Ртуть-связывающая активность альгината кальция

дилатации, ингибирования агрегации тромбоцитов, анти-пролиферативное действие цитокинов может реагировать с супероксидным радикалом и некоторыми системами, стимулирующими циклооксигеназу (синтез Pg), активировать гуанилатциклазу (неоптерин) и т.д. [2], становится актуальным выявление детального механизма влияния компонентов экстрактов шиповника и горечавника, вызывавших максимальный эффект на продукцию NO. Экстракты бадана и пятилистника резко увеличивали продукцию неоптерина, который в настоящее время рассматривается как маркер активации клеточного иммунитета [6]. Кроме того, поскольку продукция неоптерина активированными моноцитами/макрофагами коррелирует с продукцией активных форм кислорода данными клетками, неоптерин может служить непрямым маркером развития оксидатив-ного стресса в организме при воспалении [13]. Это может указывать на стимулирующее влияние данных экстрактов на процессы «кислородного взрыва», сопровождающего фагоцитоз, что косвенно говорит о благоприятном, в некоторых случаях, регулирующем воздействии веществ экстракта на функции макрофагов.

Таким образом, изучение механизмов воздействия экстрактов лекарственных трав на эффекторные клетки позволяет если не полностью объяснить, то хотя бы прояснить точки приложения их действия при комплексном влиянии лекарственных трав на оздоровление человека. Биологически активные вещества, содержащиеся в изучаемых экстрактах, вероятно, могут стимулировать активацию макрофагов и, таким образом, рассматриваться как перспективные компоненты для начальной разработки препаратов, предназначенных для коррекции иммунодефицита.

выводы

В наших модельных тест-системах in vitro наиболее эффективными регуляторами функции макрофагов яви-

лись экстракты шлемника, пятилистника, бадана и облепихи, стимулирующие мононуклеарные клетки человека путем индукции синтеза некоторых цитокинов, белков комплемента, оксида азота и неоптерина.

Литература

1. Андреева Т.И., Комарова E.H., Юсубов М.С. и др. // Химико-фарм. журнал. 2004. Т.38, №10. С. 26-28.

2. Голиков П.П. Оксид азота в клинике неотложных заболеваний. М.: Медпрактика, 2004. 180 с.

3. Евстропов А.Н., Бурова Л.Г., Орловская И.А. и др. // Вопр. вирусол. 2004. Т. 49, №6. С. 30-33.

4. Луговская С.А. // Клин. лаб. диагн. 1997. №9. С. 1016.

5. Патент 2313092 RU, МПК G 01 №33/49. Способ определения неоптерина в крови / А.А. Дутов, П.Б. Цыдендамбаев, П.П. Терешков и др.; Читинская государственная медицинская академия. № 2006106029/15. Заявлено 26.02.2006. Опубл. 20.12.2007. Бюл. № 35. 6 с.

6. Свиридов Е.А., Телегина Т.А. // Успехи биол. химии. 2005. Т. 45. С. 355-390.

7. Смолина Т.П., Соловьева Т.Ф., Беседнова H.H. // Антибиотики и химиотер. 2001. №7. С. 19-22.

8. Чурин А.А., Масная Н.В., Шерстобоев Е.Ю. и др. // Эксперим. и клин. фарм. 2005. Т. 68, №5. С. 51-54.

9. Щепеткин И.А. // Антибиотики и химиотер. 2004. Т.49, №1. С. 35-42.

10. Chung H., Jeong H., Hong S. et al. // Biol. Pharm. Bull. 2002. Vol. 25, №9. P. 1142-1146.

11. Iwasaki A., Medzhitov R. // Nat. Immunol. 2004. Vol. 5, № 10. P. 987-995.

12. Wasser S.P. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. Vol. 60. P. 258-274.

13. Widner В., Wirleitner В., Baier-Bitterlich G. et al. // Arch. Immunol. Ther. Exp. 2000. №48. P. 251-258.

удк 615.322 : 665.939.358 м.Ю. хотимченко, Е.в. хожаенко, Е.А. коленченко

ртуть-связывлшщАя активность альгината кальция

Владивостокский государственный медицинский университет; Институт биологии моря ДВО РАН, г. Владивосток

Ртуть является высокотоксичным металлом, который содержится в выбросах промышленных предприятий тяжелой промышленности и топливно-энергетического комплекса, загрязняет воздушную и водную среду и вызывает острые и хронические отравления у лиц, занятых на вредных производствах, а также среди населения крупных промышленных центров [6, 9, 10]. Воздействие

ртути на организм человека сопровождается грубыми поражениями центральной нервной системы, печени, почек и репродуктивной функции [4, 12]. На сегодняшний день не существует специфических средств лечения и профилактики отравлений солями ртути. В этих целях обычно используют энтеросорбенты (активированный уголь, лигнин) или гемосорбенты (унитиол, пентацин), прием

которых зачастую сопряжен с развитием побочных эффектов, вызванных резким нарушением баланса микро-и макроэлементов [1, 5, 11]. В качестве перспективных соединений для выведения металлов из организма рассматриваются производные альгиновой кислоты, получаемой из морской водоросли рода Laminaria, которые обладают способностью связывать и удерживать ионы двухвалентных металлов [3, 7].

Целью настоящей работы являлась сравнительная оценка ртуть-связывающей способности альгината кальция и препаратов-энтеросорбентов: активированного угля, микрокристаллической целлюлозы и лигнина (по-лифепан).

Материалы и методы

В работе использовали альгинат кальция, приготовленный из коммерческого альгината натрия («Kelco») путем суспензирования Са02х6н2о в 70% растворе этанола. Полученный образец был стандартизован по содержанию уроновых кислот, характеристической вязкости, молекулярной массе и содержанию кальция [8]. В качестве препаратов сравнения использовали таблетки активированного угля (оао «Ай Си Эн лексредства»), микрокристаллической целлюлозы (ЗАо «Эвалар») и препарат полифепан (АоЗТ «Сайнтек»).

для определения ртуть-связывающей способности препаратов в пластиковую емкость объемом 30 мл, снабженную магнитной мешалкой и комбинированным стеклянным электродом для измерения рн, вносили от 0,85 до 1,85 мл 0,1 М раствора Hg(NO3)2, 1 мл 0,1 М ацетатного буфера с необходимым значением рн (для рн меньше 4,0 добавляли 1 мл 1,0 М раствора уксусной кислоты) и навеску 25 мг исследуемого сорбента. По показаниям рн-метра рн среды корректировали добавлением 0,1 М раствора NaOH или HNO3. объем смеси доводили до 20 мл добавлением дистиллированной воды, затем смесь перемешивали в течение заданного промежутка времени. После этого жидкую фазу отделяли фильтрацией через обеззоленный бумажный фильтр. концентрацию ртути в фильтрате определяли титриметрическим методом, используя в качестве индикатора эриохром черный [2]. количество связавшейся ртути вычисляли по формуле: q=V(Ci-Cf)/M,

где q — количество связавшийся сорбентом ртути, мг/г; V — объем раствора в инкубационной емкости, л; Q — начальная концентрация ртути в растворе, мг/л; Сf — конечная концентрация ртути в растворе, мг/л; М — масса сорбента, г.

для изучения кинетики связывания ионов ртути в пластиковую емкость объемом 300 мл вносили 10 мл 0,1 М раствора Hg(NO3)2,10 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты и 80 мл дистиллированной воды. Затем при перемешивании добавляли 500 мг порошка изучаемого сорбента и через заданные промежутки времени отбирали по 200 мл смеси, которую фильтровали через капроновую сетку с размером ячеи 0,07 мм, в полученном фильтрате определяли конечную концентрацию ртути. Результаты выражали в виде среднего значения трех повторных экспериментов.

Результаты и обсуждение

Физико-химические характеристики образца альги-ната кальция: содержание уроновых кислот — 77,3%,

Резюме

В эксперименте in vitro изучена способность альгината кальция и препаратов-энтеросорбентов связывать ионы ртути (П). Установлено, что альгинат кальция обладает способностью быстро связывать ионы ртути в пределах рН от 4 до 6 и по показателям сорбционной активности на 2 порядка превосходит лекарственные препараты активированного угля, микрокристаллической целлюлозы и лигнина.

Ключевые слова: ртуть, альгинат кальция.

M.Y. Khotimchenko, Е.А. Khozhaenko, Е.А. Kolenchenko

MERCURY BINDING ACTIVITY OF CALCIUM ALGINATE

Vladivostok State Medical University;

Institute of Marine Biology FEBRAS, Vladivostok

Summary

Mercury (II) binding capacity of calcium alginate and oral sorbents was studied in vitro conditions. Calcium alginate was found to rapidly bind mercury ions in the media pH from 4 to 6. Parameters of sorption activity of calcium alginate are 2 points higher than that of drugs such as activated charcoal, microcrystalline cellulose and lignin.

Key words: mercury, alginate calcium.

молекулярная масса 403 х103 да, содержание кальция — 7,2%,

В экспериментах по изучению кинетики связывания ионов ртути было показано, что в течение первых 30 мин все изучаемые препараты связывают около 90% максимального объема насыщения сорбционной емкости, а за 120 мин достигается 100%-ный объем сорбционной емкости. При изучении сорбционной активности энтеросор-бентов при разных значения рн среды было установлено, что наибольшая активность процессов связывания у всех препаратов наблюдается в пределах рн от 4 до 6. При увеличении значений рн происходит образование нерастворимого гидроксида ртути, что препятствует течению сорбционных процессов.

Проведение экспериментов при различных концентрациях металла в растворе с последующей обработкой полученных данных при помощи математической модели сорбции лэнгмюра позволило рассчитать константу

Экспериментальные константы Лэнгмюра при связывании ртути альгинатом кальция, активированным углем, микрокристаллической целлюлозой и полифепаном

Сорбент b, константа аффинитета, л/мг qmix, максимальная связывающая емкость, мг/г R2

Альгинат кальция 0,247 97,35 0,9973

мкц 1,031 0,82 0,9987

активированный уголь 1,003 1,08 0,9999

Полифепан 0 0 -

о -

О 20 40 ВО 80 100

Период взаимодействия Рис. 1. Кинетика связывания ионов ртути альгинатом кальция и препаратами-энтеросорбентами

Рис. 2. Связывание ионов ртути альгинатом кальция и препаратами-энтеросорбентами при разных значениях рН

аффинитета, определяющую величину сродства сорбентов к сорбату, и показатель максимальной сорбционной емкости, определяющий количество активных центров связывания в молекуле сорбента. Расчет проводили с помощью следующего уравнения:

%

%=

rnSf

K+C,

где q — связывание ртути, мг/г; С ^ — равновесная концентрация, мг/л; К — коэффициент аффинитета, л/мг; q — максимальная сорбционная емкость, мг/г.

-»тах ^ '

Результаты представлены в таблице. Установлено, что наибольшим показателем максимальной сорбцион-ной емкости обладает альгинат кальция, превосходящий другие сорбенты почти в 100 раз, что свидетельствует о большом количестве активных центров в его молекуле, вступающих во взаимодействие с ионами ртути. Несмотря на меньший показатель аффинитета, по своей сорбционной способности в отношении ионов ртути аль-гинат кальция значительно превосходит активированный уголь, микрокристаллическую целлюлозу и производные лигнина.

Таким образом, альгинат кальция характеризуется способностью быстро связывать ионы ртути в пределах значений рН, свойственных среде желудочно-кишечного тракта, обладает высокой сорбционной емкостью по сравнению с другими энтеросорбентами и может рассматриваться как перспективное соединение для создания на его основе новых лекарственных препаратов для лечения и профилактики хронических отравлений соединениями ртути.

Литература

1. Дегтярева Т.Д., Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И. и др. // Гиг. и санит. 2004. №5. С. 71-73.

2. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Химия. М., 1990. 480 с.

3. Хотимченко Ю.С., Ермак И.М., Бедняк А.Е. и др. // Вестник ДВО РАН. 2005. № 1. С. 72-82.

4. Clarkson T.W. // Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 1997. Vol. 34. P.369-403.

5. Goldman L.R., Shannon M.W. // Pediatrics. 2001. Vol. 108. P. 197-205.

6. Khordi-Mood M, Sarraf-Shirazi A.R., Balali-Mood M. // J. Toxicol. Clin. Toxicol. 2001. Vol. 39. P. 701-705.

7. Khotimchenko M., Serguschenko I., Khotimchenko Y. // Int. J. Toxicol. 2006. Vol. 25. P. 195-203.

8. Kravtchenko T.P., Pilnik A. Gums and Stabilizers in the Food Industry. Oxford: IRL Press, 1990. 285 p.

9. Morel F.M.M., Kraepiel A.M.L., Amyot M. // Ann. Rev. Ecol. Syst. 2004. Vol. 29. P. 543-566.

10. Redwood L., Bernard S., Brown D. // Neurotoxicology. 2001. Vol. 22. P. 691-697.

11. Sillanpaa M., Pirkanniemi K. // Environ. Technol. 2001. Vol. 22. P. 791-801.

12. Yeh J.H., Chung H.M., Но С.М. et al. // Life Sci. 2004. Vol. 74. P. 2075-2083.