(Гр). 1 Гр=100 рад, 1 рад=0,975 Р. От величины поглощенной дозы зависят

развитие синдромов радиационного поражения и продолжительность жизни после

облучения.

При анализе отношения между дозой, получаемой организмом млекопитающего,

и определенным биологическим эффектом учитывается вероятность его

возникновения. Если эффект появляется в ответ на облучение независимо от

величины поглощенной дозы, он относится к разряду стохастических. За

стохастические принимаются, например, наследственные эффекты излучения. В

отличие от них нестохастические эффекты наблюдаются по достижении

определенной пороговой дозы излучения. В качестве примера можно указать

помутнение хрусталика, бесплодие и др.

В Рекомендациях Международной комиссии по радиологической защите (№ 26,

1977 г.) стохастические и нестохастические эффекты определены следующим

образом: «Стохастическими называют те беспороговые эффекты, для которых

вероятность их возникновения (а не столько их тяжесть) рассматривают как

функцию дозы. Нестохастическими называют эффекты, при которых тяжесть

поражения изменяется в зависимости от дозы и, следовательно, для появления

которых может существовать порог».

Химические радиозащитные вещества в зависимости от их эффективности

снижают биологическое воздействие излучений в лучшем случае в 3 раза.

Предотвратить возникновение стохастических эффектов они не могут.

К существенным химическим факторам, модифицирующим действие ионизирующего

излучения, относится концентрация кислорода в тканях организма у

млекопитающих. Его наличие в тканях, особенно во время гамма- или

рентгеновского облучения, усиливает биологическое воздействие радиации.

Механизм кислородного эффекта объясняется усилением главным образом

непрямого действия излучения. Присутствие же кислорода в облученной ткани

по окончании экспозиции дает противоположный эффект.

Для характеристики облучения, наряду с величиной общей дозы, важное

значение имеет продолжительность экспозиции. Доза ионизирующей радиации

независимо от времени ее действия вызывает в облученном организме одно и то

же число ионизаций. Различие, однако, состоит в объеме репарации

радиационного поражения. Следовательно, при облучении меньшей мощности

наблюдается меньшее биологическое поражение. Мощность поглощенной дозы

выражается в грэях за единицу времени, например Гр/мин, мГр/ч и т. д.

Изменение радиочувствительности тканей организма имеет большое

практическое значение. Данная книга посвящена радиопротекторам, а также

веществам, снижающим радиочувствительность организма, однако это не

означает, что мы недооцениваем исследования радиосенсибилизаторов; их

изучение ведется прежде всего в интересах радиотерапии.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОЗАЩИТНЫХ ВЕЩЕСТВ

Радиозащитный эффект обнаружен у целого ряда веществ различной химической

структуры. Поскольку эти разнородные соединения обладают самыми различными,

подчас противоположными свойствами, их трудно разделить по

фармакологическому действию. Для проявления радиозащитного эффекта в

организме млекопитающего в большинстве случаев достаточно однократного

введения радиопротекторов. Однако имеются и такие вещества, которые

повышают радиорезистентность лишь после повторного введения. Различаются

радиопротекторы и по эффективности создаваемой ими защиты. Существует,

таким образом, множество критериев, по которым их можно классифицировать.

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

профессионалов, работающих с ионизирующим излучением, у космонавтов при

долговременных космических полетах, а также при длительной

радиотерапии.

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 радиозащиту.

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 шприц-тюбиком 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.

РАДИОЗАЩИТНЫЕ ВЕЩЕСТВА КРАТКОВРЕМЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

К ним относятся разные типы химических соединений. Их классификация по

химической структуре и предполагаемому механизму действия впервые дана в

монографии Bacq (1965), а позже — в работе Суворова и Шашкова (1975). В

1979 г. Sweeney опубликовал обзор химических радиопротекторов, изученных в

рамках обширной исследовательской программы вооруженных сил США. В

радиобиологических лабораториях Армейского исследовательского института им.

Уолтера Рида в Вашингтоне, а также в целом ряде американских университетов

в 1959—1965 гг. испытано около 4400 различных химических веществ. Помимо

этого, в радиационной лаборатории ВВС США в Чикаго было проверено

радиозащитное действие еще 1500 веществ.

В результате проведенного анализа к клиническому применению была

рекомендована небольшая группа препаратов, прежде всего вещество,

обозначенное WR-2721. Речь шла о производном тиофосфорной кислоты (см.

далее), названном также гаммафосом. Оно относится к большой группе

серосодержащих радиопротекторов.

Современные наиболее эффективные радиопротекторы делятся на две основные

группы:

а) серосодержащие радиозащитные вещества;

б) производные индолилалкиламинов.

Серосодержащие радиозащитные вещества

К числу наиболее важных из них с точки зрения возможного практического

использования относятся цистеамин, цистамин, аминоэтилизотиуроний,

гаммафос, затем цистафос, цитрифос, адетурон и меркаптопропионилглицин

(МПГ).

Цистеамин. Это аминоэтиол, (-меркаптоэтиламин, в специальной литературе

часто сокращенно обозначаемый МЭА; он имеет химическую формулу

HS—СН2—СН2—NH2.

Цистеамин представляет собой сильное основание. Его относительная

молекулярная масса 77. Он образует соли с неорганическими и органическими

кислотами. Температура плавления 96°С, рН водного раствора 8,4. Все соли

МЭА, за исключением салицилатов, барбитуратов и фосфатов, гигроскопичны. Из

них чаще всего используются гидрохлорид и оксалат. Гидрохлорид цистеамина —

белое кристаллическое вещество со специфическим неприятным запахом

меркаптана, хорошо растворимое в воде; температура плавления 70—72 °С.

Водные растворы дают кислую реакцию, рН 3,5—4,0. Температура плавления

сукцината МЭА 146—148 °С, рН водного раствора 7,3.

Аминоалкилтиолы являются сильными восстановителями, они легко окисляются

кислородом воздуха и различными слабыми окислителями, в том числе

трехвалентным железом, и образуют дисульфиды. Скорость окисления

аминоалкилтиолов на воздухе и в водных растворах зависит от рН среды,

температуры и присутствия ионов меди и железа. С увеличением рН,

температуры и количества ионов в среде скорость окисления возрастает.

Сильные окислители могут окислить тиолы до производных сульфиновых или

сульфоновых кислот.

Радиозащитное действие цистеамина открыли ученый Bacq и соавторы в 1951

году в Институте фармакологии лютеранского университета в Бельгии.

Цистамин. Он представляет собой меркаптоэтиламин с химической формулой

S— СН2— СН2—NH2.

|

S— СН2— СН2—NH2.

Цистамин — белое кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, но

хорошо — в спирте, бензоле и других органических растворителях;

относительная молекулярная масса 152. Он обладает свойствами основания, с

кислотами образует соли, из которых наиболее часто используется

дигидрохлорид цистамина. Это также белое кристаллическое вещество,

гигроскопичное, легко растворимое в воде, трудно растворимое в спирте.

Водные растворы дигидрохлорида цистамина имеют довольно кислую реакцию, рН

около 5,5.

МЭА и цистамин синтезировал ученый Gabriel еще в 1889 г. Радиозащитное

действие цистамина впервые описали Bacq и соавторы (1951).

Аминоэтилизотиуроний. Это — производное тиомочевины, S-2-

аминоэтилизотиомочевина, чаще всего используемая в форме бромида

гидробромида. Химическая формула АЭТ

H2N—СН2—СН2—S—C—NH2

II

NH.

Его относительная молекулярная масса 119. Бромистая соль АЭТ—белое

кристаллическое вещество, гигроскопичное, горькое на вкус, нестабильное на

свету, хорошо растворимое в воде, практически нерастворимое в спирте.

Водные растворы имеют кислую реакцию. В нейтральном растворе АЭТ

превращается в 2-меркаптоэтилгуанидин (МЭГ), нестабильный in vitro и легко

окисляющийся до дисульфида.

Данные о радиозащитном действии АЭТ первыми опубликовали американские

радиобиологи из Окриджа Doherty и Burnett в 1955 г. При введении АЭТ в

дозах 250 — 450 мг/кг выживали 80% летально облученных мышей (ЛД94).

Описание синтеза АЭТ дали в 1957 г. Shapira и соавт. Независимо от этих

данных в 1954 г. АЭТ синтезировал советский ученый В. Д. Ляшенко. В опытах

Семенова в 1955 г. после введения АЭТ в дозе 150 мг/кг выживали лишь 18%

летально облученных мышей, что значительно меньше, чем при применении

цистамина. По этой причине данному протектору не придали тогда большого

значения.

Гаммафос. Он представляет собой аминоалкилпроизводное тиофосфорной

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5