Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Фармакология и применение препаратов железа в ветеринарии и животноводстве
ВАК РФ 06.02.03, Звероводство и охотоведение
Автореферат диссертации по теме "Фармакология и применение препаратов железа в ветеринарии и животноводстве"
На правах рукописи
005532224
ТРОШИН АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ
ФАРМАКОЛОГИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ ЖЕЛЕЗА В ВЕТЕРИНАРИИ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ
06.02.03 - ветеринарная фармакология с токсикологией
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук
2 2 АВГ 2013
Краснодар 2013
005532224
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт Российской академии сельскохозяйственных наук.
Научный консультант: Антипов Валерий Александрович,
доктор ветеринарных наук, профессор, член-корреспондент РАСХН
Официальные оппоненты:
Ведущая организация: ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань.
Защита состоится 29 августа 2013 года в Ю00 на заседании диссертационного совета Д 220.038.07 при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044 г.Краснодар, ул. Калинина, 13
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13)
Автореферат размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кубанский ГАУ» - http://kubsau.ru и сайте ВАК РФ - http://vak2.cd.uov.ru
Александров Игорь Дмитриевич, доктор ветеринарных наук, профессор ФГБОУ ВПО Донской гос-агроуниверситет
Беляев Валерий Анатольевич, доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВПО Ставропольский госагроуниверситет
Уразаев Дмитрий Николаевич, доктор ветеринарных наук, профессор, ФГБОУ ВПО Московская государственная академия ветеринарной медицины им. К.И.Скрябина
Автореферат разослан «■¿'•З * 2013 года
Ученый секретарь диссертационного совета
Родин И.А.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Современное аграрное производство, основанное на искусственных условиях воспроизводства и содержания, создает предпосылки возникновения и массового проявления нарушений обмена веществ у животных. Анемический синдром часто наблюдается у беременных, кормящих, молодых, быстрорастущих животных, они задерживаются в росте и развитии, не полностью реализуют потенциал продуктивности (B.C. Бузлама, М.И. Рецкий и др. 1978; В.Т. Самохин, 1982; А.Г. Шахов и др.; 1995; М.И. Рабинович, 1997; В. А. Антипов, 2001 и др.).
Степень разработанности темы исследования. Изучение гипо и гипер-ферриемии в этиологии и патогенезе способствовало значительному прогрессу в профилактике и лечении анемии и сопутствующих ей болезней животных (J. P. McGowan, A. Chrichton, 1924; Venn, 1947; А.И. Карелин, 1983; О.В. Мерзлен-ко, 1998; В.В. Сазонова, 2007; И.Д. Александров, 2013).
Неорганические соли железа (чаще всего используют сульфат II) в качестве энтеральных форм эффективны (Pierre Blaud, 1832; Hart Е.В., 1929), но их применение сопровождается нарушением пищеварения и низкой усвояемостью, в том числе и подобных ионных препаратов, включая органические глюконат, лактат и другие.
Полисахаридные комплексы гидроксида железа (III) для инъекций (Binger, 1958, T.B. Полушина и др., 1974, A.B. Ариповский и др., 2001), применяемые в режиме высоких доз, приводят к перманентной гиперферриемии, как следствие угнетению иммунитета, активизации условно-патогенных микроорганизмов, в сумме с местной воспалительной реакции вплоть до канцерогенеза в месте инъекции. (Oppenheimer S. и др., 1986, 2001, H.A. Трошин 2002, В.М. Чернов и др., 2004; Д.Н. Уразаев, A.A. Дельцов, 2013).
Аминокислотные хелаты железа гидролизуются и соответственно включаются в метаболизм медленнее других соединений, но не высвобождают свободных ионов железа (А.К. Egeli, T. Framstad, 1998, В.И. Дорожкин 1998).
Ферроаквакомплексы, стабилизированные протеинами, вызывают существенно меньшее раздражение желудочно-кишечного тракта, а вот использование их жидких лекарственных форм (в том числе для инъекций) ограничено недостаточными растворимостью и стабильностью (Brady, 1978, Pagella P.G. и др., 1984, Кремонези П. и др., 2004).
В последние годы ассортимент ферропрепаратов пополнился значительным количеством отечественных и зарубежных дженериков лекарственных средств и кормовых добавок, использование которых требует дополнительного фармакотоксикологического изучения и определения терапевтической эквивалентности.
Таким образом, проблема анемии требует продолжения изучения, разработки и изучения фармакологических свойств и показаний к применению новых ферропрепаратов, достижения их биосовместимости с млекопитающими.
Цели и задачи исследований. Целью настоящего исследования является научное и практическое обоснование разработки комплексных органических и хелатных препаратов железа, изучить их свойства и влияние на организм некоторых животных. В соответствии с поставленной целью определены задачи:
- разработать железосодержащие лекарственные средства ферро-квин, биожелезо, бажедин, биомос на основе декстана и декстрина железа;
- изучить физико-химические показатели препаратов железа;
- изучить фармако-токсикологические, биологические свойства железо-декстрановых и железодекстриновых препаратов на лабораторных животных;
- провести сравнительную оценку влияния ферро-квина, био-железа, ба-жедина, биомоса, феранимала, седимина на концентрацию железа в тканях, обмен веществ лабораторных животных;
- изучить применение железосодержащих препаратов при анемии животных и сопутствующих болезнях;
- разработать нормативную документацию по получению, применению и контролю качества на препараты железа.
Научная новизна. Впервые разработаны и экспериментально изучены ферропрепараты, представляющие собой железо(Ш)-декстриновые комплексы: ферро-квин (субстанция), ферро-квин для инъекций и ферро-квин сироп; комплексные препараты седимин и био-железо, а так же биомос и бажедин.
Впервые установлена терапевтическая эквивалентность трехвалентных форм ферропрепаратов, а так же смешанных двух и трехвалентных, на основе природного сырья для профилактики и лечения железодефицитной анемии у животных.
В работе представлены три патента на изобретения - №2280457 «Лекарственное средство для лечения анемий», № 234985 «Способ обогащения подкормки для пчел» и № 2338516 «Железосодержащее средство для профилактики и лечения анемии у животных».
Научно обоснованы и экспериментально подтверждены принципы получения новых железосодержащих лекарственных средств, их антианемическое действие и биологическая активность.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Разработанные ферропрепараты обладают выраженным фармакологическим действием, положительно влияют на эритро и гемопоэз. При применении в комплексной терапии незаразных болезней животных способствуют повышению основных иммунобиологических показателей, сокращению сроков выздоровления и повышению продуктивности животных.
На основании результатов исследований разработаны технические условия и технологические инструкции на препараты ферро-квин (СТО 9336-00126582716-06), биомос (ТУ 26-11-291-90), бажедин (ТУ 9336-002-26582716-95). Инструкции на препараты ферро-квин (инструкция от 18.10.2006), биомос (от 19 .07.1990 г), бажедин (наставление №13-5-2/458 от 10.11.1995, регистрационный номер 000322 - ОП), а так же показания к применению препаратов биожелезо, феранимал и седимин.
Создание препарата ферро-квин является приоритетным региональным инвестиционным проектом в номинации инновационные проекты Краснодарского края по итогам международного экономического форума Сочи-2005.
Положения, выносимые на защиту:
- получение и физико-химические свойства железосодержащих препаратов, нормативная документация на препараты;
- результаты изучения токсичности и фармакологических свойств разработанных препаратов;
- профилактическая и терапевтическая эффективность ферро-квина, ба-жедина, биомоса, биожелеза, феранимала, седимина при железодефицитной анемии и некоторых незаразных болезнях животных.
Степень достоверности и апробация результатов. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена на компьютере программой Microsoft Excel, включала в себя расчеты средних арифметических значений, коэффициента вариации и достоверности различия сравниваемых показателей с использованием критерия Стьюдента.
Результаты экспериментальных и клинических исследований представлены на: заседаниях Ученого Совета и научных конференциях факультета ветеринарной медицины ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ (Краснодар, 2003-2007 гг.) и ГНУ Краснодарского НИВИ Россельхозакадемии (2008 - 2013 гг.); на конкурсе Русских инноваций журнала Эксперт (Москва, 2005); международных экономических форумах: Сочи-2005, «Дни Краснодарского края в Германии», (Мюнхен, 2006); «Дни Краснодарского края в Австрии», (Вена, 2007); промышленной ярмарке Ганновермессе, (Ганновер, 2005); международных научно-практических конференциях: Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях, посвященной 60-летию ГНУ Краснодарского НИВИ (2006); «Новости научной мысли» (Днепропетровск, 2006); «Фундаментальные и прикладные исследования высшей школы» (Сингапур, 2007); Аграрная наука сельскому хозяйству (Барнаул, 2007); «Актуальные вопросы ветеринарной медицины, биологии и животноводства» (Троицк, 2007); «Агропромышленный ком-
плекс: состояние, проблемы, перспективы» (Пенза, 2007); Всероссийской научно - практической конференции «Актуальные проблемы функциональной и морфофункциональной диагностики болезней животных» (Новочеркасск, 2007); XV международном Московском ветеринарном конгрессе (Москва, 2007); «Разработка и внедрение в производство лекарственного средства для профилактики железодефицитной анемии» в 2006 году отмечены серебряной медалью выставки «Золотая осень» на ВВЦ, г. Москва, Дипломом международной выставки изобретений IENA 2007.
Публикации. Основные научные результаты, включенные в диссертацию, опубликованы в 44 печатных работах, в том числе 3 патентах на изобретение и 17 статьях в ведущих рецензируемых научных журналах.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 302 страницах, включает: введение - актуальность темы исследования, степень её разработанности, цели и задачи, научную новизну, теоретическую и практическую значимость работы, материалы и методы исследований, положения выносимые на защиту, степень достоверности и апробацию результатов; результаты собственных исследований, их обсуждение; заключение - выводы, предложения, список литературы, а так же приложения. Диссертационная работа содержит 95 таблиц. Список литературы включает 516 источников, в т. ч. 279 иностранных.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Работа выполнялась в лаборатории фармакологии ГНУ Краснодарского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии в соответствии с планом научно-исследовательских работ по заданию 08.04.04 «Разработать новые высокоэффективные средства профилактики и терапии массовых нарушений обмена веществ и других незаразных заболеваний сельскохозяйственных животных» per. номер 15070.3666026906.06.8. Исследования включали результаты работ по госконтакту № 2509 р/4899 от 17.06.04 в ООО «Биометаллика» при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере совместно с к.вет.н. A.B. Нечаевой и к.б.н. Т.Н. Ермаковой, которым автор выражает свою признательность.
Препараты ферро-квин, бажедин и биомос изготовлены в НПВП «Вет-фарм», г. Тимашевск Краснодарского края и на кафедре терапии и фармакологии Кубанского ГАУ, г. Краснодар. Препараты седимин, феранимал и биожелезо - фирмой А-Био, г. Москва.
Доклиническое и клиническое изучение проведено в соответствии с требованиями соответствующих «Руководства по экспериментальному изучению новых фармакологических веществ» и «Руководства по проведению клинических исследований новых лекарственных средств». Использовали здоровых половозрелых животных, прошедших 14-дневный карантин. Содержание экспериментальных животных соответствовало Санитарным правилам по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). Животные получали стандартную диету в соответствии с действующими нормами. Наряду с подопытными животными содержались контрольные животные. (Р.У. Хабриев с соавт., 2005). Методы исследований включали известные биохимические, клинические, токсикологические, фармакологические, морфологические, иммунологические, статистические и другие.
В экспериментальной части работы использовали 248 мышей, 298 крыс, 40 кроликов, 1425 свиней, 1236 крупного рогатого скота.
Токсичность, с учетом специфики лекарственных средств и кормовых добавок для животных, а так же выявления возможных побочных свойств, неблагоприятного действия и отдаленных последствий изучали в соответствии с «Методическими указаниями по определению токсических свойств препаратов, применяемых в ветеринарии и животноводстве», утвержденными ГУВ СССР (1991), а так же «Методическими рекомендациями по токсико-экологической оценке лекарственных средств, применяемых в ветеринарии», РАСХН (1998) и «Научно-методологическими аспектами исследования токсических свойств фармакологических лекарственных средств для животных» (Смирнов A.M., Дорожкин В.И., 2008).
Острую токсичность изучали с использованием грызунов, определяли переносимые, токсические и летальные дозы методом Кербера. За животными в
течении 2 недель вели непрерывное наблюдение, учитывали общее состояние, исследовали гематологические показатели, регистрировали сроки интоксикации, гибели и их непосредственные проявления в органах и тканях.
Изучение подострой токсичности ферро-квина проводили при перорапь-ном, подкожном, внутримышечном и внутрибрюшинном введении препаратов. Использовали терапевтическую дозу, и дозы эквивалентные соответственно 3-х кратной и 5-ти кратной терапевтической. Препараты для инъекций вводили внутрибрюшинно в дозе составляющей 1/50, 1/20 и 1/10 от дозы LD50.
Изучение хронической токсичности ферропрепаратов проводили на грызунах и продуктивных животных, на которых получен фармакологический эффект. При внутрибрюшинном введении в дозе составляющей 1/10 от дозы LD50. При введении препарата перорально, подкожно и внутримышечно использовали дозу эквивалентную 10-ти кратной терапевтической.
Эмбриотоксические и тератогенные свойства изучали по методике А.П. Шицковой и др. (1977), раннюю и позднюю резорбцию, общую эмбриональную смертность, выживаемость по формулам, предложенным A.M. Малашенко и И.К. Егоровым (1977). Аномалии скелета выявляли по методу Даусона (1984). Критериями оценки эмбрионального эффекта служили показатели гибели зародышей на пред- и постимплантационных стадиях развития, а тератогенного эффекта - наличие аномалий развития внутренних органов и скелета, уровень плодовитости, масса зародышей. Препараты вводили в дозе 5 инъекци-онно и 10 мл/кг массы перорально на 5 и 10 дни беременности подопытных животных, в периоды имплантации и органогенеза, соответственно.
Раздражающее и кожно-резорбтивное действие препаратов изучали на крысах и кроликах методом накожных аппликаций, а так же внутрикожных инъекций и пробирочным методом.
Иммунотоксичность исследовали по фагоцитарной активности макрофагов, активности лизосомальных мембранных ферментов, влияния препаратов на систему комплемента и на реакцию гиперчувствительности замедленного типа. Фагоцитарную активность макрофагов оценивали по изменению процента
фагоцитоза за 'Л часа, его индексу за 1 и 5 часов, а так же индексу завершенности фагоцитоза. Постановку реакции HCT-теста проводили стандартным общепринятым методом. Оценку степени влияния ферро-квина на систему комплемента производили с помощью гемолитического метода титрования сывороточного комплемента.
Влияние ферропрепаратов на РГЗТ. При постановке реакции, сенсибилизацию мышей осуществляли подкожным введением животным эритроцитов барана в дозе 1х107 клеток. На 5 сутки после сенсибилизации животные получали разрешающую дозу - 1x108 ЭБ в 0,05 мл физиологического раствора в подушечку задней лапы. В контрольную лапу вводили физиологический раствор в том же объеме. Местную воспалительную реакцию оценивали через 24 часа по разнице массы опытной и контрольной лап. Для каждой мыши вычисляли индекс реакции. Соответствующие лекарственные формы ферропрепаратов вводили орально и внутримышечно в десятикратной терапевтической дозе - 10 мл/кг массы тела. В первой группе животных препараты вводили за 1 час до сенсибилизации, во второй - за 1 час до разрешающей дозы и в третьей группе за 1 час до сенсибилизации и за 1 час до разрешающей дозы.
Мутагенную активность определяли методом учета доминантных летальных мутаций в зародышевых клетках мышей.
Канцерогенность оценивали методом метафазного анализа аберраций (изменения структуры) хромосом в клетках костного мозга млекопитающих.
Фармакокинетику и остаточные количества изучали по содержанию железа в тканях и биологических жидкостях фотометрическим методом.
Ветеринарно-санитарную экспертизу продукции животноводства на фоне ферротерапии проводили по соответствующему руководству.
Фармацевтический анализ проводили по ГФ РФ (VIII - XII изданий ) и рекомендациям ВГНКИ, резорбцию препаратов из места инъекции определяли по изданию фармакопеи Великобритании 2001 года.
Клиническая оценка фармакологических свойств включала внутреннее и парентеральное применение лекарственных форм разработанных ферропрепа-
ратов с целью профилактики и лечения железодефицитной анемии у животных с учетом заболеваемости и падежа, сохранности животных, их продуктивности, воспроизводительных показателей и качества животноводческой продукции.
В опытах регистрировали данные клинических и лабораторных исследований. Учитывали показатели белкового, углеводного, липидного, макро и микроэлементного обмена.
Группы животных комплектовали по принципу аналогов, с учетом породы, пола, массы, возраста, условий содержания и кормления. Предварительные опыты проводились в условиях клиники факультета ветеринарной медицины, а производственные испытания в условиях учхоза Кубань и на животноводческих объектах аграрных предприятий Краснодарского края.
Профилактическую эффективность ферропрепаратов при железодефицитной анемии изучали на поросятах, которым в опыте в 3-х дневном возрасте, вводили феранимал или ферро-квин в дозе 1,0 мл, седимин 2 мл, а в контроле -препараты аналоги - уреоферран и ферроглюкин в дозе 1,5 мл, в отрицаленьном контроле стерильный физиологический раствор в той же дозе, однократно, внутримышечно в область бедра.
До опыта, в 21 и 60 дневном возрасте поросят взвешивали, в 2-х, 5, 15, 30 и 60 дневном возрасте брали кровь для гематологических и биохимических исследований; определяли содержание гемоглобина, подсчитывали количество эритроцитов, лейкоцитов, цветовой показатель крови, СОЭ и лейкоформулу. В сыворотке крови определяли содержание общего белка, глюкозы, железа, ферменты печени.
Терапевтическую эффективность ферропрепаратов изучали на больных железодефицитной анемией, которым в 10-х дневном возрасте, внутрь давали ферро-квин и препарат-аналог - биожелезо, животным третьей группы применяли перорально сульфат железа, животные четвертой группы ферропрепарара-тов не получали.
Профилактическую эффективность ферро-квина при анемии у супоросных и лактирующих свиней определяли в опыте на свиноматках за месяц до и в те- И -
чении месяца после опороса. В опыте животным давали ежедневно внутрь препараты железа в форме ферро-квина или сульфата железа, животные третьей группы дополнительных ферропрепаратов не получали.
При гипотрофии поросят препараты применяли в трехнедельном возрасте, внутрь с кормом, учитывали основные показатели крови и обмена веществ, сохранность и сроки восстановления биологических показателей общепринятыми методами.
Влияние ферропрепаратов на обмен веществ, здоровье и продуктивность телят и коров изучали при одно (двух кратном за 30 и 15 дней до отела) инъекционном применении седимина, ферро-квина или ежедневном за 30 дней до отела внутреннем биожелеза и бажедина коровам.
3. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 3.1. ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРРОПРЕПАРАТОВ
Для разработки препаратов использовали действующие и вспомогательные вещества, соответствующие требованиям технологической документации; изготавливали лекарственные средства и кормовые добавки в лабораторных и производственных условиях по фармакопейным методам, изложенным в соответствующих общих и частных статьях.
Физико-химические свойства разработанных ферропрепаратов изучали с учетом их компонентов, а так же лекарственной формы, по фармакопейным методам и НД Департамента ветеринарии - «ветеринарные препараты, показатели качества и безопасности». Сформулировали основные показатели для ферропрепаратов: низкая токсичность, нейтральность, стойкость в широком диапазоне рН, иметь лиганд с высокой степенью сродства к железу, который, должен быстро биологически утилизироваться в обмене веществ.
В качестве научной концепции получения стабильных in vitro и in vivo средств предложена трехкомпонентная модель ферропрепаратов. Схематично формулу железо(Ш)-декстрино-протеинатов, в виде ферроаквакомплексов,
можно выразить как Ре(Н10)63+ • ЯО . ЯР, где 110 - первичный органический комплексообразователь, например декстрин, а ЯР - защитный хелатор, например белок или в виде Ре3+. ЯО . ЯР. Аналогично для двухвалентного железа по формуле Ре2+. ЯО . ЯР.
Таблица 1 - Физико-химическая характеристика препаратов
№ Наименование Валент- Количество Лекарственная
ность железа, % форма
железа
1 Ферро-квин 3+ 1-48 Порошок
2 Бажедин 2+, 3+ 1-7 Порошок
3 Биомос 2+, 3+ 0,05-1 Паста
4 Феранимал 3+ 7,5 Раствор
5 Седимин 3+ 2 Раствор
6 Био-железо 3+ 5 Раствор
Для реализации гипотезы, руководствуясь составленной нами классификацией ферропрепаратов, изготовили протеиновые формы трехвалентных ферро-препаратов, в частности декстрана и декстрина. В качестве протеина использовали нативные, частично или полностью гидролизованные белки животного или растительного происхождения, такие как альбумин, казеин, коллаген и т.д.
По итогам скрининга из числа синтезированных для дальнейших исследований был отобран комплекс трехвалентного железа с декстрином и частично гидролизованным коллагеном, ферро-квин.
Соединение представлено в водорастворимой форме, обеспечивающей получение 1-15%-ного раствора при комнатной температуре и нейтральном значении рН среды. Ферро-квин может быть обезвожен, а впоследствии растворен в воде. Лекарственные формы представлены в виде 7,5% препарата для инъекций, 1% сиропа для внутреннего применения, а так же субстанции, содержащей до 48% трехвалентного железа.
Комплекс трехвалентного хлорида железа конденсированный экстрактом дуба натурального происхождения - биомос, а так же модифицированный с растительными добавками бентонит - товарное название бажедин. Кроме того,
в исследованиях использовали препараты феранимал, седимин и биожелезо, фирмы А-Био, г.Москва. Физико-химические характеристики полученных препаратов представлены в таблице 1.
3.2. ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Ферроквин представляет собой новую субстанцию и изготовленные на её основе лекарственные формы, а препараты бажедин, био-железо, биомос, седимин, феранимал, а так же препараты контроля - урсоферран, ферроглюкин являются лекарственными формами на основе известных лекарственных веществ (хлорида, декстрана и декстрина железа), в связи с чем токсикологические исследования ферроквина проведены в полоном объеме, а остальных, воспроизведенных препаратов, в сокращенном объеме.
Острую токсичность изучали отдельно для внутренних форм при пероральном применении, для инъекционных - при внутримышечном, подкожном и внутрибрюшинном. В первой серии опытов при пероральном способе введения препаратов ферроквин, бажедин, биомос и биожелезо в дозах 0,1-0,2 (мышам) и 1,0-4,0 (крысам) не обнаружено какого-либо токсического действия. С увеличением дозы ферроквина для мышей до 0,3 , для крыс до 5 г на животное при внутреннем применении в течение 3-4 часов отмечались первичные клинические признаки интоксикации, гибели животных не наблюдалось в течение всего периода наблюдения. Первичное клиническое проявление токсического действия препарата проявлялось единичными тетаническими судорогами слабой степени, угнетением, снижением двигательной активности. Умеренная степень интоксикации, проявляемая соответственно для крыс в дозе 30 мл/кг массы тела и для мышей в дозе 20 мл/кг массы тела характеризовалась мышечным тетанусом, который через 4060 мин сменялся общим угнетением. Выраженная клиника интоксикации наблюдалась у мышей в дозе 30 мл/кг. Множественные спастические сокращения мышц, непрекращающийся тетанус в течение 2-3 часов, спазм
желудка, напряжение брюшной стенки, в дальнейшем угнетение. Общее угнетение и снижение двигательной активности у животных в ответ на введение сохранялось в течение 72 часов. У крыс признаки интоксикации отсутствовали при внутреннем введении ферроквина в дозе до 1875 мг железа на кг. Клиника отравления установлена при однократной даче 6 мл препарата на крысу.
Во второй серии опытов изучили острую токсичность инъекционных препаратов ферроквина, феранимала и седимина при внутримышечном и подкожном введении. Установлено, что однократная инъекция в максимально допустимых дозах не вызывает гибели животных, клиническая картина отравления слабо выражена. Применение препаратов в дозах до 1125 и 1875 мг железа на кг соответственно, не проявлялось клиникой интоксикации. Подкожное введение ферроквина в дозе до 2625 мг железа на кг не отражалось отрицательно на состоянии крыс. У мышей отмечены признаки первичной интоксикации при инъекции железа в дозе 2250 мг на кг массы тела.
Патоморфологическое изучение по окончании эксперимента не выявило нарушений в структурной организации внутренних органов.
Препараты по степени токсичности согласно ГОСТ 12.1.007-76 относится к IV классу опасности - малоопасные вещества.
В третьей серии токсикометрической оценки ферро-квин, вводили внут-рибрюшинно в объеме для белых мышей до 1,0 мл, для белых крыс до 6,0 мл; установили среднелетальную дозу, составившую 1ЛЭ5о для крыс 17,67 мл/кг=1325 мг железа на кг и 1Л)5о для мышей 15,5 мл/кг = 1162 мг железа на кг массы. Для белых мышей МПД 12,0 мл/кг , 1ЛЭюо-20,0 мл/кг. Для белых крыс МПД - 13,0 мл/кг, УЗ,„0-22,0 мл/кг.
Клинические признаки острого отравления ферро-квином у лабораторных животных при внутрибрюшинном введении препарата сходны с предыдущими опытами. Патолого-анатомическая картина вскрытия павших животных показала гиперемию тонкого и толстого отдела кишечника, мелкие одиночные кровоизлияния на брыжейке. Смерть наступала в результате остановки сердца.
Желудочки сердца и предсердия наполнены несвернувшейся кровью, в грудной полости - геморрагический экссудат.
Учитывая результаты изучения острой токсичности и результаты определения МПД ферро-квина, установлена тест-доза на безвредность - 0,10 мл (вну-трибрюшинно) на мышь массой тела 18-20 грамм.
Изучение подострой токсичности ферро-квина и бажедина при перорапь-ном, феранимала и седимина при подкожном, внутримышечном, внутрибрю-шинном введении в течение 10 дней в терапевтической дозе, и дозах эквивалентных соответственно 3-х кратной и 5-ти кратной терапевтической, а так же при внутрибрюшинном введении в дозе составляющей 1/50, 1/20 и 1/10 от дозы 1Л}50 показало, что многократное введение этих препаратов не вызывает существенных изменений в состоянии животных: поведение, груминг, аппетит, частота дыхания у животных опытных групп не отличались от контроля.
Хроническую токсичность изучали при пероральном, подкожном, внутримышечном, внутрибрюшинном введении препаратов ферроквин, феранимал, седимин, бажедин, био-железо и биомос в течение 14 дней. В результате изучения полиорганной недостаточности установлено, что коэффициенты массы внутренних органов крыс (моргаиа/ мкрысы х 1000), существенно не отличались от контроля. При исследовании крови опытных животных не отмечено достоверных изменений в морфологическом составе крови и биохимических показателях. Установлено, что при длительном внутрибрюшинном введении феррокви-на снижается количество эритроцитов и гемоглобина на 5-7% и увеличивается билирубин на 15-18%. Длительное применение сопровождаются также на 810% активируются аминотрансферазы, повышаются на 5-10% концентрации креатинина и мочевины в крови, что говорит о напряженном функционировании печени и выделительной системы, однако все вышеуказанные изменения не превышают показатели физиологической нормы. Это согласуется с данными изучения хронической токсичности сахарозного комплекса железа индуцировавшего при внутривенном введении повышение в плазме крови уровня щелоч-
ной фосфатазы и аланин - аминотрансферазы, а также повышение концентрации белка в моче у животных, получавших высокие дозы препарата.
Ввиду отсутствия смертности животных в опытных группах рассчитать коэффициент кумуляции не представляется возможным.
В хроническом опыте в лечебно-профилактических дозах изученные препараты железа не оказывают токсического эффекта, существенно не влияют на органную структуру, на белковый, липидный и углеводный обмены веществ.
Эмбриотоксическое и тератогенное действие изучали с учетом плодовитости крыс. В контроле в количество плодов на самку в среднем от 9,9+0,4, а при применении ферро-квина в дозе 5 мл/кг на 5 и 10 дни беременности 9,7+0,6 и 9,7+0,4. В группе ферро-квина в дозе 10 мл/кг массы в те же сроки 9,8+0,5 и 9,6+0,6 соответственно. Крысята от самок в опыте не отличались от контрольных. Морфологическими исследованиями не выявлено аномалий развития органов и скелета плодов в опытных группах.
Местнораздражающее, кожно-резорбтивное и аллергизирущее действие изучали в отношении ферроквина, бажедина, био-железо и биомоса; установлено, что их однократная аппликация (от 0,020 до 0,10 мл/см2) на кожу кроликов не вызывает её повреждения, эритемы или отеков. Аппликация не вызывала местную реакцию в виде десквамации, аллергической экземы и дерматита.
Изучая раздражающие свойства препаратов при внутрикожном введении установили, что после внутривенного введения 1% раствора трипанового синего в дозе 1 мл/кг массы тела кролика ферро-квин в форме 7,5%-ного раствора проявляет слабое раздражающее действие длительностью до 3 часов.
Визуальная оценка состояния конъюнктивы, роговицы и век глаз кроликов показала, что вызывает слабое раздражение конъюнктивы спустя 1 час после закапывания ферро-квина, которое проходило уже к 2-му часу, что характеризует его слабораздражающие свойства при наружном применении.
При изучении кожно-резорбтивного действия на кожные покровы мышей и крыс установлено, что аппликации ферро-квина, бажедина, биомоса и биоже-
леза (20-ти кратные) не вызывали гибели животных, не нарушали целостности кожи на месте нанесения, не влияли на жизнедеятельность животных.
Изучая аллергизирующее действие ферро-квина, бажедина, био-железа и биомоса установлено, что двадцатикратная аппликация препаратов не вызывала явлений сенсибилизации организма подопытных животных.
Иммунотоксические свойства включали исследования влияния ферропрепаратов на фагоцитарную активность макрофагов перитонеального экссудата мышей показали что они не оказывают негативного влияния на фагоцитарную активность макрофагов (% фагоцитоза по сравнению с контролем достоверно не отличается). Кроме того, при применении ферро-квина в превосходящей дозе наблюдается тенденция к активации переваривающей способности фагоцитов, повышая индекс завершенности фагоцитоза на 1-2%. Данные НСТ - теста, свидетельствуют о том, что ферро-квин существенно не влияет на количество НСТ-положительных нейтрофилов. Оценку степени влияния на систему комплемента изучили на морских свинках с помощью гемолитического метода титрования сывороточного комплемента. Активность комплемента в опыте в дозах ферро-квина 5 и 10 мл/кг массы животных существенно не отличалась от животных, которым препараты не вводили и была ниже показателей животных обработанных левамизолом.
Изучение параметров мутагенности и канцерогенности ферропрепаратов особенно актуально с учетом существующего риска возникновения новообразований при их инъекциях. Для оценки мутагенных свойств ферро-квина учитывали постимплантационную смертность. В опыте данные смертности эмбрионов и количества живых эмбрионов на одну самку при применении ферро-квина в 3 фазу сперматогенеза (зрелые спермии, самки оплодотворенные непосредственно после введения ферро-квина самцам), во 2 фазу сперматогенеза (поздние сперматиды, самки оплодотворенные через неделю после введения ферро-квина самцам) и в 1 фазу сперматогенеза (ранние сперматиды, самки оплодотворенные через 2 недели после введения ферро-квина самцам) не отличаются от данных группы животных не получавших ферропрепараты. Для фер-
ро-квина - сиропа и препарата для парентерального применения методом мета-фазного анализа аберраций хромосом в клетках костного мозга лабораторных животных, установили, что в опытных и контрольных группах не наблюдалось существенного (более чем десятикратного) увеличения количества клеток со структурными нарушениями хромосом: разрывами, транслокациями, дицентри-ками и кольцевыми хромосомами. Выявлено отсутствие канцерогенной и мутагенной активности при применении ферроквина в дозе 10ТО в остром эксперименте, что указывает на отсутствие цитогенетического действия.
3.3. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТОВ
Изучая влияние на эритро и гемопоэз на модели экспериментальной же-лезодефицитной анемии у крыс и поросят сосунов с использованием биожелеза, биомоса и бажедина, для внутреннего применения и феранимала, седимина, ферроквина для инъекций. Установили выраженное антианемическое действие при внутреннем применении в дозе 10 мг железа/кг в течении 30 дней, либо разовом инъекционном применении в дозе 40-75 мг железа /кг массы.
Фармакокинетику ферро-квина для инъекций, феранимала и седимина изучали при их внутримышечном, подкожном и внутрибрюшинном способах введения, а ферроквина, бажедина, биомоса и био-железа, соответственно при их внутреннем применении.
Инъекционно ферро-квин вводили в дозе 1 мл/кг массы, что соответствовало 75 мг трехвалентного железа, феранимап и седимин в дозах рекомендуемых производителем (1-2 мл голову). Внутренние препараты в дозе 50 мг/кг железа. В таблице 2 отражена динамика количества железа в тканях.
После внутримышечного введения седимина содержание железа в крови увеличилось сразу до 30 мкг железа на г ткани, достигло максимума к третьему часу у ферроквина (до 62 мкг железа на г ткани). Оставалось на высоком уровне в течение суток у всех препаратов (до 25 мкг железа на г), а к третьему дню значительно уменьшилось. На пятый день было минимальным и к седьмому
дню железо уже не обнаруживалось. В печени железо было обнаружено к третьему часу эксперимента, где его концентрация была ниже чем в крови на 55%, что свидетельствует об активной абсорбции железа другими тканями, в частности кроветворными. Высокий уровень экзогенного железа на протяжении исследования с первого часа и до пяти суток после инъекции введения препарата был обнаружен в костном мозге. Максимум концентрации этого металла в костном мозге обнаружен на первые - третьи сутки эксперимента, когда его содержание было стабильно высоким на уровне 46 - 28 мкг железа на г ткани.
Наибольшее содержание железа было в мышцах (от 74 мкг железа на г сразу после введения, до 29 мкг железа на г на третьи сутки). Вместе с тем к 7 -9 суткам экзогенные количества железа в мышцах установлены не были. В содержимом толстого отдела кишечника на протяжении эксперимента препарат обнаружен не был. Это свидетельствует о том, что изученные ферропрепараты не выводятся через желудочно-кишечный тракт. С третьего по шестой часы небольшое количество железа (от 4 до 19 мкг/г) было обнаружено в почках. Таблица 2. Из общего количества железа 23,8% его было обнаружено в крови, около 13,2 % в печени и 28% в костном мозге. Мышцы содержали максимальное количество железа - примерно 32,5%, почки - минимальное - 2,5%.
Такое распределение железа характерно для устойчивых комплексов. Использование протеина повысило стабильность железосодержащего комплекса in vivo и улучшило показатели фармакодинамики препарата. В отличие от же-лезо-сорбитолового комплекса, утилизирующегося до 60% печенью, значительная часть железа из изученных препаратов (до 84% для ферро-квина) обнаружена в костном мозге, крови и мышцах.
При интраперитонеальном введении ферро-квина в крови содержание железа увеличилось до максимальных значений (67 мкг железа на г) сразу после введения препарата. В течение суток было стабильно высоким (до 44-62 мкг железа на г). К третьему дню незначительно уменьшилось, а к пятому дню железо уже не обнаруживалось.
Таблица 2 - Содержание железа в тканях крыс (п=3б) посте внутреннего введения ферропрепаратов в дозе 1 мл/кг массы'
Биосуострат Препарат Содержание железа препарата (мкг/г ткани) через, часов Содержание железа препарата (мкг/г ткани) через, суток
1 л 3 6 12 18 1 5 7 9
Ферро-квин 20,4=1,12 48,3±2,16* 37,7±2,0б 40,2±2,17 37,4=2,07 34,7+1,89 22,9=1,22 2,0=0,15 0 0
Кровь Бажедин 16,5±0,15 53,6±2,74 33,0±1,69 37,1±1,89 29,9+1,51 28,8+1,47 12,4+0,93 7,2±0,37 0 0
Биожелезо 19,8±0,04* 40,6±1,95 20,8±1,10 27,0±1,30 25,0±1.44 28,1+1,35 21.8±1,05 4,2±0,21 0 0
Ферро-квин 0 20±1.0б 23.Ш.22 20=1,06 13,7+0,72 17,9+0,94 9,5=0,51 0 0 0
Печень Бажедин 0 9,5±0,43 22,4± 1,05 21,б±1,02 11,1±0,52 10,2+0,49 7,3+0,33 0 0 0
Биожелезо 0 3,2±0,14 17,3±0,76 27,8±1.23 21,2±0,95 19,4=0,86 14,6+0,64 0 0 0
Ферро-квин 0 0 3,1±0,17 9,3±0,51 3,0±0,17 5,1=0,28 1,0±09 0 0 0
Почки Бажедин 0 0 1,1±06 7.2+0.39 5,1+0,28 8,2+0,44 7,3=0,39 0 0 0
Биожелезо 0 0 0 5,2+0,30 7.1=0.39 12,2+0,67 9,4+0,51 0 0 0
Ферро-квин 0 0 6,1+0,33 3,1±0,17 0 0 0 0 0 0
Мышцы Бажедин 0 0 8,2+0,44 5,2±0,28 0 0 0 0 0 0
Биожелезо 0 0 12,2=0,67 7,2±0,39 0 0 0 0 0 0
Содержимое толстого кишечника Ферро-квин 109.1±5.94 91.4±4.99 31,6±1,72 19.fel.07 17,2+0,94 14,3±0,78 8,3+0,44 0 0 0
Бажедин 62,8±3,21 74,2±3,78 55,6±2,84 26,8*1,39 9,3+0,47 11,3+0,58 5,2+0,26 0 0 0
Биожелезо 96,9±5,29 73,5±3,89 26,5=1,44 35,0±1,89 22,2=1,22 21,4+1,17 12,5+0,67 0 0 0
Костный Ферро-квин 17,3±0,88 32,6±1,55* 50,б±2,45* 36,1+1,75 31,3±1,55 42,8=2,10 48,9±2,35 24,5±1,20 0 0
мозг Бажедин 26,5±1,24 28,4+1,29 55Д±2,57 47,4+1,19* 54,5+2,57 62,2=2,91 60,3±2,76 19,4=0,99 0 0
(бедренная кость) Биожелезо 9,2=0,51 23.Ы.22 68,3±3,72 59,7+2,22* 57,6+3,14 65,3±3,56 54,1±2,89 21,4=1,17 0 0
Данные приведены за вычетом концентрации эндогенного железа в ткани * Р<0,05
В печени железо было обнаружено в течении часа после введения препарата (до 8 мкг железа на г), к третьему часу эксперимента существенно увеличилось (до 27 мкг железа на г) и оставалось на высоком уровне ещё три часа. К двенадцатому часу наметилось снижение его количества (до 20 мкг железа на г), а к двадцать четвертому содержание железа в печени было приблизительно вдвое меньше максимального уровня отмеченного к шестому часу. В печени железа содержалось примерно в три раза меньше чем в крови, что свидетельствует об активной абсорбции железа другими тканями (в частности кроветворными), в значительной мере минуя печень. Стабильно высокий, сопоставимый с кровью, уровень экзогенного железа на протяжении исследования с первого часа и до пяти суток после внутрибрюшинного введения препарата был обнаружен в костном мозге. Максимум концентрации обнаружен к третьему часу эксперимента, когда содержание было стабильно высоким на уровне 5671 мкг/г. Распределение железа, введенного внутрибрюшинно: 43,6% его было обнаружено в крови, около 14 % в печени и 34,3% в костном мозге. Почки содержали около 7% железа.
При подкожном введении ферропрапатов содержание железа в крови увеличилось к третьему часу, достигло максимума к двенадцатому и оставалось на высоком уровне в течении суток, к третьему дню уменьшилось вдвое, к пятому было минимальным и к седьмому уже не обнаруживалось. В печени концентрация железа была примерно вдвое ниже чем в крови, что свидетельствует о его абсорбции другими тканями, в частности органами кроветворения. Стабильно высокий уровень экзогенного железа на протяжении исследования с первого часа и до пяти суток после подкожного введения препарата был обнаружен в костном мозге. Максимум концентрации этого металла в костном мозге обнаружен на первые - третьи сутки эксперимента, когда его содержание было стабильно высоким на уровне 56 - 52 мкг железа на г ткани. Соотношение подкожно введенного железа: 44,2% его было обнаружено в крови, около 17% в печени и 34% в костном мозге. Мышцы и почки содержали минимальное количество железа - примерно 5%.
При внутреннем применении ферроквина, бажедина, био-железа и био-моса в содержимом толстого отдела кишечника установлено наибольшее количество экзогенного железа через один час после начала опыта (96-109 мкг железа на г ткани). На протяжении трех суток этот показатель уменьшился почти в двадцать раз до минимального значения 5-12 мкг железа на г ткани. С шестого по двенадцатый часы опыта небольшие количества железа (3-12 мкг железа на г ткани) обнаруживались в мышцах и до трех суток в почках. Содержание железа достигло максимума в крови и печени к двадцать четвертому часу эксперимента до 40 и 37 мкг железа на г для ферроквина и бажедина, соответственно. Стабильно высокий уровень экзогенного железа на протяжении исследования с первого часа и до пяти суток после перорального введения биожелеза обнаружен в костном мозге (от 65 до 68 мкг железа на г ткани). Суммируя данные внутреннего применения ферропрепаратов выявляем, что 79,9 % железа было в крови и костном мозге, около 18% в печени и почках. Мышцы абсорбировали до 2 % железа.
Остаточные количества ферропрепаратов по данным проведенных опытов по внутреннему и инъекционному применению изучаемых препаратов через 3 суток после их введения (при 5-ти дневном курсе применения) определяются во всех исследуемых органах и биологических жидкостях. На 7 сутки после введения препаратов экзогенное железо отсутствует во всех органах, тканях и жидкостях организма подопытных животных.
По данным изучения фармакокинетики и фармакодинамики ферропрепаратов при различных способах введения, в наибольшей концентрации они содержатся в крови и костном мозге, элиминируются преимущественно в печени. Препараты быстро всасываются и включаются в метаболизм, в связи с чем в период после 72 часов после их введения экзогенное железо в свободном виде в организме практически не присутствует.
Влияние ферропрепаратов на качество мясопродуктов проводили на кроликах с массой тела 2,7-3,0 кг и поросятах в возрасте 60 - 70 дней. В результате ветеринарно-санитарной экспертизы мясопродуктов, полученных от животных
убитых по истечении 7 дней после внутреннего и 14 дней после инъекционного применения препаратов железа, установлено отсутствие отрицательного влияния ферротерапии на качество продуктов животного происхождения.
3.4. ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРРОПРЕПАРАТОВ В ВЕТЕРИНАРИИ
Профилактическую эффективность парентерального применения ферро-препаратов при алиментарной железодефицитной анемии изучили в опытах на поросятах в возрасте 1 - 60 дней. У подопытных поросят уровень гемоглобина повышался до 15 дня жизни, в группе ферро-квина до 92,5 г/л, феранимала до 115,3, ферроглюкина до 98,5 г/л. У животных контрольной группы напротив, к пятидневному возрасту уровень гемоглобина возрастал, а к 15-ти дневному возрасту снижался до 78,8 г/л. С этим согласуется и увеличение количества эритроцитов, как относительно фоновых показателей, так и отрицательного контроля. Более высокие значения в 30 дневном возрасте установили в группах ферроглюкина и феранимала, количество эритроцитов составило 5,60±0,69 и 5,45±0,70 млн/мл. Цветовой показатель повышался к 15 дневному возрасту, в последующем был у подопытных животных около единицы, у отрицательного контроля до 0,73±0,11. Таблица 3.
К тридцатидневному возрасту гематологические показатели у поросят выровнялись, однако у подопытных животных из группы ферро-квина, уровень гемоглобина был несколько ниже относительно групп феранимала и ферроглюкина, но существенно выше чем в группе отрицательного контроля. Относительно высокий уровень гемоглобина и содержание эритроцитов у поросят из контрольной группы, связан, прежде всего, с обезвоживанием организма животных по причине заболеваемости диспепсией, что также подтверждает низкий цветовой показатель крови, повышенное содержание лейкоцитов и данные клинического исследования животных.
В период с 30 дней до 2-х месячного возраста, динамика роста количества гемоглобина и эритроцитов у подопытных животных сохранялась, наибо-
лее высокие показатели в группе ферро-квина. Наиболее существенные изменения в количественном и качественном составе лейкоцитов крови, наблюдали в группе, где применяли ферро-квин, что объясняется наличием в нем белка. Данные характеризовались абсолютным и относительным снижением количества лейкоцитов (лимфоцитов) по сравнению с фоном в 5 дневном возрасте и увеличением их количества (в пределах физиологических значений) на всем протяжение эксперимента. Начиная с 30-го дня жизни, у подопытных животных, четко прослеживалась тенденция снижения содержания гранулоцитов и увеличения агранулоцитов, показатели белой крови имели одинаковую тенденцию, как в опытных, так и в контрольных группах. В контрольной группе повышенное количество лейкоцитов, связанное с заболеваемостью животных.
Таблица 3 Влияние железосодержащих препаратов на состав крови поросят
группы день жизни Эритроциты, 10,2/л Гемоглобин, г/л Цветовой показатель Железо, мкмоль/л
фон (2-й день жизни) 2-й 3,56±0,45 83,6±6,1 0,95±0,15 14,2±1,29
Ферро-квин 5 3,63±0,30 86,4±2,3 1,08±0,10 17,7±4,16
15 3,70±0,29 92,5±1,9* 1,14±0,11 19,3±3,09
30 4,09±0,48 94,0±3,3* 1,13±0,08 26,9±1,65*
60 4,22±0,18 106,0±3,5 1,25±0,09 34,5±1,68
Феранимал 5 3,93±0,71 89,3±5,1 1,03±0,17 30,9±8,34
15 4,14±0,65 115,3±17,2 1,30±0,16 18,3±5,72
30 5,45±0,70 97,3±4,6* 1,08±0,07 33,0±5,13
60 5,48±0,76 96,0±15,1 1,07±0,05 28,5±1,41*
Ферроглю-кин 5 3,78±0,30 88,7±2,3* 1,08±0,09 16,1±1,83
15 3,86±0,52 98,5±12,7 1,16±0,10 18,7±0,05
30 5,60±0,69 97,0±2,1 1,01±0,03 28,5±6,78
60 4,97±0,55 89,3±12,2 0,89±0,06 32,9±1,51
Седимин 5 3,99±0,28 83,8±1,4 0,90±0,12 16,0±1,83
15 4,75±0,31 96,6±10,6 1,01±0,11 18,1±0,91*
30 5,08±0,22 99,0±2,2* 1,03±0,08 18,5±3,48
60 5,06±0,43 103,8±6,2 1,02±0,10 32,9±3,42
контроль (без прим. препаратов) 5 4,18±0,40 87,3±2,3 1,04±0,26 8,0±2,11
15 4,06±0,93 78,8±20,7 0,90±0,21 5,3±0,54
30 4,47±0,24 81,3±8,3 0,88±0,08 14,1±3,82
60 5,30±0,39 89,7±7,1 0,73±0,11 21,0±1,50
*- Р<0,05 , (п=60).
Влияние ферропрепаратов на биохимические показатели сыворотки крови выражалось в повышении содержания сывороточного железа (до 26,9±1,65 в группе ферроквина в 30 дней), оно было достоверно выше, относительно фона и отрицательного контроля (14,2±1,29 и 14,1±3,82). Наиболее высокие и стабильные показатели наблюдали в группе с феранималом (от 30,9±8,34 до 33,0±5,13), у животных групп ферро-квина и ферроглюкина, количество железа соответствовало. В месячном возрасте у поросят опытных групп уровень сывороточного железа был на приблизительно одинаковым, ококло 27-33 мкмоль/л, что почти в 2 раза превышало показатели группы отрицательного контроля.
Токсических явлений на фоне введения ферропрепаратов у поросят не отмечено, температура была в пределах физиологической нормы. Уже через 3-4 дня подопытные поросята были более активны, имели розовую окраску кожи, лучший аппетит, в отличии от поросят группы отрицательного контроля.
По приросту живой массы и сохранности лучшие результаты получены в группе ферро-квина (таблица 4). Более низкий среднесуточный прирост живой массы был в группах феранимала и ферроглюкина. В частности, при удовлетворительных хозяйственных условиях после применения ферро-квина получен дополнительный прирост массы тела в среднем 3,3 кг на одного поросенка, пало 4,2% поросят. Применение феранимала и ферроглюкина позволило увеличить прирост живой массы поросят на 3,2, 0,4 кг при сохранности 91,3 и 87,5% соответственно. Падеж поросят в контрольной группе составил в среднем 22,4% при заболеваемости трети поросят.
Терапевтическую эффективность ферропрепаратов изучали на поросятах в возрасте 9-11 дней, больных алиментарной анемией. После 10 дневного курса дачи препаратов, наиболее существенные изменения в крови наблюдали у поросят опытных групп. Отмечалась четкая тенденция к увеличению в крови содержания эритроцитов и гемоглобина. Наиболее ярко количество увеличивалось во группе биожелезо: к 20-му дню жизни (в 1,8 - 1,1 раза) и ферро-квин -на 52,8-14,2% соответственно. У животных, которым вводили сульфат железа, содержание эритроцитов увеличилось в 1,6 раза, гемоглобин повысился на
6,7%, но у трети этих животных в ответ на введение препарата наблюдался гастроэнтерит с диареей, в течение 5-7 дней.
К тридцатидневному возрасту, тенденция повышения содержание гемоглобина у подопытных животных сохраняется. Наиболее четко это прослеживается в группе ферро-квина, данный показатель превышает контроль на 29,9%.
Таблица 4 Профилактическое действие железосодержащих препаратов
группы Забо боле-вае-мост ь,% Сохранность, % Средняя масса головы в возрасте, дней. Среднесуточный прирост, г.
10 30 60 До 21 го дня жизни До 60 го дня жизни
Ферро-квин 16,7 95,8 2,64±0,1* 5,82±0,9 19,3±0,3 211,8±54,1 294,3±14,2
Фера-нимал 18,1 91,3 2,52±0,2 4,99±0,5 19,1±0,5* 164,0±28,3 293,8±7,8
Ферро-глюкин 29,1 87,5 2,56±0,1 4,78±0,8 15,9±0,3 150,5±34,7 244,5±7,1
Седи-мин 20,2 90,1 2,55±0,3 5,04±0,9 19,5±0,6 170,1±31,5 290,1 ±6,5
Контроль 31,7 78,6 2,58±0,1 4,61 ±0,6 14,3±0,4 159,5±33,2 218,8±20,1
*- Р<0,05
Количество эритроцитов напротив, снижается, однако данные изменения присущи высокой функциональной активности клеток и корригируют с высоким цветовым показателем крови. К 2-х месячному возрасту гематологические показатели стабилизируются, однако у подопытных животных групп (биожелезо и ферро-квин) содержание эритроцитов, гемоглобина и цветовой показатель крови в значительной степени превышает показатели интактных животных и группы сульфата железа. ' в
3.5. ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРРОПРЕПАРАТОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Влияние ферропрепаратов на гемопоэз у свиней изучали в опытах на супоросных и лактирующих свиноматках. При внутреннем применении препарата, содержащего 10 %-ный раствор железо-протеинового комплекса (группа 1 — опыт), супоросным свиноматкам в течении 30 дней до опороса и 30 дней после, в дозе 500 мг железа на голову, установлена его эффективность при железоде-фицитной анемии у беременных и лактирующих животных. В контрольных группах - второй (давали сульфат железа в той же дозе и те же сроки) и третьей (без дачи дополнительного железа) количество гемоглобина и содержание сывороточного железа было значительно ниже. Клиническое состояние животных к окончанию эксперимента не отличались от физиологических показателей, присущих здоровым животным. Введение в рацион препаратов железа способствовало повышению сохранности полученных от свиноматок поросят, уменьшению их заболеваемости и повышению темпов прироста их массы, таблица 5.
Таблица 5 - Влияние внутреннего применения свиноматкам ферропрепаратов
на количество, сохранность, заболеваемость и рост поросят (М±ш; п=36)
Наименова- Ферро-квин Сульфат Контроль
ние препа- (п=12) железа (п=12) (п=12)
рата Количество полученного приплода, голов
34 32 31
День жизни Масса поросенка, кг
1 1,16± 0,25 1,12 ±0,6 1,06±0,43
21 5,3± 0,60 4,9± 0,58 5,0± 0,75
30 8,6± 0,37 8,2± 0,64 7,9 ± 0,44
Сохранность поросят, %
21 89 85 82
30 82 78 76
Заболеваемость поросят, %
21 12 16 20
30 15 22 34
Для оценки влияния использования железосодержащих средств на крупный рогатый скот провели серии опытов на сухостойных коровах за месяц до
отела и полученных от них и интактных телятах. Ферропрепараты в качестве средства патогенетической терапии при внутренних болезнях животных изучили в опыте на телятах. Учитывая роль недостатка железа в патогенезе диспепсии у телят нами были применены препараты ферро-квин и урсоферран.
При внутреннем применении коровам в сухостойный период биожелеза и бажедина, за 30 дней до отела, изучили их влияние на обмен веществ коров. В ЗАО «Искра» Тимашевского района Краснодарского края подобрали 5 групп коров по 20 голов в каждой. Коровам 1-й группы давали биожелезо в дозе 0,1 мл/кг массы ежедневно. Коровам второй группы с кормом вводили бажедин в дозе 0,2 г/кг массы тела, ежедневно за 30 дней до отела. Животные третьей группы служили контролем, и никаких препаратов им не применяли. Применение биожелеза и бажедина способствовало увеличению количества эритроцитов на 2,7% и 11%; количества гемоглобина на 5,8 и 8,8 %. Так же соответственно до 70,68±2,41 и 73,49±3,21 г/л увеличилось количество общего белка (в контроле 64,32±1,45 г/л) и сывороточного железа 3,46±0,70, 3,58±0,39 и 3,33±0,23 мкмоль/л в группах биожелеза, бажедина и контрольной. Пероральная ферроте-рапия увеличивала бактерицидность крови на 14,4 %, фагоцитарную активность лейкоцитов крови на 8,3 %, фагоцитарную активность лейкоцитов молока на 17,4 %, фагоцитарный индекс лейкоцитов молока на 29 %, лизоцимную активность молока на 22,9 %.
Изучая действие препаратов седимин и ферроквин их вводили инъекцион-но, однократно, за 15 дней до отела. Этот срок введения определен нами экспериментально на лабораторных животных, с учетом более ранних исследований фармакодинамики и утилизации в гемопоэзе экзогенного железа. В данном случае это согласуется с известной информацией, что первые объективные результаты ферротерапии наблюдаются не ранее 10-15 дней после введения ферропре-паратов. Увеличилось на 7,5% содержание железа и составило в опытной группе 3,58±0,39 мкмоль/л. Инъекционное введение седимина и ферро-квина способствует активизации обменных процессов, и формирует резерв пластических и энергетических веществ для заверщения стельности и нормализации послеродо-
вого периода. Однократное, парентеральное применение ферро-квина коровам в сухостойный период, способствует повышению общего белка на 14,4%, альбуминов на 5,8%, у-глобулинов на 7,9%. Применение седимина и ферро-квина за 15 дней до отела благоприятно повлияло на коров в послеродовом периоде. Снизилось число задержание последа, в опытной группе у 5% животных, в контрольной - у 10% коров. Такое же число имели случаи субинволюции матки в подо-строй и острой форме (5% и 10% животных). Послеродовый эндометрит отмечен у 2-х коров (10%), в контроле у 30%. Мастит после отела в опытной группе был у 5% животных, в контроле у - 20%.
Влияние ферротерапии коров на течение заболевания и сроки выздоровления новорожденных телят (п=45) выразилось в снижении заболеваемости диспепсией. При использовании ферроквина на 33%, а седимина на 26%. Животные заболевали в среднем на четвертый и третий дни в группах опыта, в контроле на второй. На фоне применения ферроквина течение болезни было легким и средним в 66 и 34% случаев, а седимина - в 71 и 29 % соответственно. В контроле телята переболевали в тяжелой и средней формах болезни (54 и 46%).
В сериях опытов, в ЗАО «Дружба» Каневского района на 1 - 1,5 месячных телятах, массой 40 - 45 кг, сульфат железа, биомос или бажедин давали раз в сутки с кормом в дозе 5 мг/кг массы. Инъекционные препараты вводили внутримышечно однократно в дозе 10 мл - седимин и 5 мл ферроквин. При введении препаратов, на протяжении всего опыта, телята не проявляли беспокойство, имели хорошо развитое телосложение, без признаков исхудания, восприятие внешних раздражителей и поведенческие реакции не изменялись. Случаев осложнений не было. Препараты обладают выраженной терапевтической эффективностью при диспепсии телят, характеризующейся нормализацией минерального обмена, повышении количества гемоглобина и эритроцитов у телят.
Установлено влияние фармацевтической формы ферропрепаратов. Отмеченные в опыте уменьшение срока выздоровления телят на один день, а так же увеличение прироста живой массы телят мы связываем с активизацией гемопо-эза под воздействием препаратов железа. В группе животных отрицательного
контроля, за 30 дней опыта получен среднесуточный прирост массы тела 480 ± 18,3 г., при использовании сульфата железа 590 ± 13,9 и был выше на 109 г. В группах биожелеза и биомоса среднесуточный прирост массы превысил показатели контроля в 2, а группах седимина и ферроквина в 2,5 раза. Использование инъекционных препаратов седимина и ферроквина, связанное с меньшим количеством стрессов, способствовало незначительному, в сравнении с внутренним применением биожелеза и биомоса дополнительному приросту массы телят.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Разработаны состав и технологии новых ферропрепаратов с полисаха-ридными (декстрановыми, декстриновыми), аминокислотными и полимерными комплексообразователями - ферро-квин и его лекарственные формы, бажедин и биомос. Фармацевтический анализ физико-химических характеристик и биодоступности феранимала, ферроквина, седимина, биожелеза, биомоса и бажедина показал, что их терапевтическая эквивалентность определяется не валентностью, а природой и химизмом их комплексообразователей
2. В максимально переносимых дозах не вызывают гибели животных при внутреннем применении, при инъекционном - только при внутрибрюшинном. Ь05п ферроквина составила 1,3 - 1,5 г/кг в пересчете на железо. Относятся к малоопасным веществам.
3. Параметры хронической токсичности характеризуются отсутствием признаков полиорганной недостаточности. Коэффициенты массы внутренних органов крыс незначительно отличались от контроля. При длительном внутрибрюшинном введении ферроквина снижается количество эритроцитов на 5, гемоглобина на 7% , увеличивается концентрация билирубина на 15-18%, ами-нотрансферазы на 8-10%, повышается на 5-10% концентрации креатинина и мочевины в крови. Местнораздражающего и кожно-резорбтивного действия феранимала, ферроквина, седимина, биожелеза, биомоса и бажедина на кожу, слизистые оболочки глаза и желудочно-кишечного тракта не выявлено.
4. Эмбриотоксические и тератогенные свойства применения ферроквина и биожелеза, показали отсутствие существенных различий в плодовитости крыс опытных и контрольной групп. Среднее количество плодов на самку в контроле 9,9+0,4, в опыте (ферро-квин в дозе 5 мл/кг) на 5 и 10 дни беременности 9,7+0,6 и 9,7+0,4, в группе биожелезо (10 мл/кг) 9,9+0,7 и 9,8+0,5 соответственно.
5. Препараты не обладают иммунотосичностью, не оказывают негативного влияния на фагоцитарную активность макрофагов. При введении ферроквина в превосходящей дозе отмечено усиление переваривающей способности фагоцитов на 1,5%. Не выявлено значимого влияния на количество НСТ-положительных нейтрофилов и на гексозомонофосфатный шунт нейтрофилов. При повторных введениях не вызывают гиперчувствительности замедленного типа. Изучение мутагенной активности и канцерогенности ферро-квина во 2 фазе сперматогенеза количество живых эмбрионов отличалось от данных контроля незначительно. Постимплантационная гибель увеличивалась с ростом количества препарата с 6,8 % в контроле до 9,3 % в группе получавшей 1/2 ЬО50 ферро-квина для инъекций и до 33,9 % в группе циклофосфамида. Не наблюдалось существенного (более чем десятикратного) увеличения количества клеток с нарушениями структуры хромосом.
6. Фармакокинетика ферропрепаратов для внутреннего применения характеризовалась распределением до 79,9 % железа в крови и костном мозге и 18% в печени и почках. При внутримышечном применении феранимала, седи-мина и ферроквина их фармакокинетика максимум содержания железа был в мышцах к первому часу после введения препаратов, в крови и печени к третьему часу, где его количество линейно снижалось и было ниже чем в крови на 55%. При подкожном применении ферропрепаратов до 23,8% железа было обнаружено в крови, около 13,2 % в печени и 28% в костном мозге. Мышцы содержали максимальное количество железа - примерно 32,5%, почки - минимальное - 2,5%. При внутрибрюшинном применении 43,6% железа было обнаружено в крови, около 14 % в печени и 34,3% в костном мозге. Почки содержали около 7% железа. Остаточные количества железа из ферро-квина, феранима-
ла, седимина, биожелеза, биомоса и бажедина в изученных биологических субстратах на 7 - 9 сутки обнаружены не были. Ограничений на использование продукции животноводства на срок более 10 дней нет. Мясо соответствовало показателям доброкачественности, туши к 1-й категории.
7. На модели экспериментальной железодефицитной анемии установлено, что биожелезо, биомос и бажедин, для внутреннего применения и феранимал, седимин, ферроквин для инъекций обладают выраженным антианемическим действием в дозе 10 мг железа/кг в течении 30 дней, либо разовом инъекционном применении в дозе 40-75 мг железа /кг массы. При анемии поросят применение препаратов в дозе 50 мг/кг обеспечивает прирост количества гемоглобина до 11%, наиболее активно в группах биожелеза 0,7 г/л и бажедина 0,8 г/л в сутки и количества сывороточного железа до 30 - 39 мкмоль/л.
8. Профилактическое применение феранимала, ферроквина и седимина в свиноводстве обеспечивает предупреждение развития железодефицитной анемии при применении препаратов в дозах 1-2 мл на животное.
9. Применение ферропрепаратов супоросным и лактирующим свиноматкам в дозе 500 мг железа в течении 30 дней до и 30 дней после опороса способствует повышению количество гемоглобина на 30,1±2,45 г/л (ежедневный прирост составил 1,3 г/л для ферроквина, 0,46 г/л у биожелеза), сывороточного железа (до 32 мкмоль/л). В молоке свиноматок, которым назначали феранимал, ферроквин и седимин уровень железа был на 12 - 16% выше, чем в контроле и составил 7,5±0,37 - 8,3±0,36 мг/л (феранимал). Использование ферропрепаратов свиноматкам до опороса позволило получить дополнительно 3,3% приплода, на 8,4% увеличить среднюю массу новорожденного поросенка.
10. При гипотрофии поросят 3-4 недельного возраста использование биожелеза дало прирост количества эритроцитов с 3,84±0,19 до 6,34±0,09 млн./мл, среднесуточный прирост гемоглобина составил 1,5 г/л, для феранимала 32,4% и 1,4 г/л соответственно.
11. Применение коровам за месяц до отела с кормом биожелеза в дозе 0,1 мл/кг или бажедина в дозе 0,2 г/кг массы тела способствовало увеличению ко-
личества эритроцитов на 2,7% и 11%; количества гемоглобина на 5,8 и 8,8 %. До 70,68±2,41 и 73,49±3,21 г/л увеличилось количество общего белка (в контроле 64,32±1,45 г/л) и сывороточного железа 3,46±0,70, 3,58±0,39 и 3,33±0,23 мкмоль/л в группах биожелеза, бажедина и контрольной. Пероральная ферро-терапия увеличивала бактерицидность крови на 14,4 %, фагоцитарную активность лейкоцитов крови на 8,3 %, фагоцитарную активность лейкоцитов молока на 17,4 %, фагоцитарный индекс лейкоцитов молока на 29 %, лизоцимную активность молока на 22,9 %. Применение седимина коровам снизило заболеваемость телят на 36,6%, гастроэнтериты проявлялись на 2-3 дня позже, их продолжительность составила 2,5±2,1 дня, (5,5 дня в контроле). Назначение бажедина сухостойным коровам за 30 дней до отела уменьшает мертворожденность и заболеваемость телят на 20,4%, сокращает сроки переболевания желудочно-кишечными болезнями на 2 дня, заболевание протекает в более легкой форме.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Нормативная документация на железосодержащие препараты.
Экспериментальные данные токсичности и фармакологических свойств новых отечественных железосодержащих препаратов.
Для практического применения в качестве профилактических и лечебных средств в ветеринарии и животноводства рекомендуются препараты ферро-квин, бажедин, биомос, био-железо, феранимал и седимин для профилактики и лечения железодефицитной анемии у поросят; повышения воспроизводительной функции свиноматок и коров, а так же снижения послеродовой патологии (эндометритов и маститов); получения жизнеспособного приплода и повышения общей резистентности организма у сельскохозяйственных животных.
Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе на факультете ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО Кубанский ГАУ и в Центре повышения квалификации ветеринарных специалистов ГНУ Краснодарского НИВИ Россельхозакадемии.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Трошин, А.Н. Применение бажедина в животноводстве / А.Л.Буланкин, Н.А.Трошин, С.В. Симирников, А.Н.Трошин // Информационный листок. ЦНТИ. Краснодар. 339-92. 1992. С. 1-2
2. Трошин, А.Н. Применение препарат Биомос-ВЖ / А.Л.Буланкин, А.Н.Трошин, Н.А.Трошин., М.Т.Кацеба // Информационный листок. ЦНТИ. Краснодар. 75-94. 1994. С. 1-2
3. Трошин, А.Н. Задачи и проблемы ветеринарной фармации в России / А.Н.Трошин, Н.А.Трошин // «Актуальные проблемы болезней молодняка в современных условиях» Материалы Международной научно-практической конференции. Воронеж. 2002, С. 669 - 670
4. Трошин, А.Н. Патент на изобретение JV» 2280457 «Лекарственное средство для лечения анемий». RU Cl, А61КЗЗ/26, 2005. М., ФГУ ФИПС, Опубл. 27.07.2006 бюл. №21.
5. Трошин, А.Н. Хроническая токсичность железосодержащего препарата «ферро-квин» / А.Н. Трошин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск №1. - Краснодар: КГАУ, 2006. С. 206 -215.
6. Трошин, А.Н. Кожно-резорбтивное действие железосодержащего препарата ферро-квин / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ГНУ Краснодарского НИВИ, Символика. Краснодар. 2006. С. 78-81.
7. Трошин, А.Н. Раздражающее действие железосодержащего препарата ферро-квин сиропа / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева, В.И. Кровная //Там же. С. 81-82.
8. Трошин, А.Н. Эмбриотоксические и тератогенные свойства железосодержащего препарата ферро-квин / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Там же. С. 82-84.
9. Трошин, А.Н. Острая токсичность железосодержащего препарата «Ферро Квин» / А.Н. Трошин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск №2. - Краснодар: КГАУ, 2006. С. 134 - 145.
10. Трошин, А.Н. Иммунотоксичность железосодержащего препарата фер-ро-квин / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск № 4. - Краснодар: КГАУ, 2006. С. 136-145.
11. Трошин, А.Н. Анализ потребности и параметры разработки новых ферропрепаратов / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Материалы I Международной научно-практической конференции «Новости научной мысли»,- Днепропетровск, Наука и образование. 2006. Т. 6. С. 97-98
12. Трошин, А.Н. Сравнительная эффективность ферротерапии железодефицит-ной анемии у животных / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Там же. С. 93-95
13. Трошин, А.Н. Фармакопрофилактика алиментарной анемии поросят/А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Там же. С. 95-97
14. Трошин, А.Н. Биодоступность и перспективы ферро-протеинов в качестве источника железа при его дефиците / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин // Материалы Международной конференции «Фундаментальные и
прикладные исследования высшей школы». М. «Современные наукоемкие технологии» №3.2007. С. 31 - 32.
15. Трошии, А.Н. Инфекции на фоне ферротерапии железодефицита и возможные пути их предотвращения / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин //Тамже. С.37-38.
16. Трошин, А.Н. Железо-протеинат Ферро-квин для стимуляции гемопоэза у свиноматок / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин // Там же. С. 35 - 36.
17. Трошин, А.Н. Синтез железо-протеиновых комплексов как путь повышения эффективности и безопасности ферротерапии животных при же-лезодефицитиой анемии/ А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // СПб Ветеринарная практика. №1(36) 2007 С. 24-27.
18. Трошин, А.Н. Трошин А.Н., Нечаева A.B. Некоторые параметры оценки эффективности применения ферропрепаратов / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Материалы XV международного Московского ветеринарного конгресса. М., 2007. С. 180-181.
19. Трошин, А.Н. Лечение алиментарной анемии свиней железосодержащим препаратом ферро-квин / А.Н. Трошин, И.Н. Бессмертная, Е.А. Лысенко, A.B. Молоховская, Д.В. Стрельникова // Труды Кубанского гос. агроуниверситета. Выпуск 426 (454). - Краснодар: КубГАУ, 2007. - С. 6366.
20. Трошин, А.Н. Применение нового железосодержащего препарата ферро-квин для профилактики железодефицитной анемии у новорожденных поросят/А.Н. Трошин, И.Н. Бессмертная, Е.А. Лысенко, A.B. Молоховская, Д.В. Стрельникова // Там же. - С. 66-68.
21. Трошин, А.Н. Разработка лекарственных средств обладающих биологической активностью при железодефицитной анемии / А.Н. Трошин, И.Н. Бессмертная, Е.А. Лысенко, A.B. Молоховская, Д.В. Стрельникова // Там же. - С. 68-70.
22. Трошин, А.Н. Изучение фармакокинетики и остаточных количеств железосодержащего препарата «ферро-квин® сиропа» / А.Н. Трошин, Т.И. Ермакова // Аграрная наука сельскому хозяйству: сборник статей. В 3 Т. / II Международная научно-практическая конференция. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. Т. 2. С. 464-467.
23. Трошин, А.Н. Параметры фармакокинетики и остаточных количеств железосодержащего препарата «ферро-квин®» для подкожных инъекций [Электронный ресурс] / А.Н. Трошин, Т.И. Ермакова // Научный электронный журнал «Современный проблемы науки и образования». №3, 2007, 0420700037/0054 - Режим доступа: Nvww.scicncc-cducation.ru
24. Трошин, А.Н. Фармакокинетика ферро-квина для инъекций / А.Н. Трошин, Т.И. Ермакова, Н.В. Когденко, А.Н. Трошин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной медицины, биологии и животноводства». УГАВМ. Троицк 2007 г., С. 154-157.
25. Трошин, А.Н. Особенности фармакокинетики нового железосодержащего препарата ферро-квин / А.Н. Трошин, Т.И. Ермакова, Н.В. Когденко, H.A. Трошин // Там же. С. 157-161.
26. Трошин, А.Н. Изменение гематологических показателей организма при использовании различных форм и путей введения ферропрепаратов / А.Н. Трошин, Т.И. Ермакова, Н.В. Когденко, А.Н. Трошин // Материалы Всероссийской научно - практической конференции «Актуальные проблемы функциональной и морфофункциональной диагностики болезней животных» Новочеркасск. 2007 г. С. 41-43.
27. Трошин, А.Н. Ферропрофилактика железодефицитной анемии как фактор технологического стресса / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко, H.A. Трошин // Там же. С. 43-44.
28. Трошин, А.Н. Причины и результаты побочного действия железосодержащих препаратов / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко // Там же. С. 44-46.
29. Трошин, А.Н. Применение препарата ферро-квин для профилактики железодефицитной анемии у свиней / А.Н. Трошин // Ветеринарный врач. Казань. 2007 № 1 С. 44-47.
30. Трошин, А.Н. Внутренние и парентеральные ферропрепараты, история и классификация / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы. Пенза. ГСХА. 2007. С. 91-92
31. Трошин, А.Н. Варианты синтеза железодекстрана как фактор его терапевтической неэквивалентности. / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко // Там.же. С. 89-91
32. Трошин, А.Н. Недостаточное всасывание соединений железа в организме, проблемы и возможные решения / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко // Там же. С. 9394
33. Трошин, А.Н. Оральные препараты железа эффективны при железодефицитной анемии поросят / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко // Там же. С. 97-98
34. Трошин, А.Н. Препараты железа в медицине и ветеринарии вчера, сегодня и завтра [Электронный ресурс] / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко, A.B. Нечаева // Научный журнал КубГАУ, 2007, № 28(4) - Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/2007/04/pdf/05.pdf
35. Трошин, А.Н. Получение препарата и его профилактическая эффективность при железодефицитной анемии у животных [Электронный ресурс] / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Научный журнал КубГАУ, 2007, № 28(4) -Режим доступа: http://ei.kubagro.t-u/2007/04/pdf/06.pdf
36. Трошин, А.Н. Изучение мутагенной активности и канцерогенное™ железосодержащего препарата ферро-квин / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск № 10. - Краснодар: КГАУ, 2008. С. 138-142
37. Трошин, А.Н. Лечение железодефицитной анемии телят. / Трошин А.Н., Нечаева A.B. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск № 12. - Краснодар: КГАУ, 2008. С. 172-184.
38. Трошин, А.Н. Железосодержащее средство для профилактики и лечения анемии у животных / А.Н. Трошин, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин // Патент № 2338516 RU Cl, А61К31/047, М., ФГУ ФИПС, 2008. Опубликовано 20.11.2008 Бюл. №32
39. Трошин, А.Н. Способ обогащения подкормки для пчел / А.Н. Трошин, Н.В. Когденко, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин // Патент № 2349085. RU С1. А01К53/00 Опубликовано 20.03.2009 Бюл. № 8.
40. Трошин, А.Н. Инновационные подходы к лечению анемии / А.Н. Трошин, В.А. Антипов // Труды Кубанского государственного аграрного университета.- Серия: Ветеринарные науки № 1 (ч. 1).- Краснодар.-2009., С. 295 - 297.
41. Трошин, А.Н. Влияние ферро-квина на показатели обмена веществ поросят / A.B. Степика, A.B. Нечаева, А.Н. Трошин // «Актуальные проблемы современной ветеринарии», Материалы междунар. науч.-практ. конф., посвященной 65-летию ветеринарной науки Кубани/ Материалы международной научно-практической конференции ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ, 2011, часть 1, С. 8587.
42. Трошин, А.Н. Инновационные средства компенсации железодефицита у животных / В.А. Антипов, А.Н. Трошин, A.B. Степика, Р. Гимранов // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. // Сборник научных трудов 4-й международной научно-практической конференции. СКНИИЖ 2011, С. 42-46.
43. Трошин, А.Н. Перспективы использования железосодержащих руд при анемии животных / В.А. Антипов, А.Н. Трошин // Актуальные вопросы ветеринарной фармакологии и фармации: Материалы меж. науч.-практ. конф. - Краснодар, 2012. -С. 162-165
44. Трошин, А.Н. Сравнительная эффективность железодекстриновых и желез-опротеиновых комплексов при внутреннем применении при лечении анемии животных / А.Н. Трошин, A.B. Степика// Там же. С. 89-92.
Подписано в печать
17.05.2013 г. Бумага офсетная Печ.л. 2,3 Тираж 100 экз.
Формат А5 Оперативная печать Заказ № 4
Отпечатано в типографии ГНУ Краснодарского НИВИ Россельхозакадемии 350004, г. Краснодар, ул. 1-я Линия, 1
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора ветеринарных наук, Трошин, Андрей Николаевич, Краснодар
Российская академия сельскохозяйственных наук
Государственное научное учреждение Краснодарский научно-исследовательский ветеринарный институт
о о 2 013 5 і 4 0 7 <<на правах рукописи>>
ТРОШИН АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ
ФАРМАКОЛОГИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ ЖЕЛЕЗА В ВЕТЕРИНАРИИ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ
06.02.03 - ветеринарная фармакология с токсикологией
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук
Научный консультант: д.вет.н. профессор, член-корр. РАСХН Антипов Валерий Александрович
Краснодар-2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
стр.
1. ВВЕДЕНИЕ 4
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
2.1. Распространение железа в природе , его биологическая роль 10
2.2. Анемия животных 19
2.3. Применение ферропрепаратов в животноводстве и ветеринарии 27
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Источники и способы получения препаратов 63
3.2. Фармакотоксикологическое исследование препаратов 65
3.3. Экономическое и статистическое обоснование 79
4. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Получение и физико-химическая характеристика железосодержащих препаратов 81
4.2. Токсикологическая характеристика препаратов 95
4.2.1. Острая токсичность 96
4.2.2. Подострая и хроническая токсичность 107
4.2.3. Местнораздражающее и кожно-резорбтивное
действие 120
4.2.4. Аллергизирующее действие 127
4.2.5. Эмбриотоксические и тератогенные свойства 129
4.2.6. Иммунотоксичность 132
4.2.7. Изучение мутагенной активности и канцерогенности 138 4.3. Фармакологические свойства препаратов 144
4.3.1. Фармакокинетика 145
4.3.2. Изучение остаточных количеств 154
4.4. Фармацевтический анализ препаратов 158
4.5. Терапевтическая эквивалентность ферропрепаратов на модели алиментарной анемии 159
4.6. Санитарно-гигиеническая оценка продукции животноводства после применения ферропрепаратов 166
4.7. Применение железосодержащих лекарственных средств
в ветеринарии и животноводстве 168
4.7.1. Ферропрепараты бажедин, биомос, био-железо и ферро-квин для внутреннего применения 168
4.7.2. Ферропрепараты феранимал, седимин и ферро-квин для профилактики анемии 177
4.7.3. Профилактика и лечение анемии
супоросных и лактирующих свиноматок 188
4.7.4. Применение инъекционных и внутренних ферропрепаратов при гипотрофии поросят 199
4.7.5. Применение ферропрепаратов при незаразных болезнях крупного рогатого скота 204
4.7.5.1. Влияние ферропрепаратов на обмен веществ
у телят 204
4.7.5.2. Влияние ферропрепаратов на обмен веществ
у коров в сухостойный период 209
4.7.5.3. Влияние ферропрепаратов на развитие родовой и послеродовой патологии у коров 215
4.7.5.4. Ферропрофилактика сухостойных
коров для предупреждения болезней телят 219
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 232
6. ВЫВОДЫ 250
7. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 254
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 255 ПРИЛОЖЕНИЯ 302
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Существенным фактором, сдерживающим рост и развитие многих живых организмов, является дисбаланс обмена микроэлемента железа, вызываемый в основном его недостатком или избытком (Venn с соавт., 1947, А.П. Виноградов, 1952; А.И. Войнар , 1960; Аликаев В.А., 1968, Карелин А.И., 1975, 1983, Абрамов С.С., 1990, 2004, Шеуджен А.Х., 2004).
Изучение роли гипо и гиперферриемии в этиологии и патогенезе болезней способствовало значительному прогрессу в профилактике и лечении анемии и сопутствующих ей болезней животных (J. P. Мс Gowan, А. Chrichton, 1924; О.В. Мерзленко, 1998; В.В. Сазонова, 2007).
Использование биологически-активных средств, включающих макро и микроэлементные препараты, является одним из приоритетных направлений ветеринарной фармакологии, направленных на повышение сохранности и продуктивности животных (П.А. Власюк, 1966; B.C. Бузлама, М.И. Рецкий и др. 1978, В.Т. Самохин, 1982, А.Г.Шахов с соавт., 1995, М.И. Рабинович, 1997, В.М.Авилов, 1998; В.А. Антипов, 2001; Г.М.Бажов, А.И.Бараников, 2009; И.Д. Александров, 2013 и др.).
Активный прогресс фармакологической и фармацевтической науки в 20 веке способствовал появлению большого числа препаратов железа. Все железосодержащие средства можно разделить на натуральные и полученные синтетически. Последние соответственно классам химических соединений — оксиды, соли (органические и неорганические), а так же комплексные соединения. В их числе наиболее широко представлены аминокислотные
производные и ферроаквакомплексы с частично деполимеризованными углеводами - декстрин и дакстран железа. Неорганические соли железа предложены Pierre Blaud, 1832; Hart Е.В., 1929, но их применение часто сопровождается нарушением пищеварения и низкой усвояемостью. Теми же недостатками облажают и легко ионизирующиеся глюконат, лактат и другие.
Полисахаридные комплексы гидроксида железа (III) для инъекций (Binger, 1958, T.B. Полушина и др., 1974, A.B. Ариповский и др., 2001), применяемые для создания депо железа, приводят к перманентной гиперферриемии, как следствие угнетению иммунитета и развитию микроорганизмов, что в сумме с местной воспалительной реакции вплоть до канцерогенеза в месте инъекции. (Oppenheimer S. и др., 1986, 2001, H.A. Трошин 2002, В.М. Чернов и др., 2004; Д.Н. Уразаев, A.A. Дельцов, 2013).
Аминокислотные хелаты железа гидролизуются и соответственно включаются в метаболизм несколько медленнее других соединений, при этом не высвобождают свободных ионов железа (А.К. Egeli, T. Framstad, 1998, В.И. Дорожкин 1998).
Ферроаквакомплексы, стабилизированные протеинами, вызывают существенно меньшее раздражение (в том числе желудочно-кишечного тракта), а вот использование их жидких лекарственных форм (в том числе для инъекций) ограничено недостаточными растворимостью и стабильностью (Brady, 1978, Pagella P.G. и др., 1984, Кремонези П. и др., 2004).
В последние годы арсенал ферропрепаратов пополнился значительным количеством отечественных и зарубежных лекарственных средств и кормовых добавок, использование которых требует дополнительного изучения в плане всестороннего фармакотоксикологического эксперимента.
Таким образом, проблема анемии требует дальнейшего изучения, разработки и изучения фармакологических свойств и показаний к применению новых ферропрепаратов.
Цели и задачи исследований. Целью настоящего исследования является научное и практическое обоснование разработки комплексных органических и хелатных препаратов железа, изучить их свойства и влияние на организм некоторых животных. В соответствии с поставленной целью определены задачи:
- разработать железосодержащие лекарственные средства ферро-квин, бажедин, биомос, био-железо, на основе декстана и декстрина железа;
- изучить физико-химические показатели препаратов железа;
изучить фармако-токсикологические, биологические свойства железодекстрановых и железодекстриновых препаратов на лабораторных животных;
- провести сравнительную оценку влияния ферро-квина, био-железа, бажедина, биомоса, феранимала, седимина на концентрацию железа в тканях, обмен веществ лабораторных животных;
- изучить применение железосодержащих препаратов при анемии животных и сопутствующих болезнях;
- разработать нормативную документацию по получению, применению и контролю качества на препараты железа.
Научная новизна. Впервые разработаны и экспериментально изучены ферропрепараты, представляющие собой железо(Ш)-декстриновые комплексы: ферро-квин (субстанция), ферро-квин для инъекций и ферро-квин сироп; комплексные препараты седимин и био-железо, а так же кормовые добавки биомос и бажедин.
Впервые установлена терапевтическая эквивалентность трехвалентных форм ферропрепаратов, а так же смешанных двух и трехвалентных, на основе природного сырья для профилактики и лечения железодефицитной анемии у животных.
В результате выполнения работы научно обоснованы и экспериментально установлены принципы получения лекарственных средств, их антианемическое действие и биологическая активность.
В работе представлены три патента на изобретения - № 2280457 «Лекарственное средство для лечения анемий», № 234985 «Способ обогащения подкормки для пчел» и № 2338516 «Железосодержащее средство для профилактики и лечения анемии у животных».
Теоретическая и практическая значимость работы.
Разработанные ферропрепараты обладают выраженным фармакологическим действием, положительно влияют на эритро и гемопоэз. При применении в комплексной терапии незаразных болезней животных способствуют повышению основных иммунобиологических показателей, сокращению сроков выздоровления и повышению продуктивности животных.
На основании результатов исследований разработаны технические условия и технологические инструкции на препараты ферро-квин (СТО 9336001-26582716-06), биомос ВЖ (ТУ 26-11-291-90), бажедин (ТУ 9336-00226582716-95). Инструкции на препараты ферро-квин (инструкция от 18.10.2006), биомос ВЖ(от 19 .07.1990 г), бажедин (наставление №13-5-2/458 от 10.11.1995, регистрационный номер 000322 - ОП), а так же показания к применению препаратов био-железо с микроэлементами, феранимал и седимин.
Создание препарата ферро-квин является приоритетным региональным инвестиционным проектом в номинации инновационные проекты Краснодарского края по итогам международного экономического форума Сочи-2005.
Положения, выносимые на защиту:
- получение и физико-химические свойства железосодержащих препаратов, нормативная документация на препараты;
- результаты изучения токсичности и фармакологических свойств разработанных препаратов;
- профилактическая и лечебная эффективность ферро-квина, бажедина, биомоса, биожелеза, феранимала, седимина при железодефицитной анемии и некоторых незаразных болезнях животных.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 302 страницах и включает введение - актуальность темы исследования, степень её разработанности, цели и задачи, научную новизну, теоретическую и практическую значимость работы, методологию и методы исследований, положения выносимые на защиту, степень достоверности и апробацию результатов; результаты собственных исследований, их обсуждение; заключение - выводы, предложения, список литературы и приложения. Диссертационная работа проиллюстрирована 95 таблицами. Список литературы включает 516 источников, в том числе 279 на иностранных языках.
Статистическая обработка результатов проведена программой Microsoft Excel на компьютере «Intel Core i5». Достоверность оценивали методом парных сравнений, с использованием критерия Стъюдента (ГФ XI, 1991).
Апробация работы. Результаты экспериментальных и клинических исследований были представлены: на заседаниях Ученого Совета и научных конференциях факультета ветеринарной медицины ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ (Краснодар, 2003-2007 гг.); на конкурсе Русских инноваций журнала Эксперт (Москва, 2005); на международном экономическом форуме Сочи-2005, на промышленной ярмарке Ганновер Мессе, (Ганновер, 2005); на международной научно-практической конференции Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях, посвященной 60-летию ГНУ Краснодарского НИВИ (Краснодар, 2006); на I Международной научно-практической конференции «Новости научной мысли» (Днепропетровск, 2006); на международном экономическом форуме «Дни Краснодарского края в Германии», (Мюнхен, 2006); на международной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования высшей школы» (Сингапур,
2007); на международном экономическом форуме «Дни Краснодарского края в Китае», (Пекин, 2007); на II Международной научно-практической конференции Аграрная наука сельскому хозяйству (Барнаул, 2007); на международном экономическом форуме «Дни Краснодарского края в Австрии», (Вена, 2007); на международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной медицины, биологии и животноводства» (Троицк, 2007); на Всероссийской научно - практической конференции «Актуальные проблемы функциональной и морфофункциональной диагностики болезней животных» (Новочеркасск, 2007); на IV Международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы» (Пенза, 2007); на XV международном Московском ветеринарном конгрессе (Москва, 2007); «Разработка и внедрение в производство лекарственного средства для профилактики железодефицитной анемии» в 2006 г. отмечены серебряной медалью выставки «Золотая осень» на ВВЦ, г. Москва, представлены на научных конференциях и заслушаны в ГНУ Краснодарском НИВИ Россельхозакадемии (2008 - 2013 гг.)
Публикации. Основные научные результаты, включенные в диссертацию, опубликованы в 47 печатных работах, в том числе 3 патентах на изобретение и 17 статьях по списку ВАК в ведущих рецензируемых научных журналах.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Распространение железа в природе, его биологическая роль.
Железо широко распространено в природе, имеет военное, хозяйственное и медицинское значение. Упоминается ещё в ранних древнеегипетских папирусах, впоследствии в трудах средневековых основателей современной медицины и на сегодняшний день актуальность его изучения и применения только возрастает (Парацельс, 1533, Bryan С.Р., 1931).
Обозначают железо символом Fe (лат. ferrum). Химическая классификация относит железо к VIII группе периодической системы Д. И. Менделеева, порядковый номер 26. Молекулярная масса 55,85.
Биогеохимические данные указывают, что в земной коре содержание железа составляет около 4%, в метеоритах колеблется от 23 до 90%. По распространенности в земной коре оно занимает четвертое место после кислорода, кремния и алюминия (В.И.Вернадский, 1954; А.Х. Шеуджен, 2003, 2004; Геология СССР, 1949).
Соли двухвалентного, железа (ферросоли) в безводном состоянии бесцветны, а при наличии кристаллизационной воды или в растворенном состоянии имеют голубовато-зеленый цвет, диссоциируют с образованием
17 2+
ионов Fe .
Соли окисного, трехвалентного железа (феррисоли), окрашены в желто-бурый или красно-бурый цвет, например хлорное железо. В растворе соли Fe (III) диссоциируют с образованием ионов Fe3+. Растворы, в которых
присутствует железо в ионном виде имеют высокий окислительно-восстановительный потенциал.
В воде (в том числе биологических средах) без свободного кислорода
или других окислителей железо формирует устойчивее растворы и коллоиды
2+
ферро-аква-ионов Fe(H20)6 . При доступе кислорода ферро-аква-ионы окисляются до ферри-аква-ионов Fe(H20)6 . Дальнейшие гидролитические и полимеризационные реакции приводят к появлению многоядерных, менее и менее растворимых частиц трехвалентного железа (Бинеев Р.Г., Казаков Х.Ш., 1986, 1987, Crichton R.R. с соавт., 2001). В природных средах, в частности на поверхности рек и озер, характеризующихся высоким содержаним железа в воде, при активном воздействии кислорода воздуха формируются различные коллоидные комплексы трехвалентного железа. В их образоваании большую роль играют биогенные органические лиганды. Без доступа кислорода, в глубине водоемов, органические вещества редуцируют железо до двухвалентного состояния (Wu, Luther, 1996).
Организм животного содержит от 0,005 до 0,006% железа, что эквивалентно 36 г для организма крупного рогатого скота массой до 600 кг или 5 г для 100 кг свиньи (Георгиевский В.И. с соавт., 1970, 1979). Эти данные согласуются с показателями для человека - организм взрослого человека содержит в среднем 4—5 г Fe, из которых около 70% находится в составе гемоглобина, 5—10% - в составе миоглобина, 20—25% в виде резервного железа и не более 0,1% —в плазме крови (Ноздрюхина JI.P., 1977; Большая медицинская энциклопедия, 1978).
В живом организме соединения железа по назначению классифицируют как функциональные и запасные. По лакализации как внутри и внеклеточные. Внеклеточные включают лактоферрины и трансферрины. По наличию железопорфиринового комплекса различают гемовое, хромопротеиды, содержащие в своей молекуле (гем) и негемовое железо. Остальные формы железа организма негемовые. Включают ферритин, гемосидерин, трансферрин и другие. В.М.Ермоленко,
Н.Н.Филатова, (2004) приводят информацию, что в организме виде гемоглобина представлено до 60% железа, около 30% железа содержится в ферритине и около 9% его находится в миоглобине, белке, переносящем кислород в мышцах. Остальные количества до 1% железа представлены в ферментах, цитохромах, каталазе, пероксидазе и других.
Гемоглобин (hemoglobin, Hb, ferrohemoglobin), представляет собой сложный белок, относящийся к гемсодержащим хромопротеидам. Хорошо растворим в воде, нерастворим в органических растворителях (спирте, хлороформе, эфире). Содержит 4 субъединицы гема, координированные с пептидными цепями глобина (Muirhead, Perutz, 1963, Perutz, 1968, 1969). В массе молекулы гемоглобина гем и глобин имеют 4 и 96% соответственно.
Гем является железопротопорфирином, это комплекс протопорфирина с двухвалентным железом. В его центре находится железо, имеющее 2 координационные связи и 2 связи с замещением водорода с четырьмя атомами азота пиррол ьных ядер. Тот факт, что железо имеет координационное число шесть, две его валентности остаются неиспользованными, одна из них (пятая) связывает гем с глобином, а шестая используется для связи с транспортируемыми кислородом, углекислотой или другие лигандами.
Глобин является белком типа альбумина, содержащим 574 аминокислоты
-
Трошин, Андрей Николаевич
-
доктора ветеринарных наук
-
Краснодар, 2013
-
ВАК 06.02.03
- Обмен веществ и продуктивность свиней при применении закваски Леснова, лактоамиловарина и цеолитов
- Фармако-токсикологическая характеристика энтерина
- Продуктивность и биологические особенности свиней при использовании биостимуляторов
- Влияние полноценности кормления и использования йодистого крахмала при скрытых маститах на уровень естественной резистентности и продуктивность коров
- Влияние иммуностимуляторов витам и витстим на формирование мясной продуктивности у бычков красной степной и черно-пестрой пород
