АНТИДОТНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АНТИЦИАНА ПО СРАВНЕНИЮ С НИТРИТОМ НАТРИЯ, ТИОСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ И КОМБИНАЦИЕЙ АНТИЦИАНА И ТИОСУЛЬФАТА НАТРИЯ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ЦИАНИДАМИ

Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины

В настоящее время цианистые соединения широко применяют в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве, поэтому не исключена возможность отравления при их производстве, транспортировке и использовании. Отравление также может наступить в случае употребления в пищу некоторых видов растений, семян, ягод, содержащих цианогенные гликозиды.

Высокая токсичность и быстрое развитие интоксикации под влиянием цианидов обусловлены ингибированием ключевого фермента дыхательной цепи митохондрий-цитохромоксидазы, в результате чего происходит снижение утилизации кислорода в организме и развивается тканевая гипоксия [1—4].

Среди современных средств антидотной терапии, предложенных для лечения отравлений цианистыми соединениями (серусодержащие соединения, соединения кобальта, акцепторы водорода и электронов), ведущее место занимают метгемоглобинобразователи. Однако имеются работы, свидетельствующие о том, что нитрит натрия, амилнитрит, пропилнитрит, метиленовый синий обладают недостаточной эффективностью и рядом других существенных недостатков, которые значительно затрудняют их применение на фоне развившейся клинической картины интоксикации [5]. Поэтому поиск и изучение механизма действия новых, более эффективных антидотов среди метгемоглобинобразователей остается одной из актуальных проблем токсикологии. В Киевском Институте фармакологии и токсикологии были проведены сравнительные исследования, показавшие, что в ряду метгемоглобинобразователей — производных ароматических аминов, аминопропиофенолов, аминоацетофенолов, оксиэтилметиленаминов и аминофенолов имеется ряд эффективных антидотов цианидов. На основании полученных экспериментальных данных был синтезирован и внедрен в практику здравоохранения новый оригинальный антидот цианидов — антициан, который по своей эффективности значительно превосходит существующие антидоты.

Поэтому представлялось целесообразным провести количественный анализ антидотной эффективности антициана по сравнению с "классическим" антидотом — метгемоглобинобразователем нитритом натрия, а также тиосульфатом натрия и комбинацией антициана и тиосульфата натрия при отравлении цианидами.

Обоснованную оценку антидотной эффективности можно дать только на основании результатов экспериментальной терапии отравлений. Поскольку одним из основных осложнений, возникающих при введении нитрита натрия, является падение артериального давления [6], нами в качестве критерия эффективности, наряду с величиной ЛД₁₀₀ и продолжительностью жизни животного от начала введения яда, использована величина артериального давления.

При проведении сравнительных исследований большое значение придавали скорости защитного действия лекарственных средств. Это обусловлено тем, что в клинике острых отравлений цианидами антидоты обычно применяются уже на фоне развившейся клинической картины отравления. Поэтому изучаемые лекарственные средства вводили в правую наружную яремную вену крысы на высоте интоксикации (после повторной остановки дыхания).

Модель интоксикации создавали при помощи микроинфузора, который позволял вводить 0,1% раствор цианистого калия (на растворе Кребса без глюкозы) со скоростью 1 мл в 5 мин в левую наружную яремную вену крысы.

Артериальное давление регистрировали в общей сонной артерии при помощи ртутного манометра. Смерть фиксировали по остановке сердечной деятельности на электрокардиографе. Крысы находились под уретановым наркозом (250 мг/кг).

При обработке статистических данных использовались показатели описательной статистики. Для сравнения исследуемых показателей применялся критерий Стьюдента с учетом поправки Бонферрони (для борьбы с эффектом множественных сравнений). Соответствие закона распределения данных нормальному проверялось с использованием критериев, изложенных в [7—8].

Ведение цианистого натрия вызывало прогрессирующее падение артериального давления (табл. 1). Остановка сердечной деятельности наступала через 12,2±0,64 мин от начала введения яда (табл. 2). ЛД₁₀₀ равнялось 10,1±0,19 мг/кг (табл. 3).

Нитрит натрия, введенный на высоте интоксикации в дозе, вызывающей 20% метгемоглобинобразование (ЕД₂₀=24 мг/кг), усиливал токсическое действие цианида (табл. 1). Остановка сердца наступала через 7,8±0,8 мин (табл. 2). ЛД₁₀₀ равнялось 5,1±0,8 мг/кг (см. табл. 3).

В отличие от нитрита натрия, антициан в дозе ЕД₂₀=22 мг/кг, введенный в аналогичных условиях опыта, восстанавливал угнетенное цианидом внешнее дыхание, увеличивал продолжительность жизни экспериментальных животных до 20,6±0,77 мин (табл. 2) и ЛД₁₀₀ — до 13,8±0,32 мг/кг (табл. 3). Артериальное давление на 5 мин было на 21,9% ниже исходного, но на 10 и 15 мин в пределах исходных величин (табл. 1).

Таким образом, несмотря на то, что антициан и нитрит натрия применяли в дозах, вызывающих образование одного уровня метгемоглобина в крови (20%), их защитный эффект был различен. Следовательно, можно предположить, что антидотное действие антициана и нитрита натрия, помимо метгемоглобинобразования, зависит от влияния других факторов. В этом плане большой интерес представляло изучение защитных свойств одного метгемоглобина.

Решению поставленной задачи способствовала разработанная нами модель "чистой" метгемоглобинемии. Для проведения опыта в каждом отдельном случае брали две крысы, у которых предварительно определяли групповую совместимость крови. У крысы донора путем декапитации проводили забор крови в центрифужную пробирку. Кровь гепаринизировали, эритроциты отделяли от плазмы и лейкоцитов путем промывания их четырехкратным объемом физиологического раствора с помощью центрифугирования при 4500 об./мин.

Метгемоглобин получали, используя метод Кушаковского [9] в нашей модификации. Для этого 1% раствор нитрита натрия на физиологическом растворе добавляли в соотношении 1:1 к эритроцитам и инкубировали при комнатной температуре в течение 20 мин, периодически помешивая. Эритроциты, содержание метгемоглобина в которых, вследствие инкубации с нитритом, достигало 87—96%, отмывали не менее 5 раз в 4-х кратном объеме смеси физиологического раствора и фосфатного буфера (1:1). Присутствие нитрита натрия контролировали при помощи реактива Грисса. В контрольных исследованиях использовали интактные эритроциты, инкубацию которых проводили в физиологическом растворе без добавления нитрита натрия. Содержание метгемоглобина в этих эритроцитах составляло 1—3%. Определение концентрации метгемоглобина в крови проводили на спектрофотометре СФ-16 по методу J. Austin, D. Drabkin в модификации Кушаковского [9].

В предварительной серии опытов было установлено, что для получения 20% метгемоглобинемии крысам необходимо ввести внутривенно медленно эритроциты (на физиологическом растворе в отношении 1:1), содержащие 87—96% метгемоглобина, из расчета 1,1 мл на 100 г массы. При этом из общей сонной артерии проводили забор крови в объеме, равном введенным эритроцитам.

При внутривенном введении крысам эритроцитов (1,1 мл на 100 г массы), содержащих 87—96% метгемоглобина, наблюдалась тенденция к подъему артериального давления. Аналогичные результаты были получены в опытах, проведенных с эритроцитами, содержание метгемоглобина в которых составляло 1—3% (табл. 4). Следовательно, незначительный подъем артериального давления не зависел от концентрации метгемоглобина в эритроцитах.

Ведение эритроцитов, содержащих 87—96% метгемоглобина (1,1 мл на 100 г массы), крысам на фоне интоксикации цианистым натрием приводило к восстановлению внешнего дыхания, продолжительность жизни увеличивалась до 17,0±0,76 мин, ЛД₁₀₀ до 12,6±0,9 мг/кг (табл. 2, 3). Артериальное давление на 5 и 10 мин было в пределах исходных величин (табл. 4)

Высокие, по сравнению с нитритом натрия и антицианом, цифры артериального давления на 5 мин можно объяснить тем, что как было показано в предыдущей группе опытов, введение эритроцитов оказывает незначительный прессорный эффект. В дальнейшем, на 15 мин интоксикации, артериальное давление было на 26,7% ниже исходных величин. Необходимо отметить, что артериальное давление на 15 мин и продолжительность жизни животных были меньше по сравнению с опытами, где в качестве лекарственного средства применяли антициан.

Контрольные исследования, выполненные в аналогичных условиях с интактными эритроцитами, содержание метгемоглобина в которых равнялось 1—3%, показали, что они не оказывают защитного действия при отравлении цианидами (табл. 1—3). Исходя из этого можно предположить, что антидотный эффект в данном случае зависит от концентрации метгемоглобина в эритроцитах.

Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что антициан обладает лучшими защитными свойствами не только по сравнению с нитритом натрия, но и с эритроцитами, которые при введении давали 20% метгемоглобинемию. Следовательно, образование метгемоглобина является только одной из сторон механизма антидотного действия антициана.

При сравнительном изучении лекарственных средств, также как и в предыдущих исследованиях, мы учитывали, что в терапии отравлений цианидами метгемоглобинобразователи применяются обычно в комплексе с тиосульфатом натрия.

Тиосульфат натрия, введенный на высоте интоксикации в дозе 500 мг/кг, подобно нитриту натрия, не оказывал защитного действия (табл. 1—3) Наши исследования согласуются с результатами, полученными другими авторами о неэффективности применения тиосульфата и нитрита натрия на фоне развившейся клинической картины отравления. В частности, C. Lapin, E. Hug [10] отметили возникновение гемодинамического шока у экспериментальных животных при введении тиосульфата натрия на высоте интоксикации цианидом. В то же время, эти антидоты оказывают хороший защитный эффект при профилактическом применении или при введении в ранних стадиях отравления.

Применение комбинации антициана (22 мг/кг) и тиосульфата натрия (500 мг/кг) на фоне интоксикации цианистым натрием (препараты вводили из разных шприцев, причем введение тиосульфата натрия предшествовало введению антициана), способствовало восстановлению внешнего дыхания экспериментальных животных. Величина артериального давления значимо не изменялась по отношению к исходному уровню в течение 40 мин от начала отравления (табл. 1). Гибель животных наступала на 43,2±4,78 мин (табл. 2), ЛД₁₀₀ равнялось 26,4±1,32 мг/кг (табл. 3). Причем ЛД₁₀₀ и продолжительность жизни животных были значительно больше, чем при применении одного антициана. Следовательно, тиосульфат натрия потенцировал антидотное действие антициана.

При проведении исследований мы учитывали данные о том, что наркотические вещества (в том числе и уретан) могут изменять динамику интоксикации цианидами [11, 12]. Поэтому нами была проведена контрольная группа опытов по изучению антидотной эффективности уретана и его влияния на защитное действие лекарственных средств.

В опытах, проведенных без уретанового наркоза, операция по введению канюли, для измерения артериального давления в общую сонную артерию осуществлялась под местной анестезией с помощью 0,5% раствора новокаина.

Наши исследования показали, что введение цианистого натрия ненаркотизированным животным вызывало снижение артериального давления на 5 мин на 51,3% по сравнению с исходным состоянием (табл. 5). Продолжительность жизни и ЛД₁₀₀ (соответственно 7,3±0,56 мин и 5,8±0,15 мг/кг) были меньше, чем у животных, находящихся под уретановым наркозом, то есть уретан при отравлении ядом оказывал защитное действие (табл. 2).

Антициан, введенный на высоте интоксикации в дозе 22 мг/кг, восстанавливал внешнее дыхание, однако, продолжительность жизни крыс (14,42±1,00 мин) и ЛД₁₀₀ (12,5±0,69 мг/кг) были меньше по сравнению с животными, находящимися под уретановым наркозом (табл. 5). Артериальное давление на 10 и 15 мин было снижено соответственно на 30,2 и 47,8% по сравнению с исходным состоянием (табл. 5).

Тиосульфат натрия в дозе 500 мг/кг также как и у животных, находящихся под уретановым наркозом, не оказывал защитного действия при отравлении цианидами (табл. 2, 3, 5).

Комбинированное применение антициана (22 мг/кг) и тиосульфата натрия (500 мг/кг) приводило к потенцированию их антидотного действия. Смерть животных наступала на 27,4±1,48 мин и ЛД₁₀₀ равнялось 22,7±0,50 мг/кг (табл. 2, 3, 5). Приведенные показатели больше, чем при введении одного антициана, но меньше по сравнению с применением комбинации антициана и тиосульфата натрия у животных, находящихся под уретановым наркозом.

Следовательно, уретан усиливал защитное действие комбинации антициана и тиосульфата натрия. В отличие от животных, находящихся под уретановым наркозом, начиная с 15 мин интоксикации наступало прогрессирующее падение артериального давления, так как в данном случае легче развиваются явления шока, связанные с введением яда. Результаты исследований по изучению антидотной эффективности лекарственных средств позволили нам провести графический анализ комбинированного действия антициана, тиосульфата натрия и уретана с помощью метода, предложенного Engelhardt [13, 14].

Для этого сила действия антидота или комбинации антидотов условно была представлена как разность величин ЛД₁₀₀ у леченых и нелеченых животных. В этом случае совместный эффект антидотов представляет собой отношение силы действия комбинации к сумме сил действия ее составных частей E = J / SJ_i.

Если величина Е равна единице, то, очевидно, наблюдается синергизм аддитивного типа действия, если больше единицы — потенцирование и меньше — относительный антагонизм.

Данные, представленные в табл. 6, показывают, что при комбинированном применении антициана и тиосульфата натрия величина Е равна 2,4, то есть наблюдается потенцирование их антидотного действия. При комбинации уретана и тиосульфата натрия величина Е равна 0,9 (действие, близкое к аддитивному), и при комбинации антициана и уретана наблюдается относительный антагонизм (величина Е равна 0,8). На первый взгляд явление относительного антагонизма, возникающее при введении уретана и антициана на фоне интоксикации цианистым натрием, кажется парадоксальным. Вместе с тем, в литературе имеются сведения об антагонизме действия метгемоглобинобразователей и уретана [16].

При совместном применении антициана, тиосульфата натрия и уретана величина Е равна 1,8, следовательно, в данном случае наблюдается потенцирование их защитного действия, выраженное, однако, в меньшей степени, чем при введении комбинации антициана и тиосульфата натрия. Полученные данные также можно объяснить явлением относительного антагонизма, возникающем при совместном применении уретана и антициана.

Указанные соотношения силы действия антидотов в более наглядной форме представлены графически на рисунке.

Равносторонний треугольник АВС, изображенный на этом рисунке, является комбинационным треугольником в центре которого изображена сила антидотного действия комбинации антициана, тиосульфата натрия и уретана. Вершины треугольника А, С и В соответствуют уретану, антициану и тиосульфату натрия, сила антидотного действия которых (увеличенная в 3 раза) изображена с помощью вертикальных прямых, восстановленных в углах треугольника. Концы этих прямых соединены друг с другом и образуют треугольник, стороны которого заштрихованны. Если бы при комбинации всех трех антидотов наблюдалось только аддитивное действие, то через стороны этого треугольника можно было бы изобразить силу антидотного действия любых двух комбинаций препаратов, а через его плоскость — антидотное действие любых трех комбинаций. Комбинации каждых двух антидотов, применяемые нами, соответствуют серединам сторон треугольника АВС.

Сила антидотного действия этих комбинаций изображена с помощью вертикальных прямых, восстановленных на серединах сторон этого треугольника. Вертикальная прямая, соответствующая комбинации антициана и уретана, не достигает стороны треугольника, стороны которого заштрихованы (явление относительного антагонизма), вертикальная прямая, соответствующая комбинации тиосульфата натрия и уретана, находится в непосредственной близости от этого треугольника (аддитивное действие). Прямая, соответствующая комбинации антициана и тиосульфата натрия, значительно выше точки пересечения с треугольником, стороны которого заштрихованы, то есть проявляется потенцирование антидотного действия, которое изображено заштрихованной частью вертикальной прямой. Сила антидотного действия комбинации уретана, антициана и тиосульфата натрия изображена при помощи вертикальной прямой D, восстановленной в центре треугольника АВС. При этом незаштрихованная часть отрезка представляет защитное действие комбинации, которое проявилось бы при чисто аддитивном синергизме антидотного действия его составных частей. С помощью комбинации каждых двух веществ становится очевидным определенный сверхаддитивный синергизм, который изображен заштрихованным отрезком вертикальной прямой. При комбинации всех трех веществ получается синергизм нового типа (закрашенная черным часть вертикальной прямой).

Графический анализ показал, что комбинированное действие уретана, антициана и тиосульфата натрия носит сложный характер. Уретановый наркоз изменяет силу антидотного действия антициана, тиосульфата натрия и их комбинации. Следовательно, при изучении антидотной эффективности, необходимо учитывать влияние наркоза.

Литература
1. Wanda M. Haschek, Colin G. Rousseaux Cyanide. In book: Fundumentals of Toxicologic Pathology, Academic Press San Diego, London, New York, Sydney, Toronto, 1998. —P. 375—376.
2. Phil. Wexler. In book: Encyclopedia of Toxicology, Academic Press San Diego, London, New York, Sydney, Toronto, 1998. —V. 1, A-E. —P. 386—389.
3. Peter Eyer Gases. Cyanide. In book : Toxicology, ed. by Hans Marquardt, Siegfried G.Schafer, Roger O. McClellan, Frank Welsch, Academic Press San Diego, London, New York, Sydney, Toronto, 1999. —P. 812—831.
4. Allan H. Hall, Barry H. Rumack. Cyanide and Related Compounds. In book: Clinical Management of Poisoning and Drug Overdose, ed. by Haddad Shannon Winchester. —USA, 1998. —P. 899—905.
5. Храпак В.В., З.П. Омельяненко, І.Л. Сопіна, Л.П. Широбокова та ін. Мембранотоксичні властивості метгемоглобінутворюючих отрут // К., "Современные проблемы токсикологии". —2003. —№4. —С. 28—34.
6. Тринус Ф.П. Фармакотерапевтический справочник. —Киев: "Здоровье", 1995. —708 с.
7. Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистика в науке и бизнесе. —К.: "Морион", 2002. —640 с.
8. Чубенко А.В., Бабич Н.Н., Лапач С.Н. Медицина, основанная на доказательствах, и современные информационные технологии // Український медичний часопис. —2004. —№2. —С. 138—144.
9. Кушаковский Н.С. Клинические формы повреждения гемоглобина. М.: "Медицина", 1968. —326 с.
10. Lapin C., Hug E. Action combinee du nitrite de sodium et de l' hyposulfite de sodium dans le traitement de l' intoxication cyanhydrione // "C.R.Soc.Biol." —1933. —V. 114. —Р. 87—89.
11. Лаппо В.Т. О влиянии малых доз наркотиков на гипоксию. —В сб. "Вопросы клинической физиологии". —М., 1962. —С. 583—591.
12. Квасенко О.Ф. К патогенезу острых интоксикаций цианистыми соединениями. —Автореф. дис. ... канд. наук. —Л., 1962.
13. Engelhardt V.A. Zur Pharmakologic und Toxicologie einer Chinin-Lithium-Salicylat-Kombination / "Arzneimittel-Forschung". —1974. —B. 24, N9. —S. 1305—1317.
14. Тринус Ф.П., Т.К. Рябуха, Чубенко А.В., Федотенко О.И. Тиоловые соединения в комбинированной терапии отравлений прозерином Фармакология и токсикология. —М., 1983. —Вып. 6. —С. 67—69.

| Зміст |