Что такое адсорбция у детей в медицинской практике

Энтеросорбция — эффективный метод эфферентной этиопатогенетической терапии острых кишечных инфекций у детей

Одним из важных методов этиопатогенетической терапии эндотоксикоза и профилактики его прогрессирования, особенно при острой и хронической гастроэнтерологической патологии, является энтеросорбция.

Одним из важных методов этиопатогенетической терапии эндотоксикоза и профилактики его прогрессирования, особенно при острой и хронической гастроэнтерологической патологии, является энтеросорбция. Термин «энтеросорбция» был предложен еще в начале 90 х гг. XX в. для обозначения нового метода сорбционной терапии, состоявшего в ежедневном пероральном приеме высокоактивных синтетических углей сферической грануляции, полученных путем пиролитической обработки различных полимерных смол [1].

Энтеросорбция — метод, основанный на связывании и выведении из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с лечебной или профилактической целью эндогенных и экзогенных веществ, надмолекулярных структур и клеток, относится к наиболее древним методам эфферентной терапии. Такие известные врачеватели, как Гиппократ и Авиценна, считали очищение организма залогом здоровья и долгой жизни. И сегодня энтеросорбенты являются обязательным компонентом комплексной терапии различных патологических состояний, сопровождающихся эндотоксикозом. Энтеросорбенты — это препараты различной структуры, обладающие при приеме внутрь как прямым, так и опосредованным действием [2, 3].

К прямым относится детоксицирующее действие энтеросорбентов в отношении различных токсических веществ и метаболитов, в том числе сорбция и элиминация из ЖКТ токсических продуктов обмена (индол, скатол и др.), биологически активных веществ (гистамин, серотонин и др.), продуктов воспалительного процесса в кишечнике, патогенных бактерий и вирусов, бактериальных токсинов, газов и др.

Энтеросорбенты, связывая токсические вещества в просвете кишечника, прерывают процессы их резорбции, рециркуляции в организме и тем самым оказывают опосредованный клинический эффект. Опосредованный эффект энтеросорбции обусловлен предотвращением или ослаблением клинических проявлений эндотоксикоза, в том числе симптомов интоксикации и токсикоза, способностью энтеросорбентов поддерживать нормальный микробиоценоз кишечника, что ведет к улучшению пищеварения в тонком кишечнике, нормализации моторной и эвакуаторной функции, восстановлению целостности и проницаемости слизистых оболочек кишечника, повышению метаболической активности энтероцитов, которые по мощности систем детоксикации и биотрансформации субстратов в совокупности не уступают печени.

Кроме того, детоксикация организма с помощью энтеросорбции положительно влияет на функциональное состояние иммунной системы [1, 2, 4]. Таким образом, энтеросорбция уменьшает токсическую нагрузку на органы выделения, в первую очередь на печень и почки. Кроме этого, энтеросорбенты, оставаясь в пределах ЖКТ и не имея собственной фармакодинамики, оказывают мощное системное (дистантное) воздействие на организм — устраняют нарушения липидного обмена, подавляют элементы системной воспалительной реакции, способствуют компенсации и улучшают функцию внутренних органов.

Механизмы лечебного действия энтеросорбции до сих пор продолжают обсуждаться. Так, в основе метода сорбционной детоксикации организма лежат научно обоснованные четыре механизма снижения системной концентрации токсических веществ и метаболитов. Первый механизм предполагает возможность обратного пассажа токсических веществ из крови в кишечник с дальнейшим их связыванием на сорбентах (сходен с механизмом кишечного диализа). Второй — сводится к очистке пищеварительных соков ЖКТ, содержащих значительное количество токсичных веществ. Третий — заключается в модификации липидного и аминокислотного спектров кишечного содержимого (за счет избирательного поглощения сорбентом свободных жирных кислот). Четвертый механизм сводится к удалению токсических веществ, образующихся в самом кишечнике, и снижению тем самым функциональной нагрузки на печень, что позволяет более полно использовать ее детоксикационный потенциал для смягчения проявлений системного токсикоза.

В основу классификации современных энтеросорбентов положено несколько принципов: лекарственная форма (порошок, таблетки, капсулы, пасты и др.), структура, природа материала (помимо синтетических материалов для энтеросорбции могут использоваться природные полимеры на основе лигнина, хитина, целлюлозы, глин (алюмосиликаты, цеолиты и др.)), а также вид взаимодействия между сорбирующим материалом (сорбентом) и связанным веществом (сорбатом). Процессы сорбции осуществляются четырьмя основными путями: адсорбция, абсорбция, ионообмен и комплексообразование [2, 3]. Адсорбция — процесс взаимодействия между сорбентом и сорбатом, протекающий на границе раздела сред (жидкости и поверхности сорбента) за счет физических или химических процессов. Адсорбенты имеют пористую структуру.

Происходит накопление и фиксация в порах адсорбента сорбируемых веществ, растворенных в жидкостях, что ведет к снижению их концентрации в окружающей среде. Связывание адсорбата, ограниченное удельной сорбционной емкостью используемого сорбента, является динамически равновесным процессом. Абсорбция — процесс поглощения сорбата всем объемом сорбента (абсорбента). В качестве сорбента выступает жидкость, и процесс взаимодействия является по сути растворением вещества. Интенсивность абсорбции лимитируется растворимостью вещества. Клинический эффект процесса абсорбции при гастроинтестинальной детоксикации и метаболической коррекции прослеживается, если растворитель не всасывается или после введения через короткий период времени жидкость выводится через зонд. Ионообмен — процесс замещения ионов на поверхности сорбента ионами сорбата.

Проявлением ионообмена при энтеросорбции можно назвать регулирование уровня в крови желчных кислот, фосфатов, калия, кальция и других ионов. Комплексообразование распространено в живой природе. За счет образования комплексов осуществляются нейтрализация, транспорт и выведение из организма многих веществ (антигенов, билирубина, многих ксенобиотиков и др.). Комплексообразующий реагент — это молекула или ион, образующие устойчивые связи с лигандом. Образующийся комплекс может быть как растворимым, так и нерастворимым в жидкости. Среди существующих медикаментозных средств важное место занимают комплексообразующие реагенты, взаимодействующие с ядами.

По химической структуре энтеросорбенты можно разделить на несколько групп: углеродные энтеросорбенты (активированный уголь: Карболонг, Карбовит, Карбосфер и др.); энтеросорбенты на основе природных и синтетических смол, синтетических полимеров и неперевариваемых липидов (Холестирамин, Холестид, Холезивилам и др.); кремнийсодержащие энтеросорбенты (Энтеросгель, Смекта, Неосмектин, полисорб, белая глина и др.); природные органические на основе пищевых волокон, гидролизного лигнина, хитина, пектинов и альгинатов (микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), Полифепан, Альгисорб, Фильтрум-СТИ и др.); комбинированные энтеросорбенты, имеющие в составе два и более типов вышеуказанных сорбентов или дополнительных компонентов (витамина С, ферментов, пробиотиков, фруктоолигосахаридов, лактулозы и др.), расширяющих спектр лечебного или профилактического действия энтеросорбента (Энтеросорбент СУМС-1, Ультрасорб, Энтегнин-Н, Лактофильтрум, Рекицен-РД, Белый уголь, Эубикор, Фильтрум-Сафари и др.).

Энтеросорбция при инфекционных заболеваниях является патогенетически обоснованным способом терапии. Энтеросорбенты успешно используются не только в качестве патогенетической, но и этиотропной моно- и комбинированной терапии при кишечных инфекциях. Это особенно важно в связи с ростом полирезистентности микроорганизмов к антибиотикам и химиопрепаратам. Сорбенты способны поглощать эндо- и экзотоксины, фиксировать и элиминировать возбудителей бактериальной и вирусной природы (рис. 1).

Дополнительная сорбция токсических продуктов воспаления и нарушенного пищеварения может существенно уменьшить проявления эндотоксикоза и, соответственно, клинических синдромов интоксикации и токсикоза, диарейного синдрома. Можно предполагать, что использование энтеросорбентов в терапии острых кишечных инфекций (ОКИ) с первых дней заболевания за счет сорбции экзотоксинов патогенных бактерий (например, некротоксина клостридий, шига-токсина энтерогеморрагических эшерихий и др.) может предупредить развитие тяжелых осложнений (язвенно-некротического процесса в кишечнике, гемолитико-уремического синдрома и др.).

В многочисленных клинических исследованиях установлено, что при ОКИ инвазивного типа диареи (шигеллез, сальмонеллез и др.), в патогенезе которых особое значение имеют адгезия, цитотоксическое действие возбудителей и эндотоксикоз, энтеросорбенты, в отличие от антибактериальных препаратов, оказывают быстрый и выраженный дезинтоксикационный, гипотермический и антидиарейный клинический эффект [5–7]. При этом за счет сорбции и элиминации из кишечника конкурентной патогенной и условно-патогенной микрофлоры (УПМ) энтеросорбенты не оказывают отрицательного воздействия на микробиоценоз кишечника.

Клиническая эффективность некоторых энтеросорбентов при легких и среднетяжелых формах ОКИ не уступает широко используемым в клинической практике антибактериальным препаратам (фуразолидон, гентамицин, цефтриаксон и др.) [8–10], следовательно, энтеросорбенты могут быть использованы и как средства этиотропной монотерапии. Комбинированное использование в лечении ОКИ энтеросорбентов с антибактериальными препаратами или пробиотиками с первых дней заболевания существенно повышает клиническую и санирующую эффективность проводимой терапии [7, 11, 12].

Аналогичные результаты были получены и в наших исследованиях [13] при включении в состав комплексной терапии ОКИ инвазивного типа диареи энтеросорбента Фильтрум-СТИ. Под нашим наблюдением находилось 60 больных легкими (12) и среднетяжелыми (48) формами ОКИ в возрасте от 1 года до 14 лет, из них 40 больных в составе комплексной терапии получали энтеросорбент Фильтрум-СТИ как средство этиотропной монотерапии (20) или в комбинации с фуразолидоном (20). Этиологический диагноз был расшифрован у 19 (31,7%) больных: шигеллез Зонне и Флекснера — у 8, сальмонеллез — у 6 и у 5 больных этиологическим фактором были представители УПМ (синегнойная палочка, кампилобактер и протей). Установлено, что «этиотропная» монотерапия энтеросорбентом является более эффективной, чем лечение фуразолидоном, и существенно повышается при их совместном использовании в лечении среднетяжелых форм ОКИ бактериальной этиологии инвазивного типа диареи (рис. 2).

Анализ темпа регресса ведущих клинических синдромов ОКИ у детей по дням от начала этиотропной комбинированной терапии показал, что в первые три дня лечения по схеме «фуразолидон + энтеросорбент» симптомы инфекционного токсикоза (вялость, сниженный аппетит, лихорадка и др.) исчезали значительно быстрее, чем при лечении только фуразолидоном. В группе больных, получавших комбинированную этиотропную терапию, уже на 2-й день симптомы инфекционного токсикоза исчезли у 50%, а на 3-й день — у 90% больных, при монотерапии фуразолидоном — лишь у 20% и 50% детей соответственно.

Средняя продолжительность симптомов инфекционного токсикоза в группе больных, получавших комбинированную терапию, составила 2,6 ± 0,2 дня, а при монотерапии фуразолидоном — 3,5 ± 0,2 дня (р Купить номер с этой статьей в pdf

АДСОРБЦИЯ

АДСОРБЦИЯ (adsorptio; латинский ad — на, при и sorbeo — поглощаю) — поглощение газов, паров или растворенных веществ поверхностью твердого тела или жидкости.Тело, на поверхности которого происходит адсорбция, называют адсорбентом, адсорбируемое вещество — адсорбтивом или адсорбатом. Адсорбция газов твердыми телами (древесным углем) была открыта шведским химиком Шееле (С. W. Scheelе) в 1773 году и независимо от него итальянцем Фонтаной (F. Foiitana) в 1777 году; адсорбция веществ из растворов древесным углем — русским химиком академиком Т. Е. Ловицем в 1785 году. Возможность адсорбции на поверхности жидкости и связь этого явления с поверхностным натяжением впервые теоретически были доказаны американским математиком и физиком Гиббсом (J. W. Gibbs) в 1876 году Впоследствии было показано, что адсорбция относится к чрезвычайно распространенным явлениям и обнаруживается почти всюду, где газы, пары и растворенные вещества находятся в контакте с поверхностью жидкости или твердого тела.

Различают физическую и химическую адсорбцию. В первом случае адсорбированные молекулы сохраняют свою индивидуальность; при химической адсорбции, называемой также хемосорбцией, молекула адсорбируемого вещества вступает в химическую связь с поверхностью адсорбента. Физическая адсорбция, которую обычно называют просто адсорбция, представляет собой обратимый процесс, заканчивающийся установлением адсорбционного равновесия, при котором скорость адсорбции равна скорости обратного процесса — десорбции. Хемосорбция, как правило, необратима.

Адсорбция часто сопровождается абсорбцией (см.), хемосорбцией и конденсацией паров адсорбтива в порах адсорбента. Во всех этих случаях сложный процесс поглощения называют сорбцией (см.).

Величину адсорбции на поверхности жидкости, граничащей с газом или с другой жидкостью, непосредственно не измеряют, а вычисляют с помощью уравнения Гиббса:

где Г — количество адсорбированного вещества в молях на 1 см 2 поверхности жидкости, С — молярная концентрация адсорбтива в жидкости, R — газовая постоянная из уравнения Клапейрона—Менделеева, Т — абсолютная температура, Δσ — изменение поверхностного натяжения, соответствующее изменению концентрации адсорбтива на ΔС.

Величину адсорбции газа или растворенного вещества на твердом адсорбенте измеряют непосредственно и выражают в молях адсорбированного вещества на 1 г адсорбента. Количество адсорбированного газа обычно определяют по привесу адсорбента, поглотившего газ; величину адсорбции растворенного вещества — по уменьшению его концентрации в растворе.

Зависимость величины адсорбции при постоянной температуре от равновесной концентрации адсорбтива, выраженную графически или в виде уравнения, называют изотермой адсорбции. На рис. представлена типичная экспериментальная изотерма адсорбции. При очень малых концентрациях величина адсорбции пропорциональна концентрации, что находит свое выражение в прямолинейном ходе изотермы адсорбции в области малых концентраций. С дальнейшим ростом концентрации рост величины адсорбции замедляется. При очень больших концентрациях величина адсорбции достигает предельного значения, что объясняется насыщением поверхности адсорбента молекулами адсорбтива, образующими мономолекулярный адсорбционный слой. В тех случаях, когда адсорбционный слой полимолекулярен или адсорбция осложнена капиллярной конденсацией (см. Сорбция), изотерма поглощения имеет более сложный вид.

На практике для аналитического выражения изотермы адсорбция при средних значениях концентраций обычно пользуются уравнением Фрейндлиха:

где а — величина адсорбции в молях на 1 г адсорбента, с — концентрация в молях на 1 л, k и n — константы. Константа k численно равна величине адсорбции при концентрации, равной 1; величина ее определяет высоту кривой над осью абсцисс и меняется в широких пределах в зависимости от природы адсорбента и адсорбтива. Константа п определяет кривизну изотермы; ее численная величина мало изменяется с природой адсорбента и адсорбтива и колеблется в пределах от 0,1 до 0,6. Уравнение Фрейндлиха графически представляет собой параболическую кривую (рис.).

Для более широкой области концентраций чаще применяют уравнение Лангмюра:

где а и с имеют те же значения, что и в уравнении Фрейндлиха, а∞ и α — константы, численные значения которых зависят от природы адсорбента и адсорбтива. Константа их равна предельной величине адсорбции, соответствующей полному насыщению поверхности поглотителя молекулами адсорбтива. Константа α равна отношению константы скорости десорбции к константе скорости адсорбции.

Помимо концентрации адсорбтива, величина адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбтива; Адсорбция возрастает с увеличением удельной поверхности поглотителя. Для органических веществ одного и того же гомологического ряда величина адсорбции возрастает приблизительно в 3 раза с увеличением углеводородной цепи на одну группу CH2 (правило Дюкло—Траубе). Величина адсорбции, как правило, уменьшается с повышением температуры. Величина адсорбции из растворов зависит от природы растворителя: чем лучше вещество растворяется в данном растворителе, тем хуже оно из него адсорбируется.

Адсорбция из растворов сильных электролитов подразделяют на следующие виды: эквивалентная адсорбция, при которой катионы и анионы электролита адсорбируются в эквивалентных количествах; избирательная адсорбция — в этом случае избирательно адсорбируются или катионы, или анионы электролита; поверхность адсорбента при этом приобретает соответственно положительный или отрицательный электрический заряд. Ионообменная адсорбция представляет собой обмен катионов или анионов между адсорбентом и раствором (см. Иониты).

Читайте также:  Что подарить девочке на 7 лет на день рождения - идеи подарков, в том числе сделанных своими руками

В насыщенном адсорбционном слое молекулы адсорбтива ориентированы, например, на поверхности водных растворов полярные группы адсорбированных молекул погружены в раствор. Представление об ориентации молекул в насыщенном адсорбционном слое сыграло большую роль при изучении структуры биологических мембран.

Практическое значение адсорбционных явлений очень велико. Адсорбция лежит в основе крашения тканей, дубления кож и так далее. Адсорбция является начальной стадией процесса поглощения любых веществ клетками и тканями. С адсорбцией тесно связаны также процессы взаимодействия ферментов с субстратами, антител с антигенами, поляризации и деполяризации биологических мембран.

Адсорбция играет основную роль при протекании многих каталитических реакций (см. Катализ) и в химии коллоидных растворов.

Ряд адсорбентов (уголь, каолин, гидроокись железа, ионообменные смолы и другие) применяют как противоядия (см.) для связывания ядов и токсинов, попавших в желудочно-кишечный тракт, а также для адсорбции кишечных газов при метеоризме (см.). Активированный древесный уголь используют как адсорбент в военных и промышленных противогазах. В технике адсорбции применяют для очистки веществ, в том числе и лекарственных, регенерации ценных летучих растворителей, для разделения и анализа сложных смесей (см. Хроматография).

Библиография: Адам Н. К. Физика и химия поверхностей, пер. с англ., М.—Л., 1947; Бладергрён В. Физическая химия в медицине и биологии, пер. с нем., М., 1951; Брунауэр С. Адсорбция газов и паров, пер. с англ., т. 1, М., 1948, библиогр.; Мак Бен Д. В. Сорбция газов и паров твердыми телами, пер. с англ., М.—Л., 1934.

Адсорбирующие препараты в медицине, их разновидности и применение

Чудодейственный активированный уголь по праву занимает свое место во многих аптечках и является незаменимым помощником во время оказания первой помощи при отравлениях. Нередко сталкиваются с необходимостью использования волшебных черных таблеток люди с острыми и инфекционными заболеваниями желудочно-кишечного тракта или желающие очистить организм от шлаков и токсинов. В любом случае, активированный уголь – первое, что приходит в голову при упоминании адсорбирующих препаратов.

Однако, помимо лекарства must-have в каждом доме, существует бесчисленное множество веществ, которые относятся к сорбентам. Так называются все твердые тела и жидкости, которые обладают свойством избирательно поглощать определенные газы из окружающей среды или компоненты растворов, вступая с ними в химическое взаимодействие.

Виды сорбентов и их свойства

Чтобы разобраться, что такое адсорбенты в медицине, необходимо выяснить, какие сорбенты существуют в природе, и чем они отличаются. Сорбенты могут образовывать с поглощенным веществом раствор, заглушать его на своей поверхности или вступать с ним в химическую связь.

В зависимости от характера сорбции и взаимодействия выделяют несколько видов сорбентов.

  • Абсорбенты имеют как природное, так и химическое происхождение и образуют с поглощенным веществом раствор. Сорбция происходит вследствие диффузии элемента и его соединений внутрь сорбента химическим или механическим путем. На поверхности абсорбентов находятся микропоры, которые всасывают вредные вещества. Абсорбция в общих чертах – поглощение всей массой сорбента.
  • Адсорбенты, в отличие от абсорбентов, имеют большую удельную поглощающую поверхность, благодаря которой происходит сорбция. Адсорбирующие вещества связывают поглощенные элементы на своей поверхности, однако внутрь сорбента вредные соединения не проникают.
  • Иониты – сорбенты, которые поглощают из раствора ионы одного типа и выделяют взамен такое же количество ионов другого типа.

Абсорбенты и адсорбенты часто путают, так как результат их действия одинаков вне зависимости от способа поглощения. Отличаются эти вещества в первую очередь областью их применения.

Абсорбенты используют в качестве средства экологической защиты в энергетике, нефтяной промышленности и домашнем хозяйстве. Их применяют для очистки воздуха и вод от ядов и химикатов. В быту их можно встретить в виде фильтров для водопровода, канализации и воздуха в помещении. Кокосовый уголь, пропиленкарбонат и гликоль – самые распространенные абсорбенты.

Адсорбенты чаще всего используются в медицине как лекарственные препараты, так как они не только связывают токсины, но и препятствуют их дальнейшему проникновению в организм человека. Существуют адсорбенты как для наружного и перорального применения, так и для введения внутривенно.

Адсорбирующие препараты в медицине: классификация и формы выпуска

Сегодня все адсорбирующие вещества, которые поступают в организм человека пероральным путем, связывают токсины, препятствуют их дальнейшему всасывании и ускоряют очищение организма от вредных веществ, объединили в категорию энтеросорбентов. Они, в свою очередь, отличаются друг от друга химической структурой, сорбционной активностью, спектром действия и выпускаются в разных фармакологических формах.

Все энтеросорбенты обладают высокой сорбционной активностью по отношению как к токсинам, так и к бактериям. Они легко выводятся из организма вместе со связанными веществами и абсолютно безвредны для человека. При этом адсорбенты препятствуют обратному всасыванию нежелательных соединений во время прохождения по ЖКТ, не нарушая микрофлоры кишечника.

Как химические соединения энтеросорбенты можно разделить на несколько видов:

  • карбонаты, также известные как угольные адсорбенты;
  • кремниевые сорбенты или силикаты, в основе которых находятся соли кремния;
  • алюмосиликаты и цеолиты на основе глины или солей алюминия;
  • природные сорбенты (клетчатка, пектины).

Адсорбенты выпускаются в разных фармакологических формах, самыми распространенными из которых являются таблетки, капсулы, гранулы, порошки и гели. Препараты на основе активированного угля и алюмосиликатов поглощают практически все токсические вещества, однако существуют адсорбенты, взаимодействующие только с определенными соединениями или микроорганизмами.

Адсорбирующие препараты в медицине: показания и применение

С различного рода интоксикациями сталкивается каждый, поэтому необходимо всегда иметь при себе универсальный адсорбент, который быстро выведет из организма токсические молекулы и справится с нежелательными гостями.

Препараты рода энтеросорбентов могут применяться в процессе оказания экстренной доврачебной помощи или по назначению врача в следующих случаях:

  • острые формы кишечных инфекций;
  • отравление алкоголем, солями тяжелых металлов, компонентами бытовой химии или продуктами питания;
  • передозировка лекарственными препаратами и БАДами;
  • аллергическая реакция на медикаменты и продукты;
  • нарушение нормальной деятельности желудочно-кишечного тракта;
  • профилактика развития хронических интоксикаций;
  • нарушение микрофлоры кишечника после лечения антибиотиками;
  • период обострения хронических заболеваний ЖКТ;
  • период выздоровления после перенесенных вирусных интоксикаций.

Чаще всего используют адсорбенты в виде таблеток или порошка при отравлениях разной степени тяжести. Они эффективно выводят из организма яды, токсины, шлаки, излишек холестерина и вещества, провоцирующие аллергические реакции, но отличаются сорбционной емкостью и удобством в применении.

В таблице представлены самые популярные адсорбирующие препараты и их сравнительная характеристика.

Торговое наименованиеКлассификацияФорма выпускаХарактеристика препарата
Активированный угольКарбонатыТаблетки, порошокСамый распространенный и доступный вид сорбента, принимается при отравлениях, кишечных инфекциях и прочих интоксикациях с расчетом 1 таблетка на 10 кг массы тела; сорбционная емкость препарата невысокая
СорбексКарбонатыКапсулыПринцип действия такой же, как у активированного угля; более деликатно воздействует на стенки ЖКТ за счет желатиновой оболочки
Белый угольКремниевые сорбентыПорошокВся поверхность адсорбента является поглощающей, благодаря чему вещество эффективно сорбирует даже крупные молекулы, бактерии и вирусы
Полифепан и аналогиЛигининыПорошокПрепарат природного происхождения с добавлением лактулозы, получаемый в процессе переработки древесины; применяется для нормализации функций кишечника; в остальном похож на активированный уголь
СмектаДиосмектитыПорошокПрепарат природного происхождения на основе глины со средней сорбционной емкостью; безопасность и эффективность подтверждена клиническими исследованиями
ЭнтеросгельКремниевые сорбентыГидрогельУдобен в использовании и транспортировке, обладает сравнительно большой сорбционной емкостью; часто применяют для лечения отравления у детей т.к. адсорбирующий гель проще проглотить
ПолисорбКремниевые сорбентыПорошокОбладает самой большой сорбционной емкостью; универсальный препарат, захватывает молекулы, бактерии, вирусы всех возможных размеров; очищает организм от солей тяжелых металлов

Можно заметить, что самыми эффективными на сегодняшний день являются сорбенты на основе кремниевых соединений в виде порошка. К их недостаткам можно отнести высокую стоимость препарата и то, что не всегда есть под рукой вода, чтобы развести порошок. Зато, в отличие от карбонатов, порошки не нужно употреблять в больших количествах для достижения нужного эффекта.

Особенности лечения с помощью адсорбентов

Твердые энтеросорбенты в виде таблеток могут механически повредить стенки желудка, поэтому часто перед употреблением их следует измельчить. В остальном сорбирующие вещества не имеют противопоказаний к применению, кроме индивидуальной непереносимости, открытых язв ЖКТ, внутренних кровотечений и непроходимости кишечника. С осторожностью следует относиться также при отравлении медикаментами, чтобы не ухудшить состояние больного.

Могут применяться также для очищения организма от паразитов и для лечения заболеваний, спровоцированных этими микроорганизмами. Как вспомогательные компоненты, адсорбирующие вещества встречаются в составе некоторых препаратов для нормализации микрофлоры кишечника и биологически активных добавок.

Беременным и кормящим матерям стоит отдать предпочтение простым адсорбентам типа активированного угля и его аналогов. Не стоит забывать также, что для сочетания этих препаратов с другими медикаментами, должно проходить не менее 1,5 часов с момента приема энтеросорбента.

Адсорбирующие препараты принимать детям можно и нужно, так как неокрепший иммунитет ребенка восприимчив к инфекциям, в том числе – кишечным. В неосознанном возрасте наиболее часто происходят пищевые отравления, причем любые заболевания у детей протекают быстрее, чем у взрослых.

При возникновении интоксикации у ребенка необходимо срочно очистить организм и не повредить при этом перистальтике кишечника, поэтому наиболее часто используют адсорбенты в виде порошка или гидрогеля. Для самых маленьких наиболее эффективным будет гель-адсорбент от отравления, поскольку его удобнее проглотить. С семи лет можно использовать порошки или капсулы.

Альтернативой химическим препаратам могут выступать природные сорбенты.

  • Пектин выводит токсины, стимулирует работу кишечника и его микрофлоры, способствует усвоению витаминов и питательных веществ. Попадая в кишечник, пектин становится желеобразным и захватывает также остатки неусвоенной пищи. Содержится во всех фруктах и овощах, богатых витамином С и морских водорослях.
  • Продукты, богатые клетчаткой, действуют по принципу ершика и очищают желудочно-кишечный тракт, нормализуют перистальтику и предотвращают запоры. Клетчатка выводит также продукты гниения и патогенные микроорганизмы.
  • Целлюлоза действует как клетчатка и освобождает организм от шлаков, улучшает работу кишечника и положительно влияет на его микрофлору.
  • Хитин и препараты на его основе выводят лишний холестерин и применяются при лечении сахарного диабета, ожирения, для профилактики атеросклероза.

Некоторые диетические комплексы для похудения также включают в себя сорбенты. Однако следует понимать, что адсорбирующие препараты в этом случае – вспомогательные вещества, а не лекарство от лишнего веса. Снижение веса во время их приема происходит не за счет уменьшения жировых отложений, а благодаря очищению организма от шлаков. Именно поэтому прием энтеросорбентов в профилактических целях и для похудения должен быть согласован с лечащим врачом или диетологом.

Что такое адсорбция у детей в медицинской практике

Е. В. Бондарев , к. ф. н., доц. С. Ю. Штрыголь, д. м. н., проф., С. Б. Дырявый, Национальный фармацевтический университет, г. Харьков

Развитие многих заболеваний сопровождается развитием состояния, которое называется эндогенной интоксикацией или эндотоксикозом. В течение жизни человек переносит эндогенную интоксикацию не раз — при гриппе или простудах, расстройствах пищеварения или высокой температуре и во многих других случаях. Интоксикация формирует ощущение болезни и плохого общего состояния, определяя его тяжесть. Эндогенная интоксикация — синдром, характерный для многих патологических процессов и состояний. Удаление токсинов с мочой и калом, иногда и с выдыхаемым воздухом, как правило, сопровождается улучшением самочувствия.

Одним из условий выздоровления и поддержания здоровья является своевременное выведение из организма накопившихся вредных соединений. Современная медицина применяет различные эфферентные методы лечения (от латинского « efferens » — выводить), основанные на выведении из организма избытка эндогенных (т. е. внутреннего происхождения) и чужеродных веществ. Энтеросорбция является составной частью эфферентной терапии, конечной целью которой является прекращение действия токсинов различного происхождения и их элиминация из организма.

Энтеросорбция — это метод лечения, основанный на способности энтеросорбентов связывать и выводить из организма различные экзогенные вещества, микроорганизмы и их токсины, промежуточные и конечные продукты обмена веществ. Эти вещества способны накапливаться или проникать в просвет ЖКТ.

Энтеросорбенты (ЭСБ) — препараты медицинского назначения, обладающие высокой сорбционной емкостью, не разрушающиеся в ЖКТ и способные связывать экзои эндогенные вещества путем адсорбции, ионообмена или комплексообразования.

История применения энтеросорбентов началась в глубокой древности. Еще врачеватели Древнего Египта, Индии, Греции использовали древесный уголь, глину для лечения отравлений, дизентерии, желтухи и других заболеваний. Лекари Древней Руси использовали с этой целью березовый или костный уголь. Авиценна впервые предложил методы энтеросорбции с профилактической целью. В своем «Каноне врачебной науки», говоря об искусстве сохранения здоровья, Авиценна из семи постулатов этого искусства на третье место ставил методы очистки организма от «излишков».

В конце 60-х — начале 70-х годов XX века методы прямой очистки крови с помощью аппаратов для гемодиализа, плазмафереза и т. д. оттеснили методы энтеросорбции на второй план. Но аппаратные методы очистки крови от эндо- и экзогенных токсинов применимы к 5– 6 % больных, нуждающихся в эфферентной терапии. В то же время гораздо большее количество пациентов нуждается в энтеросорбции. Понимание этого возродило интерес к способам энтеросорбции как среди врачей, так и среди населения. Свидетельство тому — множество публикаций на эту тему в научной литературе.

Сегодня энтеросорбенты должны соответствовать следующим требованием:

  • не обладать токсическими свойствами;
  • быть нетравматичными для слизистых оболочек;
  • хорошо эвакуироваться из кишечника;
  • иметь хорошие функциональные (сорбционные) свойства;
  • не вызывать дисбактериоз;
  • иметь удобную лекарственную форму.
Читайте также:  Что такое волдыри на теле у ребенка от ожогов или при других болезнях: как лечатся

На фармацевтическом рынке Украины широко представлен ассортимент энтеросорбентов (таблица 1).

Таблица 1. Энтеросорбенты, зарегистрированные на фармацевтическом рынке Украины

Таблетки, 0,5 г № 50, 0,5г № 80

Таблетки, 0,5 г № 50

Спирулина киммерийская с йодом

Капсулы, 0,4 г № 50

Спирулина киммерийская с селеном

Таблетки, 0,4 г № 50

Спирулина киммерийская форте

Капсулы, 0,4 г № 50

Порошок, 40 г, 50 г

Спирулина с аиром

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с боярышником

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с валерианой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с грибом шиитаке

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с девясилом

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с женьшенем

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с календулой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с лимонником

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с липой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с маточным молочком

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с морской капустой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с мятой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с прополисом

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с расторопшей

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с солодкой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с черникой

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с элеутерококком

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с эхинацеей

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с стальником

Таблетки, 0,5 г № 80

Спирулина с стевией

Таблетки, 0,5 г № 80

Пор. д/сусп. для приема внутрь,
фл. пластик., 12 г

Аркуб Метра УП (Республика
Беларусь)

Порошок, д/внутр. прим. пакет 3 г № 30

Бофур — Ипсен, Франция

Порошок по 12 г

Калушский ГЭЗ МНТК

Суспензия per os

Натур продукт, Украина

Шрот семян льна

Шрот семян расторопши

Шрот семян тыквы

Наше наследие, Украина

Наше наследие, Украина

Клетчатка с пектином ананаса

Клетчатка с фруктозой

Наше наследие, Украина

Морская клетчатка с ламинарией

Капсулы, 220 г, 300 г

Наше наследие, Украина

Порошок, 3 г пак. № 20

Пектин ананаса в клетчатке

Капсулы, 200 г, 300 г

Наше наследие, Украина

Пектин банана в клетчатке

Капсулы, 240 г, 330 г

Наше наследие, Украина

Пектин свеклы в клетчатке

Капсулы, 260 г, 310 г

Наше наследие, Украина

Пектин яблочный в клетчатке

Капсулы, 180 г, 300 г

Наше наследие, Украина

Таблетки, 500 мг № 60

Сти-Мед-Сорб ОАО, Россия

Джанкойско-Сивашский ИЕЗ, Украина

Паста, 135 г, 225 г, 450 г.

Порошок в стекл. бут., 250 мл.; пор.д/пригот. сусп. 12 г

Орисил Фарм, Украина

Капсулы, 330 мг № 90, Порошок пакет 5 г № 30,

Карбоактив уголь активированный
с прополисом

Таблетки, 0,25 № 10

Карбоактив уголь активированный
черника+ морковь

Таблетки, 0,25 № 10

Карбоактив уголь активированный
чеснок + куркума +бессмертник

Таблетки, 0,25 № 10

Название препаратаФорма выпускаПроизводитель
Продолжение таблицы 1.

Уголь активированный с мятой

Таблетки, 0,25 № 10 Экосорб,

Уголь активированный с пектином

Таблетки, 0,28 № 10 Евро

Евро плюс, Украина

Уголь активированный с ромашкой

Таблетки, 0,25 № 10 Экосорб,

Уголь активированный с укропом

Таблетки, 0,25 № 10 Экосорб,

Уголь активированный со зверобоем

Таблетки, 0,25 № 10 Экосорб,

Таблетки, 0,25 № 10 Борщаговский

Борщаговский ХФЗ, Украина

Таблетки, 0,25 № 10 Стома,

Таблетки, 0,25 № 10 Фарм-

Таблетки, 0,25 № 10 Экосорб,

Порошок 0,5, 1,0, 2,0 г Фарм-

Механизмы действия энтеросорбентов делятся на 4 группы [1].

1. Поглощение в кишечнике энтеросорбентами экзотоксинов, ксенобиотиков, бактерий, бактериальных токсинов и других токсических продуктов, образующихся в кишечнике (фенол, скатол, ароматические аминокислоты и др.), а также потенциальных аллергенов. Наряду с иммобилизацией бактерий и их токсинов важным объектом воздействия энтеросорбции могут являться некротизированные эпителиальные элементы кишечника, внутри которых могут продолжать размножаться бактерии. Наличие указанных в этой группе свойств энтеросорбентов позволяет использовать их в лечении острых и хронических отравлений, острых и хронических инфекционных заболеваниях ЖКТ, предупреждении проникновения в организм пищевых аллергенов, для связывания и выведения пищевого холестерина, желчных кислот.

2. Вторая группа механизмов действия энтеросорбентов связана с контактным воздействием препаратов на структуры ЖКТ. Сюда следует отнести изменения насыщенности слизистой ЖКТ различными ферментами, изменения содержания в тканях кишечника ряда биологически активных веществ и сопровождающие их изменения функциональной активности ЖКТ. Это действие наиболее значимо при лечении нарушений пищеварения неинфекционной этиологии, хронических заболеваний ЖКТ, сопровождающихся повышенной функциональной активностью.

3. Третья группа механизмов действия энтеросорбентов определяется способностью препаратов значительно усиливать выведение в полость кишечника эндотоксинов из внутренних сред организма. Эти механизмы действия наиболее значимо реализуются при недостаточной эффективности систем элиминации и метаболизма эндотоксинов, что в той или мере имеет место при всех острых и хронических воспалительных процессах, вне зависимости от локализации основного очага.

4. Четвертая группа механизмов действия включает в себя опосредованное усиление метаболизма и выведения эндотоксинов естественными органами детоксикации, что непосредственно связано и зависит от реализации 1-й и 3-й групп описанных выше механизмов лечебного действия.

Кроме того, в детоксикацию энтеросорбентами вовлечены дополнительные механизмы:

  • очистка перед обратным всасыванием пищеварительных соков, секретируемых в ЖКТ в значительных количествах (6–9 л у взрослого) и содержащих, как и лимфа, значительное количество токсических веществ;
  • модификация липидного и аминокислотного спектра кишечного содержимого за счет избирательного поглощения сорбентом ароматических кислот, свободных жирных кислот и т. д.

Благодаря особенностям механизма действия энтеросорбенты нашли применение в разнообразных областях медицины. Клинические наблюдения и данные лабораторных исследований демонстрируют весь спектр полезных свойств энтеросорбентов.

Широкое распространение энтеросорбенты нашли в онкологической практике [4]. Прогрессирование злокачественной опухоли сопровождается выраженной в различной степени эндогенной интоксикацией. У онкологических больных эндогенная интоксикация обусловлена нарушениями обмена белков, усилением катаболических процессов, накоплением в крови и тканевых депо метаболитов и токсинов, количество которых возрастает при распаде опухоли. При применении энтеросорбентов в кишечнике происходят процессы связывания эндогенных и экзогенных токсинов, что уменьшает явления интоксикации. У больных после введения энтеросорбентов обычно улучшается общее самочувствие, нивелируются диспепсические явления, нормализуется температура тела. При лабораторных исследованиях у пациентов, принимающих энтеросорбенты, достоверно снижается концентрация среднемолекулярных пептидов, токсических метаболитов, олигопептидов, мочевой кислоты, остаточного азота в крови, наблюдается снижение активности трансаминаз. Повышается содержание гемоглобина (на 10 %), уменьшалось СОЭ__(на 17 %) и содержание лейкоцитов (на 18 %) [1].

При сердечно-сосудистых заболеваниях (атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь) назначение энтеросорбентов курсами по 10–14 дней приводит к улучшению показателей липидного обмена — содержания в крови общих липидов, триглицеридов, холестерина и липопротеидов низкой плотности, а также к уменьшению концентрации малонового диальдегида, диеновых конъюгатов, гидроперекисей. Клинически наблюдается снижение артериального давления, уменьшение приступов стенокардии, отмечается положительная динамика ЭКГ. Нормализация липидного обмена при применении энтеросорбентов обусловлена связыванием в кишечнике холестерина и желчных кислот, ответственных за транспорт холестерина из просвета кишечника в кровь. Снижение в крови уровня липопротеидов низкой плотности способствует поступлению в печень холестерина из тканей, в том числе из артерий. Так, в условиях гиперлипидемии тормозится формирование атеросклеротических бляшек.

Название препаратаФорма выпускаПроизводитель

При заболеваниях печени, таких как цирроз, вирусный и токсический гепатиты, энтеросорбенты нормализуют уровень билирубина, уменьшают активность трансаминаз, укорачивают желтушный период и ослабляют кожный зуд [6]. В связи с этим энтеросорбенты, особенно пектины, рассматриваются как эффективные гепатопротекторные средства [2].

При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки энтеросорбенты способствуют снижению лейкоцитарного индекса интоксикации, восстановлению состава крови, уменьшению частоты эрозий слизистых оболочек, ослаблению диспептических явлений. При неспецифическом язвенном колите нормализуется биоценоз кишечника, ускоряется регенерация язв, уменьшается диарея и симптомы интоксикации [3, 5].

Энтеросорбция при инфекционных процессах рассматривается как этиотропная и патогенетическая терапия. Метод детоксикации на основе энтеросорбции нашел применение при вирусных гепатитах, острой дизентерии, сальмонеллезе, брюшном тифе, лептоспирозах, геморрагических лихорадках, орнитозе, сепсисе. При ротавирусных гастроэнтеритах, холере, отравлении стафилококковым энтеротоксином использование энтеросорбентов показано с целью купирования диарейного синдрома [7]. Важно, что современные энтеросорбенты не влияют на длительность бактериовыделения. Поэтому энтеросорбенты рекомендуют назначать уже на догоспитальном этапе, не дожидаясь этиологического подтверждения диагноза. При этом может быть достигнуто более легкое течение заболевания и быстрое выздоровление по сравнению с традиционной системой лечения.

При хронической почечной недостаточности (ХПН) показанием к назначению энтеросорбентов является креатининемия 0,4 ммоль / л и выше [9]. Следует помнить при этом о целесообразности строгого соблюдения малобелковой диеты. Энтеросорбенты уменьшают концентрацию мочевины, креатинина и молекул средней массы в крови, что сопровождается уменьшением симптомов уремической интоксикации. Однако при ХПН имеются и противопоказания к проведению энтеросорбции:

  • язвенный процесс желудка и кишечника;
  • желудочно-кишечные кровотечения в анамнезе;
  • выраженный отечный синдром;
  • некорригируемое нарушение кислотно-основного равновесия;
  • гиперкалиемия.

При аллергических заболеваниях на фоне энтеросорбции происходит увеличение клеточного и гуморального иммунитета, увеличивается количество Т-лимфоцитов, уменьшается эозинофилия, снижается уровень циркулирующих иммунных комплексов, стабилизируются иммуноглобулины М и Е, ослабляется зуд и уменьшаются явления отека и крапивницы. При бронхиальной астме уменьшается частота и тяжесть приступов бронхоспазма. Существенно при этом, что энтеросорбенты повышают чувствительность к гормонам: это позволяет снизить в среднем в 2 раза объем глюкокортикоидной терапии, а у некоторых больных и полностью отменить гормоны. Механизм терапевтического действия энтеросорбентов при бронхоспастических состояниях связывают с сорбцией пищевых аллергенов, гистамина, серотонина, циркулирующих иммунных комплексов, бактериальных антигенов и нормализацией кишечной микрофлоры.

В хирургической практике энтеросорбенты применяют в период подготовки больных раком толстой кишки к операции с целью снижения частоты послеоперационных осложнений [7]. При остром панкреатите эффективность энтеросорбентов зависит от тяжести токсикоза. При легкой степени энтеросорбция способствует быстрому восстановлению перистальтики кишечника, снижению интоксикации и более раннему восстановлению нормальных показателей крови. В острой фазе панкреатита энтеросорбенты способствуют нормализации биохимических показателей эндотоксемии и ослаблению диспепсических расстройств и болевого синдрома.

При тяжелых механических травмах (черепа, груди, живота, таза, конечностей, позвоночника и их сочетаний) энтеросорбция уменьшает частоту осложнений [10]. В научной литературе описаны случаи применения энтеросорбентов при сочетанных механических травмах. Так, на фоне приема энтеросорбентов снижалась частота местной раневой инфекции в 3 раза, легочных осложнений — в 2,5 раза, сепсиса — 3,6 раза, остеомиелита — в 14 раз, перитонита — в 4 раза, инфекционных осложнений — в 5 раз, гнойносептических осложнений — в 2,2 раза, неинфекционных осложнений — в 4,4 раза. Сроки лечения при этом сократились в среднем в 2 раза [8].

Если говорить о более глобальном использовании энтеросорбентов для радиационной защиты населения, проживающего на загрязненных территориях, то основной стратегией должно быть именно сочетаемое периодическое применение сорбирующих пищевых добавок и новых энтеросорбентов комбинированного действия при условии организации масштабного промышленного производства этих препаратов. Сорбенты действительно могут внести реальный вклад в защиту здоровья населения, страдающего от хронического действия малых доз облучения.

Таким образом, многонаправленность действия энтеросорбентов позволяет решать основные задачи лечения практически всех патологических состояний, в основе которых имеется интоксикация.

1. Беляков Н. А., Соломенников А. В. Энтеросорбция — механизм лечебного действия / / Эфферентная терапия. — т. 3, № 2. — 1997.

2. Венгеровский А. И. Терапевтическая эффективность энтеросорбентов при экспериментальном токсическом гепатите / / Эфферентная терапия. — т. 6, № 1. — 2000.

3. Гриценко Е. Н., Шевченко Ю. Н., Семенов В. Г. Применение препарата «Энтеросгель », обладающего сорбционно-детоксикационным действием, в комплексном лечении заболеваний органов ЖКТ / / Провизор. — 2001. — № 15. — С. 37.

4. Зотов П. Б., Чернецова Л. Ф. Полисорб МП в паллиативной терапии онкологических больных / / Тюменский медицинский журнал. — № 2. — 2000.

5. Крылов А. А., Беляков Н. А. Энтеросорбция при язвенных поражениях желудочно-кишечного тракта с сопутствующим дисбактериозом кишечника / / Терапевтический архив. — № 2. — 1996.

6. Палий Н. Г., Резниченко И. Г. Применение детоксиканта энтеросгель для лечения заболеваний органов желудочно-кишечного тракта. Журнал «Новости медицины и фармации». — № 9 (149), июнь 2004 г. — С. 8.

7. Ратникова Л., Пермитина М., Попилов А. Эффективность энтеросорбентов при острых кишечных инфекциях / / Врач. — № 7. — 2007.

8. Смирнова Н. Эффективность энтеросорбента «Полисорб МП» у больных инфекционными заболеваниями / / Врач. — № 3. — 2007. — С. 80–82.

9. Толкачев В. Н. и др. Влияние энтеросорбции на уремическую интоксикацию у больных с ХПН / / Эндогенные интоксикации. Тезисы международного симпозиума. — СПб.,1994.

10. Ю. С. Хотимченко, А. В. Кропотов «Применение энтеросорбентов в медицине», Тихоокеанский медицинский журнал, 1999. — № 2 — С. 84–89.

Использование сорбционных материалов в медицине и медицинской промышленности

1.3. Использование сорбционных материалов в медицине и медицинской промышленности

Одно из основных направлений биотехнологии предусматривает разработку сорбционных материалов и дальнейшее их применение в медицине и медицинской промышленности в качестве незаменимых материалов для гемо – и энтеросорбции.

В зависимости от того, каким комплексом характеристик обладает тот или иной сорбент проявляются его терапевтические свойства как энтеросорбента. Анализируя предъявляемые нормативными документами и клинической практикой требования к энтеросорбентам, можно выделить комплекс свойств, присущих как бы “идеальному” энтеросорбенту:

– полная безвредность и нетоксичность;

– высокая биосовместимость с тканями, кровью и другими биосубстратами организма;

– неповреждающее действие на слизистые оболочки ротовой полости, пищевода, желудочно-кишечного тракта;

– избирательная сорбция среднемолекулярных токсичных метаболитов;

– высокая адсорбционная емкость;

Проблему создания эффективного и безопасного энтеросорбента, предназначенного для очищения организма от токсических веществ (шлаков), которые продуцируются при различных заболеваниях, уже в течение многих лет решают ученые разных стран.

Энтеросорбенты — продукты, используемые для связывания метаболитов, токсинов и других веществ в пищеварительном тракте. Они перспективны при решении проблем регулирования питания человека, для снижения поступления в организм экологически вредных веществ (в том числе радионуклидов, пестицидов, тяжелых металлов), профилактики и лечения ряда заболеваний.

Разработан способ энтеросорбции из водных растворов таких вредных веществ и соединений, как формальдегид, фенол, нитраты, нитриты, ионы свинца и др., в котором в качестве энтеросорбентов использованы пищевые волокна из различного растительного сырья. Было установлено, что за процесс связывания указанных веществ ответственны положительно и отрицательно заряженные группировки лигнина, гемицеллюлоз, пектиновых и белковых веществ, входящих в состав пищевых волокон (ПВ).

Пищевые волокна представляют собой сложный комплекс биополимеров линейной и разветвленной структуры с большой молекулярной массой. Присутствие первичных и вторичных гидроксильных (целлюлоза, гемицеллюлозы), фенольных (лигнин), карбоксильных групп (гемицеллюлозы, пектиновые вещества) обусловливает межмолекулярное взаимодействие (водородные связи) различной плотности упаковки, способность сорбировать воду и другие полярные молекулы и ионы. Поэтому для ПВ характерны водоудерживающая способность, ионообменные и другие особенности. ПВ способны взаимодействуют с белками, ферментами, гормонами, продуктами распада углеводов, пептидами и аминокислотами, жирными и другими кислотами в процессе пищеварения в желудочно-кишечном тракте человека. Характер этих превращений зависит от состава ПВ, содержания в них полимеров, их строения, взаимосвязи и плотности межмолекулярной упаковки, соотношения аморфных и кристаллических участков волокон [6].

Результаты оценки сорбционной способности ПВ, выделенных из различных видов растительного сырья, показывают, что найдена новая группа энтеросорбентов, обладающих как ионитной, так и молекулярной сорбцией. Они способны связывать ионы свинца, кадмия и других тяжелых металлов, нитраты, нитриты, аммиак, радионуклиды (стронций, цезий) и целый ряд органических веществ, в том числе фенолы, формальдегид, карбамид и другие.

Если препараты полифепан, билигнин, активированный уголь рекомендуется использовать только периодически, то ПВ возможно добавлять в пищу систематически. Помимо сорбции экологически вредных веществ (ЭВВ), пищевые волокна оказывают и общее положительное действие на работу желудочно-кишечного тракта, снижают поступление в организм холестерина, используются при [6]. Концентраты ПВ, выделенные из различных видов растительного сырья, обладают разной способностью связывать ЭВВ. Очевидно, ПВ оболочек гороха, жома сахарной свеклы, жмыха семян винограда и люцерны значительно превосходят по сорбции свинца такие известные энтеросорбенты, как билигнин, полифепан, карболен. В меньшей мере они связывают нитраты, нитриты и в значительной — формальдегид, карбамид и другие вещества.

Основным сорбирующим началом в ПВ является лигнин. Эффективен комплекс целлюлозы с гемицеллюлозами. Целлюлоза обладает хорошей сорбционной способностью по отношению к нитратам, карбамиду, меньшей — к другим ЭВВ [6].

В настоящее время в биологии и медицине активно развивается учение о микроэлементозах. Медики уже давно обратили внимание на то, что многие болезни связаны с недостаточностью поступления и содержания в организме определенных макро- и микроэлементов. Микроэлементы – это группа химических элементов, которые содержатся в организме человека в очень малых количествах.

Микроэлементы являются важнейшими катализаторами различных биохимических процессов, обмена веществ, играют значительную роль в адаптации организма. Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека.

Одним из жизненно необходимых элементов является кобальт. Кобальт относится к числу биологически активных элементов и всегда содержится в организме человека и животных. Он оказывает существенное влияние на процессы кроветворения. Входя в состав водорастворимого витамина В12 (цианкобаламин), кобальт весьма активно влияет на поступление азотистых веществ, увеличения содержания хлорофилла и аскорбиновый кислоты. Кобальт активирует ряд ферментов, усиливает биосинтез белков и нуклеиновых кислот. Кобальт влияет на синтез мышечных белков, на миелинизацию нервных волокон. Недостаточное поступление солей кобальта в организм приводит к неполному усвоению кальция и фосфора. Он способствует включению иона железа в молекулу гемоглобина.

В отличие от некоторых других микроэлементов кобальт не может накапливаться в организме, и поэтому он постоянно должен поступать с пищей. Компенсировать недостаток кобальта можно с помощью некоторых пищевых продуктов, например винограда. Содержание кобальта в различных пищевых продуктах незначительно. Однако обычно смешанные пищевые рационы вполне удовлетворяют организм в кобальте. Кобальт содержится в незначительных количествах в мясе, рыбе, яйцах, молочных продуктах, картофеле, воде. Более богаты кобальтом печень, почки, а также свекла, горох, земляника, клубника. Суточная потребность организма человека 0,1 – 0,2 мг.

Медики убедительно показывают, что макро- и микроэлементы, поступающие с пищей, не компенсируют их дефицит в организме, и для обеспечения восполнения требуются специальные препараты – биологически активные добавки.

2.1.Характеристика реагентов используемых для получения

Казеин – белок молока, фосфопротеин. В чистом виде представляет собой белый аморфный гигроскопичный порошок без запаха и вкуса, нерастворимый в воде, спирте и эфире, но растворимый в некоторых органических солях.

Из материалов органической природы нами использовался неионогенный гидрофильный полисахарид – микрокристаллическая целлюлоза производства Lachema (Chemapol, Praha-Сechoslovakia), (C6H10O5)n, с молекулярным весом (162,14)n.

Выбор микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) в качестве носителя обусловлен, прежде всего, ее доступностью и наличием реакционно-способных групп, легко вступающих в химические реакции. МКЦ – продукт модификации природной целлюлозы, получаемый путем гидролитической деструкции.

МКЦ нерастворима в воде, но растворима в аммиачных растворах солей меди, отличается высокой гидрофильностью и хорошими сорбционными свойствами. МКЦ – легкосыпучий порошок белого цвета, по своим свойствам близка к природной целлюлозе, абсолютно безвредна и нетоксична.

2.2. Получение казеина.

50 г сухого молока растирают в 450 мл воды, где уже растворено 3 г лимонной кислоты. Раствор взбивают, затем центрифугируют. Так повторяют несколько раз (отмывка). Полученный осадок высушивают в сушильном шкафу.

2.3. Метод определения удельной адсорбции энтеросорбента по иону кобальта (II).

Адсорбционную емкость энтеросорбентов относительно ионов Co 2+ определяли по количеству сорбированных ионов металла из стандартных растворов хлорида кобальта [2].

Для количественного определения ионов кобальта в растворе строили градуировочный график. Для этого в пробирки объемом по 10 см 3 вносили по 0,005 см 3 стандартных водных растворов хлорида кобальта, содержащих 2, 4, 6, и 8 см 3 в 1 мл раствора; 0,3 г сухого роданида аммония, 2 см 3 воды и доводили объем смеси до 5 см 3 пропиловым спиртом. После перемешивания измеряли оптическую плотность относительно контроля в качестве, которого выступал раствор, не содержащий ионов кобальта, на ФЭК-М при длине волны 590 нм.

Удельную адсорбцию Co 2+ из раствора на поверхность энтеросорбента определяли следующим образом: в колбы на 100 см 3 помещали по две части сухого энтеросорбента и добавляли десятикратный раствор хлорида кобальта известной концентрации (0,2 М; 0,4 М; 0,6 М). Количество несвязавшихся с энтеросорбентом ионов Co 2+ определяли спектрофотометрическим методом, описанным выше.

Удельную адсорбцию энтеросорбентов рассчитывали по формуле: , где

где Снач и Сравн – исходная и равновесная концентрации иона кобальта, моль/л ;

Медико-биологическое значение адсорбции

Адсорбция газов и паров сопровождает многие природные процессы. Питание растений диоксидом углеродаиз воздуха связано с предварительной и обязательной стадией адсорбции газа на листьях. Дыхание животных и человека, заключающееся в поглощениииз воздуха кислорода и выделении диоксида углерода и водяных паров, протекает в результате предварительной адсорбции кислорода на поверхности легких.

Процесс адсорбции газов и паров на твердых адсорбентах широко используется для очистки воздуха от отравляющих веществ с помощью противогаза, который впервые предложил Н.Д. Зелинский.

С использованием твердых адсорбентов осуществляется регенерация воздуха в замкнутых помещениях (подводные лодки, космические корабли и др).

Зелинский Николай Дмитриевич (1861 —1953), российский химик-органик, автор фундаментальных открытий в области синтеза углеводородов, органического катализа, каталитического крекинга нефти, гидролиза белков и противохимической защиты.

Зелинский родился в дворянской семье. Интерес к химии появился у него очень рано, в 10 лет он уже проводил химические опыты. Переломным моментом в выборе жизненного пути было знакомство Зелинского с И. М. Сеченовым, который в середине 1870-х годов читал публичные лекции в Большой химической аудитории Новороссийского (Одесского) университета. В 1880 Зелинский поступил на естественно-историческое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета. В стенах этого университета работали крупнейшие российские ученые: И. М. Сеченов, И. И. Мечников, Н. Н. Соколов, Н. А. Умов, П. Г. Меликишвили, А. О. Ковалевский, А. А. Вериго и др. С первого курса Зелинский решил посвятить себя органической химии. Под руководством профессора П. Г. Меликишвили он выполнил свою первую научную работу, которая была опубликована в мае 1884 в «Журнале физико-химического общества». В 1884 Зелинский окончил университет и был оставлен на кафедре химии.

В годы первой мировой войны ученый активно проводил исследования в области каталитического крекинга и пиролиза нефти, которые способствовали заметному повышению выхода толуола – сырья для получения тринитротолуола (тротила, тола). Это исследование имело первостепенное значение для оборонной промышленности. Зелинский впервые предложил в качестве катализаторов для дегидрогенизации углеводородов нефти использовать доступные алюмосиликаты и окисные катализаторы, которые используются и в наше время. В Петербурге Зелинский разработал средство защиты от боевых отравляющих веществ – угольный противогаз.

22 апреля 1915 в районе Ипра на стыке французского и британского фронтов немцы осуществили первую газобалонную химическую атаку. В результате из 12 тысяч солдат в живых осталось только 2 тысячи. 31 мая подобную атаку повторили на русско-германском фронте под Варшавой. Потери среди солдат были огромны. Зелинский поставил задачу отыскать надежное средство защиты от отравляющих газов. Понимая, что для универсального противогаза нужен универсальный поглотитель, для которого был бы совершенно безразличен характер газа, Зелинский пришел к идее использовать обыкновенный древесный уголь. Он вместе с В. С. Садиковым разработал способ активирования угля путем прокаливания, что значительно увеличило его поглотительную способность. В конце 1915 инженер Э. Л. Куммант предложил использовать в конструкции противогаза резиновый шлем. К середине 1916 было налажено массовое производство противогазов Зелинского-Кумманта. Всего за годы первой мировой войны в действующую армию было направлено более 11 миллионов противогазов, что спасло жизнь миллионам русских солдат.

За огромный вклад в развитие химической науки Зелинский был избран почетным членом Московского общества испытателей природы (1921), награжден Государственными премиями СССР. В 1945 Зелинский был удостоен звания Героя Социалистического Труда. Его именем назван Институт органической химии в Москве.

Твердые адсорбенты широко используются для осушки газов и регенерации летучих органических растворителей, применяемых в различных технологических процессах. Газовая хроматография на основе твердых адсорбентов широко используется для качественного и количественного определения веществ в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны.

Ионообменная адсорбция используется в медико-санитарной практике для очистки воды, для консервирования крови (удаление катионов Са 2+ ), беззондовой диагностике кислотности желудочного сока, для дезинтоксикации организма при различных отравлениях. Ткани растений и животных обладают ионообменными свойствами. Катионобменные свойства биосубстратов определяются наличием карбоксильных и фосфатных групп, а анионобменные – аминогруппами белков.

С поверхностной активностью целого ряда веществ связанаих физиологическая и фармакологическая активность. Именно адсорбция биологически активных веществ на границе раздела клеток и внутриклеточных поверхностях обуславливает течение процессов обмена веществ, основной механизм работы иммунной системы, ферментативного катализа и фармакологическое действие некоторых лекарственных веществ, например, анестетиков и анальгетиков. Одной из теорий установлено, что анестезирующий эффект зависит от количества адсорбированных рецепторами клеток молекул анестетиков, что, в свою очередь, зависит от их поверхностной активности. По данным о понижении поверхностного натяжения модельного раствора, содержащего тот или иной лекарственный препарат, возможно прогнозирование анестезирующего действия.

В порядке возрастания поверхностной активности лекарственные препараты располагают в ряды:

Ø анестетики – новокаин, кокаин, совакаин, оксикаин;

Ø наркотические анальгетики – лидол, морфин, промедол, эстоцин.

Коэффициент корреляции между фармакологическим действием и поверхностной активностью близок к единице.

В соответствии с теорией П. Полинга, А. В. Николаева, И. И. Яковлева некоторые вещества (диэтиловый эфир, хлороформ, фторотан, закись азота), попадая в клетки головного мозга, гидратируются за счет молекул воды из гидратных оболочек белков клеточных мембран, уменьшая их гидрофильность. При этом нарушается ионная проводимость мембраны, что приводит к потере чувствительности клеток мозга к нервным импульсам от болевых точек, т.е. к обезболиванию.

Поверхностно-активные веществав ряде случаев добавляются в лекарственныепрепараты для улучшения всасывания лекарственных веществ. Например, препарат “Конферон” содержит в капсулах сульфат железа(II)и диоктилсульфосукцинат натрия – ПАВ, способствующий всасыванию ионов железа и повышению их терапевтической активности.

Поверхностно-активные вещества применяются в медицине в качестве бактерицидных и дезинфицирующих средств (например, препараты для обработки операционного поля и рук медперсонала: церигель, дегмицид, хлоргексидин, роккал).

Моделирование естественных механизмов детоксикации в различных сорбционных устройствах с использованием углеродных сорбентов, иммуносорбентов, ионообменных смол, применяется для гемосорбции и лимфосорбции. Она используется для удаления из крови и лимфы различных токсических веществ, вирусов, бактерий.

При контакте крови с гемосорбентом наблюдается конкуренциязаактивные центры между веществами, подлежащими удалению, и веществами, наличие которых обеспечивает жизненно необходимые функции. Использование неспецифичных сорбентов делает процедуру гемосорбции практически неуправляемой, так как при этом удаляются и токсиканты, и вещества, находящиеся в плазме в норме. Прогресс в этом методе лечения в настоящее время связан с созданием высокоспецифичных сорбентов на конкретные метаболиты, ионы, токсины.

Другой важной проблемой гемосорбции является создание сорбентов, совместимых с кровью (гемосовместимых сорбентов). Контакт гемосорбентов с кровью составляет примерно 4–5 часов; этого времени достаточно, чтобы при использовании гемонесовместимых сорбентов началось разрушение эритроцитов, лейкоцитов, образование тромбов. Получение совместимых с кровью сорбентов (табл. 2) основано на модификации чужеродной для организма поверхности белками и антикоагулянтами. Фиксирование модификаторов осуществляется таким образом, чтобы максимально сохранялось количество их активных поверхностных групп. В некоторых случаях для получения гемосовместимых сорбентов используется заключение гранул сорбента в капсулы, изготовленные из синтетических или природных биологически совместимых материалов: альбуминов, нитроацетилцеллюлозы и др.

Читайте также:  Что подарить мальчику на 4 года на день рождения - идеи подарков, в том числе сделанных своими руками
Ссылка на основную публикацию