Радиационно защитные средства на основе комплексных соединений 3d-металлов с витаминами и аминокислотами

Комплексные соединения кобальта(II) и железа(II) с витаминами В5, В2 и С обладают радиационно защитной активностью и нетоксичны.
Такие соединения могут использоваться в качестве радиационно защитных препаратов при угрозе ядерного взрыва, перед выходом на местность, зараженную продуктами ядерного взрыва или в ходе ликвидации ядерной аварии.
Актуальность. Многие из существующих радиационно защитных препаратов проявляют нежелательное побочное действие при их целевом использовании, и не всегда доступны. Разработка новых химических соединений, проявляющих радиационно защитное действие, расширяет возможности противорадиационной защиты войск и населения Российской Федерации.
Цель работы – изучение радиационно защитного действия комплексных соединений железа(II) и кобальта(II) с витаминами В5, В2 и С в условиях острого лучевого поражения.
Материалы и методы. Экспериментальное изучение радиационно защитных свойств комплексных соединений железа(II) и кобальта(II) в условиях острого лучевого поражения на лабораторных животных (мыши).
Облучение экспериментальных животных осуществляли дробно в 3 этапа, с интервалом между ними 30 суток, в дозе 5,4, 3,0 и 6,5 Гр соответственно. При облучении учитывалось равномерность облучения и точность получения дозы. Оценку радиационно защитной эффективности препаратов производили на основании сравнительной динамики показателей перераспределительных сдвигов в картине крови, признаков прямого радиационного повреждения лимфоидной и кроветворной ткани, реакции сосудистой и нервной систем и исходу острой лучевой болезни у контрольной и опытных групп мышей в течение трех этапов эксперимента.
Результаты. Выживаемость мышей, получавших комплексное соединение железа, составила 100 %, в то время как получавших соединение кобальта – 80 %, а препарат Веторон-Е – всего 40 %.
Заключение. Комплексные соединения кобальта и железа с витаминами С, В2 и В5 обладают свойствами радиопротекторов, повышая неспецифическую резистентность организма к ионизирующему излучению и не вызывают токсического эффекта.

1. Рождественский ЛМ. Разработка противолучевых средств в России как основа медицинского обеспечения различных сценариев радиационного воздействия на человека. Состояние и перспективы разработки медицинских средств защиты от поражающих факторов радиационной, химической и биологической природы: материалы конференции, посвященной 50-летию Научно-исследовательского испытательного центра (медико-биологической защиты), Санкт-Петербург, 18–19 сентября 2019 года. Санкт-Петербург. 2019; С. 30–7. EDN OZHCPY.

2. Владимиров ВГ, Чепур СВ, Красильников ИИ, Драчев ИС, Шарова ЛА. Радиозащитный эффект и изыскание новых радиопротекторов. Монография. Санкт-Петербург: СпецЛит; 2019. 358 с.

3. Кебец АП, Кебец НМ. ФАВ на основе комплексных соединений металлов с витаминами, ГАМК и их производными. Монография. Кострома: ВА РХБЗ; 2012. 207 c.

4. Khade BC, Deore PM. Studies on metal complexes of some non-essential amino acids with copper(II). International Journal of Universal Science and Technology. 2018;3(1):47–51.

5. Кадирова ША, Раззокова СР, Зияев АА. Синтез и исследование комплексов 3d-металлов с производным оксадиазолина методами спектроскопии. Universum: химия и биология. 2019;5:38–42.

6. Кебец НМ, Кебец АП, Высоцкий СВ. Комплексообразующие свойства γ-аминомасляной кислоты и ее производных. В: Сб. статей Всерос. научно-метод. конф. «Актуальные проблемы преподавания математич. и естественно-науч. дисциплин в образоват. организац. высшего образования» ВА РХБЗ, Кострома; 2020. С. 394–8.

7. Stamford JA, Isaac D, Hicks CA, Ward MA, Osborn DJ, ’Neill MJ. Ascorbic acid is neuroprotective against global in striatum but not hippocampus: histological and voltammetric data. Brain Research. 1999;835:229–40.

8. Девис М, Остин Д, Патридж Д. Витамин С. Химия и биохимия. М.: Мир; 1999. 176 с.

9. Seib PA, Tolbert BM. Ascorbic acid: Chemistry, Metabolism and Uses. Advances in Chemistry Series 200. American Chemistry Society, Washington, DC; 1989. P. 395–497.

10. Vaxman F, Olender S, Lambert A, Nisand G, Aprahamian M, Bruch JF, et al. Effect of Pantothenic acid and ascorbic acid supplementation on human skin wound healing process. European Surgical Research. 1995;27(3):158–66. https://doi.org/10.1159/000129395

11. Slyshenkov VS, Omelyanchik SN, Moiseenok AG, Trebukhina RV, Wojtczak L. Pantothenol protects rats against some deleterious effects of gamma radiation. Free Radical Biology and Medicine. 1998;24(6):894–99. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(97)00378-x

12. Моисеенок АГ, Копелевич ВМ, Шейбак ВМ, Гуринович ВА. Производство пантотеновой кислоты. Минск: Наука и техника; 1989. С. 46–9.

13. Corinti D, Chiavarino B, Scuderi D, Fraschetti C, Filippi A, Fornarini S, et al. Molecular properties of bare and microhydrated vitamin B5–calcium complexes. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(2):692–710. https://doi.org/10.3390/ijms22020692

14. Euler H, Karrer P, Malmberg M, Schöpp K, Benz F, Becker B, et al. Synthese des lactoflavins (Vitamin B2) und anderer flavine. Helvetica Chimica Acta. 2004;18(1):522–35. https://doi.org/10.1002/hlca.19350180170

15. Wade TD, Fritchie CJ. The Crystal Structure of a Riboflavin – Metal Complex. Riboflavin Silver Perchlorate Hemihydrate. J Biol Chem. 1973;248(7):2337–43.

16. Foye WF, Lange NE. Metal chelates of riboflavin. J Amer Chem Soс. 1954;76(8):2199–201.

17. Booher L. Chemical Aspects of Riboflavin. J Med Ass. 1938;110(14):1105–11.

18. Кебец АП, Кебец НМ. Перспективы применения комплексов биометаллов с рибофлавином и гамма-аминомасляной. Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе. Материалы 57 междунар. науч.-практ. конференции. Т. 3. Кострома; 2006. С. 58–61.

19. Золотницкая РП. Методы гематологических исследований. Лабораторные методы исследования. М.: Медицина; 2012. С. 106–48.

20. Болдырев АА, Стволинский СЛ, Федорова ТН. Карнозин: эндогенный физиологический корректор активности антиоксидантной системы организма. Успехи физиологических наук. 2007;38(3):57–71.

21. Васин МВ, Ушаков ИБ. Радиомодуляторы как средства биологической защиты от окислительного стресса при воздействии ионизирующей радиации. Успехи современной биологии. 2020;140(1):3–18. https://doi.org/10.31857/S0042132420010081

22. Рождественский ЛМ. Разработка противолучевых средств в России как основа медицинского обеспечения различных сценариев радиационного воздействия на человека. В: Состояние и перспективы разработки медицинских средств защиты от поражающих факторов радиационной, химической и биологической природы. 2019. С. 30–7.

23. Гребенюк АН, Легеза ВИ, Тарумов РА. Радиомитигаторы: перспективы использования в системе медицинской противорадиационной защиты. Военно-медицинский журнал. 2014;335(6):39–43. https://doi.org/10.17816/RMMJ74184

24. Alibakhsh Kasaeian, Seyed Mohsen Hosseini, Mojgan Sheikhpour, Omid Mahian, Wei-Mon Yan, Somchai Wongwises. Applications of eco-friendly refrigerants and nanorefrigerants: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018;96:91–99. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.07.033

25. Obrador E, Salvador R, Villaescusa JI, Soriano JM, Estrela JM, Montoro A. Radioprotection and Radiomitigation: From the Bench to Clinical Practice. Biomedicines. 2020;8(11):461. https://doi.org/10.3390/biomedicines8110461

26. Mortazavi SMJ, Sharif-Zadeh S, Mozdarani H, Foadi M, Haghani M, Sabet E. Future role of vitamin C in radiation mitigation and its possible applications in manned deep space missions: survival study and the measurement of cell viability. Phys Med. 2014;30:e97. https://doi.org/10.7508/ijrr.2015.01.007

27. Sato T, Kinoshita M, Yamamoto T, Ito M, Nishida T, Takeuchi M, et al. Treatment of irradiated mice with high-dose ascorbic acid reduced lethality. PLoS One. 2015;10(2):e0117020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0117020