CC BY
37
2. Кучеров, А.А. / А.А.Кучеров, А.Ю.Сулейманов, В.А.Зайцев// Химическая промышленность (Хим. пром.), 1997, № 11.- С. 754-758.
3. Зайцев, В.А. / В.А.Зайцев, А.А.Кучеров и др.//Хим. пром. 1993, №3-4.-С. 119-127.
УДК 616.15:577.115.083
Е.В. Дорская, Т.А. Черкасова, Ю.А. Лейкин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СОРБЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Hemosorbents which are selective to lipoproteins with low density causing many deseases are investigated. Sorbents involved compared with other sorbents wich are used in medicine. Investigations of plas-masorbtion are carried out. Row data - the lipidic spectrum (triglycerides, general cholesterol, lipoproteins with high density, lipoproteins with low density, lipoproteins with very low density), prothrombin, antithrombin III and thrombin time - is obtained. Sorbents for cure cardiovascular deseas caused by excess quantity of cholesterol are recommended.
Исследованы гемосорбенты для селективного извлечения липопротеидов низкой плотности из биологических жидкостей организма, являющихся причиной многих заболеваний. Проведен сравнительный анализ свойств новых и известных сорбентов, в том числе используемых в настоящее время в медицине. Проведено исследование на плазме с оценкой ряда показателей: липидного спектра (триглицериды, общий холестерол, ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП), протромбина, антитромбина III и тромбинового времени. Выявлены сорбенты, которые могут быть рекомендованы для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с повышенным содержанием холестерина в крови.
Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины является повышенное содержание холестерина в плазме крови, что вызывает различные сердечнососудистые заболевания, в том числе ишемическую болезнь сердца (ИБС), уносящую больше жизней, чем любая другая болезнь России и являющуюся причиной 30 % ранних смертей. Источником холестерина являются липопротеиды, особенно липопроте-иды низкой плотности (ЛПНП) и липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП). Соотношением липопротеидов низкой плотности (содержащих так называемый «плохой» холестерин) и липопротеидов высокой плотности (содержащих «хороший» холестерин) определяется риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Методом плазмосорбции позволяет эффективно удалять из плазмы различные компоненты липидного спектра. При плазмосорбции в отличие от гемосорбции не травмируются форменные элементы крови, кроме того, имеется возможность возвращения плазмы после сорбции в организм человека [1 - 3].
Ранее были синтезированы сорбенты анионного типа АМХ-1 и АМХ-2, и апробированы на плазме. Далее представляло интерес сравнить сорбционную способность по ЛПНП и ЛПОНП на сорбентах различной природы. Были исследованы нейтральные гранульные сорбенты и активированные угли, аниониты, катиониты, ряд специфических сорбентов и сорбенты на основе нетканых материалов с целью определить наиболее селективный к указанным липидам тип сорбента.
Критерием оценки эффективности был выбран параметр сорбционная емкость по различным компонентам липидного спектра. Время контакта сорбентов с плазмой составляло три с половиной часа. Анализы компонентов липидного спектра проводили в лицензированной лаборатории «Инвитро». В таблице 1 приведены результаты исследований
плазмосорбции на сорбентах, указанных выше. Как видно, по рассчитанным величинам сорбционной емкости лучшие результаты по сорбции ЛПНП показали аниониты, особенно типа АМХ, сорбенты на основе нетканых материалов и активированный уголь ФС-в. Однако использование нетканых материалов требует организации специальных фильтров при эксплуатации для улавливания непрочно связанных волокон, а активированный уголь ФС-в негативно влияет на параметры свертываемости крови. Сорбенты катионного типа и специфические сорбенты не дали удовлетворительная результатов.
Табл. 1. Сорбционные характеристики исследованных сорбентов по липидам
Образец Навеска на сухой вес, г Объем, мл Триглицериды Холестерол Холестерол-ЛПВП Холестерол-ЛПНП Холестерол-ЛПОНП
Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г
Нейтральные сорбенты и активированные угли
ФС-в 2,7482 20 1,98 1,3 5,3 4,73 3,1 11,6 0,95 0,6 2,40 2,89 1,9 6,88 0,90 0,6 2,37
ФС-нв 2,1882 20 2,8 2,71 1,0 4,77 4,63 1,3 0,9 0,83 0,37 2,6 2,57 0,46 1,28 1,2 0,46
ПС 3,575 15 1,9 1,9 0,27 4,70 4,5 0,80 0,89 0,8 0,21 2,94 2,8 0,48 0,88 1 -0,5
МКН-с 2,238 15 1,9 1,9 0,03 4,70 4,5 1,14 0,89 0,9 0,27 2,94 2,8 0,84 0,88 0,9 -0,3
ПЛТ-с 3,906 18 1,9 1,9 0,0 4,70 4,6 0,37 0,89 0,9 0,05 2,94 2,9 0,35 0,88 1 -0,4
ФС-с 4,005 15 1,9 2,6 -2,6 4,70 6,3 -6,1 0,89 1,2 -1,1 2,94 4 -3,9 0,88 1,3 -1,7
ХМС-с 2,3178 20 1,98 2,3 -2,9 4,73 5,1 -3,4 0,95 0,8 1,64 2,89 3,3 -3,7 0,90 1,1 -1,3
ПЛТ-э 2,6549 20 1,98 2,4 -3,2 4,73 5,7 -7,2 0,95 0,8 1,21 2,89 3,8 -7,0 0,90 1,1 -1,5
Аниониты
АМХ-1 3,0322 20 1,98 1,27 4,7 4,73 2,9 12,2 0,95 0,5 2,77 2,89 1,8 7,35 0,90 0,6 2,08
АМХ-1 1,6264 20 2,80 2,7 0,8 4,8 4,59 2,95 0,90 0,79 1,35 2,66 2,56 1,23 1,27 1 2,83
АМХ-2 1,9082 20 2,80 2,7 1,2 4,8 4,39 4,61 0,90 0,77 1,36 2,66 2,40 2,73 1,27 1,2 0,52
АД-1 1,9506 20 2,80 2,8 0,5 4,8 4,68 1,54 0,90 0,85 0,51 2,66 2,58 0,82 1,27 1 2,87
АМГ-2 2,6267 20 2,80 2,8 0,3 4,8 4,66 1,29 0,90 0,85 0,38 2,66 2,56 0,76 1,27 0,9 2,74
АМХ-1 2,1638 20 2,8 2,72 0,9 4,77 4,44 3,05 0,9 0,72 1,4 2,6 2,48 1,29 1,28 1,2 0,37
АН-50 2,841 15 1,9 1,90 0,13 4,70 4,5 0,84 0,89 0,9 0,11 2,94 2,8 0,66 0,88 0,9 -0,2
А-1-2 1,8552 20 2,80 2,8 -0,1 4,8 4,80 0,32 0,90 0,86 0,43 2,66 2,67 -0,11 1,27 1,3 0,00
АМХ-3 3,0352 40 2,89 3 -1,1 4,8 4,91 -1,2 0,91 0,90 0,13 2,60 2,66 -0,8 1,32 1,4 -0,4
Катиониты
К-2-6 1,3864 20 2,8 2,72 1,4 4,77 4,64 1,9 0,9 0,82 0,7 2,6 2,58 0,58 1,28 1,2 0,58
КБ-н 2,949 15 1,9 2,10 -0,9 4,70 5 -1,7 0,89 1 -0,5 2,94 3,1 -0,8 0,88 1,1 -0,9
К-2-6 2,1625 20 1,98 2,3 -2,5 4,73 5,4 -6,3 0,95 1,1 -1,0 2,89 3,3 -4,1 0,90 1 -1,2
Специфические сорбенты
СБЭС(0,3) 1,0693 20 2,89 2,5 7,3 4,8 4,46 6,7 0,91 0,87 0,75 2,60 2,45 2,81 1,32 1,1 3,4
СБЭК(0,1) 1,1922 20 2,8 2,7 2,0 4,77 4,79 -0,3 0,9 0,84 0,5 2,6 2,72 -1,7 1,28 1,23 0,84
СБТ(0,04) 1,2616 20 2,89 2,8 0,8 4,8 4,73 1,4 0,91 0,91 0,00 2,60 2,53 1,1 1,32 1,3 0,48
АФХ 0,9146 20 2,89 2,9 0,9 4,8 4,81 0,2 0,91 0,91 0,00 2,60 2,60 0,00 1,32 1,3 0,4
АФГ(0,02) 3,2739 20 2,80 2,7 0,3 4,8 4,66 1,04 0,90 0,83 0,43 2,66 2,58 0,49 1,27 1,3 0,12
СБТ (1,2) 0,9012 20 2,8 2,78 0,9 4,77 4,90 -2,9 0,9 0,86 0,2 2,6 2,78 -3,6 1,28 1,3 0,4
Сорбенты на основе натканных сорбционных материалов
Н-ПП 0,3101 20 2,80 2,7 7,4 4,8 4,59 15,5 0,90 0,83 4,52 2,66 2,54 7,74 1,27 1,2 3,2
Н-АН-3 0,5653 21 2,80 2,7 4,6 4,8 4,58 9,3 0,90 0,86 1,49 2,66 2,51 5,6 1,27 1,2 2,23
Н-АН-3 0,7374 30 2,89 2,9 1,2 4,8 4,77 2,0 0,91 0,93 -0,8 2,60 2,54 2,4 1,32 1,3 0,81
Более наглядно это представлено диаграммой на рис. 1. Видно, что общий холе-стерол и липопротеиды низкой плотности лучше всего сорбирует АМХ-1-3, затем идет ФС-в, затем Н-АН-3. Сорбция липопротеидов высокой плотности, содержание которых в плазме позитивно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы и сорбция которых нежелательна, уменьшается в ряду ФС-в > Н-АН-3 > АМХ-1-3.
Далее для улучшения селективности сорбентов АМХ к ЛПНП была проведена модификация на примере анионита АМХ-1 уксусным ангидридом. В таблице 2 приведены результаты анализов анионитов по липидному спектру. Наибольшее значение
сорбционной обменной емкости по холестеролу липопротеидов низкой плотности показал сорбент АМХ-1-1 (7,35 мкмоль/г), затем идет Н-АН-3 (5,57 и 2,14 мкмоль/г в двух разных опытах). Также достаточно высокое значение имеет АМХ-1-У (3,47 мкмоль/г) и несколько меньшее - АМХ-2 (2,73 мкмоль/л). Однако АМХ-1-1 сорбирует и наибольшее количество полезного холестерола липопротеидов высокой плотности (2,77 мкмоль/г). В то же время АМХ-2 и АМХ-1-У сорбируют меньшие количества холесте-рола-ЛПВП (0,99 и 1,36 мкмоль/г соответственно). Сорбционная обменная емкость по холестеролу липопротеидов высокой плотности для Н-АН-3 составляет 1,49 и -0,81 мкмоль/г в двух опытах. Отрицательная емкость означает, что количество сорбируемого компонента увеличилось, что могло произойти в результате разрушения липопроте-идных комплексов и перехода холестерола из одного комплекса в другой.
СОРБЕНТЫ
К-2-6 КБ-н К-2-6
Н-АН3 Н-АН3 ГМА-2-К.С. ГМА-2-А.З. ГМА-2 А-300 А-500 АД-1 А-1-2 АМХ-3 АМХ-2 АМХ-ПАЛМ АМХ-1-У АМХ-1-4 АМХ-1-1 АМХ-1-2 АМХ-1-3
ПЛТ-э ХМС-с ФС-с ПЛТ-с МКН-с
ПС ФС-нв ФС-в
ВП (3), Хол (2), НП (4), ТГЦ (1), ОНП (5)
6 8 СОЕ мкмоль/г
10
12
14
п
о
л
п Ряд3 п Ряд2 п Ряд4 пРяд1 а Ряд51
Рис. 1. Диаграмма сорбционных объемных емкостей по компонентам липидного спектра для различных сорбентов: ВП - холестерол липопротеидов высокой плотности; Хол - холестерол общий; НП- холестерол липопротеидов низкой плотности; ТГЦ - триглицериды; ОНП - холестерол липопротеидов очень
низкой плотности.
В соответствии с «Инструкцией по применению компонентов крови» (приказ Министерства здравоохранения РФ №363 от 25.11.2002) образцы плазмы после сорбции должны соответствовать стандартным критериям качества ( п.8.1 - 8.4 инструкции): количество белка менее 60 г/л; количество гемоглобина менее 0,05 г/л; уровень калия менее 5 ммоль/л. Уровень трансаминаз должен быть в пределах нормы. Результаты анализов отрицательны на маркеры сифилиса, Вич, гепатитов В и С. После сорбции на ионите АМХ-1-1 показатели плазмы соответствуют стандартным критериям качества.
- 2 4 -
Для анионитов также были проведен эксперимент на плазме, по получению показателей, определяющих свертывающую способность плазмы после сорбции: антитромбина III, протромбина и тромбинового времени. Результаты коагулограммы представлены в таблице 3.
Табл. 2. Сорбционные характеристики анионитов по липидам
Сорбент Навеска на сухой вес, г Объем, мл Триглицери-ды Холестерол Хол Л естерол-[ПВП Хол Л есте ПНП рол-1 Хол Л есте ОН рол-П
Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г Сисх., ммоль/л Сравн., ммоль/л СОЕ, мкмоль/г
АМХ-1-1 3,0322 20 1,975 1,27 4,65 4,73 2,88 12,20 0,95 0,53 2,77 2,89 1,77 7,35 0,90 0,58 2,08
АМХ-1-2 1,6264 20 2,795 2,73 0,80 4,83 4,59 2,95 0,90 0,79 1,35 2,66 2,56 1,23 1,27 1,24 0,37
АМХ-1-3 2,1638 20 2,820 2,72 0,92 4,77 4,44 3,05 0,87 0,72 1,39 2,62 2,48 1,29 1,28 1,24 0,37
АМХ-1-4 2,1114 20 2,450 2,41 0,38 5,46 5,00 4,36 0,84 0,62 2,08 3,51 3,28 2,13 1,12 1,10 0,14
АМХ-1-У 1,8147 20 2,450 2,38 0,77 5,46 5,02 4,85 0,84 0,75 0,99 3,51 3,19 3,47 1,12 1,08 0,39
АМХ-2 1,9082 20 2,795 2,68 1,21 4,83 4,39 4,61 0,90 0,77 1,36 2,66 2,40 2,73 1,27 1,22 0,52
АМХ-3 3,0352 40 2,890 2,97 -1,05 4,82 4,91 -1,2 0,91 0,90 0,13 2,60 2,66 -0,79 1,31 1,35 -0,53
А-1-2 1,8552 20 2,795 2,8 -0,05 4,83 4,80 0,32 0,90 0,86 0,43 2,66 2,67 -0,11 1,27 1,27 0,00
АД-1 1,9506 20 2,795 2,75 0,46 4,83 4,68 1,54 0,90 0,85 0,51 2,66 2,58 0,82 1,27 1,25 0,21
А-500 2,841 15 1,93 1,90 0,13 4,70 4,54 0,84 0,89 0,87 0,11 2,94 2,81 0,66 0,88 0,86 0,08
А-300 0,4884 12 2,450 2,45 0,00 5,46 5,48 -0,49 0,84 0,85 -0,25 3,51 3,52 -0,37 1,12 1,11 0,12
АМГ-2 2,1143 20 2,450 2,41 0,38 5,46 5,26 1,89 0,84 0,83 0,09 3,51 3,33 1,66 1,12 1,10 0,14
Н-АН-3 0,5653 21 2,795 2,67 4,64 4,83 4,58 9,3 0,90 0,86 1,49 2,66 2,51 5,57 1,27 1,21 2,23
Н-АН-3 0,7374 30 2,890 2,86 1,22 4,82 4,77 2,03 0,91 0,93 -0,81 2,60 2,54 2,44 1,31 1,3 0,41
Табл. 3. Сорбционные характеристики анионитов по факторам свертывания крови
Образец Навеска на сухой вес, г Объем, мл Антитромбин III Протромбин Тромбиновое время
Исходный % % после Клиренс, мл/г СОЕ, мг/г Исходный % % после Клиренс, мл/г СОЕ, мг/г Исходное, сек. После, сек Доля изм., мл/г Отн. эффект увел. времени, %
АМХ-1-1 2,1638 20 80 63 2 157,1 56 30 -46,4 240,3 15,8 16 1,3 2,4
АМХ-1-4 2,1114 20 80 34 5,4 435,7 75 73 -2,7 18,9 13,8 15,4 11,6 2,31
АМХ-1- У 1,8147 20 80 81 -0,1 -11 75 75 0 0 13,8 16,3 18,1 2,45
АМХ-2 1,4207 20 69 50 3,8 260,4 42,5 33 -22,4 134 16,2 17,4 7,4 2,61
АМХ-3 3,0352 40 69 55 2,6 177,9 42,5 35 -17,6 99 16,2 16,9 4,3 2,54
А-1-2 1,8552 20 76 72 0,6 43,1 42,5 43 1,2 -5 13,4 14,9 11,6 2,24
АД-1 1,9506 20 76 62 1,9 143,5 42,5 41 -3,5 15 13,4 17,6 31,8 2,64
А-300 0,4884 12 вызывает свертывание плазмы 13,4 17,6 31,8 2,64
ГМА-2 2,6267 20 76 58 1,8 137,1 42,5 11 -74,1 240 13,4 17,6 31,8 2,64
ГМА-2 (КС) 2,1143 20 80 66 1,7 132,4 75 73 -2,7 19 13,4 17,6 31,8 2,64
Модифицированный уксусным ангидридом сорбент АМХ-1-У не показал заметного увеличения тромбинового времени (всего лишь 1 %), в то время как немодифицированный АМХ-1-4 имел увеличение тромбинового времени на 11,6 % по сравнению с исходной плазмой. На АМХ-1-У не наблюдается сорбция протромбина и антитромбина Ш, в то время как сорбционная емкость АМХ-1-4 по протромбину составляет 435,7 %/кг и по антитромбину Ш 18,9 %/кг, то есть у АМХ-1-4 нет выраженной селективности к липидам.
Таким образом, по сорбции холестерина липопротеидов низкой плотности из рассмотренного ряда анионитов дали хорошие результаты АМХ-2 и АМХ-1-У, и при этом на них не наблюдается сорбция протромбина и антитромбина III. Данные сорбенты могут быть рекомендованы для целей плазмосорбции.
В дальнейшем планируется проведение модификации сорбента АМХ-2 уксусным ангидридом, а также синтез некоторых модифицированных сорбентов на основе матрицы сорбента АМХ-1 с целью повышения селективности к ЛПНП.
Список литературы
1. Лопухин, Ю.М. Холестериноз/ Ю.М.Лопухин, А.И.Арчаков, Ю.А.Владимиров, Э.М.Коган. - М.: Медицина, 1983. - 352 с.
2. Лопухин, Ю.М. Гемосорбция/ Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н. - М.: Медицина, 1978. - 302 с.
3. Полимеры в медицине/ Под ред. Н.А. Платэ.. - М.: «Мир», 1969. - 240 с.
УДК 614.838.12+614.833.2
Е.Б. Аносова, Т.С. Кабанова, А.Я. Васин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ И ДТА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ
ДИСПЕРСНЫХ ВЕЩЕСТВ
According to standard procedures the parameters of fire and explosion hazards of four materials used in a pharmaceutical industry are defined. Their behavior at carrying out of thermochemical explorations in the open and closed crucibles is investigated . Their heat of combustion with application of calculated methods are defined.
По методикам ГОСТ 12.1.044 определены показатели пожаровзрывоопасности четырех веществ, использующихся в фармацевтической промышленности. Изучено их поведение при проведении дериватографиче-ских исследований в открытых и закрытых тиглях. Расчетными методами определены их теплоты сгорания.
Для обеспечения безопасных условий в лаборатории и на производстве необходимо знать о пожаровзрывоопасности производственных сред. Для веществ, находящихся в порошкообразном состоянии существует ряд показателей, характеризующих их пожаро- и взрывоопасные свойства: температура воспламенения (W^, температура самовоспламенения (t^Mcœ), теплота сгорания (ДНсг°), нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР).
Для четырех веществ, производных бензола, сходных по структуре, были определены показатели пожаровзрывоопасности по методикам ГОСТ 12.1.044-89 [1], которые приведены в таблице 1.
Для изучения поведения веществ при нагревании применяется метод дифференциально-термического анализа (ДТА). Высокая чувствительность метода обуславливает его широкое применение. С помощью ДТА можно определить температуру начала экзотермического разложения образца [2], которая является важной характеристикой пожаровзрывоопасности веществ и материалов.
Линии ДТА дериватограмм исследованных веществ в условиях открытых тиглей показывают эндотермические эффекты (рис.1), первый из которых соответствует плавлению. Согласно [4] можно определить величину эндотермического эффекта, соответ-
