Assessment of toxicity and mechanism of the drug (camphoric acid derivative) effect on the organism

Authors

  • І.А. Palagina State Institution «V. Danilevsky Institute of Endocrine Pathology Problems, National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kharkiv Author
  • M.Ya. Kudria State Institution «V. Danilevsky Institute of Endocrine Pathology Problems, National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kharkiv Author

DOI:

https://doi.org/10.32402/dovkil2022.01.020

Keywords:

antidiabetic drug – camphoric acid derivative, toxicity, mechanism of toxic effect

Abstract

The drugs, their active ingredients under conditions of manufacture and pharmaceutical waste at the ingress in the environment can be hazardous to the human health. The toxicological examination enables to predict the risk of their adverse effects on the organism with a determination of the prior criteria of hazard. Objectives: We defined the probable toxic effects and the mechanism of their formation under various conditions of the exposure of the original anti-diabetic drug based on a camphoric acid derivative (Diacamph - DCMPh) under various conditions of its exposure. Methods: The peculiarities of DCMPh effect on the organism were studied in the acute, sub-acute, and chronic experiments under different conditions of the drug introduction to animals by the indicators characterizing a state of the organism in a whole and the separate organs and systems of the organism and individual organs and systems, including prooxidant- antioxidant and immune systems. Its possible allergenic and mutagenic effects were studied in a separate run of the experiments. Results: Our studies showed that DCMPh is virtually non-toxic in terms of an acute toxicity, does not accumulate, has no local irritant, mutagenic and allergenic effects, but is capable of the skin resorption. Adverse effect of DCMPh on the organism under its oral and inhalation introduction are realized through the disturbance of the prooxidant-antioxidant balance and cellular components of the immunological resistance. We determined a high sensitivity of lungs to the inhalation impact of DCMPh, taking into account an increase of the free radical oxidation in the organ tissue on the background of the weakening of the antioxidant system and a decrease of the functional reserve of neutrophils manifested in the aftereffect period. The high sensitivity of the lungs to the inhalation effect of DCMPh was determined taking into account the increase in free radical oxidation in the organ tissue on the background of the weakening of the antioxidant system and the decrease in the functional reserve of neutrophils, which manifests itself during the aftereffect period. Conclusions: Taking into account the mechanism of toxic action, the maximum permissible concentration of DCMPh in the air of the working area was substantiated at the level of 0.4 mg / m3, hazard class II.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1. Bhusnure O.G., Dongare R.B., Cholve S.B., Giram P.S. Chemical hazards and safety management in pharmaceutical industry. J. Pharmacy Res. 2018. Vol. 12 (03). P. 357 - 369.

2. Нагорна А.М., Соколова М.П., Вітте П.М. та інш. Стан професійної захворюваності в період законодавчих змін в Україні. Укр. журн. з пробл. медицини праці. 2016. № 1 (46). С. 3 - 17. DOI : https://doi.org/10.33573/ujoh2016.01.003

3. Нагорна А.М., Кононова І.Г. Професійні захворювання : стан, проблеми виявлення, реєстрації та обліку в сучасних умовах. Охорона праці. 2018. № 5. С. 48 - 51.

4. Gould J., Callis C.M., Dolan D.G. et al. Special endpoint and product specific considerations in pharmaceutical acceptable daily exposure derivation (review). Regul. Toxicol. Pharmacol. 2016. Vol. 79, Supl. 1. P. 79 - 93. DOI : https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2016.05.022

5. Asfaw S., Enquselassie F., Tefera Y. et al. Determinants of chronic respiratory symptoms among pharmaceutical factory workers. J. Trop. Med. 2018. Vol. 3. P. 1 - 10. DOI : https://doi.org/10.1155/2018/3815689

6. Нагорна А.М., Соколова М.П., Кононова І.Г. Епідеміологічні дослідження професійного здоров’я в Україні. Укр. журн. з пробл. медицини праці. 2018. № 4 (57). С. 3 - 20. DOI : https://doi.org/10.33573/ujoh2018.04.003

7. Sussman R.G., Schatz A.R., Kimmel T.A. et al. Identifying and assessing highly hazardous drugs within quality risk management programs. Regul. Toxicol. Pharmacol. 2016. Vol. 79, Supl. 1. P. 11 - 18. DOI : https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2016.05.025

8. Зазуляк Т.С. Впровадження сучасних вимог до методик кількісного контролю шкідливих хімічних чинників у повітрі робочої зони фармацевтичних підприємств. Укр. журн. з пробл. медицини праці. 2020. Т. 16, № 1. С. 33 - 43. DOI : https://doi.org/10.33573/ujoh2020.01.033

9. Beek T., Weber F.-A., Bergmann A. et al. Pharmaceuticals in the environment – global occurrences and perspectives. Environ. Toxicol. Chem. 2016. Vol. 35 (4). P. 823 - 835. DOI : https://doi.org/10.1002/etc.3339

10. Калапко О.М., Штриголь С.Ю., Мерзлікін С.І. Порівняльне дослідження N, N’-(етан-1,2-диїл)біс(хінолін-2-карбоксаміду), діакамфу гідрохлориду та метформіну на моделі інсулінорезистентності. Фармакол. та лікарська токсикол. 2017. № 3. С. 56 - 63.

11. Guengerich F.P. Mechanisms of drug toxicity and relevance to pharmaceutical development. Drug Metab. Pharmacokinet. 2011. Vol. 26 (1). P. 3 - 14. DOI : https://doi.org/10.2133/dmpk.DMPK-10-RV-062

12. Доклінічні дослідження лікарських засобів : методичні рекомендації / За ред. О.В. Стефанова. Київ : Авіцена, 2002. 528 с.

13. Климкина Н.В., Плитман С.И. Колориметрический метод определения гистамина в крови и органах лабораторных животных. Биохимические методы исследования в гигиене. М. : Медицина, 1973. 87 с.

14. Фролов В.М., Ричнев В.Е., Бала М.А. Исследование циркулирующих иммунных комплексов при роже: диагностическое и прогностическое значение. Лаб. дело. 1986. № 3. С. 159 - 161.

15. Владимиров В.А., Суслова Т.Б. Реакции цепного окисления липидов в мембранных структурах клетки. Сверхслабое свечение в биологии: труды МОИП. М. : Наука, 1974. С. 38—51.

16. Современные методы в биохимии / под ред. В.Н. Ореховича. М. : Медицина, 1977. 392 с.

17. Moshynska O.V., Tretiak N.N., Anoshina M.Y., Yagovdick M.V. Hemoglobin-induced lipid peroxidation in anemia. Лікарська справа. 2001. № 4. С. 39 – 43.

18. Мишенева В.С., Горюхина Т А. Наличие глутатиона в нормальних и опухолевых тканях человека и животных. Вопросы онкологии. 1968. Т. 14 (10). С. 46 - 49.

19. Hansen L.G., Warwick W.J. A fluorometric micromethod for fat tocopherol. Clin. Biochem. 1970. Vol. 30. P. 225 - 229. DOI : https://doi.org/10.1016/S0009-9120(70)80031-5

20. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лаб. дело. 1988. № 1. С. 16 - 19.

21. Костюк В.А., Потопович А.И., Ковалева Ж.В. Простой и чувствительный метод определения супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцитина. Вопр. мед. химии. 1990. Т. 36, № 2. С. 88 - 91.

22. Лемешко В.В. Система микросомального окисления при развитии и старении организма. Биохимия. 1980. Т. 45, Вып. 11. С. 1964 – 1969.

23. Иммунологические методы : пер. с нем. / под ред. Г. Фримеля. М. : Медицина, 1987. С. 382 - 385.

24. Меньшиков В.В., Делекторская Л.И., Золотницкая Р.П. и др. Лабораторные методы исследования в клинике : справочник. М. : Медицина, 1987. 386 с.

25. Чернушенко Е.Ф., Когосова Л.С. Иммунологические исследования в клинике. К. : Здоров’я, 1978. С. 20 - 21.

26. Кузовкова Н.А. Оценка активности естественных киллеров колориметрическим методом. Иммунол. 1991. № 4. С. 59 - 61.

Published

2022-04-08

Issue

Section

FUNDAMENTAL INVESTIGATIONS

How to Cite

Assessment of toxicity and mechanism of the drug (camphoric acid derivative) effect on the organism. (2022). Environment & Health, 102(1), 20-30. https://doi.org/10.32402/dovkil2022.01.020

Most read articles by the same author(s)