Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов

Аслямова, Алия Азатовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов"

На правах рукописи

АСЛЯМОВА Алия Азатовна

ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЗОПАСНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ УРАЦИЛА В ОТНОШЕНИИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ И ГИДРОБИОНТОВ

03.00.16 -Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

КАЗАНЬ-2006 Г.

Работа выполнена в Институте органической и физической химии им. Л.Р.. Арбузова Казанского научного центра Российской Академии наук (ИОФХ: г. Казань) и в лаборатории экологического контроля ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина»

Научный руководитель кандидат биологических наук, доцент

Зобов Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Глебов Александр Николаевич

' '' кандидат биологических наук

., <"■ ; Петров Андрей Михайлович

Ведущая организация Татарский государственный

...... гуманитарно-педагогический

■.., - . университет !

Защита состоится «14» ноября 2006 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.081.19 при ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина», 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный университет Им. В.И. Ульянова-Ленина»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, отдел аспирантуры, тел./факс. (843) 238-76-01

Автореферат разослан «12» октября 2006 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета, доктор химических наук, профессор

Г.А. Евтюгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Поиск путей повышения экологической безопасности химических средств, разрабатываемых для использования в различных сферах потребления человека, принадлежит к числу важнейших проблем современности. Ингибиторы холинэстераз (ХЭ) составляют одну из самых обширных групп веществ, задействованных в медицине, сельском хозяйстве и др. (Голиков, Розенгарт, 1964; Бресткин и др., 1997; Pope et al., 2005). В частности, они широко применяются при ряде заболеваний (миастении, болезнь Альцгеймера и др.), требующих продления действия ацетилхолина (АХ) в синаптической щели, а также составляют ядро сельскохозяйственных пестицидов - ведущих экотоксикантов. Всем . известным ингибиторам ХЭ присущ один общий и существенный недостаток — дозы (ЭД50), в которых они оказывают практически полезный для человека эффект (терапевтический или иной) практически совпадают с дозами (ЛД50), вызывающими смертельно-опасное угнетение дыхания. В результате они и «лечат» и «убивают» практически в одних и тех же дозах - отношение ЛД50/ЭД50 не превышает 5,0. Эта весьма маленькая цифра отражает крайне низкий уровень избирательности и «фармакологической безопасности» традиционных ингибиторов ХЭ. Еще более низки уровни их «экологической безопасности» — в концентрациях (JIK50), много меньших, чем 0,1 мкМ, большинство из них смертельно-опасны для представителей зоо- и фитопланктона, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии и другие представители гидробионтов).

Общеизвестен факт о способности ингибиторов ХЭ в условиях функциональной нагрузки (бег и др.) неизменно вызывать у животных развитие миорелаксантного эффекта или мышечной слабости (Голиков, Розенгарт, 1964; Hobbiger, 1976; Matthew et al., 1988; Glavinovic, Narahashi, 1988; Baker, Sedgwick, 1996). Это свойство может быть использовано при направленной разработке новых ингибиторов ХЭ с более высокой избирательностью действия в отношении ацетилхолинэстеразы (АХЭ; Н.Ф.3.1.1.7) локомоторных мышц, при котором достигается практически полезный эффект (фармакологическая коррекция функций синапсов локомоторных мышц) без смертельно-опасного поражения жизненно важных функций (дыхание и др.). Именно за счет более высокой избирательности действия в отношении локомоторных мышц новые ингибиторы ХЭ могут отвечать приемлемым нормам безопасности. Актуальной, в этой связи, является разработка более фармакологически и экологически безопасных ингибиторов АХЭ, избирательно влияющих на работу локомоторных мышц конечностей в дозах, далеко отстоящих от смертельных (парализующих

дыхание) доз, т.е. имеющих отношение ЛД5о/ЭД5о>20,0, и токсичность ЛК5о(дафнии)>20,0 мкМ.

Целью исследования был анализ связи «структура-безопасность» в гомологических рядах Ы(со-аммониоалкил)- и фосфорилированных N(co-оксиалкил)- урацилов, а также изучение биологической эффективности наиболее активных представителей ряда алкиламмониевых ингибиторов холинэстераз на основе урацила в тестах экологической токсикологии.

Задачи исследования:

1. Определить и сопоставить токсикологические свойства алкиламмониевых урацилов со свойствами фосфорилированных урацилов на лабораторных мышах и дафниях.

2. Сопоставить особенности молекулярной структуры и характеристики безопасности представителей алкиламмониевых и фосфорилированных производных N-гетероциклов в отношении млекопитающих (мыши) и гидробионтов (дафнии, коловратки, простейшие, одноклеточные водоросли).

3. Классифицировать токсичность некоторых алкиламмониевых производных урацила в отношении лабораторных мышей и представителей гидробионтов. Выявить структурные факторы, ответственные за высокую токсичность данных соединений в отношении гидробионтов.

5. Определить способность соед. № 547 и его моно-производных к быстрой биодеградации и к сохранению антихолинэстеразной и миорелаксантной активности в естественных условиях среды.

Научная новизна. Впервые сопоставлены и выявлены особенности молекулярной структуры 18 алкиламмониевых урацилов (соединения типа№ 547), обеспечивающие сочетание высоких значений их безопасности на лабораторных мышах (ЛД5О/ЭД5о~20,0-100,0) и гидробионтах (ЛК5О~20,0-500,0 мкМ). Определено, что концентрация 0,39 мкМ является безопасной для их репродуктивной функции (NOEC=1/60 от ЛК50). Показано, что антихолинэстеразный и избирательный миорелаксантный потенциал соед. № 547 снижается в результате биодеградации на сроках более 1 месяца. Показана высокая токсичность и низкая безопасность фосфорилированных производных N-гетероциклов в отношении дафний и мышей.

Теоретическая значимость работы. Получены новые данные, представляющие фундаментальный научный и практический интерес с точки зрения разработки ингибиторов холинэстераз нового поколения, имеющих необычно высокие для ингибиторов холинэстераз показатели

фармакологической (ЛД5о/ЭД5О^20,0) и экологической (ЛК5о>20 мкМ) безопасности.

Практическая значимость работы. Необычно высокие для ингибиторов холинэстераз " характеристики безопасности позволяют рассматривать соединения типа № '547 в качестве потенциальных средств диагностики или лечения миастений, а также средств, предназначенных для временной иммобилизации диких (в заповедниках, зоопарках й др.) и домашних животных. Низкая токсичность (ЛК5о>20,0 мкМ) соединений типа № 547 в отношении гидробионтов, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии и др.), может обеспечить повышенный уровень их экологической безопасности. Результаты проведенных исследований составляют теоретическую . базу для направленной оптимизации молекулярной структуры соединений типа № 547 в сторону еще большего повышения показателей их избирательности и безопасности действия.

Отдельные разделы диссертационной работы используются при чтении специальных курсов «Экологическая фармакология» и «Экологическая токсикология» для студентов факультета географии и экологии Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина.

Основные положения, выносимые на защиту.

Соединение № 547 и 5 его близких аналогов из числа изученных алкиламмониевых производных урацила проявляют необычно высокие для ингибиторов холинэстераз характеристики фармакологической безопасности (ЛД5оОД5о>50,0) в отношении представителей теплокровных, находящихся на вершине трофических цепей наземных биоценозов (мыши).

: Низкая токсичность (Л1<5о>20,0 мкМ) некоторых алкиламмониевых производных урацила (соединения типа № 547) в отношении представителей зоопланктона и фитопланктона, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии, коловратки, простейшие, одноклеточные водоросли), обеспечивает .повышенный уровень их экологической безопасности.

к.х.н. В.Д. Акамсин, к.х.н. И.В. Галяметдинова) и учавствовавшие в выполнении ряда экспериментов (к.б.н. Л.А. Березинский, A.B. Ланцова);" эксперименты по оценке остаточной антихолинэстеразной активности проведены сотрудниками кафедры аналитической химии КГУ д.х.н. Г.А.. Евтюгиным, к.х.н. Е.А. Стойковой, которым автор приносит свою благодарность.

Апробация работы. Основные экспериментальные результаты работы доложены на II Съезде токсикологов России (Москва, 2003), II Congress of Ukrainian Toxicologysts (Kyiv, 2004), XIX Всероссийском съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), V Всероссийском научном семинаре и молодежной научной школе «Химия и медицина. Новые лекарственные средства: успехи и перспективы» (Уфа, 2005), Итоговой научной конференции Казанского научного центра РАН (Казань, 2006).

Основные результаты работы изложены в 9 научных статьях и в 6 ; докладах на Всероссийских и Международных конференциях и съездах.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 142 страницы текста состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследований, глав собственных исследований, заключения, выводов, списка использованных библиографических источников, включающего 139 ссылок на отечественные (73) и зарубежные (66) работы, содержит 17 таблиц, 11 рисунков.

Диссертация выполнена при поддержке грантов Президента РФ «Ведущая научная школа» НШ-1063.2003.4, Федерального агенства по науке и инновациям «Научные школы» РИ-112/001/432, МНТЦ 2245р, РФФИ (регион) № 03-04-96215-а, РФФИ № 05-03-32497-а, НИОКР Академии наук Республики Татарстан № 03-3.8-209, № 09-9.3-278 на базе лаборатории химико-биологических исследований Института органической и физической химии (ИОФХ) им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук и лаборатории экологического контроля Казанского Государственного университета.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во Введении сформулированы актуальность и цель диссертационной работы, поставлены задачи исследования, изложены положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость работы.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (Обзор литературы)

Обзор литературы посвящен рассмотрению свойств аммониевых и фосфорилированных ингибиторов ХЭ с точки зрения избирательности,

фармакологической и экологической безопасности. Проанализированы основные методические подходы к оценке экологической безопасности веществ на объектах альтернативной токсикологии. Представлены особенности биохимической активности нового класса высокоизбирательных ингибиторов АХЭ - тетраалкиламмониевых производных 6-метилурацила (Резник и др., 1998; Аникиенко и др., 2001).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве опорных для скрининга новых структур, нами были избраны два критерия безопасности: (1) коэффициент безопасности ЛДл^ЭДзо, принятый за показатель «фармакологической безопасности» соединений в отношении млекопитающих, т.е. биообъектов, находящихся на вершине трофических цепей наземных биоценозов (где ЛД50 - острая токсичность, а ЭД50 - миорелаксантная активность, оцениваемая по неспособности тарифицированных мышей выполнять тестовую побежку на третбане); (2) острая токсичность ЛК50 (дафнии), принятая за показатель «экологической безопасности» соединений в отношении биообъектов, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов. Кроме того, использовались следующие основные методы исследования: (3) Оценка токсичности соединений на объектах альтернативной токсикологии (включая микробиотесты Toxkit™): одноклеточные водоросли, простейшие, дафнии, коловратки. (4) Оценка хронической и специфической токсичности соед. № 547 и прозерина на 4-х последовательных поколениях Daphnia magna. (5) Оценка способности соед. № 547 и его моно-производных к быстрой биодеградации.

ГЛАВА 3. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДНЫХ УРАЦИЛА

Всего было изучено 49 соединений. Соединения содержали в структуре общий урациловый фрагмент, и - либо алкиламмониевый, либо фосфонтиоалкильный фармакофор.

3.1. Алкиламмониевые урацилсодержащие ингибиторы холинэстераз

Наилучшее сочетание фармакологической (ЛД5</ЭД5о>20,0; при ЛД^! ,0-10,0 мкМ) и экологической (ЛКзодафшш^О.О мкМ) безопасности отмечено у 18 (из 32) представителей аммониевых солей со следующими элементами молекулярной структуры: (1) метадиазиновый 2,4-диоксо-фрагмент (урацил, ксаитин), (2) пентилен-3-оксильные или пентаметиленовые цепи между атомами азота аммонийных групп и N-гетероцикла, (3) один или два замещенных бензильных фрагмента в составе

аммониевых групп, (4) малые по объему заместители в положениях 5 (Н, СН30, Ы02, С К) и 6 (Н, СНЗ) урацилового фрагмента (см. табл. 1). Уровень фармакологической безопасности у трех бис-аммониевых (соед. 754, 743, 751) и двух моно-аммониевых (соед. И-292, 859) производных урацила достоверно (р<0,05) превосходит таковой у модельного соед. № 547 (табл. 1).

Таблица I

Группа наиболее активных (ЭД5о£0,10 мкМ) бис- (1-Н) и моно- (III) аммониевых урацилов, сочетающих в себе высокие показатели фармакологической (ЛД5о/ЭД5О>20,0; тест «бег на третбане») и экологической (ЛК5о220,0 мкМ) безопасности

(СНЛ-СНСНгЬ-К-СН,-''' \ С,Н, ;- МО,

0 <рц

Д Л О с'"'

1 Я"'

Cjllj

NO,

HjC

1>o

(CH,h-o-(CH,h-

■N—CH; c,H,

NO,

T №

(Cll,)5— >-CHi~ ¿¡Hj

III

Лабораторные Токсичность Миорелак Коэффициент ' ЛК5о484 D.

шифры Структура (ЛД.ю; сантная безопасности magna; мкМ

соединений и мыши; мкМ, активность (ЛД50/ЭД50- («экологическая

особенности в/б) (Э&о; «фармакологичес безопасность»)

их структуры мыши; мкМ, в/б) кая безопасность»)

547"; 11=СНз; I 1,17 0,03** 39,00** 18,71**

(1,04+1,31) (0,03+0,04) (34,33+43,67) (15,33+22,82)

754; Л=Н; I 2,06 0,03*" 68,67** 79,51*

Я'=СН30 (1,81+2,35) (0,02+0,03) (57,23+86,77) (66,81+94,61)

743; Я=Н; I 2,30 . 0,03** 76,67** 65,80

я'сх (2,00+2,65) (0,03+0,04) (48,58+104,76) (57,12+73,12)

751 II 6,15** 0,07** 87,86** 291,60*'

(5,30+7,13) (0,06+0,08) (69,06+106,66) (249,23+341,17)

И-292; III 10,17** 0,13* 78,23** 503,06**

1*=к'=н (8,84+11,69) (ОД 1+0,15) (61,40+95,06) (29,97+588,58)

859; 1г=Вг, III 26,03** 0,26 100,12** 43.40*'

И'^Ог (22,63+29,93) (0,22+0,30) (78,07+121,93) (37,09+50.78)

Прозерин 1,53 0,39* 3,92* 2,70'

(1,34+1,74) (0,34+0,45) (3,11+4,73) (2,21+3,29)

BW284c51 2,12 0,21* 10,10* 100,56*

(1,86+2,42) (0,18+0,24) (8,07+12,13) (82,43+122,68)

11 - селективный ингибитор АХЭ (КФ 3.1.1.7; по Резник и др., 1998; Аникиенко и др., 2001); Отличия от прозерина (*) и Ви'284с51 (*) статистически достоверны (р<0,05).

В картине действия среднеэффективных доз (ЭДзо-О.ОЗ мкМ; мыши, внутрибрюшинно) соединений типа № 547, составляющих 1/40 от ЛД5о, доминировало холиномиметическое гипервозбуждение с последующей избирательной миорелаксацией локомоторных мышц. Для сравнения: миорелаксантный эффект при действии В\У284с51, прозерина, армина, ГД-42 и фосфорилированных урацилов реализовался только в субсмертельных дозах (1/5-1/10 от ЛД50). Смерть животных при действии летальных доз соединений типа № 547 наступала от остановки дыхания либо на пике острого антихолинэстеразного кризиса, либо позднее на фоне общей миорелаксации и адинамии.

Таблица 2

Химические структуры, антихолинэстеразная активность* и фармакологическая безопасность (ЛД5В/ЭД5о) соед. № 547 и его _ монопроизводных __

О С;Н3 ,-- А^снл-^сиг/ ^ 1 Ло СгН' ^ N02 соед. № 547 Х.СНЗ .ВГ® *>-у-> г соед. № 627 0 он* _ Л^^^аь-/ ) ■Ьс-А^о к 1 о СЦ Вт- соед. № 857

*-коАХЭ=3,5хЮ9 М"'-мин"' ЛД5о/ЭД5о=39,0 *-р1«о=8,30 ЛД,„/ЭД,„=20,1 *-коАХЭ=8,0х108 М"';мин"' ЛД50/ЭД;0=21,8"

Упрощение структуры соединений типа № 547 (табл. 1, 2) до монопроизводных (табл. 1, соед. И-292, 859) - привело к снижению миорелаксантной активности в десятки ■ раз, но эффективные (миорелаксантные) дозы на третбане были, по-прежнему, ниже смертельных до 100 крат. По данным К.А. Аникиенко (2001) соед. 627 обратимо ингибирует АХЭ (р15о~8,30), тогда как его изомер, соед. 857 является таким же необратимым ингибитором (к°АХЭ=8,0х108 МГ'-мин'1), как и их общий бисаммониевый аналог - соед. Х° 547 (к°АХЭ=3,5хЮ9 М-1 •мин") (табл. 2). Иначе говоря, для реализации чрезвычайно высокого сродства к ферменту достаточно наличия в структуре лиганда лишь одной аммонио-алкильной цепи, но обязательно присоединенной к ]Ч3-атому урацила. Наличие второй аммониоалкильной цепи при К1-атоме урацила (у соед. № 547) лишь

• - Резник и др., ДАН, 1998; Аникиенко и др., ДАН, 2001

незначительно увеличивает величину сродства к АХЭ (к0), но заметно увеличивает безопасность и длительность миорелаксантного действия (рост ЛД50/ЭД30 с ~20,0 до ~40,0, рост длительности с 1 до 7 суток). Это указывает на неоднозначность связи между сродством к АХЭ (in vitro) и безопасностью (in vivo).

Таблица 3

Некоторые алкиламмониевые соединения с относительно низкой миорелаксантной активностью и фармакологической безопасностью

(ЛД50/ЭД30)

, о С,н, -1 о &Н, . -

Г.И- I г.н. Вг

I II III

Лабораторные шифры соединений и особенности их структуры Токсичность Миорелаксантная активность (ЭД5о; мыши; мкМ, в/б) в тесте бег на третбане Коэффициент безопасности (ЛД50/ЭД50) в тесте бег. на третбане

ЛК5Г4' (D. magna-, мкМ) дц*г ■ (мыши; мкМ, в/б)

Формула I соед. № 695 172,45* 147,39+201,76 10,73** 9,33+12,34 1,50** 1,32+1,71 7,15 .5,68+8,61

Формула II соед. 716 29,30** 24,42+35,16 0,68** 0,59+0,79 0,31 0,21+0,87 2,19* 1,18+2,88

Формула III соед.858 R = H-C4H9 7,80*" 6,39+9,52 1,31* 1,13+1,52 0,55* 0,48+0,63 2,38* 1,87+2,93

Формула III соед.84б R=H-C10H2I 4,00* 3,42+4,68 11,02** 9,75+12,45 5,01** 4,32+5,81 2,20* 1,75+2,65

Формула III соед.853 R=H-C,6H33 2,50" 2,14+2,93 41,59** 35,55+48,66 23,11** 19,58+27,26 1,80** 1,35+2,25

Формула III соед.736 R=HK3 11,40** 9,27+14,02 1,06* 0,88+1,27 0,53* 0,42+0,71 2,00** 1,25+2,95

В таблице 3 представлены соединения, которые лишены вышеуказанных элементов молекулярной структуры и, которые, соответственно, полностью теряют способность проявлять высокую фармакологическую безопасность. Потеря практически полезных характеристик происходит при: (1) замене урацила на циклы без 2,4-диоксо-фрагмента (соед. 695); (2) замене урацила на непланарный И-гетероцикл (соед. 716); (3) введении длинных алифатических или объемных заместителей в положение 5 урацила или в ониевое окружение (858, 846, 853, 736).

3.2. Токсикологическая характеристика фосфорилнрованных производных урацила

Было исследовано 17 соединений. В опытах на мышах наибольшую активность проявили соединения (с п=3 и 5), содержащие изо-СД^О-группу при атоме фосфора, а в положении 5 пиримидинового цикла - атом Н, атом Р и С1. Значения ДД50 наиболее активных структур лежат в пределах 0,59-4,78 мкМ при низких коэффициентах безопасности (ЛД50/ЭД50 не более 4,0).

По результатам опытов на дафниях введение урацилового фрагмента на определенном расстоянии от атома фосфора приводит к получению чрезвычайнотоксичных соединений, существенно превосходящих по токсичности ГД-42 и армин. Максимумы токсичности характерны для К1-монопроизводных урацила с п=5, 6, 8. Минимум токсичности характерен для производного пиримидина с объемным фосфорсодержащим заместителем в положении 2 пиримидинового цикла.

Таким образом, сочетание урацилового фрагмента с тиофосфорными и фосфорными фармакофорами в ряду изученных структур оказалось непродуктивным с точки зрения получения ингибиторов ХЭ с более высокими, чем у известных ФОИ, уровнями миорелаксантной активности и безопасности (т.е. с ЛДда/ЭД^Ю.О и ЛК50яафнии<10,0 мкМ). Фармакологическая и экологическая безопасность, равно как и избирательность действия фосфорилнрованных урацилов и ксантинов в отношении локомоторных мышц, не связаны однозначно с наличием в их структуре нуклеотидподобного (урацилового) фрагмента.

Таблица 4

Некоторые изученные фосфорилированные производные урацила с указанием диапазона значений изученных параметров

, „ (СН^вР—ОС2Н, ОСгН5

Т °

(СН2:Ь-8Р—ОС2Н,

N—CHj

J=o

'N О

.|cH,)n-sP-oc„H,- ЕО ¿Н3

N-(CH2)3-SP-0-R'

CHj

IljC

OQII,

R1= CH3; H; R2=H; Br; CI; R= CH3; H; R'= H; Br; F;

F; n=3-8

R2= ЦИКЛ0-С5Н9; ¡-C4H9

III

Лабораторные шифры Диапазон Диапазон Диапазон Диапазон

соединений с указанием значений значений значений значений

^структуры токсичное миорелаксант коэффици ЛК5048 4 D.

ТИ (ЛД50; ной ента magna-, мкМ

мыши; мкМ, активности безопасное

в/б) (ЭД5о;мыши; ти

мхМ, в/б) (ЛД50/ЭД50)

Формула I

.соед.: 687; 835; 801; 676; 0,72-4,78 0,43-3,58 1,33-2,00 0,0005-0,0075

855; 800; 844;678;680

Формула II

0,59-0,68 0,35-0,47 1,26-1,83 0,0021-0,0029

Соед.: 739; 817; 819

Формула III. - 227,69 151,79 1,50 0,56*

Соед.: 671 188,17-275,50 125,45+183,67 1,24+1,82 0,46+0,68

Армии 3,11 2,73 0,0028'

2,66-3,64 0,97+1,33 2,33+3,19 0,0024+0,0033

■ ГД-42 0,33 0,16 2,06 0,78*

0,27-0,40 . 0,13-Ю,19 1,72+2,48 0,65+0,94

ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ АЛКИЛАММОНИЕВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ УРАЦИЛА

На дафниях, коловратках, простейших, одноклеточных водорослях наиболее активные алкиламмониевые производные урацила до 5-6 порядков менее токсичны, чем их фосфорилированные аналоги, и на 2 порядка менее токсичны, чем прозерин. Диапазон биоактивных концентраций соед. № 547 и его моно-производных (соед. 627, 857) соответствует уровню 18,71-252,40

мкМ. Наиболее чувствительными тест-объектами были дафнии, наименее -простейшие и водоросли. На всех без исключения тест-объектах отмечен градуальный рост токсичности в ряду аналогов соед. № 547 по мере увеличения длины алифатического радикала (Я) в положении 5 урацилового фрагмента, т.е. по мере роста липофильности вещества (рис. 1).

При исследовании хронической токсичности соед. № 547 и прозерина были выявлены отдаленные токсические проявления соед. № 547 в концентрации 0,78 мкМ, проявляющиеся в снижении выживаемости дафний в последующих поколениях (рис.2). При изучении эмбриотоксичности соед. № 547 было установлено, что безопасной для репродуктивной функции дафний является концентрация 0,39 мкМ (1/60 ЛК5а=КОЕС - «наибольшая недействующая концентрация»). В более высоких концентрациях. соед. № 547' (0,78 мкМ) подавляло плодовитость дафний; эффект был особенно выражен в условиях постоянной затравки всех 4-х последовательных поколений Р-РрРг-Рз (рис.3.). Характерно, что прозерин также способен подавлять плодовитость дафний в условиях однократной и постоянной затравки; величина его >ЮЕС=0,045 мкМ (рис.3, 4). Исходя из сравнительно низкой острой токсичности соединений типа № 547 на дафниях, последние не могут быть использованы для экстренной биодетекции загрязнения воды соединениями типа № 547.

Исследования, проведенные в рамках 28-дневного теста «закрытые бутылки», показали, что соед. № 547 и его моно-изомеры 857 и 627 не могут быть отнесены к классу быстро-биодеградируемых веществ (рис. 5). Вместе с тем, установлено, что соед. № 547 постепенно теряет свой антихолинэстеразный и миорелаксантный потенциал, био-деградируя на сроках более 1 месяца (рис. 5).

Moho-:

0 ¡e

Бис-:

N—<С1Ы—IjJ^-CH; C2Hj

if5 /V

8 у=/ -2 Br R=h-C16H33

л *

№547

Вещества сравнения:

•ciijSO,-О-С -wen,!,

Ист»

•г

С-0 (СНА

*Н(СН,Ь

Прозерин BW284C51

□ Водоросли (Selenastrum capricornatum - Algotoxkit)

□ Простейшие (Tetrachymena tliermofila - Protoxkit Paramecium caudatum) Ш Колзвратки (Brachionus calycifbrus - Rotoxkit)

■ Ракообразные (Thamnocephalus platyurus -Thamnotoxkit, Daphnia magna, Heterocypris incongruens -Ostracodtoxkit)

Рисунок 1. Сравнительная токсичность соед. № 547 и его моно- и бис- производных на разных тест-объектах

Выживаемость (21 сут.; %)

Поколения дафний * - «остовернов отличие от «оитроля (Р<0.05)

Рис. 2., Выживаемость дафний в ряду поколений Р-Е^Рг-Рз на 21 сутки постоянного действия прозерина и соед. № 547 в концентрациях 1/30 от ЛК50

Плодовитость Постоянная затравка

(21 сут.; %)

Рис. 3. Плодовитость дафний в ряду поколений Р-РгРг-Рз при постоянной затравке прозерином и соед. № 547 в конц. 1/30 от ЛК50.

Плодовитость Однократная затравка

Р Р1 Р2 РЗ

Поколения дафний ^.?0даВернОв "

Рис. 4. Плодовитость дафний в ряду поколений Р-РрРг-Рз при однократной затравке прозерином и соед. № 547 в конц. 1/30 от ЛК50.

время, дни

Рис, 5. Степень быстрой биодеградации соединений № 547, 857, 627 и анилина (стандартный токсикант) в тесте «закрытые бутылки» (Closed bottle test; OECD 301D).

Таким образом, соединения типа № 547 по ряду параметров имеют более высокую экологическую безопасность, чем традиционные ингибиторы ХЭ, что

отвечает современным требованиям, предъявляемым к биологически активным веществам медицинского и иного назначения.

ВЫВОДЫ

1. На основе проведенного анализа зависимостей «структура-безопасность» 32 представителей бис- и моно- аммониевых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов, выявлено 18 соединений, которые отличаются от иных антихолинэстеразных средств сочетанием высоких показателей фармакологической (ЛД5о/ЭД5о>50,0, мыши) и экологической (ЛК5одафн„и>50,0 мкМ) безопасности. Показана высокая токсичность и низкая безопасность фосфорилированных производных N-гетероциклов в отношении как дафний, так и млекопитающих.

2. Экспериментально показано, что за наиболее высокие показатели фармакологической и экологической безопасности (<а-аммониоапкил)-6-метилурацилдигалогенидов ответственно следующее сочетание особенностей молекулярной структуры: (1) метадиазиновый 2,4-диоксо-фрагмент (урацил, ксантин), (2) пентилен-3-оксильные или пентаметиленовые цепи между атомами азота аммонийных групп и N-гетероцикла, (3) один или два замещенных бензильных фрагмента в составе аммониевой(ых) групп, (4) малые по объему заместители в положениях 5 (Н, CH30, N02, CN) и 6 (Н, СН3) урацилового фрагмента.

3. Проведено ранжирование алкиламмониевых и фосфорилированных производных урацила по уровню токсичности. Алкиламмониевые производные могут быть отнесены к классу высокотоксичных или умереннотоксичных веществ для млекопитающих и к классу малотоксичных или практически нетоксичных веществ для гидробионтов (одноклеточные водоросли, простейшие, коловратки, дафнии). Повышение токсичности отдельных соединений в отношении гидробионтов сопряжено с ростом длины алифатического радикала в положении 5 пиримидинового цикла.

4. Определена безопасная для репродуктивной функции Daphnia magna концентрация 1,3-бис[5(диэтил-о-нитробензиламмонио)-6-метилурацилдибромида (соединение № 547), составляющая 0,39 мкМ (NOEC=1/60 от JIKso). NOEC прозерина (1/60 от ЛК50) составляет 0,045 мкМ.

5. Произведена оценка степени биодеградации 1,3-бис[5(диэтил-о-нитробензиламмонио)-6-метилурацилдибромида (соединение № 547) и его моно-производных изомеров (соединения 627, 857) к биодеградации в водной среде в лабораторных условиях. Соединения нельзя отнести к категории «быстробиодеградируемых» веществ, однако, существует тенденция к деградации на сроках более 28 дней с потерей антихолинэстеразного и миорелаксантного потенциала.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Аслямова, A.A. Синтез и миорелаксантная активность 1,3-бис-(5-аммониопентил)-6-метилурацилдибромидов / В.В. Зобов, К.А. Петров, A.A. Аслямова, JI.A. Березинский, B.C. Резник, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, Р.Х. Гиниятуллин // Хим.-фарм. ж. -2005. -Т. 39, № 6. -С. 12-14.

2. Аслямова, A.A. Синтез и биологическая активность некоторых моно- и бис-ш-аммониоапкилурацилбромидов / В.В. Зобов, A.A. Аслямова, JI.A. Березинский, B.C. Резник, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, Р.Х. Гиниятуллин, A.A. Нафикова, Ш.К. Латыпов // Хим.-фарм. ж. - 2005. —Т. 39, №5. -С. 15-19.

3. Аслямова, A.A. Синтез и миорелаксантная активность 1,3-бис-(со-аммониопентил)-6-метилурацилдигалогенидов / В.В. Зобов, К.А. Петров, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, B.C. Резник, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, Р.Х. Гиниятуллин // Хим.-фарм. ж. - 2005. -Т. 39, № 4. - С. 13-15.

4. Аслямова, A.A. Отсроченные последствия интоксикации дафний селективным и неселективным ингибитором ацетилхолинэстеразы / В.В. Зобов, Л.А. Березинский, A.A. Аслямова, B.C. Резник // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2005. -Т. 139, № 1. -С. 77-78

5. Аслямова, A.A. Избирательная блокада локомоторных- мышц урацилсодержащими тетраалкиламмониевыми ингибиторами ацетилхолинэстеразы / В.В. Зобов, К.А. Петров, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, B.C. Резник II ДАН. - 2005. -Т. 401, №1.- С. 120-123.

6. Аслямова, A.A. Синтез и биологическая активность некоторых а,м-бис(аммонио)алканов, содержащих оксопиримидиниловые радикалы / В.В. Зобов, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, B.C. Резник, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, A.A. Нафикова // Хим.-фарм. журн. - 2004. -Т. 38, № 10, - С. 20-23.

7. Аслямова, A.A. Фосфорилированные и тетраалкиламмониевые производные урацила: безопасность и избирательность миорелаксантного действия / В.В. Зобов, К.А. Петров, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, B.C. Резник// Современные проблемы токсикологии. -2004, -№ 3, -С. 25-33.

8. Аслямова, A.A. Характеристика токсичности и безопасности некоторых ос,со-бис(аммонио)алканов, содержащих гетероциклические и ароматические радикалы / В.В. Зобов, B.C. Резник, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, В.Д. Акамсин // Токсикологический вестник. -2004, -№ 4, -С. 18-22.

9. Аслямова, A.A. Сравнительная эффективность урацилсодержащих ингибиторов ацетилхолинэстеразы на представителях батареи микробиотесгов TOXKIT /Л.А. Березинский, A.A. Аслямова, В.В. Зобов//Российский

физиологический журн. им. И.М. Сеченова. -2004. -Т. 90, № 8. -С. 158.

10. Аслямова, A.A. Микробиотесты в оценке параметров экотоксичности новых тетраалкиламмониевых ингибиторов холинэстераз / A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, В.В. Зобов// Abstracts of the II Congress of Ukrainian Toxicologysts, october 12-14, 2004, Kyiv, Ukraine 2004, p. 188-189.

11. Аслямова, A.A. Сравнительная эффективность урацилсодержащих ингибиторов ацетилхолинэстеразы на представителях батареи микробиотестов

■ TOXKIT / Л.А. Березинский, A.A. Аслямова, В.В. Зобов // XIX съезд физиологического общества им. И.П. Павлова. 19-24 сентября 2004. Екатеринбург. Тезисы докладов. Часть 2. -С. 158 (Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -2004. -Т. 90, -№ 8).

12. Аслямова, A.A. Отдаленные последствия интоксикации дафний новым селективным ингибитором ацетилхолинэстеразы и прозерином / В.В. Зобов, A.A. Аслямова, Л.А. Березинский // Тезисы докл. 2-й съезда токсикологов России. -Москва. 10-13 ноября 2003. -сс. 459-460.

13. Аслямова, A.A. Комплексный подход к оценке опасности синтезируемых соединений на примере нового класса ингибиторов АХЭ млекопитающих / A.A. Аслямова, Л.А. Березинский, В.В. Зобов // Химия и медицина. Новые лекарственные средства: успехи и перспективы: V Всероссийского научного семинара и молодежной научной школы, 5-8 сентября 2005 г.: тезисы докл. -Уфа: изд. Гилем, 2005. - С. 181-183.

14. Аслямова, A.A. Тетраалкиламмониевые и фосфорилированные производные N-гетероциклов - ранжирование токсичности на мышах и Daphnia magna S. / Л.А. Березинский, A.A. Аслямова, В.В. Зобов // Abstracts of the II Congress of Ukrainian Toxicologysts, october 12-14, 2004, Kyiv, Ukraine 2004, p. 76-77.

Отпечатано в ООО «Печатный двор», г. Казань, ул. Журналистов, 1/16, оф.207

Тел: 272-74-59, 541-76-41, 541-76-51. Лицензия ПД №7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 11.10.2006 г. Усл. п.л 1,19. Заказ № К-5433. Тираж 100 экз. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Печать - ризография.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Аслямова, Алия Азатовна

Введение

Глава 1 Основные подходы к оценке безопасности биологически 12 активных веществ (Обзор литературы)

1.1 Холинэстеразы и ингибиторы холинэстераз

1.1.1 Основы избирательности действия ингибиторов холинэстераз

1.1.2 Общая характеристика и классификации ингибиторов 13 холинэстераз

1.1.3 Особенности нейротоксического действия 17 фосфорорганических и карбаматных ингибиторов холинэстераз

1.1.4 Молекулярные основы избирательности и безопасности 21 действия алкиламмониевых ингибиторов холинэстераз

1.2 Экотоксикологические аспекты применения ингибиторов 28 холинэстераз

1.2.1 Основные подходы к оценке экологической безопасности 30 химических веществ

1.2.2 Способность соединений к биодеградации в водной среде как 34 одно из условий безопасности

1.2.3 Биотестирование как метод оценки экологической 43 безопасности

1.2.4 Объекты альтернативной токсикологии и микробиотесты

Toxkit™

Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1.1 Исследуемые соединения и лабораторные животные

2.1.2 Скрининговая оценка активности соединений на 51 млекопитающих

2.1.2 Л Оценка острой токсичности соединений

2.1.2.2 Оценка миорелаксантной активности в тесте «бег на 51 третбане»

2.1.2.3. Оценка миорелаксантной активности соединений в тесте 52 «вращающийся стержень»

2.1.2.4 Оценка коэффициента безопасности соединений

2.1.3 Биотестирование токсичности соединений на водных тест- 53 объектах

2.1.3.1 Биотестирование токсичности соединений на рачках Daphnia 54 magna

2.1.3.2 Биотестирование токсичности соединений на инфузориях 55 Paramecium caudatum

2.1.3.3 Биотестирование токсичности соединений на 56 микробиотестах Toxkit™

2.1.3.3.1 Биотестирование токсичности соединений на водорослях 56 Algotoxkit

2.1.3.3.2 Биотестирование токсичности соединений на инфузориях 57 Protoxkit

2.1.3.3.3 Биотестирование токсичности соединений на 57 коловратках Rotoxkit

2.1.3.3.4 Биотестирование токсичности соединений на рачках 58 Thamnotoxkit

2.1.3.3.5 Биотестирование токсичности соединений на рачках 58 Ostracodtoxkit

2.4 Биотестирование хронической токсичности и эмбриотоксичности 59 соединения № 547 и прозерина на рачках Daphnia magna

2.5 Определение ингибирования поглощения кислорода активным 60 илом

2.6 Определение степени биодеградации соединений в водной среде

2.7 Определение антихолинэстеразной активности

2.8 Статистическая обработка полученных результатов

Глава 3. Токсикологическая характеристика алкиламмониевых и 66 фосфорилированных производных урацила

3.1 Алкиламмониевые ингибиторы холинэстераз на основе урацила: 66 миорелаксантная активность и безопасность

3.1.1 Влияние структурных факторов на биоактивность 69 соединений

3.1.1.1 Влияние длины и структуры со-аммониоалкильной цепи 69 на активность 1,3-бис-(со-аммониоалкил)-6-метилурацилдигалогенидов

3.1.1.2 Влияние природы заместителей в урациловом фрагменте 73 на активность 1,3-бис-(5-диэтил-о-нитробензиламмониопентил)-6-метилурацилдибромидов

3.1.1.3 Активность 1-[©-(замещенный 75 бензилдиалкиламмонио)алкил]-3,6-диметилурацилбромидов

3.1.1.4 Активность 3-(ю-бензилдиэтиламмониоалкил)-1,6- 77 диметилурацилбромидов

3.1.1.5 Активность алкиламмониевых производных, 79 содержащих замещенные пиримидиновые фрагменты

3.2 Фосфорилированные N-гетероциклы: миорелаксантная 86 активность и безопасность действия

3.2.1 Влияние структурных факторов на биоактивность 87 соединений

3.2.1.1 Влияние числа метиленовых групп в 87 фосфорилтиоалкильной цепи

3.2.1.2 Влияние расположения фосфорилтиоалкильной цепи в 88 урациловом фрагменте (N1- и N3-изомеры)

3.2.1.3 Влияние характера заместителей при фосфорном 89 фрагменте

3.2.1.4 Влияние характера заместителей в урациловом 89 фрагменте

3.3 Обсуждение

Глава 4. Эколого-токсикологическая характеристика Ю2 алкиламмониевых и фосфорилированных производных урацила

4.1 Острая токсичность соединения № 547 на водных тест-объектах

4.2 Хроническая токсичность и эмбриотоксичность соединения № 111 547 и прозерина на дафниях

4.3 Биодеградация алкиламмониевых производных урацила 118 в водной среде в тестах лабораторной симуляции

4.4 Отдаленные проявления антихолинэстеразной и 123 миорелаксантной активности соед. 547 в рамках теста лабораторной симуляции условий окружающей среды Заключение

Выводы

Список использованных библиографических источников

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов"

Актуальность работы. Поиск путей повышения экологической безопасности химических средств, разрабатываемых для использования в различных сферах потребления человека, принадлежит к числу важнейших проблем современности. Ингибиторы холинэстераз (ХЭ) составляют одну из самых обширных групп веществ, задействованных в медицине, сельском хозяйстве и др. (Голиков, Розенгарт, 1964; Бресткин и др., 1997; Pope et al., 2005). В частности, они широко применяются при ряде заболеваний (миастении, болезнь Альцгеймера и др.), требующих продления действия ацетилхолина (АХ) в синаптической щели, а также составляют ядро сельскохозяйственных пестицидов - ведущих экотоксикантов. Всем известным ингибиторам ХЭ присущ один общий и существенный недостаток - дозы (ЭД50), в которых они оказывают практически полезный для человека эффект (терапевтический или иной) практически совпадают с дозами (ЛД50), вызывающими смертельно-опасное угнетение дыхания. В результате они и «лечат» и «убивают» практически в одних и тех же дозах - отношение ЛД50/ЭД50 не превышает 5,0. Эта весьма маленькая цифра отражает крайне низкий уровень избирательности и «фармакологической безопасности» традиционных ингибиторов ХЭ. Еще более низки уровни их «экологической безопасности» - в концентрациях (ЛК50), много меньших, чем 0,1 мкМ, большинство из них смертельно-опасны для представителей зоо- и фитопланктона, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии и другие представители гидробионтов).

Общеизвестен факт о способности ингибиторов ХЭ в условиях функциональной нагрузки (бег и др.) неизменно вызывать у животных развитие миорелаксантного эффекта или мышечной слабости (Голиков, Розенгарт, 1964; Hobbiger, 1976; Matthew et al., 1988; Glavinovic, Narahashi, 1988; Baker, Sedgwick, 1996). Это свойство может быть использовано при направленной разработке новых ингибиторов ХЭ с более высокой избирательностью действия в отношении ацетилхолинэстеразы (АХЭ; Н.Ф.3.1.1.7) локомоторных мышц, при котором достигается практически полезный эффект (фармакологическая коррекция функций синапсов локомоторных мышц) без смертельно-опасного поражения жизненно важных функций (дыхание и др.). Именно за счет более высокой избирательности действия в отношении локомоторных мышц новые ингибиторы ХЭ мо1ут отвечать приемлемым нормам безопасности. Актуальной, в этой связи, является разработка более фармакологически и экологически безопасных ингибиторов АХЭ, избирательно влияющих на работу локомоторных мышц конечностей в дозах, далеко отстоящих от смертельных (парализующих дыхание) доз, т.е. имеющих отношение ЛД5о/ЭД5о>20,0, и токсичность ЛК5о(дафнии)>20,0 мкМ.

Целью исследования был анализ связи «структура-безопасность» в гомологических рядах Ы(са-аммониоалкил)- и фосфорилированных N(co-оксиалкил)- урацилов, а также изучение биологической эффективности наиболее активных представителей ряда алкиламмониевых ингибиторов холинэстераз на основе урацила в тестах экологической токсикологии.

Задачи исследования:

4. Определить безопасные для репродуктивной функции Daphnia magna концентрации (NOEC) 1,3-бис[5(диэтил-о-нитробензиламмонио)пентил]-6-метилурацилдибромида (далее соед. № 547) и прозерина в рядах 4-х последовательных поколений Daphnia magna (P-F1-F2-F3). Определить способность соед. № 547 и его моно-производных к быстрой биодеградации и к сохранению антихолинэстеразной и миорелаксантной активности в естественных условиях среды.

Научная новизна. Впервые сопоставлены и выявлены особенности молекулярной структуры 18 алкиламмониевых урацилов (соединения типа № 547), обеспечивающие сочетание высоких значений их безопасности на лабораторных мышах (ЛД5о/ЭД5о~20,0-100,0) и гидробионтах (ЛК50~20,0-500,0 мкМ). Определено, что концентрация 0,39 мкМ является безопасной для их репродуктивной функции (NOEC=1/60 от ЛК50). Показано, что антихолинэстеразный и избирательный миорелаксантный потенциал соед. № 547 снижается в результате биодеградации на сроках более 1 месяца. Показана высокая токсичность и низкая безопасность фосфорилированных производных N-гетероциклов в отношении дафний и мышей.

Практическая значимость работы. Необычно высокие для ингибиторов холинэстераз характеристики безопасности позволяют рассматривать соединения типа № 547 в качестве потенциальных средств диагностики или лечения миастений, а также средств, предназначенных для временной иммобилизации диких (в заповедниках, зоопарках и др.) и домашних животных. Низкая токсичность (Жзо^20,0 мкМ) соединений типа № 547 в отношении гидробионтов, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии и др.), может обеспечить повышенный уровень их экологической безопасности. Результаты проведенных исследований составляют теоретическую базу для направленной оптимизации молекулярной структуры соединений типа № 547 в сторону еще большего повышения показателей их избирательности и безопасности действия.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Соединение № 547 и 5 его близких аналогов из числа изученных алкиламмониевых производных урацила проявляют необычно высокие для ингибиторов холинэстераз характеристики фармакологической безопасности (ЛД5о/ЭД5о^50,0) в отношении представителей теплокровных, находящихся на вершине трофических цепей наземных биоценозов (мыши).

2. Низкая токсичность (ЛК50>20,0 мкМ) некоторых алкиламмониевых производных урацила (соединения типа № 547) в отношении представителей зоопланктона и фитопланктона, находящихся в основании трофических цепей водных биоценозов (дафнии, коловратки, простейшие, одноклеточные водоросли), обеспечивает повышенный уровень их экологической безопасности.

Личный вклад автора. Научные положения и выводы диссертации базируются на результатах собственных исследований автора. Анализ литературных данных, проведение лабораторных экспериментов по оценке острой и хронической токсичности соединений в отношении гидробионтов и млекопитающих, выбор метода исследования биодеградации и оценка степени биодеградации соединений, статистическая обработка полученных результатов также проведены лично автором. Соавторами статей являются научный руководитель к.б.н., доцент В.В. Зобов, а также сотрудники лаборатории химико-биологических исследований ИОФХ, принявшие участие в обсуждении результатов работы (д.х.н., профессор B.C. Резник, к.х.н. В.Д. Акамсин, к.х.н. И.В. Галяметдинова) и учавствовавшие в выполнении ряда экспериментов (к.б.н. J1.A. Березинский, А.В. Ланцова); эксперименты по оценке остаточной антихолинэстеразной активности проведены сотрудниками кафедры аналитической химии КГУ д.х.н. Г.А. Евтюгиным, к.х.н. Е.А. Стойковой, которым автор приносит свою благодарность.

Основные результаты работы изложены в 9 научных статьях и в 6 докладах на Всероссийских и Международных конференциях и съездах.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Аслямова, Алия Азатовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были установлены особенности молекулярной структуры 18 алкиламмониевых производных урацила (соединения типа № 547), определяющие высокие характеристики их безопасности на млекопитающих (ЛД50/ЭД50~20,0-100,0) и низших гидробионтах (ЛК50~20,0-500,0 мкМ) в сочетании с высокой избирательностью и эффективностью миорелаксантного действия на функции локомоторных мышц млекопитающих (ЭД50~0,03-0,10 мкМ для бисаммониевых и ЭД50~0,10-0,3 мкМ для моноаммониевых производных)

При этом была решена проблема, представляющая фундаментальный научный и практический интерес для экологической токсикологии, а именно, экспериментально доказана принципиальная возможность получения фармакологически и экологически безопасных веществ в классе ингибиторов холинэстераз нервно-паралитического типа действия. На уровне доклинических биологических испытаний обоснована возможность практического использования соединений типа № 547 в качестве потенциальных средств диагностики или лечения миастений, а также средств (или компонент рецептур), предназначенных для временной иммобилизации диких (в заповедниках, зоопарках и др.) и домашних животных. За счет высоких показателей фармакологической безопасности (ЛД50/ЭД50>50,0) соединения типа № 547 имеют потенциал уже в чрезвычайно малых дозах (~1/50—1/100 от ЛД50) без побочных и смертельно-опасных эффектов на дыхание обеспечивать реализацию практически полезных физиологических эффектов (фармакологическая коррекция функций синапсов локомоторных мышц).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Аслямова, Алия Азатовна, Казань

1. Абдувахабов, А.А. Алкалоиды и их производные как инструмент для изучения холинергической системы А.А. Абдувахабов, А.С. Садыков, Д.Н. Далимов, Х.А. Асланов. -Ташкент: ФАН, 1984. -234 с.

2. Аникиенко, К.А. Новый класс ингибиторов холинэстераз тетраалкиламмониевые Е.А. Бычихин, В.К. производные Курочкин, B.C. 6-метилурацила: Резник, В.Д. особенности Акамсин, И.В. взаимодействия с холинэстеразами разных групп животных/ К.А. Аникиенко, Галяметдинова //Докл. РАН. 2001. Т.376, 6. 818-822.

3. Басова, Н.Е. Алкиламмониеыве эфиры хлорбензойных кислот новая группа содержащих сложноэфирную связь обратимых ингибиторов холинэстераз разных животных Н.Е, Басова, Е.В. Розенгарт ДАН. 2005. -Т.402,№4.-С.551-554.

4. Беленькая, И.А. Лекарственные средства среди пестицидов (обзор) И.А. Беленькая, А. Сирик Хим.-фарм. журнал. -1994. J 2 5. -С. 20-25. N

5. Бобков, Ю.Г. Фармакологическая коррекция утомления Ю.Г. Бобков, В.М. Виноградов, В.В. Катков, С. Лосев, А.В. Смирнов. М.: Медицина, 1984.-208 с.

6. Бресткин, А.П. S-алкилированные эфиры тиокислот фосфора как ингибиторы холинэстераз и перспективные физиологически активные вещества А.П. Бресткин, Л.А. Вихрева, Н.Н. Годовиков Успехи химии. 1991.-Т. 60.-С. 1744-1776.

7. Бресткин, А.П. Особенности строения активного центра пропионилхолинэстеразы из сыворотки крови кур А.П. Бресткин, Т.В. Пархоменко Биохимия. 1973. Т.38, №3. 467 470.

8. Бресткин, А.П. Холинэстеразы наземных животных и гидробионтов А.П. Бресткин, Л.П. Кузнецова, Н. Моралев, Е.В. Розенгарт, Л.М. Эпштейн Владивосток: Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО центр), 1997. 466 с.

9. Голиков, Н. Холинэстеразы и антихолинэстеразные вещества Н. Голиков, В.И. Розенгарт. Л.: Медицина, 1964. 382 с.

10. Дедков, Ю.М. Современные проблемы аналитической химии сточных вод Ю.М. Дедков Рос. Хим. ж. (ЖРХО им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. 46, №4.-С. 11-17. 1 З.Диксон, М. Ферменты М. Диксон, Э. Уэбб. М.: Медицина, 1966. 544 с.

11. Еропкин, М.Ю. Модели, альтернативные использованию лабораторных животных в токсикологии. Достижения и проблемы М.Ю. Еропкин Токе, вестник. 1999. 5. 7-13.

12. Измеров, Н.Ф. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном введении: справочник П.Ф. Измеров, И.В. Саноцкий, К.К. Сидоров. М.: Медицина, 1977. -С.196-197.

13. Исакова, Е.Ф. Проведение токсикологических исследований на дафниях Е.Ф. Исакова, Л.В. Колосова Методы биотестирования качества водной среды Под ред. О.Ф. Филенко. -М.: Изд-во МГУ, 1989. -с. 51-62.

14. Кабачник, М.И Некоторые актуальные проблемы защиты растений М.И. Кабачник Рос. хим. ж. (ЖРХО им. Д.И. Менделеева). 1968. Т. 13, №3. 242-248.

15. Кабачник, М.И. О механизме действия фосфорорганических соединений М.И. Кабачник, М.Я. Михельсон. М.: Наука, 1965. 32 с.

16. Каган, Ю.С. Блокаторы холинэстеразы Ю.С. Каган, Н.В. Кокшарева, П.Г. Жминько Общая токсикология Под ред. Б.А. Курляндского, В.А. Филова. М.: Медицина, 2002. с. 176-235.

17. Ковязина, И.В. Особенности действия тетраалкиламмониевого производного 6-метилурацила на потенциалы концевой пластинки мышц разного функционального типа И.В. Ковязина, К.А. Петров, В.В. Зобов, Э.А. Бухараева, Е.Е. Никольский ДАН. -2004. -Т. 399, 5. -С. 712-714.

18. Кочетков, М.А. Синтез избирательных ингибиторов бутирилхолинэстеразы потенциальных антиатерогенных веществ: автореф. дис.... канд. хим. наук М.А. Кочетков, ГосНИИОХТ. Москва, 1998. 26 с.

19. Куценко, А. Основы токсикологии [электронный ресурс] А. Куценко. Санкт-Петербург, 2002. режим доступа: http://www.medline.ru/ monograf/toxicology/p8-ecotoxicology/pl .shtml, свободный.

20. Куценко, А. Основы токсикологии: Научно-методическое издание А. Куценко. СПб: Фолиант, 2004. -720 с.

21. Лайсек, Р.П. Миастения Р.П. Лайсек, Р.Л. Барчи. М.: Медицина, 1984. 17-270.

22. Лоскутова, З.Ф. Виварий /З.Ф. Лоскутова-М.: Медицина, 1980. 93 с.

23. Лошадкин, Н.А. Пробит-метод в оценке эффектов физиологически активных веществ нри низких уровнях воздействия Н.А. Лошадкин, В.Д. Гладких, В.А. Голденков, А.Н. Синицын, Л.В. Дарьина, Л.П. Буланова Рос. хим. ж. (ЖРХО им. Д.И. Менделеева). -2002. -Т. 46, 6. -С. 63-67.

24. Лукьянов, А.С. Биоэтика. Альтернативы экспериментам на животных Лукьянов А.С, Л.Л. Лукьянова, Н.М. Чернавская, Ф Гилязов. -М.: Изд-во МГУ, 1996. -253 с.

25. Макрушин, А.В. Опыт использования в биотестировании разных видов ветвистоусых ракообразных А.В. Макрушин Сб. науч. тр./ ГосНИОРХ и НПО ПРОМРЫБВОД. 1988. вып. 287. 92 95.

26. Маслова, М.Н. Развитие сравнительной биохимии токсических фосфорорганических соединений в трудах В.И. Розенгарта М.Н. Маслова, Е.В. Розенгарт Ж. Эволюциоонной биохимии и физиологии. 1997. Т.ЗЗ, 3 С 364-370. ЗО.Машковский, М.Д. Лекарственные средства М.Д. Машковский. М.: Новая волна, 2005. -1216 с.

27. Машковский, М.Д. Лекарственные средства, применяемые при болезни Альцгеймера М.Д. Машковский, Р.Г. Глушков Хим.-фарм. ж. 2001. Т. 35, 4. 3-6.

28. Методика определения токсичности воды но смертности и изменению нлодовитости дафний. Токсикологические методы контроля. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.3.-99.-М., 1999.-31 с. ЗЗ.Методические рекомендации но установлению экологорыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение Под ред. О.Ф. Филенко, А. Соколовой. -М.: Изд-во ВНИРО, 1998. -145 с.

29. Методические указания но биотестированию природных и сточных вод Зобов В.В. [и др.] -Казань: ЦПК Табигать, 1997. 36 с.

30. Михельсон, М.Я. Э.В. Ацетилхолин: О молекулярном механизме действия М.Я. Михельсон, Э.В. Зеймаль. Д.: Наука, 1970. -279 с. Зб.Молекулярное узнавание: фармакологические аснекты нод ред. Духович Ф.С. [и др.]. М.: Медицина, 2004. 224 с.

31. Моралев, СМ. Современные представления о структуре и каталитических свойствах холинэстераз нозвоночных и беснозвоночных (обзор) СМ. Моралев, Е.В. Розенгарт Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1999.-Т.35,№1.-С.З-14.

32. Моралев, СН. «Каталитическая машина» холинэстераз разных животных устроена одинаково СН. Моралев, Е.В. Розенгарт, А.А. Суворов ДАН. 2ОО1.-Т.381,№1.-с. 123-125

33. Моралев, СН. Сравнительная чувствительность холинэстераз различного происхождения к некоторым необратимым ингибиторам СН. Моралев, Е.В. Розенгарт Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2004. Т.40, №1.-С. 3-15.

34. Новые кураренодобные и ганглиоблокирующие средства Под ред. Д.А. Харкевича. М.: Медицина, 1970. 272 с.

35. Новые миорелаксанты. Химия, фармакология, клиника /Под ред. Д.А. Харкевича. М.: Медицина, 1983.-С1-272.

36. Номенклатура ферментов: Рекомендации Международного биохимического союза по номенклатуре и классификации ферментов, а также по единицам ферментов и символам кинетики ферментативных реакций.-М., 1979

37. Общая токсикология Под ред. Б.А. Курляндского, В.А. Филова. М.: Медицина, 2002. 608 с.

38. Помазовская, И.В. Сравнительно-токсикологический анализ некоторых пестицидов И.В. Помазовская, Л.В.

39. Прозоровский, В.Б. Вопросы Дубровина, действия Е.В. и Флинк возрастной Экспериментальная водная токсикология. 1987. вып. 12. 31 35. механизма токсикологии антихолинэстеразных средств: автореф. дис. В.Б. Прозоровский. Л., 1969. 28 с.

40. Прозоровский, В.Б. Неантихолинэстеразные механизмы действия антихолинэстеразных средств В.Б. Прозоровский, Н.В. Саватеев. Л.: Медицина, 1976. с. 113-114.

41. Резник, B.C. N-(co галогеналкил-) гидроксопиримидины (синтез, химические свойства, получение на их основе физиологически активных соединений: дис.... д-ра хим. наук B.C. Резник; Казань, 1985. 437 с.

42. Резник, B.C. Новый класс ингибиторов холинэстераз: тетраалкиламмониевые производные 6-метилурацила и аллоксазина B.C. Резник, К.А. Аникиенко, В.К. Курочкин, В.Д. Акамсин, И.В. Галяметдинова, Е.А. Бычихин Докл. РАН. 1998. Т.362, №1. 68-70.

43. Розенгарт, В.И. Биохимические аспекты классификации антихолинэстеразных веществ. Вопросы общей и возрастной фармакологии В.И. Розенгарт. Л.: Медицина, 1965. 140-151.

44. Розенгарт, В.И. Избирательная токсичность фосфорорганических инсектицидов В.И. Розенгарт, О.Е. Шерстобитов. Л.: Наука, 1978. -174 с.

45. Розенгарт, Е.В. Бисалкалоидные производные дикарбоновых кислот на основе лупина, анабазина и цитизина в качестве обратимых ингибиторов холинэстераз Е.В. Розенгарт Докл. РАН. -2003. -Т.388, Яе 3. 409-412.

46. Розенгарт, Е.В. Взаимодействие холинэстеразы особей командорского кальмара Berryteuthis magister из разных зон ареала обитания с ониевыми обратимыми ингибиторами В.В. Розенгарт, Н.Е. Басова, А.Е. Хованских, Н.Н. Ковалев, Л.М. Эпштейн Ж. Эволюциоонной биохимии и физиологии. 1997. Т.ЗЗ, Хо 3. 371-382.

47. Розенгарт, Е.В. Применение бисалколоидных производных дикарбоновых кислот на основе лупинина, анабазина и цитизина в качестве обратимых ингибиторов холинэстераз разного происхождения Е.В, Розенгарт, Н.Е. Басова Ж. Эволюциоонной биохимии и физиологии. 2004. Т.40, М4. 305-310.

48. Рыбальский, Н.Г. Экологическая безопасность Н.Г. Рыбальский, М.А. Малярова, В.В. Горбатовский, В.Ф. Рыбальская, Т.В. Красюкова, С В Левин Экология и безопасность (справочник) Под ред. Н.Г. Рыбальского М.: ВНИИПИ, 1993.-320С.

49. Рылова, М.Л. Методы исследования хронического действия вредных факторов среды в эксперименте М.Л. Рылова. М.: Медицина, 1964. 94-102.

50. Садыков, А.С. Холинэстеразы. Активный центр и механизм действия А.С.Садыков, Е.В. Розенгарт, А.А. Абдувахабов, Х.А. Асланов Ташкент: ФАН, 1976.-206 с. 57.СОСЮКИН, А.Е. Медико-токсикологический регистр в проблеме химической безопасности при уничтожении химического оружия /А.Е. Сосюкин, В.Н. Малаховский, К.В. Недоборский, В.А. Санжаревский, В.И. Федоренко Химическая и биологическая безопасность. Информационноаналитический журнал ВИНИТИ РАН. -2004. -Т. 15-16, №3-4. -С. 8-25.

51. Туманов, А.А. Биологические методы анализа А.А. Туманов Ж. аналит. химии 1988. -Т. 43, Вып. 1. -С. 20-36.

52. Фармакология миорелаксантов Под ред. Д.А. Харкевича. М.: Медицина, 1989. 288 с.

53. Филенко, О.Ф. Водная токсикология О.Ф. Филенко. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988,-154 с.

54. Филенко, О.Ф. Практические ориентиры водной токсикологии О.Ф. Филенко Гидробиол. журнал. -1991. -Т. 27, 3. -С. 72-74.

55. Филенко, О.Ф. Соотношение цитогенетических и общебиологических показателей у дафний в культуре О.Ф. Филенко, В.В. Лазарева, Е.Ф. Исакова Гидробиол. журнал. -1989. -Т. 25, Я» 2. -С. 39-42.

56. Фомин, Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам: энциклопедический справочник Г.С. Фомин. -М.: Протектор, 1995. -с. 410-458.

57. Харкевич, Д.А. Фармакология Д.А. Харкевич. -М.: Медицина, 1980. 85-101.

58. Харкевич, Д.А. Фармакология курареподобных средств Д.А. Харкевич. М.: Медицина, 1969. 318 с.

59. Шевцова, С П Различия в свойствах холинэстераз зрительных ганглиев кальмаров Ommastrephes Bartrami (Les.) как показатель изолированности популяций из различных частей разорванного ареала С П Шевцова, А.П. Бресткин, К.Н. Несис, Е.В. Розенгарт Океанология. 1979. Т. 19, вып. 8. С 481-486.

60. Элленхорн, М.Дж. Медицинская токсикология: Диагностика и лечение отравлений у человека: [пер. с англ]: в 2 т. М.Дж. Элленхорн-М.: Медицина, 2003. -Т.1. -1048 с.

61. Яковлев, В.А. Кинетика ферментативного катализа В.А. Яковлев М.: Наука, 1965.-248 с.

62. Ahtiainen, J. Biodegradation of chemicals in standardized test and in environmental conditions J. Ahtiainen, M. Aalto, P.Pessala Chemosphere, 2003.-V. 51.-529-537. 74.ASTM Standart. American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA. Standard Guide for Conducting Daphnia magna Life-Cycle Toxicity Tests, NTIS/ASTM-E-1193-97, USA, Philadelphia, -1997. P. 765-781. 75.ASTM Standart. Annual Book of ASTM Standarts. Water and Environmental Technology. Volume 11.

63. Pesticides; Resource Recovery; Hazardous Substances and Oil Spill Responses; Waste Management; Biological Effects Standard Guide for Conducting Sediment Toxicity with Freshwater Invertebrates NTIS/ASTM-E1383-93, USA, Philadelphia, -1993. P. 1173-1199.

64. Augustinsson, K.-B. The evolution of esterases in vertebrates K.-B. Augustinsson Homologous enzymes and biochemical evolution. N.Y.: Gordon andBreach, 1968.-P. 299-311.

65. Baker, D.J. Single fibre electromyographic changes in man after organophosphate exposure D.J. Baker, E.M. Sedgwick Hum Exp Toxicol. 1996.-V. 15,N5.-P.369-375.

66. Barahona, M.V. Toxicity of carbamates to the brine shrimp Artemia saline and the effect of atropine, BW284c51, iso-OMPA and 2-PAM on carbaril toxicity M.V. Barahona, S. Sanchez-Fortun Enviromental Pollution. 1999. V. 104, N 3 P 469-476.

67. Blok, J. Probability of biodegradation, a novel concept for Improving chemical classification and risk assessment J. Blok Ecotoxicol Environ. Saf. 2000. V. 47,N.3.-P.221-30.

68. Bocquene, G. Acetylcholinesterase activity in the common prawn {Palaemon serratus) contaminated by carbaryl and phosalone: Choice of a method for detection of effects G. Bocquene, F. Galgani, P. Truquet Ecoioxicol. Environ. Saf.- 1991.-V. 22.-P. 337-344.

69. BoethIing, R.S. Factors for intermedia extrapolation in biodegradability assessment R.S. Boethling, P.H. Howard, J.A. Beauman, M.E. Larosche Chemosphere. 1995. V.30, N.4. P.741-752.

70. Botti, S.A. A Modular Treatment of Molecular Traffic Through the Active Site of Cholinesterase S.A. Botti, C.E. Felder, S. Lifson, J.L. Sussman, I.A Silman Biophys J. -1999, -V. 77, N. 5. P. 2430-2450.

71. Brooks, H.L. Insecticides. Forest Service H.L. Brooks Pesticide Background Statements U.S. Department of Agriculture. Agriculture Handbook. 1989. V. IV, N. 685 (http://infoventures.com/e-hlth/pestcide/pest-fac.html).

72. Cheng, C.C. Pyrimidines of biological and medicinal interest C.C. Cheng, B. Roth Progress in medicinal chemistry. -1970. -V. 7. P. 285-341.

73. Cheng, C.C. Some pyrimidines of biological and medicinal interest Cheng C.C. Progress in medicinal chemistry. 1969. -V. 6. P. 67-134.

74. Costa, L.G. Neurotoxicity Testing: A discussion of in Vitro Alternatives L.G. Costa Environmental Health Perspectives. -1998. V. 106, S. 2. P. 505-510.

75. Cowan, C.E. Integrated approach for environmental assessment of new and existing substances C.E. Cowan, D.J. Versteeg, R.J. Larson, P.J. Kloepper-Sams Regul Toxicol Pharmacol. 1995. V.21, N. 1. V.3-31.

76. Deprez, P. Interaction of the collagen-like tail of asymmetric acetylcholinesterase with heparin depends on triple-helical conformation, sequence and stability P. Deprez, E. Doss-Pepe, B. Brodsky, N.C. Inestrosa Biochem. J. 2000.-V. 350.-P. 283-290.

77. Edwards, C.A. The use of cholinesterase measurements in assessing the impacts of pesticides on terrestrial and aquatic invertebrates C.A. Edwards, S.W. Fisher Chemicals in Agriculture. Vol.

78. Cholinesterase inhibiting Insecticides. Their Impact on Wildlife and the Environment Edited by P. Mineau. Amsterdam [etc.]: Elsevier. -1991. -P. 255-275.

79. Eto, M. Organophosphorus Pesticides: Organic and Biological Chemistry M. Eto. Ohio: CRC Press, 1974. 453p.

80. Fukuto, T.R. Mechanism of action of organophosphorus and carbamate insecticides T.R. Fukuto Environmental Health Perspectives. -1990. -V. 87. P 245-254.

81. Gendig, C. Evaluation and further development of the activated sludge respiration inhibition test C. Gendig, G. Domogala, F. Agnoli, U. Pagga, U.J. Strotmann Chemosphere. 2003. V. 52. p. 143-149.

82. Glavinovic, M.I. Depression, recovery and facilitation of neuromuscular transmission during prolonged tetanic stimulation M.I. Glavinovic, T. Narahashi //Neuroscience. 1988. V.25, N.I. -P.271-281.

83. Grabinska-Sota, E. An assessment of the toxicity of piridinium chlorides and their biodegradation intermediates E. Grabinska-Sota, J. Kalka Environment international. 2003. V.28. P. 687-690.

84. Graslund, S. Chemicals and biological products used in south-east Asian shrimp farming, and their potential impact on the environment /S. Graslund, B.E. Bengtsson Sci. Total. Environ. -2001. -V. 280, N. 1-3. -P. 93-131.

85. Guilhermino, L. Acetylcholinesterase activity in juveniles of Daphnia magna Straus I L. Guilhermino, M.C. Lopes, A.P. Carvalho, A.M.V.M. Soares Bull Environ Contam Toxicol. 1996. V.57, N. 6. P. 979 985.

86. Guilhermino, L. Daphnia magna first-brood chronic test: An alternative to the conventional 21-day chronic bioassay? L. Guilhermino, O. Sobral, С Chastinet, R. Ribeiro, F. Goncalves, M.C. Silva, A.M.V.M. Soares Ecotoxicol Environ Saf -1999. -V. 42, N.I. -P. 67-74.

87. Habig, Biochemical organisms С Habig, R.T. characteristics of cholinesterases in aquatic Di Giulio Chemicals in Agriculture. Vol.

88. Cholinesterase inhibiting Insecticides. Their Impact on Wildlife and the Environment Edited by P. Mineau. Amsterdam [etc.]: Elsevier. -1991. P 2033.

89. Heberer, T. Occurrence, fate, and removal of pharmaceutical residues in the aquatic environment: a review of recent research data T. Heberer Toxicol Lett. -2002.-V.131,N.l-2.-P.5-17.

90. Hiromatsu, K. Prediction for biodegradability of chemicals by an empirical flowchart K. Hiromatsu, Y. Yakabe, K. Katagiri, T. Nishihara Chemosphere. 2000.-V.41.-P.1749-1754.

91. Hobbiger, F. Pharmacology of anticholinesterase drugs F. Hobbiger In: Handbook of exp. pharmacol., Ed. E.Zaimis, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, N.Y., -1976. -V. 42, ch. 4C, 486-581.

92. Ing, H.R. The curariform action of onium salts H.R. Ing Physiol. Rev. 1936.-V. 16.-P. 527-544. 107. ISO 8192: Water quality. Test for inhibition of oxygen consumption by activated sludge. 1988. 16 p.

93. Jones, B.J. The Quantitative Measurement of Motor Inco-ordination in Naive Mice Using an Accelerating Rotarod B.J. Jones, D.J. Roberts J. Pharm. Pharmac.-1968. -V. 20. -P. 302-304.

94. Karalliedde, L. Effects of organophosphates on skeletal muscle L. Karalliedde, J.A. Henry Hum. Exp. Toxicol. -1993. -V. 12. N.4. -P. 289-296.

95. Karczmar, A. Invited review: anticholinesterases: dramatic aspects of their use and misuse A. Karczmar Neurochem. Int. -1998. V. 32, N.5-6. P. 401411.

96. Kozlovskaya, V.I. Cholinesterases of Aquatic Animals V.I. Kozlovskaya, F.L. Mayer, O.V. Menzikova, G.M. Chuyko Environmental Contamination and Toxicology. -1993. -V.132. P. 117-142.

97. Kummerer, K. Drugs, diagnostic agents and disinfectants in wastewater and water-a review /K. Kummerer Schriftenr Ver Wasser Boden Lufthyg. 2000. V.105,N.59-71.

98. Lintem, М.С. Effects of pyridostigmine on acetylcholinesterase in different muscles of the mouse /M.C. Lintem, M.E. Smith, C.B. Ferry Hum. Exp. Toxicol. -1997.-V. 16,N.1.-P. 18-24.

99. Maltby, L. The application of bioassays in the resolution of environmental problems: past, present and future L. Maltby, P. Calow Enviromental bioassey techniques and their application Eds M. Munawar, G. Dixon, C.I. Mayfield, T. Reynoldson, M.H. Sadar. London: Kluwer Academic Publishers, 1989. P. 6577.

100. Matthew, C.B. Carbamates, atropine, and diazepam: effects on performance in the running rat C.B. Matthew, R.W. Hubbard, R.P. Francesconi, G.J. Thomas Life Science. 1988. -V.42, N.20. -P.1925-1931. 119. New Microbiotests for Routine Toxicity Screening and Biomonitoring Eds. Persoone G., Janssen C De Coen W. N.-Y. [etc.]: Kluwer Academic/Plenum Publishers.. -2000. -550 p.

101. Nikunen, E. Daphnia magna as an Indicator of the Acute Toxicity of Waste Water E. Nikunen, V. Miettinen Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1985. V.35,N.3.-P.368-374.

102. Novozhilov, K.V. Cholinesterases of aphids. IIL Sensitivity of acetylcholinesterases to several inhibitors as a possible phylogenetic character K.V. Novozhilov, A.P. Brestkin, A.E. Khovanskikh Insect Biochem. 1989. V.19.-P. 15-18.

103. Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). Guideline for testing of chemicals, Section 3 Degradation and Accumulation, Ready Biodegradability: Closed Bottle Test: OECD, Paris 1981.

104. Pagga, U. The short term respiration test A simple method to check the respiration activity of activated sludge U. Pagga Vom Wasser. 1981. V.57. p. 263-275.

105. Persoone, G. Cyst-based toxicity tests X: comparison of the sensitivity of the acute Daphnia magna test and two crustacean microbiotests for chemicals and wastes G. Persoone, C. Janssen, W. De Coen Chemosphere. 1994. V.29, N.12.-P.2701-2710.

106. Persoone, G. Freshwater invertabrate toxicity tests G. Persoone, C.R. Janssen Handbook of ecotoxicology Ed. P. Callow. Amsterdam: Blackwell scientific publications. V.I, Ch. 4. 1994 -p. 51-65.

107. Persoone, G. Standart operational procedures. Crustacean (Thamnotoxkit) toxicity screening test for freshwater; Freshwater toxicity screening test with Ostracodtoxkit; Freshwater toxicity screening test with rotifera (Rotoxkit); Freshwater toxicity test with a ciliate Protozoan (Protoxkit); Freshwater toxicity screening test with microalgae (Algotoxkit) G. Persoone. Deinze: Creasel Ltd, 2003.-100 p.

108. Persoone, G. Toxkit microbiotests: new low cost tools for hazard detection/monitoring in environmental toxicology G. Persoone 9-th International symposium on toxicity assessment, 26 September 1 October 1

109. Pretoria, South Africa 1999. p. 38.

110. Peters, R.H. Metabolism in Daphnia Daphnia, Pallanza eds R. H. Peters, R. de Bemardi Mem. Inst. ital. Idrobiol. -1987. V.45. P 193-243.

111. Pijanowska, J. Alarm signals in Daphnial I J. Pijanowska Oecologia. 1997.-V.112.-P.12-16.

112. Pope, C. Pharmacology and toxicology of cholinesterase inhibitors: uses and misuses of a common mechanism of action C. Pope, S. Karanth, J. Liu Environmental toxicology and pharmacology. 2005. V. 19. P. 433-446.

113. Rombke, J. Applied ecotoxicology J. Rombke, J.F. Moltmann. New York, London, Tokyo: CRC Lewis Publishers, 1996. -282 p.

114. Russell, W.M.S. The principle of humane experimental technique W.M.S. Russell, R.L. Burch. London: Methuen, 1959. P. 10-12.

115. Salamone, F. Aberration in Nicotinic Acetylcholine Receptor Structure, Function, and Expression: Implications in Desease F. Salamone, M. Zhou McGill Journal of Medicine. 2000. V.5, N.2. P.98-103.

116. Sjogren, R.D. A vision for the future R.D. Sjogren J. Am. Mosq. Control Assoc. 1991. -V.7, N.3. -P.366-369.

117. Sugimoto, H. Novel piperidine activity derivatives. of Synthesis and antiacetylcholinesterase l-benzyI-4-[2-(N- benzoylamino)ethyl]piperidine derivatives H. Sugimoto, Y. Tsuchiya, H. Sugumi, K. Higurashi, N. Karibe, Y. Iimura, A. Sasaki, Y. Kawakami, T. Nakamura J. Med. Chem. -1990. V.33, N.7. P.1880-1887.

118. Tembumi, M.K. Receptor targeting and heterogeneity at intemeuronal nicotinic cholinergic synapses in vivo M.K. Tembumi R.C. Blitzblau, M.H. Jacob J. Physiol. -2000. -V. 525. -Pt 1. -P. 21-29.

119. Walum, E. Acute oral toxicity E. Walum Environmental Health Perspectives. -1998. V.106, S. 2. P.497-503.

120. Zaimis, E. Neuromuscular junction E. Zaimis Handbook of exp. Pharmacol Eds. E.Zaimis. Beriin [etc.]: Springer-Veriag, 1976. V.42. P.313487.

121. Zgajnar Gotvajn, A. Laboratory simulation of biodegradation of chemicals in surface waters: closed bottle and respirometric test A. Zgajnar Gotvajn, J. Zagorc-Koncan Chemospher 1999. -V. 38. P.1339-1346.

Информация о работе

Аслямова, Алия Азатовна
кандидата биологических наук
Казань, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Экотоксикологическая характеристика безопасности некоторых производных урацила в отношении млекопитающих и гидробионтов - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы