Гемосорбент на основе лигнина для экстракорпоральной детоксикации организма

(51) 08 5/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области ионообменных материалов,а именно к гемосорбентам и может быть использовано в процессах экстракорпоральной детоксикации организма. Гемосорбент, полученный конденсацией лигнина с олигомером эпихлоргидрина с последующим аминированием хлоралкилпроизводного полиэтиленимином, содержащий 12,59 общего, в том числе 10,36 титруемого азота и обладающий статической обменной емкостью по 0,1 н раствору НС и- 6,60 и 0,80 мг-экв/г соответственно,способен селективно выводить избыточное количество липидо-, водорастворимых токсических метаболитов холестерин, билирубин, триглицериды,глюкозу из патогенной сыворотки крови путем их сорбционного поглощения с емкостью 9,75-19,63 мкмоль/г, 0,045-0,092 мкмоль/г, 0,006-0,017 ммоль/г,0,012-0,028 ммоль/г соответственно без нарушения белкового состава очищаемой биологической жидкости.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Чопабаева Назира Набиевна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт химических наук им. А.Б. Бектурова Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о земле,металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ГЕМОСОРБЕНТ НА ОСНОВЕ ЛИГНИНА ДЛЯ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ ДЕТОКСИКАЦИИ ОРГАНИЗМА 20541 Изобретение относится к области ионообменных материалов, а именно к гемосорбентам и может быть использовано в процессах экстракорпоральной детоксикации организма. Известен гемосорбент на основе лигнина,полученный обезвоживанием лигнина, его измельчением, формованием, сушкой при температуре 110 С, карбонизацией с последующей активацией карбонизированных гранул водяным паром при 850900 С, дальнейшей деминерализацией активированного продукта раствором соляной кислоты,нейтрализацией раствором гидроксида натрия,промывкой дистиллированной водой, фильтрацией и сушкой. Недостатком гемосорбента является отсутствие сорбционно-активных анионообменных групп. Данные по сорбции высокомолекулярных токсинов (холестерина,билирубина и др.) отсутствуют (Исмаилова М. Г., Махкамов . М.,Исмаилова П. Л. Технология получения нового углеродного сорбента медицинского назначения из хлопкового лигнина Докл. на конференции,посвященной памяти академика С.Ю. Юнусова,Ташкент, 17-19 марта, 1999//Химия природ, соед. 1999. Спец. вып. с. 138-140). Наиболее близким по назначению и типу функциональных групп к заявленному объекту является гемосорбент, полученный аминированием хлорметилированного макропористого сополимера стирола и дивинилбензола монооктиламином (АН-8). Он извлекает из сыворотки крови человека 3,83 мкмоль/г холестерина. При этом количество холестерина в сыворотке снижается от 5,20 до 4,57 мкмоль/мл. Недостатком гемосорбента является низкая емкость извлечения холестерина и его недостаточные детоксикационные возможности(Горчаков В.Д., Сергиенко В.И., Владимиров В.Т. Селективные гемосорбенты. М.Медицина, 1989,с.135). Задачей изобретения является синтез гемосорбента аминированием хлорметильных групп привитого сополимера лигнина и олигомера эпихлоргидрина (ОЭХГ) высокомолекулярным амином - полиэтиленимином (ПЭИ). Техническим результатом является повышение сорбционной способности по холестерину и повышение степени детоксикационного действия гемосорбента. Технический результат достигается синтезом гемосорбента Указанный гемосорбент синтезируют двухстадийным способом, включающим обработку лигнина олигомером эпихлоргидрина (ОЭХГ) и последующее аминирование хлорметильных групп ПЭИ. Его статическая обменная емкость (СОЕ) по 0,1 н раствору НС 1 идостигает 6,60 и 0,80 мгэкв/г соответственно при содержании общего азота 12,59, в том числе титруемого 10,36. В ИК-спектре гемосорбента на основе лигнина присутствуют частоты поглощения первичных,вторичных, третичных аминогрупп при 1550-1640 см-1, а также полосы, соответствующие колебаниям- связей при 1271 см-1. Колебания фенильных радикалов лигнина отчетливо проявляются при 1614 см-1. Полосы карбонильных групп, наблюдаемые в спектре исходного лигнина в виде плеча при 1720 см-1, отсутствуют в спектре конечного продукта. Частоты поглощения метильных, метиленовых,метановых, метоксильных расположены в области 1399-1460 см-1. Потенциометрическое титрование гемосорбента свидетельствует о его среднеосновном характере Гемосорбент извлекает холестерин из сыворотки крови с емкостью 9,75 мкмоль/г. Опыты проводили аналогично прототипу в статических условиях. Концентрацию холестерина в сыворотке до и после контакта с сорбентом устанавливали фотоколориметрически на фотометре КФК-3(510 нм) с использованием стандартных диагностических наборов реагентов фирмы, (Чехия), скомпонованных в соответствии с международными требованиями. Результаты приведены в таблице 1. Из полученных данных следует,что предлагаемый гемосорбент отличается от прототипа высокой сорбционной емкостью по извлекаемому субстрату, превосходящей его в 2,54 раза. Концентрация холестерина при этом снижается от исходного патологического уровня до физиологической нормы 3,7 мкмоль/мл. Кроме того,гемосорбент извлекает избыточное количество других липидо-, водорастворимых компонентов билирубина, триглицеридов, глюкозы, не оказывая влияния на белковый состав сыворотки. 20541 Таблица 1 Детоксикация сыворотки крови с патологическим содержанием липидо- и водорастворимых компонентов известным и заявляемым гемосорбентами. Гемосорбент Концентрация до / после контакта с сорбентами сорбционная емкость билирубин,глюкоза,общий триглицемкмоль/л ммоль/л белок,риды,мкмоль/г ммоль/г г/л ммоль/л г/г ммоль/г 14,1/6,7 7,5/5,4 70/70 2.73/1.68 0,045 0,012 0 0,006(ФН)Примечание. В числителе - размерность концентрации до и после сорбции в знаменателе- размерность сорбционной емкости- ФН по данным Всемирной Организации Здравоохранения. Повышенные емкостные характеристики предлагаемого гемосорбента обусловлены высокой доступностью сорбционно-активных аминогрупп,достигаемой за счет прививки звеньев ОЭХГ и ПЭИ к высокопористому гидрофильному каркасу лигнина. Эластичность и гибкость такой привитой аминосодержащей макромолекулярной цепи обеспечивают эффективное поглощение высокомолекулярного эндотоксина холестерина и сопутствующих токсических метаболитов. Существенным отличительным признаком предлагаемого гемосорбента от известного является удачное сочетание первичных, вторичных,третичных, четвертичных аминогрупп, химически связанных с лигниновой матрицей и обеспечивающих извлечение крупномолекулярных эндотоксинов за счет гидрофобного и ионообменного взаимодействия. Изобретение иллюстрируется следующими примерами, указывающими оптимальные условия получения гемосорбента на основе лигнина с высокими детоксикационными возможностями. Пример 1. Гемосорбент на основе лигнина получают обработкой лигнина ОЭХГ при их массовом соотношении, равном 12, в течение 2 часов при 60 С с последующим аминированием хлоралкилпроизводного ПЭИ при массовом соотношении 11,5 в течение 3 часов при 80 С. СОЕ гемосорбента по 0,1 и растворуидостигает 6,60 и 0,80 мг-экв/г соответственно при содержании общего азота 12,59, в том числе титруемого 10,36. Пример 2. Гемосорбент на основе лигнина получают аналогично примеру 1 при соотношении хлоралкилпроизводного лигнина к ПЭИ, равном 10,5 масс.ч. Обменная емкость по 0,1 н растворуидостигает 2,75 и 0,5 мг-экв/г соответственно, содержание общего азота 6,36,титруемого - 4,55. Пример 3. Сорбцию проводят гемосорбентом на основе лигнина, синтезированным по примеру 1, из сыворотки, полученной центрифугировнием крови человека, взятой натощак из локтевого сгиба. Исходная концентрация холестерина - 5,30 мкмоль/мл,билирубина 14,1 мкмоль/л,триглицеридов - 2,73 ммоль/л, глюкозы - 7,5 ммоль/л, общего белка 70 г/л после контакта с гемосорбентом - 3,70 мкмоль/мл (СЕ 9,75 мкмоль/г), 6,7 (СЕ 0,045 мкмоль/г), 1,68 ммоль/л(СЕ 0,006 ммоль/г), 5,4 ммоль/л (СЕ 0,012 ммоль/г), 70 г/г (СЕ 0 г/л) соответственно. Остальные примеры приведены в таблице 2. 20541 Таблица 2 Очистка сыворотки крови гемосорбентом на основе лигнина. Гемосорбент холестерин,мкмоль/мл мкмоль/г Лигнин-ОЭХГПЭИ Концентрация до / после контакта с сорбентами сорбционная емкость билирубин,глюкоза,общий триглицериды,мкмоль/л ммоль/л белок,ммоль/л мкмоль/г ммоль/г г/л ммоль/г г/г 10,1/4,32 7,40/5,3 66/66 2,97/1,80 0,072 0,026 0 0,015 14,2/6,88 7,60/5,4 80/80 3,30/1,98 0,092 0,028 0 0,017(ФН)Примечание. В числителе - размерность концентрации до и после сорбции в знаменателе- размерность сорбционной емкости- ФН по данным Всемирной Организации Здравоохранения. Как видно из таблицы,предлагаемый гемосорбент на основе лигнина по сравнению с известным обладает повышенной емкостью по холестерину до 9,75-19,63 мкмоль/г. Кроме того,извлекает другие жиро-, водорастворимые продукты жизнедеятельности, находящиеся в количествах,превышающих физиологическую норму, а значит,оказывающих на организм токсическое действие. Т.е. заявляемый гемосорбент на основе природного полимера растительного происхождения обеспечивает адекватную детоксикацию организма,способствуя нормализации токсического влияния указанных метаболитов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Гемосорбент на основе лигнина для экстракорпоральной детоксикации организма от водои липидорастворимых токсических метаболитов, полученный конденсацией лигнина с олигомером эпихлоргидрина с последующим аминированием хлоралкилпроизводного полиэтиленимином, содержащий 12,59 азота, в том числе 10,36 титруемого,имеющий статистическую обменную емкость по 0,1 н раствору НС 1 6,60 мг-экв/г, по 0,1 н раствору 0,80 мг-экв/г, сорбционную емкость по холестерину,билирубину, триглицеридам и глюкозе 9,75-19,63 мкмоль/г, 0,045-0,092 мкмоль/г, 0,006-0,017 ммоль/г,0,012-0,028 ммоль/г, соответственно, и способный выводить избыточные количества указанных метаболитов из патологической сыворотки крови.