Free radicals properties of gamma-irradiated penicillin-derived antibiotics : piperacillin, ampicillin, and crystalline penicillin

The aim of this work was to determine the concentrations and properties of free radicals in piperacillin, ampicillin, and crystalline penicillin after gamma irradiation. The radicals were studied by electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy using an X-band spectrometer (9.3 GHz). Gamma irradiation was performed at a dose of 25 kGy. One- and two-exponential functions were fitted to the experimental data, in order to assess the influence of the antibiotics’ storage time on the measured EPR lines. After gamma irradiation, complex EPR lines were recorded confirming the presence of a large number of free radicals formed during the irradiation. For all tested antibiotics, concentrations of free radicals and parameters of EPR spectra changed with storage time. The results obtained demonstrate that concentration of free radicals and other spectroscopic parameters can be used to select the optimal parameters of radiation sterilization of β-lactam antibiotics. The most important parameters are the constants τ (τ 1(A),(I) and τ 2(A),(I)) and K (K 0(A),(I), K 1(A),(I), K 2(A),(I)) of the exponential functions that describe free radicals decay during samples storage

Metastasis inhibition after proton beam, β- and γ-irradiation of melanoma growing in the hamster eye

Standard ocular tumor treatment includes brachytherapy, as well as proton therapy, particularly for large melanoma tumors. However, the effects of different radiation types on the metastatic spread is not clear. We aimed at comparing ruthenium (106 Ru, emitting β electrons) and iodine (125I, γ-radiation) brachytherapy and proton beam therapy of melanoma implanted into the hamster eye on development of spontaneous lung metastases. Tumors of Bomirski Hamster Melanoma (BHM) implanted into the anterior chamber of the hamster eye grew aggressively and completely filled the anterior chamber within 8–10 days. Metastases, mainly in the lung, were found in 100% of untreated animals 30 days after enucleation. Tumors were irradiated at a dose of 3–10 Gy with a 106Ru plaque and at a dose of 6–14 Gy using a 125I plaque. The protons were accelerated using the AIC-144 isochronous cyclotron operating at 60 MeV. BHM tumors located in the anterior chamber of the eye were irradiated with 10 Gy, for the depth of 3.88 mm. All radiation types caused inhibition of tumor growth by about 10 days. An increase in the number of metastases was observed for 3 Gy of β-irradiation, whereas at 10 Gy an inhibition of metastasis was found. γ-radiation reduced the metastatic mass at all applied doses, and proton beam therapy at 10 Gy also inhibited the metastastic spread. These results are discussed in the context of recent clinical and molecular data on radiation effects on metastasis

Teatrologia В. K. Zajcewa „Podróż Gleba" - problematyka gatunku

Niniejszy artykuł porusza problem przynależności gatunkowej powieści Borysa Konstantyno- wicza Zajcewa (1881-1972) Podróż Gleba. Jako że autobiograficzność jest jedną z głównych cech literatury rosyjskiej XX wieku, wraz z jej spowiedniczym charakterem i dążeniem do samopozna- nia, autorka artykułu dokonała próby wyselekcjonowania elementów charakterystycznych dla tego gatunku. Autobiografia jest bowiem dla Zajcewa procesem kreowania siebie samego jako człowie ka pokonującego własne słabości, procesem dojrzewania do wiary, wiodącym do całkowitej od miany życia.As Gleb's Journey is an authobiography, the author of the article explains this term, shows analogies and proves its belonging to an autobiographical genre. The whole novel has a common spirit pervading it. And this spirit comes from a very deep sense of longing so characteristic of Russian religious culture as a whole. That is why this work is very emotional and appeals to the readers. It is very realistic because Zaitsev showed his life road from atheizm to deep and mature belief

Importance of vitamin D supplementation in ulcerative colitis and Crohn’s disease

Ch. L-C. oraz WZJG należą do grupy NZJ. Jest to grupa chorób o wciąż niewyjaśnionejetiologii. Występowanie tych chorób skutkuje między innymi niedoborem witaminy Dw organizmie chorego, co wpływa na pogorszenie jakości jego życia.Zwiększenie stężenia witaminy D może mieć funkcję ochronną i wpływać nazmniejszenie powikłań choroby, co w konsekwencji przyczyni się do polepszeniajakości życia pacjenta. W celu zwiększenia jej stężenia zaleca się przede wszystkimzmianę diety, suplementację, oraz ekspozycję na promienie słoneczne.Celem pracy było określenie znaczenia suplementacji witaminy D we WZJG i ch.L-C.W badaniu wzięło udział 21 pacjentów, z czego 11 osób choruje na WZJG, a 10 nach. L-C. Kryterium włączającym do badania był poziom 25(OH)D poniżej 30 ng/ml.Narzędziem badawczym były dwie ankiety oraz badanie poziomu stężenia witaminy Dwe krwi.Analiza wyników wykazała, że średni poziom 25(OH)D w I badaniu różni sięistotnie od tego w II badaniu, (p<0,0001). Występuje także istotna statystyczniekorelacja pomiędzy ilością witaminy D dostarczanej w codziennej diecie a ilościąwitaminy D we krwi oznaczonej w I badaniu, (p=0,036).U badanych, których dieta była uboga w witaminę D, stwierdzono niski poziom tejwitaminy we krwi. Suplementacja witaminy D w okresie 6 tygodni podwyższa poziomtej witaminy w surowicy, średnio o 10,5 ng/ml. Nie zaobserwowano różnic w staniezdrowia i samopoczuciu badanych po zastosowanej suplementacji. Badani oceniająskuteczność przeprowadzonej interwencji, jako małą.CD and UC belong to the group of IBD. Their exact cause is still unknown. Patientswith those diseases are deficient with vitamin D, which deteriorates their quality of life.Increasing vitamin D concentration can have protective function and decrease therisk of hepatic complications, improving the patients’ quality of life as a result. In orderto increase vitamin D concentration, it is recommended to change the diet, take dietarysupplements and increase exposure to sunlight.The purpose of the study was to determine the importance of vitamin Dsupplementation in UC and CD.The study was carried out on 21 patients, including 11 patients with UC and 10patients with CD. The inclusion criterion was the level of 25(OH)D below 30 ng/ml.The research tools consisted of two questionnaires and vitamin D blood tests.The analysis of the results showed that the average level of 25(OH)D in the first testis significantly different than the level of 25(OH)D in the second test, (p<0.0001). Therewas also a statistically significant correlation between the amount of vitamin D suppliedin daily diet and the amount of vitamin D in the blood determined during the first test,(p=0.036).Patients with low intake of vitamin D in their diet displayed vitamin D deficiency intheir blood. Supplementation of vitamin D for 6 weeks increases the level of thisvitamin in the serum by 10.5 ng/ml on average. There were no differences in healthstatus and comfort after performing supplementation. Patients evaluate the effectivenessof intervention as a low one

Cohousing – the idea of collective housing

Bezpieczne i komfortowe miejsce do życia to podstawowa potrzeba każdego człowieka. Jednak współczesne tendencje budownictwa mieszkaniowego zdają się nie odpowiadać na te głęboko zakorzenione ludzkie potrzeby do życia w zrównoważonym środowisku i do tworzenia więzi sąsiedzkich. Jedną z form jednostek sąsiedzkich jest Cohousing. Nazwa ta powstała z połączenia słów „community housing” czyli „wspólnota zamieszkania” i określa sytuację, w jakiej grupa ludzi inicjuje zbudowanie siedliska, w którym więź społeczna i intergarcja idą w parze z poszanowaniem odrębności i prywatności jednostki.A safe and comfortable place to live is a basic need of every human. However, modern tendencies in housing construction appear not to answer this deeply rooted human need: the need to live in a sustainable environment and to create neighbourly ties. One of the forms of neighboirhood units is Cohousing. The name has been coined as a combination of the words „community” and „housing”, and describes a situation in which a group of people initiates the construction of a settlement in which social ties and integration go hand in hand with respecting the autonomy and privacy of an individual

Strawbale technology. Guest house in Paleokastro

Artykuł przybliża technologię strawbale oraz uzasadnia konieczność prowadzenia szerokiej edukacji w tym zakresie. Przykład studenckiego projektu dyplomowego pokazuje możliwości jakie daje budownictwo naturalne, wskazuje na korzyści dla zdrowia i samopoczucia ludzi i dla środowiska. Oprócz ekologicznego, porusza aspekt ekonomiczny i społeczny. Wpisuje się zatem w nurt rozwoju zrównoważonego.The article familiarises readers with straw-bale technology and justifies the necessity of conducting broad education efforts in this field. The example of a student’s diploma design project shows the possibilities offered by natural construction and points to benefits to health and well-being, as well as the environment. Apart from discussing the aspect of environmental protection, it also focuses on the economic and social aspect. It is thus in line with sustainable development

METALE CIĘŻKIE W WODZIE ORAZ PLECHACH ZIELENICY ULVA (ULVOPHYCEAE, CHLOROPHYTA)

Glony mają bardzo szerokie zastosowanie i znaczenie w przyrodzie. Mogą być wskaźnikami zanieczyszczenia wody oraz środowiska w jakim się znajdują. Stanowią często największe źródło biomasy w wodach, szczególnie morskich. Pełnią bardzo ważną funkcję w utrzymaniu równowagi środowiska wodnego a ich obecność jest czynnikiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania ekosystemów oceanicznych, morskich i słodkowodnych. Formy planktonowe glonów odgrywają także duże znaczenie w procesie biologicznego samooczyszczania się wód. Przyczyniają się do oczyszczania wód z pierwiastków biogennych (N, P). W literaturze można znaleźć informacje, że niektóre glony z gatunków Ulva (= ulwa, błonica, watka) mogą być dobrymi wskaźnikami podwyższonych koncentracji chlorków czy azotu w wodzie i skażenia wód metalami ciężkimi. Badania nad bioindykacyjną rolą tych glonów prowadzono dotychczas w estuariach i w pasie wód przybrzeżnych mórz i oceanów. Coraz częstsze masowe pojawy makroglonów Ulva w wodach śródlądowych zainicjowały tego typu badania z wykorzystaniem plech tej zielenicy. Celem przeprowadzonych badań było określenie stężenia wybranych pierwiastków (Cd, Pb, Ni, Mg, Ca).w komórkach plech Ulva oraz w wodzie, w której te plechy intensywnie się rozwijały. Ponadto próbowano określić czy w komórkach Ulva dochodzi do kumulacji metali ciężkich i jeśli tak to jakich pierwiastków

Free radicals properties of gamma irradiated solid forms of drugs

W nowoczesnej medycynie opracowano i rozwinięto szereg metod wyjaławiania substancji leczniczych. Jedną z nich jest sterylizacja poprzez gamma napromieniowanie. Wyjaławianie za pomocą promieniowania jonizującego jest metodą stosowaną przeważnie w odniesieniu do produktów termolabilnych, ponieważ promieniowanie to, tylko nieznacznie podnosi temperaturę wyjaławianych substancji [1-7]. Metoda ta ma także duże uzasadnienie ekonomiczne, między innymi ze względu na możliwość sterylizacji produktów w ich docelowych opakowaniach. Jest więc coraz szerzej stosowana na międzynarodowym rynku leków [3,6-7]. Jałowość produktu nie jest terminem absolutnym oznaczającym, że prawdopodobieństwo znalezienia na lub/i w nim zdolnego do życia mikroorganizmu wynosi zero. To, jakie produkty można uznać za jałowe, opisują Normy Polskie i Europejskie, normy ISO oraz normy branżowe. Napromieniowanie leków, czy innych produktów medycznych, promieniowaniem jonizującym o odpowiedniej dawce i w odpowiednich warunkach prowadzi do osiągnięcia stanu sterylności [1-4]. Za gamma napromieniowaniem, jako metodą sterylizacji stałych postaci leków, przemawia szereg zalet tej metody. Przede wszystkim izotermiczność procesu wyjaławiania. Gamma napromieniowanie jest procesem, w którym wyjaławiana substancja nie ma bezpośredniego kontaktu z żadnymi odczynnikami chemicznymi. W związku z tym, w finalnie wysterylizowanym materiale nie pozostają żadne zanieczyszczenia chemiczne [7]. Ponadto można napromieniowywać już zapakowane produkty - ze względu na wysokie zdolności przenikania promieniowania gamma - co jest niezwykle korzystne z ekonomicznego punktu widzenia [3,6,7]. Produkty medyczne wyjaławiane radiacyjnie nie są w żadnym stopniu radioaktywne [7]. Za wysoką skutecznością tej metody sterylizacji przemawia fakt, że wszystkie mikroorganizmy są w mniejszym lub większym stopniu wrażliwe na promieniowanie gamma [8]. Pomimo coraz szerszego zastosowania radiosterylizacji, nie ma spójnych przepisów, które precyzyjnie i jednoznacznie regulowałyby zagadnienia radiosterylizacji na międzynarodowym rynku leków. Wymagania dotyczące sterylizacji radiacyjnej są różne wposzczególnych krajach [7]. Według normy PN-EN 552 produkt medyczny powinien być napromieniowany dawką nie mniejszą niż 25kGy, a odpowiednią dawkę sterylizacyjną wybiera główny wytwórca wyrobu medycznego na podstawie prac eksperymentalnych [9]. Ważne jest jednak zwrócić uwagę, że już dawka 25 kGy może powodować zmiany w strukturze chemicznej cząsteczki. Konsekwencją zmiany struktury chemicznej napromieniowanych substancji (niezależnie od pochłoniętej dawki) może być [1]: - zanieczyszczenie sterylizowanej próbki produktami rozkładu, - powstawanie toksycznych pochodnych, - zmiany parametrów farmakokinetycznych sterylizowanej substancji. Każda taka zmiana dyskwalifikuje substancję leczniczą z możliwości sterylizacji radiacyjnej. Wśród produktów rozkładu zanieczyszczających radiacyjnie wyjaławiane substancje mogą znajdować się bardzo niebezpieczne wolne rodniki. Znajomość układu wolnych rodników w substancjach poddanych działaniu promieniowania gamma jest więc niezwykle istotna dla doboru metody i parametrów sterylizacji poszczególnych leków. Metodą, która pozwala na ilościowe i jakościowe pomiary wolnych rodników w gamma napromieniowanych substancjach leczniczych jest spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR). Widma EPR badanych substancji leczniczych rejestrowano w temperaturze pokojowej dla próbek w powietrzu. Dla przykładowych leków, celem wyjaśnienie wpływu tlenu na charakter zmian w układzie wolnych rodników, rejestrowano widma EPR dla próbek w atmosferze argonu. Pomiary widm EPR badanych leków wykonano za pomocą spektrometru elektronowego rezonansu paramagnetycznego typu SE/Xz modulacją pola magnetycznego 100kHz (RADIOPAN, Poznań). Częstotliwość promieniowania mikrofalowego rejestrowano miernikiem typu MCM 101 (EPRAD, Poznań). Widma EPR rejestrowano w postaci pierwszej pochodnej absorpcji stosując promieniowanie mikrofalowe o mocy wynoszącej 2 mW, dla której nie obserwujemy nasycenia mikrofalowego sygnału. Całkowita moc mikrofalowa wytwarzana przez klistron wynosiła 70 mW. W prezentowanych badaniach próbki zostały gamma napromieniowane przy użyciu aparatu kobaltowego THERATRON 780E zawierającego izotop kobaltu 60Co. Zgodnie z normą PN-EN 552 [9] dawka promieniowania pochłonięta przez wszystkie badane antybiotyki wynosiła 25kGy. Przeprowadzone pomiary wskazują, dawka 25 kGy powoduje powstawanie wolnych rodników niezależnie od substancji leczniczej. Zarejestrowano natomiast wyraźne różnice w koncentracji wolnych rodników dla różnych substancji leczniczych. Przykład mogą stanowić tu pochodne penicyliny (piperacylina, ampicylina, penicylina krystaliczna) gdzie zarejestrowano najniższe koncentracje wolnych rodników oraz antybiotyki aminoglikozydowe (sisomicyna, tobramycyna, paromomycyna), które okazały się najmniej odporne na promieniowanie gamma - najwyższe koncentracje wolnych rodników wśród badanych próbek. Ważną obserwacją płynącą z niniejszych badań jest fakt, że koncentracja wolnych rodników w analizowanych substancjach leczniczych maleje ze wzrostem czasu przechowywania napromieniowanej próbki. Zjawisko to spowodowane jest prawdopodobnie oddziaływaniem z tlenem a jego kinetykę, można satysfakcjonująco opisać funkcją eksponencjalną. Badania wskazują, że spadek koncentracji wolnych rodników w próbce może to być opisany zależnością jednoeksponencjalną - jeden typ wolnych rodników, bądź dwueksponencjalna - dwa typy wolnych rodników. Ocena współczynników występujących w równaniach opisujących zmiany ilościowe w układzie wolnych rodników gamma napromieniowanych substancji leczniczych wskazują, że najszybszy spadek ilości wolnych rodników jest charakterystyczny dla gamma napromieniowanych antybiotyków pochodnych penicyliny: piperacyliny, ampicyliny i penicyliny krystalicznej. Ponadto analiza parametrów spektroskopowych (zależności amplitudy linii i szerokości linii od mocy mikrofalowej) wskazuje, że wolne rodniki w badanych substancjach rozmieszczone są jednorodnie. Metodą ciągłego nasycenia mikrofalowego linii EPR wykazano, że wolne rodniki w badanych lekach poddanych działaniu promieniowania gamma różnią się szybkością procesów relaksacji spin-sieć. Oddziaływania magnetyczne spin-sieć zachodzą stosunkowo najszybciej w penicylinie krystalicznej, ampicylinie i piperacylinie. Dla wszystkich analizowanych leków zarejestrowano stosunkowo szerokie linie EPR. Szerokie linie wskazują na niewielkie odległości pomiędzy wolnymi rodnikami w gamma napromieniowanych lekach.In modern medicine a number of methods pharmaceutical substances sterilization processes were developed. One of them is gamma irradiation. Radiosterilization is usually used for thermolabile products because gamma rays cases only small temperature rise in sterilized substances [1-7]. This method also brings economic profits because it is possible to sterilize drugs in their final containers. This is the reason why it is more actively used now that any time in international market of drugs [3,6-7]. Sterility is not absolute term mining that probability finding on or/and in it viable forms of life equals zero. Which products can be defined as sterile are described by Polish Norms, European Norms, ISO norms and brand norms. Irradiation of dugs or other medical products by gamma rays in proper dose and conditions leads to its sterility [1-4]. Radiosterilization as a method of solid form of drugs sterilization has a lot of advantages. First of all isothermal course of sterilization process. During gamma irradiation sterilize substance has no direct contact with chemical compounds. This is the reason why in finally sterilized material there is no chemical contaminations [7]. Besides it is possible to sterilized finally packed products - because of high penetrating abilities - what is very advantageous for economic point of view [3,6,7]. Products sterilized by irradiation are not radioactive [7]. This method is so efficient because all microorganisms are more or less radiosensitive [8]. Though more frequent using radiosterilization there are no compact regulation which unequivocally and precisely regulate radiosterilization problems on international market of drugs. Radiosterilization requirements are varied in different countries [7]. According to PN-EN 552 norm medical product should be irradiated with dose at least 25 kGy, and proper sterilization dose is chosen by main product producer based on experimental works [9]. But it is important that even dose of 25kGy can cause changes in chemical structure of molecule. Changes of chemical structure irradiated molecule can result with (independently from absorbed dose): - decontamination of sterilized sample with degradation products - creating toxic derivatives - changes of pharmacokinetics parameters in sterilized substance. Every such change disables medical substance from possibility of radiosterilization. Among decomposition products contaminating radiosterilized substances very dangerous free radicals can be present. Information about free radicals systems in radiosterilized substances is very important to determine method and parameters drug sterilization. EPR spectroscopy is method which brings information about types and amount of free radicals in radiosterilized drugs. EPR spectra of studied drugs were recorded at room temperature. For exemplary drugs, to explain influence oxygen on free radicals system changes, EPR spectra were recorded in argon atmosphere. Measurements of spectra were done by the use of electron paramagnetic resonance spectrometer SE/X type produced by RADIOPAN Firm (Poznań) with modulation of magnetic field of 100kHz. Microwave frequency was evaluated using MCM 101 frequency recorder produced by RADIOPAN - Poznań. The first-derivative EPR spectra were recorded with low microwave power 2mWto avoid the microwave saturation. Total microwave power produced by klystron was about 70mW. In presented studies samples were gamma irradiated by THERATRON 780E containing isotope 60Co. According to PN-EN 552 norm dose of gamma irradiation absorbed by all samples were 25kGy. The performed spectroscopic studies shows that dose of 25kGy generate free radicals in all tested substances. Visible differences in free radicals concentrations in different substances were observed. For example the lowest free radicals concentrations characterize irradiated penicillin derivatives: piperacillin, ampicillin and crystal penicillin and the highest free radicals concentrations - only a slight resistant against gamma irradiation were obtained for irradiated aminoglycoside antibiotics: sisomicin, tobramycin, and paromomycin. It is important that free radicals concentrations in the studied gamma irradiated antibiotics decrease with increasing of storage time. Interactions with oxygen may be responsible for decrease of free radicals concentrations and kinetics of this phenomena can be describe by expotential functions. Performed studies point that free radicals concentrations decay in irradiated sample can by described by expotential function - one type of free radicals in the sample or by biexpotential function - two types of free radicals in irradiated sample. Evaluation of parameters describing free radicals amount changing with storage time increasing in gamma irradiated substances point that the fastest decrease of free radicals concentrations is characteristic for penicillin derivatives: piperacillin, ampicillin and crystal penicillin. Besides EPR spectra parameters analysis (influence of microwave power on amplitude and linewidth of EPR lines) indicate on free radicals homogenous distribution. It was stated, using continuously microwave power saturation method, that free radicals in studied gamma irradiated drugs differ with spin - lattice relaxation processes. The fastest spin - lattice magnetic interactions proceed in piperacillin, ampicillin and crystal penicillin. For all analyzed drags relatively broad EPR lines were recorded. Broad EPR lines point out on small distance between free radicals in gamma irradiated drugs

Alanine dosimetry of 60 MeV proton beam - preliminary results

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectrometry (X-band) was used to determine the dose absorbed in alanine detectors, of different shapes and different alanine content, irradiated with Co-60 gamma rays and in a 60 MeV proton beam. The goal of our study was to confirm applicability of alanine as a passive detector in therapeutic proton beam. In the paper dose response characteristic and relative efficiency of alanine are shown. The study confirmed that alanine detectors with a high alanine content (ca. 95%) may be a useful and convenient tool for dose measurements in proton beams, used for eye cancer treatment

Comparison of free radicals properties in radiosterilised and thermal sterilized streptomycin

Sterylność substancji leczniczej jest niezwykle istot-na z punktu widzenia bezpieczeństwa farmakoterapii. Sterylizacja leków może powodować powstawanie wolnych rodników. Porównano właściwości wolnych rodników powstających pod wpływem promieniowania termicznego (180°C/30 minut) i promieniowania gamma (25kGy) w streptomycynie. Badania prze-prowadzono przy użyciu techniki elektronowego rezonansu paramagnetycznego EPR na pasmo X. Zarówno dla próbek sterylizowanych termicznie jak i radiacyjnie zarejestrowano szerokie linie EPR. Obydwie metody sterylizacji prowadzą do powstania wysokich koncentracji wolnych rodników (1016–1018 spin/g). Porównanie parametrów linii EPR dla sterylizacji termicznej i radiacyjnej wskazuje na podobne właściwości wolnych rodników w sterylizowanej próbce – niesparowane elektrony zlokalizowane na atomie tlenu. Więcej wolnych rodników, w przypadku zastosowanych parametrów sterylizacji, powstaje w próbkach sterylizowanych radiacyjnie.Sterility of medical substances plays significant role from the point of view of pharmacotherapy safety. Drugs sterilization can cause free radicals forming. It was compared free radicals properties forming in streptomycin under the influence thermal radiation (180°C/30 minutes) and gamma radiation (25kGy). Presented studies were performed by use of X band electron paramagnetic spectrometer. Both for thermal sterilized samples as well as for radiosterilized broad EPR lines were recorded. Both methods of sterilization lead to forming of high concentrations of free radicals (1016–1018spin/g). Comparing of EPR lines parameters for thermal sterilization and radiosterilization point at similar free radicals properties in the studied samples – unpaired electrons located on oxygen atoms. More free radicals, in case of used sterilization parameters, create in radiosterilized samples