Если рассчитывать на возможность взаимодействия сорбируемого вещества и сорбента уже в желудке, лучшая кинетика характерна для порошкообразных материалов. Гранулированные препараты могут сохранять сорбционную способность более длительное время, что позволяет пролонгировать сорбцию в дистальных отделах ЖКТ.
Рассматривая секвестрацию желчных кислот и холестерина, необходимо упомянуть о целесообразности естественного пути коррекции, основанного на составлении сбалансированных диет с большим количеством пищевых волокон.
Активированный уголь имеет недостаточную сорбционную ёмкость и может применяться не так широко, как сорбенты нового поколения.
Отрицательным фактором ряда сорбентов является сорбция витаминов, минеральных солей и других полезных веществ, а также неспецифическая сорбция ферментов (пепсина, трипсина, амилазы), что требует коррекции заместительной терапии ферментными препаратами. Что касается диоксида кремния коллоидного, то при исследовании длительного введения препарата в разных дозах было выявлено, что в терапевтических дозах он не вызывает заметных сдвигов в активности ферментов слизистых оболочек кишечника; отличается меньшим (по сравнению с другими сорбентами) выведением витаминов и микроэлементов и быстрым восстановлением обычных уровней без дополнительной лекарственной нагрузки.
Пористость – это свойство твердых тел, характеризующее наличие пустот между зернами, слоями, кристаллами. Сорбенты могут иметь микропоры, мезопоры и макропоры. Известно, что выбор сорбента с той или иной пористой структурой позволяет влиять на избирательность сорбции тех или иных токсинов и предопределять их терапевтический эффект. Например, микропористые сорбенты, имеющие очень мощный адсорбционный потенциал, эффективны при острых отравлениях, тогда как терапия эндотоксикозов, аутоиммунных заболеваний должна быть ориентирована на сорбенты с мезо– и макропористой структурой. По данным завершившихся экспериментальных исследований, применение сорбентов с максимально большой поверхностью, которая обеспечивается тонкими порами, в состоянии сдвинуть мгновенно все установившиеся равновесия в непредсказуемую сторону. Именно поэтому активные угли потеряли свою значимость в широкой медицинской практике и особенно – в педиатрии.
Наряду с текстурой сорбентов большую роль для сорбции имеет химическая природа поверхности. По химической структуре они могут быть активированными углями, силикагелями, алюмосиликатами, пищевыми волокнами, неорганическими а также композиционными веществами. Научные исследования по энтеросорбентам в сравнительном аспекте немногочисленны. При выборе энтеросорбентов следует руководствоваться известными данными о высокой чистоте сорбента, степени его стандартизированности, технологичности и доказанном клиническом эффекте.
Практическая часть
Исследование адсорбционных свойств некоторых лекарственных препаратов.
4.1. Характеристика лекарственных препаратов, используемых в исследовании.
В качестве объекта исследования были выбраны лекарственные препараты: «Полисорб», «Энтеросгель», «Уголь активированный», «Смекта».
Полисорб. Действующее вещество - кремния диоксид коллоидный (форма диоксида кремния). Сорбционная поверхность энтеросорбентов на основе кремния диоксида коллоидного находится в интервале 300-400 м² на 1 г основного вещества.
Энтеросгель. Действующее вещество- полиметилсилоксана полигидрат, или гидрогель метилкремниевой кислоты. Сорбционная поверхность около 150 м² на 1 г основного вещества.
Активированный уголь — пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: древесного угля, каменноугольного кокса, нефтяного кокса, скорлупы кокосовых орехов и других материалов. Содержит огромное количество пор и поэтому имеет очень большую удельную поверхность на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбционной способностью. В зависимости от технологии изготовления, 1 грамм активированного угля может иметь поверхность от 500 до 2200 м².
Смекта. Действующее вещество - диосмектит (диоктаэдрический смектит) — вещество природного происхождения, смешанный силикат алюминия и магния. Сорбционная поверхность около 100 м² на 1 г основного вещества.
Химический эксперимент.
Цель химического эксперимента в рамках данной научно-исследовательской работы: исследовать адсорбцию перманганата калия выбранными лекарственными препаратами в различных средах. Суть исследования заключалась в том, что равное количество Полисорба, Энтеросгеля, Угля активированного, Смекты помещалось в колбу с раствором перманганата калия. Путём создания кислой и щелочной среды были смоделированы соответственно среда желудка и кишечника. По времени исчезновения окраски был сделан вывод о скорости адсорбции адсорбентов.
Таблица 1. Исследование свойств адсорбентов в нейтральной среде.
| Полисорб | Энтеросгель | Уголь активированный | Смекта | |
| Время первичной (видимой) адсорбции | 1 минута 50 секунд | 1 минута 20 секунд | 20 секунд | 15 секунд |
| Время полной адсорбции | 4 часа | 3 часа | 30 секунд | 20 секунд |
Таблица 2. Исследование свойств адсорбентов в кислой среде.
| Полисорб | Энтеросгель | Уголь активированный | Смекта | |
| Время первичной (видимой) адсорбции | 1 минута 30 секунд | 1 минута | 17 секунд | 13 секунд |
| Время полной адсорбции | 6 минут | 5 минут | 25 секунд | 18 секунд |
Таблица 3. Исследование свойств адсорбентов в щелочной среде.
| Полисорб | Энтеросгель | Уголь активированный | Смекта | |
| Время первичной (видимой) адсорбции | 1 минута 45 секунд | 50 секунд | 10 секунд | 5 секунд |
| Время полной адсорбции | 6 минут 30 секунд | 4 минуты | 15 секунд | 8 секунд |
Выводы:
1. Полученные данные убедительно свидетельствовали о том, что из используемых энтеросорбентов в нейтральной среде наибольшей скоростью поглощения обладает препарат «Смекта».
2. Полученные данные убедительно свидетельствовали о том, что из используемых энтеросорбентов в кислой среде наибольшей скоростью поглощения обладает препарат «Смекта».
3. Полученные данные убедительно свидетельствовали о том, что из используемых энтеросорбентов в щелочной среде наибольшей скоростью поглощения обладает препарат «Смекта».
4. Применение сорбентов с максимально большой поверхностью, которая обеспечивается тонкими порами, такими как у угля активированного, в состоянии сдвинуть мгновенно все установившиеся равновесия в организме в непредсказуемую сторону. Поэтому, рекомендую для получения быстрого эффекта от сорбентов в случае острой необходимости использовать препарат «Смекта».
Заключение.
Адсорбция играет важную роль при теплообмене между газообразными, жидкими и твёрдыми телами. Например, молекулы газа, адсорбируясь на горячей поверхности, приобретают энергию, соответствующую температуре поверхности, и после десорбции сообщают эту энергию другим молекулам газа, нагревая его. Это не единственный, но важный механизм теплообмена.
В биологических системах адсорбция — первая стадия поглощения субмикроскопическими коллоидными структурами, органеллами, клетками и тканями различных веществ из окружающей среды, функционирование биологических мембран, первые этапы взаимодействия ферментов с субстратом, защитные реакции против токсичных веществ, процессы всасывания — всё это связано с адсорбцией. Многие адсорбенты (активный уголь, каолин, иониты и др.) служат противоядиями, поглощая и удаляя из организма попавшие в желудочно-кишечный тракт вредные вещества. Адсорбция применяется для разделения газовых и жидких смесей, для осушки и очистки газов и жидкостей (например, очистки воздуха в противогазах). Одним из древнейших применений адсорбции является очистка вина. В науке и технике приобрёл большое значение хроматографический метод анализа, основанный на различной способности компонентов анализируемой смеси к адсорбции. Адсорбцию используют также для получения и очистки биологически активных веществ — витаминов, ферментов, гормонов, антибиотиков и др.
При крашении тканей, в полиграфической промышленности имеют дело с адсорбцией молекул красителей. При производстве полимеров наполнителями служат адсорбенты. В вакуумной технике адсорбция на стенках откачиваемой аппаратуры замедляет скорость откачки и ухудшает вакуум, однако, с другой стороны, действие различных сорбционных насосов основано на явлении адсорбции. В радиоэлектронной промышленности адсорбции используется для стабилизации электрических свойств полупроводниковых приборов.
Подводя итог, нужно сказать, во всех явлениях и процессах, где существенны поверхностные свойства, адсорбция играет важную роль.
Согласно проведённому исследованию, из изученных лекарственных препаратов наибольшей скоростью адсорбции обладает в кислой среде - препарат «Смекта», в щелочной среде - препарат «Смекта». Применение сорбентов с максимально большой поверхностью, которая обеспечивается тонкими порами, такими как у угля активированного, в состоянии сдвинуть мгновенно все установившиеся равновесия в организме в непредсказуемую сторону. Поэтому, рекомендую для получения быстрого эффекта от сорбентов в случае острой необходимости использовать препарат «Смекта».
Литература
1. https://www.rmj.ru/articles/pediatriya/Sovremennyy_vzglyad_na_problemu_enterosorbcii_Optimalynyy_podhod_k_vyboru_preparata/
2. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии: Химия, 1974. – 493 с.
3. Зимон А. Д. Занимательная коллоидная химия – 3-е изд. – М.: Агар, 2002. – 167с.
4. Фрохов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. – М.: Химия, 1989. – 463с.
5. Евстратова К. И., Кижин А. А., Молохова Е. Г. Физическая и коллоидная химия.. – М.: Высшая школа, 1990. – 487с.
6. Зимон А. Д., Лещинко А. Ф. Коллоидная химия. – М.: Агар, 2001. – 317с.
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/
8. https://medbrak.ru/br_2_1466_2_4_4_1.html
9.