ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ РОСЛИН - ПОХІДНИХ N-ОКСИД ПІРИДИНУ (експериментальні дослідження)

Короткий зміст

Матеріали та методи дослідження. У роботі використані метильні похідні N-оксид піридину і їх комплекси з протонодонорами, синтезовані в Інституті біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України. Дослідження in vivo проведені на 877 статевозрілих щурах Wistar, 442 білих мишах згідно вимог біоетики. У дослідах in vitro використані інфузорії Tetrahymena pyriformis W. (531 проба).

Гостру пероральну токсичність речовин визначали на мишах і щурах (самцях). Параметри гострої токсичності розраховували методом пробіт-аналізу кривих летальності (В.Б. Прозоровський, 1963). Відмічали клінічні ознаки інтоксикації, розраховували середній час загибелі тварин (ЕТ₅₀) за методом Г.Н. Красовського (1982), коефіцієнт варіабельності видової чутливості (КВЧ) – згідно з Методичними вказівками (1988), індекс кумуляції (I_кум.) – за формулою Б.М. Штабського, Ю.С. Кагана (1974). Гостру токсичність і кумулятивну дію речовин для інфузорій визначали згідно з Методичними рекомендаціями (1996).

Для прогнозування токсичності похідних піридину і N-оксид піридину за фізико-хімічними властивостями використані величини ЛД₅₀ для щурів і мишей, їх фізико-хімічні параметри – Мм, Тпл., Ткип., Ро/в. Коефіцієнти Ро/в розраховували за фрагментарними константами Реккера (А. Альберт, 1989), інші фізико-хімічні властивості речовин наведені за даними Ю.І. Чумакова (1965). У розрахунках використані ЛД₅₀ похідних піридину за даними літератури (Ю.И. Чумаков, 1965;
Н.В. Лазарев, Э.Н. Левина, 1976; А.В. Павлов, 1986). Кореляційний і регресійний аналіз проводили за методами багатомірної статистики з використанням пакета “Statgraphics” версії 3.0.

Досліджена хронічна токсичність для інфузорій 6 похідних N-оксид піридину: івіну (N-оксид-2,6-диметилпіридин), триману (аква-N-оксид-2-метилпіридин-марганець-2-хлорид), Ди(N-оксид-2-метилпиридин) цинк(ІІ) хлориду (тетрану), Ди(N-оксид-2-метилпіридин)цинк(II)йодиду, Ди(N-оксид-2-метилпіридин) буршти­нату, N-оксид-2-метилпіридину упродовж 96 годин у концентраціях 10^-2 М - 10^-28 М. Визначали чисельність, морфологічні зміни і загибель клітин у лаг-фазі (24 год.), логарифмічній фазі (48 год.), стаціонарній фазі росту (72 і 96 год.).

Токсикодинаміка при субхронічній пероральній дії РРР досліджена на щурах самках Wistar з висхідною масою тіла 120 г упродовж 6 місяців (за впливу івіну і триману) і 3 місяців (за впливу тетрану). Івін вводили у дозах – 13, 1,3, 0,13, 0,013 мг/кг, триман і тетран – 30, 3, 0,3, 0,03 мг/кг маси тіла (відповідно 1/100, 1/1000, 1/10000, 1/100000 від ЛД₅₀). Проводили клінічне обстеження, реєстрували масу та приріст маси тіла щурів. Оскільки печінка містить значну кількість нуклеїнових кислот (НК) та є місцем синтезу білків плазми (Дж. Девид­сон, 1976), то в тканинах печінки щурів визначали вміст ДНК і РНК за методом Р.Г. Цанєва і Г.Г. Маркова (Э.Б. Сквирская, О.П. Чепинова, 1964), білку в тканині печінки – за методом О.Н. Lowry et. al. (1951) та плазмі крові – біуретовим методом (Г.А. Кочетов, 1980), фракції білків сироватки крові – за методом електрофорезу на папері (Р.П. Виноградова та ін., 1977). Активність ферментів переамінування амінокислот – аланінамінотрансферази (КФ 2.6.1.2.) і аспартатамінотрасферази
(КФ 2.6.1.1.) визначали за методом S. Reitman, S. Frankel (1957). Відомо, що в результаті розпаду білків утворюються кінцеві продукти азотистого обміну. Найбільшу фракцію залишкового азоту становлять сечовина, креатин і креатинін (Д.Л. Фердман, 1966). Вміст сечовини в плазмі крові та сечі визначали за стандартним набором Біотест-Лахема, креатиніну – за методом Поннера, вміст білка в сечі – за пробою з сульфасаліциловою кислотою (В.В. Меньшиков, 1987).

Вплив РРР на мітотичну активність клітин кісткового мозку щурів оцінювали за мітотичним індексом (Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ, 1989). Для диференціації токсичних ефектів досліджували ЕПР-спектри в тканинах печінки щурів за методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) в умовах низькотемпературної стабілізації в рідкому азоті (J. Hashimoto et. al., 1962). Дослідження проводили на ЕПР-спектрометрі фірми “Варіан” Е-109 (США) за консультативною допомогою наукового співробітника С.Г. Шандренко. Кількісна оцінка надана по амплітуді ЕПР-сигнала (g-фактора), що характеризує вміст цитохрому Р-450, вільних радикалів (ВР), залізо-сірчаних білків (ЗСБ) і NO.

Відомо, що внаслідок порушення збалансованого перекисного окислення ліпідів (ПОЛ), можуть накопичуватися токсичні продукти, змінюватись проникливість мембран і активність мембранозв’язаних ферментів, що і зумовлює порушення їх структури і функції (Б.А. Курчий, 1988; А.А. Болдырев, 1990; Л.Б. Бондаренко, В.М. Коваленко, 2000). Стан мембран мітохондрій гепатоцитів оцінювали за такими показниками: ПОЛ, що визначали за вмістом малонового диальдегіду – МДА (Г.Г. Гацко, Л.М. Мажум, Е.А. Познякова, 1982); пасивне набря­кання мітохондрій – за зміною світлорозсіювання суспензії мітохондрій у 0,25 М і 0,07 М розчинах сахарози при довжині хвилі 520 нм (А.В. Каргаполов, 1979); активність сукцинатдегідрогенази – СДГ (К.Ф. 1.3.99.1) – за реакцією окислення бурштинової кислоти у фумарову, цитохромоксидази – ЦО (К.Ф.1.9.3.1) – за методом Cooperstein S., Losa ov (Р.С. Кривченкова, 1977), вміст білку – за методом О.Н. Lowry et. al. (1951).

Статистичну обробку результатів досліджень проведено на мікро-ЕВМ (А.М. Шевченко та ін., 1987; Лапач С.Н., Губенко А.В., Бабич П.Н., 2002). Визначали середню арифметичну (Х), похибку репрезен­тативності (m), критерій Стьюдента (t), вірогідність даних (Р).

Результати досліджень та їх обговорення. Токсичні властивості похідних N-оксид піридину. Величини токсичності похідних N-оксид піридину для лабораторних тварин наведені в табл. 1. Встановлено, що за параметрами гострої пероральної токсичності для щурів і мишей вивчені похідні N-оксид піридину, їх комплекси з органічними кислотами та солями відносяться до 3 класу небезпечності (ГОСТ 12.1.007-76).

Внутрішньовидова варіабельність гострої токсичності досліджених РРР для щурів – близько 3, мишей – 10. Миші є більш чутливі, ніж щури до N-оксид піридину, комплексів похідних N-оксид піридину з протонодонорами (особливо при наявності в їх складі щавелевої кислоти) та в структурі яких знаходяться метали та галогеноводні. Вираженої видової чутливості не виявлено, за винятком комплексу N-оксид-2-метилпіридину з щавелевою кислотою (КВЧ = 3,59). КВЧ для похідних N-оксид піридину становить 1,09 – 2,05, для їх комплексів з протонодонорами – 1,27 – 3,59.