Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 2.1
5-Year Impact Factor – 2.2
Scopus CiteScore – 3.4 (CiteScore Tracker 3.4)
Index Copernicus  – 161.11; MEiN – 140 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 4, July-August, p. 581–587

Publication type: original article

Language: English

Quercetin−5’−Sulfonic Acid Sodium Salt and Morin−5’−Sulfonic Acid Sodium Salt as Antidotes in the Treatment of Acute Inorganic Mercury Poisoning – Experimental Studies

Sól sodowa kwasu kwercetyno−5’−sulfonowego i kwasu moryno−5’−sulfonowego jako odtrutki w leczeniu ostrego zatrucia nieorganicznym związkiem rtęci – badania doświadczalne

Jan Magdalan1,, Adam Szeląg1,, Maria Kopacz2,, Anna Kuźniar2,, Dorota Nowak2,, Przemysław Kowalski3,, Małgorzata Pieśniewska1,

1 Department of Pharmacology, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

2 Department of Inorganic and Analytical Chemistry, Chemical Faculty, University of Technology, Rzeszów, Poland

3 Department of Pathological Anatomy, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

Abstract

Background. Acute poisoning with inorganic mercury is associated with high mortality. There is no antidote, which administered orally would bind mercury ions in the digestive tract and suppress its absorption to systemic circulation. In vitro studies have demonstrated that quercetin−5’−sulfonic acid sodium salt (NaQSA) and morin−5’− sulfonic acid sodium salt (NaMSA) form complexes with mercury. Therefore, it can be expected that oral administration of NaQSA and NaMSA in mercury poisoning will promote formation of their insoluble complexes with mercury ions in the digestive tract, thereby lowering mercury absorption from the gastrointestinal tract to systemic circulation which will prevent poisoning or alleviate its course.
Objectives. Determining the therapeutic efficacy of intragastrical NaQSA and NaMSA administration in acute mercuric chloride (HgCl2) poisoning.
Material and Methods. Wistar rats, divided in control group (K) and test groups (A, B, C, D), were poisoned with a single intragastrical administration of HgCl2 at its LD50. Animals in the group K received no treatment, while the test groups were treated intragastrically 30 min after poisoning with the following single doses of the antidotes: group A – NaQSA 50 mg/kg, group B – NaQSA 100 mg/kg, group C – NaMSA 50 mg/kg, group D – NaMSA 100 mg/kg.
Results. The mortality was lower and biochemical indices of renal damage were more satisfactory in groups A, B and D in comparison with group K. In all tested groups NaQSA and NaMSA diminished mercury absorption and renal mercury accumulation.
Conclusion. Intragastrical NaQSA administration at a single dose of 50 or 100 mg/kg and single intragastrical NaMSA treatment at 100 mg/kg lowered the mortality of rats poisoned acutely with an inorganic mercury compound – HgCl2. The mechanism of detoxifying action of NaQSA and NaMSA is most probably based on their ability to form insoluble complexes with mercury ions, which are not absorbed from the digestive tract and are excreted in feces.

Streszczenie

Wprowadzenie. Ostre zatrucie nieorganicznymi związkami rtęci charakteryzuje się dużą śmiertelnością. Dotychczas nie dysponowano skuteczną odtrutką, która po podaniu doustnym mogłaby związać jony rtęci w przewodzie pokarmowym i zahamować ich wchłanianie. Badania in vitro wykazały, że sól sodowa kwasu kwercetyno−5’−sulfonowego (NaQSA) i sól sodowa kwasu moryno−5’−sulfonowego (NaMSA) tworzą z rtęcią nierozpuszczalne kompleksy, dlatego można przypuszczać, iż doustne podanie tych substancji jako „odtrutek miejscowych” mogłoby zahamować wchłanianie rtęci z przewodu pokarmowego.
Cel pracy. Określenie skuteczności leczenia ostrego zatrucia chlorkiem rtęciowym (HgCl2) za pomocą dożołądkowego podania NaQSA lub NaMSA.
Materiał i metody. U szczurów szczepu Wistar podzielonych na grupę kontrolną (K) i grupy badane (A, B, C, D) wywołano ostre zatrucie, podając HgCl2 w dawce odpowiadającej LD50. Zwierzęta z grupy K nie otrzymały leczenia, w grupach badanych natomiast 30 min po zastosowaniu trucizny podano dożołądkowo badane odtrutki w następujących dawkach jednorazowych: grupa A – NaQSA 50 mg/kg m.c., grupa B – NaQSA 100 mg/kg m.c., grupa C – NaMSA 50 mg/kg m.c., grupa D – NaMSA 100 mg/kg m.c.
Wyniki. Śmiertelność oraz biochemiczne wykładniki uszkodzenia nerek były znacznie niższe w grupach A, B i D w porównaniu do grupy K. We wszystkich grupach badanych podanie NaQSA i NaMSA zmniejszyło wchłanianie rtęci z przewodu pokarmowego i gromadzenie się tego pierwiastka w nerkach.
Wnioski. Dożołądkowe podanie NaQSA w jednorazowej dawce 50 lub 100 mg/kg oraz jednorazowe dożołądkowe podanie NaMSA w dawce 100 mg/kg zmniejszyło śmiertelność szczurów ostro zatrutych nieorganicznym związkiem rtęci – HgCl2. Mechanizm działania NaQSA i NaMSA polega prawdopodobnie na tworzeniu z jonami rtęci nierozpuszczalnych kompleksów, które nie wchłaniają się z przewodu pokarmowego i zostają wydalone z kałem.

Key words

mercuric chloride, acute poisoning, NaQSA, NaMSA, rats

Słowa kluczowe

chlorek rtęciowy, ostre zatrucie, NaQSA, NaMSA, szczury

References (12)

  1. Berlin M: Mercury. In: Handbook on the Toxicology of Metals. Eds.: Nordberg GF, Vouk V, Elsevier Science Publications, Friberg 1986, 387–445.
  2. Chiang WK: Mercury. In: Clinical Toxicology. Eds.: Ford MD, Delaney KA, Ling LJ, Erickson T, WB Saunders Company, Philadelphia, London, New York, St. Louis, Sydney, Toronto 2001, 737–743.
  3. Ellenhorn M: Ellenhorn’s Medical Toxicology. Diagnosis and Treatment of Human Poisoning. Williams & Wilkins, Baltimore 1997, 2nd ed., 1588–1599.
  4. Kopacz M, Kuźniar A: Complexes of Cadmium(II), Mercury(II) and Lead(II) with Quercetin−5’−sulfonic Acid (QSA). Pol J Chem 2003, 77, 1777–1786.
  5. Spector WB: Acute Toxicities of Solids, Liquids and Gases to Laboratory Animals. In: Handbook of Toxicology, Saunders Company, Philadelphia and London 1956, vol. I, 184–185.
  6. Kopacz M, Nowak D, Kopacz S: Quercetin Sulfonic Derivatives as Antidotes to Heavy Metals. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej 2002, 194, 41–48.
  7. Szeląg A, Magdalan J, Kopacz M, Kuźniar A, Kowalski P, Pieśniewska M: Assessment of efficacy of quercetin−5’−sulfonic acid sodium salt in the treatment of acute chromium poisoning: experimental studies. Pol J Pharmacol 2003, 55, 1097–1103.
  8. Kopacz M: Quercetinand Morinosulfonates as Analytical Reagents. J Anal Chem 2003, 58, 225–229.
  9. Kopacz M: Sulfonic Derivatives of Morin. Pol J Chem 1981, 55, 227–229.
  10. Jodynis−Liebert J, Seńczuk W: Toxicometry. In: Toxicology (Polish). Eds.: Seńczuk W, PZWL, Warszawa 1994, 222–229.
  11. Hovarth T: Basic Statistics for Behavioral Sciences. Little, Brown and Company, Boston, Toronto 1985, 145–249.
  12. Gilman AG, Goodman LS, Gilman A: Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. Macmillan Publishing Co. Inc., New York 1985, 7th ed., 1612–1620.