Спосіб одержання сорбенту на основі гідрогелю метилкремнієвої кислоти

Винахід стосується способу одержання сорбенту на основі гідрогелю метилкремнієвої кислоти, а отриманий цим способом сорбент може знайти застосування в різних галузях медицини й ветеринарії як засіб для вибіркового виведення з організму токсичних речовини з високою молекулярною масою (10000-500000 Д і більше). Новий сорбент є активним до високомолекулярних речовин, таких як мікробний ендотоксин (ліпополісахарид), специфічні токсини патогенних бактерій, різні екзотоксини й велика кількість регуляторних білків. Зв'язані сорбентом токсини, в основному, втрачають свою активність і виводяться разом із сорбентом природним шляхом. Таким чином, усувається інтоксикаційний синдром і знижується антигенне навантаження на імунокомпетентні клітини, що сприяє компенсації імунодефіциту /вторинного/, який виникає внаслідок розвитку патологічного процесу. Адсорбція новим сорбентом регуляторних білків (ферментів, цитокінів, імуноглобулінів) обумовлює дистантні ефекти ентеросорбції, а саме: нормалізацію функцій внутрішніх органів, кровотворної й імунної систем, зниження виразності запальної реакції, що зменшує важкість захворювання, попереджає розвиток поліорганної недостатності й критичних станів. Відомий спосіб одержання сорбенту „ентеросгель-супер’’ - гідрогелю метил кремнієвої кислоти [RU2111979,С1]. Загальними ознаками зі способом, що заявляється, є наступні стадії: додавання до розчину метилсиліконату натрію або калію розчину сильної кислоти до утворення продукту, з наступним витримуванням, подрібнюванням, активуванням продукту шля хом додавання розведеного розчину сильної кислоти й відмиванням продукту до нейтральної реакції. До недоліків відомого способу можна віднести те, що отриманий за відомим способом сорбент має пори переважно середнього діаметру (мезопори), тому, відповідно, здатний сорбувати тільки середньомолекулярні метаболіти (з молекулярною масою 100-1000Д). Крім того, зазначені сорбційні властивості відомий сорбент виявляє тільки в гелеподібній формі й без добавок. Відомий спосіб одержання порошкоподібного продукту (ксерогелю) при сушінні поліметилсилоксану [SU, 911290,C1], що має питому поверхню 90-100м 2/г, радіус пор 15-20А і "чутливість" до дрібних молекул (парам етилового спирту). У даному джерелі відомості не тільки відсутня інформація про сорбційні характеристики отриманого по ньому ксерогелю, але навіть і не передбачається можливість одержання продукту, що дозволяє вибірково виводити з організму токсичні речовини з високою молекулярною масою. У відомому способі одержання ліпосомальної композиції [RU,210469,С1], як добавки для диспергації ліпідів, використовують суспензію в дистильованій воді ентеросгелю на основі поліметилсилоксану. Недоліками цього способу також є обмеженість спектру адсорбції ентеросгелю (середні молекули). Крім того, оскільки суспензію готують екстемпорально з метою диспергації ліпідів, відомість даного технічного рішення не може бути очевидною для фахівців при створенні стійкого суспендованого продукту із сорбційними властивостями, здатного вибірково виводити з організму токсичні речовини з високою молекулярною масою. Як відомо, наприклад, з патентної заявки [RU 2005115523], введення добавок до складу різних ентеросорбентів надає кінцевим продуктам нові властивості. Однак таке введення має й ряд недоліків: суттєво погіршує сорбційну активність сорбентів і значно обмежує сфер у їхнього медичного застосування. Імовірно, саме цим можна пояснити відсутність виробництва сорбентів на основі поліметилсилоксану з добавками. Зазначені недоліки відомих способів суттєво обмежують можливості застосування одержуваних за ними продуктів як адсорбентів у медицині й ветеринарії. Винаходом передбачено створення способу одержання сорбенту на основі гідрогелю метил кремнієвої кислоти шляхом використання певної концентрації метилсиліконату натрію або калію й різних співвідношень продукту й молекул води, а також масової частки хімічних або/і біологічних добавок, що забезпечує одержання кінцевого продукту з високою сорбційною ємкістю до високомолекулярних речовин, таких як екзо- та ендотоксини, включно з мікробним ендотоксином, імуноглобуліном й низкою регуляторних білків. Технічним результатом винаходу, що заявляється, є створення продукту з вибірковою сорбційною активністю відносно високомолекулярних речовин. Отриманий продукт має об'ємний каркас і характеризується великою питомою поверхнею (до 1000м 2/г), що обумовлює виникнення множинних зон взаємодіїгідроксильних гр уп сорбенту з активними групами великих молекул (Ван-дер-Ваальсові й інші види зв'язку) і призводить до зв'язування високомолекулярних речовин сорбентом по іншому механізму -співосадження (або сорбції в об'єм розчину). Такий механізм взаємодії реалізується тільки завдяки новим і неочікувано знайденим параметрам ведення процесу й оптимізації співвідношень кінцевого продукту й молекул води, які, у результаті, створюють можливість внесення добавок без погіршення сорбційних властивостей. Саме завдяки новому механізму співосадження стало можливим одержувати кінцеві продукти в різних стійких формах -порошку (ксерогелю), гелю, пасти або суспензії, а також у сполученні з різними добавками без будь-якого погіршення сорбційних властивостей. Отриманий згідно з винаходом сорбент у всі х кінцевих формах є ефективним детоксикантом і опосередковано оптимізує роботу внутрішніх органів і систем організму, що дозволяє уникнути ускладнень і сприяє швидкому одужанню хворих. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі одержання сорбенту на основі гідрогелю метилкремнієвої кислоти загальної формули: що включає наступні стадії: додавання до розчину метилсиліконату натрію або калію розчину сильної кислоти до утворення продукту, з наступним витримуванням, подрібнюванням, активуванням продукту шляхом додавання розведеного розчину сильної кислоти й відмиванням продукту до нейтральної реакції, згідно з винаходом, використовують розчин метилсиліконату натрію або калію в концентрації 2,35 - 2,95моль/л, і, варіюючи коефіцієнтом n, одержують сорбент у вигляді порошку, гелю, пасти або суспензії з вибірковими адсорбційними властивостями стосовно високомолекулярних речовин з молекулярною масою 10000-500000 Д і більше. В одному із кращих варіантів здійснення винаходу стало можливим без погіршення сорбційних властивостей вносити в сорбент добавки й одержувати продукт загальної формули: где k1 - масова частка (мас.%) для хімічних добавок (m≥2) або кількісна характеристика вмісту для біологічних добавок. У цьому випадку при n=0 може бути отримана порошкоподібна форма продукту (ксерогель) з добавками (при k1≠0) або без (при k1=0); при n=30¸46 - гелеподібна форма; при n=47¸62 - пастоподібна форма з добавками (при k1≠0) або без (при k1=0); при n=63¸495 - суспензійна форма з добавками (при k1≠0) або без (при k1=0). Згідно з винаходом, кращими при виборі добавок є суміш підсолоджувачів у концентрації до 0,5мас.%., консервантів - у концентрації до 0,5мас.%, сірчанокислої міді - у концентрації до 1,0мас.%, сірчанокислого цинку - в концентрації до 1,0мас.%, еубіотиків і/або пробіотиків -у концентрації 10 6-1012 КОЕ на грам готового продукту. Далі сутність винаходу пояснюється наведеними нижче конкретними прикладами здійснення заявленого способу, а також фігурою креслення, на якій показано залежність сорбційної ємкості від молекулярної маси речовини, що стосується продуктів, отриманих згідно з різними варіантами здійснення способу. Спосіб згідно з винаходом здійснюють таким чином. Проводять процес поліконденсації розчину метилсиліконату натрію або калію концентрацією 2,35 - 2,95моль/л шляхом додавання до нього розчину сильної кислоти до утворення гідрогелю, який витримують до визрівання, подрібнюють і активують дією розведеного розчину сильної кислоти з наступним відмиванням водою до нейтральної реакції. Додатково додають хімічні й/або біологічні добавки. При зміні кількості молекул води (після диспергування й наступної гомогенізації суміші) одержують суспензійну або пастоподібну, або порошкоподібну (після висушування продукту до постійної маси) форму продукту, а саме: при n=0 одержують порошкоподібну форму продукту (ксерогель) з добавкаами (при k1≠0) або без (при k1=0); при n= 30¸46 одержують гелеподібну форму; при n= 47¸62 одержують пастоподібну форму з добавками (при k1≠0) або без (при k1=0); при n= 63¸495 одержують суспензійну форму з добавками (при k1≠0) або без (при к 1=0). Приклад 1. Спосіб одержання продукту. До 100мл розчину метилсиліконату натрію з концентрацією 2,35моль/л додають розчин сильної кислоти до утворення гідрогелю. Гідрогель витримують певний час до визрівання, подрібнюють і заливають розчином тієї ж розведеної сильної кислоти. Отриманий гідрогель відмивають водою до негативної реакції на аніони й нейтральних значень кислотності. Приклади 2-13. Одержання гідрогелю метил кремнієвої кислоти проводять так само, як і в прикладі 1, використовуючи ви хідний метилсиліконат натрію з концентрацією 2,40 2,95моль/л. Приклади 14-15. Одержання гідрогелю метилкремнієвої кислоти проводять так само, як і в прикладах 1-13, використовуючи в якості вихідних розчини метилсиліконату калію й сильної кислоти (приклад 14), змішаний розчин метилсиліконату натрію й метилсиліконату калію й сильну кислоту (приклад 15). Приклад 16. Одержання пастоподібної форми продукту. До 70г отриманого у прикладах 1-15 гідрогелю метилкремнієвої кислоти додають 30г води й диспергують з наступною гомогенізацією до утворення пастоподібного продукту. Приклади 17-25. Одержання пастоподібної форми продукту з різним співвідношенням гідрогелю метилкремнієвої кислоти й води. Змішування гідрогелю метилкремнієвої кислоти й води проводять так само, як і в прикладі 16, використовуючи 90г гідрогелю метил кремнієвої кислоти й 10г води (приклад 17), 85г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 15г води (приклад 18), 80г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 20г води (приклад 19), 75г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 25г води (приклад 20), 65г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 35г води (приклад 21), 60г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 40г води (приклад 22), 55г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 45г води (приклад 23), 50г гідрогелю метил кремнієвої кислоти й 50г води (приклад 24), 45г гідрогелю метил кремнієвої кислоти й 55г води (приклад 25). Приклад 26. Одержання суспензійної форми продукту. До 30г отриманого по прикладах 1-15 гідрогелю метилкремнієвої кислоти додають 70г води й диспергують з наступною гомогенізацією до утворення однорідної суспензії. Приклали 27-32. Одержання продукту в суспензійній формі при різних співвідношеннях гідрогелю метилкремнісвоі кислоти й води. Змішування гідрогелю метилкремнієвоі кислоти й води проводять так само, як і в прикладі 26, використовуючи 40г гідро гелю метилкремнієвої кислоти й 60г води (приклад 27), використовуючи 35г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 65г води (приклад 28), використовуючи 25г гі дрогелю метилкремнієвої кислоти й 75г води (приклад 29), використовуючи 20г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 80г води (приклад 30), використовуючи 15г гі дрогелю метилкремнієвої кислоти й 85г води (приклад 31), використовуючи 10г гідрогелю метилкремнієвої кислоти й 90г води (приклад 32). Приклад 33. Одержання продукту з підсолоджувачами. До 100г отриманого по прикладах 16-32 продукту додатково додають суміш підсолоджувачів. що складається із цикламату натрію й сахарину. Підсумковий вміст підсолоджувачі в у продукті становить 0,2мас.%. Приклад 34. Одержання продукту з підсолоджувачем сукралозою. Одержання продукту проводять так само, як і в прикладі 33, використовуючи в якості підсолоджувача сукралозу. Підсумковий вміст сукралози в продукті становить 0,1мас.%. Приклад 35. Одержання продукту з хімічною добавкою бензоат натрію в якості консерванту. До 100г отриманого по прикладах 16-34 продукту додатково додають консервант бензоат натрію. Підсумковий вміст бензоату натрію в продукті становить 0,5мас.%. Приклади 36-39. Одержання продукту з різними консервантами. Одержання продукту проводять так само, як і в прикладі 35, використовуючи в якості консерванту лимонну кислоту з підсумковим вмістом 0,5мас.% (приклад 36), використовуючи як консервант винну кислоту з підсумковим вмістом 0,5мас.% (приклад 37), використовуючи як консервант бурштинову кислоту з підсумковим вмістом 0,5мас.% (приклад 38), використовуючи як консервант хлорид бензалконію з підсумковим вмістом 0,05мас.% (приклад 39). Приклад 40. Одержання продукту в порошкоподібній формі. 100г продукту, отриманого по прикладах 1-15 висушують до постійної маси при 125±5°С. Кінцевий вміст ксерогелю становить від 7,5г до 11,0г. Приклад 41. Продукту порошкоподібній формі із сірчанокислою міддю. Продукт одержують також, як у прикладі 40, попередньо додаючи сірчанокислу мідь у кількості, необхідній для досягнення кінцевого вмісту сірчанокислої міді 0,7мас.%. Приклад 42. Продукту порошкоподібній формі із сірчанокислим цинком. Продукт одержують так само, як у прикладі 40, попередньо додаючи сірчанокислий цинк у кількості, необхідній для досягнення кінцевого вмісту сірчанокислого цинку 0,7мас.%. Приклад 43. Продукт з біологічними добавками - еубіотиками. Масу продукту, отриманого по прикладах 16-25, беруть таку, щоб у ній містилося 10г сухого залишку, й змішують із ліофілізованими культурами еубіотиків Bacilus Subtilis і Bacilus Lihiniformis. Кінцевий вміст еубіотиків у продукті становить 106-1012 КОЕ на грам продукту. Пропонований спосіб забезпечує одержання кінцевого продукту з високою сорбційною ємкістю відносно високомолекулярних речовин у різних формах порошкоподібній, гелеподібній, пастоподібній або суспензійній, а також у сполученні з різними добавками. Дослідження адсорбційних властивостей сорбенту у різних кінцевих формах проводили методом спектрофотометрії шляхом визначення зміни концентрації адсорбата (високомолекулярних речовин) після витримування суміші (адсорбційного комплексу) до встановлення адсорбційної рівноваги. У таблицях 1-3 представлено характеристики продуктів, отриманих згідно з перерахованими прикладами. З таблиці 1 видно, що сорбційні ємкості відносно високомолекулярних речовин у кінцевих продуктів у формі гелю, пасти й суспензії співвідносяться як 1,0 : 1,5 : 2,0, що підтверджує їхню дискретність, специфічність і стійкість. Додатково деякі приклади представлені графічно на фігурі креслення. Таблиця 1 Властивості продуктів, одержаних по прикладах 1-32 (у формі гелю, пасти і суспензії). № приклада Вміст сухого залишку, мас.% Вміст кремнію, мас.% Сорбцій на ємкість по конго красному, мг/г (a