CC BY-ND
67
апрель №4 (229)
43
АЗИД НАТРИЯ: НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ МЕСТО В ДЕЗИНФЕКТОЛОГИИ
С.П. Ашихмин, А.К. Мартусевич, О.Б. Жданова
SODIUM ASIDE: SOME PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES AND ITS POTENTIAL ROLE AS DISINFECTANT
S.P. Ashihmin, A.K. Martusevich, O.B. Zhdanova
Кировская государственная медицинская академия, Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии
Статья посвящена описанию параллельного применения микробиологических и кристаллоскопи-ческих методов для оценки токсичности и антибактериальной активности дезинфектантов. Изучение дезинфицирующего действия растворов азида натрия было произведено на модели патогенных микроорганизмов. Токсичность соединения оценивалась на основании анализа мочи мышей, получавших его. Моча животных изучалась с применением комплекса кристаллоскопических методов. На основании анализа образцов азида натрия продемонстраировано, что предложенный алгоритм может быть использован для изучения свойств дезинфектантов.
Ключевые слова: кристаллографические методы, тезиграфия, токсичность, золотистый стафилококк, энтеробактер, сибиреязвенная бацилла.
This paper is dedicated by parallel usage of the microbiological and crystalloscopic methods for estimation disinfectants antibacterial and toxic activity. Investigation of the disinfection action of the sodium aside solutions was made on the model of some pathogenic microorganisms. Toxic activity was explored on the model of autochthonic microorganisms. Substance toxicity in vivo was estimated on the mice urine. This biofluids was investigated by complex of the crystalloscopic methods. There are classical crystalloscopy, which demonstrate own ability of the biosubstrate to be crystallized and comparative teziography, which illustrate its initiation potential. It was determined on the sodium aside example, that the proposed complex algorithm can be utilized for the investigation of disinfectant properties.
Keywords: crystalloscopic methods, teziography, toxic activity, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Bacillus anthracis.
К наиболее значимым тенденциям развития дезинфектологии в настоящее время могут быть причислены нарастание ассортимента и эффективности современных дезинфицирующих средств. Однако повышение химической и/или биологической активности дезинфектантов, как правило, сопровождается параллельным ростом их токсичности. Данный факт требует проведения тщательных испытаний предлагаемого препарата для уточнения этой стороны его действия, с целью чего наиболее часто применяются различные биологические модели и, прежде всего, лабораторные животные [5]. Представляет интерес рассмотрение данной проблемы в ракурсе токсичности как механизма нарушения гомео-стаза целостного организма, а, следовательно, и физико-химических свойств его биосубстратов. Принятие в расчет этого аспекта вопроса позволяет оценивать патогенное воздействие дезин-фектанта косвенным путем — с помощью анализа кристаллообразующих и инициирующих свойств одной или нескольких биосред по значимому отклонению тезиокристаллоскопической картины от «паттерна», характерного для здорового организма [1; 2; 3].
Цель данного исследования — изучение кристал-логенных свойств, дезинфицирующей активности и токсичности нового средства (азида натрия).
Материал и методы исследования. В качестве анализируемого дезинфицирующего вещества были выбраны образцы растворов азида натрия. Концентрация азида натрия в изучаемых растворах составляла 0,1; 0,3 и 0,5 %.
Для оценки свойств нового дезинфицирующего средства параллельно производились микробиологические и кристаллоскопические исследования.
Изучение дезинфицирующей активности азида натрия произведено путем оценки количества колоний тестовых патогенных микроорганизмов (Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Bacillus anthracis) до и после воздействия дезинфектанта (время экспозиции со смесью микроорганизмов 10 мин), причем исходный уровень в дальнейших расчетах принимался за 100 %. Токсичность оценивалась с использованием аутохтонной микрофлоры (Escherichia Coli, Lactobacillus, Bifidobacterium). Чашки с посевами для выделения аэробных бактерий помещались в термостат и инкубировались при 37 °С в течение двух суток, для выделения анаэробных микроорганизмов использовался микроанаэ-ростат с последующей инкубацией в аналогичных условиях в течение трех суток. После инкубации посевов все типы выросших колоний подсчиты-вались и микроскопировались. Идентификация выделенных бактерий осуществлялась общепринятыми методами.
Оценка токсичности препарата in vivo производилась на 12 здоровых белых мышах. Методика эксперимента предусматривала нахождение животных в атмосфере паров раствора азида натрия, находящегося в той же камере и самостоятельно испаряющегося внутрь нее. Длительность пребывания мышей в камере была постоянной и составляла 1 ч в течение 30 дней. В качестве основного материала для кристаллоскопическо-го анализа была использована моча, собираемая в исходном состоянии (до начала эксперимента), а также сразу по окончании токсического воздействия на 3, 7, 14 и 30-е сутки.
В комплекс кристаллоскопических методов исследования вошли классическая кристаллоскопия, а также сравнительная тезиграфия [1; 4]. Учет результатов собственного и инициированно-
44
ЗНиСО
апрель №4 (229)
%
100 90
so
70 60 50 40 30 20 10 0
□ 0,10%
□ 0,30%
□ 0,50%
E. aerogenes
Рис. 1. Дезинфицирующая активность азида натрия в отношении различных патогенов (в % к количеству колоний интактного биоматериала)
□ 0,10% □ 0,30% ■ 0,50%
Lactobacillus Bifidobacterium
Рис. 2. Токсичность в отношении аутогенной флоры (в % к количеству колоний интактного биоматериала)
го кристаллогенеза осуществлялся путем использования системы оценочных параметров [4].
Статистическая обработка данных выполнялась в среде электронных таблиц Microsoft Excel 2007, а также программных пакетах SPSS 11.0 и Primer of biostatistics 4.03.
Результаты и их обсуждение. На основании микробиологических исследований показано, что препарат обладает достаточной антибактериальной активностью в отношении изученной патогенной микрофлоры, причем дезинфекционный потенциал нарастает с увеличением концентрации агента (рис. 1).
Дезинфицирующая активность азида натрия была сопоставлена с его токсичностью для аутох-тонной микрофлоры (оценка in vitro) (рис. 1, 2). Это позволило выделить оптимальную концентрацию дезинфектанта, которой оказался 0,3 % раствор азида натрия, обладающий достаточной дезинфицирующей активностью при допустимой токсичности. В связи с этим исследования токсичности in vivo (на лабораторных мышах) продолжены только с данной концентрацией.
Результаты изучения собственного кристалло-генеза мочи мышей, включенных в хронический эксперимент с воздействием азида натрия, подтвердили низкую токсичность средства. Это продемонстрировано на примере степени деструкции фации — одного из наиболее показательных критериев нарушения гомеостаза биологической жидкости и организма в целом (рис. 3).
Данные тенденции нашли полное подтверждение при анализе равномерности распределения элементов кристаллоскопической фации (рис. 4). По этому показателю, как и по степени деструкции, не наблюдается достоверных различий даже
между исходным состоянием и конечной точкой исследования (р > 0,05).
В отношении сравнительной тезиграфии было обнаружено достоверное повышение основного тезиграфического коэффициента Q на 7-й день эксперимента, что трактуется нами как адаптивная перестройка компонентного состава биожидкости, которая полностью нейтрализуется к 30-му дню (рис. 4). К этому сроку уровень данного критерия практически сравнивается с первоначальным (р > 0,05).
В целом установлено, что имеет место четкая зависимость между испытываемыми концентрациями водного раствора азида натрия и образуемой ими кристаллоскопической картиной. В частности, выявлено, что наиболее характерной кристаллической формой (морфотипом) для данного соединения является одиночно-кристаллическая структура типа «пирамида» (в пространственном варианте «гробовой крышки). В то же время размеры данного элемента существенно варьируются с учетом микро- и макроокружения. Кроме того, в абсолютном большинстве случаев (при многократном исследовании) в микропрепарате обнаруживались структуры с широко варьирующими габаритами.
При нарастании концентрации дезинфицирующего средства от 0,1 к 0,5 % водному раствору наблюдаются значительные сдвиги по параметрам:
1. Доля крупных (агрегатных) структур.
2. Перераспределение кристаллических элементов картины в сторону краевой зоны («латера-лизация фации»).
Сведения о фации, образуемой собственно самим дезинфектантом, могут быть использованы
2. б 2
до начала 3-й день 7-й день 14-й день 30-й день
б 4
м Э
£
S 2
ю 2 1
Равномерность распределения структур
до начала 3-й день 7-й день 14-й день 30-й де1
А. Степень деструкции фации
Б. Равномерность распределения элементов по фации
S. aureus
B. anthra
E. coli
Э
.б
□.б
□
□
Рис. 3. Динамика оценочных параметров собственного кристаллогенеза мочи мышей в процессе хронического эксперимента
апрель №4 (229)
45
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
до начала
14-й день 30-й день
Рис. 4. Основной тезиграфический коэффициент Q мочи мышей в процессе хронического эксперимента
для идентификации средства с учетом его концентрации в растворе [3; 5].
Выводы. Предложенный алгоритм с применением микробиологических и кристаллоскопиче-ских методов может использоваться для изучения свойств различных дезинфектантов.
Азид натрия обладает выраженной дезинфицирующей активностью в отношении рассмотренных патогенных микроорганизмов, но малотоксичен относительно аутохтонной микрофлоры, а также в эксперименте in vivo.
Азид натрия при дегидратации способен образовывать фацию с постоянным компонентным составом, представленным одиночными кристаллами типа «пирамида», а также имеет четкий ини-циаторный потенциал в отношении различных базисных веществ, которые зависят от его исходной концентрации.
Определение кристаллоскопических особенностей дезинфицирующего средства может
быть полезно при определении степени чистоты и соответствия его концентрации требуемым
величинам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Барер Г.М., Денисов А.Б., Михалева И.Н. с соавт. Кристаллизация ротовой жидкости. Состав и чистота поверхности подложки //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1998. Т. 126, № 12. С. 693—696.
2. Воробьев А.В., Мартусевич А.К., Перетягин С.П. Кристаллогенез биологических жидкостей и субстратов в оценке состояния организма. Нижний Новгород: ФГУ «ННИИТО Росмедтехнологий», 2008. 384 с.
3. Мартусевич А.К., Жданова О.Б. Метод тезио-кристаллоскопии в идентификации качества лекарственного препарата //Фармация. 2006. № 6. С. 15—17.
4. Мартусевич А.К. Количественная оценка результата свободного и инициированного кристаллоге-неза биологических субстратов. Учебное пособие. Нижний Новгород: ННИИТО Росмедтехнологий, 2008. 28 с.
5. Перетягин С.П. с соавт. Лабораторные животные в экспериментальной медицине. Нижний Новгород: ФГУ «ННИИТО Росмедтехнологий», 2011. 300 с.
Контактная информация:
Ашихмин Сергей Петрович, тел.: 8 (912) 827-47-13
Contact information: Ashihmin Sergey, phone: 8 (912) 827-47-13
Q
3-й день
7-и день
