Исследование метаболизма и токсикокинетики

Сведения о всасывании и возможных превращениях испытываемого веще­ства в организме имеют для его общей токсикологической оценки такое же зна­чение, как и данные об органах, подверженных его воздействию. Опыты сначала тоже проводятся на животных.

Таблица 1.Средняя летальная доза некоторых веществ, проявляющих консервирующее действие
Консервант	LD50, мг/кг	Вид животных
Муравьиная кислота	1 200	Мыши
Бензойная кислота		Крысы
Дсгидрацстовая кислота	1 000	Тоже
Дифенил		"
Этанол		Мыши
Эфиры я-оксибензойной кислоты	6 000-8 000	То же
Хлорид натрия		Крысы
Нитраты		Тоже
Нитриты	100-200	"
и-фенилфенол		"
Пимарицин	1 500	"
Пропиононая кислота		"
Сахароза		"
Салициловая кислота	1 100	Кролики
Диоксид серы	1 000-2 000	Крысы
Сорбиновая кислота		Тоже

Особо важны исследования на животных, которые метаболизируют (метаболизм – это обменный процесс до продуктов распада) тести­руемое вещество подобно человеку, так как на следующем этапе к опытам при­влекают добровольцев (под врачебным контролем).

В предварительных опытах на животных формируются общие представле­ния о вероятном поведении тестируемого вещества в организме, in vitro проверя­ется его устойчивость к кислотному, щелочному и ферментативному гидролизу, действие на изолированные органы, клетки и одноклеточные организмы.

Чтобы проследить путь вещества в организме, его вводят в нормальной и повышенной концентрациях и изучают превращение и выделение самого веще­ства и метаболитов в биологических жидкостях, органах и тканях. С помощью повышенных доз выясняют зависимость метаболизма от дозировки (появление иных метаболитов при «перегрузке» обычных путей превращения). Устанавли­вают, в каком органе или ткани происходят биохимические превращения иссле­дуемого вещества и как они зависят от дозы и времени. Иногда подопытным животным вводят исследуемое вещество, «меченное» радиоактивным изотопом углерода.

Общее распределение радиоактивности в организме подопытного животного ис­следуется с помощью авторадиографии. Для этого животное (мышь или крысу) после введения исследуемого вещества умерщвляют и подвергают глубокому за­мораживанию в жидком азоте. Гистологические срезы радиофотографируют. По­лученные изображения позволяют визуально наблюдать распределение общей радиоактивности в организме животного.

При авторадиографии нельзя различить исходное вещество и метаболиты. Это можно сделать для каждого отдельного органа, подвергнув его ткани экс­тракции и разделив экстракт методом ВЭЖХ с детектором по радиоактивности.

Для выяснения структуры метаболитов используются УФ- и ИК-спектроскопия и масс-спектрометрия. Исследования ме­таболизма составляют основу для дальнейших опытов по изучению субхрониче­ской и хронической токсичности.

Существует несколько вариантов участия консерванта в обмене веществ. Не­растворимые вещества, как правило, проходят неизменёнными через кишечник, и в этом случае на биологическое воздействие вне желудочно-кишечного тракта или появление метаболитов рассчитывать не приходится. Предварительно долж­но быть точно установлено, что исследуемое вещество не подвергается измене­ниям под действием кишечных бактерий и не всасывается в виде продуктов рас­пада. Иногда у весьма мелкодисперсных веществ появляется возможность пря­мого перехода из кишечника в кровеносную систему в результате пиноцитоза или фагоцитоза. Соединений, относящихся к первой группе, среди консерван­тов нет.

Вторая группа веществ хотя и всасывается из желудочно-кишечного тракта, но химическому превращению не подвергается. Они не дают токсичных метабо­литов и могут неизменёнными выводиться с мочой. При испытании таких ве­ществ необходимо проверять, не происходит ли их превращение под действием кишечной микрофлоры. Среди этой группы консерванты также отсутствуют.

Вещества третьей группы всасываются из желудочно-кишечного тракта, но после биохимического разложения или превращения (биотрансформации) вы­водятся из организма. На первом этапе они, например, окисляются, а затем, на втором этапе, приобретают гидрофильность (связываясь с глюкуроновой, сер­ной, фосфорной кислотами или иным путём), а вместе с нею и способность к выведению из организма. Для веществ, метаболизирующихся подобным обра­зом, характерны достаточно быстрые биохимические превращения и отсутствие накопления метаболитов в организме. Примером может служить бензойная ки­слота, которая в организме человека образует с глицином гиппуровую кислоту и в таком виде выводится с мочой.

Четвёртую группу образуют соединения, которые всасываются и метаболизируются подобно веществам третьей группы, но их выведение или выведение их метаболитов происходит относительно медленно. Такие вещества могут нака­пливаться в организме, что нежелательно. Примеры консервантов этого вида - борная и салициловая кислоты.

Последнюю группу (пятая) составляют соединения, которые организм после всасы­вания использует так же, как обычные питательные вещества. Они подвергаются биохимическому разложению, подобно компонентам пищи - жирам, белкам, углеводам и пр. Примерами веществ такого рода являются пропионовая и сорбиновая кислоты.

______________________________________________________________________________________

Дата добавления: 2014-01-15