Сравнение токсического действия железо-молибденовых полиоксометаллатов и смеси составляющих их компонентов

Введение. Физико-химические свойства и воздействие на живые организмы наночастиц и компонентов, входящих в состав наночастиц, могут радикально отличаться, однако сравнительному исследованию токсичности наночастиц и составляющих наночастицы компонентов уделяется недостаточно внимания. 

Материал и методы. Определяли биохимические и гематологические параметры в крови 50 крыс-самцов Wistar при однократном, семикратном и тридцатикратном внутримышечном введении водного раствора железо-молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов (ПОМ) и смеси, составляющих ПОМ компонентов, дозой 1,5 мг/кг. Раствор смеси компонентов ПОМ получали деструкцией ПОМ при увеличении pH с последующей нейтрализацией, поскольку ПОМ неустойчивы в щелочной среде.

Результаты. Введение ПОМ не вызывало отклонения от нормы активности АСТ, АЛТ, щелочной фосфатазы общей и ее костного изофермента, α-амилазы, содержания белка, мочевины и креатинина, что свидетельствует об отсутствии цитолитического синдрома, в том числе в печени и миокарде, отсутствии повреждения ацинарной части поджелудочной железы, изменений в костной ткани, сохранности белоксинтетической функции печени и фильтрующей способности почек. Введение раствора компонентов ПОМ (молибден, железо) после 7 инъекций сопровождалось увеличением активности АСТ, щелочной фосфатазы, коэффициента АСТ/АЛТ и увеличением последних двух параметров после 30 инъекций. Действие ПОМ характеризуется увеличением содержания гемоглобина и эритроцитов в крови и менее выраженной лейкопенией, в отличие от составляющих ПОМ компонентов. 

Заключение. Менее выраженное отклонение от нормы биохимических показателей и меньшая степень лейкопении позволяют оценить действие наночастиц ПОМ как менее токсичное по сравнению с действием компонентов ПОМ, не организованных в наночастицы.

1. Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г. Перспективы применения наночастиц металлов для целей регенеративной медицины. Сибирское медицинское обозрение. 2018; 4: 31-7

2. Kadammattil A.V., Sajankila S.P., Prabhu S., Rao B.N., Rao B.S.S. Systemic toxicity and teratogenicity of copper oxide nanoparticles and copper sulfate. J. Nanosci. Nanotechnol. 2018; 18(4): 2394-404.

3. Åkerlund E., Cappellini F., Di Bucchianico S., Islam S., Skoglund S., Derr R. et al., Genotoxic and mutagenic properties of Ni and NiO nanoparticles investigated by comet assay, γ-H2AX staining, Hprt mutation assay and ToxTracker reporter cell lines. Environ. Mol. Mutagen. 2018; 59(3): 211-22.

4. Gette, I.F., Danilova, I.G., Tonkushina, M.O., Ostroushko, A.A. The impact of iron-molybdenum polyoxometalates and a mixture of nanoparticle components on the content of nucleic acids and histone proteins in rat blood lymphocytes. Nanotechnologies in Russia. 2020; 15(2): 191-7.

5. Ostroushko A.A., Grzhegorzhevskii K.V., Medvedeva S.Y., Gette I.F., Tonkushina M.O., Gagarin I.D. et al. Physicochemical and biochemical properties of the Keplerate-type nanocluster polyoxomolybdates as promising components for biomedical use. Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. 2021; 12(1): 81-112.

6. Зейналов О.А., Комбарова С.П., Багров Д.В., Петросян М.А., Толибова Г.Х., Феофанов А.В. и соавт. О влиянии наночастиц оксидов металлов на физиологию живых организмов. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2018; 14(4): 42-51.

7. Остроушко А.А., Тонкушина М.О., Коротаев В.Ю., Прокофьева А.В., Кутяшев И.Б., Важенин В.А. и соавт. Стабильность полиоксометаллата Mo72Fe30 со структурой типа букибола в растворах. Журн. неорганической химии. 2012; 57(9): 1292-5.

8. Ostroushko A.A., Gette I.F., Brilliant S.A., Danilova I.G. Application of nanocluster iron-molybdene polyoxometalates for correction of experimental posthemorrhagic anemia. Nanotechnologies in Russia. 2019; 14(3-4): 159-64