CC BY
78
Литература
1. Нейронауки: теор. клин. Асп / В.Т. Долгих [и др.].П 2008. □ № 1.- С. 52-56.
2. Неговский, В.А. Постреанимационная болезнь / В.А. Неговский, А.М. Гурвич, Е.С. Золотокрылкина.- М.: Медицина, 1987.- 487 с.
3. Biology of Reproduction / A. Bergh [et al.].- 2001.- Vol. 64, № 1.- P.13-20.
4. Urol. Res / C.L. Cheng [et al.].- 2001.- Vol. 29.-№ 4.- P. 272^77.
5. Damber, J.E. Int. J. Androl / J.E. Damber, A. Bergh. □ 1992. □ Vol. 15.- P. 285-292.
6. J. Clin. Endocrinol. Metab / K. Erkkila [et. al.].- 1997.- Vol. 82.-P. 314-2321.
7. Molecular Human Reproduction / K. ErkkilD [et al.].- 2002.-Vol. 8, № 2.- P.109-117.
8. Am. J Physiol. Endocrinol. Metab / K. Erkkila [et. al.].-2006.- Vol. 290.- P. 1145-1154.
9. Andrologia / J.G. Farias [et al.].- 2005.- Vol.37, № 1.- P. 47-52.
10. Fertil. Steril / K. Ghabili [et al.] .- 2009.- Vol. 92, № 1.-P. 399-401.
11. J. Reprod. Fertil / N.H.P.M. Jutte [et al.].- 1981.- Vol. 62.- P. 399-405.
COMPARATIVE ASSESSMENT OF MORPHOLOGICAL AND METABOLIC CHANGES IN THE TESTICLE TISSUE IN EARLY POST-RESUSCITATION PERIOD
O.N. SHEVANTAEVA, Y.I. KOSYUGA
Nizhniy Novgorod State Medical A cademy
Terminal states and subsequent resuscitation lead to severe malfunctions of spermatogenesis, which manifests in the decrease in number of all spermatogenic epithelium cells, Sertoli cells and Leydig cells in testicular tissue. The degree of testicular tissue cells damage depends on the type of terminal condition. More significant alterations in cellular composition are observed at the simulation of terminal state by pinching the cardio-vascular bundle comparing with after acute hypobaric hypoxia state.
Key words: spermatogenesis, clinical death, acute hypobaric hypoxia, resuscitation.
УДК 612.015
ОКСИМЕТИЛИРОВАНИЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ДЕТОКСИЦИРУЮЩИХ И ПРОТЕКТОРНЫХ СВОЙСТВ
В.В. ПЛАТОНОВ, Д.Н. ЕЛИСЕЕВ, Р.З. ТРЕЙТЯК, А.Ю. ШВЫКИН,
А.А. ХАДАРЦЕВ, А.Г. ХРУПАЧЕВ*
Проведено оксиметилирование гуминовых кислот торфа. В ходе оценки физиологической активности обнаружено заметное усиление протекторных свойств гуминовых веществ. Отмечено возрастание сорбирующей способности полученного препарата по отношению к катионам высокотоксичных тяжелых металлов. Показана перспективность применения оксиметилированных гуминовых веществ как эффективных и безопасных сорбентов и детоксикантов для биологических сред.
Ключевые слова: гуминовые кислоты, оксиметилирование,
детоксиканты, физиологическая активность.
Сапропель и торф - ценное сырье для производства широкого спектра фармацевтической продукции, что объясняется содержанием в их органической массе большого набора биологически активных соединений. Основная масса биологически активных соединений сконцентрирована в составе гуминовых веществ (фульво- (ФК), гуминовые (ГК),
гиматомелановые (ГМК) кислоты, гумин), действие которых связывают с их влиянием на окислительно-восстановительные процессы и активацию ферментных систем [1,3].
Экспериментально доказано увеличение эффективности окислительного фосфорилирования под влиянием ФК и ГК на митохондрии печени крысы [2]. У лабораторных животных, которым в течение 24 дней скармливали ГК, в крови снижалось содержание холестерина, липидов, глюкозы, увеличивалось содержание глобулинов, гемоглобина и количество эритроцитов.
Тульский государственный университет, медицинский институт; Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
Установлен ингибирующий эффект ГК на протеолитические ферменты, обусловливающие повреждения стенок сосудов и кожи. ГК и ФК сокращают протромбиновое время плазмы человека. Отмечается способность ГК стимулировать некоторые функции нейтрофилов человека [1].
ГК используются в составе средств, повышающих сопротивляемость организма к действию различных неблагоприятных факторов. Например, в Польше выпускается природный иммуномодулятор, включающий ГК, обладающий интерфероногенным эффектом и являющийся индуктором некроза опухолей. Биостимулирующий эффект ГК существенно ускоряет заживление ран и уменьшает количество спаек [4].
Препараты на основе ГК имеют высокую антибактериальную активность. Установлено, что гуминовые препараты (ГП) обладают антимутагенным и противовирусным действием. Недавно появился международный патент на лечение СПИДа с помощью ГП [5].
ГП рекомендованы также для лечения метаболических нарушений в пищеварительной системе. При этом отмечается отсутствие побочных эффектов и полное выведение препарата из организма, что особенно ценно в педиатрической клинике [6].
В настоящее время в стадии доклинической апробации и внедрения находятся изученные нами мало- и практически нетоксичные биологически активные гуминовые комплексы из торфа и сапропеля. Мази из комплексов ГК и их солей (Na+, K+, NH +) обладают противовоспалительным, противомикробным, противогрибковым, ранозоживляющим противоожоговым, антиаллергическим десенсибилизирующим, антимутагенным действием. Их можно рекомендовать для лечения заболеваний кожи, имеющих аутоаллергическую природу. ГП, кроме того, рекомендуются для лечения ран, в том числе инфицированных, а также для лечения термических и ультрафиолетовых ожогов и в качестве антимикозного средства [7].
Также существует общирная литература о лечении отравлений тяжелыми металлами и об антитоксической функции гуматов [7,8]. Вяжущие, детоксицирующие и адаптогенные свойства ГВ являются функцией их молекулярной структуры и, следовательно, возможно осуществление целенаправленной модификации ГВ для усиления указанных свойств.
Цель исследования - оксиметилирование ГВ для повышения их активности как детоксикантов и сорбентов.
Материалы и методы исследования. ГК были выделены согласно [9].
Методика синтеза. Навеска исходных ГК массой 10,002 г была растворена в 990 мл 1%-ного водного раствора КОН, после чего к полученному темно-коричневому раствору при непрерывном перемешивании было добавлено 1,286 г параформа и реакционная смесь была нагрета до 60С. При этой температуре она была выдержана при перемешивании в течение 1 ч, после чего охлаждена до комнатной температуры. В процессе реакции реакционная смесь приняла более светлую красно-коричневую окраску. После охлаждения реакционная смесь была нейтрализована 6 М HCl до рН ~ 4-5. При этом произошло выделение ОМГК в виде объемистого осадка красно-коричневого цвета. Его декантацией промыли дистиллированной водой до рН ~ 6 и центрифугировали течение 10-15 мин. при 8 тыс. об/мин. Полученный осадок ОМГК был высушен в вакуум-эксикаторе над безводным CaCl2 при 200C до постоянной массы и перетерт в агатовой ступке до мелкодисперсного состояния. В результате был получен препарат ОМГК, представляющий собой мелкий порошок красно-коричневого цвета.
Изучение химического состава исходных и химически модифицированных ГВ. Молекулярная структура соединений, определяющих состав ГВ была охарактеризована с использованием ИК-Фурье спектроскопии, криоскопии, а также элементного и количественного функционального анализов.
Элементный анализ образцов выполнялся на автоматическом CHN-анализаторе фирмы Carlo Erba, модель 1100 (Италия). Условия: температура в реакторе окисления 1100°С, который заполнен Cr2O3/CuO; газ-носитель - He. Температура в восстановительном реакторе 650°С; наполнитель -медная стружка. Температура хроматографической колонки 127°С; стандартная твердая фаза - хемосорб-102; детектор -катарометр по теплопроводности. Окислитель - AgMnO4; стандарт - 9-нитроантрацен.
Молекулярная масса определялась криоскопией по Расту в камфоре [10].
Количественный функциональный анализ препаратов производился по ряду стандартных аналитических методик.
ИК-спектры ГВ снимались на ИК-Фурье спектрометре «Nicolet-380- в области спектра 4000-400 см-1 в таблетках из KBr. Диаметр таблетки - 3 мм. Для всех проб были соблюдены одинаковые условия: масса навесок - 0,002 г; масса KBr - 0,200 г. Количество сканирований - 32. Разрешение - 4 см-1. Формат - %
пропускания.
Отнесение полос поглощения в ИК-спектрах производилось в соответствии с литературными данными [11].
Оценка физиологической активности производилась в ходе ряда модельных экспериментов с дрожжами Saccharomyces Cerevisiae согласно разработанной нами методике при pH растворов порядка 7,4-7,8 [12].
Исследование детоксицирующих свойств ГВ. С полученным образцом ОМГК, а также, для сравнения, с исходными ГК, были проведены испытания комплексообразующей способности по отношению к катионам тяжелых металлов. Для этого навески 0,1 г исходных ГК и ОМГК в течение 1 ч перемешивались с помощью магнитной мешалки в колбе Эрленмейера на 50 мл с 8 мл ~ 0,001 М растворов CuSO4 и Pb(NO3)2. Затем осадки исходных ГК и ОМГК отфильтровывались под вакуумом на фильтре Шотта №4, а фильтраты и исходные растворы вышеперечисленных солей исследовались методом атомно-адсорбционной спектроскопии.
Рентгено-флуоресцентный анализ выполнялся на энергодисперсионном спектрометре «Spectroscan MAX» при следующих условиях: рентгеновская трубка с Rh анодом; фильтр первичного рентгеновского излучения □ тонкий Rh; напряжение на трубке 35 кВ; ток □ 31 мкА; время съемки □ 300 с (для «средних □ элементов); фильтр первичного рентгеновского излучения толстый Cu; напряжение на трубке 50 кВ; ток 242 мкА; время схемки 300 с (для Ояжелых» элементов); фильтр не используется; на трубке 5 кВ; ток 485 мкА; время съемки □ 300 с (для «легких» элементов).
Рис. 2. ИК-Фурье спектр ОМГК
Результаты и их обсуждение. В ИК-Фурье спектре (рис. 1, 2) были идентифицированы полосы поглощения (п. п.) следующих стуктурных фрагментов (v, см-1):
1. Валентные и деформационные колебания С-О- и ОН-групп фенолов (1230-1140, 1310-1410), в меньшей степени первичных (1075-1000, 1350-1260) и вторичных (1120-1030, 1350-1260), спиртов.
2. Валентные колебания ОН-группы спиртов и фенолов
(3450-3550, 3590-3420), связанных меж- и
внутримолекулярными водородными связями; С-О- группы ароматических и арилалкиловых эфиров (1270-1230), ОССН3-группы (2815-2830); карбоновых кислот (1700Q725, 1680-1700); ССО-группы сложных эфиров и лактонов (1735-1750, 1760Q780, 1250-1300, 1100-1150); NCH-группы первичных и вторичных аминов (3300-В500), С-С, и С-N (1580-1520) связи пиримидиновых и пуриновых циклов; N-H (3440-3400) и ССС (1565, 1500) связей пирролов; С=О связь хинонов, причем наиболее характерны две С=О группы в одном цикле (1690-
1665), кроме того, присутствуют циклопентаноны (1750-1740); карбоксилат-анионов (1400-1300, 1610-1550); С-Н-связи (30403010, 3095-В075); С -Н-связей ароматических циклов,
сопряженных или малой степени сопряжения (3080-3030); метильных групп (2950-2975, 2885-2860, 1380, 1410-1435);
3. Деформационные колебания КСН связи первичных и вторичных аминов (1650П550, 1650-1580); С-Н связи
пиримидиновых и пуриновых циклов (1000-960, 825-775); двойных связей (995-985).
Результаты элементного и функционального анализов представлены в табл. 1, 2 соответственно. Полученные данные свидетельствуют об успешном проведении химической
модификации исходных ГВ торфа. Наблюдается как рост средней молекулярной массы, так и увеличение содержания
функциональных групп.
Таблица 1
Элементый состав и средние молекулярные массы исходных и химически модифицированных ГВ
Название образца Средняя молекулярная масса, D Массовая доля элемента, масс. %
C H N O+S
Исходные ГК 1459±10 49,6±0,1 4,9±0,1 3,4±0,1 42,1±0,1
ОМГК 1603±16 49,1±0,1 5,0±0,1 2,4±0,1 43,5±0,1
Таблица 2
Функциональный состав исходных и химически модифицированных ГВ
Название образца Содержание функциональных групп, мг-экв/г
ХГ1 ФГ1 КрГ1 КГ1 ИЧ1
Исходные ГК 0,4±0,1 2,8±0,1 1,1±0,1 0,3±0,1 0,75±0,02
ОМГК 0,3±0,1 3,2±0,1 1,4±0,1 0,3±0,1 0,80±0,03
Примечание: 1 - КрГ - карбоксильные группы; ФГ - фенольные группы, ХГ - хиноидные группы, КГ - кетонные группы, ИЧ - иодное число.
Сравнительный анализ сорбционной способности исходных и модифицированных ГК (табл. 3), позволил установить
значительное повышение сорбционной емкости ГП по отношению к различным металлам. Были испытаны растворы нитратов меди, свинца, марганца, кобальта, цинка, железа, кадмия, лантана, хрома, никеля. Установлено, что наибольшая сорбционная емкость практически ко всем перечисленным металлам характерна для оксиметилированных ГК. По сравнению с контролем, поглощение металлов увеличилось от 20 до 60 раз. Наиболее активно сорбируются такие важные техногенные загрязнители, как ртуть, свинец, кадмий, хром, лантан, неодим, железо, для которых характерна максимальная
комплексообразующая способность.
Таблица 3
Результаты экспериментов по сорбции катионов металлов
Катионы Исходные растворы Фильтрат после исходных ГК Фильтрат после ОМГК
Концентрация катионов, мг/л Концентрация катионов, мг/л Кратность падения концентрации, раз Концентрация катионов, мг/л Кратность падения концентрации, раз
Pb2+ 212,4±0,1 31,2±0,1 6,8 3,2±0,1 66,4
Cu2+ 61,3±0,1 45,3±0,1 1,4 1,0±0,1 61,3
Cd2+ 104,3±0,1 83,5±0,1 1,2 22,3±0,1 4,7
Mn2+ 60,5±0,1 47,8±0,1 1,3 30,2±0,1 2,0
Zn2+ 62,7±0,1 60,2±0,1 1,1 25,0±0,1 2,5
Fe2+ 73,5±0,1 35,3±0,1 2,1 0,8±0,1 91,9
Cr3+ 93,5±0,1 53,5±0,1 1,7 10,3±0,1 9,1
Ni2+ 80,3±0,1 40,3±0,1 2,0 4,9±0,1 16,4
Co2+ 80,2±0,1 35,3±0,1 2,3 7,3±0,1 11,0
Ti4+ 70,5±0,1 40,2±0,1 1,8 15,2±0,1 4,6
La4+ 60,4±0,1 28,2±0,1 2,1 6,3±0,1 9,6
При использовании относительных индексов биологической активности, полученных в результате обработки зависимости скорости определения от времени эксперимента (базовые показатели: пиковые скорости и скорости угасания метаболических процессов). На рис. 3 показано сравнение
различных препаратов ГК с точки зрения двух важнейших характеристик биологической активности. Как можно видеть,
оксиметилирование ГК в значительной степени усилило их стимулирование адаптируемости организмов к действию неблагоприятных условий. В результате химической модификации наблюдалось небольшое возрастание
общестимулирующей способности ГВ, что также является ценным свойством для получаемого препарата.
80
60
20
0
Рис. 3. Относительные показатели физиологической активности исходных и модфицированных ГВ.
Наблюдаемые изменения свойств, проявляемых ГВ в результате оксиметилирования, свидетельствуют о существенном увеличении их активности как хелатных лигандов для катионов тяжелых металлов, что объясняется повышением содержания активных OH-групп.
Заключение. Оксиметилирование нативных ГВ оказалось эффективным способом повышения их адаптогенных и детоксикационных свойств. В результате данной химической модификации могут быть получены высокоэффективные нетоксичные сорбенты техногенных загрязнителей для биологических сред организма. Продукты оксиметилирования различных ГВ рекомендуются к предклиническим испытаниям как восстановительные средства для случаев острых пищевых отравлений.
Литература
1. Cheng, M.L. Humic acids induces oxidative DNA damage, growth retardation, and apopto sis in human primary fibroblasts /M.L. Cheng, H.Y. Ho, Y.W. Huang //Experimental biology and medicine.-2003.- V. 228.- P. 413-423.
2. Coates, J. Diversity and ubiquity of bacteria capable of utilization humic substances as electron donors for anaerobic respiration /J. Coates, K. Cole, R. Chakraborty //Applied and environmental microbiology.- 2002.D N 5.- P. 2445-2452.
3. Frimmel, F. Development in aquatic humic chemistry /F.H. Frimmel //Agronomie. □ 2000. □ V. 20. □ P. 451-463.
4. PemaMendez, E. Humic substances □ compounds of still unknown structure: applications in agriculture, industry, environment, and biomedicine. Review /E. PeтaMendez, J. Havel, J. Patoиka //J. Appl. Biomed.- 2005.- N 3.- P. 1324.
5. Zanetti, M. Treatment of HIV infection with humic acid /M. Zanetti //Patent A61K035/78 US.; 15.07.2004.; N 667299.
6. Анисимов, М.М. Некоторые химические и медикобиологические свойства гуминовых кислот / М. М. Анисимов, Г.Н. Лихацкая. // Труды растениеводства и животноводства.-Хабаровск, 2001.-Т. 2.-С. 34-44.
7. Федько, И.В. Химикофармакологическое исследование спецефических органических веществ торфа /И.В. Федько: Автореф. дис. □ канд. фарм. наук. - Томск, 2006. - 19 с.
8. Семионова, М.А. Химикофармацевтическое и
организационноэкономическое обоснование применения гуминовых кислот пелоидов /М.А. Семионова: Автореф. Дис. □ канд. фарм. наук. - Самара, 2006. - 22 с.
9. Сравнительная характеристика структурных особенностей торфяных гуминовых и гиматомелановых кислот во взаимосвязи со спецификой их физиологического действия /В.В. Платонов [и др.]// Вестник новых медицинских технологий.- 2010.- № 4.- С. 9-11
10. Драгунов, С.С. Химический состав гуминовых кислот / С.С. Драгунов, А.П. Рождественский// Тр. Калининского полит. Института.- М.: 1967.- №16.- Вып.3.- С. Ш0П06.
11. Спектральные исследования фракций гуминовых кислот / И.И. Лиштван [и др.] // Химия твердого топлива.- 2006.- № 4.- С.
I
I Показатель адаптогенной активности
1 Показатель питательной активности
3-11.
12. Метод предварительной оценки физиологической активности гуминовых и гуминоподобных веществ / В.В. Платонов [и др.] // Вестник новых медицинских технологий.- 2010.- № 3.- С. 26-28.
THE OXYMETHYLATION OF HUMIC SUBSTANCES AS A MEAN OF AUGMENTATION OF THEIR DETOXICATIVE AND BIOPROTECTIVE ABILITIES
V.V. PLATONOV, D.N. YELISEEV, R.Z. TREITYAK, A.Y. SHVYKIN,
A.A. KHADARTSEV, A.G. KHRUPACHEV
Tula State University, Medical Institute Tula State Pedagogical University, Chair of General and Inorganic Chemistry
Peat humic acid oxymethylation of was carried out. The assessment of physiological activeness showed a significant increase of protective properties in humic substances. The increase in sorption capability of the obtained material related to highly toxic heavy metal ions was detected. The perspective of applying oxymethylized humic substances as effective and safe sorbents and detoxicants for biological environment were shown.
Key words: humic acids, oxymethylation, detoxicants,
physiological activeness.
УДК 616-036.22
НОВЫЙ ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ САЛЬМОНЕЛЛЕЗА
Т.Н. ЗАМАЙ, А.Б. САЛМИНА, О.С. ЗАМАЙ, О.В. ПЕРЬЯНОВА,
И.Т. РЕШЕТНЕВА, Г.М. ДМИТРИЕВА, Т.С. ОСТАПОВА, Г.С. ЗАМАЙ, Е.Н. ЕРКАЕВ*
В работе охарактеризованы штаммы сальмонелл, циркулирующие на территории Красноярского края. Установлено, что самым распространенным сероваром сальмонеллы на территории края является наиболее патогенный серовар, являющийся возбудителем сальмонеллеза - S. Enteritidis. Выяснено, что основные методы выявления возбудителя сальмонеллеза и определения его патогенности и лекарственной резистентности, использующиеся в настоящее время, - бактериологические, основным недостатком которых является слишком продолжительное время проведения анализа и получения результата. Показано, что использование искусственных антител к S. Enteritidis позволяет быстро в течение часа выявить возбудителей сальмонеллеза в исследуемых образцах. Ключевые слова: сальмонеллез, Salmonella Enteritidis,
искусственные антитела.
К возбудителям кишечных инфекций относится большая группа сальмонелл (семейство Enterobacteriaceae, род Salmonella), насчитывающая более 2500 серотипов, в числе которых присутствуют как непатогенные бактерии, так и патогенные для человека возбудители брюшного тифа, паратифов и сальмонеллеза. Множество серотипов сальмонелл связано с большой изменчивостью генов флагеллинов, обусловленной генетическими рекомбинациями, горизонтальным переносом генов, точечными мутациями, дупликациями и делециями, что увеличивает способность сальмонелл адаптироваться к иммунной системе человека. В основу классификации сальмонелл положены их метаболические особенности, согласно которым род Salmonella представлен двумя видами - S.enterica и S. bongori. Сальмонеллы вида
S.enterica делятся на несколько подвидов и обозначаются символами I, II, IIIa, IIIb, IV и VI. Вид S.bongori имеет символ V. Деление на подвиды имеет эпидемиологическое значение, так как естественным местом обитания сальмонелл I и II подвидов служат теплокровные животные, а представителей остальных подвидов (IIIa, IIIb, IV, VI и вида S.bongori (V) - холоднокровные животные и окружающая среда. Сальмонеллы обладают тремя антигенными комплексами - О-соматическим
(термостабильным), Н-жгутиковым (термолабильным) и поверхностным капсульным К-антигеном. Сальмонеллы продуцируют экзотоксины, среди которых выделяют токсины, усиливающие секрецию жидкости и солей в просвет кишки, и цитокины, нарушающие синтез белка в клетках слизистой оболочки кишечника и воздействующие на клеточные мембраны. При разрушении сальмонелл выделяются эндотоксины,
* Красноярский государственный медицинский университет им. проф.
В.Ф.Войно-Ясенецкого, 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка,
1, e-mail: tzamay @yandex. ru
