CC BY
1017. Остроумов С.А., Шестакова Т.В. Снижение измеряемых концентраций Cu, Zn, Cd, Pb в воде экспериментальных систем с Ceratophyllum demersum: потенциал фиторемедиации // ДАН, 2009.- т.428. № 2.- С. 282-285.
18. Li X.X., Cao C., Han S.J., Sim S.J. Detection of pathogen based on the catalytic growth of gold nanocrystals.// Water Res. 2009. Vol.43(5). P. 1425-1431.
19. To Y.F., Sun R.W., Chen Y., Chan V.S., Yu W.Y., Tam P.K., Che C.M., Lin C.L. Gold(III) porphyrin complex is more potent than cisplatin in inhibiting growth of nasopharyngeal carcinoma in vitro and in vivo // Int. J. Cancer. 2009.- Vol. 124(8).- P. 1971-1979.
20. Reith F., Lengke M.F., Falconer D., Craw D., Southam G. The geomi-crobiology of gold. // ISME J., 2007, 1(7): 567-584.
21. Reith F., Rogers S.L., McPhail D.C., Webb D. Biomineralization of gold: biofilms on bacterioform gold. // Science. 2006, 313(5784): 233236.
22. Lengke M.F., Ravel B., Fleet M.E., Wanger G., Gordon R.A., Southam G. Mechanisms of gold bioaccumulation by filamentous cyanobacteria from gold(III)-chloride complex.// Environ. Sci. Technol. 2006 , 40(20): 6304-6309.
23. Liu J., Lu Y. Colorimetric biosensors based on DNAzyme-assembled gold nanoparticles. // J. Fluoresc. 2004. 14(4): 343-354.
Ostroumov S.A1., Kolesov G.M.2
Interaction of Ceratophyllum demersum with Au nanoparticles
*M.V. Lomonisov Moscow State University
2 V.I. Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
The interaction of gold nanoparticles and aquatic plants Ceratophyllum demersum was studied under conditions of microcosms. For the first time the binding and immobilization of Au by aquatic macrophytes was established and described. After adding gold nanoparticles to the microcosm water containing macrophytes Ceratophyllum demersum, a marked increase of Au content in the phytomass occurred. As a result of the incubation of plants in the presence of gold particles, the concentration of this element in the phytomass measured by the method of neutron activation analysis (NAA), exceeded 430 times the background level of Au in macrophytes. The results obtained can be used in monitoring and biotechnology.
Материал поступил в редакцию 02.11.2010 г.
УДК 615.01
Токсикологическая характеристика изоциурония бромида
Камшилин С.А.1, Желтов В.А.1, Горбатова Е.Н.2, Духович Ф.С.2
1 ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии, г.Покров
2 ФГУП Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии, г. Москва
ана токсикологическая характеристи-Е Щ ка недеполяризующего миорелаксанта изоциурония бромида. Установлены параметры его острой токсичности, широта терапевтического действия, фармакокинетика, ан-тихолинэстеразная активность, конкурентное
отношение к ацетилхолину, антагонизм с про-зерином и устойчивость в растворах.
Ключевые слова: изоциурония бромид, токсичность, широта терапевтического действия, фармакокинетика, антагонизм.
Введение. Изоциурония бромид (ИЦБ) относится к классу недеполяризующих миоре-лаксантов, впервые был синтезирован в ФГУП ГосНИИОХТ [1, 12, 17], нашел применение в ветеринарной практике [6, 8].
Целью наших исследований явилась изучение токсико-фармакологической характеристики ИЦБ.
Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на озерных лягушках (23 животных), белых мышах (84), белых крысах (60), морских свинках (360), тхорзофретках (31), курах (53), кошках (16), кроликах (55), собаках
(30), овцах (23), свиньях (16), крупном рогатом скоте (18).
Опыты проводили на клинически здоровых животных, содержащихся в условиях вивария в соответствии с зоотехническими нормами. Группы животных формировались по принципу аналогов.
Водные растворы ИЦБ вводили инъекцион-но в заднебедренную группу мышц и орально с помощью зонда. Ингаляционную затравку осуществляли в камере объемом 100 л [11] с использованием генератора АИ-1, распыляя 18,8%-ный водный раствор ИЦБ в течение 10 минут.
МАЙ - ИЮНЬ 2 О 1 1
После затравки отмечали время проявления характерных признаков действия - синдрома склонения головы, бокового положения тела, иммобилизации, апноэ и остановки дыхания [7, 16]. Величину среднелетальной дозы рассчитывали методом пробит-анализа по Миллеру - Тейнтеру [2], в отдельных случаях по методу Deichmann и Le Blanc [18]. Широту терапевтического действия определяли как соотношение
LD50 к ED5q [2].
Исследование фармакокинетики выполнили на белых крысах с ИЦБ, меченным тритием. Содержание вещества в крови и мышечной ткани измеряли методом жидкостно-сцинтил-ляционного счета на установке Mark-III. ИЦБ с удельной радиоактивностью 56,7±0,4 мкюри/г вводили в хвостовую вену крысам-самцам в дозе 3 мг/кг. Через определенное время животных умерщвляли, мышечную ткань и кровь исследовали по стандартным методикам [9, 10].
Идентификацию ИЦБ и возможных метаболитов в организме крыс проводили методом тонкослойной хроматографии с использованием меченного тритием ИЦБ. Меченные вещества, содержащиеся в биожидкостях и экстрактах из мышц, разделяли на стандартных пластинах «Кизельгель 60 F» восходящим методом. Для разделения использовалась система метанол-вода-25% аммиак (100:21:3 по объему), с добавлением 4 г ацетата аммония на 124 мл указанной смеси. Rf ИЦБ в этой системе составил 0,2. Участки хроматограммы помещали в счетные флаконы с диотолом и просчитывали на приборе «Mark-III». Влияние ИЦБ на хо-линэстеразную активность крови оценивали на кроликах по методике Эллмана [14]. Изучение связывания ИЦБ с никотиновым холинорецеп-тором проводили на прямой мышце живота лягушки [4].
Исследование антагонизма прозерина и ИЦБ провели на морских свинках и белых мышах по методике Прозоровского [13].
Стабильность препарата в растворе в процессе хранения при 18±2 0С и 40±2 0С исследовали по методикам [3, 15].
Результаты и обсуждение. Клиническая картина проявления интоксикации ИЦБ у млекопитающих имела схожий характер, последовательно наблюдали: расслабление мышц головы и шеи, приводящее к склонению головы; релаксацию мышц конечностей, боковое положение тела, иммобилизацию, затруднение дыхания вплоть до полной остановки и смерть. Аналогичную клиническую картину для ИЦБ на лабораторных животных отмечали и другие исследователи [1]. В целом клиническая картина была характерной для недеполяризующих мио-релаксантов [16, 17]. В опытах на курах выявили некоторые отличия - первым признаком токсического действия было не склонение головы,
а расслабление мышц конечностей. В экспериментах после инъекции ИЦБ мы не наблюдали кровотечений, судорог, саливации, мочеиспускания и дефекации. При внутримышечном введении ЬБ50 ИЦБ составляет (мг/кг) для: овец
- 0,125; кроликов - 0,2±0,018; тхорзофреток и крупного рогатого скота - 0,25; морских свинок
- 0,26±0,02; кур - 0,297±0,04; собак - 1,271±0,16; белых мышей - 10,6; белых крыс - 14,6±1,1. В зависимости от индивидуальной и видовой чувствительности первые клинические признаки наступали через 1-3 мин, гибель животных регистрировали в пределах 4-12 мин.
При оральном введении морским свинкам ЬБ50 ИЦБ было 5,52±0,3 мг/кг, что более чем в 20 раз превышает ЬБ50 при внутримышечном введении.
СЬ50 (концентрация, вызывающая гибель 50% подопытных животных при ингаляционном воздействии) ИЦБ для морских свинок характеризуется как 3,3 мг/л при экспозиции 10 мин. Клинические признаки действия были идентичны таковым при внутримышечном способе введения ИЦБ. Время гибели - от 14 до 18 минут с момента начала распыления препарата.
Сравнение показателя терапевтической широты ИЦБ и такого известного деполяризующего миорелаксанта, как дитилин, свидетельствует о большей терапевтической широте ИЦБ (от 3,12 до 4,16), чем у дитилина (1,7 - 2,34) (табл.).
Большая широта терапевтического действия позволяет использовать ИЦБ для иммобилизации при лечении ценных животных.
Фармакокинетическими исследованиями с применением тонкослойной хроматографии установили, что ИЦБ выводится из организма животных в неизменном виде, за сутки с мочой удаляется ~ 75% вещества.
В экспериментах на кроликах при внутримышечном введении ИЦБ в дозах ЬБ50 - 2,5 ЬБ50 было установлено, что миорелаксант не оказывает заметного антихолинэстеразного действия в дозах, вызывающих миорелаксацию и гибель.
В опытах на прямой мышце живота лягушки определили, что ИЦБ в концентрациях 2*10-6 -2,5*10-7 М имеет конкурентное отношение с аце-тилхолином. ЕС50 (эффективная концентрация) ИЦБ по подавлению эффекта ацетилхолина, взятого в концентрации 2*10-6 М, составляет 5,6 (3,2-8,1) *10-7 М.
В экспериментах с прозерином установили, что его введение в дозе 0,125 мг/кг морским свинкам, кроликам и свиньям через 3 мин после ИЦБ в дозе 2,5 ЬБ50 предотвращает гибель, в то время как при профилактическом введении прозерина он не обладал защитной эффективностью.
В процессе хранения 18,8%-ного водного раствора ИЦБ в течение двух лет (срок наблюде-
Таблица
Терапевтическая широта ИЦБ и дитилина при внутримышечном введении
Вещество Вид животного ED50*, мг/кг LD50, мг/кг 1ерапевти-ческая широта
ИЦБ Овцы 0,03 0,125 4,16
Свиньи 0,12 0,4 3,32
Крупный рогатый скот 0,08 0,25 3,12
Дитилин Овцы 0,47 [7] 1,1 [7] 2,34
Свиньи 0,09 [7] 0,28 [7] 2,29
Крупный рогатый скот 0,69 [7] 1,175 [7] 1,7
*Эффективная доза (ЕЭ) вещества, вызывающая синдром склонения головы у 50% подопытных животных
ния) при 18±2 0С и 40±2 0С снижение токсичности препарата не происходило.
Заключение. В системе противоэпизооти-ческих мероприятий при угрозе распространения заражения животных особо опасными инфекционными заболеваниями, такими как сибирская язва, бешенство, африканская чума свиней, грипп птиц и другие, одной из важных задач является своевременный убой животных. В этих целях в ветеринарной практике нашли применение препараты из группы деполяризующих миорелаксантов, такие как дитилин [7] и его модификации - адилин и адилин-супер [5]. Однако у них имеется ряд недостатков. Выполненные нами исследования показали, что препарат ИЦБ обладает по сравнению с ними рядом преимуществ: отсутствие симптомов, свойственных миорелаксантам деполяризующего типа действия (судороги, саливация, дефекация, мочеиспускание), что существенно упрощает локализацию очага заражения, устойчивость в растворах при хранении (не менее 2 лет), не
о
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бадо, Г.Б. Синтез и курареподобная активность трис[р-диал-килбензиламмонио]этиловых эфиров циануровой и изоциануро-вой кислот / Г.Б. Бадо, В.Л. Груздева, В.С. Добрянский и др. // Хим.-фарм. ж. - 1990. - № 12. - С. 24-27.
2. Беленький, М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта / М.Л. Беленький. Л.: «Медицинская литература», 1963. - 152 с.
3. Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода «ускоренного старения» при повышенной температуре (И-42-2-82). Министерство здравоохранения СССР, М. - 1983. - 14 с.
4. Гацура, В.В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ / В.В. Гацура. М.: Медицина, 1974. - 144 с.
5. Громаков, В.В. Миорелаксанты: проблемы практического использования в ветеринарии / В.В. Громаков, Ю.А. Зимаков, И.Г. Хайрутдинов // Ветеринарный врач, №1 (9) 2002. - С. 2326.
6. Желтов, В.А. Киллин - новый препарат для бескровного убоя животных / В.А. Желтов, С.А. Камшилин, Е.Н. Горбатова, Ф.С. Ду-хович // Ветеринария. - 2009. - №7. - С. 53-55.
7. Жуленко, В.Н. Обездвиживание животных мышечными релаксантами: дисс... д-ра биол. наук: 03.00.05. - М., 1967. - 610 с.
разлагается холинэстеразами крови, вследствие чего обладает более пролонгированным действием. Токсичность ИЦБ выше, чем у дитили-на и адилина-супер, для большинства используемых в опытах животных.
Наличие у ИЦБ эффективного антидота -прозерина (деполяризующие миорелаксанты антидотов не имеют) позволяет предположить большую безопасность персонала ветеринарных служб при случайных отравлениях.
Препаративная форма ИЦБ с названием «Киллин» [8] получила положительную оценку при ликвидации очага африканской чумы свиней в Северной Осетии в 2008 году [6].
Новизна разработок препарата подтверждена 5 патентами РФ.
Вывод. Токсико-фармакологические свойства антидеполяризующего миорелаксанта изоциурония бромида свидетельствуют, что он может быть применен в системе противоэпизо-отических мероприятий для бескровного убоя животных.
8. Инструкция по применению Киллина для бескровного умерщвления животных. Утверждена зам. Руководителя Россельхознад-зора 29.12.2007 г.
9. Коломийцева, Г.Я. Физико-химические методы в молекулярной биологии / Г.Я. Коломийцева, Е.П. Сенченков.-М., МГУ, 1978.-с. 173.
10. Кудрявцев, А.А. Клиническая гематология животных /
A.А. Кудрявцев, Л.А. Кудрявцева. - М.: Колос, 1974. - 399 с.
11. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия) / Под ред. И.В. Саноцкого.-М.: Медицина, 1970.-344 с.
12. Пат. № 2059626 РФ / Кругляк Ю.Л., Шитов Л.Н., Добрянский
B.С. и др. Бюл. изобрет., №13 (1996).
13. Прозоровский, В.Б. Изучение взаимодействия атропина, ток-согонина и фосфакола // Фармакология и токсикология, 1984.
- №2. - С. 33-38.
14. Розенгард, В.И. Методические рекомендации по определению активности холинэстераз и антихолинэстеразной эффективности инсектоакарицидов / В. И. Розенгард и др.-М.: ВАСХНИЛ, 1986.-48 с.
15. Федеральный Закон РФ «О требованиях
к безопасности лекарственных средств для животных, процессов разработки, испытания, производства, изготовле-
