<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Toxicological Review</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Toxicological Review</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Токсикологический вестник</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0869-7922</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">641375</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.36946/0869-7922-2021-29-5-25-33</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Original articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Оригинальные статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject></subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Study of toxicity and peculiarities of biological effects of nanocomposite pectin-Ag: results of a subchronic experiment</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Изучение токсичности и особенностей биологического действия нанокомпозита пектин-Аg: результаты субхронического эксперимента</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-6461-0655</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Vasilkevich</surname><given-names>Vadzim Michailovich</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Василькевич</surname><given-names>Вадим Михайлович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="BY">Belarus</country></address><bio xml:lang="en"><p>Ph.D. in Medicine, Senior Research Scientist of Republican unitary enterprise «Scientific Practical Centre of Hygiene», Ministry of Health of the Republic of Belarus, 220012, Minsk, Republic of Belarus.</p><p>e-mail: sabas2004@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории промышленной токсикологии республиканского унитарного предприятия «Научно-практический центр гигиены», г. Минск, Республика Беларусь.</p><p>e-mail: sabas2004@mail.ru </p></bio><email>sabas2004@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3655-4155</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Bogdanov</surname><given-names>Ruslan Valerievich</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Богданов</surname><given-names>Руслан Валерьевич</given-names></name></name-alternatives><address><country country="BY">Belarus</country></address><bio><p>Кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией промышленной токсикологии республиканского унитарного предприятия «Научно-практический центр гигиены», г. Минск, Республика Беларусь.</p><p>e-mail: 7_rus@tut.by</p></bio><email>7_rus@tut.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3121-0014</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Gilevskaya</surname><given-names>Ksenia Sergeevna</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Гилевская</surname><given-names>Ксения Сергеевна</given-names></name></name-alternatives><address><country country="BY">Belarus</country></address><bio><p>Кандидат химических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории микро- и наноструктурированных систем ГНУ «Институт химии новых материалов НАН Беларуси», г. Минск, Республика Беларусь.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6505-3929</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Kulikouskaya</surname><given-names>Victoria Igorevna</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Куликовская</surname><given-names>Виктория Игоревна</given-names></name></name-alternatives><address><country country="BY">Belarus</country></address><bio><p>Кандидат химических наук, доцент, заведущий лаборатории микро- и наноструктурированных систем ГНУ «Институт химии новых материалов НАН Беларуси», г. Минск, Республика Беларусь.</p><p>e-mail: kulikouskaya@gmail.com</p></bio><email>kulikouskaya@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Republican unitary enterprise «Scientific Practical Centre of Hygiene», Ministry of Health of the Republic of Belarus</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр гигиены», Министерство здравоохранения Республики Беларусь</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">State Scientific Institution “Institute of Chemistry of New Materials of the National Academy of Sciences of Belarus”</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ГНУ «Институт химии новых материалов НАН Беларуси»</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2021-10-14" publication-format="electronic"><day>14</day><month>10</month><year>2021</year></pub-date><volume>29</volume><issue>5</issue><fpage>25</fpage><lpage>33</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-11-04"><day>04</day><month>11</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2021, Vasilkevich V.M., Bogdanov R.V., Gilevskaya K.S., Kulikouskaya V.I.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2021, Василькевич В.М., Богданов Р.В., Гилевская К.С., Куликовская В.И.</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Vasilkevich V.M., Bogdanov R.V., Gilevskaya K.S., Kulikouskaya V.I.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Василькевич В.М., Богданов Р.В., Гилевская К.С., Куликовская В.И.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2023-10-14"/></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0869-7922/article/view/641375">https://journals.eco-vector.com/0869-7922/article/view/641375</self-uri><abstract xml:lang="en"><p><bold><italic>Introduction. </italic></bold>Nanocomposites synthesized by the “green chemistry” method do not contain toxic chemicals (reducing agents and organic solvents) as carriers and/or stabilizing shells. One of the representatives of this group of materials are nanocomposites based on silver, which are increasingly used in medical practice, veterinary medicine, and in some other fields.</p><p><bold><italic>Material and methods. </italic></bold>The nanocomposite is Ag0 nanoparticles coated with a highly methoxylated pectin shell. The concentration of Ag0 nanoparticles in the hydrosol of the pectin-Ag nanocomposite is 1.65 mmol/l, and the pectin content is 7.5 mg/ml. The size of the synthesized pectin-Ag nanocomposite is ~20–30 nm, more than 90% of the particles have a diameter of less than 20 nm, the value of the ξ-potential is 45.3 ± 0.7 mV. Toxicological studies were carried out on outbred rats. The main goal of the research was to study the toxic effects of the pectin-Ag nanocomposite in a subchronic experiment (90 days). At the end of the experiment, a complex of behavioral and clinical and laboratory parameters was determined, which made it possible to assess the biological effect of the nanocomposite on animals. The research results were statistically processed.</p><p><bold><italic>Results. </italic></bold>With subchronic intragastric administration of the pectin-Ag nanocomposite to laboratory animals (rats) for 3 months at doses of 50, 500, and 5000 mg/kg, it was found that the nanocomposite exhibits a dose-dependent general toxic effect with critical target organs - the liver and spleen and the main biochemical markers of toxicity effect - aminotransferase, alkaline phosphatase and lactate dehydrogenase.</p><p><italic><bold>Conclusion. </bold></italic>Experimental studies have made it possible to substantiate the threshold doses of the hydrosol of the pectin-Ag nanocomposite for the intragastric route of intake.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p><bold><italic>Введение. </italic></bold>Нанокомпозиты, синтезированные методом «зелёной химии», не содержат в своем составе в качестве носителей и/или стабилизирующих оболочек токсичных химических веществ (восстановителей и органических растворителей). Одними из представителей данной группы материалов являются нанокомпозиты на основе серебра, всё более широко используемые в медицинской практике, ветеринарии и в некоторых других областях. </p><p><bold><italic>Материал и методы. </italic></bold>Нанокомпозит представляет собой наночастицы Ag<sup>0</sup>, покрытые оболочкой высокометоксилированного пектина. Концентрация наночастиц Ag<sup>0</sup> в гидрозоле нанокомпозита пектин-Ag составляет 1,65 ммоль/л, а содержание пектина – 7,5 мг/мл. Размер синтезированного нанокомпозита пектин-Ag ~ 20–30 нм, более 90% частиц имеют диаметр менее 20 нм, величина ξ-потенциала составляет 45,3 ± 0,7 мВ. Токсикологические исследования проведены на аутбредных крысах. Основной целью исследований являлось изучение токсических эффектов нанокомпозита пектин-Ag в субхроническом эксперименте (90 сут). По окончанию эксперимента определяли комплекс поведенческих и клинико-лабораторных показателей, позволяющих оценить биологическое действие нанокомпозита на животных. Результаты исследований подвергались статистической обработке.</p><p><bold><italic>Результаты. </italic></bold>При субхроническом внутрижелудочном введении лабораторным животным (крысы) нанокомпозита пектин-Ag на протяжении 3 мес в дозах 50, 500 и 5000 мг/кг было установлено, что нанокомпозит проявляет дозозависимое общетоксическое действие с критическими органами-мишенями – печень и селезёнка и основными биохимическими маркерами токсического эффекта – аминотрансферазы, щелочная фосфатаза и лактатдегидрогеназа.</p><p><bold><italic>Заключение. </italic></bold>Проведённые экспериментальные исследования позволили обосновать пороговые дозы гидрозоля нанокомпозита пектин-Ag при внутрижелудочном пути поступления.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>silver nanoparticles</kwd><kwd>pectin</kwd><kwd>green chemistry</kwd><kwd>toxicity</kwd><kwd>safe exposure levels</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>наночастицы серебра</kwd><kwd>пектин</kwd><kwd>«зеленая» химия</kwd><kwd>токсичность</kwd><kwd>безопасные уровни воздействия</kwd></kwd-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Krutyakov Yu.A., Kudrinskiy A.A., Olenin A.Yu., Lisichkin G.V. Synthesis and properties of silver nanoparticles: advances and prospects. Uspekhi khimii. 2008; 77(3): 242-69. (In Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы. Успехи химии. 2008; 77(3): 242-69</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Lu W., Senapati D., Wang S.G., Tovmachenko O., Singh A.K., Hongtao Yu. et al. Effect of surface coating on the toxicity of silver nanomaterials on human skin keratinocytes. Chemical Physics Letters. 2010; 487(1-3): 92-6. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.01.027</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Akter M., Sikder М.Т., Rahman М.М., Ullah A.K.M.A., Kaniz Fatima Binte Hossain, Banik S. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives. Journal of Advanced Research. 2018; 9: 1-16. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.01.027</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Sharma V.K., Yngard R.A., Lin Y. Silver nanoparticles: green synthesis and their antimicrobial activities. Advances in Colloid and Interface Science. 2009; 145: 83-96. https://doi.org/10.1016/j.cis.2008.09.002</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Mohandas A., Deepthi S., Biswas R., Jayakumar R. Chitosan based metallic nanocomposite scaffolds as antimicrobial wound dressings. Bioactive Materials. 2018; 3(3): 267-77. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2017.11.003</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Gherasim O., Puiu R.A., Bîrca A.C., Burdusel A.-C., Grumezescu A.M. An Updated Review on Silver Nanoparticles in Biomedicine. Nanomaterials. 2020; 10(11): 2318. https://doi.org/10.3390/nano10112318</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Deng H., McShan D., Zhang Y., Sinha S.S., Arslan Z., Ray P.C. et al. Mechanistic Study of the Synergistic Antibacterial Activity of Combined Silver Nanoparticles and Common Antibiotics. Environ. Sci. Technol. 2016; 50(16): 8840-8. https://doi.org/10.1021/acs.est.6b00998</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Márquez J.C.M., Aida Hamdan Partida, María del Carmen Monroy Dosta, Jorge Castro Mejía, Jaime Amadeo Bustos Martínez. Silver nanoparticles applications (AgNPS) in aquaculture. International Journal of Fisheries and Aquatic Studies. 2018; 6(2): 5-11.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Hileuskaya K., Ladutska A., Kulikouskaya V., Kraskouski A., Novik G., Kozerozhets I. et al. ‘Green’ approach for obtaining stable pectin-capped silver nanoparticles: physico-chemical characterization and antibacterial activity. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2020; 585: 124141. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.124141</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Al-Muhanna Muhanna K.A., Hileuskaya K.S., Kulikouskaya V.I., Kraskouski A.N., Agabekov V.E. Preparation of stable sols of silver nanoparticles in aqueous pectin solutions and properties of the sols. Colloid Journal. 2015; 77(6): 677-84.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Vasilkevich V.M., Mikhailava N.N., Hileuskaya K.S., Kulikouskaya V.I. Toxicity behavior of hydrozol based on silver nanoparticles and stabilized by pectin. Khimicheskaya Bezopasnost’. 2019; 3(2): 67-77. (In Russian). https://doi.org/10.25514/CHS.2019.2.16003</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Василькевич В.М., Михайлова Н.Н., Гилевская К.С., Куликовская В.И. О токсических свойствах гидрозоля наночастиц серебра, стабилизированных пектином. Химическая безопасность. 2019; 3(2): 67-77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Vasilkevich V.M., Mikhailova N.N., Kryzh T.I., Bogdanov R.V., Hileuskaya K.S., Kraskovski A.N. Evaluation of the toxic influence of hydrozol of silver nanoparticles stabilized by pectin on the rat organism in a subsystem experiment. Ukrainskiy zhurnal po problemam mediciny truda. 2020; 16(1): 55-62. (In Russian). https://doi.org/10.33573/ujoh2020.01.055</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Василькевич В.М., Михайлова Н.Н., Крыж Т.И., Богданов Р.В., Гилевская К.С., Красковский А.Н. Оценка токсического воздействия гидрозоля наночастиц серебра, стабилизированных пектином, на организм крыс в подостром эксперименте. Украинский журнал по проблемам медицины труда. 2020; 16(1): 55-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>OECD. Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4, Health Effects. Available at: https://www.oecd-ilibrary.org/environment/oecd-guidelines-for-the-testing-of-chemicals-section-4-health-effects_20745788 (accessed: 2 June 2020).</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Andriychuk N., Vlasyk L. Subacute toxicity of decahedron and spherical silver nanoparticles in rats. Ukrainskiy zhurnal sovremennykh problem toksikologii. 2019; 2: 14-21. https://doi.org/10.33273/2663-4570-2019-86-2-14-21</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Hripach L.V., Rahmanin Ju.A., Mihajlova R.I., Knjazeva T.D., Koganova Z.I., Zheleznyak E.V. et al. Biochemical criteria in sanitary and toxicological experiments on laboratory animals - what is new in the OECD recommendations? In: IV-th congress of toxicologists of Russia, Moscow, November 6-8 Moscow: 2013; 533-6 [IV-y s”ezd toksikologov Rossii, Moscow, 6-8 noyabrya, 2013]. (In Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Хрипач Л.В., Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Князева Т.Д., Коганова З.И., Железняк Е.В. и др. Биохимические критерии в санитарно-токсикологических опытах на лабораторных животных - что нового несут рекомендации ОЭСР? В кн.: IV-й съезд токсикологов России, Москва, 6-8 ноября 2013. М., 2013: 533-6.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rakhmanin Yu.A., Khripach L.V., Mikhaylova R.I., Koganova Z.I., Knyazeva T.D., Zheleznyak E.V. et al. Comparative analysis of the influence of nano- and ionic forms of silver on biochemical indices in laboratory animals. Gigiena i Sanitariya. 2014; 1: 45-50. (In Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рахманин Ю.А., Хрипач Л.В., Михайлова Р.И., Коганова З.И., Князева Т.Д., Железняк Е.В. и др. Сравнительный анализ влияния нано- и ионной форм серебра на биохимические показатели лабораторных животных. Гигиена и санитария. 2014; 1: 45-50.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kovaleva N.Yu., Raevskaya E.G., Roshchin A.V. Aspects of nanomaterial safety: nanosafety, nanotoxicology, nanoinformatics. Khimicheskaya bezopasnost. 2017; 1(2), 44-87. (In Russian). https://doi.org/10.25514/CHS.2017.2.10982</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ковалева Н.Ю., Раевская Е.Г., Рощин А.В. Проблемы безопасности наноматериалов: нанобезопасность, нанотоксикология, наноинформатика. Химическая безопасность. 2017; 1(2): 44-87.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Tiwari D.K., Т. Jin, Behari J. Dose-dependent in-vivo toxicity assessment of silver nanoparticle in Wistar rats. Toxicology Mechanisms and Methods. 2011; 21(1): 13-24. https://doi.org/10.3109/15376516.2010.529184</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
