Научная статья на тему 'Адсорбційна активність каоліну (мікробіологічні дослідження)'

Адсорбційна активність каоліну (мікробіологічні дослідження) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
490
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
каолін (біла глина) / "Kремневіт" / мікроорганізми / адсорбція / властивості / каолин (белая глина) / "Кремневит" / микроорганизмы / адсорбция / свойства / кaolin (white clay) / "Kremnevit" / microorganisms / adsorption / properties

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Корчак Г. І., Сурмашева О. В., Романенко Л. І., Марінін А. І., Олішевський В. В.

Цель исследования. Изучение адсорбционной активности препарата каолина ";Кремневит" по отношению к условно)патогенным микроорганизмам в различных условиях среды. Материалы и методы. Исследование свойств каолина выполнено на примере препарата ";Кремневит", который был получен после специальной обработки с целью очищения природной белой глины от примесей и получения как можно большего количества наноразмерных частичек. Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что препарат, полученный из нативного каолина, ";Кремневит" обладает высокой адсорбционной активностью по отношению к грамнегативным и грампозитивным условно)патогенным микроорганизмам (0,1% суспензия адсорбирует 94,0)99,0% микроорганизмов), которая сохраняется при наличии органических соединений (0,3 % альбумина) и изменении pH от 4,0 до 9,0, свойственных желудочно) кишечному тракту человека. Препарат содержит частицы размером 100)500 нм в масс % — 79,8, отличается низким содержанием примесей квар) ца масс % 1,24, гидрослюды — масс % 0,92, высоким масс % каолинита — 97,64 в фазовом составе, что дает ему преимущество перед фармацевтической белой глиной, разрешенной к использованию фармакопеей многих стран. Высокая адсорбционная активность препарата ";Кремневит", наличие в его составе низкодисперсных частичек, незначительного количества примесей позволяют рекомендовать его для применения в медицине как энтеросорбента при повреждении слизистых, кожи, а также в других областях биологии. Таким образом, каолин (белая глина) как природный, близкий к нанообъектам минерал, качество которого изучено на примере препарата ";Кремневит", заслуживает высокой оценки, побуждает к более глубокому изучению его многогранных свойств и дальнейшему внедрению не только в народной, но и в официальной медицине и других областях народного хозяйства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ADSORPTIVE ACTIVITY OF KAOLIN (MICROBIOLOGICAL STUDY)

The Objective. Study of the adsorptive activity of kaolin preparatus ";Kremnevit" for the conditioned)pathogenic microorganisms in different medium conditions. Materials and methods. Study of kaolin properties was performed on the example of preparatus ";Kremnevit" produced after special processing for the purification of natural white clay from the additions and production of nanoparticles as much as possible. Results of study and their discussion. We deter) mined that preparation ";Kremnevit" produced from the native kaolin, had a high adsorptive activity for Gram)negative and Gram)positive conditioned) pathogenic microorganisms (0.1% suspension adsorbed 94.0)99.0% of microorganisms) which was preserved at the presence of organic compounds (0.3% albumin) and change pH from 4.0 up to 9.0 typical for man's gastro)intestinal tract. Preparation contains the particles of 100) 500 nm in mass % — 79.8, it is distinguished by a low content of quartz additions mass % — 1.24, hydrous mica)mass % — 0/92, a high mass % of kaolinite — 97.64 in a phase content. It gives an advantage over pharmaceutical white clay allowed for the use by pharmacopoeia of many countries. A high adsorptive activity of preparatus ";Kremnevit", a presence of the low dispersive particles in its content, small number of additions may recommend it for the use in medicine as enterosorbent at skin mucous injuries and in other fields of biology as well. Thus kaolin (white clay) as a natural, similar to nanoobjects mineral, which quality was studied on the example of the "Kremne) vit" preparation, deserves a high assessment, induces to study its many)sided properties and further implementation not only in folk but in official medicine and other fields of national economy.

Текст научной работы на тему «Адсорбційна активність каоліну (мікробіологічні дослідження)»

D4-14 a.qxd 02.12.2014 18:07 Page 37

ADSORPTIVE ACTIVITY OF KAOLIN (MICROBIOLOGICAL STUDY)

Korchak G.I., Surmasheva Ye.V., Romanenko L.I., Marinin A.I., Olishevsky V.V.,Marchenko A.B.

АДСОРБЦІЙНА АКТИВНІСТЬ КАОЛІНУ (МІКРОБІОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ)

1КОРЧАК Г.І., СУРМАШЕВА О.В., РОМАНЕНКО Л.І., 2МАРІНІН А.І., 2ОЛІШЕВСЬКИЙ В.В., МАРЧЕНКО А.Б. 1ДУ "Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва НАМН України", м. Київ Національний інститут харчових технологій, м. Київ 3ТОВ "Артпромбуд", м. Кривий Ріг УДК 613:678.046.3

Ключові слова: каолін (біла глина), "Kремневіт", мікроорганізми, адсорбція, властивості.

ля профілактики і лікування інфекційно-соматичних захворювань у наш час, з урахуванням стану екології, необхідно відходити від традиційних хіміотерапевтичних препаратів. В усьому світі все частіше вчені та практики звертаються до нетрадиційних засобів. Серед них значне місце відводиться застосуванню різних сорбентів, які виводять з організму токсичні речовини та мікроорганізми. Серед багатьох сорбентів заслуговує на увагу нативний мінерал — каолін (біла глина), який водночас є постачальником мікро- та макроелементів, необхідних для життєдіяльності організму людини [1], та належить до універсальних лікувальних засобів [2]. Біла глина справедливо розглядається як природний нанооб'єкт. З фізичної точки зору важливе передусім використання мікродисперсних фракцій глини, а також розробка методів для отримання якомога більше нанорозмірних часток в її гранулометричному складі. До таких об'єктів належить препарат каоліну — "Кремневіт" [3].

Нині каолін розглядають також як перспективну складову нано-композитів завдяки малим розмірам та наявності пор між контактуючими частинками каолініту [4].

Метою цих досліджень слугувало вивчення адсорбційної активності препарату з каоліну "Кремневіт" щодо умовно-патогенних мікроорганізмів у різних умовах середовища. Завданням стало виявлення можливої бактерицидної дії препарату, визначення його адсорбційної активності, вплив органічного забруднення та pH на адсорбцію мікроорганізмів, визначення гранулометричного та фазового складу.

Матеріали та методи. Об'єктом дослідження був зразок каоліну (білої глини) торгової марки "Кремневіт", який має висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи за № 05.03. 02-06/41965 від 10.07.2009 на застосування як дієтична добавка [5]. "Кремневіт" був підданий спеціальній обробці з метою очищення від домішок, які притаманні білій глині, для отримання якомога більшої кількості нанорозмірних частинок.

АДСОРБЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ КАОЛИНА (МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

Корчак Г.И., Сурмашева Е.В., Романенко Л.И., Маринин А.И., Олишевский В.В. Марченко А.Б.

ГУ "Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева НАМН Украины ", г. Киев Национальный институт пищевых технологий, г. Киев ООО "Артпромбуд". г. Кривой Рог Цель исследования. Изучение адсорбционной активности препарата каолина "Кремневит" по отношению к условно-патогенным микроорганизмам в различных условиях среды. Материалы и методы. Исследование свойств каолина выполнено на примере препарата "Кремневит". который был получен после специальной обработки с целью очищения природной белой глины от примесей и получения как можно большего количества наноразмерных частичек.

Результаты исследования и их обсуждение. Установлено. что препарат. полученный из нативного каолина. "Кремневит" обладает высокой адсорбционной активностью по отношению к грамнегативным и грампозитивным условно-патогенным микроорганизмам (0.1% суспензия адсорбирует

94.0-99.0% микроорганизмов). которая сохраняется при наличии органических

соединений (0.3 % альбумина) и изменении pH от 4.0 до 9.0. свойственных желудочнокишечному тракту человека. Препарат содержит частицы размером 100-500 нм в масс % — 79.8. отличается низким содержанием примесей кварца масс % 1.24. гидрослюды — масс % 0.92. высоким масс % каолинита — 97.64 в фазовом составе. что дает ему преимущество перед фармацевтической белой глиной. разрешенной к использованию фармакопеей многих стран. Высокая адсорбционная активность препарата "Кремневит". наличие в его составе низкодисперсных частичек. незначительного количества примесей позволяют рекомендовать его для применения в медицине как энтеросорбента при повреждении слизистых. кожи. а также в других областях биологии. Таким образом. каолин (белая глина) как природный. близкий к нанообъектам минерал. качество которого изучено на примере препарата "Кремневит". заслуживает высокой оценки. побуждает к более глубокому изучению его многогранных свойств и дальнейшему внедрению не только в народной. но и в официальной медицине и других областях народного хозяйства. Ключевые слова: каолин (белая глина), "Кремневит", микроорганизмы, адсорбция, свойства.

© Корчак Г.І., Сурмашева О.В., Романенко Л.І., Марінін А.І., Олішевський В.В., Марченко А.Б. СТАТТЯ, 2014.

37 Environment & Health № 4 2014

D4-14 a.qxd 02.12.2014 18:07 Page 38

Для визначення гранулометричного складу каоліну готували суспензії на фосфатно-буферному розчині з pH 8,2 у концентраціях 1,0%, 0,1% та 0,01%. Зразки обробляли ультразвуком на приладі УЗД НА-А з робочою частотою генератора та випромінювача 22 кГц протягом 3 та 5 хв., інтенсивність — 7, синхронізація — 7. Визначення розмірів частинок в оброблених зразках провели на аналізаторі Zetasizes NanoZS, використовуючи для розсіювання світла лазер He-Ne, 4 мВт, 633 нм. Дослідження фазового складу мінералу, визначення мас % каолініту та таких небажаних домішок, як гідрослюда та кварц здійснювали на дифрактометрі ДрОН-3 з використанням випромінювання методом рентгенофазного аналізу. Для виявлення переваги "Кремневіту" паралельно було визначено гранулометричний та фазовий склад стандартного зразка фармацевтичної білої глини (ФБГ).

Адсорбційну активність "Кремневіту" визначали щодо Eshe-richia coli (E. coli) АТСС 8739 та Staphylococcus aureus (S. aureus) АТСС 6538. Штами вирощували на стандартному живильному середовищі за температури (37+1)°С протягом 18 годин. Кількість клітин мікроорганізмів у суспензіях визначали за оптичною густиною з використанням фотоелектроколориметру (КФК-3) (довжина хвилі близько 620 нм, кювета довжиною 10 мм). У роботі використовува-

ли суспензії мікроорганізмів у кількості 106 колонієутворюючих одиниць на 1 см3 (КУО/см3).

Дослідні суспензії глини та контролі готували на фізіологічному розчині з pH 7,2. "Кремне-віт" вносили у флакони у концентрації 0,1%. Мікробне навантаження дорівнювало 103-104 КУО/см3. Вміст флаконів перемішували на Vortex при 1,5 тис. обертів протягом однієї хвилини. На поживні середовища висівали по 0,1 см3 отриманих сумішей на три паралельні чашки з середовищем для визначення вихідної чисельності мікроорганізмів, після чого зразки центрифугували при 1000 об/хв протягом 10 хвилин. Висів надосадової ріди-

ни у досліді та контролі давав уяву стосовно адсорбційної активності "Кремневіту" щодо вищевказаних мікроорганізмів.

Наявність чи відсутність бактерицидної активності "Кремневі-ту" встановлювали таким способом: суміш "Кремневіту" з мікроорганізмами та контроль тричі відмивали фосфатно-буферним розчином з pH 8,0. Після перемішування на Vortex залишали флакони для контакту глини з мікроорганізмами на 24 години та на 1 місяць. Після вказаного строку суміші центрифугували та робили висів 0,1 см3 на поживний агар. Порівняння кількості мікроорганізмів у дослідах та кон-тролях свідчило про наявність чи відсутність бактерицидної дії "Кремневіту" на мікроорганізми.

Мікробне навантаження на частинки препарату визначали на рівні десятків тисяч E. coli та S. aureus в 0,1 мл 0,1% суспензії "Кремневіту". Досліди ставили, як викладено вище.

Моделлю органічних сполук слугував альбумін коров'ячої сироватки у концентраціях 0,03% та 0,3%. Концентрація 0,3% за міжнародними стандартами трактується як "високий рівень". До 0,1% суспензії "Кремневіту" додавали 0,03% чи 0,3% альбуміну, струшували на Vortex 1 хв. Флакони з сумішшю залишали на 10 хв для контакту. Потім вносили той чи інший мікроорганізм, знову струшували і також залишали на 10 хв для взаємодії між частками глини, альбуміну та мік-

роорганізмами. До контрольного флакону "Кремневіт" не вносили. Виконували посів сумішей до та після центрифугування.

Паралельно визначали кількісний показник адсорбції "Крем-невітом" альбуміну у дистильованій воді шляхом визначення перманганатної окислюваності у суміші, а також значення цього ж показника у водному розчині альбуміну.

Для визначення впливу pH на адсорбцію мікроорганізмів "Крем-невіт" обробляли фосфатно-буферними розчинами з pH 2,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0, значення яких відповідають pH різних відділів шлунково-кишкового тракту. Крім того, "Кремневіт" вносили у фосфатно-буферні розчини з вказаними pH. Досліди ставили, як зазначено вище. Контролем слугувала 0,1% суспензія нативного "Кремневіту" з мікроорганізмами.

Необхідно відзначити, що гранулометричний склад такого мінералу, як каолін має розмір частинок широкого діапазону. На даний момент не розроблено технологію, яка б дозволяла отримувати стандартний препарат за розміром часток. Тому експериментальні дослідження дають можливість виявити основнутенденцію того чи іншого процесу, а не точну його математичну оцінку.

Результати та їх обговорення. Як відомо, деякі зразки білої глини володіють бактерицидною активністю [6], тому вважали першорядним завданням виявити у дослідного препарату

Виживання мікроорганізмів у суспензіях "Кремневіт" та контролях

Таблиця 1

Зразок Тест-штами мікроорганізмів (КУО/0,1 см3)

E. coli S. aureus

одразу через 24 год. через 30 днів одразу через 24 год. через 30 днів

'Кремневіт" 1990+300 1800+260 зливний ріст 2300+160 200+350 відсутність росту

Контроль 2700+150 2300+220 зливний ріст 2800+950 2300+430 відсутність росту

Рисунок 1

Адсорбційна активність Esherichia coli та Staphylococcus aureus залежно від концентрації зразка

І

03

1_

Q.

О

О

Q.

^ГО

І °

се О со о О

ю >

Q.

О

о

с[

03

О

О

5

CQ

100 90 80 . 70 60 1 50 :

40

30

20

10

0

niStapirylococcus

aureus

-і Escherichia coli

100 мг

50 мг

10 мг

Концентрація "Кремневіту"

№ 4 2014 Environment & Health 38

D4-14 a.qxd 02.12.2014 18:07 Page 39

"Кремневіт" наявність такої активності, оскільки вона може суттєво впливати на результати досліджень та їх аналіз.

Результати, наведені у таблиці 1, свідчать, що "Кремневіт" не пригнічує використані види мікроорганізмів. Щодо E. coli, то цей вид розмножувався і у контролі (фізрозчин з pH 7,2), і у суспензіях глин. E. coli невимоглива до поживних речовин, наявність фізіологічної активності у фізрозчині є звичайним явищем. S. aureus однаково відмирав і у досліді, і у контролі, оскільки життєдіяльність цього мікроорганізму вимагає необхідного складу живильного середовища.

Наступним етапом роботи було вивчення залежності адсорбційної активності "Кремневіту" від його концентрації та бактеріального навантаження.

Дані, наведені на рисунку 1, свідчать про високу адсорбційну активність препарату до обох видів мікроорганізмів (вихідна концентрація на рівні 1000 КУО/0,1 см3). Навіть така незначна концентрація, як 0,01% дозволяє отримувати задовільний результат, особливо щодо S. aureus.

Адсорбційну активність препарату при збільшенні бактеріального навантаження на частинки

факторів, як органічне навантаження та концентрація водневих іонів (pH).

Моделлю органічного навантаження було обрано альбумін сироватки великої рогатої худоби у концентраціях 0,03% та 0,3%. Концентрація альбуміну 0,03% практично не впливала на кількісну адсорбцію обох видів мікроорганізмів порівняно з контролем, тому немає сенсу наводити ці результати. Вплив 0,3% концентрації альбуміну на адсорбцію E. coli та S. aureus наведено у таблицях 3 та 4.

Статистична обробка отриманих результатів вказує на наявність різниці між активністю адсорбції мікроорганізмів у розчинах без органічного навантажен-

ня та з 0,3% альбуміну (t = -3,35 та t = -5,79 відповідно). Але відсоток адсорбованих мікроорганізмів залишався високим (92,3397,0%), в абсолютних значеннях це є лише десятки КУО/0,1 см3.

Незважаючи на те, що отримані результати вказують на деяке зниження адсорбції мікроорганізмів у середовищі з альбуміном, ми надаємо високу оцінку каоліну як сорбенту органічних сполук (у даному разі білкової природи). На підтвердження сказаного виконано визначення перманганатної окислюваності у різних варіантах водних сумішей (табл. 5).

Різниця між окислюваністю води з 0,3% альбуміну та такого ж розчину, до якого додано 0,1% каоліну, становила майже 88 мгО2/дм3. Якщо перерахувати на 1,0 г каоліну, то отримуємо зниження перманганатної оки-слюваності на 880 мгО2/дм3. Це підтверджує високу адсорбційну активність "Кремневіту" до органічних сполук.

Одним з факторів, який діє на "Кремневіт" при його застосуванні як ентеросорбента, є вплив концентрації водневих іонів (pH), притаманних шлунково-кишковому тракту: pH шлунка дорівнює

2,0-4,0; дванадцятипалої кишки — 4,0-6,0, тонкого кишківника —

Таблиця 2

Адсорбційна активність 0,1% розчину препарату "Кремневіт" до S. aureus та E. coli

Вихідна концентрація S. aureus (КУО/0,1 см3) % адсорбції Вихідна концентрація E. coli (КУО/0,1 см3) % адсорбції

32000 99,04 58000 94,22

27000 99,23 43000 94,2

44000 99,12 51000 94,9

M + m 99,13 + 0,08 M + m 94,44 + 0,33

t = 4,69

"Кремневіту" до десятків тисяч мікроорганізмів у 0,1 см3наведе-но у таблиці 2, з якої бачимо, що вказана чисельність мікроорганізмів не є тією межею, яка вичерпує можливість препарату активно адсорбувати мікроорганізми даної групи. Результати вказують також на більш активну взаємодію "Кремневіту" зі стафілококом порівняно з кишковою паличкою. Різниця є достовірною, t = 4,69.

При застосуванні каоліну як профілактичного та лікувального засобу при дисбактеріозах, шлунково-кишкових інфекціях та інтоксика-ціях іншої етіології важливим стає вивчення активності препарату за умов, які є наявними у шлунково-кишковому тракті людини.

Також досліджено вплив на адсорбцію мікроорганізмів таких

Таблиця 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Вплив органічного навантаження на адсорбційну активність препарату "Кремневіт" щодо E. доіі (%)

Об'єкт дослідження Відсоток адсорбованих E. coli, КУО/0,1 см3 Статистичні дані

М + m t

0,1% розчин препарату "Кремневіт" 98,5 98,8 94,5 97,27+1,39 3,35

0,1% розчин препарату "Кремневіт" + 0,3% альбуміну 92,3 93,2 91,5 92,33+0,49

Таблиця 4

Вплив органічного навантаження на адсорбційну активність препарату "Кремневіт" щодо S. аureus (%)

Об'єкт дослідження Відсоток адсорбованих Статистичні дані

S. aureus, КУО/0,1 см3 М + m t

0,1% розчин препарату "Кремневіт" 99,61 99,63 99,78 99,67+0,05 5,79

0,1 % розчин препарату "Кремневіт" + 0,3% альбуміну 96,1 97,6 97,3 97+0,46

39 Environment & Health № 4 2014

D4-14 a.qxd 02.12.2014 18:07 Page 40

ADSORPTIVE ACTIVITY OF KAOLIN (MICROBIOLOGICAL STUDY)

Korchak G.I., Surmasheva Ye.V., Romanenko L.I., Marinin A.I., Olishevskii V. V.,Marchenko A.B.

SI "O.M. Marzeiev Institute for Hygiene and Medical Ecology, NAMSU", Kyiv National Institute for Food Technologies, Kyiv Artprombud LTD., Krvwi Rig

The Objective. Study of the adsorptive activity of kaolin preparatus "Kremnevit" for the conditioned-pathogenic microorganisms in different medium conditions.

Materials and methods. Study of kaolin properties was performed on the example of preparatus "Kremnevit" produced after special processing for the purification of natural white clay from the additions and production of nanoparticles as much as possible. Results of study and their discussion. We determined that preparation "Kremnevit" produced from the native kaolin, had a high adsorptive activity for Gram-negative and Gram-positive conditioned-pathogenic microorganisms (0.1% suspension adsorbed 94.0-99.0% of microorganisms) which

was preserved at the presence of organic compounds (0.3% albumin) and change pH from 4.0 up to 9.0 typical for man's gastro-intestinal tract. Preparation contains the particles of 100500 nm in mass % — 79.8, it is distinguished by a low content of quartz additions mass % —

1.24, hydrous mica-mass % — 0/92, a high mass % of kaolinite — 97.64 in a phase content. It gives an advantage over pharmaceutical white clay allowed for the use by pharmacopoeia of many countries. A high adsorptive activity of preparatus "Kremnevit", a presence of the low dispersive particles in its content, small number of additions may recommend it for the use in medicine as enterosorbent at skin mucous injuries and in other fields of biology as well. Thus kaolin (white clay) as a natural, similar to nanoobjects mineral, which quality was studied on the example of the "Kremnevit" preparation, deserves a high assessment, induces to study its many-sided properties and further implementation not only in folk but in official medicine and other fields of national economy.

Key words: ^olin (white clay), "Kremnevit", microorganisms, adsorption, properties.

7.0- 8,0, товстого кишківника —

8.0- 9,0.

Для отримання достовірних результатів попередньо виконане дослідження впливу pH на життєздатність мікроорганізмів за вказаних pH. Встановлено, що лише pH 2,0 призводила до відмирання тест-культур за дві години контакту, тому випробовували дію pH від 4,0 до 9,0 на адсорбцію мікроорганізмів. Отри-

структурних груп, наявності супутніх факторів середовища тощо. Кристали каолініту (основної складової каоліну) мають два заряди — позитивний та негативний. Крім того, вони володіють значним катіонним обміном. Це забезпечує адсорбцію каоліном багатьох різних бактерій та елементів.

Незважаючи на те, що адсорбція мікроорганізмів каоліном не має специфічного характеру, змі-

на pH від кислої реакції до лужної призвела до послаблення адсорбції E. соіі порівняно з S. su-reus. Вище також було зазначено, що за інших умов дослідів адсорбція каоліном E. соіі дещо слабша, ніж S. аureus. Виявлене, на нашу думку, пояснюється різною будовою клітинної стінки

E. соіі та S. аureus. Клітинна стінка E. соіі складається з бімолекулярного шару пентидоглікану без тейхоєвої кислоти. Клітинна стінка S. аureus складається переважно з багатьох шарів пентидо-глікану (до 40 шарів) і містить унікальні полімерні тейхоєві кислоти. Наявність значної кількості полімерних сполук у клітинній стінці S. аureus забезпечує її більш високу адсорбційну активність. На адсорбцію може також впливати форма та загальна площа поверхні мікроорганізму. У цьому випадку перевага за S. аureus.

Гранулометричний склад препарату "Кремневіт", як було вка-

Таблиця 5

Результати аналізу перманганатної окислюваності у водній витяжці

Зразок Одиниця виміру Фактичне значення Позначення НД на метод випробувань

Дистильована вода мгО2/дм3 1,20 ДСТУ 23268.12-78

Дистильована вода + 0,1% розчин глини 1,30

Дистильована вода + 0,1% розчин глини + 0,3% р-н альбуміну 322,0

Дистильована вода + 0,3% розчин альбуміну 410,0

мані результати відображені на рисунку 2.

Як слідує з рисунка 2, активність адсорбції E. соіі зменшувалася зі зміною pH з кислотної реакції до лужної. На відміну від результатів, отриманих щодо E. со-li, такі ж спостереження відносно S. аureus дали інший результат. За усіх значень pH адсорбція стафілококів відбувалася з однаковою інтенсивністю: у над-ос-адовій рідині виявлено поодинокі мікроорганізми.

Взаємодія мікроорганізмів і часток каоліну залежить від багатьох факторів, притаманних багатьом об'єктам: величини заряду, просторової орієнтації і характеру

Рисунок2

Адсорбція Escherichia coli та Staphylococcus aureus за різних значень pH

— Escherichia coli

____Staplrylococcus

sureus

№ 4 2014 Environment & Health 40

D4-14 a.qxd 02.12.2014 18:07 Page 41

зано, виконано на аналізаторі Zetasizes з застосуванням технології лазерного розсіювання світла. Використано три методи підготовки зразків: звичайне струшування, обробка ультразвуком 5 хв, обробка ультразвуком з послідовним розбавленням. Використовували такі вихідні концентрації зразків: 1,0; 0,1 та 0,01 г у 100 см3 фосфатно-буферного розчину з pH 8,2. Порівняльний аналіз отриманих згрупованих результатів визначення розмірів часток дав підставу надати перевагу дослідженню зразків з концентрацією 0,01% з послідовним розбавленням (табл. 6 та 7).

Найбільш характерним для "Кремневіту" був розмір 200500 нм, але були також частинки >100 нм та від 100 нм до 200 нм. Частинки фармацевтичної білої глини, які вимірювали для порівняння з "Кремневітом", здебільшого сягали розміру від 500 нм до 1000 нм, виявлено також частинки від 100 нм до 200 нм, що цілком природно для каоліну.

Крім гранулометричного складу, визначено також в обох зразках фазовий склад. Встановлено, що "Кремневіт" містить мас % 97,64 каолініту, 0,92 гідрослюди та 1,24 кварцу. Водночас фармацевтична біла глина має мас % каолініту 91,15, гідрослюди — 4,03, кварцу — 4,82.

Таким чином, каолін (біла глина) як природний нанооб'єкт, якість якого вивчена на прикладі препарату "Кремневіт", заслуговує високої оцінки. Передусім необхідно відзначити можливість отримання з каоліну препаратів з достатньо високою кількістю дрібнодисперсних фракцій та покращання його фазового складу. Звичайне струшування "Кремневіту" дозволяє отримати (мас %) 6,7 частинок розміром 100-200 нм та 30,8 розміром 200-500 нм, проти 0 та 7,0 відповідно при струшуванні фармацевтичної білої глини. Такий склад забезпечує високу адсорбційну активність до мікроорганізмів, сприятливу дію на слизові оболонки та дозволяє рекомендувати до широкого застосування у різних галузях медицини та біології не тільки як ентеросорбента, а також при пошкодженні слизових оболонок, шкіри тощо.

Висновки

1. Препарат з нативного каоліну "Кремневіт" має високу адсорбційну активність до грампо-зитивних та грамнегативних умовно-патогенних мікроорганізмів (0,1% суспензія адсорбує 94-99% мікроорганізмів), яка зберігається за наявності органічних сполук (0,3% альбуміну)

та при зміні pH від 4,0 до 9,0, що притаманна шлунково-кишковому тракту людини.

2. Препарат каоліну "Кремневіт" містить частинки розміром 100500 нм у мас % 79,8, відрізняється низькою кількістю домішок кварцу (мас % 1,24) та гідрослюди (мас % 0,92) у фазовому складі, що надає йому перевагу перед фармацевтичною білою глиною, дозволеною до використання фармакопеєю багатьох країн.

3. Висока адсорбційна активність препарату "Кремневіт", наявність у складі нанорозмірних частинок та незначної кількості домішок дозволяє рекомендувати його до застосування у медицині як ентеросорбента (профілактика і лікування інфекцій, токсикозів, отруєнь, дисбактеріозів тощо), в інших галузях біології та промисловості, особливо з урахуванням, що одночасно він є постачальником багатьох мікро-та макроелементів, а також спонукає до глибшого вивчення багатогранних властивостей каоліну.

ЛІТЕРАТУРА

1. Грим Р.Э. Минералогия и практическое использование глин: пер. с англ. / под ред. В.И. Петрова. — М.: Мир, 2007. — 511 с.

2. Назаревич РА. Глина — первое лекарство земли / Р.А. Назаревич, А.И. Шалагин. — Ялта — Запорожье: Друкенбург, 2007. — 160 с.

3. Патент на корисну модель 88967 Україна. МПК А61К31/695 (2006.01). Препарат білої глини "Кремневіт" / Марченко А.Б., Сур-машева О.В., Корчак Г.І.; заявник і патентовласник ДУ "Інститут гігієни та медичної екології ім.

О.М. Марзєєва НАМН України". — № U201311893; заявл. 10.04.2014; опубл. 10.04.2014, Бюл. №7.

4. Heterogeneous precipitation of silver nanoparticles on kaolinite pla-

tes / B. Cabal, R. Torrecillas, F. Mal-partida et al. // Nanotechnology. — 2010. — Vol. 47, № 21. — P 475705.

5. Добавка дієтична "Кремневіт": технічні умови України ТУУ 15.835151417-001:2009. — Висновок державної санітарно-епідеміологічної служби від 10.07.2009 р. за № 05.03.02-06/41965.

6. What makes a natural clay antibacterial / L.B. Williams, B.W. Metge, D.D. Eberl et al. // Environ. Sci. Technol. — 2011. — № 45. — Р. 3768-3773.

REFERENSES

1. Grim R.E. Mineralogiia i prak-ticheskoe ispolzovanie glin [Mineralogy and Practical Use of Clays]. Moscow: Mir; 2007 : 511 p. (in Russian)

2. Nazarevich R.A., Shalagin A.I. Glina — pervoe lekarstvo zemli [Clay is the First Drug of the Earth]. Yalta — Zaporozhie: Drukenburg; 2007 : 160 p. (in Russian).

3. МагсЬ^^ A.B., Surmasheva O.V., ^cloak G.I.; DU "Instytut hihiie-ny ta medychnoi ekolohii im. O.M. Marzieieva NAMN Ukrainy". Preparat biloi hlyny "Kremnevit" [The Product of White Clay "Kremnevit"]. Patent 88967 UA; IPC А61К31/695 (2006.01). №U201311893 ; Publ. 10.04.2014 ; Bul. №7 (in Ukrainian).

4. Cabal B., Torrecillas R., Malpar-tida F., Moya J.S. Nanotechnology. 2010; 47(21) : 475705.

5. Dobavka dnetychna "Kremnevit": tekhnichni umovy Ukrainy TUU 15.835151417-001:2009 (Vysnovok derzhavnoi sanitarno-epidemiolohich-noi sluzhby vid 10.07.2009. za № 05.03.02-06/41965) [Additives Food Dietetic "Kremnevit": Ukrainian Technical Specifications 15.8-35151417-001: 2009 (Conclusion of State Sanitary and Epidemiological Service of 10.07.2009. According № 05.03.02-06 / 41965)].

6. Williams L.B., Metge B.W., Eberl D.D., Harvey R.W., Turner A.G., Prapaipong P, Poret-Peterson A.T. Environ. Sci. Technol. 2011; 45 : 3768-3773.

Надійшла до редакції 18.12.2013

Таблиця 6

Розмір та мас % часток препарату "Кремневіт"

Метод обробки зразка Розмір (нм)

менше 100 100 — до 200 200 — до 500 500-1000 понад 1000

Звичайне струшування 0,0 6,7 30,8 40,0 22,3

Обробка ультразвуком 0,0 15,6 39,5 31,7 12,9

Обробка ультразвуком + розбавлення 1,2 14,2 64,4 19,8 0,4

Таблиця 7

Розмір та мас % часток препарату "Фармацевтична біла глина"

Методи обробки зразка Розмір (нм)

менше 100 100 — до 200 200 — до 500 500- 1000 понад 1000

Звичайне струшування 0,0 0,0 7,0 57,0 36,1

Обробка ультразвуком 0,0 0,0 0,0 34,5 65,6

Обробка ультразвуком + розбавлення 0,0 16,0 18,3 58,7 6,9

41 Environment & Health № 4 2014

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.