Радиопротекторы как средство защиты от ионизирующего излучения

С практической точки  зрения радиопротекторы целесообразно  разделить по длительности их действия, выделив вещества кратковременного и длительного действия.

1. Радиопротекторы или  комбинация радиопротекторов, обладающих кратковременным действием (в пределах нескольких минут или часов), предназначены для однократной защиты от острого внешнего облучения. Такие вещества или их комбинации можно вводить тем же особям и повторно. В качестве средств индивидуальной защиты эти вещества могут найти применение перед предполагаемым взрывом ядерного оружия, вхождением в зону радиоактивного загрязнения или перед каждым радиотерапевтическим местным облучением. В космическом пространстве они могут быть использованы для защиты космонавтов от облучения, вызванного солнечными вспышками.

2. Радиозащитные вещества  длительного воздействия предназначены  для более продолжительного повышения  радиорезистентности организма.  Для получения защитного эффекта, как правило, необходимо увеличение интервала после введения таких веществ примерно до 24 ч. Иногда требуется повторное введение. Практическое применение этих протекторов возможно у людей, работающих с ионизирующим излучением, у космонавтов при долговременных космических полетах, а также при длительной радиотерапии. К таким препаратам относятся некоторые алкалоиды и другие природные БАВ. Из синтетических веществ это некоторые противоопухолевые препараты. На сегодняшний день их насчитывается гораздо меньше, чем радиопротекторов кратковременного действия и большая их часть находится в стадии разработки и клинических испытаний, поэтому информации о них крайне мало. Поиск новых радиопротекторов длительного действия - важнейшая перспектива.

Поскольку протекторы кратковременного защитного действия чаще всего относятся к веществам химической природы, говорят о химической радиозащите.

С другой стороны, длительное защитное действие возникает после  введения веществ в основном биологического происхождения; это обозначают как биологическую радио-защиту.

Требования к радиопротекторам зависят от места применения препаратов; в условиях больницы способ введения не имеет особого значения. В большинстве случаев требования должны отвечать задачам использования радиопротекторов в качестве индивидуальных средств защиты. Согласно Саксонову и соавт. (1976) эти требования должны быть как минимум следующими:

-- препарат должен  быть достаточно эффективным  и не вызывать выраженных побочных реакций;

-- действовать быстро (в пределах первых 30 мин) и  сравнительно продолжительно (не менее 2 ч);

-- должен быть нетоксичным  с терапевтическим коэффициентом  не менее 3;

-- не должен оказывать даже кратковременного отрицательного влияния на трудоспособность человека или ослаблять приобретенные им навыки;

-- иметь удобную лекарственную форму: для перорального введения или инъекции шприцтюбиком объемом не более 2 мл;

-- не должен оказывать вредного воздействия на организм при повторных приемах или обладать кумулятивными свойствами;

-- не должен снижать резистентность организма к другим неблагоприятным факторам внешней среды;

-- препарат должен  быть устойчивым при хранении, сохранять свои защитные и  фармакологические свойства не менее 3 лет.

Менее строгие требования предъявляются к радиопротекторам, предназначенным для использования в радиотерапии. Они усложняются, однако, важным условием -- необходимостью дифференцированного защитного действия. Следует обеспечить высокий уровень защиты здоровых тканей и минимальный -- тканей опухоли. Такое разграничение позволяет усилить действие местно примененной терапевтической дозы облучения на опухолевый очаг без серьезного повреждения окружающих его здоровых тканей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ПЕРСПЕКТИВЫ  РАЗВИТИЯ РАДИОПРОТЕКТОРНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Подавляющее большинство  препаратов относятся к производным  аминоэтанола, и лишь небольшая их часть имеет иную химическую природу. Одним из перспективных направлений является создание новых радиобиологических препаратов на основе порфиринов. Одним из таких препаратов является медный комплекс хлорина е - 6 на поливинилпирролидоне. Данный препарат был получен на основе хлорофилла который был экстрагирован из зеленых листьев крапивы двудомной (Urtica dioica). Затем был получен хлорин е - 6, а потом и его медный комплекс. Однако сами порфирины плохо растворимы в воде и поэтому очень плохо проявляют фармакологические свойства. Выходом из этой ситуации стала гидрофилизация медьхлорина е - 6 (с канамицином или стрептомицином) на поливинилпиролидоне. Н. И. Никитиной и Г. П. Потаповым (Сыктывкарский Государственный Университет) была изучена радиобиологическая активность данной группы препаратов в сравнении с радиопротектором - стандартом (цистамин). Животным (мышь) вводили препарат за 30 мин. до облучения (доза облучения 9 Гр). Результаты показали: средняя продолжительность жизни (в сутках) увеличилась в 2 - 2,5 раза, но выживаемость на 30 - е сутки составила от 20 до 80%. Полученные данные говорят о перспективности данных препаратов как радиопротекторных средств (длительного действия) особенно медьхлорин - стрептомицин на поливинилпирролидоне.

Другим перспективным  направлением является создание препаратов содержащих пуриновые и пиримидиновые  гетероциклы (входят в состав нуклеиновых оснований). Одним из таких веществ является кофеин. Недавние исследования (опыты на мышах) показали, что кофеин может предохранять животный организм от вредного воздействия ионизирующих излучений. Предполагается, что кофеин связывает свободные радикалы, которые образуются при облучении и повреждают здоровые клетки.

Кофеин - белые шелковистые  игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок без запаха. Т.пл. 235 - 238°С. На воздухе выветривается, при нагревании возгоняется. Растворимость в холодной воде (1:60), легко растворим в горячей. В этаноле малорастворим.

Кофеин может оказывать  слабое защитное действие против ипритов. Предполагается, что молекула кофеина алкилируется в положение 8 и образующиеся тетраалкилпроизводное выводится из организма.

Новейшие противовирусные  препараты (аналоги нуклеозидов) содержат в своем составе пиримидиновые  и пуриновые кольца. Производные пурина (см. выше) связывают свободные радикалы, а производные пиримидина (фторурацил и тегафур) замедляют метаболизм макроорганизма. Однако последние в основном применяются для лечения последствий лучевых поражений в связи с их стимумулирующим влиянием на процессы кроветворения (лейкопоэз).

Механизм защитного  действия радиопротекторов:

1. Конкуренция за сильные  окислители и свободные радикалы, образующиеся в результате радиолиза воды.

2. Увеличение содержания  в тканях эндогенных тиоловых соединений.

3. Образование смешанных  дисульфидов. 

4. Образование временных  обратимых связей с радиочувствительными  ферментами, гормонами и др. белковыми  молекулами, защита их от повреждающего  действия в момент облучения.

5. Образование прочных соединений с тяжелыми металлами.

6. Миграция избытка  энергии с макромолекулы на  радиопротектор.

7. Торможение цепных  реакций окисления. 

8. Угнетение обмена  веществ. 

9. Детоксикация и ускорение  выведения токсических веществ. 

10. Повышение иммунного  статуса организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В будущем потребность  в радиопротекторах возрастет в  связи с освоением космоса, развитием ядерной энергетики и возможной войны с применением ядерного оружия и т. н. «грязных бомб». На сегодняшний день получено более тысячи радиозащитных препаратов и ведутся разработки новых. Новые препараты получают путем совершенствования структуры старых препаратов, а также поиском новых веществ обладающих радиозащитным действием.

С каждым годом все  чаще приходится слышать о грядущей энергетической катастрофе из - за снижения запасов нефти на Земле. Поэтому все развитые страны переходят на атомную энергию. АЭС и атомные ТЭЦ экологически чисты и могут несколько десятилетий обеспечивать население энергией на минимальном количестве топлива. Однако в случае аварий они представляют огромную опасность из - за заражения огромных территорий долгоживущими изотопами.

Действие «сегодняшних»  препаратов направлено на защиту от кратковременного действия ионизирующих излучений высокой и средней интенсивности. Тогда как новое поколение радиопротекторных препаратов должно обеспечивать защиту при длительном действии инизирующих излучений малой интенсивности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бак З. Химическая защита от ионизирующей радиации. М., «Атомиздат», 1968 год.

2. Некоторые теоретические  аспекты противолучевой химической  защиты. Москва, издательство «Наука», 1980 год.

3. Романцев Е. Ф.  Радиация и химическая защита. М., «Атомиздат», 1968 год. 

4. Романцев М. Ф. Химическая защита органических систем от ионизирующего излучения. М., «Атомиздат», 1978 год.

5. А также были использованы  материалы  интернет сайтов:

http://profbeckman.narod.ru/MED9.

http://betaleukin.ru/uploads/articles

1