Научная статья на тему 'Влияние переменного магнитного поля на растворимость органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэтиленгликоля in vitro'

Влияние переменного магнитного поля на растворимость органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэтиленгликоля in vitro Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
121
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕРЕМЕННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ / ALTERNATING MAGNETIC FIELD / РАСТВОРИМОСТЬ / SOLUBILITY / ПОЧЕЧНЫЕ КАМНИ / KIDNEY STONES / МОЧЕВИНА / UREA / ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ / POLYETHYLENEGLYCOL

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Попков В. М., Усанов А. Д., Ребров В. Г., Верхов Д. Г., Усанов Д. А.

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование влияния низкочастотного переменного магнитного поля (ПМП) на эффективность растворения органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэтиленгликоля (ПЭГ-6000), предварительно обработанных ПМП с частотой 2 Гц in vitro.Результаты проведенных исследований свидетельствуют об эффективности применения водных растворов мочевины иполиэтиленгликоля на процессы растворения мочекаменных образований. В обоих случаях увеличение растворимости органоминералов наблюдалось уже после часовой обработки ПМП растворов с последующим помещением в них образцов камней, и этот процесс развивался во времени с нарастанием растворимости органоминералов в течение всего эксперимента. Использование таких растворителей приводит к увеличению эффективности растворения органоминералов. Значимое различие при растворении в омагниченных растворах мочевины и полиэтиленгликоля относительно контрольных подтверждает эффективность использованной методики.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Попков В. М., Усанов А. Д., Ребров В. Г., Верхов Д. Г., Усанов Д. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE EFFECT OF ALTERNATING MAGNETIC FIELD ON HUMAN KIDNEY-STONE SOLUBILITY IN WATER SOLUTIONS OF UREA AND POLYETHYLENEGLYCOL IN VITRO

This paper is aimed to experimentally study in vitro low frequency alternating magnetic field (AMF) influence on solubility of human kidney-stone in water solutions of urea and polyethyleneglycol (PEG-6000) that were pre-treated with 2Hz frequency AMF.The results of research show effectiveness of using water solutions of urea and polyethyleneglycol in urinary stone formation solution processes. In both cases kidney-stone solubility increase was noted after treating the solutions with AMF for one hour andthen placing stone samples in them. This process evolved in time with kidney-stone solubility increase during the course of the ex-periment. Using such solvents leads to kidney-stone solubility effectiveness increase. Significant difference of dissipation in pretreated with magnetic field solutions of urea and polyethyleneglycol and in control solutions confirms the effectiveness of the applied method.

Текст научной работы на тему «Влияние переменного магнитного поля на растворимость органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэтиленгликоля in vitro»

Каюмова Алия Фаритовна - д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: norfiz@yandex.ru.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гайнуллина, А.А. Клеточный состав лейкоцитарной формулы у крыс при воздействии различных доз ПХБ / А.А. Гайнуллина, И.Р. Габдулхакова, А.Ф. Каюмова // Актуальные вопросы физиологии, патофизиологии и психологии: сб. науч. ст. Международной заочной научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во БГПУ, 2014. - С.8-11.

2. Карпищенко, А.И. Медицинские лабораторные технологии и диагностика: справочник / под ред. А.И. Карпищенко. - СПб.: Интермедико, 1999. - 656 с.

3. Мышкин, В.А. Полихлорированные бифенилы: моделирование и патогенез гепатотоксического действия / Мышкин В.А., Ени-кеев Д.А., Ибатуллина Р.Б // Вестник Российской академии естественных наук. - 2007. - № 2. - С. 46-51.

4. Ревич, Б.А. Диоксины, фураны и ПХБ в крови подростков Чапаевска - первые результаты перспективного эпидимиологическо-го исследования / Б.А. Ревич, О.В. Сергеев, Р. Хаузер // Токсикологический вестник. - 2006. - N° 5. - С. 2-7.

5. Сабирова, И.Р. Лейкопоэз и лейкоциты периферической крови при воздействии полихлорированных бифенилов: автореф. дис.... канд. мед. наук. - Тюмень, 2004. - 22 с.

6. Терехина, Н.А. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная система / Н.А. Терехина, Ю.А. Петрович. - Пермь, 2005. - 58 с.

7. Dachs, J. Biogeochemical contols on air-water exchange and global oceanic sink of polychlorinated biphenyls and polychlorinated dibenzodioxins and furans / J. Dachs, R. Lohmann, W.A. Ockenden et al. // Dioxin 2002: Materials 22 nd International Symposium on Halogenated Environmental Organic Pollutatants and POPs. - Barselona, 2002. - Vol.53. - P. 487-491.

8. Grimm, F.A. Metabolism and metabolites of polychlorinated biphenyls (PCBs) / F.A. Grimm [et al.] // Crit Rev Toxicol. - 2015. - Vol. 45(3). - P. 245-272.

УДК 616.62-003.7:537.63 © Коллектив авторов, 2015

В.М. Попков1, А.Д. Усанов2, В.Г. Ребров2, Д.Г. Верхов2, Д.А. Усанов2 ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РАСТВОРИМОСТЬ ОРГАНОМИНЕРАЛОВ ЧЕЛОВЕКА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ МОЧЕВИНЫ И ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ IN VITRO

'ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, г. Саратов 2ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского», г. Саратов

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование влияния низкочастотного переменного магнитного поля (ПМП) на эффективность растворения органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэтиленгли-коля (ПЭГ-6000), предварительно обработанных ПМП с частотой 2 Гц in vitro.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют об эффективности применения водных растворов мочевины и полиэтиленгликоля на процессы растворения мочекаменных образований. В обоих случаях увеличение растворимости ор-ганоминералов наблюдалось уже после часовой обработки ПМП растворов с последующим помещением в них образцов камней, и этот процесс развивался во времени с нарастанием растворимости органоминералов в течение всего эксперимента. Использование таких растворителей приводит к увеличению эффективности растворения органоминералов. Значимое различие при растворении в омагниченных растворах мочевины и полиэтиленгликоля относительно контрольных подтверждает эффективность использованной методики.

Ключевые слова: переменное магнитное поле, растворимость, почечные камни, мочевина, полиэтиленгликоль.

V.M. Popkov, A.D. Usanov, V.G. Rebrov, D.G. Verkhov, D.A. Usanov THE EFFECT OF ALTERNATING MAGNETIC FIELD ON HUMAN KIDNEY-STONE SOLUBILITY IN WATER SOLUTIONS OF UREA AND POLYETHYLENEGLYCOL IN VITRO

This paper is aimed to experimentally study in vitro low frequency alternating magnetic field (AMF) influence on solubility of human kidney-stone in water solutions of urea and polyethyleneglycol (PEG-6000) that were pre-treated with 2Hz frequency AMF.

The results of research show effectiveness of using water solutions of urea and polyethyleneglycol in urinary stone formation solution processes. In both cases kidney-stone solubility increase was noted after treating the solutions with AMF for one hour and then placing stone samples in them. This process evolved in time with kidney-stone solubility increase during the course of the experiment. Using such solvents leads to kidney-stone solubility effectiveness increase. Significant difference of dissipation in pre-treated with magnetic field solutions of urea and polyethyleneglycol and in control solutions confirms the effectiveness of the applied method.

Key words: alternating magnetic field, solubility, kidney stones, urea, polyethyleneglycol.

Предпосылкой для проведения настоящего исследования послужила серия проведенных ранее экспериментов, в рамках которых рассматривалась эффективность разрушения органоминералов в воде, обработанной переменным магнитным полем (ПМП) с ин-

дукцией 50 мТл и частотой 2-25 Гц в течение часа. Было показано, что обработка ПМП повышает эффективность растворения органо-минералов в воде по сравнению с контролем на 14% [1]. В качестве растворителя исследовалась также и мочевина. Так, например, в

работе [2] была установлена степень влияния водного раствора мочевины, обработанного ПМП частотой 2 Гц в присутствии минерала на процесс его растворения в условиях in vitro. Полученные результаты свидетельствовали о том, что максимальный отклик системы на воздействие ПМП при растворении ор-ганоминерала, находящегося непосредственно в действующем ПМП в растворе мочевины, проявлялся только на 4-й час опыта и был на 31,15% выше, чем в контроле (без воздействия ПМП).

Исключительными растворяющими свойствами обладает не только мочевина, а также схожее по своим характеристикам соединение - этиленгликоль [3,4]. В силу большой токсичности этиленгликоля в экспериментах было решено использовать его полимерную (нетоксичную) форму - полиэти-ленгликоль (ПЭГ-6000). В настоящее время ПЭГ используется во многих отраслях производств (химической, фармацевтической, кондитерской), а также в биологических исследованиях. Этот полимер, в частности, является важным компонентом в приготовлении модифицированных растворов Рингера, используемых в медицинских и биологических исследованиях, так как является необходимым компонентом для поддержания буферной емкости раствора [5].

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование влияния низкочастотного магнитного поля на эффективность растворения органоминералов человека в водных растворах мочевины и полиэти-ленгликоля, предварительно обработанных ПМП с частотой 2 Гц in vitro.

Материал и методы

Материалом для исследований служили органоминералы (оксалатного типа), мочевина ЧДА ГОСТ 6691-71, полиэтиленгликоль ПЭГ-6000 ТУ 2483-008-71150986-06. В каждом эксперименте использовались образцы исходно целых органоминералов и от одного донора.

Водные растворы мочевины готовились в концентрации 10,36 г на 100 мл воды. Для приготовления водных растворов полиэти-ленгликоля бралась концентрация 1 мг на 100 мл воды. Для серии опытов с использованием водных растворов мочевины были отобраны шесть образцов мочевых камней, которые взвешивались на аналитических весах фирмы OHAUS Corp. RV214 с точностью 0,0001 г. Исходный вес органоминералов в контроле составлял 0,0266 г, 0,0275 г, 0,0258 г, а в опыте 0,0236 г, 0,0241 г, 0,0229 г. Приготовлен-

ные растворы мочевины, используемые в опыте, обрабатывались магнитным полем частотой 2 Гц с индукцией 50 мТл с интервалом в 60 минут для каждого раствора в течение 4 часов. В опытах с ПЭГ исходные образцы мочевых камней, сходные по составу и весу, также брались от одного донора. Исходная масса контрольного образца камня составляла 0,053 г, а опытного образца - 0,057 г. Водные растворы полиэтиленгликоля обрабатывались ПМП с теми же параметрами поля также в течение 1 часа. Контрольные растворы с теми же концентрациями мочевины и ПЭГ находились в той же лаборатории при фоновых уровнях магнитного поля, характерных для места проведения опытов. Экспериментальная установка по воздействию ПМП на исследуемые растворы описана ранее в работе [6].

Фотометрирование водных растворов мочевины проводили в режиме абсорбции после каждого часа воздействия на них ПМП. Регистрацию спектров проводили на спектрофотометре Shimadzu ЦУ-1700 (Япония) при комнатной температуре в кварцевых кюветах размером 1x1x4,5 см. Спектры анализировали в максимумах поглощения матричных белков мочевых камней при длине волны 290-292 нм [7]. Растворимость минералов определяли последовательно: после первого часа обработки раствора мочевины ПМП в него погружался образец камня на 1 час, после чего проводили фотометрирование надосадочного раствора. Для объективной оценки растворенной части органоминералов в растворах мочевины, обработанных ПМП, относительно контрольных растворов использовался весовой метод по определению остаточного веса контрольных и опытных образцов. Нерастворенную часть минералов промывали дистиллированной водой, а затем обсушивали на фильтре под струей горячего воздуха. Окончательную дегидратацию мочевых камней проводили в СВЧ-поле с использованием генератора типа Г4-141, после чего проводили взвешивание на аналитических весах. После взвешивания, нерастворенный остаток органоминерала помещали в новый раствор мочевины, прошедший часовую обработку ПМП, процедура повторялась 4 раза.

Опыты по растворению органоминера-лов в водных растворах полиэтиленгликоля проводились аналогичным методом.

Результаты и обсуждение

На рис. 1 представлены среднеарифметические значения величин оптической плотности (Б) надосадочных растворов мочевины с органоминералами через каждый час как для контрольных, так и для опытных образцов.

ганоминералов, которая составила 1 мг на 100 мл воды.

На рис. 2 приведены результаты зависимости оптической плотности D на длине волны 290 нм надосадочных водных растворов ПЭГ с органоминералами, предварительно подвергнутыми часовой обработке ПМП с частотой 2 Гц от времени их растворения в течение 1 часа.

Рис. 1. Зависимость оптической плотности надосадочных растворов от времени

Как видно из анализа почасовых гистограмм, величина оптической плотности (Б) для растворов мочевины, обработанных магнитным полем, значительно выше, чем в обычных растворах мочевины уже ко 2-му часу опытов, в отличие от результатов, приведенных в работе [2], где разница между контрольным и опытным образцами начинала проявляться только к 4-му часу растворения. Наблюдаемая тенденция к увеличению Б сохраняется в течение всего эксперимента, последовательно увеличиваясь с каждым часом опыта.

Увеличение этого различия можно объяснить влиянием ежечасного омагничивания раствора мочевины, деструктивно влияющего на образец камня при длительном процессе растворения мочевых камней.

Для определения количественной оценки растворенного вещества органоминералов был использован весовой метод, результаты которого получены после окончания эксперимента по остаточному весу образцов. Разница в весе растворенной части мочевых камней после их растворения в контрольных и опытных растворах мочевины составила в среднем соответственно 0,001 г и 0,0046 г, что для контрольных образцов соответствует 3,7 % от исходной массы минерала, тогда как для опытных растворов эта величина составила 19,5 %.

Также был проведен эксперимент с использованием в качестве растворителя орга-номинералов водных растворов ПЭГ после их часовой экспозиции в ПМП по той же методике и при тех же условиях. В предварительном опыте была найдена максимально эффективная концентрация ПЭГ в составе водных растворов для растворения в них ор-

1,6 1,4 1,2 D 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

-ПЭГбНЮнщмень (о| - ПЭГбНЮнщмень (к)

Время растворения, мин

Рис. 2. Зависимость величины оптической плотности (Б) надосадочных водных растворов ПЭГ с растворенными в них орга-номинералами от времени растворения

Как видно из полученных зависимостей, растворение мочевых камней наблюдалось в течение 60 мин после прекращения воздействия ПМП частотой 2 Гц на водный раствор ПЭГ. Как и в случае опытов с мочевиной проявляется схожий эффект повышения растворимости в результате действия ПМП. После предварительного часового воздействия полем частотой 2 Гц растворимость органоминералов в опытных растворах значительно повышается по сравнению с контрольными растворами.

Заключение

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о влиянии водных растворов мочевины и ПЭГ, предварительно обработанных в течение часа ПМП частотой 2 Гц, на процессы растворения мочекаменных образований. В обоих случаях увеличение растворимости органоминералов наблюдалось уже после часовой обработки ПМП растворов с последующим помещением в них образцов камней, и этот процесс развивался во времени с нарастанием растворимости органоминералов в течение всего эксперимента. Использование таких растворителей приводит к увеличению эффективности растворения органоминера-лов. Значимое различие при растворении в омагниченных растворах мочевины и ПЭГ относительно контрольных подтверждает эффективность использованной методики.

Сведения об авторах статьи:

Попков Владимир Михайлович - ректор ГБОУ ВПО СГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, к.м.н., доцент кафедры урологии СГМУ. Адрес: 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: meduniv@sgmu.ru. Усанов Андрей Дмитриевич - канд.ф.-м.наук, доцент кафедры медицинской физики ГБОУ ВПО Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского». Адрес: 410026, Саратов, ул. Астраханская, 83.

Ребров Виктор Григорьевич - к.б.н., доцент кафедры медицинской физики ФГБОУ ВПО СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Адрес: 410026, г. Саратов, ул. Астраханская, 83.

Верхов Дмитрий Геннадиевич - инженер учебной лаборатории по полупроводниковой технике ФГБОУ ВПО СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Адрес: 410026, г. Саратов, ул. Астраханская, 83.

Усанов Дмитрий Александрович - проректор по НИР, академик МАН ВШ, профессор, д.ф.-м.н., зав. кафедрой физики твердого тела ФГБОУ ВПО СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Адрес: 410026, г. Саратов, ул. Астраханская, 83. E-mail: Us-anovDA@info.sgu.ru.

ЛИТЕРАТУРА

1. Влияние низкочастотного магнитного поля на растворимость органоминералов человека оксалатного типа в воде in vitro / В.М. Попков [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2012. - Т. 8, № 3. - С. 831-834.

2. Влияние переменного магнитного поля на растворимость органоминералов человека в водных растворах мочевины in vitro / В.М. Попков [и др.] // Экспериментальная и клиническая урология. - 2013. - №3. - С. 18-20.

3. Зотов, А.Т. Мочевина/ А.Т. Зотов. - М.: Государственное науч.-техн. изд-во хим. литературы, 1963. - 173 с.

4. Воюцкий, С.С. Курс коллоидной химии./ С.С. Воюцкий. - М.: Химия, 1976. - 512 с.

5. Experimental confirmation, from model studies, of a key prediction of the polarized multilayer theory of cell water. / G.N. Ling [et al.] // Physiol. Chem. Phys. Med. NMR. - 1978. 10(1). -P.87-88.

6. Устройство для воздействия магнитным полем на биообъекты// Патент на полезную модель. А6Ш2/00 (2006.01), опубл. 2008.01.20. / С.Г. Сучков, Д.А. Усанов, А.А. Сергеев, А.Д. Усанов, Д.С. Сучков, А.В. Селифонов.

7. Демченко, А.П. Ультрафиолетовая спектрофотометрия и структура белков/ А.П. Демченко. - Киев: Наук. думка, 1981. - 208 с.

УДК: 615.322 © Коллектив авторов, 2015

С.Р. Шамсутдинова, Н.Н. Макарова, Л.А. Валеева, К.А. Пупыкина ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ ИЗ ТРАВЫ И КОРНЕЙ БОДЯКА ПОЛЕВОГО

ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

В статье приведены сведения об изучении противовоспалительной активности водных извлечений (1:10) травы и корней бодяка полевого, произрастающего в Республике Башкортостан. В качестве объектов исследования использовали траву и корни бодяка полевого, собранные в Уфимском районе Республики Башкортостан в 2013-2014 гг. Для сравнительной оценки противовоспалительной активности водных извлечений из сырья бодяка полевого применяли скрининговую модель формалинового отека лапок у мышей. В результате исследования установлено, что отвар из корней бодяка проявляет более выраженную противовоспалительную активность и уменьшает отек лапок у мышей на 20%, а настой из травы приводит к уменьшению выраженности воспалительной реакции всего на 12%, что сопоставимо с результатами изучения химического состава сырья бодяка полевого, так как именно в корнях в большем количестве содержатся биологически активные вещества, отвечающие за противовоспалительный эффект.

Ключевые слова: противовоспалительная активность, бодяк полевой, трава, корни, Республика Башкортостан.

S.R. Shamsutdinova, N.N. Makarova, L.A. Valeeva, K.A. Pupykina THE STUDY OF ANTI-INFLAMMATORY ACTIVITY OF WATER EXTRACTIONS FROM CIRSIUM ARVENSE HERBA AND RADICES

The article provides the data on the study of anti-inflammatory activity of the water extractions (1:10) of Cirsium arvense (L.) herba and radices, growing in the Republic of Bashkortostan. As an object of the study we used the Cirsium arvense herba and radices, collected in Ufa region of the Republic of Bashkortostan in 2013-2014. For comparative estimation of anti-inflammatory activity of water extractions from Cirsium arvense herbal substances we used screening model of formalin edema of mice paws. As a result of the study, it has been established, that decoction from Cirsium arvense radices shows more expressing anti-inflammatory activity and reduces edema of mice paws by 20%. Infusion reduces the severity of inflammatory reactions by 12%. That can be compared with the results of the study of the chemical composition of Cirsium arvense, since these are radices that contain biologically active material, being responsible for anti-inflammatory effect.

Key words: anti-inflammatory activity, Cirsium arvense (L.), herba, radices, the Republic of Bashkortostan.

В настоящее время существует большое количество противовоспалительных лекарственных средств. Однако при их выраженном терапевтическом эффекте они не лишены побочного действия, имеют противопоказания и ограничения к применению. Расширение исследований по изысканию источников для получения новых эффективных и безопасных лекарственных средств, в том числе растительного происхождения, является актуальной задачей медицины. Преимуществом лекарственных растений является широкий

спектр их лечебного и профилактического действий, низкая токсичность, мягкость действия, способность быстро устранять симптомы обострения, предупреждать рецидивы [4]. Для нас представляло интерес сравнительное изучение противовоспалительной активности травы и корней бодяка полевого, широко распространенного на территории РФ, в Европейской части России, Сибири, на юге Дальнего Востока.

Бодяк полевой Сштт агувтв (Ь.) -представитель семейства астровых

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.