CC BY
56
Краткое сообщение
литической денатурацией по сравнению с нативным ферментом. Причем для жесткоцепного полиэлектролита - альгиновой кислоты - этот эффект менее выражен из-за не столь благоприятных условий для электростатического взаимодействия, чем в присутствии гибкоцепных сополимеров синтетических кислот [0].
Для облегчения сопоставления полученных иммобилизованных форм трипсина по динамике изменения активности были составлены аналогичные графики в координатах ПА, ПЕ/г включенного фермента - время, мин (рис. 2).
ПА, ПЕ/г фермента
0 60 120 180 240 t, мин
Рис. 2. Сравнительная динамика активности иммобилизованных форм трипсина (pH 5,5; Т = 37°С; активность указана в абсолютных единицах)
Из рис. 2 видно, что наибольшая величина активности достигается при использовании в качестве носителя сплава ПЭО. Незначительно уступает по активности трипсин, иммобилизованный в геле альгината натрия. Эти две основы наиболее перспективны для дальнейших исследований. Активность композиции, полученной при включении трипсина в гель карбопола и ПЭО, существенно уступает не только первым двум составам, но и раствору нативного фермента. Приведенные данные свидетельствуют о возможности получения стабильных иммобилизованных форм трипсина в традиционных мазевых основах и о целесообразности дальнейшего медико-биологического и фармакологического изучения соответствующих лекарственных форм.
Литература
1. Белов А.А. и др. // Хим.-фармац. журн.- 1992.- Т.26, №11/12.- С. 101-103.
2. Бессмертная Л.Яи др.- Биохимия.- 1977.- Т.42.- С. 1825.
3. Биотехнология: Учеб. пособие для вузов. В 8 кн. / Под ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Кн. 7: Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин и др.- М.: Высш. Шк., 1987.- 159 с.
4. Берниковский В.В. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Ес-теств. науки. Спецвыпуск. Фармакология.- 2006.- С. 31-32.
5. Давиденко Т.И. // Хим.-фармац. ж.- 1999.- Т.33, №9.- С. 27-29.
6. Иванова Г.П.и др. // Биоорган. химия.- 1977.- Т.3, №1.-С. 127-132.
7. Комиссарова А.Л. и др. // Хим.-фармац. журн.- 1981.-Т.5, №1.- С. 56-60.
8. Кравченко И.А., Давиденко Т.И. // Фармакол.- 1993.-№10-11.- С. 46-52.
9. Марченко Л.Г. и др. Технология мягких лекарственных форм: Учеб. пособие.- СПб.: СпецЛит, 2004.- 174 с.
10. Миргородская О.А. и др. // Биоорган. химия.- 1976.- Т.2, №12.- С. 1695-1696.
11. Полимеры в фармации / Под ред. А.И. Тенцовой, М.Т. Алюшина.- М.: Медицина, 1985.- 256 с.
THE IMMOBILIZATION OF TRYPSIN IN THE SOME OINTMENT’S BASES
V.V. VERNIKOVSKY, E.F. STEPANOVA Summary
The immobilization of trypsin in the some ointment’s bases was carried out. For received ferment preparations were checked both activity and conservation of activity in optimal conditions. Also proteoclastic activity and dynamics of change of activity in the conditions modelling wound’s contents was investigated. On the establishment of the received data was chosen the optimal basis - an alloy of polyethyleneoxides. Received immobilized forms were recommended for the further medicobiological and pharmacological studying.
Key words: immobilization, trypsin, ointment’s bases, proteo-clastic activity, wound-cleaning drugs.
УДК 662.66:543.83
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА ШУНГИТОВОЙ ПОРОДЫ ЗАЖОГИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАРЕЛЬСКОГО ЗАОНЕЖЬЯ
В.В. ПЛАТОНОВ, Д.В. ПРОКОПЧЕНКОВ, В.А. ПРОСКУРЯКОВ,
А.И. СЫЧЁВ, Т.В. ЧЕСТНОВА, А.Ю. ШВЫКИН
Шунгитовые породы (ШП) - уникальные представители каустобиолитов протерозойского возраста (свыше 2 млрд. лет), не имеющие аналогов. Будучи промежуточными продуктами между аморфным углеродом и графитом, включая некристаллический фуллереноподобный углерод с метастабильной молекулярной структурой, не склонной к графитации, ШП - продукты метаморфического воздействия магматических пород на битуминозные осадки [1]. ШП - единственные породы в мире, содержащие в своём составе фуллерены в заметных концентрациях [2].
Долгие годы шунгитовой водой и препаратами на основе ШП лечат широкий спектр заболеваний: псориаз, красная волчанка, диффузный нейродермит, экземы, артриты и полиартриты нетуберкулёзного происхождения, гематогенный остеомиелит, хронический гастрит, холецистит, дискинезию желчных путей, радикулиты, плекситы, полиневриты лицевого, тройничного нервов, болезни уха, горла и носа, органов дыхания, крови, системы кровообращения, пороки сердца, гипертонию, облитери-рующий атеросклероз сосудов нижних конечностей при отсутствии трофических нарушений [1,3]. Однако до настоящего времени практически отсутствует объяснение, в чём причина столь уникальных свойств ШП. Одним из возможных объяснений их высокой биологической активности является ссылка на присутствие в них фуллеренов [1-3]. Исследования биологической активности водорастворимых производных фуллеренов С60 и С70 показали, что они нетоксичны, не подавляют здоровые клетки, а наоборот, способствуют нормальному функционированию всех физиологических систем организма, являются высокоэффективными и длительно действующими антиоксидантами [2]. Приняв во внимание количественное содержание фуллереновых структур в составе органической массы (ОМ) ШП (до 2 масс. %), трудно объяснить наблюдаемый лечебный эффект препаратов на основе ШП только присутствием фуллеренов. Следует учитывать весь комплекс биоактивных соединений, входящих в состав ОМ и минеральной составляющей ШП.
В настоящем сообщении приводятся данные комплексного изучения минералогического и химического состава минерального вещества ШП Зажогинского месторождения Карельского Заонежья с привлечением газохроматографического элементного (ГХЭА), термогравиметрического (ТГ), рентгенофазового (РФА), рентгено-флуоресцентного (РФЛА), эмиссионного спектрального (ЭСА), атомно-абсорбционного (ААС) и масс-
спектрометрического с ионизацией пробы в индуктивно связанной плазме (1СР-М8) анализов, экстракции ШП дистиллированной водой, хлороводородной кислотой и смесью концентрированных НС1 и НК03 («царской водкой»). Элементный состав ОМ ШП был установлен методом ГХЭА (масс. % daf): С (95,45); Н (0,30); N (0,60); 0+8 (3,65). Содержание ОМ и минеральной составляющих ШП было установлено методом ТГ и составляет, соответственно, 30,21 и 69,79 (мас. % сухой ШП). Согласно данным РФА, основу минерального вещества ШП составляют силикаты магния типа: 3Mg0•4Si02•6H20 и 3Mg0•2Si02•6H20. Кроме того, присутствуют свободный а-8Ю2 (кварц), а^203, ТЮ2 (рутил), 8Mg0•4Si02•Mg(F,0H), а-АЦ03 и а-Сг203. Методом ЭСА в составе ШП качественно были идентифицированы: Са, Mg, А1, 8^ Mn, Т^ Fe, Сг, №, Р^ Си, Со, Mo, Ъп, Ъг, ^, И, А^ Аи, Ьа, Се, Ш, №, К, Cs, и 8п, 8Ь, 0s, ", и V. Метод РФЛА позволил оценить количественное содержание отдельных элементов, как, например, (мас. % в золе ШП): Mg (1,25), А1 (15,03), Si (47,62), Са (4,63), Mn (0,14), Т (0,95), Fe (12,52). Наиболее подробная качественная и количественная характеристика минерального вещества ШП была получена методом ICP-MS: весьма широкий спектр химических элементов, присутствующих в ШП (всего - 62 элемента). Основу минерального вещества ШП составляют N (7038,73), Mg (6039,23), А1 (37861,67), К (13628,30), Са (4436,61), Т (1412,66), Fe (40225,93), Си (110,96), As (96,44), Ва (250,92), V (127,10), Mn (128,30), Ъп (76,45), Ъг (41,64), РЬ (41,23), Сг (68,61), мкг/г. Достаточно высоко содержание Se
Статья
(17,18), ЯЬ (30,00), Sг (37,82), Mo (12,98), Ce (10,08), Nd (9,68), Со (4,10), Оа (4,27), Вг (2,47), У (11,57, Ьа (6,18), Sm (1,64), Gd (1,58), Эу (1,40), и (6,07), ТЬ (4,44), УЬ (0,80), Ег (0,78), мкг/г. Методом ICP-MS также был охарактеризован водный экстракт ШП, полученный кипячением последней с дистиллированной водой в течение 2 суток. Весьма интересны данные сравнительного анализа (табл.), полученные для исходной ШП и её водного экстракта (шунгитовой воды), представленные в виде отношения от деления значения количественного содержания отдельных элементов в шунгитовой воде и исходной ШП.
Таблица
Динамика перехода элементов минерального вещества ШП в воду
Элементы, легко переходящие в воду Элементы, трудно переходящие в воду
В - 10 Ве - 0,04
N - 4 А1 - 0,15
М§ - 53 К - 0,40
сл - 7 00 Т1 - 0,06
Са - 170 V - 0,05
Мп - 30 Сг - 0,01
Со - 15 Бе - 0,05
N1 - 15 Си - 0,05
2п - 2 Аб - 0,10
8е - 7 Мо - 0,05
8г - 3 А§ - 0,03
I - 12 8п - 0,10
Вг - 30 8Ь - 0,10
Ы - 1,4 Сб - 0,10
8с - 1,5 Ва - 0,01 Се - 0,50 Ш - 0,10 РЬ - 0,15 В1 - 0,003
Из табл. видно, что ШП сильно обогащает воду Са, Mg, Si, I, Вг, Mn, Со и №, в несколько меньшей степени - Se, В, №, Ьл, Sг и Sc. Концентрирование в шунгитовой воде таких элементов, как Se, I, Si, Li, Mn, Со и Ъп хорошо коррелируется с её биоактивностью, отвечающей за лечение ею широкого спектра заболеваний [1, 3]. Сведения о химическом составе минерального вещества ШП получены в результате изучения экстрактов, выделенных при обработке ШП хлороводородной кислотой с массовой долей 10 % и «царской водкой». В соляно-кислотном экстракте атомноабсорбционным методом анализа обнаружены (масс. %): Сг (0,016), N (0,012), Pd (0,005), Си (0,023), Mn (0,014), Со (0,006), Mo (0,008), Ъп (0,038), Fe (1,50), ЯЬ (0,0066), Ьа (0,0008), Nd (0,0006), Ce (0,0006), Са (0,17), Mg (1,50), К (0,001), 0s (0,001). В экстракте, полученном при обработке ШП «царской водкой», определено (масс. %): Сг (0,02), N (0,011), Pd (0,005), Си (0,024), Mn (0,014), Со (0,006), Mo (0,009), Ъп (0,026), Fe (1,78), ЯЬ (0,002), Ьа (0,0012), , Ce (0,0008), Са (1,50), Mg (1,60), И (0,001).
Таким образом, в зависимости от химической природы экстрагента получаются экстракты, значительно различающиеся количественным содержанием элементов, что важно для организации получения концентратов, обогащённых тем или иным набором последних с учётом содержания минерального вещества в исходной ШП. Обобщение данных позволяет констатировать, что минеральное вещество ШП имеет сложный минералогический и химический состав, который, несомненно, обусловлен природой исходного биологического материала, принимавшего участие в формировании органического и минерального вещества ШП, имея с ними тесную генетическую связь. Отдельные элементы связаны в сложные металлоорганические комплексы, присутствие которых в ШП подтверждено в ходе изучения продуктов ее экстракции органическими растворителями с различной полярностью методами ИК-Фурье и УФ/ВИС-спектроскопии.
Выводы. Впервые комплексом современных физикохимических методов анализа, включая рентгенофазовый, эмиссионный спектральный, рентгено-флуоресцентный, ICP-MS, атомно-абсорбционный, подробно изучен минералогический и химический состав минерального вещества шунгитовой породы Зажо-гинского месторождения Карельского Заонежья. Идентифицированы и определены 62 элемента. Определена динамика распределения элементов в шунгитовой воде, что необходимо для объяснения высокой биологической активности последней.
Литература
1. Полевая М. А. Шунгит - волшебный камень здоровья. Минеральные воды. Шунгит. Сапропель.- СПб.: Весь.- 2004.-
С. 11-21.
2. Сидоров Л.Н. и др. Фуллерены: Учебное пособие / М.: Экзамен.- 2005. С. 42.
3. Калинин Ю.К. и др. Шунгит - камень здоровья: Информационный листок.- Тула: Тульский полиграфист.- 2003.- С. 8.
УДК 662.66:543.83
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЭКСТРАКТОВ ОРГАНИЧЕСКОЙ МАССЫ ШУНГИТОВОЙ ПОРОДЫ ЗАЖОГИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАРЕЛЬСКОГО ЗАОНЕЖЬЯ
В.В. ПЛАТОНОВ, Д.В. ПРОКОПЧЕНКОВ, В.А. ПРОСКУРЯКОВ, И.Ш. ТУКТАМЫШЕВ, Т.В. ЧЕСТНОВА, А.Ю. ШВЫКИН*
Шунгит — уникальное природное образование, не имеющее аналогов, содержащее в своём составе фуллерены [1—2]. Шунгитовой водой и препаратами на основе шунгита лечат широкий спектр заболеваний, включая онкологические [3]. Но практически отсутствует объяснение, в чём причина столь уникальных биосвойств шунгита. Одним из возможных объяснений является ссылка на присутствие в его составе фуллеренов. Приняв во внимание количественное содержание фуллереновых структур в составе органической массы шунгитовой породы (ОМ ШП) (до 2 масс.%), трудно объяснить наблюдаемый лечебный эффект шунгита только присутствием фуллеренов. Следует учитывать весь комплекс биоактивных соединений, входящих в состав ОМ ШП и минеральной составляющей ШП. Одним из эффективных методов изучения ОМ каустобиолитов и их подвижной низкомолекулярной составляющей, отличающейся большим разнообразием химической природы компонентов, является экстракция [4-5].
Впервые приводим итоги исследования химсостава экстрактов ОМ ШП Зажогинского месторождения, полученные путем последовательной экстракции набором органических растворителей с возрастающей полярностью.
Выделение ОМ ШП. Исходная ШП, размолотая в шаровой мельнице до 70-90 микрон, загружалась в ёмкость из фторопласта и в течение 6 часов при 20°С перемешивалась с 40% фтороводородной кислотой. Полученную массу методом декантации многократно промывали дистиллированной водой до рН~7, фильтровали под вакуумом на воронке Бюхнера, сушили до постоянной массы при 100°С, затем методом термогравиметрии в полученном обогащенном ОМ продукте определяли содержание ОМ ШП. Согласно данным элементного анализа, в результате обработки исходной ШП водным раствором НБ, содержание ОМ ШП в обогащенном продукте по сравнению с исходной ШП увеличилось с 30,21 до 82,00 масс. %. Элементный состав ОМ ШП (мас. % <М): С (95,45); Н (0,30); N (0,60); 0+8 (3,65).
Экстракция ОМ ШП. Экстракцию вели в экстракторе Со-кслета, последовательной обработкой 100 г обогащенной ШП горячими н-гексаном, толуолом, хлороформом, ацетоном, этанолом и уксусной кислотой. Экстракция продолжалась до тех пор, пока коэффициент преломления используемого растворителя не становился равным его исходному значению. Экстракты освобождались от растворителя, сушились в вакуумном шкафу до постоянной массы и взвешивались для определения их выходов. По этой методике были получены экстракты с гексанового по ацетоновый. Этанольный и уксуснокислотный экстракты обрабатывались иначе, что дополнительно будет рассмотрено ниже. Для каждого экстракта выполнялся элементный, количественный функциональный, эмиссионный спектральный и атомноабсорбционный анализы, криоскопия, ИК-Фурье и УФ/ВИС спектроскопия. Толуольный и хлороформные экстракты метилировались эфирным раствором диазометана, затем вели хромато-масс-спектрометри. (ХМС) [6-7].
Обработка этанольного экстракта. Выход экстракта (масс. % ОМ ШП) - 1,44. Из этанольного раствора под вакуумом был отогнан растворитель, в результате чего с вышеуказанным выходом было получено желтое масло с плавающими в нем коричневыми кристаллами. К нему был добавлен ацетон, в котором маслянистая фракция растворилась. Ацетоновый раствор был декантирован с кристаллов, последние декантацией дважды промыли ацетоном. Коричневые кристаллы были растворены в метаноле, раствор был количественно перенесен в бюкс, и растворитель был отогнан в вакууме. Выход коричневых кристаллов (фракция 1) составил 0,16 мас.% ОМ ШП. Объединенные ацетоновые вытяжки упарены в вакууме. Получено светло-желтое масло с небольшим количеством желтых кристаллов. Масло отделили от кристаллов декантацией. Его выход на ОМ ШП
* Тульский гопедуниверситет им. Л. Н. Толстого, ТулГУ, Санкт-Петербургский государственный технологический институт
