Summary. In acute and subchronic experiments on laboratory animals (rats, mice, guinea pigs, rabbit) sets the parameters of the drug toxicity — nitroxoline. By the introduction of oral, intranasal, through the skin. Established that drug for acute toxicity criterion applies to moderately hazardous substances. It has weak cumulative activity weak irritant effect on skin and mucous membranes causing allergenic restructuring of the body. The Approximately Safe Level of Impact (ASLI) Nitroxoline in the air of the working area working area is 5 mg/m3.
Keywords: Nitroxoline, acute toxicity, stimulating effect, allergenic property, cumulative activity, Approximately Safe Level of Impact (ASLI).
Вступ. Інфекції нирок і сечових шляхів — у структурі нефрологічної патології посідають друге місце серед усіх інфекційних захворювань людини [1]. Для їхнього лікування, як правило, застосовують антибіотики і хіміопрепарати, зокрема уроантисептики [2]. Нині, незважаючи на великий вибір антимікробних засобів, як і раніше, до схеми лікування включають добре вивчене похідне хінолонової кислоти — нітроксолін, що діє за механізмом хелатування [3]. Препарат блокує функцію ферменту, зв’язуючи іони металів у ферментах мікроорганізмів, тим самим запобігаючи сполученню цих ферментів із специфічним субстратом. Це призводить до бактеріостатичного, бактерицидного і фунгіцидного ефекту. В субінгібуючих концентраціях у сечі нітроксолін як у вихідному стані, так і в глюкуронідній формі пригнічує фіксацію уропатогенної бактерії Escherichia coli в епітелії сечостатевого тракту. Нітроксолін ефективний щодо широкого спектра грам-позитивних, грамнегативних бактерій і грибів. Спектр його антибактеріальної та протигрибкової активності поширюється на більшість мікроорганізмів, що інфікують сечовивідні шляхи [4]. Нітроксолін випускається декількома хіміко-фармацевтичними підприємствами: ПАТ «Київський вітамінний завод» (м. Київ), ПАТ НВЦ «Борщагівський хіміко-фармацевтичний завод» (м. Київ), ПАТ «Технолог» та ПАТ «Вітаміни» (м. Умань, Черкаська область). Форма випуску — таблетки, вкриті плівковою оболонкою у дозі 0,05 г по 10 таблеток у блістері.
Мета роботи. Наукове обгрунтування орієнтовно безпечного рівня впливу (ОБРВ) нітроксоліну у повітрі робочої зони.
Матеріали і методи дослідження. Нітроксолін — 5-нітро-8-хінолінол. Синоніми: 5-НОК, Нібіол, 5-нітро-8-оксихінолін, Нітрокс, 5-Nitrox, 5-Nitroxine, Nibiol, Nitroquinolines, Noxin, Uritrol. CAS № 4008-48-4. Емпірична формула: С9Н6О3, структурна формула:
Молекулярна маса: 190,16. Температура плавлення: 182°С. Питома вага 1,549 г/см3 (за t 22°С). Легко розчинний у лугах та кислотах. Розчиняється у льодяній оцтовій кислоті, бензолі, ізоамілацетаті, ізоаміловому спирті. Слаборозчинний у 95% спирті. Малорозчинний у воді, розчинність за t 25°С становить 3,73 г/л препарату. Важко розчинний у хлороформі, в ацетоні.
За зовнішнім виглядом нітроксолін — це порошок від коричнево-жовтого до коричневого кольору. Агрегатний стан у повітрі робочої зони — аерозоль дезінтеграції. Ступінь чистоти препарату — 99%.
Токсикологічну оцінку нітроксоліну проводили згідно з методичними вказівками «Обгрунтування гранично допустимих концентрацій лікарських засобів у повітрі робочої зони і атмосферному повітрі населених місць» [5] та «Методическими рекомендациями к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [6].
Параметри гострої токсичності нітроксоліну при внутрішньошлунковому введенні встановлювали на статевозрілих безпородних білих щурах з масою тіла 200–220 г та білих безпородних мишах з масою тіла 20–24 г. Експериментальні групи включали по 6–10 особин кожна і складалися шляхом формування ранжувальних рядів за зростаючою масою тіла. Нітроксолін вводили у вигляді водної суспензії у дозах від 600 мг/кг до 1200 мг/кг.
Середньосмертельні дози (DL50) визначали при пероральному введенні у вигляді суспензій водного розчину та розраховували за методом Litchfild i Wilcoxon [7] LVan der Waerden [8].
Інгаляційну токсичність досліджували на білих щурах шляхом інтраназального введення розчину нітроксоліну різної концентрації.
Місцево-подразнювальну та шкірно-резорбтивну дію нітроксоліну вивчали “пробірочним методом” шляхом занурювання 2/3 хвоста білих щурів у водний розчин препарату згідно з “Методическими указаниями по оценке воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование ПДУ загрязнения кожи” [9].
Вивчення місцевого впливу нітроксоліну на слизові оболонки проводили шляхом внесення 50 мг препарату в кон'юнктивальний мішок ока кроля. Оцінку пошкожуючої дії здійснювали за класифікацією A. Majda i K. Chrusаielska [10].
Кумулятивну активність нітроксоліну вивчали за методом R.K. Lim et all [11].
Вивчення алергенної дії нітроксоліну проводили на мурчаках згідно з методичними вказівками [12]. Статистичну обробку отриманих даних проводили за В.Б. Прозоровським [13].
Результати та обговорення. Проведеними дослідженнями встановлено, що DL50 нітроксоліну при пероральному надходженні в організм білих щурів-самок становить 980 (852–1127) мг/кг, білих щурів самців — 835 мг/кг, білих мишей-самців — 660 мг/кг, що дозволяє віднести препарат до 3 класу небезпеки (речовини помірно небезпечні) згідно з ГОСТ 12.1.007-76. Міжвидова та статева чутливості слабо виражені. Клінічна картина гострого перорального отруєння характеризується симптомами ураження центральної нервової системи. Відразу після введення у тварин з’являється короткочасне збудження, після чого рухова активність знижується. Тварини залягають на живіт, реакція на зовнішні подразники слабка, дихання нечасте, спастичне. В подальшому спостерігаються судоми, горбовидна спина, ригідність хвоста. Загибель реєструється упродовж 1–3 доби. Середньоефективний час загибелі (ЕТ50) для білих щурів дорівнює 28 годин.
Після однократного інтраназального введення нітроксоліну білим щурам-самкам у дозі 390 мг/кг, що відповідало концентрації 2500 мг/м3, у тварин спостерігається адинамія та порушення ритму дихання. Загибелі тварин за весь період спостереження не відмічено.
Для визначення порогу гострої інгаляційної дії нітроксоліну інтраназально вводили до організму білих щурів-самок водні розчини препарату у дозах 23,4 мг/кг, 7,8 мг/кг та 2,6 мг/кг, що відповідало концентраціям у повітрі 706,8 мг/м3, 235,6 мг/м3 та 78,5 мг/м3.
Критеріями оцінки токсичного впливу на організм тварин були: загальний стан тварин, вміст гемоглобіну, еритроцитів, лейкоцитів у крові, зміни лейкоцитарної формули, активність АсАТ, АлАТ, білірубін, тимолова проба, лужна фосфатаза, загальний білок, сечовина, креатинін, хлориди (в сироватці крові), циркулюючі імунокомплекси (в сироватці крові), поведінкові реакції, СПП, тіопенталовий сон, морфологічні зміни у внутрішніх органах.
Загибелі піддослідних тварин та клінічних симптомів інтоксикації за винятком незначного зниження рухової активності упродовж 2–4 годин від початку експерименту не зареєстровано. Порогова концентрація нітроксоліну (Limac) при однократному інгаляційному впливові встановлена на рівні 706,8 мг/м3 за показником тривалість тіопенталового сну.
Внесення 50 мг нітроксоліну у кон’юнктивальний мішок ока кроля викликало слабку подразнювальну дію: виділення 1 бал за класифікацією A. Mayda i K. Chrusаielska [9].
Десятиразове занурювання хвостів білих мишей у ненасичений водний розчин нітроксоліну упродовж 2 годин не викликало загибелі тварин, змін на шкірі та видимих ознак гострої інтоксикації.
Для визначення кумулятивної активності нітроксолін вводили білим щурам-самкам у вигляді водного розчину починаючи з 0,1 DL50 (98,0 мг/кг) і вище шляхом збільшення дози в 1,5 раза кожні 4 доби. Всього було проведено 22 введення. Загибель тварин спостерігали, починаючи з 12 доби. В клінічній картині отруєння з 10 доби мали місце: адинамія, підвищена реакція на зовнішні подразники, горбовидна спина, ригідність хвоста. Сумарна DL50 становила 4900 мг/кг. Коефіцієнт кумуляції 5,0 (речовина зі слабовираженою кумулятивною активністю).
Досліджуючи алергенні властивості встановлено: нітроксолін викликає алергенну перебудову організму, що підтверджується позитивними шкірними пробами та змінами показників клітинного і гуморального імунітету.
На підставі встановлених параметрів токсикометрії, і використовуючи формули кореляційної регресії №№ 23-24 методичних вказівок [5] та № 10 методичних вказівок [6], розраховано ОБРВ нітроксоліну в повітрі робочої зони на рівні 5,0 мг/м3. Гігієнічний норматив допустимого вмісту нітроксоліну затверджено МОЗ України.
Висновки
1. Нітроксолін за параметрами гострої токсичності відноситься до речовин помірно небезпечних (3 клас небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76). Не володіє шкірно-резорбтивною та місцево-подразнювальною дією при нанесенні на шкіру, Проявляє алергенні властивості та слабку кумулятивну активність. Викликає слабкий подразнювальний ефект при попаданні на слизові оболонки.
2. Обґрунтовано і затверджено МОЗ України ОБУВ нітроксоліну в повітрі робочої зони на рівні 5,0 мг/м3, аерозоль, з позначкою «А».
Література
1. Ермоленко В.М. Инфекция мочевых путей и ее лечение в возрастном аспекте / В.М. Ермоленко, Н.Н. Филатова, А.В. Малкоч // Лечащий врач/ — 2012. — № 8.
2. Kurt G Naber. Review of the literature and individual patients’ data meta-analysis on efficacy and tolerance of nitroxoline in the treatment of uncomplicated urinary tract infections / Kurt G Naber, Hiltrud Niggemann, Gisela Stein // BMC Infectious Diseases. — 2014. — V 14. — P. 628.
3. A. Sobke. The urinary antibiotic 5-nitro-8-hydroxyquinoline (nitroxoline) reduces the formation and induces the dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilms by chelation of iron and zinc [Electron. resource] / A. Sobke, M. Klinger, D. Hermann // Amer. Soc. Microbiol. — 2012. — Access mode: http://aac.asm.org/content/56/11/6021.full?sid = 1694a84e-7fa1-4d7b-b652-0065c9501597.
4. C. Pelletier. Roles of divalent cation and pH in mechanism of action of nitroxoline against Escherichia coli strains / C. Pelletier, P. Prognon, Bourlioux // Antimicrobial agents and chemotherapy. — 1995. — V — 39, № 3. — P. 707–713.
5. МВ по обгрунтуванню гранично допустимих концентрацій лікарських засобів у повітрі робочої зони і атмосферному повітрі населених місць. [затв. МОЗ України 21.10.2005, № 544]. — К., 2005. — 19 с.
6. МУ по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия вредных веществ в воздухе рабочей зоны. [утв. МЗ СССР от 04.11.1985, № 4000 — 85]. — М., 1985. — 34 с.
7. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта / М.Л. Беленький. — Л., 1963. — С. 152.
8. Van der Waerder B.Z. Wirksankeits und Konzetrations. Bestimungdurch tierversuche / B.Z. Van der Waerder. Arch exp Path, 1940 Bd., V. 195. — P. 389–412.
9. Методические указания по оценке воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование ПДУ загрязнения кожи. — М., 1979. — 12 с.
10. Maida A. Medicine Pracy / A. Maida, K Chrusаiеlska — 1965. — V. XXX1V. — P. 321–396.
11. Lim R.K. A method for the evaluation of cumulation and tolerance by the determination of acute and subchronic median effective doses / R.K. Lim, K.G. Rink, H.G. Glass, E.A. Soaje-Echague Arch. Intern. Pharm. Ther, 1961 ; 130 : 336-52.
12. Статистическая обработка результатов фармакологических исследований / В.Б. Прозоровский // Психофармакология и биологическая наркология. — 2007. — Т 7, № 3–4. — С. 2090–2120.
13. Дослідження імунотоксичної дії потенційно небезпечних хімічних речовин при їх гігієнічній регламентації: методичні рекомендації МР 8.1.4.104-2003 [Затв. МОЗ України 25.07.2003] — К., 2003. — 30 с.
REFERENCES
1. Ermolenko V.M. Infekciya mochevykh putej i ee lechenie v vozrastnom aspekte / V.M. Ermolenko, N.N. Filatova, A.V. Malkoch // Lechaschij vrach/ — 2012. — № 8.
2. Kurt G Naber. Review of the literature and individual patients’ data meta-analysis on efficacy and tolerance of nitroxoline in the treatment of uncomplicated urinary tract infections / Kurt G Naber, Hiltrud Niggemann, Gisela Stein // BMC Infectious Diseases. — 2014. — V 14. — P. 628.
3. A. Sobke. The urinary antibiotic 5-nitro-8-hydroxyquinoline (nitroxoline) reduces the formation and induces the dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilms by chelation of iron and zinc [Electron. resource] / A. Sobke, M. Klinger, D. Hermann // Amer. Soc. Microbiol. — 2012. — Access mode: http://aac.asm.org/content/56/11/6021.full?sid = 1694a84e-7fa1-4d7b-b652-0065c9501597.
4. C. Pelletier. Roles of divalent cation and pH in mechanism of action of nitroxoline against Escherichia coli strains / C. Pelletier, P. Prognon, Bourlioux // Antimicrobial agents and chemotherapy. — 1995. — V — 39, № 3. — P. 707–713.
5. MV po obhruntuvannyu hranychno dopustymykh koncentracij likars'kykh zasobiv u povitri robochoi zony i atmosfernomu povitri naselenykh misc'. [zatv. MOZ Ukrainy 21.10.2005, № 544]. — K., 2005. — 19 s.
6. MU po ustanovleniyu orientirovochnykh bezopasnykh urovnej vozdejstviya vrednykh veschestv v vozdukhe rabochej zony. [utv. MZ SSSR ot 04.11.1985, № 4000 — 85]. — M., 1985. — 34 s.
7. Belen'kij M.L. Elementy kolichestvennoj ocenki farmakologicheskogo effekta / M.L. Belen'kij. — L., 1963. — S. 152.
8. Van der Waerder B.Z. Wirksankeits und Konzetrations. Bestimungdurch tierversuche / B.Z. Van der Waerder. Arch exp Path, 1940 Bd., V. 195. — P. 389–412.
9. Metodicheskie ukazaniya po ocenke vozdejstviya vrednykh khimicheskikh soedinenij na kozhnye pokrovy i obosnovanie PDU zagryazneniya kozhi. — M., 1979. — 12 s.
10. Maida A. Medicine Pracy / A. Maida, K Chrusаiеlska — 1965. — V. XXX1V. — P. 321–396.
11. Lim R.K. A method for the evaluation of cumulation and tolerance by the determination of acute and subchronic median effective doses / R.K. Lim, K.G. Rink, H.G. Glass, E.A. Soaje-Echague Arch. Intern. Pharm. Ther, 1961 ; 130 : 336-52.
12. Statisticheskaya obrabotka rezul'tatov farmakologicheskikh issledovanij / V.B. Prozorovskij // Psikhofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya. — 2007. — T 7, № 3–4. — S. 2090–2120.
13. Doslidzhennya imunotoksychnoi dii potencijno nebezpechnykh khimichnykh rechovyn pry ikh hihiyenichnij rehlamentacii: metodychni rekomendacii MR 8.1.4.104-2003 [Zatv. MOZ Ukrainy 25.07.2003] — K., 2003. — 30 s.
Надійшла до редакції 19.04.2016 р.