К вопросу о токсичности препаратов на основе наноселена

Помимо этого, селену принадлежат важные метаболические функции. Он участвует в поддержании иммунной системы [14, 20, 22, 24, 29], улучшает подвижность сперматозоидов [15], активирует гормоны щи- товидной железы [16, 21], а также играет значительную роль в профилактике раковых заболеваний [12, 13, 17, 23, 25, 27].

Однако, помимо этих положительный функций в организме, селен в дозах, чуть более превышающих терапевтические, вызывает токсичность [19]. Сочетание введенной дозы и химической формы селена играет фундаментальную роль в определении его токсичности [14, 20].

Нижним пределом содержания селена в корме, при котором наступают явления селеноза, считают 3– 4 мг/кг корма. Концентрация 5 мг/кг является токсичной. При 8 мг/кг Se отмечаются тяжелые повреждения, а при 10 мг/кг, например, цыплята уже не вылупляются [11]. Смертельная доза селенитов составляет 0,59–10 мг/кг массы тела [1].

Для более лучшего усвоения селена, снижения его токсичности разрабатывается большое количество новых селенсодержащих препаратов.

Известен комплексный поливитаминный препарат, регулирующий метаболические процессы и снижающий частоту проявления селенового дефицита в организме животных, в том числе птиц, содержащий селен и масляный растворитель, при этом он содержит в своем составе селен в виде натрия селенита, ретинола ацетат в качестве витамина А, а масляным растворителем является масло кукурузных зародышей [5].

Существует препарат, содержащий селенит натрия и витамин Е, который с успехом используется для профилактики послеродовых заболеваний у крупного рогатого скота [28].

Недостатком данных препаратов является их неудовлетворительная усвояемость из-за большого размера частиц селена, а также высокая токсичность.

Для направленной доставки в органы – мишени лекарственных веществ, а следовательно, для снижения токсического действия веществ на весь организм активно изучают нанотехнологии. В биомедицине особый интерес представляют комплексные препараты на основе наночастиц химических элементов и органических полимеров – стабилизаторов (матриц) – нанокомпозитные препараты. Необходимо отметить, что малый размер частиц обусловливает их новые свойства [18, 26].

Так, наносредство, на основе наномолекулярного селенопротеина, обладает выраженным иммуно-тропным и метаболическим действием. Средство представляет собой наномолекулярную селенопротеиновую матрицу, содержащую селен [9]. Но в полученном средстве не сам селен является наноразмерным, а наномолекула селенопротеина.

Для направленного действия селена в поврежденные органы, ткани и клетки, для безопасного восполнения этого элемента в организме и, следовательно, для снижения его токсического действия на организм в целом во время синтеза наноселена используют различные стабилизаторы и матрицы.

Так, в качестве азотсодержащих полимеров могут быть использованы: поливинилпирролидон, желатин, хитозан и другие азотсодержащие полимеры, способные стабилизировать наночастицы нульвалентного селена [6]. В качестве матрицы-носителя используется бычий сывороточный альбумин (BSA) [30]. Cтабилизированные белком наночастицы селена с размерами 20–60 нм полностью сохраняют спектр биологической активности ионного селена: стимулируют синтез селенсодержащих ферментов, но при этом в несколько раз менее токсичны, чем селенит натрия [30].

В качестве белковой матрицы для препаратов, содержащих наноселен, используют и белок сыворотки молока – лактоферрин [4]. Однако надо заметить, что белок молока является аллергеном.

В Иркутском институте химии СО РАН им. А.Е. Фаворского был синтезирован новый комплексный препарат, содержащий в своем составе полисахарид лиственницы сибирской – арабиногалактан (используется в качестве матрицы-носителя) и селен в наноразмерном состоянии.

Цель. Изучить токсичность нового нанокомпозитного препарата селена (арабиногалактан+селен).

Материалы и методы исследования. Исследования проводили согласно Руководству по экспериментальному (доклиническому) исследованию новых фармакологических веществ [8], с соблюдением правил работы с экспериментальными животными (Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных – приложение к Приказу МЗ СССР от 12.08.1977 г., №755; Хельсинская декларация всемирной медицинской ассоциации, 2000 г.). Исследования проведены на 60 мышах (30 самцов, 30 самок), массой 20–22 г, выращиваемых в виварии Научно-исследовательского противочумного института Сибири и Дальнего Востока. Животные были разделены на 6 групп. Все животные получали препараты peros, первые 6 ч после дачи препарата за животными вели непрерывное наблюдение. Животные первой группы получали селенит натрия (токсическая доза селенита натрия) в дозе 4,56 мг Se/кг – контрольная группа, животные второй группы получали 9,12мг Se/кг, животные третей группы – 9,50 мг Se/кг. Исследуемый препарат давали начиная с дозы 9,12 мг Se/кг и далее увеличивали дозу в 2 раза, т.е. 4-я группа – наноселен в дозе, эквивалентной по содержанию селена в препарате селенита натрия (9,12 мг Se/кг); 5-я группа – наноселен (20 мг Se/ кг); 6-я группа – наноселен (40 мг Se/кг). За животными вели наблюдение 14 дней.

Результаты исследования. Результаты изучения токсичности исследуемого препарата на мышах представлены в таблице. Изучаемый композитный препарат (арабиногалактан + наноселен) в дозе 9,12 мг

Se/кг не вызвал смерть ни одной мышки; в дозе 20 мг Se/кг – все мыши опытной группы остались живы; доза 40 мг Se/кг также не явилась летальной для животных. Препарат сравнения, селенит натрия, вызывает 100 %-ю гибель мышей в дозе 9,50 мг Se/кг.

Острая токсичность наноселена и селенита натрия

Действительно, полученные нами данные свидетельствуют о более низкой токсичности наноселена и схожи с данными отечественных и зарубежных коллег. Так, на кафедре терапии и фармакологии Ставропольского государственного аграрного университета было установлено, что при внутрибрюшинном введении препарата наноселена LD 50 мышей составляет 32,9 ± 0,3 мг/кг. Для сравнения, соответствующий показатель для селенита натрия – 10 мг/кг [10].

В патенте [6] токсичность препаратов на основе наноселена на разных полимерах определяется следующим образом (мг Se/ кг): для азотсодержащего полимера поливинилпирролидона LD 50 – 25,38, а LD 100 – 44,18; для желатина LD 50 – 17,31, а LD 100 – 36,15; для хитозана LD 50 – 22,73, а LD 100 – 39,93; токсичность препарата сравнения – селенита натрия – составила LD 50 – 5,13, а LD 100 – 9,23.

Китайские исследователи доказали, что LD 50 для наноселена (БСА) составила 113,0 мг Se/кг, в то время как LD 50 селенита натрия – 15,7 мг Se/кг [30]. Таким образом, острая токсичность селена в нанораз-мерной форме в 7 раз ниже селенита натрия на основе дозы селена.

Летальная доза органического селена в форме метилселеноцистеина – 27,5 мг Se/ кг (вызывает 100%-ю гибель мышей при пероральном введении). Однако наноселен (БСА) в дозе 36 мг Se/ кг вызывает гибель только 10 % мышей и 70 % мышей в дозе 150 мг Se/ кг [30].

Выводы. Из вышесказанного следует, что на токсичность наноселена в организме большое влияние оказывает природа матрицы-носителя – белок, полисахарид или азотсодержащее основание, а также пути введения. Но тем не менее значительно снижена токсичность селена, когда он представлен в наноразмер-ном состоянии.