Файл: Реферат " Медико фармацевтические аспекты превращений алюминия in vivo и in vitro ".docx
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 40
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В аналогичных условиях проводят анализ контрольной пробы, содержащей 1 или 2 мл воды очищенной и все вышеперечисленные реактивы. Содержание алюминия (Х) в мг/мл вычисляют по формуле:
К ZnSO4 ∙ (V — V0) ∙ 0,2698
Х= _______________________________ ;
Vn
где:
КZnSO4 — поправочный коэффициент к титру 0,01 М раствора цинка сульфата;
V – объем 0,01 М раствора цинка сульфата, пошедший на титрование контрольной пробы, в мл;
V0 – объем 0,01 М раствора цинка сульфата, пошедший на титрование испытуемого образца, в мл;
Vn – объем образца, взятое на анализ, в мл;
0,2698 – количество алюминия в миллиграммах, соответствующее 1 мл 0,01 М раствора трилона Б.
Испытуемый образец – 2 мл (содержание 0,5-1,0 мг/мл алюминия) или 1 мл (содержание алюминия 1-2 мг/мл).
При испытании сухого образца (например, секстаанатоксина) делают разведение в соответствии с инструкцией по применению лекарственного средства. На анализ отбирают 1 мл испытуемого раствора.
При содержании алюминия в пробе выше 1 мг/мл объем прибавляемых реактивов (трилон Б и ацетатный буферный раствор) увеличивают в 2 раза.
Объем прибавляемого этилового спирта должен составлять не менее половины конечного объема реакционной смеси.
Поправочный коэффициент к 0,01 М раствору цинка сульфата рассчитывают по формуле:
К ZnSO4 = 10 / Vk ,
где:
10 – объем 0,01 М раствора цинка сульфата, взятое на титрование контрольного раствора, в мл;
Vk – объем 0,01 М раствора цинка сульфата, пошедшее на титрование контрольного раствора, в мл.
Аммиачный буферный раствор (рН 9,5 — 10,0). В мерной колбе вместимостью 1000 мл растворяют 20 г аммония хлорида в 200 -300 мл воды очищенной, прибавляют 100 мл концентрированного раствора аммиака, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают. Раствор хранят в таре из темного стекла с герметичной крышкой при комнатной температуре в течение 3 мес в специально отведенном месте.
Приготовление ацетатного буферного раствора (рН 4,5 — 5,0). В мерный цилиндр вместимостью 1000 мл помещают 77 г аммония ацетата, прибавляют 60 мл уксусной кислоты ледяной и растворяют в 800 мл воды очищенной. Объем раствора доводят водой очищенной до метки и перемешивают. Раствор хранят при комнатной температуре в течение 3 мес.
Приготовление раствора дитизона. Растворяют 25 мг дитизона в 100 мл ацетона, перемешивают и хранят при температуре 4 — 8 С в течение 1 мес.
Приготовление 0,01 М раствора натрия эдетата (трилон Б). Раствор готовят из фиксанала или взвешивают 3,7225 г (точная навеска) трилона Б и растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 мл в 500 мл воды очищенной, доводят объем раствора тем же растворителем до метки и перемешивают.
Титр раствора трилона Б устанавливают по 0,01 М раствору магния сульфата. К 20 мл точно отмеренного 0,01 М раствора магния сульфата прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, около 0,2 г индикаторной смеси, 80 мл воды очищенной, перемешивают и титруют раствором трилона Б. Рассчитывают поправочный коэффициент аналогично расчету поправочного коэффициента к 0,01 М раствору цинка сульфата. Раствор хранят при комнатной температуре в течение 1 мес.
Приготовление 0,01 М раствора магния сульфата. 0,1 М раствор магния сульфата готовят из 0,1 М стандарт-титра (фиксанала) магния сульфата в мерной колбе вместимостью 1000 мл согласно инструкции по приготовлению. Затем в мерную колбу вместимостью 100 мл наливают приготовленный раствор до метки, после чего содержимое колбы переливают в мерную колбу вместимостью 1000 мл, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают. Раствор хранят при комнатной температуре течение 1 мес.
Приготовление индикаторной смеси. В фарфоровой ступке растирают 0,25 г индикатора эриохрома черного Т с 25 г натрия хлорида и перемешивают. На 100 мл титруемого раствора берут около 0,2 г индикаторной смеси. Смесь хранят при комнатной температуре в течение 1 мес.
Приготовление 0,01 М раствора цинка сульфата гептагидрата. 0,01 М раствор цинка сульфата гептагидрата готовят из фиксанала. Раствор хранят при комнатной температуре в течение 1 мес. При отсутствии фиксанала раствор готовят одним из следующих способов:
а) 2,8754 г (точная навеска) цинка сульфата гептагидрата растворяют в воде очищенной в мерной колбе вместимостью 1000 мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
б) 0,6538 г (точная навеска) металлического цинка растворяют в 40 мл 50 % раствора серной кислоты в мерной колбе вместимостью 1000 мл, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают. Раствор хранят при комнатной температуре в течение 1 мес.
Титр раствора устанавливают по титрованному раствору трилона Б.
К 20 мл (точно отмеренному) 0,01 М раствору трилона Б прибавляют 10 мл ацетатного буферного раствора, 25 мл этилового спирта и 1 мл раствора дитизона, перемешивают и титруют 0,01 М раствором цинка сульфата гептагидрата. После окончания титрования рассчитывают поправочный коэффициент.
Современные научные исследования, связанные с алюминием и его соединениями.
На сегодняшний день обнаружено, что содержание алюминия в крови колеблется в пределах 0.024-0.070 мг/мл (в основном в сыворотке), легких до 0.59 мг/г, зубах - 0.33 мг/г, сердечной мышце 0.056 - 0.210 мг/г, скелетных мышцах - 0.015мг/г, головном мозге - 0.016 мг/г, с грудным молоком выделяется - до 0.01 мг/мл, в яичниках и семенниках - до 0.4 мкг/г. Наибольшее количество алюминия обнаружено в ногтях (до 0.93 мг/г).
Еще в конце прошлого столетия, ряд авторов указывали на роль алюминия как экзогенного фактора в развитии анемии. Экспериментально доказана связь микроцитарной анемии с интоксикацией алюминием у животных с нормальной функцией почек, а также ухудшение показателей у животных с уже существующей нормоцитарной анемией в виде перехода последней в микроцитарную с ретикулоцитозом и снижение средней осмотической резистентности эритроцитов у животных с почечной недостаточностью.
При введении крысам 80 мг/кг гидроксида алюминия интраперитонеально в течение полугода было выявлено в первые два месяца увеличение показателей гемоглобина и гематокрита, а затем последующее снижение данных показателей. На всем протяжении эксперимента отмечалось снижение среднего объема эритроцитов, среднего содержания гемоглобина и свободного протопорфирина в эритроцитах, а также уменьшение показателей их средней резистентности.
По мнению одних авторов, подобные механизмы объясняются конкурентным взаимодействием алюминия с железом в молекуле трансферрина. Другие авторы объясняют это изменением функций мембран эритроцитов путем запуска окислительных процессов, вызванных воздействием активных форм кислорода и нарушением или истощением функций антиоксидантной системы защиты клеток при интоксикации солями алюминия.
Другой важной мишенью алюминия и его соединений является костная система. Механизмы влияния на костную ткань до конца не выяснены, но имеются предположения, что алюминий путем образования комплекса с цитратом, способен ингибировать рост кристаллов фосфата кальция, что в последствие снижает минерализацию остеоида. Гистологически это подтверждается отсутствием активных остеобластов, а в клетках выстилающих поверхность кости не выявляется эндоплазматический ретикулум, появляются признаки нарушения ремоделирования костной ткани и в дальнейшем остеомаляции. Имеются данные о возникновении рахита и остеопороза у ребенка в возрасте 8 месяцев, который получал в качестве антацида окись алюминия на протяжении полугода. В клинических и лабораторных данных была выявлена гипофосфатемия, которую связывали с интоксикацией алюминием.
Ряд авторов приписывает существенную роль алюминия в развитии нейродегенеративных изменений, а также непосредственно в возникновении болезни Альцгеймера.
Так, в исследовании С. Еxley (1999) была озвучена «каскадная гипотеза» развития болезни Альцгеймера, где алюминий повышает полимеризацию белка амилоида и SDS - формы стабильных олигомеров (in vitro). Индуцированный алюминием белок амилоида имеет высокую степень сродства к поверхностной мембране нейроцита, а также этот белок оказался весьма токсичным и вызывал нарушения структуры и функции мембраны нейроцита (нейрональный гомеостаз кальция и нарушение митохондриального дыхания).
Токсичность алюминия в отношении иммунной системы практически не изучена. При его кумуляции происходит подавление функций макрофагальной системы, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. В определении влияния ионов алюминия на первичный Т-зависимый гуморальный иммунный ответ (введение мышам А1С13 х 6Н20 из расчета 402,4 мг/кг по 0,5 мл интраперитониально) через сутки были выявлены достоверные показатели иммунодепрессии, а также подавление антителообразование в сопровождении иммунной депрессии селезенки и тимуса. Предполагают, что алюминий может быть одной из причин старческого клеточного иммунодефицита.
В настоящее время неуклонно растет интерес к взаимосвязи алюминия с оксидативной системой организма и перекисным окислением липидов (ПОЛ). Обнаружено, что активность супероксиддисмутазы в эритроцитах крыс, получавших в течение 1 месяца по 0,5 мг/кг AlCl3с пищей, неуклонно снижалась на протяжении всего эксперимента. Введение крысам различных концентраций хлорида алюминия перорально в течение 2 месяцев достоверно показало снижение активности каталазы - одного из основного фермента антиоксидантной защиты. Было установлено, что при хронической интоксикации солями алюминия наблюдается расширение почечной лоханки, нередко встречается и «большая белая почка», как при отравлении тяжелыми металлами. У самцов крыс распространенно явление уретральных пробок при хронической интоксикации.
При исследовании репродуктивной системы у крыс при затравке солями алюминия, обнаружено снижение массы семявыводящего протока, эпидидимиса и семенников по сравнению с контрольной группой. При этом отмечалось снижение числа сперматозоидов на единицу массы ткани семявыводящего протока, прекращение созревания и увеличение патологических форм сперматозоидов в семенных канальцах с остановкой сперматогенеза, а также снижение оплодотворяющей способности. При введении самкам крыс соединений алюминия в последнем триместре беременности и во время лактации увеличивался процент мертворождаемости и снижению жизнеспособности потомства. Алюминий способен преодолевать плацентарный барьер и накапливаться в тканях и органах плода.
Заключение.
Таким образом, на основании изучения и синтеза литературных данных, ключевые патогенетические механизмы влияния алюминия и его соединений на организм человека еще до конца не изучены. Однако, отталкиваясь от полученных результатов более 50-летних экспериментальных исследований, можно предположить о существовании возможного многообразия клинико-морфологических проявлений токсичности алюминия и его соединений.
Проводя анализ данных литературы отечественных и зарубежных авторов, можно прийти к выводу, что в настоящее время один из самых распространенных металлов на земле оказывает токсическое действие на живые организмы в биосфере. Токсичность алюминия обусловлена все более обостряющейся проблемой «кислотных дождей», окислением почвенных пород, увеличивающимся антропогенным использованием в фармакологической, пищевой, химической, лакокрасочной промышленности и пр.
Опираясь на данные изученной литературы, можно предположить, что накопление алюминия в организме человека неизбежно ведет к структурно-функциональным нарушениям в крови, костной и нервной ткани, репродуктивной системе и в системе иммунного ответа. Существующий обширный научный экспериментальный материал может способствовать влиянию на разработку научно-обоснованных принципов и методов гигиенического нормирования соединений алюминия в окружающей среде, а также принципов организации производства на предприятиях. Широкий спектр токсического влияния алюминия на живые организмы требует серьезного контроля через плановые мониторинги здоровья у лиц, работающих или проживающих рядом с производством алюминия, а также постоянной оценки качества питьевых источников, что может служить рекомендацией для медико-профилактических служб.
Библиография:
1. Сайт: «Что мы знаем об алюминии»; (http://25fbuz.ru/informatsionnye-materialy/933-chto-my-znaem-ob-alyuminii)
2. Название сайта: «Алюминий. Химия алюминия и его соединений»; (https://chemege.ru/aluminium/)
3. Учебное пособие для студентов фармацевтических фаультетов: (https://mkgtu.ru/sveden/files/Biogennye_elementy.pdf)
4.Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/Алюминий
5. Современные проблемы науки и образования
Сетевое издание | ISSN 2070-7428 | ЭЛ № ФС 77 - 80954 (https://science-education.ru/ru/article/view?id=12441).