Радиопротекторы

Федеральное агентство по образованию 

Волгоградский государственный технический университет 

Кафедра ПЭБЖ 
 
 
 

Семестровая работа

                                        по дисциплине:

                                        основы токсикологии

                                            Тема: «Радиопротекторы»

Волгоград 2010

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Радиопротекторы. Понятие, история радиопротекторов и их классификация.4

Заключение………………………………………………………………………...7

Список использованных источников…………………………………………….8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Проблема  химической защиты организма от воздействия ионизирующей радиации с каждым годом приобретает все большую актуальность в связи с развитием атомной энергетики, а также расширением сфер использования источников ионизирующих излучений в народном хозяйстве, биологии и медицине. Естественно, что этому сопутствует и совершенствование соответствующих мероприятий по обеспечению радиационной безопасности лиц, имеющих контакт с этими источниками. Однако как бы ни была надежна противорадиационная защита, риск переоблучения рабочего персонала всегда будет иметь место, особенно при чрезвычайных и аварийных ситуациях. Трагические события па Чернобыльской АЭС продемонстрировали значение использования комплексной защиты, которая наряду с методами физической защиты — экранированием—предполагает применение радиопротекторов.

     Радиопротекторы были открыты в связи с интенсивным  развитием радиобиологических исследований во всем мире после использования  агрессивными кругами США атомного оружия для бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки. Первые радиопротекторы были относительно простыми органическими соединениями. Введение препаратов животным перед облучением в летальных дозах обеспечивало выживание значительного их числа, что послужило причиной назвать это явление химической защитой. В настоящее время круг веществ, среди которых выявлены эффективные радиопротекторы, чрезвычайно широк. Появились представители различных классов химических соединений, в том числе биологически активные природные и лекарственные препараты. 
 
 
 

     Радиопротекторы. Понятие, история радиопротекторов и их классификация.

     Радиопротекторы (синоним радиозащитные препараты) — это химические соединения, применяемые  для ослабления вредного действия ионизирующей радиации на организм. Радиопротекторы  используются лишь с целью профилактики и облегчают течение лучевой болезни. Введение радиопротекторов после облучения оказывается неэффективным.

     История исследования радиопротекторов насчитывает  около 50 лет. Данный класс веществ был открыт в связи с интенсивным развитием радиобиологических исследований во всем мире после использования США атомного оружия против Японии для бомбардировки городов Хиросима и Нагасаки. На первых этапах изучения радиопротекторов была найдена большая группа серосодержащих соединений, обладающих радиозащитным эффектом. Период с конца 50-х до середины 70-х г.г. охарактеризовался широким поиском радиопротекторов среди серо- и азотсодержащих препаратов. В настоящее время радиопротекторы найдены среди широкого круга соединений. Программы поиска радиопротекторов, исследования их формакокинетики приобрели наибольший размах в США.

     В 1955 г. американскими радиобиологами был открыт S-аминэтилизотиуроний. Однако, как и все серосодержащие препараты, он обладал высокой токсичностью, хотя нельзя не указать его неплохое защитное действие. Основной задачей, поставленной перед учеными, было изыскание радиопротектора, обладающего большой эффективностью, и в то же время нетоксичного и удобного в применении. К 1959 г. было предложено около 1500 соединений, большинство из которых было синтезировано радиобиологической лабораторией в Чикаго. Было показано, что самыми лучшими препаратами, хотя бы частично удовлетворяющими требованиям к радиопротекторам, стали меркаптоэтиламин и меркаптоэтиламидин. И именно эти соединения стали базой для синтеза еще 850 препаратов, половина из которых обладало достаточно выраженными защитными свойствами.

     К 1969 г. по программе изыскания противолучевых средств в США было предложено более 4000 соединений. Однако для клинических испытаний были взяты только WR 638 (аминоэтилтиофосфорная кислота) и WR 2721 (аминопропиламиноэтилтиофосфорная кислота). Испытания на добровольцах этих двух препаратов прошли очень успешно. Но вскоре оказалось, что даже этот “выдающийся радиопротектор” не отвечает многим требованиям использования фармокологических препаратов.

     В Советском Союзе ученые вели поиск  радиопротекторов таким образом, что  исследования давали возможность полученные соединения изучать с точки зрения моделирования радиационного эффекта от химической структуры вещества. Этот метод поиска сильно отличался от американского пути, по которому велся широкий скрининг препаратов. Следует отметить, что советский подход в большей степени чем американский способствовал установлению ряда важных закономерностей и внес определенный вклад в теорию химической защиты от ионизирующих излучений.

     Условно радиопротекторы можно разбить  на две группы:

1) радиопротекторы  кратковременного, одномоментного  действия, которые вводят в организм за короткий промежуток времени до облучения,

2)радиопротекторы пролонгированного действия, которые вводят многократно, обычно небольшими дозами до лучевого воздействия.

     К радиопротекторам первой группы относят  большинство известных радиозащитных  соединений: например, различные аминотиолы (меркамин, пропамин, аминоэтилизотиоуроний и др.), аминокислоту, цистеин, цистамин, некоторые биогенные амины, не содержащие сульфгидрильных групп, цианофоры, аминофеноны, некоторые спирты, отдельные представители углеводов. Имеется несколько основных гипотез механизма действия радиопротекторов этой группы:

     1. Гипотеза, рассматривающая радиопротекторы  как вещества, вызывающие временное  снижение концентрации кислорода в ткани. Предполагается, что при этом уменьшается возможность образования окисляющих радикалов и перекисей в процессе облучения. В конечном итоге это должно привести к повышению радиоустойчивости.

     2. Гипотеза механизма действия  радиопротекторов как веществ, вызывающих инактивацию свободных радикалов. Согласно этому представлению серосодержащие радиопротекторы способны связывать радикалы, образующиеся при радиационном воздействии. Предполагается, что в результате этого процесса окисляющие радикалы не поражают молекулы клеток.

     3. Представление о радиопротекторах  как химических соединениях, защищающих  «критические» молекулы клеток. Гипотеза предполагает, что в  результате химических реакций  серосодержащие радиопротекторы  реагируют с сульфгидрильными группами биологически важных молекул и тем самым «прикрывают» их от действия ионизирующей радиации.

     4. Представление о радиопротекторах  как соединениях, повышающих радиоустойчивость биохимических систем. Эта гипотеза основывается на том, что абсолютное большинство радиопротекторов одномоментного действия оказывает радиозащитный эффект только в том случае, если их вводят в субтоксических дозах. При этом тормозятся различные радиочувствительные биохимические системы, Механизм временного торможения биохимических систем в свою очередь основывается на способности радиопротекторов вступать в химические связи с молекулами ферментов. Существенную роль при этом играет временное образование смешанно-дисульфидной связи между радиопротекторами и содержащими сульфгидрильную группу молекулами белков-ферментов.

     Механизм  радиозащитного действия радиопротекторов пролонгированного действия типа биогенных стимуляторов (например, витамины) связан с постепенным увеличением радиорезистентности организма и повышением активности компенсаторных и восстановительных процессов. Так, например, длительное введение в организм витаминов группы Р уменьшает возможность образования геморрагии у облученных животных. Механизм этого явления обусловлен, в частности, способностью витамина Р подавлять активность гиалуронидазы — комплекса ферментов, вызывающих ферментативный распад гиалуроновой кислоты. В свою очередь одна из функций этой кислоты состоит в том, что она «цементирует» соединительную ткань.

Заключение

     Радиопротекторы нашли широкое применение в клинике  при лучевой терапии рака. В целях радиационной стерилизации опухолей иногда используют локальное облучение в столь высоких дозах, что они могут вызвать лучевые нарушения в организме пациента. Поэтому для защиты организма применяют радиопротекторы, избирательно защищающие неповрежденные опухолью ткани. Эти препараты используют в сочетании с радиосенсибилизаторами, усиливающими чувствительность самой опухоли к облучению, что позволяет стерилизовать раковую ткань уже при меньших дозах ионизирующей радиации. Помимо препаратов при лучевой терапии применяют также метод создания специальных кислородных режимов, основанный на использовании известного в радиобиологии кислородного эффекта, связанного с тем, что радиация становится менее эффективной при облучении клеток и организма в условиях гипоксии, то есть в условиях пониженного содержания кислорода

     В медицинской практике используют только немногие из радиопротекторных химических соединений, но даже и они неэффективны при высоких смертельных дозах облучения. Радиопротекторы как средства индивидуальной химической профилактики могут применятся в чрезвычайных ситуациях на предприятиях атомной промышленности при выполнении срочных ремонтных работ в условиях повышенной радиации или на загрязненной радионуклидами территории, при космических полетах, а также в клинике при лучевой терапии. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  использованных источников

1. Артомонова В.Г., Шаталов Н.Н. Профессиональные болезни. Учебник. –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Медицина, 1988. –416с., ил.

2. Куна П. Химическая радиозащита. Монография. –М.: Медицина, 1989. –193с.: ил.

3. Ярмоненко С.П. Противолучевая защита организма. –М.: Атомиздат, 1969. –264с.

4. Романцев Е.Ф. Радиация и химическая защита. (Изд. 2-е, переработ. и доп.). –М.: Атомиздат, 1968. –248с.

5. Радиация. Дозы, эффекты, риск. (Обзор НКДАР при ООН): Пер. с англ. –М.: Мир, 1990. –79с., ил.