CC BY
69
гиена и санитария
2/2012
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 613.29-092.9
В. А. Шипелин, Е. А. Арианова, Э. Н. Трушина, Л. И. Авреньева, С. Ю. Батищева, А. В. Черкашин, С. Х. Сото,
Н. В. Лашнева, И. В. Гмошинский, С. А. Хотимченко
ТОКСИКОлОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАя ХАРАКТЕРИСТИКА ФУЛЛЕРЕНА С60
при его введении в желудочно-кишечный тракт крыс
Учреждение РАМН Научно-исследовательский институт питания РАМН, Москва
В эксперименте продолжительностью 4 нед по внутрижелудочному введению дисперсии фуллерена С60 крысам установлено, что это вещество в дозе от 1 до 10 мг на 1 кг массы тела вызывает ряд изменений показателей организма животных, включая уменьшение относительной массы печени, активности изоформы CYP 1A2, повышение активности глутатионредуктазы, числа эозинофилов и нейтрофилов. Сделан вывод о возможном действии фуллерена на организм при пероральном приеме в изученных дозах.
Ключевые слова: фуллерен, наночастицы, крысы, токсичность
V. A. Shipelin, E. A. Arianova, E. N. Trushina, L. I. Avrenyeva, S. Yu. Batishcheva, A. V. Cherkashin, S. Kh. Soto, N. V. Lashneva, I. V Gmoshinsky, S. A. Khotimchenko - TOXICOLOGICAL AND SANITARY CHARACTERIZATION OF FULLERENE C60 ADMINISTERED THROUGH THE RAT GASTROINTESTINAL TRACT
Research Institute of Nutrition, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
A four-week experiment dealing with the intragastric administration offullerene C60 dispersion to rats has established that this substance in a dose of 1 to 10 mg/kg body weight causes a number of changes in the parameters of animals, such as reductions in relative liver weight and isoform CYP 1A2 activity and increases in glutathione reductase activity, eosinophils, and neutrophils. It is concluded that fullerene can affect the animals when orally given in the doses studied.
Key words: fullerene, nanoparticles, rats, toxicity
Новая аллотропия углерода фуллерен С60 является продуктом электродугового пиролиза графита в атмосфере инертного газа. Молекула С60, образованная 60 атомами углерода, заключенными в симметричный замкнутый каркас, обладает уникальными свойствами и имеет большие перспективы для применения в областях электроники, промышленности, медицине, в частности как радиопротекторный агент [8, 11], и в виде эндоэндральных соединений с металлами в качестве противопухолевых препаратов [1]. В связи с ростом объемов представленной на рынке продукции, содержащей фуллерены, ожидается увеличение экспозиции ими человека при различных путях поступления, в том числе с пищевыми продуктами. Токсикологическая характеристика фуллерена проводилась неоднократно в бесклеточных системах [12], в клеточных культурах [6, 7, 10] и различных организмах, включая рыб, млекопитающих и т. д. [1, 9, 14, 15]. В основе наблюдаемой токсичности фуллерена лежат фотоиндуцированные эффекты, включающие процессы перекисного окисления липидов, генотоксические и цитотоксические реакции [13, 16]. Проведенные исследования сопровождались большими методическими трудностями, связанными с получением фуллерена растворимой формы С60, которая допускала бы введение в биологические системы. В задачи нашей работы входило изучение некоторых токсикологических характеристик фуллерена С60, солюбилизированного с помощью веществ, допущенных для использования в пищевых продуктах в качестве нутриентов или пищевых добавок при внутрижелудочном введении крысам в подостром эксперименте в течение месяца.
материалы и методы
Дизайн эксперимента разработан в соответствии с МУ 1.2.2520-09 «Токсиколого-гигиеническая оценка безопасности наноматериалов» [3]. Исследование про-
ведено на 60 крысах-самцах линии Вистар с исходной массой тела 111 ± 2 г, полученных из питомника РАМН «Столбовая». Крыс содержали группами по 4 животных в пластмассовых клетках и кормили на протяжении всего эксперимента сбалансированным полусинтетическим рационом на основе казеина [3]. Доступ к корму и питьевой воде не ограничивали.
Животные были разделены на 4 группы по 15 крыс в каждой. Животные 1-й, контрольной, группы получали на протяжении всего эксперимента ежедневно внутрижелудочно дистиллированную воду, 2-й группы - носитель; крысам 3-й группы вводили дисперсию фуллерена С60 в носителе в дозе 1 мг на 1 кг массы тела в расчете на С60, а крысам 4-й группы - в дозе 10 мг на 1 кг массы тела. Общая продолжительность введения препаратов составила 28 дней.
При проведении эксперимента были использованы методы отбора биологических образцов, исследования интегральных, биохимических, физиологических, гематологических и микробиологических показателей и статистической обработки, применявшиеся ранее [2, 5].
В работе использован препарат фуллерена С60 производства ЗАО «Фуллерен-Центр» (Нижний Новгород, Россия). Качественный и количественный анализ методом УФ-видимой спектроскопии и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) показал, что исследуемый образец представлен фуллереном С60 чистотой не менее 99,8%.
Носитель для получения дисперсии фуллерена состоял из деионизованной воды, 2% пищевого крахмала и 0,5% неионогенного поверхностно-активного вещества твина-80 (разрешенная пищевая добавка E433). Перед получением дисперсии фуллерен тщательно растирали в ступке, добавляли дисперсионную среду, перемешивали на вортексе при 3000 об/мин и обрабатывали в течение 30 мин в ультразвуковой ванне с мощностью
90
Таблица 1
Среднее содержание цитохромов Р-450 и Ь5 и активность ферментов 1-й и 2-й фазы детоксикации ксенобиотиков у подопытных крыс (M ± т)
Группа Число крыс Цитохром Р-450, нмоль на 1 мг белка Цитохром Ь5, нмоль на 1 мг белка Активность CYP 1А1, нмоль/мин на 1 мг белка Активность CYP 1А2, нмоль/мин на 1 мг белка Активность CYP2B1, нмоль/мин на 1 мг белка Глутатион-трансфераза, мкмоль/мин на 1 мг белка UDP-глюкуро-нозилтранс-фераза, нмоль/мин на 1 мг белка
1-я 6 0,60 ± 0,04 0,53 ± 0,03 3,83 ± 0,51 28,38 ± 2,82 17,68 ± 0,85 0,71 ± 0,02 23,28 ± 2,17
2-я 6 0,53 ± 0,03 0,48 ± 0,02 5,15 ± 0,32 39,15 ± 8,80 17,75 ± 0,48 0,59 ± 0,03 20,43 ± 2,13
3-я 6 0,53 ± 0,06 0,48 ± 0,02 4,37 ± 0,10 17,73 ± 2,33 15,08 ± 1,14 0,65 ± 0,04 21,10 ± 1,59
4-я Однородность распределения (1-4-я 6 0,58 ± 0,07 0,51 ± 0,04 4,18 ± 0,38 16,25 ± 3,37 15,33 ± 0,99 0,67 ± 0,02 20,43 ± 1,59
группы), ANOVA, р Достоверность различий при сравнении с контролем (к): > 0,1 > 0,1 > 0,1 0,001 > 0,1 0,041 > 0,1
Рк-2 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,01/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рк-3 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,016/0,036 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р к-4 Достоверность различий при сравнении групп: > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,02/0,025 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2-3 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,012/0,01 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2-4 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,007/0,013 > 0,1/> 0,1 0,029/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рз-4 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Примечание. Здесь и в табл. 2-4: в числителе - /-тест Стьюдента, в знаменателе - непараметрический критерий Манна-Уитни.
генератора 40 Вт и рабочей частотой 40 кГц. На протяжении всего времени введения животным препарат перемешивали с помощью магнитной мешалки.
Количественное определение фуллерена С60 проводили с использованием системы ВЭЖХ Agilent 1200 с колонкой ZORBAX C18 размером 4,6 x 150 мм, заполненной фазой С18 с размером гранул 5 мкм. Оптическую плотность регистрировали при длине волны 324 нм. Пик фуллерена идентифицировали по его УФ-спектру в сравнении со стандартным образцом. Калибровочный график для определения фуллерена был линейным на отрезках 1-5 и 10-1000 нг на пробу. В области масс 5-10 нг наблюдался излом калибровочной зависимости с изменением тангенса угла наклона, что может быть связано с изменением коэффициента экстинкции при переходе от истинного молекулярного раствора фуллерена к его мультимолекулярным ассо-циатами (мицеллам) вблизи критической концентрации мицеллообразования в подвижной фазе [4].
Для анализа фуллерена готовили гомогенаты органов и тканей животных в соотношении 1:3 по массе в 0,154 М KCl на 0,05 М трис-НС1-буфере рН 7,4. Для экстракции к 2 мл гомогената при комнатной температуре добавляли 4,5 мл ледяной уксусной кислоты, смесь интенсивно перемешивали на вортексе и помещали на 20 мин в ультразвуковую ванну с мощностью генератора 200 Вт и рабочей частотой 35 кГц. Добавляли 2 мл толуола, интенсивно перемешивали в течение 15 мин, после чего раствор еще раз обрабатывали ультразвуком. Центрифугировали при 5000 об/мин в течение 20 мин и отбирали толуольную фракцию, в которой количественно определяли фуллерен, как указано выше.
результаты и обсуждение
Как показало еженедельное взвешивание животных, крысы 1-й, контрольной, группы достоверно отставали в развитии от крыс 2, 3 и 4-й групп только в первую неделю эксперимента; в дальнейшем средние приросты массы различались недостоверно. В целом за 28 дней прирост массы тела крыс составил 151,0 ± 4,6, 141,7 ± 4,5, 137,1 ± 8,0 и 141,0 ± 7,6% для 1, 2, 3 и 4-й групп соответственно и различался между ними недостоверно (р > 0,05).
Масса внутренних органов (селезенка, почки, гонады, сердце, тимус, легкие, надпочечники, головной мозг), выраженная в процентах от массы тела, не различалась достоверно между группами и находилась в пределах нормальных значений для крыс этого возраста. Исключение составила относительная масс печени, которая в 4-й группе, получавшей фуллерен в высокой дозе, составила 3,25 ± 0,06%, что было достоверно меньше (р < 0,05, критерий Манна-Уитни), чем в 1, 2 и 3-й группах (3,53 ± 0,05, 3,56 ± 0,05 и 3,61 ± 0,13% соответственно).
Как следует из табл. 1, большая часть показателей активности микросомальной системы детоксикации ксенобиотиков печени различались между группами животных статистически недостоверно (р > 0,05). Исключение составила, во-первых, активность изоформы CYP 1А2, которая была достоверно снижена в 3-й и 4-й группах в сравнении с показателями 1-й и 2-й групп. Этот эффект был приблизительно одинаковым по величине в группах, получавших фуллерен в обеих дозах, т. е. не имел дозозависимого отчетливого характера. Тем не менее эти данные показывают, что даже при низкой дозе фуллерена отмечается снижение активности этого фермента систе-
91
гиена и санитария
2/2012
Средние значения показателей перекисного окисления липидов у подопытных крыс (M ± т)
Таблица 2
Группа Чис- ло крыс Содержание диеновых конъюгатов полиненасыщенных жирных кислот в плазме, нмоль/мл Содержание малонового диальдегида в плазме, нмоль/мл Активность глутатионпероксида-зы эритроцитов, мкмоль/мин на 1 мл эритроцитов Активность глутатионредуктазы эритроцитов, мкмоль/мин на 1 мл эритроцитов Активность супе-роксиддисмутазы эритроцитов, усл. ед/мл эритроцитов Активность каталазы эритроцитов, ки/мл эритроцитов
1-я 6 3,44 ± 0,09 6,25 ± 0,08 17,77 ± 1,80 1,31 ± 0,12 1506,83 ± 45,59 345,33 ± 8,80
2-я 6 3,90 ± 0,15 6,12 ± 0,17 25,15 ± 1,71 1,13 ± 0,15 1392,83 ± 50,11 276,33 ± 10,78
3-я 6 4,18 ± 0,12 5,62 ± 0,38 21,32 ± 1,07 1,74 ± 0,12 1306,67 ± 54,03 247,50 ± 13,14
4-я 6 4,04 ± 0,16 6,13 ± 0,20 22,47 ± 1,69 1,94 ± 0,10 1485,33 ± 26,74 269,33 ± 15,49
Однородность распределения, группы (1-4-я группы), ANOVA, р 0,005 >0,1 0,029 0,001 0,02 <0,001
Достоверность различий при сравнении с контролем (к):
Рк-2 0,037/0,027 > 0,1/> 0,1 0,025/> 0,014 > 0,1/>0,1 > 0,1/> 0,1 0,001/0,00
Рк-3 0,004/0,001 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,028/0,044 0,018/0,024 0,001/0,004
Р к-4 0,006/0,008 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,002/0,013 > 0,1/> 0,1 0,002/0,004
Достоверность различий при сравнении групп:
Р2-3 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,009/0,013 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2-4 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,001/0,004 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рз-4 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 0,014/0,03 > 0,1/> 0,1
мы детоксикации ксенобиотиков, что особенно заметно в сравнении со 2-й группой, получавшей носитель.
Определение в гомогенатах печени крыс общей и неседиментируемой активности лизосомальных ферментов (арилсульфатаз А и В, Р-галактозидазы, Р-глюкуронидазы) показало отсутствие достоверных различий между животных 1-4-й группы. Величины данных показателей находились в границах нормы для крыс [2, 5]. Таким образом, фуллерен С60, вводимый крысам внутрижелудочно, по-видимому, не влияет на стабильность лизосомальных мембран клеток.
Как следует из табл. 2, такой показатель интенсивности перекисного окисления липидов, как уровень образования малонового диальдегида в плазме крови, достоверно не различался во всех группах животных, тогда как образование диеновых конъюгатов было практически равномерно повышено во 2-й и 4-й группах по сравнению с показателями в контроле. Такой же характер имело снижение активности каталазы в эритроцитах, в то время как активность глутатионпероксидазы была, напротив, повышена в опытных группах, причем наиболее выраженно во 2-й группе, получавшей носитель. Следовательно, указанные эффекты можно рассматривать как неспецифические, обусловленные воздействием скорее раствора-носителя, чем собственно фуллерена. Вместе с тем активность глутатионредуктазы была повышена в 3-й и 4-й группах приблизительно в равной степени по сравнению с показателями в контроле и в группе, получавшей носитель, т. е. прием фуллерена влиял на этот показатель, но не дозозависимо. Особого внимания заслуживает изменение активности супероксиддисмутазы, которая была достоверно снижена в 3-й группе по сравнению с как с показателями в контроле, так и в 4-й группе. Таким образом, есть
основание полагать, что прием фуллерена в низкой дозе может влиять на этот важный фермент антиоксидантной защиты, но наблюдаемый эффект является не только не дозозависимым, но и немонотонным.
Размер пула небелковых тиолов печени у животных 1, 2, 3 и 4-й групп составил соответственно, 27,3 ± 3,6, 31,9 ± 4,7, 24,3 ± 2,2 и 26,1 ± 3,6 мкмоль. Какие-либо статистически достоверные различия между группами при этом не установлены, что свидетельствует об отсутствии напряженности функционирования системы регуляции окислительно-восстановительного потенциала в печени у животных, получавших фуллерен в обеих дозах.
Изученные биохимические показатели сыворотки крови включали активность печеночных ферментов (аланин-и аспартатаминотрансферазы), общей щелочной фосфатазы, концентрацию общего белка, альбумина, креатинина, мочевой кислоты, глюкозы. Во всех группах значения этих биохимических параметров, характеризующих процессы белкового и углеводного обмена, не различались ни с показателями в контроле, ни между собой и находились в пределах нормы. Какого-либо влияния перорально вводимого фуллерена при этом не выявлено.
Содержание гемоглобина в цельной крови у животных 1, 2, 3 и 4-й групп составило соответственно 140,9 ± 4,0, 129,3 ± 2,4, 130,0 ± 2,5 и 134,3 ± 3,9 г/л и было достоверно (р < 0,05) снижено во 2-й и 3-й группах по сравнению с показателями в контроле. Различие показателей у животных, получавших фуллерен и его носитель, было недостоверным. Аналогично показатели эритроцитов крови животных, представленные в табл. 3, не претерпевали изменений, которые могли бы быть соотнесены собственно с воздействием фуллерена, но не его носителя. Таким образом, специфических эффектов воздействия фуллерена на системы эритропоэза выявлено не было.
92
Средние показатели, характеризующие состояние эритроцитов, у подопытных крыс (M ± m)
Таблица 3
Группа Число крыс Общее количество эритроцитов, 106/мкл Гематокрит, % Средний объем эритроцита, мкм3 Среднее содержание гемоглобина в эритроцитах, пг Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л
1-я 6 7,09 ± 0,23 38,80 ± 0,85 55,0 ± 1,65 19,30 ± 0,51 351,5 ± 2,5
2-я 8 7,19 ± 0,13 41,58 ± 0,57 58,0 ± 0,85 19,98 ± 0,29 344,9 ± 2,5
3-я 7 7,12 ± 0,14 40,19 ± 0,68 56,57 ± 1,04 19,23 ± 0,32 340,4 ± 2,8
4-я 7 7,18 ± 0,14 42,41 ± 0,80 59,0 ± 0,53 20,07 ± 0,15 339,9 ± 1,3
Однородность распределения (1—4-я группа), ANOVA, р > 0,05 0,011 > 0,05 > 0,1 0,01
Достоверность различий при сравнении с контролем (к):
Рк—2 > 0,05/> 0,05 0,016/0,039 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,05/> 0,05
Рк—з > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 0,015/0,022
Рк—4 Достоверность различий при сравнении групп: > 0,05/> 0,05 0,010/0,012 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 0,001/0,004
Р 2—3 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2—4 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,05
Рз—4 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Изучение лейкоцитарной формулы крови выявило у животных 3-й и 4-й групп (табл. 4) достоверное увеличение относительного числа эозинофилов и нейтрофилов на фоне уменьшения количества лимфоцитов в 4-й группе по сравнению со 2-й группой. При этом изменения первых двух показателей были отчетливо дозозависимы. Ввиду этого следует заключить, что введение фуллерена в обеих использованных дозах влияет на некоторые гематологические показатели.
Исследование апоптоза гепатоцитов проводили по показателям относительного числа живых клеток, «раннего» апоптоза, суммы клеток в апоптозе и относительного числа мертвых клеток. Принцип метода состоял в одновременном цитофлюориметрическом учете клеток, окрашенных двумя видами флюоресцентных кра-
Проницаемость кишечного барьера для овальбумина у подопытных крыс.
По оси абсцисс — группа; по оси ординат — всасывание овальбумина в кровь через 3 ч, % от введенной дозы антигенного белка • 103 (M±m). Численность групп — по 9 животных.
сителей - аннексином V(AnV), маркирующим фосфа-тидилсерин клеточной мембраны на «ранних» стадиях апоптоза, и 7-AAD, окрашивающим двухцепочечную ДНК на поздних стадиях апоптоза и в мертвых клетках. Все охарактеризованные параметры были равномерно распределены у всех животных (р > 0,05, ANOVA) и не различались достоверно между группами при попарном сравнении. Таким образом, фуллерен, вводимый животным внутрижелудочно, не оказывал влияния на показатели апоптоза клеток печени.
Содержание основных (бифидобактерии, лактобациллы, энтеробактерии, стафилококки, энтерококки, стрептококки) и транзиторных (гемолитический стрептококк, клостридии, дрожжи, цитрат-ассимилирующие энтеробактерии, плесени, золотистый стафилококк), а также общее количество аэробных и анаэробных микроорганизмов в содержимом слепой кишки животных всех четырех групп было в пределах физиологической нормы, характеризовалось однородным распределением (р > 0,05, ANOVA) и не демонстрировало статистических значимых попарных различий между отдельными группами. Единственное исключение составил показатель антагонистической активности кишечных бифидобактерий, который характеризовался достоверно (р < 0,05) более выраженным закислением среды (pH 4,48 ± 0,11) в контрольной группе по сравнению с показателями во 2, 3 и 4-й группах (4,77 ± 0,08, 4,77 ± 0,06 и 4,75 ± 0,06 соответственно). Этот эффект, по-видимому, следует соотнести с угнетающим воздействием на бифидофлору раствора-носителя, но, по-видимому, не фуллерена как такового.
Как видно на рисунке, определение всасывания в кишечнике животных макромолекул куриного овальбумина показало достоверное снижение этого показателя во всех трех опытных группах по сравнению с контрольной, в которой он хотя и был максимальным, но находился в пределах физиологической нормы для животных данного возраста [2, 5]. Таким образом, неблагоприятное воздействия фуллерена, вводимого в желудочно-кишечный тракт, на всасывание макромолекул белка отсутствует.
93
гиена и санитария
2/2012
Таблица 4
Средние гематологические показатели, характеризующие состояние лейкоцитов и тромбоцитов, у подопытных крыс (M ± т)
Группа Чис- ло крыс Общее количество лейкоцитов, 103/мкл Эозинофилы Нейтрофилы Лимфоциты Моноциты Тромбоциты, 109/л
%
1-я 6 17,1 ± 1,77 0,75 ± 0,18 14,73 ± 1,49 72,92 ± 2,70 9,73 ± 0,69 643,0 ± 31,8
2-я 8 23,14 ± 2,27 0,93 ± 0,20 13,09 ± 0,97 74,81 ± 1,51 10,99 ± 0,63 661,4 ± 21,5
3-я 7 20,14 ± 2,16 1,29 ± 0,12 17,81 ± 1,18 69,91 ± 1,83 10,39 ± 0,78 610,7 ± 33,2
4-я 7 18,91 ± 2,43 1,57 ± 0,21 21,23 ± 1,99 65,21 ± 2,53 11,81 ± 0,66 631,6 ± 56,3
Однородность распределения (1-4-я группа), ANOVA, p > 0,1 0,022 0,02 0,019 > 0,1 > 0,1
Достоверность различий при сравнении с контролем (к):
Рк-2 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рк-з > 0,1/> 0,1 0,026/0,026 > 0,1/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рк-4 Достоверность различий при сравнении групп: > 0,1/> 0,1 0,014/0,015 0,028/0,032 > 0,05/> 0,05 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2-3 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,05 0,008/0,013 > 0,05/0,049 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Р2-4 > 0,1/> 0,1 0,045/0,02 0,005/0,011 0,005/0,021 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
Рз-4 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1 > 0,1/> 0,1
На биораспределение и накопление фуллерена С60 были исследованы печень, почки, головной мозг и жировая ткань крыс. На основании полученных данных можно отметить, что калибруемый фуллерен С60 был обнаружен в почке одной крысы из 4-й группы в количестве 300 нг на 1 мл гомогената; исходя из отношения объема гомогената к массе почки, содержание в органе составляет около 450 нг. В остальных органах в пределах чувствительности метода неизмененный фуллерен С60 не выявлен.
Таким образом, полученные данные показали, что фуллерен С60 при внутрижелудочном введении крысам в виде дисперсии в веществах, разрешенных для использования в составе пищи, продемонстрировал ряд воздействий на показатели, характеризующие состояние организма животных, включая относительную массу печени, активности изоформы CYP 1A2 и глутатионредуктазы, численность эозинофилов, нейтрофилов и лимфоцитов. В связи с этим следует предположить, что даже относительно невысокая доза фуллерена С60 (1 мг/кг) при ежедневном введении в организм животных оказывает определенное влияние на некоторые показатели, хотя и не приводит к грубым сдвигам параметров метаболизма. Практически полное отсутствие накопления фуллерена во внутренних органах даже при его введении в высокой дозе, возможно, связано с биотрансформацией этого ксенобиотика, приводящей к образованию его гидрофилизованных производных, не экстрагируемых толуолом в условиях эксперимента или значительно отличающихся от него по времени удержания на колонке при ВЭЖХ. Таким образом, полученные результаты указывают на необходимость проведения дополнительного эксперимента в условиях введения фуллерена С60 в течение более длительного времени (не менее 3 мес).
Настоящая работа выполнена за счет средств Федерального бюджета, по государственному кон-
тракту с Министерством образования и науки России в рамках Федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 год».
литер атура
1. Пиотровский Л. Б., Киселев О. И. Фуллерены в биологии (На пути к наномедицине). - СПб., 2006.
2 . Распопов Р. В., Верников В. М., Шумакова А. А. и др. // Вопр. пит. - 2010. - Т 79, № 4 - С. 21-30.
3. Токсиколого-гигиеническая оценка безопасности наноматериалов: Метод. указания. МУ 1.2.2520-09. - М., 2009.
4. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии // Л., 1974.
5. Шевелева С. А., Кузнецова Г. Г., Батищева С. Ю. и др. // Вопр. пит. - 2010. - Т. 79, № 5. - С. 29-34.
6 . Aoshima H., Yamana S., Nakamura S., Mashino T. // J. Toxicol.
Sci. - 2010. - Vol. 35, N.3. - P. 401-409.
7 . Brunet L., Lyon D. Y., Hotze E. M. et al. // Environ. Sci. Technol.
- 2009. - Vol. 43, N 12. - P. 4355-4360.
8 . Cai X., Hao J., Zhang X. et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. -
2010. - Vol. 243, N.1. - P. 27-34.
9 . Canesi L., Ciacci C., Vallotto D. et al. // Aquat. Toxicol. - 2010.
- Vol. 96, N.2. - P. 151-158.
10 . Fang J., Lyon D. Y., Wiesner M. R. et al. // Environ. Sci. Technol.
- 2007. - Vol. 41, N.7. - P. 2636-2642.
11. Johnston H. J., Hutchison G. R., Christensen F. M. et al. // Toxicol. Sci. - 2010. - Vol. 114, N 2. - P. 162-182.
12 . Kato H., Shinohara N., Nakamura A. et al. // Mol. Biosyst. -
2010. - Vol. 6, N 7. - P. 1238-1246.
13 . Kraszewski S., TarekM., Treptow W., Ramseyer C. // ACS Nano.
- 2010. - Vol. 4, N 7. - P. 4158-4164.
14. Park E. J., Kim H., Kim Y. et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. -2010. - Vol. 244, N 2. - P. 226-233.
15. Su Y., Xu J. Y., Shen P et al. // Toxicology. - 2010. - Vol. 269, N 2-3. - P. 155-159.
16 . Wielgus A. R., Zhao B., Chignell C. F. et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 2010. - Vol. 242, N 1. - P. 79-90.
Поступила 23.05.11
94
