ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Кремнезем в соединениях фосфора. Нуклеиновые кислоты, ДНК, РНК

Ввиду устойчивости ДНК трудно представить возможность обмена между Si(OH)4 и фосфатом в рибонуклеиновых кисло­тах. Однако Шварц и Баронецкий [285] сообщили, что реакции гидролиза, сопровождающиеся выделением свободной фосфор­ной кислоты, ускорялись в присутствии Si (ОН) 4. Авторы пока­зали, что наблюдался обмен кремневой кислоты с фосфатом в рибонуклеиновой кислоте. Керстен и Штаудингер [286] ука­зали на взаимодействие кремневой кислоты с никотинамидаде - ниндинуклеотидом (NAD) и даже с аденозинтрифосфатом (АТР). Позже возникли сомнения относительно этих наблюде­ний, поскольку подобные данные могли быть вызваны случай­ным присутствием бактерий.

В экспериментах Кикута и Шлипкотера [287] также была показана возможность взаимодействия кремнезема с рибонук­леиновой кислотой (РНК). Авторы нашли, что золь кремнезема, вводимый крысам через трахею, вызывал в органической форме узелковый фибриз. Но в том случае, когда кремнезем вводился совместно с РНК, последствия оказывались гораздо более тяже­лыми — образовывалась сильно развитая сеть коллагеновых волокон [287]. Трипсин также усиливал действие кремне­зема [288].

Согласно Хаугеру, Кришу и Стаудингеру [289], мономерный кремнезем оказывается более токсичным по отношению к выде­ленным митохондриям по сравнению с поликремневой кисло­той. Мономерный кремнезем вызывал набухание митохондрии в печени крыс и подавлял окислительный процесс фосфорилиро - вания. Поскольку в этих экспериментах использовалась только
монокремневая кислота, то, возможно, происходило ее взаи­модействие с нуклеиновой кислотой.

Как будет рассмотрено ниже в связи с проблемой силикоза, присутствие частиц кварца в легких или брюшине приводит к образованию необычного слоя с решетчатой структурой из кристаллического железо(ІІ)железо(ІІІ)фосфосиликата. До на­стоящего времени подобное вещество мало изучено, и также остается неизвестным специфическое соединение, связанное с токсичностью или с указанным заболеванием [127, 290].

Присутствие растворимого кремнезема оказывает воздейст­вие на метаболизм фосфата. При концентрации 0,01 % олиго - кремневые кислоты понижали ассимиляционный коэффициент Р: О митохондрий клеток печени крыс, задерживая усвоение фосфата на 30 % [291]. В том случае, когда в течение 3 мес в рацион крыс вводили большие количества кремнезема, в по­чечных канальцах формировались включения, в которых крем­незем как-то соединялся с пуриновыми или пиримидиновыми ос­нованиями [292], Воронков и др„ предполагают, что кремневая кислота в значительной мере замещает фосфорную в ДНК и РНК, так что отношение Si : Р может сохраняться в интервале от 1 : 20 до 1 :45. Ортокремневая кислота может образовывать эфирные связи с группами ОН углеводных компонентов [293]. По данным Шварца и др. [294, 295], 0,0001 % Si(OH)4 ката­лизирует гидролиз рибонуклеиновой кислоты, и кремневая кис­лота обменивается с остатком Н3Р04. Монокремневая кислота повреждает дыхание клеток посредством взаимодействия с NAD (гомогенат печени), а также вступает в реакцию с АТР

[285, 286].