Гостра токсичність нанокристалів цинку карбонату на моделі білих ми-шей

Zinc-based nanoparticles (NPs) are successfully used to meet the mineral needs of animals and poultry, capable of increasing the growth rate and the efficiency of their use of feed. Nanoparticles of zinc oxide are widely used, which are superior to conventional sources of zinc in terms of pharmacological activity and bioavailability, have a positive effect on productivity and antioxidant protection, and increase reproductive potential. However, a detailed investigation of their toxicological parameters showed the risks of their introduction into the body, as a result of which a large number of zinc oxide NPs were synthesized by the methods of “green chemistry”, the main drawback of which is a complex methodology and a high level of costs. We investigated the acute toxicity of a colloidal solution of zinc carbonate nanocrystals in a model of white mice. The experiment was conducted on 42 female non-linear white mice, 3–4 months old, with a live weight of 21–23 g, kept under optimal vivarium conditions. According to the principle of analogues, 6 experimental groups were formed: mice were injected with a colloidal solution of zinc carbonate nanoparticles in doses (by absolute weight of the drug) of 15,000.0; 20000.0; 25000.0; 30000; 35000.0 and 40000.0 mg/kg of body weight based on the absolute weight of the drug, which according to the active substance (zinc carbonate nanoparticles) was (37.5; 50.0; 62.5; 75.0; 87.5 and 100, 0 mg/kg of body weight), orally using an esophageal-gastric tube. Mice of the control group were injected with distilled water in a volume of 0.2 cm3 according to the same protocol. The clinical condition of the experimental animals was observed for 14 days, noting the appearance and development of clinical signs of poisoning, the time of death or recovery to the physiological norm. After the death (diagnostic slaughter) of the animals, a pathological autopsy was performed. Clinical observations showed that a single intragastric administration of the drug to mice of experimental groups 1-6 did not cause acute poisoning. The deaths of mice in all experimental groups were not observed during the 14-day observation period, as a result of which the LD50 indicator could not be calculated. At the same time, the maximum possible injected dose of the colloidal solution of zinc carbonate nanoparticles (by absolute weight) was 40,000.0 mg/kg of body weight (100.0 mg/kg by active substance), which allows the drug to be assigned to the VI class of toxicity – substances are relatively harmless (LD50 > 15000.0 mg/kg of body weight), and according to the degree of danger up to IV class – low-hazardous substances (LD50 > 5000.0 mg/kg of body weight).Наночастинки (НЧ) на основі Цинку успішно використовуються для задоволення потреб тварин і птиці у мінеральних речовинах, здатні підвищувати швидкість росту та ефективність використання ними корму. Широко застосованими є наночастинки цинку оксиду, які переважають звичайні джерела цинку за фармакологічною активністю й біодоступністю, позитивно впливають на продуктивність і антиоксидантний захист, підвищують репродуктивний потенціал. Проте детальне з’ясування їх токсикологічних параметрів показало ризики їх введення в організм, внаслідок чого було синтезовано велику кількість НЧ оксиду цинку методами “зеленої хімії”, основним недоліком яких є складна методика та високий рівень витрат. Нами було досліджено гостру токсичність колоїдного розчину нанокристалів цинку карбонату на моделі білих мишей. Експеримент було проведено на 42 самках нелінійних білих мишей 3–4-місячного віку, живою масою 21–23 г, що утримувались за оптимальних умов віварію. За принципом аналогів було сформовано 6 дослідних груп: мишам вводили колоїдний розчин наночастинок карбонату цинку в дозах (за абсолютною масою препарату) 15000,0; 20000,0; 25000,0; 30000; 35000,0 і 40000,0 мг/кг маси тіла за абсолютною масою препарату, що за діючою речовиною (наночастинками карбонату цинку) становило (37,5; 50,0; 62,5; 75,0; 87,5 і 100,0 мг/кг маси тіла), перорально за допомогою стравохідно-шлункового зонду. Мишам контрольної групи за аналогічним регламентом вводили дистильовану воду в об’ємі 0,2 см3. За клінічним станом дослідних тварин спостерігали упродовж 14 діб, відмічаючи появу та розвиток клінічних ознак отруєння, строки загибелі або відновлення до фізіологічної норми. Після загибелі (діагностичного забою) тварин проводили патологоанатомічний розтин. Клінічні спостереження показали, що одноразове внутрішньошлункове введення препарату мишам дослідних груп 1–6 не викликало картини гострого отруєння. Загибелі мишей у всіх дослідних групах не спостерігали протягом 14-добового терміну спостереження, внаслідок чого показник LD50 розрахувати не вдалося. При цьому максимально можлива введена доза колоїдного розчину наночастинок карбонату цинку (за абсолютною масою) становила 40000,0 мг/кг маси тіла (100,0 мг/кг за діючою речовиною), що дозволяє віднести препарат до VI класу токсичності – речовини відносно нешкідливі (LD50 > 15000,0 мг/кг маси тіла), а за ступенем небезпечності до ІV класу – малонебезпечних речовин (LD50 > 5000,0 мг/кг маси тіла)

Дослідження впливу сухих екстрактів з листя брусниці і чорниці з додаванням L-аргініну на розвиток метаболічних порушень за умов експериментального цукрового діабету ІІ типу

Investigated the pharmacological properties of dry extractof cranberries and blueberries with the addition of L-arginine in experimental metabolic syndrome in rats induced vsokoprotocnah diet. Revealed more pronounced antiatherogenic properties of extracts of bilberry, compared with an extract of bilberry. Conclusions prospects for the use of extracts of the investigated plants as potential substrates for the treatment and prevention of metabolic syndrome.Исследованы фармакологические свойства сухих екстрактов брусники и черники с добавлением L-аргинина в условиях экспериментального метаболического синдрома у крыс, индуцированного високофруктозной диетой. Выявлено более выраженные антиатерогенные свойства экстрактов черники по сравнению с экстрактом брусники. Сделаны выводы перспективы применения экстрактов исследованных растений в качестве потенциальных субстратов для лечения и профилактики метаболического синдрома.  Досліджено фармакологічні властивості сухих екстрактів брусниці та чорниці з додаванням з L-аргініну за умов експериментального  метаболічного синдрому у щурів, індукованому високофруктозною дієтою. Виявлено більш виразні антиатерогенні властивості екстрактів чорниці порівняно з екстрактом брусниці.  Зроблено висновки щодо перспективи застосування екстрактів досліджених рослин в якості потенційних субстратів для лікування та профілактики метаболічного синдрому. 

Histomorphology of the ovaries of rabbits does during ovulation induced by the combined use of gonadotropins

Hormonal stimulation of folliculogenesis is a general method of increasing reproductive capacity in rabbits; however, studying the safety of the developed protocols remains an urgent scientific task. The use of hormonal agents is due to the physiological characteristics of rabbits, primarily coitus-dependent mechanisms of ovulation. Applying gonadotropin-releasing analogs depends on mature follicles ready for ovulation in the ovary. It, therefore, has limited effectiveness for rabbits of the “zero” cycle that have not yet given birth. Therefore, such females are recommended to use medications based on gonadotropins obtained from the serum of foal mares (eCG) or human chorionic gonadotropin (hCG). There is limited data on the combined use of gonadotropins, especially the long-term administration in different doses. Thus, the research aimed to conduct a morphological evaluation of rabbit's ovaries with combined serum and chorionic gonadotropins to stimulate folliculogenesis before artificial insemination to assess the safety of the proposed dosages and long-term administration. Stimulation of ovulation in rabbits of experimental groups was caused by the combined use of serum and chorionic gonadotropins (eCG – 400 IU; hCG – 200 IU) for experimental groups 1 and 2 at a dose of 40 IU and 24 IU, respectively. Females of the control group were induced to ovulate by subcutaneous injection of 0.2 ml of gonadotropin-releasing hormone analog. Ovaries were collected on the seventh day of gestation after the euthanasia of the rabbit with prior premedication. After dissection and macroscopic examination, the ovaries were fixed in a 10% aqueous solution of neutral formalin. Histological slides were made according to the general method by pouring in paraffin and subsequent staining with hematoxylin and eosin. The research has established that repeated (during five reproductive cycles) combined use of serum and chorionic gonadotropins has dose-dependent effectiveness and can cause dysfunction of ovaries and blood circulation. Pathological changes may acquire a systemic character with the manifestation of critical conditions for the health and life of rabbits. The stimulating effect of the combined use of eCG and hCG was detected at a dose of 40 IU, and the inhibition of folliculogenesis was observed at 24 IU. Since the premises for the hyperandrogenism were found microscopically, it was essential to investigate the level of androgens in the blood of rabbits after using a dose of 24 IU. At the same time, both doses of gonadotropins affect the reactivity of the endothelium, which is manifested by the presence of intravascular vesicles and changes in the rheological properties of blood

НОЗОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ІНФЕКЦІЙНИХ АБОРТІВ У КОРІВ

Providing the country's population with high-quality products is a priority task of modern animal husbandry. However, there are a number of problems in the industry that prevent obtaining quality products of animal origin in the required volume. The intensification of dairy farming and the increase in milk productivity of cows is often accompanied by a metabolic disorder, which reduces the body's resistance, contributing to the development of immune-deficiencies, which increase the susceptibility of animals to infectious diseases, some of which have an abortive form of manifestation and, accordingly, the consequence is a lack of offspring and potential income due to abortions. Abortion in cows should be considered not only as a gynecological problem, but also as an economic one, because animal husbandry accounts for more than 38% in the structure of gross agricultural products of the country and the lack of keeping of young animals significantly affects the development of the livestock industry. This publication is devoted to the results of the nosological profile of infectious abortions in cows on the territory of Ukraine, among which 64% of cases are infectious agents - 41.4% of bacterial origin and 22.6% of viral origin. The most frequent factors of bacterial etiology of abortions in cows are leptospira, coxiella, salmonella, mycoplasma, campylobacter, chlamydia, toxoplasma and listeria, and the most common viral ones are flavo-virus, gamma-herpesvirus and alpha-herpesvirus.Забезпечення населення країни високоякісною продукцією є пріоритетним завданням сучасного тваринництва. Однак, у цій галузі є низка проблем, які стримують отримання якісних продуктів тваринного походження в потрібному обсязі. Інтенсифікація молочного тваринництва та підвищення молочної продуктивності корів часто супроводжується порушенням обміну речовин, що знижує резистентність організму, сприяючи розвитку імунодефіцитів, що підвищують сприйнятливість тварин до інфекційних хвороб, частина з яких має абортивну форму прояву і відповідно наслідком є недоотримання приплоду і потенційного доходу внаслідок абортів. Аборт у корів потрібно розглядати не лише як гінекологічну проблему, а й як економічну, адже тваринництво становить понад 38 % у структурі валової продукції сільського господарства країни і недотримання молодняку суттєво впливає на розвиток галузі скотарства. Публікація присвячена результатам нозологічного профілю інфекційних абортів у корів на території України, серед яких 64,0 % випадків спричинено інфекційним агентом, з них: бактеріального походження – 41,4 % та вірусного походження – 22,6 %. Найбільш частими чинниками бактеріальної етіології абортів у корів є лептоспіри, коксієли, сальмонели, мікоплазми, кампілобактер, хламідії, токсоплазми та лістерії, а найбільш розповсюдженими вірусними є: флавовірус, гамма-герпесвірус та альфагерпесвірус

МАКРОСКОПІЧНІ ЗМІНИ У СОБАК ЗА КОРОНАВІРУСНОГО ЕНТЕРИТУ

Based on our analysis of literary sources, the results of monitoring and our own research, it was found that viral enteritis occupies a leading place in the infectious pathology of dogs and causes significant damage to animal owners. Given the relevance of this issue, the result of our research is the clarification, addition and generalization of data on the patho-morphology of various organs of dogs with coronavirus enteritis, which will make it possible to find out in more detail the effect of the causative agent of the disease on the animal body. The article presents the results of the study of macroscopic changes in dogs with coronavirus enteritis. According to the results of the pathological and anatomical autopsy of the puppies, microscopic changes are observed in the internal organs, namely, serous lymphadenitis, swelling and hyperemia of the thymus and pancreas, the kidneys are unevenly colored brown with local infarctions in the heart, enlargement of the left part, spotty hemorrhages in the spleen, lungs in places had signs of hemostasis, the mucous membrane of loops of the small intestine with signs of catarrhal and hemorrhagic inflammation. Lymph nodes, moderately hyperplastic, with signs of hemorrhagic inflammation. The set of patho-anatomical signs listed above can be considered characteristic of canine coronavirus enteritis. Thus, the set of patho-anatomical changes we discovered in puppies with coronavirus infection can be considered a characteristic criterion for the patho-morphological diagnosis of coronavirus enteritis in dogs.На основі проведеного аналізу літературних джерел, результатів моніторингових та власних досліджень з’ясовано, що вірусні ентерити займають провідне місце в інфекційній патології собак і наносять значні збитки власникам тварин. Враховуючи актуальність цього питання, результатом наших досліджень є уточнення, доповнення та узагальнення даних щодо патоморфології різних органів собак за коронавірусного ентериту, що дасть можливість більш детально з’ясувати вплив збудника хвороби на організм тварин. У статті представлено результати вивчення макроскопічних змін у собак за коронавірусного ентериту. За результатами патолого-анатомічного розтину трупів цуценят спостерігаються мікроскопічні зміни у внутрішніх органах, а саме: серозний лімфаденіт; у тимусі та підшлунковій залозі набряк і гіперемія; нирки нерівномірно забарвлені в коричневий колір з локальними інфарктами; в серці – розширення лівої частини; в селезінці – крапчасті крововиливи; легені місцями мали ознаки гемостазу; слизова оболонка петель тонкого відділу кишечнику – з ознаками катарально-геморагічного запалення. Лімфатичні вузли помірно гіперплазовані, з ознаками геморагічного запалення. Перерахований комплекс патолого-анатомічних ознак, можна вважати характерними для коронавірусного ентериту собак. Таким чином, виявлений нами комплекс патологоанатомічних змін у цуценят за коронавірусної інфекції можна вважати характерним критерієм патоморфологічної діагностики коронавірусного ентериту у собак

МЕТОД ПОБУДОВИ ПЛАНІВ БАГАТОФАКТОРНИХ ЕКСПЕРИМЕНТІВ З МІНІМАЛЬНОЮ КІЛЬКІСТЮ ЗМІН РІВНІВ ФАКТОРІВ ТА ОПТИМАЛЬНИХ ЗА ВАРТІСНИМИ (ЧАСОВИМИ) ВИТРАТАМИ

Context. Relevant task of developing the method of plans building for multifactorial experiments was solved with minimal number of factor levels measurements and optimal by cost (time) expenses. Objective. To develop method and means of synthesis the plans of multifactorial experiment with minimal number of factor levels measurements and optimal by cost (time) expenses.Methods. Methods of experiment planning gives possibility to reduce cost (time) expenses when researching different technological processes, devices and systems.   Quantity of factor levels measurements minimization during the process of building the plans of multifactorial experiments also leads to cost (time) reduction on their implementation. Suggested earlier method of building the plans of multifactorial experiments, based on Grey code application, provides a possibility to minimize number of factor levels measurements. But such plans are not always optimal in relation to cost (time) expenses. That’s why the task appears to develop a method and means of synthesis the plans of multifactorial experiment with minimal number of factor levels measurements and optimal by cost (time) expenses.Essence of a suggested method consists of: generation of permutations with minimal number of transpositions for neighbor elements; number of factor level variations is determined for each obtained plan by calculating the distance after Hamming for neighbor pairs of binary words; recording the plan with minimal number of factor levels measurements into set D; analysis of binary codes that enter set D, among which codes, received form Grey code by E, H and (E, H) transformations are present; searching among modified Grey codes G(E, H) such codes, that are optimal by cost (time) expenses.Results. Software which performs the suggested method of building the plans with minimal number of factor levels measurements and optimal by cost (time) expenses was developed. Software allows to synthesize optimal plans of experiment with k = 3,…, 4 number of factors.Conclusions. Computer experiments, that were carried out to build optimal plans to research such an objects as production of pieces by hot press forming technological process and a tracking system proved workability and effectiveness both of the developed method and software for its performance.   Scientific novelty is represented by method, that allows to synthesize plans of multifactorial experiments with minimal number of factor levels measurements and optimal by cost (time) expenses.Practical importance of the results is that developed software can find wide application for technological processes, devices and systems researching, if it is possible to implement active experiment.   Актуальность. Решена актуальная задача разработки метода построения планов многофакторных экспериментов (МФЭ) с минимальным количеством измерений  уровней факторов и оптимальных по стоимостным (временным) затратам.Цель работы: разработка метода и средств синтеза планов многофакторных экспериментов с минимальным количеством изменений уровней факторов и оптимальных по стоимостным (временным) затратам.Методы: применение методов планирования экспериментов дает возможность уменьшить стоимостные (временные) затраты при исследовании разнообразных технологических процессов, устройств и систем.Минимизация количества изменений уровней факторов при построении планов многофакторных экспериментов также приводит к уменьшению стоимости (времени) на их реализацию.Предложенный ранее метод построения планов многофакторных экспериментов, основанный на применении кода Грея, дает возможность минимизировать в них количество изменений уровней факторов. Но эти планы не всегда являются оптимальными по стоимостным (временным) затратам. В связи с этим возникает задача разработки метода и средств построения планов многофакторных экспериментов с минимальным количеством изменений уровней факторов и оптимальных по стоимостным (временным)  затратам.Сущность предложенного метода заключается в следующем: генерирование перестановок с минимальным числом транспозиций соседних элементов; для каждого полученного плана определяется количество изменений уровня факторов путем вычисления расстояния по Хеммингу для соседних пар двоичных слов; запись плана с минимальным количеством изменений уровней факторов в множество D; анализ двоичных кодов, что входят в множество D, среди которых присутствуют коды, полученные с кода Грея путем Е, Н и (Е,Н) преобразований; поиск среди множества модифицированных кодов Грея  G(Е,Н) таких, что представляют собой оптимальные по стоимостным (временным) затратам планы эксперимента.Результаты.  Разработано программное обеспечение, которое реализует предложенный метод построения планов с минимальным количеством изменений уровней факторов и оптимальных по стоимостным (временным) затратам. Программное обеспечение может синтезировать оптимальные планы экспериментов для исследования объектов с количеством факторов k ≤ 4.Выводы. Проведенные компьютерные эксперименты, направленные на построение оптимальных планов для исследования таких объектов как технологический процесс изготовления деталей горячей штамповкой и следящая система подтвердили работоспособность и эффективность разработанного метода и программного обеспечения, что его реализует. Научную новизну работы представляет метод, который позволяет синтезировать планы многофакторных экспериментов с минимальным количеством изменений уровней факторов и оптимальных по стоимостным (временным) затратам. Практическая значимость результатов работы заключается в том, что разработанное программное  обеспечение может найти широкое применение при исследовании технологических процессов, устройств и систем, на которых возможна реализация активного эксперимента. Актуальність. Вирішено актуальну задачу розробки методу побудови планів багатофакторних експериментів (БФЕ) з мінімальною кількістю змін рівнів факторів та оптимальних за вартісними (часовими) витратами.Мета роботи: розробка методу та засобів синтезу планів багатофакторних експериментів з мінімальною кількістю змін рівнів факторів та оптимальних за вартісними (часовими) витратами.Методи. Застосування методів планування експериментів дає можливість зменшити вартісні (часові) витрати при дослідженні різноманітних технологічних процесів, пристроїв та систем.Мінімізація кількості змін рівнів факторів при побудові планів багатофакторних експериментів також призводить до зменшення вартості (часу)  на їх реалізацію.Запропонований раніше метод побудови планів багатофакторних експериментів, оснований на застосуванні коду Грея, дає можливість мінімізувати в них кількість змін рівнів факторів. Але ці плани не завжди являються мінімальними за вартісними (часовими) витратами.В зв’язку з цим виникає задача розробки методу та засобів побудови планів багатофакторних експериментів з мінімальною кількістю змін рівнів факторів  та оптимальних за вартісними (часовими) витратами. Суть запропонованого методу полягає  в наступному: генерування перестановок з мінімальним числом транспозицій сусідніх елементів; для кожного отриманого плану визначається кількість змін рівнів факторів шляхом розрахунку відстані по Хеммінгу для сусідніх пар двійкових слів; запис плану з мінімальною кількістю змін рівнів факторів в множину D; аналіз двійкових кодів, що входять у множину D, серед яких присутні коди, отримані з коду Грея шляхом Е, Н та (Е, Н) перетворень; пошук серед множини модифікованих кодів Грея G (Е, Н) таких, що відповідають оптимальним за вартісними (часовими) витратами планам експерименту.Результати. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропонований метод побудови планів з мінімальною кількістю змін рівнів факторів та оптимальних за вартісними (часовими) витратами. Програмне забезпечення може синтезувати  оптимальні плани експериментів для дослідження об’єктів з кількістю факторів  k ≤ 4.Висновки. Проведені комп’ютерні експерименти направлені на побудову оптимальних планів для дослідження таких об’єктів як технологічний процес виготовлення деталей гарячим штампуванням та слідкуюча система підтвердили працездатність та ефективність розробленого методу та програмного забезпечення, що його реалізує. Наукову новизну роботи становить метод, що дозволяє синтезувати плани багатофакторних експериментів з мінімальною кількістю змін рівнів факторів та оптимальних за вартісними (часовими) витратами. Практична значимість результатів роботи в тому, що розроблене програмне забезпечення може знайти широке застосування при дослідженні технологічних процесів, пристроїв та систем, на яких можлива реалізація  активного експерименту

Chiral hexarhodium clusters containing heterobidentate phosphine ligands, a structural and reactivity study

Some intrinsically chiral [Rh6(CO)14(µ,2-PX)] clusters have been synthesized, beginning with reactions of [Rh6(CO)16–x(NCMe)x](x= 1, 2) with PX, where PX represents the bidentate bridging ligands diphenyl(benzothienyl)phosphine (1), diphenyl(2-thienyl)phosphine (2), di(2-thienyl)phenylphosphine (3), tris(2-thienyl)phosphine (4), diphenyl(2-pyridyl)phosphine (5) and diphenylvinylphosphine (6). The ligand tris(2-furyl)phosphine (7) shows no bridging capability. When x= 1 the initial products are the clusters [Rh6(CO)15(1-PX)] which undergo spontaneous CO loss to form [Rh6(CO)14(µ,2-PX)]. The structures of the [Rh6(CO)15(1-PX)] clusters have been elucidated by IR, NMR spectroscopy and FAB-MS spectrometry, and have been found to involve phosphorus atom coordination to a rhodium atom. In addition, the solid state structures of the [Rh6(CO)14(µ,2-Ph2P(2-benzothienyl))](8), [Rh6(CO)14(µ,2-Ph2P(2-thienyl))](9), [Rh6(CO)14(µ,2-PhP(2-thienyl)2)](10) and [Rh6(CO)14(µ,2-Ph2P(pyridyl))](12) clusters have been determined by X-ray crystallography. The various types of chirality exhibited by these clusters are discussed. A simple model is proposed to account for the ratios of stereochemical isomers found in the Rh6(CO)14(µ,2-PhP(2-thienyl)2 cluster. The kinetics of formation of the bridged clusters from the monosubstituted [Rh6(CO)15(1-PX)] clusters have been studied