенный способ оценки дермальной экспозиции пестицидов у работающих позволяет наиболее полно оценить выраженность загрязнения кожи, что является основным аргументом в обосновании мер индивидуальной первичной профилактики по защите кожных покровов и приоритетность дермального пути поступления токсиканта.

Пример 3

Действующие вещества пестицидного препарата - 2-этилгексиловый эфир 2,4-Д (2 класс опасности по гигиенической классификации пестицидов).

Первый этап. Установление средней полноты смыва по методу «внесено-найдено» с использованием модели экспонированного смыва.

Подготовка образцов свиной кожи выполнена аналогично примеру 2.

Испытуемое вещество (2-этилгексиловый эфир 2,4-Д) равномерно наносили на фиксированный участок кожи в количестве 1,0 мкг (1,0 см³ раствора с концентрацией 1 мкг/см³ в смеси ацетон-вода в объемном соотношении 1:1). Выполнено 10 повторностей.

Смыв вещества проведен способом обмыва фиксированного участка смывающей жидкостью (этанол, 20 см³) через 2-3 мин после нанесения на кожу.

Результаты количественной идентификация 2-этилгексилового эфира 2,4-Д в пробах смывов по методу «внесено-найдено» представлены в таблице 4.

Таблица 4
Данные для оценки средней полноты смыва 2-этилгексилового эфира 2,4-Д с модельного образца кожи по методу «внесено-найдено»
№ п/п	Внесено, мкг	Найдено		Средняя полнота смыва (К), %
		мкг	%
1	2	3	4	5
1	1,0	0,8697	86,96	82,24%
2		0,7954	79,54
3		0,8317	83,17
4		0,8563	85,63
5		0,8405	84,05
6		0,8017	80,17
7		0,7828	78,28
8		0,8226	82,26
9		0,8338	83,38
10		0,7895	78,95

Средняя полнота смыва (К) - 82,24%.

Второй этап. Проведение натурных гигиенических исследований.

Препарат на основе 2-этилгексилового эфира 2,4-Д применялся в условиях сельского хозяйства при обработке многолетних трав с помощью тракторного штангового опрыскивателя.

Отобрана серия (n=8) экспонированных смывов с различных участков кожи оператора фиксированной площади с использованием в качестве смывающей жидкости этанола, в ходе химического анализа установлены уровни токсиканта в образцах (Д₁, Д_n, мг/см²).

Третий этап.

Расчет риска по предлагаемому способу

Средняя дермальная экспозиция (Д_ср) рассчитана по формуле:

Д_cр=(Д₁+ +Д_n)·100/n·К (мг/см²),

где Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи, мг/см²;

n - число смывов (n=8);

К - средняя полнота смыва (82,24%).

При расчете средней дермальной экспозиции отрицательные пробы (не обнаружено) учтены на уровне ½ предела аналитического обнаружения (0,05·10^-5 мг/см²).

Величина Д_cр составила 1,0·10 ^-5 мг/см².

На основании Д _cр рассчитывается фактическая кожная экспозиция (Д _ф, мг/см²) с учетом работы в течение рабочей смены.

Д_ф=1,0·10^-4 мг/см².

Риск дермального воздействия (КБ_д) с учетом величины ОДУзкп (0,87·10^-4 мг/см²), ЛД₅₀ 2-этилгексилового эфира 2.4-Д (более 2000 мг/кг массы тела), коэффициента запаса К _з (50) равен 1,20.

КБ_д=1,20

Риск комплексного (дермального и ингаляционного) воздействия пестицида на организм работающих определен по величине суммарного коэффициента безопасности (КБ_сумм), рассчитанный с учетом ПДК в воздухе рабочей зоны (0,5 мг/м³) КБ _инг равен 0,002.

КБ_сумм=1,202.

Расчет риска по способу прототипа

Д_cр=(Д₁+ +Д_n)/n (мг/см²),

где Д₁, Д_n - содержание вещества на конкретном участке кожи, мг/см²;

n - число смывов.

Величина Д_cр составила 0,83·10 ^-5 мг/см².

Д_ф=0,83·10 ^-4 мг/см².

КБ_д=0,96

КБ_сумм=0,962.

Таким образом, если по способу прототипа КБ_сумм равен 0,962, то по предлагаемому - 1,202, т.е. установлена большая величина суммарного коэффициента безопасности, превышающая допустимую величину риска (КБ_сумм 1), что является доказательным обоснованием для принятия решений о применении препарата на территории Российской Федерации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Разработка методов определения вредных веществ на коже. Методические рекомендации № 3056-84, М. - 1985. - 23 с.

2. Метод оценки риска воздействия пестицидов на работающих. Методические указания, МУ 1.2.3017-12, М. - 2012. - 18 с.