CC BY
22УДК 615.099
АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ ОКСИМЕТИЛУРАЦИЛА С СУКЦИНАТОМ НАТРИЯ
Э.Ф. Репина1, А.Р. Гимадиев2, В.А. Мышкин1, А.Б. Бакиров1, Г.В. Тимашева1, Н.Ю. Хуснутдинова1, Д.А. Смолянкин1
1ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» Роспотребнадзора, 450106, г. Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация 2ФГБУН «Уфимский Институт химии РАН», 450054, г. Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация
На моделях острой гемической и острой гистотоксической гипоксий исследована активность нового комплексного соединения 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия. Установлено, что изучаемое соединение по активности сопоставимо или превосходит референтные препараты - реамберин, сукцинат натрия и оксиметилурацил и обладает низкой токсичностью при внутрижелудочном и внутрибрюшинном способах введения мышам. По результатам проведенных исследований получен Патент РФ.
Ключевые слова: гипоксия, комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия, антигипоксическая активность, токсичность.
Введение. Проживание людей в зонах риска природных и техногенных катастроф, в экологически неблагоприятных регионах требует разработки адекватных и безопасных средств фармакологической поддержки организма, поиска новых подходов к фармакопрофилактике поражений органов [1,2].
Одним из возможных путей защиты организма при гипоксии является применение производных 6-метилурацила в комбинации с янтарной кислотой, или комплексных соединений производных урацила и янтарной кислоты [3].
В отделе токсикологии ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» совместно с Институтом химии РАН с 2006 года - в рамках реализации отраслевых научно-исследовательских программ Роспотребнадзора, проводятся исследования по поиску и изучению
антигипоксической активности новых комплексных соединений производных пиримидина и полифункциональных карбоновых кислот. Получены новые биологически активные вещества, обладающие антигипоксической, антиоксидант-ной, гепатотропной и гепатопротекторной и другими вилами активности.
С целью получения более активного соединения был синтезирован комплекс 5-гидрокси-6-ме-тилурацил с сукцинатом натрия.
Наиболее близкими аналогами изучаемого комплекса являются сукцинат натрия и 5-ги-дрокси-6-метилурацил. Установлено, что им-муномодулятор 5-гидрокси-6-метилурацил (оксиметилурацил) обладает также антигипок-сической активностью, что было показано на моделях острой гистотоксической гипоксии (ОГтГ) и острой гипоксии с гиперкапнией (ОГсГК), но
Репина Эльвира Фаридовна (Repina Elvira Faridovna), кандидат медицинских наук, заведующий отделом токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, 450106, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Гимадиева Альфия Раисовна (Gimadieva Alfiya Raisovna), кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории фармакофорных циклических систем ФГБУН «Уфимский Институт химии РАН», 450054, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected] Мышкин Владимир Александрович (Myshkin Vladimir Alexandrovich), доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Бакиров Ахат Бариевич (Bakirov Ahat Barievich), доктор медицинских наук, профессор, директор ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Тимашева Гульнара Вильевна (Timasheva Gulnara Vilevna), кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Хуснутдинова Надежда Юрьевна (Khusnutdinova Nadegda Urievna), научный сотрудник отдела токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Смолянкин Денис Анатольевич (Smolyankin Denis Anatolievich), младший научный сотрудник отдела токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Роспотребнадзора, г. Уфа, Республика Башкортостан, [email protected]
Токсикологический вестник №2 (143)
малоактивен на модели острой гемическои гипоксии (ОГеГ) [4].
Рис. 1. Формула комплексного соединения 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия.
С другой стороны, соли янтарной кислоты (сук-цинаты) значительно уступают по активности аминотиолам [5].
Материалы и методы исследования. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилураци-ла с сукцинатом натрия синтезировано в ФГБУН «Уфимский Институт химии РАН». Соединение получено путем смешивания 5-гидрокси-6-мети-лурацила с сукцинатом натрия в соотношении 1:10 моль в дистиллированной воде с последующим перемешиванием реакционной смеси до растворения 5-гидрокси-6-метилурацила, удалением растворителя и выделением продукта. Выход целевого продукта составил 98%.
Токсичность соединения при однократном введении определена на мышах обоего пола при вну-трижелудочном и внутрибрюшинном введении в интервале доз от 2500 до 10000 мг/кг.
Антигипоксическая активность соединения исследована на моделях острой гемической гипоксии (ОГеГ) и острой гистотоксической гипоксии (ОГтГ) [6]. Модель ОГеГ создавали путем подкожного введения мышам 4% водного раствора нитрита натрия в дозе 400 мг/кг. Соединение
вводили опытным мышам повторно трехкратно с интервалом 30 минут в брюшную полость в виде 0,2% водно-твинового раствора в дозе 50 мг/кг, последнее введение проводили за 20-30 минут до отравления нитритом натрия. Контрольным животным вводили 0,2% водно-твиновый раствор в аналогичном объеме. Модель ОГтГ создавали путем подкожного введения мышам нитропрус-сида натрия в дозе 20 мг/кг. Соединение вводили опытным животным аналогично вышеприведенной схеме. Контрольным мышам вводили внутрибрюшинно адекватное количество 0,2% водно-твинового раствора. В качестве референтных препаратов для оценки антигипоксической активности на моделях ОГеГ и ОГтГ использовали 5-гидрокси-6-метилурацил, сукцинат натрия, реамберин по вышеприведенной схеме [6]. Анти-гипоксическую активность исследуемых препаратов оценивали по продолжительности жизни опытных и контрольных мышей. Оценку достоверности различий между группами проводили с помощью ^критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение. При внутрижелу-дочном введении комплексное соединение в интервале доз от 5000 до 10000 мг/кг не вызывало видимых признаков интоксикации и гибели животных в течение 14 суток наблюдения. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 соединение при введении в желудок отнесено к малоопасным веществам [7].
При внутрибрюшинном введении мышам изучаемого соединения, доза 2500±230 мг/кг массы тела вызывала гибель 50% животных, по существующей классификации его можно отнести к практически нетоксичным [8]. У референтных препаратов (5-гидрокси-6-метилурацила и сук-цината натрия) доза, вызывающая 50% гибель мышей, находится на уровне 1950 и 3900 мг/кг соответственно [8,9].
Результаты изучения антигипоксической активности исследуемых препаратов представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица1
Продолжительность жизни мышей на модели острой гемической гипоксии
Препараты Доза, мг/кг Продолжительность жизни животных
В минутах В процентах
Контроль 16,14±1,35 100,0
Изучаемое соединение 50,0 27,62±1,58* 171,1
5-гидрокси-6-метилурацил 50,0 13,40±1,20 83,0
Сукцинат натрия 50,0 17,66±1,68 109,4
Реамберин 50,0 17,25±1,69 106,8
Примечание: * - различие достоверно (Р<0,05) по сравнению с контролем
Таблица 2
Продолжительность жизни мышей на модели острой гистотоксической гипоксии
Препараты Доза, мг/кг Продолжительность жизни животных
В минутах В процентах
Контроль 25,00±2,07 100,0
Изучаемое соединение 50,0 35,16±3,57* 140,6
5-гидрокси-6-метилурацил 50,0 38,10±3,00* 152,4
Сукцинат натрия 50,0 24,40±2,47 97,6
Реамберин 50,0 33,50±1,20* 134,0
Реамберин 150,0 29.42±1,75 117,7
Примечание: * - различие достоверно (Р<0,05) по сравнению с контролем
Изучаемое комплексное соединение достоверно увеличивает продолжительность жизни мышей в дозе 50 мг/кг массы тела на моделях ОГеГ и ОГтГ в 1,7 и в 1,4 раза соответственно.
Референтный препарат 5-гидрокси-6-метилу-рацил не был активен на модели ОГеГ, а у сук-цината натрия и реамберина антигипоксические свойства были слабо выражены. На модели ОГтГ активность изучаемого соединения и референтных препаратов - 5-гидрокси-6-метилурацила и реамберина (в дозах 50 мг/кг) сопоставима по абсолютным значениям показателей. Сукцинат
натрия на данной модели не проявил антигипок-сических свойств.
Заключение. Новое комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия в отличие от референтных препаратов (5-гидрокси-6-метилурацил, сукцинат натрия, реамберин) обладает антигипоксической активностью на моделях острой гемической и острой гистотоксической гипоксий и низкой токсичностью при внутрижелудочном и внутрибрюшин-ном введениях. По результатам проведенных исследований получен Патент РФ [10].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зобов В.В., Назаров Н.Г., Выштакалюк А.Б., Галяметдинова И.В., Семенов В.Э., Резник В.С. Эффективность влияния новых производных пиримидина на физическую работоспособность крыс в условиях выполнения теста «плавание до отказа». Экология человека. 2015; 01: 28-35.
2. Сосин Д.В., Евсеев А.В., Правдивцев В.А., Парфенов Э.А. Влияние вещества pQ1983 на энергетический обмен
и потребление кислорода в условиях острой экзогенной гипоксии. Экология человека. 2015; 01: 21-27.
3. Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Репина
3.Ф., Гимадиева А.Р. Применение производных 6-метилурацила для повышения устойчивости организма в экстремальных условиях.
В кн.: Современная эколого-антропологическая методология изучения и решения проблем здоровья населения: Мат-лы м/н межотрасл. конф., посв. 25-летию чернобыльской катастрофы. Казань; 2011; 192-196.
4. Мышкин В.А. Коррекция перекисного окисления линидов при экспериментальных интоксикациях различными химическими веществами. Уфа-Челябинск; 2010.
5. Лукк М.В., Зарубина И.В.,
Шабанов П.Д. Роль экзогенного сукцината и сукцинат-радикала в антигипоксических эффектах аминотиолов. В кн.: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Современная фармацевтическая наука и практика, традиции, инновации, приоритеты». Самара; 2011; 220-222.
6. Воронина Т.А. Экспериментальная характеристика противогипоксических свойств ноотропных препаратов. М.: Медицина; 1989;125-132.
7. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности. М.; 1976.
8. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. Справочник. М.: Медицина; 1977.
9. Филов В.А., ред. Вредные вещества в окружающей среде. Часть II. Кислородсодержащие органические соединения. СПб.: НПО «Профессионал»; 2004; 35.
10. Мышкин и др. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия и способ его получения. Патент РФ, № 2475482; 2013.
REFERENCES:
1. Zobov V.V., Nazarov N.G., VyshtakalyukA.B., Galyametdinova I.V., Semenov V.E., Reznik V.S. The effect of new pirimidine derivatives on physical exertion of rats under the conditions
of the "swimming to the full" test. Ekologiya cheloveka. 2015; 01: 28-35 (in Russian).
2. Sosin D.V., EvseevA.V., Pravdivtsev V.A., Parfenov E.A. The effects of
the nQ1983 substance on energy metabolism and oxygen consumption under the conditions of acute exogenic hypoxia. Ekologiya cheloveka. 2015; 01: 21-27 (in Russian).
3. Myshkin V.A., Bakirov A.B., Repina
E.F., Gimadieva A.R. The use of 6-methyluracll derivatives to Increase the body resistance In extreme conditions. In: Modern ecological and anthropological methodology of studying and solving health problems of the population: Mat-ly m/n of all. Conf., posv. The 25th anniversary of the Chernobyl disaster. Kazan'; 2011; 192-1(in Russian).
4. Myshkin V.A. Correction of lipid peroxidation in experimental chemically-induced intoxications. Ufa-Chelyabinsk; 2010 (in Russian).
5. Lukk M.V., Zarubina I.V., Shabanov P.D. The role of exogenous succinate
and succlnate-radlcal In the antihypoxic effects of aminothiols. In: The proceedings of the All-Russian scientific and practical conference "Modern pharmaceutical science and practice "traditions, innovations, priorities". Samara; 2011; 220-2(in Russian).
6. Voronina T.A. Experimental characteristics of the antihypoxic properties of nootropic drugs. In: Pharmacological correction of hypoxic states. Moscow; 1989; 125-1(in Russian).
7. State Standard 12.1.007-Hazardous substances. Classification and General Safety Requirements. Moscow; 19(in
Russian).
8. Izmerov N.F., Sanotskiy I.V., Sidorov K.K. The toxicometric parameters of industrial poisons in a single exposure. Reference book. Moscow: Meditsina; 1977 (in Russian).
9. Filov V.A., red. Hazardous substances in the environment. Part II. Oxygen-containing organic compounds. SPb.: NPO «Professional»; 2004; 35 (in Russian).
10. Myshkin et al. Complex compound 5-hydroxy-6-methyluracil with sodium succinate and methods of its production. Patent RF, № 2475482; 2013 (in Russian).
Токсикологический вестник n.2 (143)
E.F. Repina1, A.R. Gimadiev2, V.A. Myshkin1, A.B. Bakirov1, G.V. Timasheva1, N.Y. Khusnutdinova1,
D.A. Smolyankin1
ANTI-HYPOXIC ACTIVITY OF THE NEW COMPLEX COMPOUND OF OXYMETHYLURACIL
WITH SODIUM SUCCINATE
1Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, 450106, Ufa, Russian Federation 2Ufa Institute of Chemistry, Russian Academy of Sciences, 450054, Ufa, Russian Federation
On the models of acute hemic and acute histotoxic hypoxia, the activity of a new complex compound of 5-hydroxy-6-methyluracil with sodium succinate was studied. It was found out that the compound under investigation in respects to its activity is comparable or superior to reference preparations-reamberin, sodium succinate and oxy-methyluracil, and has low toxicity at intragastric and intraperitoneal administration to mice. Based on the results of the studies, the patent of the Russian Federation was awarded.
Keywords: hypoxia, complex compound of 5-hydroxy-6-methyluracil with sodium succinate, anti-hypoxic activity, toxicity.
Переработанный материал поступил в редакцию 15.09.2016 г.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ
УДК 57.017:597:571.27
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА И ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ У ЛЕЩА ABRAMIS BRAMA ОЗЕРА НЕРО И РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Представлены результаты сравнительного анализа некоторых иммуно-биохимических показателей сыворотки крови леща, обитающего в озере Неро и Рыбинском водохранилище. Исследованы антимикробные свойства, доля иммунодефицитных особей, уровень общих липидов и их фракционный состав, содержание малонового диальдегида и антиокислительная активность. Рыбы из экологически неблагополучных районов отличались от особей из относительно чистой акватории низким иммунным статусом, изменением липидного обмена и усилением свободнорадикального окисления.
Ключевые слова: оз. Неро, Рыбинское водохранилище, лещ, иммунитет, липиды, окислительные процессы.
Силкина Нина Иосифовна (Silkina Nina Iosifovna), к.б.н., с.н.с. лаборатории иммунологии ФГБУН Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742, Ярославская обл., Некоузский р-он., п. Борок, [email protected]
Микряков Вениамин Романович (Mikryakov Veniamin Romanovich), профессор, д.б.н., гл.н.с. лаборатории иммунологии Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742, Ярославская обл., Некоузский р-он., п. Борок, [email protected]
Н.И. Силкина, В.Р. Микряков
ФГБУН Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742, Ярославская обл., Некоузский р-он., п. Борок, Российская Федерация
