WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Токсикологічна характеристика регуляторів росту рослин – похідних n-оксид піридину (експериментальні дослідження) (автореферат) - Реферат

Токсикологічна характеристика регуляторів росту рослин – похідних n-оксид піридину (експериментальні дослідження) (автореферат) - Реферат

Введення в молекулу піридину 1 чи 2-х метильних груп або атомів хлору (незалежно від їх положення в молекулі) підвищує Ро/в і знижує токсичність. Введення в молекулу піридину аміногрупи (9, 10) підвищує токсичність для мишей (214 і 20 мг/кг відповідно). Оскільки швидкість проходження речовин через біосередовища приблизно пропорційна lgРо/в, то закономірним є той факт, що зі збільшенням Ро/в знижується токсичність для ссавців [А. Альберт, 1989]. Для даної групи похідних піридину виявлений високий кореляційний взаємозв'язок між Тпл і Ткип (R = -0,909, р = 0,09), ЛД50 для мишей і щурів (R = 0,927, р = 0,078), середній кореляційний зв'язок між Мм і Ро/в (R = 0,775, р = 0,008), Ро/в і ЛД50 для мишей (R = 0,547, р = 0,26). На основі залежностей між вказаними показниками отримані регресійні рівняння:

lgЛД50 (щури) = 0,0013 lgТпл – 0,032 lgРо/в + 1,07 lgЛД50 (миші) (1)

lgЛД50 (щури) = 0,0016 lgТпл – 0,0006 Мм + 1,082 lgЛД50 (миші) (2)

lgЛД50 (щури) = 1,33 + 0,59 lgЛД50 (миші) (3)

На відміну від похідних піридину, введення в молекулу N-оксид піридину метильної групи (сполуки 15, 16) в положення 2 або 2 і 6 підвищує токсичність речовин приблизно в 2,5 рази для обох видів тварин, NO2-групи (речовина 17) – на порядок. Ро/в значно нижче, ніж у похідних піридину і варіює від -1,56 до 1,36. Це вказує на те, що похідні N-оксид піридину, більш гідрофільні, ніж похідні піридину і їх токсичність мало залежить від Ро/в, про що свідчить слабкий кореляційний взаємозв'язок між ними. Середній кореляційний взаємозв'язок для даної групи речовин виявлений між ЛД50 для щурів і мишей (R = 0,717, р = 0,021), Ткип і Тпл (R= -0,626, р = 0,569).

Для похідних N-оксид піридину отримані наступні регресійні рівняння:

lgЛД50 (миші) = 0,967 lgЛД50 (щури) (4)

lgЛД50 (щури) = 1,025 lgЛД50 (миші) – 0,169 lgРо/в (5)

Надані рівняння можуть бути використані для скринінгу токсичності похідних піридину і N-оксид піридину, оскільки розраховані за ними ЛД50 близькі до експериментальних.

Сучасні етичні й економічні вимоги до токсикологічних досліджень викликають великий інтерес щодо використання альтернативних моделей і методів (Національний конгрес з біоетики, 2001; А.Г. Ципкун, 2002). Одною з таких тест-систем є інфузорії Tetrahymena pyriformis W.

Для прогнозування гострої токсичності речовин спочатку визначають ЛК50 для інфузорій, потім методом однієї точки встановлюють відсоток летальності для тварин і на графіку прямої летальності для інфузорій відкладають відповідний пробіт, місце доз і визначають параметри гострої токсичності для тварин. Встановлена класичним методом ЛД50 івіну для мишей – 1360 мг/кг, формаліну – 380 мг/кг. ЛД50 івіну, за методом однієї точки з використанням графіка прямої летальності для інфузорій, становить 1280 мг/кг, формаліну – 386 мг/кг, що свідчить про високу ефективність використаного метода. Визначивши методом однієї точки летальність для тварин, хімічну речовину класифікують за ступенем небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76 або ДСанПіН 8.8.1.002-98.

Токсикодинаміка похідних N-оксид піридину при тривалій дії в умовах in vitro та in vivo. Встановлено, що за умов хронічної дії на інфузорії Tetrahymena pyriformis W. триман, тетран і ди(N-оксид-2-метилпіридин)цинк(II)йодид у концентрації 10-2 М викликали 100% летальність. Триман знижував (р<0,05) чисельність інфузорій у логарифмічній фазі росту (10-4 М, на 25%), стаціонарній фазі (10-4, 10-14 – 10-20 М, на 24% - 41%), чинив індукуючий ефект (р<0,05) в концентрації 10-26 М у стаціонарній фазі росту на 32%. Івін чинив інгібуючий ефект (р<0,05) у лаг фазі росту (10-4, 10-14, 10-28 М – на 22% - 31%), логарифмічній фазі (10-4, 10-6, 10-22 М на 22% - 28%), фазі стаціонарного росту (10-6, 10-10, 10-12, 10-16, 10-20 – 10-24 М на 22% - 53%). Індукуючий ефект (р<0,05) спостерігався в концентраціях 10-10 М у лаг фазі (56%), 10-28 М у логарифмічній (17%) і стаціонарній фазах росту (28%).

Ди(N-оксид-2-метилпіридин)цинк(II)йодид інгібував ріст інфузорій (р<0,05) в логарифмічній фазі росту (10-14 М – на 54%) і стаціонарній фазі (10-16, 10-18, 10-24 - 10-28 М – на 34% - 57%), викликав індукуючий ефект – у лаг фазі (10-12, 10-18, 10-20 М на 35% - 57%, р>0,05). N-оксид-2-метилпіридин в концентраціях 10-6 - 10-14, 10-18, 10-20 - 10-26 М інгібував ріст інфузорій у лаг фазі (на 18% - 46%, р<0,05) і стаціонарній фазі росту (на 26 - 61%, р<0,05), у концентраціях 10-20 і 10-22 М викликав індукуючий ефект (на 22% - 33%, р<0,05).

Найвиразніша зміна направленості ефекту виявлена за дії тетрану (рис. 1). Чисельність інфузорій зростала в лаг фазі (10-4, 10-6, 10-10 - 10-20 М до 140%), стаціонарній фазі росту (10-4, 10-12, 10-14, 10-22, 10-24 М до 29,8%), знижувалась у лаг фазі (10-26 М на 30%), логарифмічній фазі (10-4 - 10-26 М до 56%), стаціонарній фазі (з найбільшим ефектом у концентраціях 10-6, 10-8, 10-16 М).

Рис. 1. Ріст популяції інфузорій при дії тетрану (* р<0,05 у порівнянні з контролем)

Ди(N-оксид-2-метилпіридин)бурштинат у концентрації 10-2 М у всіх фазах росту знижував чисельність інфузорій (27% - 84%, р<0,05). Виражена індукція (р<0,05) росту клітин спостерігалась у лаг фазі (10-24 М на 150%), логарифмічній фазі (10-6, 10-10 - 10-28 М на 47% - 389%), стаціонарній фазі росту (10-6 - 10-14, 10-18 - 10-28 М на 50% - 167%).

Таким чином, за дії досліджених РРР у залежності від концентрації спостерігається зміна направленості ефекту як у діапазоні високих (10-2 - 10-6 М) і низьких концентрацій (10-7 - 10-12 М), так і надзвичайно низьких концентрацій (10-14 - 10-28 М). Криві чисельності інфузорій мали моно-, бі- й полімодальну залежність, у деяких випадках – вигляд прямої, експоненти, S- або U-подібний характер.

Існує декілька гіпотез механізмів "парадоксальних" нелінійних ефектів на рівні низьких концентрацій. Це гіпотези ліганд-рецепторної взаємодії, зв'язування з білками-переносниками, первинного внутрішньоклітинного розподілення в клітині,"структурної пам'яті" води (Е.Б. Бурлакова, 1994; В.П. Ямскова, И.А Ямсков, 1999; В.В. Булатов та ін., 2002; К.Г. Гуревич, 2002; Л.М. Шафран, Д.В. Большой, 2004). Можна також припустити, що на рівні низьких концентрацій важливе значення у формуванні відповіді клітини на ксенобіотик можуть мати особливості взаємодії речовини з мембранними структурами.

Установлено, що при субхронічному надходженні в організм щурів івін знижував вміст МДА в мітохондріях гепатоцитів у низьких дозах (0,13 мг/кг – 22% - 55%; 0,013 мг/кг – 33% - 45%, р<0,05). Триман, в окремі строки досліджень, знижував вміст МДА з найбільш вираженим ефектом у дозах 3 і 0,03 мг/кг (27% - 70%, р<0,05). За дії тетрану зниження вмісту МДА виявлено тільки в дозах 3 і 30 мг/кг (2 міс, 29,1% і 33,3% відповідно, р<0,05). Зниження ПОЛ може бути пов'язаним зі зміною в'язкості мембран внаслідок модифікації їх ліпідної фази(А.В. Бичко, 2001, 2002; А.В. Бичко, В.К. Рибальченко, 2002). Рівень МДА в мітохондріях гепатоцитів за дії івіну мав моно- і бімодальну залежність. За дії триману на всіх рівнях доз спостерігалась U-подібна залежність (рис. 2).

Рис. 2. Криві залежностей вмісту МДА від часу дії івіну і триману на організм щурів

Зі зміною стану ліпідного матриксу мембран, може бути пов'язаний і різний характер змін контрактильності мітохондрій і активності мембранозв'язаних ферментів. Так, івін у дозах 13 і0,013 мг/кг не змінював функціональний стан мембран мітохондрій гепатоцитів. У дозі 1,3 мг/кг підвищував пасивне набрякання мітохондрій у гіпотонічному розчині сахарози (2 міс, 80%) і активність ЦО (3 міс, 118%). У дозі| 0,13 мг/кг, на фоні більш вираженого зниження ПОЛ, збільшував набрякання мітохондрій в ізотонічному розчині сахарози (1 і 3 міс, 62% і 52% відповідно), що може призвести до інтенсифікації окисно-відновних процесів і порушення ауторегуляторних процесів в них.

Триман у дозі 30 мг/кг (1 міс) викликав достовірне збільшення пасивного набрякання мітохондрій гепатоцитів в ізотонічному (на 43%) і гіпотонічному розчинах сахарози (на 15%), у дозі 3 мг/кг – в ізотонічному (1 і 3 міс на 31% і 45% відповідно) і гіпотонічному розчинах сахарози (2 міс, 77%), активності СДГ (на 43,5%). У дозах 0,3 мг/кг і 0,03 мг/кг збільшення пасивного набрякання мітохондрій спостерігалось тільки в ізотонічному розчині сахарози через 2 місна 45% і 65% та зниження активності СДГ через 3 міс на 50% і 58% відповідно. Зміна активності вказаних ферментів може призвести до дестабілізації мембран і порушення функції мітохондрій гепатоцитів.

Тетран не змінював контрактильності мітохондрій. Тільки в дозі 0,3 мг/кг спостерігалось вірогідне зниження активності ЦО (1 міс, 57,3%).

Таким чином, досліджені РРР у різному ступені проявляють мембранотропну активність, яка не залежитьвід дози і часу дії. Характер кривих залежності вмісту МДА від дози мав моно-, бімодальний, або U-подібний вигляд. Виявлені ефекти були транзиторними. Оскільки за дії досліджених РРР біологічно значимих змін ЕПР-спектрів печінки (вмісту цитохрому Р-450, ЗСБ, ВР і NO) не спостерігалось, то виявлені зміни стану мембран мітохондрій є компенсаторними і пов'язані з адаптивними процесами в організмі.

Loading...

 
 

Цікаве