Новые биомаркеры несимметричного диметилгидразина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Несмотря на масштабное использование несимметричного диметилгидразина (далее — НДМГ) в отечественной ракетно-космической отрасли, до сих пор не были описаны его биомаркеры экспозиции в плазме крови и моче, а также биомаркеры кардиотоксических эффектов.

Материал и методы. Проведено исследование образцов крови и мочи крыс после однократного введения 10 мг/кг НДМГ (1/16 DL50) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием высокого разрешения (ВЭЖХ-МС). Определение неметаболизированной формы НДМГ проводили также с использованием метода газовой хроматографии с масс-селективным детектированием с предварительной дериватизацией 4-пиридинкарбоксиальдегидом. Проведена оценка кардиотоксического действия НДМГ на модели изолированного сердца крысы при субхроническом внутрижелудочном введении в течение 28 дней в дозах 0,02; 0,2; 2,0 мг/кг.

Результаты. Установлено, что основными метаболитами НДМГ являются диметилгидразоны пиридоксаля (витамина B6) и пировиноградной кислоты (пирувата). Показана возможность определения неметаболизированной формы НДМГ в крови и моче методом ВЭЖХ-МС, концентрации достигают 10–60 нг/мл плазмы крови и 200–2000 нг/мл. Применение НДМГ приводит к увеличению массового коэффициента сердца в дозе 2,0 мг/кг. В экспериментах ex vivo на сердце крысы показано кардиотоксическое действие НДМГ при субхроническом применении в дозе 0,2 мг/кг и выше, выражающееся в значительной дилатации коронарного русла и левого желудочка, развитии выраженного отрицательного инотропного и хронотропного эффектов, снижении максимальной скорости сокращения и расслабления левого желудочка, отражающее угнетение энергетического метаболизма миокарда.

Ограничения исследования. В работе проведено обнаружение биомаркеров после однократного внутрижелудочного введения НДМГ, токсикокинетические характеристики биомаркеров и их ретроспективность не оценивались.

Заключение. Основными метаболитами НДМГ при внутрижелудочном введении 1/16 DL50 являются диметилгидразоны пиридоксаля (витамина B6) и пировиноградной кислоты (пирувата). При субхроническом введении НДМГ обладает кардиотоксичностью в дозе 0,02 мг/кг и выше.

Об авторах

Антон Игоревич Уколов

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Автор, ответственный за переписку.
Email: antonukolov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2911-1260

Кандидат хим. наук, заместитель заведующего отделом токсикологии ФГУП «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: AntonUkolov@gmail.com

Россия

Денис Сергеевич Лаптев

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: lapden@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3960-3058

Кандидат биол. наук, заведующий лабораторией экстремальной физиологии ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: lapden@mail.ru

Россия

Евгений Юрьевич Карманов

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: karmanov@gpech.ru

Научный сотрудник лаборатории общей токсикологии и гигиенического регламентирования ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: karmanov@gpech.ru

Россия

Георгий Васильевич Каракашев

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: karakashev@gpech.ru

Кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории аналитической токсикологии ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: karakashev@gpech.ru

Россия

Денис Викторович Криворотов

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: krivorotov.dv@gpech.ru
ORCID iD: 0000-0002-6077-2534

Кандидат хим. наук, заведующий лабораторией химического моделирования ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: krivorotov.dv@gpech.ru

Россия

А. С. Богаченков

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Ольга Валерьевна Нечайкина

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: olga2278@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7151-7240

Старший научный сотрудник лаборатории экстремальной физиологии ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: olga2278@mail.ru

Россия

Дмитрий Владимирович Бобков

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: bdv21@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1823-4361

Старший научный сотрудник лаборатории экстремальной физиологии ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: bdv21@yandex.ru

Россия

Сергей Гервасиевич Петунов

ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: sergey-petunov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6781-8315

Кандидат мед. наук, доцент, заведующий научно-организационным отделом ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область, Российская Федерация.

e-mail: sergey-petunov@mail.ru

Россия

Список литературы

  1. Иванов С.Д., Колбасов С.Е., Ямшанов В.А., Кованько Е.Г., Монахов А.С., Мелихова М.В. и др. Экспрессная оценка токсикогеномных эффектов несимметричного диметилгидразина. Токсикологический вестник. 2009; 3(96): 11-7.
  2. Бугаев П.А., Антушевич А.Е., Рейнюк В.Л., Башарин В.А., Зацепин В.В. Гидразин и его производные: токсикологическая характеристика. Современные проблемы науки и образования. 2017; 4: 31.
  3. U.S. Environmental Protection Agency. Health and Environmental Effects Profile for 1,1-Dimethylhydrazine. EPA/600/x-84/134. Environmental Criteria and Assessment Office, Office of Health and Environmental Assessment, Office of Research and Development, Cincinnati, OH. 1984.
  4. Антушевич А.Е., Башарин В.А., Рейнюк В.Л., Бугаев П.А. Эффективность инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия и пиридоксина гидрохлорида при остром отравлении несимметричным диметилгидразином. Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2018; 1(61): 164-7.
  5. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: совмест. изд. Программы ООН по окружающей среде, Междунар. орг. труда и ВОЗ. 155: Биомаркеры и оценка риска: концепции и принципы [пер. с англ.]. Москва; 1996.
  6. Ягужинский Л.С., Манухов И.В., Вагапова Э.Р. Экспериментальные исследования влияния низких концентраций гептила и продуктов его гидролиза на воду и биологические объекты. Междисциплинарный Центр Фундаментальных Исследований (МФТИ), г. Долгопрудный; 2016.
  7. Лаптев Д.С., Петунов С.Г., Бобков Д.В., Радилов А.С. Влияние β-эндорфина на функциональную активность изолированного сердца крысы. Роль δ-опиоидных рецепторов. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015; 3(55): 66-71.
  8. Зенкевич И.Г., Уколов А.И., Кушакова А.С., Густылева Л.К. Возможности идентификации изомерных алкиларенов с использованием аддитивных схем оценки газохроматографических индексов удерживания. Журнал аналитической химии. 2011; 66(12): 1282-9.
  9. Зенкевич И.Г., Уколов А.И. Кодирование особенностей структуры органических соединений для оценки хроматографических индексов удерживания с использованием аддитивных схем. Журнал структурной химии. 2010; 51(4): 671-81.
  10. Уколов А.И., Радилов А.С. Определение гидроксиламина в плазме крови и моче методом газовой хроматомасс-спектрометрии. Вестник СПбГУ. Физика и химия. 2017; 4(62): 337-45.
  11. Уколов А.И., Радилов А.С. Токсикометаболомика гидроксиламина Медицина экстремальных ситуаций. 2019; 21(1): 184-92.
  12. Куценко С.А. Основы токсикологии. СПб.: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; 2002.
  13. Минасян С.М., Галагудза М.М., Сонин Д.Л., Боброва Е.А., Зверев Д.А., Королев Д.В. и др. Методика перфузии изолированного сердца крысы. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2009; 4(32): 54-9.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Уколов А.И., Лаптев Д.С., Карманов Е.Ю., Каракашев Г.В., Криворотов Д.В., Богаченков А.С., Нечайкина О.В., Бобков Д.В., Петунов С.Г., 2022


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81728 от 11 декабря 2013.