Капсула пролонгированного действия со средством связывания радионуклидов в организме крупного рогатого скота

Капсула пролонгированного действия со средством связывания радионуклидов в организме крупного рогатого скота

Реферат

Изобретение относится к области радиационной медицины и радиационной гигиены и может найти применение в лечении радиационных патологий, вызванных попаданием радионуклидов внутрь организма животных или людей.

Чернобыльская авария 1986 г. потребовала разработки специальных мероприятий, направленных на обеспечение населения экологически безопасными продуктами животноводства (молоком и мясом). В качестве специфического сорбента ¹³⁷Cs исследователи использовали ферроцианид (берлинскую лазурь). В литературе зачастую употребляется его синоним - ферроцин. Химическая формула ферроцина выглядит так: KFe[Fe(CN)₆]. Калий может быть заменен группой NH₄ или, например, кобальтом.

В животноводческой практике на радиоактивно загрязненной территории ферроцин стали применять: в виде порошка (натуральная форма), нанесенного на целлюлозу /бифеж/, в виде минерально-солевых брикетов и болюсов (капсул). Все эти лекарственные формы служат для связывания ¹³⁷Cs, поступающего с кормом в желудочно-кишечный тракт, тем самым предотвращая всасывание радиоактивного цезия в кровь, а значит, поступление его в молоко и мясо.

Известна «Капсула пролонгированного выделения и способ увеличения прироста массы и/или предотвращения болезненного состояния у жвачных животных, способ увеличения поглощения селена у жвачных животных», содержащая ионофор, селен и приемлемые в ветеринарии носитель, разбавитель, наполнитель и/или адьювант (Патент РФ № 2145845, МКИ: А 61 К 9/48; 9/52; А 23 К 1/16; 1/17; 1/175, дата публ. 27.02.2000).

Известна «Гранулированная композиция для жвачных животных и способ ее получения», которая имеет сердцевину, содержащую физиологически активное вещество, покрытое слоем, обладающим ламинарным строением, в котором пластинчатые кристаллы расположены слоями и состоящим из одного или нескольких веществ (первый покрывающий материал), выбранных из группы, включающей жирную кислоту или ее эфир, имеющих 12-22 углеродных атомов, отвержденный животный или растительный жир и жирное масло или отвержденный животный или растительный жир и жирное масло, температура плавления которых 40°С или выше, и воск, температура плавления которого 40°С или выше, и пластинчатых кристаллов вещества (второй покрывающий материал), плохо растворимых в воде в нейтральных условиях, но хорошо растворимых в воде в кислых условиях, имеющих средний размер частиц 5-30 мкм, соотношение между первым покрывающим материалом и вторым покрывающим материалом находится в диапазоне 3:2-1:3 по массе, а масса покрывающего слоя составляет 5-50 мас.% от массы всей композиции. Физиологически активное вещество включает вещество, выбранное из группы, состоящей из аминокислоты или ее производного, витамина, производного витамина, фермента, лекарства, гормона, углевода, микроорганизма, минерального вещества или иного питательного вещества. Патент РФ № 2109460, МКИ: А 23 К 1/00; 1/20, дата публ. 27.04.98

Известен «Способ получения средства, обладающего радиозащитной активностью», в котором смешивают лишайник, а также вспомогательные вещества - лактозу и крахмал, в качестве увлажнителя добавляют 0,16 л 64% раствора сахарного сиропа при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Лишайник	50
лактоза	25
крахмал	25

Патент РФ № 2123857, МКИ: А 61 К 35/82; 9/16; 35/82; 31/70, дата публ. 27.12.98

Известно «Средство для выведения депонированных в организме радионуклидов», сущность изобретения заключается в применении клиноптилитовых разновидностей цеолитсодержащих пород, служащих для выведения из организма радионуклидов. Патент РФ № 2063229 МКИ: А 61 К 33/00; 33/06; 33/26; 33/32, дата публ. 07.10.96

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Использование берлинской лазури для снижения уровня загрязнения радиоактивным цезием молока и мяса, производимых на территориях, пострадавших от Чернобыльской аварии». МАГАТЭ, Вена, март, 1997 (стр.13-15).

В состав капсулы (болюса), цилиндрической формы, полученной методом прессования, входят ферроцин 15-25 вес.%, сернокислый барий 60-15 вес.% и пчелиный воск 60-75 вес.%.

Проведенные в качестве части Международного Чернобыльского проекта первоначальные эксперименты, которые начались в конце пастбищного сезона 1990 года, показали что введение капсул потенциально пригодно для применения в полевых условиях. Навоз животных, подвергшихся обработке капсулами, был испытан в полевых экспериментах в качестве удобрения на песчаных почвах, на которых выращивались овес и люпин. Берлинская лазурь, выделяющаяся из капсул, на протяжении первого вегетационного периода в два раза снижала содержание радиоцезия в растениях; однако во втором периоде не удалось обнаружить значительного снижения уровней радиоцезия.

Необходимо было провести дальнейшие исследования в целях определения полезности внесения навоза домашнего скота, получавшего капсулы, в почвы, где выращиваются овощи, потребляемые населением.

С использованием капсулы, синтезированной на Украине, в Сельскохозяйственном университете Норвегии были изготовлены капсулы в соответствии с составом капсул, описанных в ближайшем аналоге. В рамках отдельного комплекса экспериментов были изучены изменения состава воска в капсулах. Однако замена первоначально используемого пчелиного воска восковыми смесями, более легко доступными в СНГ, не дала успешных результатов, поскольку при некоторых составах интенсивность выделения ферроцина оказалась слишком низкой, в то время как другие составы не сохраняли физической устойчивости в рубце. Поэтому рекомендуется, чтобы капсулы содержали: 15-25% ферроцина, 60-75% минерального барита и 10-15% пчелиного воска.

В Украине полевые испытания были проведены в 20 деревнях Ровенской области в 1993 году и в 70 деревнях Житомирской и Ровенской областей в 1994 году. Как капсулы, так и порошкообразный ферроцин получили в общей сложности 6500 молочных коров.

Рецептуры капсул, применявшихся для крупного рогатого скота с целью снижения загрязненности молока и мяса радиоцезием, имели вышеуказанный состав компонентов (в близком аналоге). В первой рецептуре сернокислый барий выполняет пассивную функцию наполнителя. По данным разных авторов эффективность связывания такими болюсами радиоцезия в лабораторных и производственных условиях колеблется от 1,5 до 4 раз.

К недостаткам близкого аналога относится: использование наполнителя, играющего только пассивную роль, относительно низкая эффективность по сравнению с предложенным составом капсулы.

К техническому результату относится получение экономически и технологически доступного средства, позволяющего повысить эффективность связывания и выведения радионуклидов из организма животных или людей, а также обладающего низкой степенью токсичности, не влияющей на нормальные показатели жизнедеятельности животных или людей.

Технический результат достигается путем выполнения капсулы пролонгированного действия со средством связывания радионуклидов в организме крупного рогатого скота. Капсула содержит наполнитель, связующее вещество в виде воска и ферроцин в качестве энтеросорбента, активного в отношении радионуклидов, при этом капсула выполнена в форме цилиндрической пилюли с конусовидным затупленным концом, а в качестве наполнителя в состав введен порошок восстановленного железа при следующем соотношении ингредиентов, вес %:

ферроцин	40
порошок восстановленного	40
железа
пчелиный воск	20

К достоинствам предложенного состава капсулы и повышению эффективности его действия относятся замена пассивного наполнителя (сернокислого бария) активным, используя для этого порошок восстановленного железа. Преимуществом применения в составе восстановленного железа является усиление секреции и улучшение аппетита животных, так как его применяют с профилактической и лечебной целью при дефиците железа в кормах, при анемиях и истощении организмов животных и людей. Использование в капсуле предложенного состава порошка восстановленного железа вместо сернокислого бария позволяет повысить полезность применяемой лечебной формы для укрепления здоровья животного, при этом эффективность антицезиевых капсул увеличивается в 4-5 раз.

Предлагаемое изобретение относится к разработке новой рецептуры антицезиевых капсул в ветеринарной радиологии.

Каждый из компонентов капсулы имеет свое назначение:

- ферроцин является специфическим сорбентом (энтеросорбентом) ¹³⁷Cs;

- порошок восстановленного железа служит для усиление секреции и улучшения аппетита животных, дает профилактический и лечебный результат при дефиците железа в кормах, при анемиях и истощении организмов животных;

- пчелиный воск используется как вещество связующее при изготовлении капсулы.

По внешней форме капсула представляет собой большую удлиненную цилиндрическую пилюлю с конусовидным затупленным концом весом: 180-190 г, длиной 100-105 мм и диаметром 30-33 мм.

Испытания антицезиевых капсул для крупного рогатого скота, разработанных и изготовленных во ВНИИСХРАЭ, проводились в Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции по программе и методикам, разработанным во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии.

В каждой группе было по 25 коров, которые паслись одним стадом, то есть весь период исследований употребляли на пастбище один и тот же корм.

Цель испытаний:

- оценить эффективность и безвредность новой рецептуры капсул по сравнению с сорбентом ^l37Cs, описанным в близком аналоге;

- оценить влияние новой рецептуры на физиологическое состояние животных по гематологическим, биохимическим, иммунологическим тестам и производственным показателям;

- оценить влияние новой рецептуры капсул на химический состав молока.

Результаты испытаний:

- через 10 дней после однократного введения капсул нового состава и ежедневного применения состава, описанного в близком аналоге, кратность снижения радиоактивности в молоке составила для нового состава капсулы - 3,3 раза, для старого - 7,1 раза;

- за 4 месяца наблюдений контрольные и подопытные животные по клиниколабораторным показателям не имели отклонений от физиологической нормы;

- по гематологическим показателям во всех группах, в которых применялись капсулы нового состава, имела место тенденция к повышению количества эритроцитов и гемоглобина по сравнению с результатами, которые давали капсулы с первым составом;

- резистентность лейкоцитов также имела тенденцию к повышению во всех группах;

- скорость оседания эритроцитов во всех группах значительно снизилась в 1-ой группе (капсулы нового состава) - в 3 раза; во 2-ой группе (капсулы со старым составом)- в 1,9 раза;

- по имунно-микробиологическому тесту количество кишечно-паротифозных бактерий, выделенных из носовой слизи, достоверно не изменилось. Во всех 3-х группах имела место тенденция к их снижению;

- по бактерицидной активности сыворотки крови произошло достоверное снижение показателя во всех группах. Однако это снижение не выходило за пределы нормы;

- бета-литическая активность сыворотки крови осталась в пределах исходных значений, полученных в июне месяце;

- содержание белка и белковых фракций сохранялось на исходном уровне с некоторым увеличением альбуминов за счет β-глобулинов;

- содержание микро- и макроэлементов в сыворотке крови колебалось в пределах нормы;

- содержание микро- и макроэлементов в молоке также не отличалось от исходных величин;

- надой молока в период эксперимента по всем группам изменялся однотипно.

Результаты производственного испытания антицезиевых капсул, изготовленных по новой рецептуре, показывают, что они характеризуются высокой эффективностью по сорбированию ¹³⁷Cs. Они не обладают токсическими свойствами при поступлении в организм животных и не изменяют химический состав молока.

С помощью болюсодавателя 2-3 капсулы вводятся животному через ротовую полость в рубец. Контактируя с кормовыми массами, они постепенно истираются, прочно связывая ¹³⁷Cs и не допуская его всасывания в кровь. Применение капсул нового состава позволяет снизить в несколько раз загрязненность молока и мяса радиоцезием

Результаты исследований и опытные данные сведены в таблицу.

ТаблицаКонцентрация 137Cs в сборном (групповом) молоке коров после введения антицезиевых капсул (болюсов).
Срок исследования	Контроль - капсула (близкий аналог), Бк/л	Опыт - капсула пролонгированного действия, Бк/л	Кратность снижения радиоактивности
До введения	233,8±29,5	207,6±26,7	0
Через 10 дней	462,9±57,7	139,4±19,1	3,3 раза
Через 20 дней	228,7±28,9	67,3±8,5	3,4 раза
Через 30 дней	197,4±25,5	61,7±8,9	3,2 раза

Из таблицы ясно видно повышение эффективности связывания и выведения радионуклидов из организма животных, а также снижение токсичности до степени, не влияющей на нормальные показатели жизнедеятельности животных или людей при применении капсулы пролонгированного действия со средством связывания радионуклидов.

Капсула пролонгированного действия со средством связывания радионуклидов в организме крупного рогатого скота цилиндрической формы, полученная методом прессования, содержащая наполнитель, связующее вещество в виде воска и ферроцин в качестве энтеросорбента, активного в отношении радионуклидов, отличающаяся тем, что выполнена в форме цилиндрической пилюли с конусовидным затупленным концом, а в качестве наполнителя в состав введен порошок восстановленного железа при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Ферроцин	40
Порошок восстановленного железа	40
Пчелиный воск	20