CC BY
68
Библиографические ссылки
1. СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества.
2. Сусликов В.Л Геохимическая экология болезней, т.2. Атомовиты. М.: Гелиос, 2000. 667 с.
3. Hsu-Hui Cheng, Shiao-Shing Chen, Shu-Ru Yang. In-line coagula-tion/ultrafiltration for silica removal from brackish water as RO membrane pre-treatment. // Separation and Purification Technology. Volume 70. Issue 1, 2009. P. 112-117.
УДК 661.183.2+616.151
В.Г. Старинский, *М.М. Гольдин, А.А. Степанов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия *Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Москва, Россия
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМОЙ ГЕМОСОРБЦИИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ
At the present time in medicine to detoxify the body in acute poisonings and endotoxemia method hcmosorption. The essence of this consists of passing the patient's blood through a column with the sorbent, and the toxic substance being removed must be adsorbed on hemosorbents, but the most important components of blood such as blood cells, proteins, mineral salts, and should not change with its composition. In other words, when in contact with blood toxicants hemo-sorbent be extracted from the blood by adsorption, but the interaction of blood with hemosorbents should be avoided.
В настоящее время в медицине для детоксикации организма при острых отравлениях и эндотоксикозах используется метод гемосорбции. Суть этого заключается в пропускании крови пациента через колонку с сорбентом, при этом удаляемое токсическое вещество должно адсорбироваться на гемосорбенте, однако важнейшие составные части крови, такие, как клетки крови, белки, минеральные соли, не должны при этом изменять свой состав. Иначе говоря, при контакте гемосорбента с кровью токсиканты должны извлекаться из крови за счет адсорбции, но взаимодействие крови с гемосорбентом должно быть исключено.
В настоящее время в качестве гемосорбентов используются углеродные материалы с развитой поверхностью. Как правило, это активированные угли, изготовленные из углей природного происхождения путем их активирования, либо из высокомолекулярных органических соединений (например, полиакриламидных или целлюлозных гранул) путем их карбонизации.
Однако более доступный и дешевый активированный уголь для таких целей приходится специально модифицировать, поскольку он разрушает форменные элементы крови. Наиболее известным приемом является микро-капсулирование активированных углей, т.е. гранулы угля защищают от
прямого контакта с кровью с помощью нанесения на них пленки индифферентного по отношению к крови вещества (например, целлюлозы). Однако, такой способ, снижая травму форменных элементов крови, одновременно снижает и скорость выведения токсического вещества, т.к. диффузия через защитную пленку гораздо медленнее скорости адсорбции.
В России насчитывается не так много гемосорбентов, которые могли бы удалять широкий спектр токсинов из организма. В частности один из производителей гемосорбента, применяемого в медицине, ЭНПО «Неорганика». Они предлагают гемосорбент ФАС, предназначенный для удаления токсических веществ из организма человека. Однако стоимость этого гемосорбента составляет 5000 руб/кг.
Еще один отечественный гемосорбент Овосорб представляет собой полиакриламидный гидрогель, сшитый N, N1 - метиленбисакриламидом, с иммобилизованным в нем биоспецифическим лигандом - овомукоидом. Стоимость его составляет около 20000 руб/кг.
Украинские гемосорбенты также весьма дорогие (цена 1 кг ГСГД составляет 32000 руб, СКН - 13000 руб).
Как видно, современные гемосорбенты практически не изготавливаются из углей растительного происхождения, поэтому цены на них весьма высоки.
Начиная с 1980-х г. г. в России развиваются методы электрохимически управляемой сорбции, доказавшие возможность придания активированным углям свойств биосовместимости и селективной адсорбции с помощью поляризации активированных углей. Эти методы основаны на учете взаимодействия мембраны форменных элементов крови, несущих отрицательные заряды [1] с углеродными сорбентами, заряд которых обусловлен строением двойного электрического слоя [2]. Следовательно, появляется возможность предсказывать характер взаимодействия клеток крови с углеродным сорбентом с помощью измерений потенциала угля при разомкнутой цепи (ПРЦ). Действительно, травмирующая способность активированных углей по отношению к форменным элементам крови зависит от величины ПРЦ углей. Установлено также, что область потенциалов от 50 до -150 мВ относительно хлоридсеребряного электрода сравнения является оптимальной для использования активированных углей в качестве гемосорбентов [3]. В этом диапазоне травмирующая активность углей по отношению к форменным элементам крови практически отсутствует, в то же время адсорбционная активность углей по отношению к распространенным экзо- и эндотоксикантам практически не изменяется. Можно сделать вывод, что измерение потенциалов при разомкнутой цепи является весьма полезным, поскольку может дать весьма важную дополнительную информацию. Особый интерес представляют медицинские приложения, поскольку в настоящее время электрохимические процессы широко используются в медицине.
Одним из вариантов изменения потенциалов является покрытие поверхности активированного угля полипироллом. Среди многообразия проводящих полимеров именно полипиррол часто выбирают в качестве объекта исследований [4]. Так, нанесение полипиррола на металлические поверхно-
сти с помощью электрополимеризации выявило их защитное действие при контакте покрытых металлических поверхностей с кровью и другими биологическими средами.
Свойство биосовместимости, обнаруженное у некоторых видов электропроводящих полимеров, в частности, у производных полианилина и полипиррола, предопределило активный интерес к этим материалам как основе для создания биосовместимых покрытий медицинского назначения. Наряду с исследованиями, посвященными методам синтеза таких полимеров, как полипарафенилен, полианилин и его производные [5], полипиррол [6], имеется множество работ по созданию электропроводящих биосовместимых покрытий из указанных полимеров [7-9]. Как правило, электропроводящие полимеры объединяет наличие полисопряжения л-связей основной цепи.
Свойство электронной проводимости полимеров достигается с помощью допирования, т.е. введения небольших концентраций допанта (например, анионов CF) в матрицу исходных полисопряженных полимеров. Допирование осуществляется путем химического либо электрохимического окисления (р-допирования) или восстановления (w-допирования) полимера. Благодаря этим процессам полимерные цепи приобретают соответственно положительные или отрицательные заряды, что обуславливает их электропроводность.
Модифицирование активированного угля АГ-3 производилось с помощью источника постоянного тока с контролем потенциала, в качестве вспомогательного электрода также использован уголь АГ-3. Измерения потенциала угля производились относительно насыщенного хлоридсеребряно-го электрода сравнения.
Для исследования взаимодействия угля с кровью тестируемый уголь погружали в эритроцитарную массу, которую выделяли из цельной венозной крови, стабилизированной гепарином. После центрифугирования крови при 1500 g в течение 20 мин. и удаления плазмы полученную эритроцитарную массу трижды отмывали двукратным объемом изотонического раствора хлорида натрия с последующим центрифугированием при 1500 g в течение 15 мин.
Затем эритроцитарную массу разводили изотоническим раствором натрия хлорида в 3000 раз. Полученные разведения использовались для экспериментов с активированным углем.
Для оценки травмирующего действия активированного угля по отношению к эритроцитам исследуемый образец угля приводили в контакт с разведенной эритроцитарной массой в соотношении 1:10, инкубировали в течение 30 минут при температуре 37°С и затем центрифугировали при 1500 g в течение 15 минут. Затем снимали спектр поглощения супернатанта. Наличие свободного гемоглобина в пробе фиксировали по появлению пика на спектрограмме при длине волны 418 нм. Количественно травмирующее действие активированных углей оценивали по концентрации свободного гемоглобина. Концентрация определялась цианидным методом [10] относительно исходной эритроцитарной массы и гемолизата - эритроцитарной массы, разбавленной в 3000 раз бидистиллированной водой (100%-ый гемолиз).
Активированный уголь АГ-3 представляет интерес как потенциально возможный гемосорбент. Этот материал выпускается промышленно и обладает достаточно высокими адсорбционными свойствами относительно различных классов токсических органических соединений [11]. АГ-3 в течение длительного времени широко используется для очистки питьевой воды. Однако в качестве гемосорбента применение этого угля не было удачным [12] из-за агрессивности по отношению к форменным элементам крови. Было предположено, что электрополимеризация пиррола на поверхности АГ-3 придаст углю биосовместимые свойства. С другой стороны представляло интерес исследовать изменение потенциала покрытого полипироллом угля при разомкнутой цепи относительно исходного образца АГ-3, поскольку этот простой прием может позволить получить данные об изменении его биосовместимых свойств. Эффект изменения ПРЦ в зависимости от биосовместимых свойств ранее был обнаружен нами для непокрытых активированных углей [2].
В дальнейшем планируется подобрать методы электрохимического модифицирования угля АГ-3, чтобы придать ему свойство селективности. Цена на этот угольный сорбент будет значительно дешевле, чем на приведенные выше гемосорбенты, выпускаемые в настоящее время промышленно, т.к. стоимость сырья составляет 75 руб/кг. Доступность материала позволит внедрить новые технологии в медицинскую промышленность и впоследствии во многих медицинских учреждениях появиться новые гомосорб-ционные колонны. Таким образом, очистка крови от токсинов станет доступной для большого количества людей с различными заболеваниями.
Библиографические ссылки
1. Харамоненко С.С., Ракитянская A.A. Электрофорез клеток крови в норме и патологии. Минск: Беларусь, 1974.
2. Electrochemical aspects of hemosorption. / Goldin Mark M., Volkov A.G., Goldfarb Y.S., Goldin Mikhail M. // Journal of the Electrochemical Society, 2006. 153 (8). J91-J99.
3. Богдановская В.А., Тарасевич M.P., Гольдин M.M. Адсорбция и электрохимическое поведение токсинов и компонентов крови на углеродных сорбентах. // Итоги науки и техники, ВИНИТИ, 1990. 31. С. 151-166.
4. Sadki S., Schottland P., Brodie N. [et al.]; // Chem. Soc. Rev.,2000. Vol. 29. P. 283.
5. Electropolymerization of polyaniline/montmorillonite nanocomposite. / Feng В., Su Y., Song J. [et al.]; // Journal of Materials Science Letters, 2001. 20 (4). P. 293-294.
6. The mechanisms of pyrrole electropolymerization. / Sadki S., Schottland P., Brodie N., Sabouraud G. // Chemical Society Reviews, 2000. 29 (5). P. 283-293.
7. In vitro biocompatibility study of electrically conductive polypyrrole-coated polyester fabrics. / Zhang Z., Roy R., Dugre F.J., Tessier.D., Dao L.H. // Journal of Biomedical Materials Research, 2007. 57 (1). P. 67-71.
8. Tissue reactions to polypyrrole-coated polyesters: A magnetic resonance re-laxometry study. / Alikacem N., Marois Y., Zhang Z., Jakubiec В., Roy R., King M.W., Guidoin R. //Artificial organs, 1999. 23 (10). P. 910-919.
9. Biocompatibility of polypyrrole particles: an in-vivo study in mice. / Rama-naviciene A., Kausaite A., Tautkus S., Ramanavicius A. // The Journal of pharmacy and pharmacology, 2007. 59 (2). P. 311-315.
10. Определение свободного гемоглобина в плазме крови с помощью геми-глобинцианидного метода. / О.Н. Савельев, В.П. Сухоруков, А.В. Киселева, Г.А.Королева.// Лабораторное дело, 1990. 10. С. 45-47.
11. Краснова Т.А., Кирсанов М.П., Ушакова О.И. Разработка сорбционной технологии очистки воды от хлороформа. // Химия в интересах устойчивого развития, 2001. 9. С. 649-653.
12. Лопухин Ю.М, Молоденков М.Н. Гемосорбция. М.: Медицина, 1978.
УДК 547 А.В. Фурсова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
К ПРОБЛЕМЕ РЕАЦИИ МИХАЭЛИСА-БЕККЕРА В РЯДУ БРОМГИДРИНОВ
The study of the reaction of the Michaelis-Becker with bromhydrins by example of 1-bromo-2-hydroxy-benzene. The interaction between l-bromo-2-hydroxy-benzene and a rank of sodium salts of acids of trivalent phosphorus courses in different ways under the conditions of the reaction of the Michaelis-Becker. The main product is styrene epoxide. The yield of the product of the addition by the reaction of the Michaelis-Becker increases to a little degree with appearance of alkyl substituent at the phosphorus atom.
Изучение реакции Михаэлиса-Беккера с бромгидринами на примере 1-бром-2-гидроксиэлидбензола. Взаимодействие 1-бром-2-гидроксиэтилбензола с рядом натриевых солей кислот трехвалентного фосфора в условиях реакции Михаэлиса-Беккера протекает неоднозначно с образованием ряда продуктов, основным из которых является фенилокси-ран. Выход продукта присоединения или направления реакции Михаэлиса-Беккера незначительно возрастает при введении алкильных заместителей к атому фосфора кислоты.
Сквален (рис. 1) - это природное полиизопреноидное соединение состава С30Н50, содержащееся в растительных маслах и в маслах тканей морских животных, [1-11] также участвующее в метаболизме. Он является одним из основных компонентов липидов поверхности кожи (себума), ключевым интермедиатом в биосинтезе холестерина и стероидных гармонов [1], а также оказывает влияние на ряд других процессов [12-15]. Основное терапевтическое использование сквалена заключается в его применении в качестве вспомогательного средства при лечении различных форм рака, благо-
