СРАВНЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ЯДРА ОКТАЭДРИЧЕСКИХ

Since 1999
ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles “Health & education millennium”, 2014, volume 16, no. 4
СРАВНЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ЯДРА
ОКТАЭДРИЧЕСКИХ КЛАСТЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ РЕНИЯ
НА ОРГАНИЗМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
ПРИ ВНУТРИВЕННОМ ВВЕДЕНИИ IN VIVO
Т.Н. Позмогова1,3, А.А. Красильникова1,3, М.А. Шестопалов1,2,3,
1,2
1
2,3
К.А. Брылев , Л.В. Шестопалова , Ю.В. Миронов
1
Новосибирский государственный университет
ул. Пирогова, 2, Новосибирск, Россия, 630090
2
Институт неорганической химии имени Николаева СО РАН
проспект академика Лаврентьева, Новосибирск, Россия, 630090
3
Институт клинической и экспериментальной лимфологии СО РАН
ул. Тимакова, 2, Новосибирск, Россия, 630060
Цель данной работы заключалась в исследовании октаэдрических кластерных комплексов рения в качестве рентгеноконтрастных агентов для функциональной диагностики. В ходе работы исследовались биологические свойства
октаэдрических кластерных комплексов рения с различными внутренними лигандами.
Ключевые слова: рентгеноконтрастные вещества, октаэдрические кластерные комплексы рения, острая токсичность.
Введение. Октаэдрические кластерные комплексы рения состава [{Re6Q8}L6] (где Q — внутренний лиганд (S/Se/Te), L — внешний органический или неорганический лиганд) способны поглощать рентгеновское излучение и люминисцировать в УФ-свете, кроме того, было показано их цитотоксическое воздействие на некоторые линии
опухолевых клеток in vitro. Благодаря этим свойствам данные соединения очень привлекательны для
исследования в качестве рентгеноконтрастных
агентов для функциональной диагностики, рентгеноконтрастных добавок в биодеградируемые пины
для травматологии, в качестве люминисцирующих
агентов для фотодинамической терапии поверхностных опухолей, а также в качестве возможных
селективных противоопухолевых агентов [1]. Однако биологические свойства кластерных комплексов рения, такие как токсичность in vitro и in vivo,
а также выведение их из организма, на данный
момент слабо изучены.
Свойства соединений на основе металлов зависят от иона металла, его степени окисления
и структуры внешнего и внутреннего лиганда [2].
Поэтому очень важно подобрать лиганд, с которым
препарат будет обладать наименьшей токсичностью
и быстрее выводиться из организма.
Цель работы: исследовать кластерные комплексы рения с одинаковым внешним лигандом
(CN) и разными внутренними лигандами (S/Se/Te),
чтобы изучить влияние состава кластерного ядра
на биологические свойства соединения.
Задачи:
1. Ввести группам мышей 3 кластерных комплекса Na4[{Re6Te8}(CN)6], Na4[{Re6Se8}(CN)6],
Na4[{Re6S8}(CN)6] в дозировке по 500 мг (Re)/кг.
Определить наименее токсичный кластерный комплекс.
2. На основании первого эксперимента ввести
группе мышей наименее токсичный комплекс
в предполагаемой клинической дозе.
3. Провести эксперимент по выведению растворов кластерных комплексов из организма животного.
Материалы и методы: Исследуемые растворы рениевых кластерных комплексов вводились
в организм животных путем инъекции в хвостовую
вену. Обработка тканей для морфологического
анализа была проведена по стандартной методике.
~ 76 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий
и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390
Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта
по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999
ISSN 2226-7425
Fundamental studies
Морфологический анализ проводился с использованием светового микроскопа.
Ход работы:
Группам мышей вводились 3 кластерных комплекса Na4[{Re6Te8}(CN)6], Na4[{Re6Se8}(CN)6],
Na4[{Re6S8}(CN)6] в дозировке по 500 мг (Re)/кг.
Наблюдение за животными производилось в течение двух недель. После введения 500 мг (Re)/кг
Na4[{Re6Te8}(CN)6] ни у одного животного не наблюдалось признаков отравления. После введения
такой же дозы Na4[{Re6Se8}(CN)6] выжило 60% мышей. Остальные 40% умерли в первый день эксперимента. Поскольку инъекция Na4[{Re6S8}(CN)6]
в дозе 500 мг (Re)/кг вызвала мгновенную смерть
мыши, раствор был разбавлен вдвое стерильным
фосфатным буфером и новой группе мышей вводился в дозировке 250 мг (Re)/кг. 25% мышей
из этой группы умерли в первый день эксперимента, выжило 75% мышей. Все выжившие мыши
в каждой экспериментальной группе прожили 2 недели без выраженных признаков отравления, после
чего был проведен забор органов (печени, почек,
легких, мозга, сердца и селезенки) для морфологического анализа. Морфологический анализ показал, что органом-мишенью для всех исследуемых
комплексов является печень.
Таким образом, теллуридный кластерный комплекс ({Re6Te8}) является наименее токсичным
соединением. Однако для данного кластерного
ядра существует только один водорастворимый
кластерный комплекс — цианидный — что не позволяет варьировать структуру внешнего лиганда
с целью изменения биологических свойств. Учитывая то, что доза 500 мг (Re)/кг в 6,4 раза превышает
предполагаемую клиническую дозу для ангиографии, Na4[{Re6Se8}(CN)6] также показал хорошую
переносимость мышами. Еще одно преимущество
селенового кластерного комплекса перед теллуридным заключается в том, что химия соединений
на основе {Re6Se8} изучена достаточно хорошо.
Это дает возможность синтеза соединений с необходимыми физическими и химическими свойствами и дальнейшего их исследования в качестве
агентов для терапевтических и диагностических
целей. Таким образом, селеновый кластерный комплекс является наиболее перспективным для дальнейшего изучения.
В связи с вышесказанным, исследовалось влияние внутривенного введения Na4[{Re6Se8}(CN)6]
в предполагаемой клинической дозе для ангиографии. Мышам внутривенно вводился раствор данного кластерного комплекса в дозе 78,12 мг (Re)/кг,
разведенный в стерильном фосфатном буфере
с pH = 7,4. Контрольной группе мышей вводился
PBS. После введения клинической дозы
Na4[{Re6Se8}(CN)6] ни одна из мышей не проявляла признаков отравления. Все мыши прожили 2 недели, после чего был проведен забор органов (печени, почек, легких, сердца, селезенки и мозга).
Морфологический анализ не выявил значительных
нарушений структуры органов.
Исследование выведения кластерного ядра
{Re6Se8} из организма крысы, проведенное при помощи компьютерного томографа, показало, что
препарат достаточно быстро выводится через мочевыделительную систему и через 15 минут после
инъекции введенный объем раствора почти полностью скапливается в мочевом пузыре.
Выводы
Октаэдрический кластерный комплекс рения
на основе селенового ядра Na4[{Re6Se8}(CN)6] является самым перспективным из изученных комплексов для дальнейшего исследования в качестве
нового рентгеноконтрастного диагностического
средства, поскольку данное соединение достаточно
хорошо переносится животными, быстро выводится из организма через мочевыделительную систему
и имеет большой потенциал для химической модификации внешнего лиганда с целью улучшения
биологических свойств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Cesar Echeverrıґa, Alvaro Becerra, New J. Chem.,
2012, 36, 927—932.
2. Thompson K.H., Orvig C., Science, 2003, 300, 936.
~ 77 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий
и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390
Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта
по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999
ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles “Health & education millennium”, 2014, volume 16, no. 4
THE INFLUENCE OF CLUSTER CORE STRUCTURE
OF OCTAHEDRAL RHENIUM CLUSTER COMPLEXES
ON THE LABORATORY ANIMALS
AFTER INTRAVENOUS INJECTION IN VIVO
T.N. Pozmogova, A.A. Krasilnikova, M.A. Shestopalov,
K.A. Brylev, L.V. Shestopalova, Y.V. Mironov
Novosibirsk State University
Pirogova str., 2, Novosibirsk-90, Russia, 630090
The aim of this work was to study the octahedral cluster rhenium complexes as contrast agents for functional diagnostics.
In the course of work we investigated the biological properties of octahedral cluster complexes of rhenium with various
inner ligands.
Key words: radio-opaque substance, octahedral cluster complexes of rhenium, acute toxicity.
REFERENCES
1. Cesar Echeverrıґa, Alvaro Becerra, New J. Chem.,
2012, 36, 927—932.
2. Thompson K.H., Orvig C., Science, 2003, 300, 936.
~ 78 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий
и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390
Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта
по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)