CC BY
51
смешении не превышала 40 °С, и получают жидкого ферментного препарата.
Протеолитическая активность ферментных препаратов
100,0 г
Таблица
№ Анализируемый препарат Способ приготовления раствора, (содержание чистого фермента) Активность, ЕД
1 Исходный панкреатин 4Х (Merck) 100 мг панкреатина в 500 мл воды (0,2 мг/мл) 100
2 Ферментные таблетки фирмы Baush & Lomb 1 таблетка в 10 мл воды (объем контейнера) 100
3 Ферментные таблетки фирмы Alcon то же 50
4 "Ликонтин-Ф" 4,0 г препарата в 100 мл воды или 10 капель препарата (0,4 мл) в 10 мл воды (0,2 мг/мл) 100
5 "Ликонтин-Ф" через 3 месяца хранения то же 100
6 "Ликонтин-Ф" через 6 месяцев хранения то же 100
7 "Ликонтин-Ф" через 9 месяцев хранения то же 100
8 "Ликонтин-Ф" через 12 месяцев хранения то же 100
с чистым исходным панкреатином 4Х производства фирмы Merck и известными таблетированными ферментными препаратами определяли по методике, описанной в Государственной фармакопее СССР X издания (Ст. 362. Панкреатин). Разработанный препарат, соответствующий приведенному примеру, был также подвергнут анализу после 3, 6, 9 и 12 месяцев естественного хранения в прозрачной полиэтиленовой таре на рассеянном свету при комнатной температуре (таблица).
Результаты исследований свидетельствуют о том, что разработанный препарат по уровню своей протеолитической активности не уступает таблетированным ферментным препаратам фирм Baush & Lomb и Alcon и полностью сохраняет эту активность в течение 1 года хранения. Клиническое использование препарата "Ликон-тин-Ф" в Российской Федерации в течение 5 последних лет подтвердило его высокую эффективность и безопасность для пациентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гриффите X. // Вестн. оптометрии. - 2005. -№ 1. - С. 36-41.
2. Патент РФ № 2174878 (2001) / Бюл. изобр. -2001.- № 29. - С. 18-20.
3. Петрович Ю.А., Терехина Н.А. // Вопросы мед. химии. - 1990. - Т. 36, № 3 - С. 13-18.
4. Щеклик Э. Клиническая ферментология. -Варшава, 1966. - 320 с.
Протеолитическую активность образцов препарата в единицах действия (ЕД), в сравнении
Ozerov A.A., Gnatiuk V.P., Brel A.K., Derevianchenko A.I., Lebedev F.B. "Likontin-F" - the first Russian liquid formulation for the enzymatic cleaning of the soft contact lenses // Vestnik of Volgograd State Medical University. - 2005. - № 3(15). - P. 32-34.
The first Russian highly stable enzymatic solution for the deleting of peptide deposits from the soft lenses surface was prepared. The formulation contains pancreatinum and borate buffer in polyethylene glycol - glycerol - aqua solution.
УДК 541.8; 537.226
СВЧ-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НИТРАТА БАРИЯ
З.А. Филимонова, Е.С. Верстаков, А.К. Лященко*
Кафедра физики с высшей математикой, информатикой, медицинской аппаратурой ВолГМУ, Институт общей и неорганической химии им. Курнакова РАН, г. Москва*
Водные растворы нитрата бария занимают промежуточное положение между растворами нитратов других щелочноземельных металлов и нитратов щелочных металлов. Из-за большого ионного радиуса (радиус иона бария и 139 пм) и невысокой поверхностной плотности заряда ион бария может быть отнесен к слабо гидратирующим катионам. Нитрат-анион является ионом, для которого характерна отрицательная гидратация. В растворах нитрата бария во всей области концентраций (вплоть до насыщения) присутствует исходная тетраэд-рическая структура воды [3]. Параметры диэлектрической релаксации таких растворов отражают суммарные изменения степени свя-
занности и структурированности исходной сетки водородных связей под действием катионов и анионов.
Метод диэлектрической СВЧ-спектроскопии в последнее время находит применение в медицинских исследованиях и признается вполне перспективным [4]. Данный метод имеет ряд преимуществ, отличающих его от других методов исследования (малый объем исследуемого материала (до 0,05 см3), быстрота измерения, возможность исследования лабораторного объекта без какой-либо предварительной фиксации, дешевизна, простота).
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Выявить особенности изменения диэлектри-
ВЕСТНИК ВолГМУ
(15)
3
ческих характеристик водных растворов нитрата бария в зависимости от концентрации и температуры и установить связь этих изменений с характером структурных изменений по данным СВЧ-спектроскопии.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Измерения действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости е' и е" выполняли методом цилиндрического стерженька в волноводе [8]. Методика измерений подробно изложена в [2]. Секцию образца, снабженную водяной рубашкой, термостатировали с помощью термостата U-10 с точностью ±0,1°. Для измерений использовали стеклянные капилляры с внутренними диаметрами 0,6-1,1 мм (для 3,4 ГГц - 2,8 мм). Так как, использовался относительный метод измерений, капилляры градуировались по литературным данным для воды [7]. Температуру в капилляре контролировали с помощью термопары медь-константан. Ошибки в определении высокочастотной диэлектрической проницаемости (е') и общих диэлектрических потерь (е") составляли 1,5-2,0 % и 2,5-3,0 % соответственно.
Растворы для исследования готовили весовым методом из бидистиллята и соли нитрата бария квалификации "х.ч." (реактивы "Реахим") без дополнительной очистки.
Удельную электропроводность, необходимую для учета ионной составляющей диэлектрических потерь, измеряли в ^-образной стеклянной ячейке с гладкими платиновыми электродами цифровым измерителем Е7-8 на частоте 1кГц. Ячейку калибровали по 1М раствору KCl. Постоянная ячейки составляла порядка 104м-1. Термо-статирование ячейки осуществляли в термостате U-8 с точностью ±0,05°. Погрешность измерения электропроводности не превышала ±0,5 %. Ионную составляющую e"j диэлектрических потерь, обусловленную "сквозной" проводимостью растворов электролитов, оценивали по формуле e"j(ro) = ст(0)/е0ю [6], где ст(0) - низкочастотная удельная электропроводность, экспериментально измеренная на частоте 1 кГц, е0 - электрическая константа, ю - круговая частота, для которой определялись ионные потери. С учетом дисперсионных явлений диэлектрическая проницаемость рассматривалась как комплексная величина е =е' - je". Дипольная составляющая диэлектрических потерь е"^ определялась по формуле е"^ = е"-е": Данные измерений а, е', е", e"j, е"^ растворов табулированы.
Статическую диэлектрическую проницаемость es определяли методом круговой экстраполяции диаграммы Коула-Коула e"d(e') на нулевую частоту.
Активационные характеристики (изменения энтальпии АНе++ свободной энергии Гиббса AGS++ и энтропии AS/+) процесса релаксации растворов для 298К рассчитывали с использованием соотношений теории абсолютных скоростей реакций [1]. Погрешности в определении т составили 5-10 %, АНЕ++ - 15-20 %.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На рис. 1 приведены экспериментальные диэлектрические спектры комплексной диэлектрической проницаемости водных растворов нитрата бария для интервала частот 7,0-23,5 ГГц, который соответствует максимуму дисперсии диэлектрической проницаемости воды и водных растворов. Они описаны с помощью релаксационной модели Коула-Коула. Как и в случае растворов щелочных металлов [5, 9], принималось ем = 5,0. Расчеты проводились в двух вариантах (с учетом и без учета данных, полученных на 3,4 ГГц).
В таблице приведены полученные данные диэлектрических и релаксационных параметров исследованных растворов, из которых следует, что, как и в других растворах электролитов, е5 уменьшается при увеличении концентрации. Это наблюдается при всех температурах (рис. 2).
Наибольшее уменьшение т имеет место при 283 К. Это связано с тем, что нарушение ориен-тационного порядка под действием ионов больше при пониженной температуре, когда структура воды наиболее выражена. При 313 К т несколько увеличивается в концентрированных растворах.
Рис. 1. Диаграммы Коула-Коула для водных растворов нитрата бария при температурах 283, 298 и 313 К (концентрации 0,11; 0,20; 0,31 и 0,34 моль/кг воды). Частоты, на которых произведены измерения, 7,0, 10,66, 16,0 и 23,5 ГГц
2005
Параметры диэлектрической релаксации водных растворов Ва(1ЧОз)2
Таблица
m, моль/кг Н2О т, пс £s днЕ++ кДж/моль
283 К 298 К 313 К 283 К 298 К 313 К
0 12,8 8,25 5,8 84,0 78,4 73,2 16,9
0,11 12,5/11,2 7,8/8,1 5,9/5,7 79,7/80,5 73,7/76,3 70,6/69,8 15,8/16,8
0,20 12,3/12,6 7,7/8,1 6,0/5,7 77,6/80,8 71,7/75,1 69,2/68,3 15,2/16,4
0,31 12,2/11,2 7,6/7,4 6,1/5,7 75,6/79,4 69,2/69,4 67,0/66,8 14,3/16,2
0,34 12,3/11,1 7,7/7,4 6,1/5,9 75,3/76,6 68,3/68,5 66,7/66,3 14,7/15,6
Примечание. Через дробь указаны диэлектрические характеристики, полученные в разных вариантах расчета (без учета данных на 3.4 ГГц / с учетом).
«¡ые++, кДж/моль
14 —
12 —
10 ■
8 —
6 -;
Г
0.2 m
0.4
т, пс
О О
ir-i
"Т"
0.1
-1-1-г
0.2
m, моль/кг воды
~Г
0.3
0.4
Рис. 2. Концентрационные зависимости энтальпии активации АН6++ и времени релаксации т при 283, 293 и 313 К (верхняя, средняя и нижняя линии соответственно) водных растворов нитрата бария. Значком (+) отмечены данные, полученные без учета данных, полученных на 3,4 ГГц
При 298 и 313 К изменения т под действием ионов бария полностью компенсируют нарушающее влияние на воду нитрат-ионов, обладающих отрицательной гидратацией.
В таблице приведены также данные расчета т и АИ*+ в случае, когда учитывались данные, полученные на 3,4 ГГц. При этом значения т и АИ*+ отличаются не сильно (на грани точности измерений) и не меняют общий характер зависимостей. В целом изменения времени и энтальпии
активации диэлектрической релаксации свидетельствуют о суммарном нарушающем влиянии ионов на структуру воды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изучены концентрационные зависимости микроволновых диэлектрических свойств водных растворов нитрата бария в области частот 3,423,5 ГГц и в интервале температур 283-313 К. Определены диэлектрические параметры растворов: статическая диэлектрическая константа (es), время (т) и активационные характеристики процесса диэлектрической релаксации (ДИ*+). При переходе от воды к растворам наблюдается уменьшение статической диэлектрической проницаемости и времени диэлектрической релаксации для всех исследованных растворов, что связано с влиянием ионов на подвижность воды в гидратных оболочках. Эффект действия ионов исчезает с увеличением температуры.
Авторы выражают свою признательность проф. В.С., д-р хим. наук Лилееву А.С. Харькину и Д.В. Логиновой за помощь в проведении экспериментальных исследований.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глестон С., Лейдер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций. - М.: И.Л. - 1948. - 583 с.
2. Засецкий А.Ю., Лилеев А.С., Лященко А.К. // Журн. неорган. химии. - 1994. - Т. 39. - С. 1035.
3. Концентрированные и насыщенные растворы. Гл. 3. / Отв. ред. А.М. Кутепов. - М.: Наука, 2002. -С. 93-118. (Серия "Проблемы химии растворов").
4. Телюк О.О., Хурасев Б.Ф. // Актуальные вопросы дерматовенерологии. - Курск, 2004. - С. 46-49.
5. Филимонова ЗА, Лилеев А.С., Лященко А.К. // Журн. неорг. химии. -2002. - Т. 47, № 12. - С. 2055-2061.
6. Barthel J., Buchner R, Munsterer M., Electrolyte data collection. Part2: Dielectric properties of water and aqueous electrolyte solutions. DECHEMA Chemistry Data Series. - 1995.-Vol. 12.-P. 2.
7. Kaatze U, Uhlendorf V. // Z. Phys. Chem. -1981. -Vol. 126. - Р. 151-165.
8. Le Bot J. // C. R. Acad. Sci. 1953. - Vol. 236, № 5 -P. 469.
9. Lileev A.S, Filimonova Z.A., Lyashchenko A.K. // J. of Mol. Liq. -2003. - Vol. 103-104. - P. 299-308.
Filimonova Z.A., Verstakov E.S., Lyashchenko A.K. Dielectric parametrs of aqueous solutions of barium nitrate in a microwave range // Vestnik of Volgograd State Medical University. - 2005. - № 3(15). - P. 34-36.
Aqueous solutions of barium nitrate are studied using the method of dielectric spectroscopy. The temperature dependencies of complex dielectric permittivity of barium nitrate are investigated at a frequency varying from 3,4-23,5 GHz within a wide concentration range at temperatures of 283-313 K. The parameters of the dielectric relaxation process are determined: static constant, relaxation time and parameter of distribution of relaxation time.
4
0
