Инновационный Вестник "Современные Нанотехнологии"

Пристальное внимание в последние годы проявляется к специальным видам адсорбционных материалов, обладающих улучшенными свойствами и предназначенными для аналитического разделения веществ, получения сверхчистых материалов и препаратов, быстрого удаления примесей из жидкостей и газов, а также для работы в особых условиях, например, при высоких температурах, больших механических нагрузках, в агрессивных средах.

Особенно жесткие требования предъявляются к адсорбентам и получаемым на их основе ионообменникам, разрабатываемым для медицинских целей. Существует большая потребность в гемо- и энтеросорбентах, аппликационных сорбентах, обладающих способностью адсорбировать токсины, нести на себе необходимые организму ионы, лекарственные препараты и ферменты. Наиболее широко в медицине используются углеродные сорбенты В настоящее время углеродные методы терапии – это обширная и чрезвычайно быстроразвивающаяся дисциплина, влияние которой на практику и результаты лечения может быть достаточно значительно.

Проведенные нами ранее исследования показали, что адсорбционные свойства наноалмазов детонационного синтеза не уступают адсорбционным свойствам многих углеродных сорбентов, имея при этом ряд преимуществ: обладают большей удельной поверхностью, на алмазной поверхности существует обилие электронов (множественный радикал-донор), имеют нанометрические размеры, обладают большим количеством кислородсодержащих функциональных групп, химической инертностью зерна, гидрофильным характером поверхности. Они не обладают канцерогенными или мутагенными свойствами, не токсичны.

Применение наноалмаза в виде водных и масляных суспензий у онкологических больных способствует усилению действия лекарственных препаратов, уменьшению или исчезновению болей, нормализации перистальтики кишечника, улучшению показателей крови, увеличению жизненного тонуса и активации иммунной системы, выведению токсинов из организма вместе с продуктами жизнедеятельности, продлению жизни больного.

В настоящей работе рассматривается возможность применения в медицине в качестве адсорбента наноалмазов, полученных отделением при кислотной обработке углеродсодержащей шихты детонационного синтеза в мягких условиях в присутствии солей металлов, отличающихся высокой степенью очистки, стабильным разбросом размера частиц (3-4 нм); они не подвержены графитизации при длительном хранении и использовании.

Ранее установлено, что в результате высокотемпературной обработки наноалмаза в токе водорода или аргона практически полностью удаляются протоногенные поверхностные группы, происходит увеличение сорбционной способности за счет активного алмазного остова. Таким образом, наноалмазы могут быть использованы как в качестве носителя лекарственных веществ, не приводящих к их разрушению, так и для удаления токсинов из организма, в частности, при гемоперфузии.

Информацию о пригодности сорбента для решения задачи детоксикации организма дает анализ его адсорбционной способности из водных растворов. В качестве тестовых веществ используют синтетические красители, молекулы которых имеют размеры, близкие к размерам молекул биологических веществ, являющихся объектами медицинских исследований, но в отличие от которых молекулы красителей более стабильны и удобны в работе. Для оценки адсорбционной способности наноалмаза проведены исследования по определению величины адсорбции по отношению к следующим красителям: метиленовому голубому (М=344), бромкрезоловому пурпурному (М = 540), индигокармину (М = 466). Выбор красителей в качестве тестовых веществ основан на сходстве размеров и структур их молекул с молекулами таких препаратов как противоопухолевые лечебные средства алкилирующего действия и снотворных, относящихся к группе барбитуратов. Концентрацию красителя определяли методом фотоколориметрии (ФЭК-56Н). Проведена оценка величины адсорбции для медицинского препарата люминала (фенобарбитала), выведение которого из организма является важной проблемой детоксикации.

Авторы: И.И. Образцова, Н.К Еременко.  Кемеровский филиал Института химии твердого тела и механохимии СО РАН