Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Закономерности действия нового эффективного антисептика пиранового ряда- дибутирина на макро- и микроорганизм

л о

»Г

/у

рГ 5 ОД

На правах рукописи

Г") .о

БАРКОВА НАТАЛЬЯ ПЕТРОВНА

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ НОВОГО

ЭФФЕКТИВНОГО АНТИСЕПТИКА ПИРАНОВОГО РЯДА — ДИБУТИРИНА НА МАКРО- И МИКРООРГАНИЗМ

14.00.16. —- патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Иркутск — 1996

Работа выполнена в Институте Медицины труда и экологии человека ВСН11 СО РАМН и-филиале № 5 Института биофизики МЗ РФ.

Научный руководитель: член-корр. РАМН Колесников С.И.

Официальные оппоненты: Д.м.н., профессор Кирдей Е.Г.

к.м.н., ст.н.с. Гладышев Ю.В.

Ведущая организация: Институт фармакологии ТНЦ СО РАМН

Защита диссертации состоится 1996 г.

в^ часов на заседании ДиссертациоАногб совета Д 001.41.21 презид* ума Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН (664003, Иркутск, ул.Тимирязева, 16)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно-Сибирского научного центра по адресу: Иркутск, ул.Тимирязева, 16.

Автореферат разослан « /¿Г» 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат медицинских наук

Л.Ф.Шолохо!

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Патогенез инфекционного процесса, как варианта течения воспаления — одна из важнейших и актуальных проблем патофизиологии. Чрезвычайно острой в мире, а в нашей стране в особенности, является проблема борьбы с гнойным воспалительным процессом в связи с широким распространением лекарствённоустойчивых форм бактерий, ухудшением са-нитарно-эпизоотической обстановки в стране, изменением устойчивости и агрессивности микроорганизмов.

«Потери, связанные с утратой трудоспособности от стафилококковой инфекции, превышают аналогичные показатели, обусловленные всеми острозаразными заболеваниями, за исключением гриппа» (Чистович Г.Н., 1965).

Особенно опасной инфекция становится у людей, получивших травму или после оперативного вмешательства, при которых возникают не только местные воспалительные процессы, и подавление иммунного ответа, но на этом фоне может развиться и сепсис.

Поскольку коррекция иммуннодефицитных состояний длительна и не зсегда эффективна, решение проблемы во многом зависит от успехов поиска и создания новых эффективных антимикробных препаратов, обладающих широким спектром антимикробного действия в отношении грам-юложительной, грамотрицательной микрофлоры и грибковых поражений. Гакие препараты должны сочетать в себе возможности использования принципов антисептика и гарантированной безвредности для человека.

В нашей стране из всего перечня антисептиков ни один не удовлетворяет современным требованиям. Они либо заведомо малоэффективны, 1ибо потеряли активность из-за «привыкания» к ним микроорганизмов, 1ибо токсичны, либо физико-химические и органолептические свойства 1е допускают широкого их использования.

Одна из причин неэффективности — недостаточная разработанность |роблемы сходства и различий действия препаратов на макро- и микро-¡рганизм и отсутствие вследствие этого целенаправленного подбора анти-:ептиков.

Именно поэтому возникла необходимость поиска новых антисептичес-:их препаратов, отвечающих всему комплексу требований.

Одна из перспективных групп- препараты пиранового ряда, в частности (ибутирин. В литературе сведения о влиянии дибутирина на макро- и микроорганизм отсутствуют. В этой связи актуальны токсикологические ^следования препарата, включающие изучение биологического действия ещества на макро- и микроорганизм, что даст существенную информа-,ию о биологических особенностях соединений этого класса и, в свою >чередь, позволит понять основные закономерности и механизмы инток-икации препаратом.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Провести комплексные физико-химические, микробиологические и токсикологические исследования нового антисептического препарата дибути-рин с целью выявления основных закономерностей его действия на макро- и микроорганизм и оценки возможности применения препарата в различных биозащитных композициях.

Для решения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести экспериментальные исследования по изучению микробиологической активности и токсичности дибутирина с учетом возможных отдаленных и специфических эффектов действия.

2: Изучить особенности и основные механизмы действия препарата на макро- и микроорганизм.

3. На основе полученных данных решить вопрос о закономерностях избирательного действия дибутирина на микроорганизмы.

4. Разработать и внедрить новые формы применения антисептика.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

Впервые дана комплексная оценка действия нового антисептика дибутирина — акрилзамещенного пирана на макро- и микроорганизм.

Анализ химической структуры соединения показал, что действующим началом, определяющим токсические свойства препарата является карбонильный радикал, активность которого усиливается активными группами, составляющими структуру вещества в целом и пирановым ядром, дающим активные метаболиты.

Впервые установлен мембранотропный характер действия дибутирина.

Доказано, что угнетение гликолитических процессов при интоксикации дибутирином — механизм, лежащий в основе патогенетических реакций макро- и микроорганизма.

Впервые доказано, что избирательная токсичность препарата для микроорганизмов, обусловлена различиями действия дибутирина на уровне клеточных мембран (блокада дыхания микробной клетки и ее гибель).

Малая опасность для теплокровных животных и человека дает основа ние считать дибутирин перспективным антисептиком для применения е медицине и других отраслях народного хозяйства.

Диссертационная работа выполнена в рамках Федеральной програм мы «Создание новых лекарственных средств и изделий» и по 2-м оюджет ным темам (№№ 87296, 91498).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

Результаты исследований использованы при обосновании предельно допустимой концентрации дибутирина в воздухе производственных поме щений, при разработке методов определения дибутирина в биосреда: {моча, кровь), при создании обуви с бактерицидными свойствами.

По итогам исследований получено 2 патента и оформлена 1 заявка н изобретение.

Результаты исследований используются в учебном процессе на кафе^ ре физиологии ИГУ.

- ч/ ~

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Общим в биологическом действии дибутирина на макро- и микроорганизм является эффект угнетения гликолитических процессов, сопровождающийся уменьшением содержания сульфгидрильных групп.

2. В основе мембранотропности препарата на уровне макроорганизма лежит его специфическое влияние на К+-, Na+- АТФазную активность и липопротеиновый комплекс.

3. Гибель микробной клетки обусловлена мёмбранотоксическим эффектом дибутирина с распадом липополисахаридных комплексов вследствие расщепления сложноэфирных связей, взаимодействием препарата с глицериновыми остатками в мембране бактерий и нарушением внутриклеточного дыхания.

4. Ведущая роль в механизме токсического действия дибутирина принадлежит карбонильной группе и токсичным продуктам метаболизма — акролеинам, образующимся при расщепления пиранового кольца в структуре препарата.

5. Дибутирин — эффективный антисептик с широким спектром антимикробного действия, с избирательной токсичностью для микроорганизмов и малой опасностью (IV класс токсичности} для теплокровных животных и человека.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные материалы диссертации доложены на Объединенной научной сессии НИИ и ВУЗов медико-биологического профиля (Иркутск, 1990); на Координационном совете III ГУ МЗ СССР {Ленинград, 1990); на Всесоюзной конференции по химическому синтезу физиологических соединений (Черноголовка, 1991); на IX Международном симпозиуме по целенаправленному изысканию лекарственных веществ (Рига, 1992) и др.

ПУБЛИКАЦИИ

Основное содержание работы опубликовано в 9 печатных работах.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ В ПРАКТИКУ

Разработаны методические указания «Токсиколого-гигиенические исследования полимерных материалов и изделий из них, предназначенных для использования в средствах индивидуальной защиты» (утверждены МЗ СССР, 1988 г.), используемые в работе 57 научно — исследовательскими институтами — разработчиками материалов и изделий СИЗ, 17 предприятиями-изготовителями.

По результатам работы получено 2 патента Российской Федерации: № 005276 от 22.02.94г., № 1727243 от 15.12.91г., заявка на изобретение и разрешение Федерального управления МЗ РФ на антисептический аппретирующий состав с дибутирином для создания обуви с бактерицидными свойствами.

- о -

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертационная работа изложена на 105 страницах машинописи, включает 19 таблиц, 6 рисунков.

Состоит из 5 глав, содержащих обзор литературы, описание материалов и методов исследований, результаты собственных исследований, обсуждение результатов и выводы, информацию о внедрении результатов исследований в практику.

Указатель литературы содержит наименование работ 101 отечественных и 35 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу работы положены результаты токсикологических исследований дибутирина при кожном и внутрижелудочном пути поступления в организм в условиях острых, подострых и хронических экспериментов с изучением специфических, отдаленных и отставленных эффектов действия.

При проведении исследований использовали образец дибутирина, соответствовавший Техническим условиям на препарат (ТУ 8-11-205).

В ходе экспериментальных исследований были использованы 1980 белых беспородных крыс, 970 белых мышей (нелинейные, а также линии СВАХС57/816), 500 морских свинок белой масти, 41 кролик породы «Шиншилла».

Все исследования и испытания выполнены в соответствии с Методическими указаниями, утвержденными МЗ СССР и РФ, требованиями Фармко-митета, рекомендациями ВОЗ.

В острых и подострых экспериментах использовали животных разного вида, пола и возраста, включая новорожденных.

Воздействие на кожу осуществляли открытым способом на предварительно выстриженные участки, дозировано на единицу площади и массы тела подопытных животных.

Условия острых опытов при кожном пути поступлении в организм предусматривали 4-х часовую фиксацию подопытных животных.

Оценку местного раздражающего действия проводили в соответствии с Методическими указаниями «К обоснованию предельно-допустимого уровня загрязнения кожи химическими веществами» (1987), «Токсиколого-гигиенические исследования полимерных материалов и изделий из них, предназначенных для использования в средствах индивидуальной защиты» (1988).

Исследование аллергенных свойств проводили комплексной сенсибилизацией по Алексеевой-Петкевич (1979).

При изучении кожно-резорбтивного действия участок нанесения препаратов составлял 12% общей площади поверхности тела животного.

Оценку общего состояния подопытных животных осуществляли по их внешнему виду, динамике прироста массы тела. Функциональное состояние нервной системы исследовали по суммационноподпороговому показателю (Павленко С.М., 1975), поведенческим реакциям, функциональным пробам (Елизаров О.Н., 1971, Заугольников С.Д., 1978, Руководстве под ред. Судакова К.В., 1987).

Изучали морфологический состав периферической крови {Ред.Федорова Н.А, 1976, Идельсон Л.И. и др., 1975, Абрамов М.Г., 1979).

О состоянии обменных процессов в организме судили по биохимическим показателям: активности щелочной и кислой фосфатаз (Архипова О.Г., 1986), пероксидазы (Попов Т.А., 1978), аланини аспартатаминотран-сферазы (Меньшиков В.А., 1982), свободного и связанного холестерина (Roland R., 1971, Меньшиков В.А., 1987), общего белка (Вапцаров И., 1978), общих липидов (биотест «Общие липиды»), лактатдегидрогеназы (Zahradnic R., 1968). Содержание дибутирина в биосредах (моча, кровь) определяли по разработанным нами и утвержденным на химической секции в Институте биофизики {г.Москва, 1989, 1991 гг.) методам. Кроме этого, в моче определяли хлориды (Меньшиков В.А., 1987), общий объем диуреза.

Оценивали бактерицидную (Бердаев Н.Б., 1982) и фагоцитарную активности крови (Русакова Е.В., 1981).

В печени животных с помощью гистохимических реакций определяли активность моноаминооксидазы (Лупа X., 1980), кислой и щелочной фосфатаз (Беретан М,, 1965), лактатдегидрогеназы (Соколовский В.В., 1971), сукцинатдегидрогеназы, гликогена, нейтральных липидов (Меркулов Г.А., 1969) и нуклеиновых кислот (Пирс Э., 1962).

Определение антимикробных свойств препарата in vitro проводили с помощью метода «зон» на плотной питательной среде Коростылева, мя-сопептонном агаре с использованием различных штаммов микроорганизмов: Staphyilocjccus aureus шт.209, Pseudomonas aeruginosae, Serratia mar-censcens, Proteus vulgaris, Klebsiella pneumonical и др.

Кроме определения бактерицидности образца препарата в опытах in vitro оценивали влияние на естественную микрофлору кожи человека in vivo (Нобл У.К., 1986, Клемпарская H.H., 1978).

Для оценки потенциальной мутагенной и канцерогенной активности дибутирина использовали тест Эймса на индикаторных штаммах Salmonella Typhimurium ТА 97, ТА 98, а также микроядерный тест на полихромато-фильных эритроцитах при субхроническом отравлении мышей самцов-гибридов первого поколения. Эмбрио- и гонадотоксическое действие изучали согласно методическим рекомендациям (1984, 1985).

В математических исследованиях использовали теорию планирования экспериментов, шаговый регрессионный анализ, метод главных компонент с применением прикладных программ системы обработки медицинской информации (ППП СОМИ, P3S, PIY6 Р4М, P2R, Р7М) и др.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для достижения цели и решения поставленных задач был проведен необходимый объем экспериментальных исследований, позволивший установить закономерности биологического действия препарата дибутирина на макро- и микроорганизм.

Эффективность препарата в отношении патогенной микрофлоры представлена в таблице 1.

Отметим, что дибутирин обладает умеренно выраженным в виде 0.1 и 1% растворов, а в виде 3 — 5% растворов — выраженным антифунгаль-ным действием в отношении Trichophyton и Mycrosporum.

Параметры острого отравления для макроорганизма (среднесмертель-ные дозы DL per os, cut) после статистической обработки методом пробит анализа Литгфилда-Уилкоксона равны: при внутрижелудочном пути

Таблица 1

Чувствительность к дибутирину некоторых

видов микроорганизмов

Виды ми кроорганизмов Максимально-переносимая концентрация мкг/мл Фенольный коэффициент

Staph.aureus, шт.209 1, 316 11, 8

Pseudomonas aeruginosa 5, 300 14, 2

Escherichia coli 0, 131 3, 0

Proteus 3, 200 4, 3

поступления в организм — 9000 мг/кг, при кожном — эту величину установить не представилось возможным {»15000 мг/кг).

Патоморфологическая картина острого отравления дибутирином характеризовалась расстройствами в желудке (вздутие, гиперемия слизистой), полнокровием и признаками жировой дистрофии печени, значительным увеличением селезенки, отеком легочной паренхимы, выраженной мелкоочаговой белковой дистрофией эпителия извитых канальцев почек, что указывает на политропный характер действия препарата.

По параметрам острой токсичности при внутрижелудочном и кожном пути поступления в организм дибутирин классифицируется как малотоксичное соединение (IV класс опасности), не имеющему различий в половой, видовой (белые крысы, морские свинки, мыши), возрастной (включая новорожденных) чувствительности животных к препарату («Классификация опасности промышленных химических соединений»).

Существенно то, что препарат не кумулируется в организме.

При внутрижелудочных затравках животные выдерживали воздействие дибутирина в дозах 1 /2 ОЦ. в течение 2-х месяцев; накожное воздействие дибутирином в дозе 7000 мг/кг в той же экспозиции к гибели животных не приводило. Отсутствие материальной и функциональной кумуляции подтверждено и длительными хроническими затравками, в которых не отмечено накопления функциональных сдвигов при продолжающемся воздействии нарастающих доз.

Являясь выраженным липофильным веществом, дибутирин растворяется в липидах кожи и, проникая через кожный барьер (скорость трансэ-пидермальной резорбции 14, 8 мкг/смг*час), пассивно депонируется £ подкожной жировой ткани без каких-либо визуальных признаков дерма-тогенного действия. Лишь при гистологических исследованиях после эпи-кутанного 30-дневного воздействия препарата в дозе 500 мг/кг выявлень

t

патоморфологические изменения в кожных покровах в местах нанесения дибутирина, характеризующиеся утолщением эпидермиса, очаговой вакуольной дистрофией эпидермальных клеток шиповатого слоя, наличием клеточной инфильтрации субэпидермальной зоны, появлением тучных клеток в подкожной клетчатке и дерме.

Изучение биохимических систем организма в условиях подострого эксперимента выявило изменение состояния обменных процессов {рис. 1а, 16, 1в).

Со стороны белкового обмена отмечали изменение каталитической активности ферментов, содержания общего белка в сыворотке крови и моче. Изменение липидного обмена характеризовалось повышением содержания свободного холестерина, что в свою очередь говорит о нарушении выработки фермента ЛХАТ.

Изучение состояния углеводного обмена выявило изменение отдельных стадий гликолитического и окислительного превращения глюкозы, вследствие изменения ферментативной активности {сукцинатдегидрогена-зы, лактатдегидрогеназы, моноаминооксидазы), образования гликогена.

Изменение биохимических и гистологических показателей в биологических жидкостях. Зависимость «Доза-эффект»

50 мг/кг 250 мг/кг 500 мг/кг

ПОЛ ПОЛ ПОЛ

Рис 1а. Состояние окислительно-восстановительных процессов Условные обозначения:

ГПЛ — гидроперекись липидов; ПОЛ — перекисное окисление липидов; Пер — пероксидаза; К — каталаза; ЩФ — щелочная фосфатаза.

50 мг/кг 250 мг/кг 500 мг/кг

Рис.16 Углеводный обмен. Условные обозначения:

ГбФ — глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа; ЛДГ — лактатдегидрогеназа; СДГ — сукцинатдегидрогеназа; Г — гликоген; МАО — моноаминооксидаза.

- I и

50 мг/кг

250 мг/кг

500 мг/кг

ОЛ

ОЛ

НК

НК

НЛ

СВХ НЛ

СВХ НЛ.,

СВХ

СХ

сх

СХ

ОБ

ОБ

ОБ

Рис.1в Белково-липидный обмен!

Условные обозначения:

СВХ — свободный холестерин; ОЛ — общие липиды;

ОБ — общий белок; НЛ — нейтральные липиды;

СХ — связанный холестерин; НК — нуклеиновые кислоты.

Таким образом, в условиях подострого эксперимента отмечено усиление напряжения механизмов детоксикации — процессов перекисного окисления липидов, реакции антирадикальной, антиперекисной защиты, причем, усиление отклика происходило при уменьшении дозы {парадоксальный мембранотропный эффект).

Расширение диапазона дозы 50 мг/кг в пределах от 1.5 до 150 мг/кг в хроническом эксперименте показало, что когда количество субстрата значительно превышает число рецепторов, происходит солюбилизация мембран {от 50 до 150 мг/кг). В малых же дозах наблюдается связывание белково-липидных комплексов, мембраностабилизирующий эффект, поддерживающий нормальную регуляцию метаболических процессов посредством компартментализации групп энзимов в ферментные ансамбли через системы сопряженного переноса ионов. Это явление характерно и для больших доз {500 мг/кг) препарата.

Несмотря на то, что в хроническом эксперименте изменение липидно-го обмена {снижение содержания общих липидов, перераспределение свободного и связанного холестерина в сторону первого, изменение окислительных превращений в цикле Кребса (снижение активности сукцинатде-гидрогеназы), недостаточность антиперекисной защиты (снижение активности пероксидазы) отмечены в отдельно взятые сроки и не выходят за пределы физиологической нормы, тем не менее тенденция к дезорганизации ферментных систем, приводящая к нарушению основных обменных процессов в организме под воздействием дибутирина наблюдается (рис.2).

Для уточнения механизма мембранотропного действия, а также парадоксального феномена влияния малых доз антисептика были проведень специальные исследования в опытах in vivo и in vitro по оценке состояни? структуры и функции эритроцитов.

IS 10 s 0

s 10 IS

% отклонений

CBX

ЩФ

- l.S мг/кг .IS мг/кг "ISOmtíkt

СДГ

ОЛ

ПОЛ

Рис.2 Состояние биохимических показателей в сыворотке крыс в динамике хронического эксперимента при эпикутанном воздействии дибутирином. Условные обозначения те же,что и на рис Л (а,б,в)

ммопь/мп

10-2 концентрация,4/»

Рис.3 Показатели активности Na , К -АТФазы крови в условиях in vitro и in vivo

Поскольку функционирование K+-, Na+- АТФазы непосредственно связано с проницаемостью клеточных мембран, нами выбран этот показатель для оценки влияния антисептика на процессы проницаемости эритроцитов для ионов и, в конечном итоге, для объяснения мембранотропности препарата (рис.З).

В целом, полученные результаты подтверждают парадоксальный мем-бранотропный эффект дибутирина на организм. Отметим, что в условиях данного эксперимента показатель стабильности липопротеиновых комплексов (ЛПК) снизился на 22, 4% (в сравнении с контролем}.

?

П

Существенно и то, что такое изменение показателя ЛПК характерно только в опытах in vivo, что свидетельствует об образовании продуктов метаболизма дибутирина- акролеинов, которые обнаружены в моче на уровне 1/2 DLSÍ в количестве 1, 5 мг/мл.

Аналогичные выводы можно сделать, анализируя гликолитические процессы в опытах in vivo, где показатель активности гликолиза снизился на 22, 1% к контролю.

Тенденция к угнетению гликолиза проявилась на фоне достоверного снижения количества сульфгидрильных групп, в эритроцитах на 26, 1% к контролю. Изменение вышеуказанных показателей в исследованиях in vitro не наблюдали.

Исследование иммунобиологической системы выявили некоторое повышение активности фагоцитоза в хроническом эксперименте, что говорит о сопротивляемости организма инфекционному агенту, поскольку степень его резистентности связана со степенью выраженности фагоцитоза.

Исследования по изучению специфических эффектов действия препарата {состояния эстрального цикла, нейротоксического, эмбрио- и гона-дотоксического, мутагенного) показали отсутствие достоверных различий между подопытными и контрольными животными.

На основе полученных экспериментальных данных нами проанализированы возможные аспекты механизма действия дибутирина на макро- и микроорганизм.

Одним из них явилось повреждение биологических мембран, в основном, вследствие повреждения липопротеиновых комплексов, обусловленное способностью альдегидной группы к образованию водородных связей, а также за счет активной формы кислорода в этой группе, которая служит инициатором свободно-радикальных процессов перекисного окисления липидов в мембранах, активации каталазы, пероксидазы, щелочной фосфатазы.

Учитывая тот факт, что обязательным звеном нормального функционирования мембран является активный транспорт ионов, нарушение Na+, К+-АТФазной активности является еще одной причиной мембранотроп-ности дибутирина на макроорганизм.

Клеточная стенка у грамотрицательных бактерий имеет наружную мембрану, состоящую из двух слоев, включающих белки, фосфолипиды и липополисахариды (ЛПС).

Именно через ЛПС устанавливаются коммуникативные связи клетки. Растворяясь в липидах, дибутирин,, как сильное основание за счет альдегидной группы деполяризует ЛПС необратимо; происходит распад липо-полисахаридов путем расщепления сложноэфирных связей в липидах ЛПС {Neter Т, 1984). В результате происходит изменение биологических свойств, что приводит к детерминации функциональной активности всей микробной клетки.

Клеточная стенка у грамположительных бактерий не имеет наружной мембраны, а муреиновый слой, содержащий липополисахариды (муропеп-тид) и пептид (N- ацетилмурамовую кислоту), соединен со слоем тейхоевых кислот через гликозидные и сложноэфирные связи с глицерином и ЛПС.

Попадая в слой тейхоевых кислот, дибутирин способствует распаду ЛПС и взаимодействию с глицеринами за счет наличия у него альдегидной группы.

Резко выраженные липофильные свойства препарата способствовали нарушению липидного обмена, что привело к разрушению липопротеино-вых комплексов цитоплазматической мембраны макро- и микроорганизма.

Другим аспектом механизма действия дибутирина явилось угнетение гликолиза в эритроцитах.

Угнетение процесса гликолиза обусловлено снижением содержания SH-групп, т.к. ферменты, участвующие в превращении глюкозы в молочную кислоту {гексокиназа, лактатдегидрогеназа, дегидрогеназа, глицераль-дегидгеназа и др.) являются зависимыми от содержания этих групп.

Эффект угнетения гликолиза лежит в основе и биоцидного действия. Взаимодействие липополисахаридов микробной клетки с эритроцитами осуществляется посредством связывания липидов с липогликопротеинами (Springer E.L., 1983).

Дегидрогеназы, гликогидролазы, фосфатазы, находящиеся в цитоплазматической мембране микроорганизмов служат для них важнейшим инструментом в осуществлении процессов узнавания поражаемой макроклетки. Под действием дибутирина в цитоплазме происходит блокада ферментной дыхательной системы, ингибирование факторов агрессии — плаз-мокоагулазы, гиалуронидазы, окисление сульфгидрильных групп, глико-литических процессов.

Наличие SH-групп, которые образуют сульфатную петлю в связи с цис-теином, определяют токсические свойства патогенной микрофлоры, в частности стафилакокка (Bergdoll V.S., 1974). Разрыв этих связей с нарушением сульфгидрильных мостиков приводит к потере патогенных свойств, содержание бактериальной клетки осаждается и клетка гибнет.

В целом, проявленные патогенетические реакции, включающие нарушение биологических мембран, свидетельствовали о нарушениях механизмов регуляции метаболических (гликолитических) процессов на уровне макро- и микроорганизма. Следствие этого — нарушение обменных процессов у теплокровных, а для микрофлоры — непосредственная и опосредованная блокада ферментов дыхательной системы, потеря патогенных свойств и гибель.

Общую схему токсичности действия дибутирина на макро- и микроорганизм можно представить следующим образом

Учитывая величину фактора надежной безопасности (CSF-certain safety factor), определяемую как отношение минимально действующей токсической дозы Lima к эффективной бактериостатической ED,™ равную 2300, которая находится в области отличных значений (Петков ВТ, 1984} можно уверенно сказать, что дибутирин обладает избирательной токсичностью в отношении микроорганизмов и безопасен для теплокровных и человека.

ВЫВОДЫ

1. Дибутирин является малотоксичным соединением для теплокровных животных ^.человека при кожном и внутрижелудочном пути поступления >в организм (IV класс опасности), который не обладает избирательной токсичностью в зависимости от пола, вида и возраста.

2. Дибутирин не кумулируется в организме, не вызывает специфических и отдаленных эффектов (эмбрио- и гонадотоксического, мутагенного, аллергенного, нейротоксического и др.).

3. Токсическое действие дибутирина на макро- и микроорганизм обусловлено как целой молекулой (из-за наличия в ней карбонильной группы), так и продуктами метаболизма (акролеинами), образующимися в результате расщепления пиранового кольца.

4. В основе мембранотропного действия дибутирина на макроорганизм лежит нарушение липолротеинового комплекса и специфическое влияние на АТФ-азную активность.

5. Мембранотоксический эффект дибутирина на микробную клетку обусловлен распадом липополисахаридных комплексов вследствие расщепления в их липидах сложноэфирных связей.

6. Угнетение процесса гликолиза, а также прямого окисления углеводов сопровождается снижением суммарного содержания сульфгидриль-ных групп, что приводит к нарушению обменных (метаболических) процессов макроорганизма и потере патогенности микрофлоры при действии дибутирина.

7. Дибутирин — эффективный препарат с широким спектром антимикробного действия, обладает избирательной токсичностью в отношении патогенной микрофлоры и является перспективным для использования при микробных агрессиях в медицине и других отраслях экономики.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Токсикологическая оценка перспективных антисептиков для создания эффективного белья, используемого в гермообъемах//В кн. Актуальные проблемы обеспечения работоспособности человека в условиях гермообъемов.—М., 1987. (С соавт.)

2. Токсиколого-гигиеническое исследование полимерных материалов и изделий из них, предназначенных для средств индивидуальной защи-ты./Методические указания/— Москва, 1988. — 89 с. (С соавт.)

3. Токсикологическая оценка перспективного антисептического препарата димер 2-6утилтиоакролеина//Сб. Всесоюзная конферениия по химическому синтезу физиологических соединений. Вып.АН СССР,—Черноголовка, 1989.—с.31. (С соавт.)

4. Поиск и оценка новых эффективных бактерицидных препаратов с целью выбора наиболее перспективных для создания антимикробных ма-териалов//С6. тезисов докладов II объединенной научной сессии НИИ и ВУЗов медико-биологического профиля.Иркутск, 1990.-е. 185—188. (С соавт.)

5. Сравнительная токсикологическая оценка эффективных бактерицидных препаратов//1Х Всесоюзный симпозиум по целенаправленному изысканию лекарственных веществ. — Юрмала, 1991. 32 с.

6. Антисептическое и гемостатическое средство/ Патент Российской Федерации N« 005276 от 22.02.94.

7. Дезинфицирующее средство/Патент Российской Федерации № 1727243 от 01.07.94.

8. К оценке механизма действия антисептического препарата Дибути-эина — производного пиранового ряда//Гигиена и санитария. 1995 [Принято к печати).

9. Обоснование предельно-допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны дибутирина и продукта его полусинтеза бутилтиоуксусного альде-"ида//Гигиена и санитария. —1995, {Принято к печати).