CC BY
9
УДК 617-001.28-085.778.71-030.71
ПРОТИВОЛУЧЕВЫЕ ЗАЩИТНЫ EJ СВОЙСТВА АЗААНАЛОГОВ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
В. И. Сватков
Киевский научно-исследовательский институт гигиены питания Министерства здравоохранения УССР 1
Ряд серьезных недостатков существующих радиозащитных средств — аминотиолов — побуждает исследователей к поискам радиопротекторов среди других классов соединений. Высокая радиочувствительность нуклеиновых кислот обусловила изучение радиозащитного эффекта у химических производных пуринов и пиримидинов. Мы исследовали противолучевые свойства азапроизводных некоторых пуринов и пиримидинов, так как они в качестве антиметаболитов последних известны влиянием на структуру и обмен нуклеиновых кислот.
Для изучения действия азапроизводных [8-азагуанин, 8-азаксантин, 4(6)-азаура-цил, 4(6)-азауридин, 4(6)-азацитидин1 на выживаемость были поставлены опыты на 904 белых мышах и 80 белых крысах, а для изучения действия 8-азагуанина на количественный состав периферической крови —опыты на 60 мышах и 44 крысах. У последних определяли также вес. Забор крови и взвешивание производили каждые 4 дня. Животных разделили на 2 группы — опытную и контрольную. В опыте на выживаемость мышей препараты вводили внутрибрюшинно в различные сроки и в различных дозах до рентгенооблучения. В гематологическом опыте и при исследовании выживаемости крыс вводили 8-азагуанин в дозе 60 мг/кг за 2 часа до облучения. Препараты растворяли или из них готовили взвесь в М/15 фосфатном буфере с pH 7,0 или 7,4, 0,25% растворе NaOH или 0,5% растворе КОН с pH 8,0, но главным образом в физиологическом растворе. Облучение производили тотально на аппарате РУМ-11 при мощности дозы 24,5—29 р/мин, напряжении 180 кв, силе тока 10 ма, фильтрах 0,5 мм Си + 1 мм AI и фокусном расстоянии 40 см. Общая доза 600 или 700 р для мышей и 750 р для крыс. Статистическую обработку результатов производили по схеме, рекомендованной В. Ю. Урбах.
Ввиду того что токсические свойства 8-азагуанина зависят от условий опыта, разновидности и линии мышей, мы определяли его токсичность. Для этого 263 мышам обоего пола ввели 14 доз вещества по 20—2000 мг/кг. Статистическая обработка результатов произведена методом пробит-анализа (М. Л. Беленький).
Токсикологическая характеристика азацитидина в литературе отсутствует. Для определения токсичности его в опыт было взято 60 мышей-самцов; введено 6 доз вещества по 100—350 мг/кг. Оба препарата вводили внутрибрюшинно.
Исследований, посвященных влиянию азагуанина на кровяное давление и дыхание, мы не нашли. В опыт было взято 8 котов. Кровяное давление у них регистрировали кровавым способом на сонной артерии при помощи ртутного манометра с писчиком, а дыхание — через канюлю, ввязанную в трахею, соединенную с капсулой Марея. Запись вели на движущейся ленте кимографа. Препарат растворяли или готовили его взвесь в физиологическом растворе или М/15 фосфатном буфере с pH 8,0 и вводили в дозах 5, 60, 100 и 180 мг/кг внутривенно и в дозах 200 и 500 мг/кг внутрибрюшинно.
Из 5 препаратов наиболее выраженное и стабильное защитное действие на мышей оказали 8-азагуанин и 8-азаксантин (см. таблицу). Это можно объяснить тем, что азапири-мидины не включаются в нуклеиновые кислоты млекопитающих (Schindler и Welch; Pasternak и Handschumacher) в отличие от азагуанина (Mitchell с соавторами). Невключае-мость азапиримидинов в нуклеиновые кислоты млекопитающих указывает на то, то ни урацил, ни цитозин не являются предшественниками пиримидинов полинуклеотидов (П. Рейхард). На основании изучения цитостатических свойств азаксантина он был признан биологически неактивным (Matthews). По нашим же данным, это вещество биологически активно в качестве радиопротектора и пролонгирует, по-видимому, защитное действие азагуанина, будучи продуктом его обмена в организме (Mendel с соавторами). Нарастание и спад защитного эффекта по мере увеличения срока введения азагуанина зависят, возможно, от степени и вида превращения препарата в организме к моменту облучения и от общей концентрации его. Например, в тощей кишке и печени мыши концентрация азагуанина через 6 часов падает соответственно в 3,4 и 1,4 раза (Bennett с соавторами), но его концентрация в нуклеиновых кислотах пула внутренних органов к тому же сроку в 3,3 раза превышает его концентрацию в гомогенате пула (Mitchell с соавторами).
Средняя продолжительность жизни находится в обратной зависимости от выживаемости при введении азаурацила и азацитидина и в прямой при введении азагуанина. Лишь при введении азаксантина отмечено увеличение средней продолжительности жизни по сравнению с контролем, в остальных случаях наблюдалось уменьшение ее по отношению к контролю.
1 Часть работы выполнена на материальной базе Киевского института физиологии АН СССР.
Действие азааналогов нуклеиновых оснований на выживаемость среднюю продолжительность жизни больных мышей
Препарат Доза (в мг/кг) Срок введения Доза облучения (в /;) Количество животных Выживаемость (в %) Средняя продолжительность жизни (в днях)
Контроль....... 600 138 2,9 11,8± 1,8
4 (6)-Азаурацил .... 60 30 мин. 600 30 3,3 12,5± 1,7
» 60 1 час 600 30 48,7 8,0± 1,3
4 (б)-Азауридин .... 150 30 мин. 600 30 0,0 12,5±0,8
» 150 1 час 600 30 3,3 8,1±1,5
5 (6)-Азацитидин .... 10 1 » 600 30 10,0 8.1 — 1.4
» 25 1 » 600 20 5,0 8,8±2,3
» 300 1 » 600 30 3,3 8,3± 1,7
» 300 2 часа 600 30 0,0 9,2± 1,2
8-Азагуанин...... 60 5 мин. 600 34 20,6 6,5±2,9
» 60 1 час 600 29 17,3 7,2±2,9
» 60 2 часа 600 125 29,6 17,8±5,4
» 60 3 » 600 29 13,8 7,0±2,9
» 60 6 часов 600 43 18,6 6,6±2,4
» 60 5 мин. 700 30 0,0 5,4±0,3
» 60 1 час 700 30 0,0 5,9±0,6
» 60 2 часа 700 30 22,3 8,1 ±0,7
8-Азаксантин ..... 64 2 > 700 88 23,9 10,9± 1,3
Контроль....... — 700 30 0,0 7,4± 1,0
Как показали токсикологические исследования, защитное действие азацитидина ослабляется его выраженными токсическими свойствами в дозах, близких к тем, которые применялись для выявления защитных свойств препарата. Результаты опыта оказались следующие.
При введении доз 100, 150 и 200 мг/кг из 10 животных было по 2 выживших, средняя продолжительность жизни равнялась соответственно 10,7±2,8, 13±4,1 и 11,3±2 дням. При введении дозы 250 мг/кг из 10 животных было 1 выжившее, средняя продолжительность жизни составила 16,4+4,1 дня. При введении дозы 300 мг/кг из 10 животных было 3 выживших, средняя продолжительность жизни равнялась 13,5 (7—22) дня. При введении дозы 350 мг/кг из 10 жнвотных было 4 выживших, средняя продолжительность жизни равнялась 12,2+6,3 дня. LD5o азагуанина составляла 900 (700—1010) мг/кг, т. е. была очень далека от примененной защитной дозы. Различия в действии азагуанина в зависимости от пола животных не выявлены, что подтверждают литературные данные (Finkelstein и Thomas). За исключением 2 случаев, когда при внутривенном введении грубодисперсной взвеси препарата (несколько более 1,3%) наблюдалась эмболия с резким падением артериального давления, достоверных изменений сосудистого тонуса, артериального давления, деятельности сердца, частоты и глубины дыхания не обнаружено. Это подтверждается результатами клинических иепытаний препарата (Straus с соавторами).
Опыты на выживаемость, а также с гематологическим тестом показали видовые различия в действии азагуанина. Если у мышей азагуанин по сравнению с облученным контролем повышал выживаемость и уменьшал среднюю продолжительность жизни или не изменял ее, то у крыс выживаемость в опыте составила 32,5%, а средняя продолжительность жизни — 17,6 (10—20,5) дня, а в контроле — соответственно 37,5% и 8 (3,4—15,8) дня, иными словами, достоверное различие в выживаемости отсутствовало, но налицо было достоверное увеличение средней продолжительности жизни. У мышей в опыте начало восстановления уровня лейкоцитов наблюдалось в день максимального поражения его в контроле (8-е сутки), а у крыс ускорялась нормализация количества форменных элементов (на 16-е сутки при 20 сутках в контроле). В динамике веса достоверных различий между подопытными и контрольными крысами не обнаружено. Видовые различия объясняются, вероятно, тем, что у крыс способность к включению экзогенного гуанина в нуклеиновые кислоты выражена в меньшей степени, чем у мышей (Balis с соавторами; Abrams).
Стедовательно, таким же, по мнению некоторых авторов (Mandel и Carls), должно быть и поведение азагуанина, являющегося антиметаболитом гуанина.
Выводы
1. Из антиметаболитов нуклеинового обмена более выраженный противолучевой защитный эффект обнаружен у азапуринов (азагуанин и азаксантин) по сравнению с аза-пиримидинами (азаурацил, азауридин и азацитидин).
7 Гигиена и санитария, № 11
97
2. Защитный эффект зависит от срока введения антиметаболита перед рентгенооб-лучением.
3. Отмечены видовые различия в защитном действии азагуанина на выжива емость,. среднюю продолжительность жизни и уровень лейкоцитов крови облученных мышей и крыс.
4. Установлена ЬБ6о азагуанина на белых беспородных мышах. Показано отсутствие его влияния на артериальное давление и дыхание котов. Азацитидин обладает выраженной токсичностью у мышей.
ЛИТЕРАТУРА
Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Рига, 1959. — Рейхард П. В кн.: Нуклеиновые кислоты. М., 1957, с. 223. — У р б а х В. Ю. Биометрические методы. М., 1964. —Abrams R., Arch. Biolchem.,. 1951, v. 33, p. 436. — Balis M. E. et al. J. Am. Chem. Soc., 1951, v. 73, p. 3319. — Bennett L. L. et al. Cancer Res., 1950, v. 10, p. 644. —Finkelstein M., Thomas P. A., Ibid., 1952, v. 12, p. 524. — M a t t h e w s R. E. F., J. gen. Microbiol.,. 1953, v. 8, p. 277. —Mitchell J. H. et al. Cancer. Res., 1950, v. 10, p. 647. -Pasternak С. A., H a n d s с h u m а с h e r R. E., J. biol. Chem., 1959, v. 234, p. 2992. — Schindler R., Welch A. D., Biochem. Pharmacol., 1958, v.18, p. 132. —Straus B. et al. Blood, 1950, v. 5, p. 1059.
Поступила 25/X 1966 r-
\
УДК 615.9-015.1:546
О ЗАВИСИМОСТИ ТОКСИЧНОСТИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ОТ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ АТОМОВ1
Канд. мед. наук С. В. Суворов
Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены, Москва
В связи с успехами современной химии, атомной физики и промышленной токсикологии закономерны попытки ряда авторов выявить и количественно оценить связь токсичности химических элементов с их местом в периодической системе Д. И. Менделеева. В последние годы появились интересные экспериментальные и теоретические работы (Bienvenu, Norfe, Cier, Saccardo; E. И. Люблина, и др.), в которых подтверждается связь токсичности с отдельными физико-химическими свойствами элементов, являющимися функциями порядкового номера элемента в системе Д. И. Менделеева (потенциал первичной ионизации атома, величина атомного радиуса и др.).
Особый интерес представляет связь токсичности с наиболее важной функцией порядкового номера элемента —электронным строением атома. Е. И. Люблина (1965) обратила внимание на то, что у особо токсичных 2 элементов (Си, As, Se, Cd, Те и др.)€первое квантовое число наружной оболочки составляет не менее 4 и эти оболочки неблизки к заполнению — нет не только р°, но и р6; нет также и р2». Смежная с наружной d-оболочка целиком или почти целиком заполнена (d10, d"). У наименее токсичных элементов целиком заполнены внешние и внутренние оболочки (например, у Не, Ne, Аг, Кг, Хе) или к этой структуре добавлен один электрон во внешней оболочке (у Li, Na, К, Rb, Cs).
И. Т. Брахнова и Г. В. Самсонов предприняли попытку дальнейшего развития представлений о связи токсичности элементов с их электронным строением. Для анализа такой связи привлекаются данные проф. Г. В. Самсонова3 о роли образования стабильных кон-
1 По поводу статьи И. Т. Брахновой и Г. В. Самсонова «О зависимости токсичности некоторых химических веществ от электронного строения». Порошковая металлургия, 1966, № 9, с. 101—109 (ИПМ АН УССР).
2 Критерием токсичности для лабораторных животных служила ЬО50 растворимых и более или менее однотипных соединений.
3 Г. В. Самсонов. Роль образования стабильных алектронных конфигураций
в формировании свойств элементов и соединений. Изд. Института порошковой металлур-
гии АН УССР, 1965.
