СПОСОБ И СРЕДСТВО ВЫВЕДЕНИЯ ДЕПОНИРОВАННЫХ В ОРГАНИЗМЕ РАДИОНУКЛИДОВ ЙОДА, ЦЕЗИЯ, СТРОНЦИЯ Российский патент 2013 года по МПК A61K35/02 A61P43/00 

Изобретение относится к области радиобиологии и радиационной гигиены и может найти применение в профилактике и лечении радиационных патологий, вызванных попаданием радионуклидов внутрь организма.

Сущность заявляемого изобретения заключается в применении природного цеолитсодержащего минерала кремцепа мелкодисперсного размера для профилактики и выведения инкорпорированных радиоизотопов йода, цезия, стронция.

Целью исследования являлось изучение сорбционных свойств кремцепа мелкодисперсной формы (4 мкм) в отношении инкорпорированных радионуклидов йода, цезия, стронция при внутреннем облучении организма. Задача исследования заключалась в оценке сорбирующих свойств кремцепа.

Методика исследований. Для изучения кремцепа по выведению инкорпорированных радионуклидов из организма было сформировано 4 группы крыс массой 190-200 г по 42 особей в каждой:

1. Дача радиоактивной метки с кормом каждый день в течение 30 дней.

2. Дача радиоактивной метки и сорбента с кормом каждый день в течение 30 дней.

3. Дача сорбента с кормом каждый день в течение 30 дней.

4. Контрольная - дача корма для лабораторных животных.

В зависимости от группы давался кремцеп с кормом (катышки из теста) в дозах 0,2 г на крысу (1 г/кг живой массы) в сутки (по одному катышку с содержанием кремцепа 0,1 г 2 раза в день - утром и вечером) в течение 30 дней.

После поедания сорбента каждой крысе 2 раза в сутки (утром и вечером) давался сухарик, пропитанный раствором, содержащим цезий-137 активностью 86,6 Бк/г, стронций-90 активностью 377,5 Бк/г, йод-125 активностью 2533,5 Бк/г. Суммарная радиоактивность сухарика составляла 2997,6 Бк.

Суммарное суточное поступление радионуклидов в организм крысы составляло: цезия-137 - 173,2 Бк/крысу, стронция-90 - 755 Бк/крысу, йода-125 - 5067 Бк/крысу. Суточная активность, поступающая с кормом, составляла 5995,2 Бк/крысу.

Условия проведения эксперимента указаны в таблице 1.

Таблица 1 Условия испытания эффективности микропрепарата кремцепа № группы Кол-во крыс Препарат Способ введения препарата Доза препарата Активность метки (Бк) Способ введения метки ⁹⁰Sr ¹³⁷Cs ¹²⁵I   1 42 - - - 755 173,2 5067 с кормом 2 42 кремцеп с кормом 200 мг/крысу 755 173,2 5067 с кормом 3 42 кремцеп с кормом 200 мг/крысу - - - - 4 42 Контроль - - - - - -

Для оценки содержания радионуклидов цезия, стронция, йода в организме крыс в группах проводился убой животных путем декапитации с предварительной хлороформной эвтаназией по шесть крыс через 1, 3, 5, 10, 15, 20 и 30 дней после начала эксперимента. У крыс брали для исследований костную ткань, мышцы, внутренние органы (печень, легкие, почки, желудок и тонкий кишечник), щитовидную железу, кровь. Для приготовления счетных образцов использовался метод сухой минерализации.

Расчет значений удельной активности (Бк/г) и погрешности образцов производили на гамма-, бета-спектрометре с использованием программного пакета «ПРОГРЕСС-320 ».

Расчет активности по йоду-125 проводили на гамма-счетчике «Мультигамма»1261 (LKB, Швеция).

Результаты исследований.

1. Динамика накопления и выведения из организма крыс группы 1 и 2 йода-125

Суточное поступление в организм крысы йода-125 составляло - 5067 Бк/крысу. К 30-м суткам концентрация йода-125 достигла в печени - 18,2±0,87 Бк/г, почках - 25,05±1,45 Бк/г, легких - 12,07±0,23 Бк/г, ЖКТ - 14,23±1,04 Бк/г, мышцах 42,27±2,76 Бк/г, в щитовидной железе - 4920±90,0 Бк/г, костях - 179,2±8,98 Бк/г, крови - 3,0±0,03 Бк/г.

После дачи метки и сорбента к 30-м суткам концентрация йода-125 достигла в печени - 10,85±0,19 Бк/г, почках - 11,09±0,16 Бк/г, легких - 4,1±0,09 Бк/г, ЖКТ - 10,02±0,2 Бк/г, мышцах - 15,09±0,78 Бк/г, в щитовидной железе - 1890,5±12,87 Бк/г, костях - 126,7±3,97 Бк/г, крови - 1,5±0,04 Бк/г.

Применение сорбента снизило содержание йода-125, по сравнению с показателями группы 1 в печени - в 1,6 раза (на 40,38%), почках - в 2,25 раза (на 55,72%), легких - в 2,9 раза (на 66,03%), ЖКТ - в 1,4 раза (на 29,58%), мышцах - в 2,8 раза (на 64,3%), в щитовидной железе - в 2,6 раза (на 61,58%), костях - в 1,4 раза (на 29,29%), крови - в 2 раза (на 50%).

2. Динамика накопления и выведения из организма крыс группы 1 и 2 цезия - 137

Суточное поступление в организм крысы цезия-137 составляло 173,2 Бк/крысу.

К 30-м суткам концентрация цезия-137 достигла в печени - 5,61±0,28 Бк/г, почках - 12,73±0,63 Бк/г, легких - 7,18±0,35 Бк/г, ЖКТ - 4,62±0,23 Бк/г, мышцах - 9,83±0,49 Бк/г, в костях - 4,81±0,24 Бк/г, крови - 1,34±0,06 Бк/г.

После дачи метки и сорбента через 30 суток содержание цезия-137 достигло в печени - 0,98±0,04 Бк/г, почках - 1,34±0,06 Бк/г, легких - 1,02±0,05 Бк/г, ЖКТ - 0,96±0,04 Бк/г, мышцах - 1,51±0,07 Бк/г, костях - 1,15±0,05 Бк/г, крови - 0,16±0,08 Бк/г.

Применение сорбента снизило содержание цезия-137 по сравнению с данными группы 1: в печени - в 5,7 раза (на 82,53%), почках - в 9,5 раза (на 89,47%), легких - в 7,03 раза (на 85,79%), ЖКТ - в 4,8 раза (на 79,22%), мышцах - в 6,5 раза (на 84,63%), в костях - в 4,18 раза (на 76,09%),в крови - в 8,37 раз (на 88,05%).

3. Динамика накопления и выведения из организма крыс группы 1 и 2 стронция-90

Суточное поступление в организм крысы стронция-90 составляло 755 Бк/крысу.

К 30-м суткам концентрация стронция-90 достигла в печени - 1,96±0,09 Бк/г, почках - 6,3±0,31 Бк/г, легких - 5,18±0,25 Бк/г, ЖКТ - 4,0±0,2 Бк/г, мышцах - 2,5±0,12 Бк/г, в костях - 41,82±2,09 Бк/г, в крови - 2,0±0,1 Бк/г.

После дачи метки и сорбента к 30 суткам концентрация стронция-90 достигла в печени - 0,74±0,03 Бк/г, почках - 3,6±0,18 Бк/г, легких - 0,96±0,04 Бк/г, ЖКТ - 2,98±0,14 Бк/г, мышцах - 0,25±0,01 Бк/г, в костях - 12.65±0,63 Бк/г, в крови - 0 Бк/г.

Снижение концентрации стронция-90 на фоне применения сорбента по сравнению с данными группы 1 составило: в печени - в 2,6 раза (на 62,24%), почках - в 1,75 раза (на 42,85%), легких - в 5,3 раза (на 81,46%), ЖКТ - в 1,3 раза (на 25,5%), в мышцах - в 10 раз (на 90%), в костях - в 3,3 раза (на 69,75%), в крови - отсутствует (на 100%).

Предложенное средство и способ экспериментально показали выведение инкорпорированных радионуклидов йода, цезия, стронция. Полученные данные при применении кремцепа размерностью 4 мкм на 30-40% больше ранее проведенных исследований с размерностью 200 мкм.

Снижение содержания радионуклидов в органах и тканях за счет использования кремцепа в мелкодисперсной форме позволило существенно снизить дозу внутреннего облучения как отдельных органов и тканей, так и на всего организма в целом. При применении мелкодисперсной формы кремцепа выявлена его способность связывать и выводить изотопы йода, что позволяет использовать его во все периоды после аварии на АЭС, в том числе в йодный период. При внутреннем облучении может быть использован с пищей или кормом. Минерал доступен, его добывают открытым способом на территории Курской и Белгородской областей, разрешен к применению. Наиболее эффективен в микрочастицах.

Изобретение относится к области радиобиологии и радиационной гигиены, а именно к применению природного цеолитсодержащего минерала кремцепа мелкодисперсного размера (4 мкм) для профилактики и лечения радиационных патологий, вызванных попаданием радионуклидов йода, цезия, стронция внутрь организма. Изобретение обеспечивает снижение внутреннего облучения органов и тканей и всего организма в целом. 3 пр.

Применение природного цеолитсодержащего минерала кремцепа мелкодисперсного размера (4 мкм) в дозе 1 г/кг живой массы в сутки в течение 30 суток позволяет выводить из организма инкорпорированные радионуклиды йода, цезия, стронция, тем самым снижая внутреннее облучение органов и тканей и всего организма в целом.