Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цис-дихлордіамінплатини

Реферат: Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цисдихлордіамінплатини містить залізовмісний компонент - магнетит та модифікуючий агент. Як модифікуючий агент беруть або γ-амінопропілтриетоксисилан, або мезо-2,3димеркаптосукцинову кислоту. UA 87071 U (12) UA 87071 U UA 87071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до магнітокерованих сорбентів для інтракорпорального (ентеросорбція) та екстрапорального очищення біологічних рідин від комплексів цисдихлордіамінплатини, які можуть бути використані у медицині. Відомо, що при лікуванні онкозахворювань використовують протипухлинні препарати, 2+ наприклад такі як цисплатин, що містить іони платини (Pt ), дія якої пов'язана зі здатністю до біфункціонального алкілування ланцюгів ДНК, призводить до подальшого пригнічення біосинтезу нуклеїнових кислот та апоптозу клітин. У початковій фазі період напіввиведення лікарського препарату з крові τ1/2 складає 20-50 хв, в кінцевій фазі при нормальній видільній функції нирок 58-73 год., при анурії - 240 год. 27-43 % цисплатину виводиться нирками за 5 діб, платину можна виявити в тканинах протягом 4 місяців після введення. Накопичення підвищеної + концентрації Pt призводить до побічних негативних дій та впливів на організм хворої людини. Тому сучасним та актуальним вирішенням вказаної проблеми є необхідність очищення організму людини від комплексів платини та лікарських засобів, що втратили придатність. Крім того, платина є одним із найбільш дорогоцінних металів, тому її збір і концентрування з технологічних відходів є економічно вигідним процесом. Відомий магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин (див. патент Росії № 7 2109522 МПК А61М 1/36, B01J 20/24, 1998 p.), що містить залізовмісний компонент та модифікуючий агент. Описаний сорбент очищує біологічні рідини тільки від плазми крові, вірусів, антигенів тощо. Сукупними суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, та описаного вище аналога є залізовмісний компонент та модифікуючий агент. Причини, що перешкоджають аналогу одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, є недостатня селективність сорбенту через неможливість сорбування комплексів платини, які використовуються при лікуванні онкологічних захворювань. Відомий магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин (див. патент Росії № 7 2178313, МПК А61М 1/36, 2006 р.), що містить залізовмісний компонент та модифікуючий агент найбільш близький за технічним результатом, який досягається, та сукупністю суттєвих ознак і вибраний нами за прототип, який містить залізовмісний компонент - магнетит та модифікуючий агент. Сорбент очищує біологічні рідини від плазми крові, вірусів, антигенів тощо. Причини, що перешкоджають аналогу одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, є недостатня селективність сорбенту для очищення біологічних рідин, тобто неможливість сорбування комплексів платини, що використовуються при лікуванні онкологічних захворювань. В основу корисної моделі, яка заявляється, поставлено задачу одержати такий сорбент, який би у результаті додавання модифікуючого агента, що функціоналізує поверхню магнетиту, мав би можливість поліпшити медико-біологічні властивості, а саме підвищити селективність та 2+ адсорбційну ємність сорбентів щодо катіонів Pt не погіршуючи при цьому його біосумісність та магнітні властивості. Поставлена задача вирішується тим, що магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів і/мс-дихлордіамінплатини, що містить залізовмісний компонент - магнетит та модифікуючий агент, згідно з корисною моделлю, що як модифікуючий агент беруть або γ-амінопропілтриетоксисилан, або димеркаптосукцинову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, в мас. %: магнетит 30-40 модифікуючий агент 60-70. Наявність тіольних функціональних груп, мезо-2,3-димеркаптосукцинової кислоти (ДМСК) на поверхні магнетиту підвищує стійкість та міцність покриття в результаті утворення дисульфідних міжмолекулярних містків та полімеризацію первинного адсорбційного шару і збільшує адсорбційну ємність сорбенту Fe3O4/ДМСК, ступінь вилучення досягає 85,4 %. Крім того, тіольні групи утворюють дисульфідні містки з цистеїном, а в подальшому приєднуються до молекул білків, що полегшує виведення ДМСК з організму людини. Наявність у-амінопропілтриетоксисилану (γ-АПС) на поверхні магнетиту в результаті модифікування веде до збільшення адсорбційної ємності, ступінь вилучення досягає 93,8 % за 2+ рахунок утворення на поверхні Fe3O4 активних -NH2 груп. Основна частина комплексів Pt на сорбенті Fe3O4/γ-ДМСК адсорбується вже за перші 20-30 хвилин. Таким чином, сукупність суттєвих ознак, яка заявляється, дозволяє поліпшити його медикобіологічні властивості, а саме 2+ підвищити селективність та адсорбційну ємність сорбентів щодо комплексів Pt при збереженні їх магнітних властивостей. Для одержання адсорбенту використовували наступні реагенти: 1 UA 87071 U Солі заліза: сульфат заліза (II) хлорид заліза (III) гідроксид амонію (25 %) олеат натрію (натрій олеїновокислий) толуол етанол диметилсульфоксид тезо-2,3-димеркаптосукцинова кислота (ДМСК) γ-амінопропілтриетоксисилан (γ-АПТЕС) вода дистильована 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ГОСТ 4148 - 78 ГОСТ 4147 - 74 ГОСТ 9 - 92 Merck Schuchardtohg (Германія) ГОСТ 5789-78 ТУ ИРЕА 20-60 Sigma Aldrich (США) Sigma Aldrich (США) Merck Schuchardtohg (Германія) ТУ 6-09-688-63 Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цисдихлордіамінплатини готували наступним чином. Спочатку синтезували магнетит шляхом співосадження солей дво- та тривалентного заліза водним розчином аміаку згідно з реакцією: 3+ 2+ + 2Fe +Fe +8NH3+4Н2О→Fe3O4+8NH4 Для проведення синтезу необхідну кількість солей розчиняли у необхідній кількості дистильованої води. Профільтрований розчин додавали поступово до надлишку гідроксиду амонію. Одержаний золь осаджували в магнітному полі, промивали дистильованою водою. Модифікування поверхні наночастинок магнетиту мезо-2,3-димеркаптосукциновою кислотою проводили шляхом суспендування наважки (50 мг) частинок магнетиту у толуолі (20 мл) з такою ж кількістю ДМСК, розчиненою у 20 мл диметилсульфоксиді (ДМСО). Реакцію проводили за кімнатної температури протягом 24 годин. Отриману реакційну суміш центрифугували, осад промивали етанолом та дистильованою водою. Модифікування поверхні наночастинок магнетиту γ-АПТЕС здійснювали рідинофазним методом у толуолі протягом 8 годин. Перед модифікуванням γ-АПТЕС витримували над молекулярними ситами для позбавлення його від олігомерів перегонкою у вакуумі. Наважку магнетиту суспендували у толуолі, додавали у реакційну суміш розрахункову кількість γ-АПТЕС та кип'ятили при перемішуванні протягом 6 годин. В результаті модифікування поверхня магнетиту набуває основних властивостей за рахунок щеплення γ-амінопропільних груп. В результаті реакції поліконденсації на поверхні магнетиту формується полімерне покриття Si-OSi з високим ступенем полімеризації, яке, у свою чергу, може надалі бути використане для надання магнітним носіям певних хімічних або біохімічних властивостей, а також виготовлення магнітокерованих сорбентів. Далі магнітокеровані сорбенти для очищення біологічних рідин від комплексів цисдихлордіамінплатини досліджували наступним чином. Адсорбційну ємність (А) на поверхні вихідного та модифікованого магнетиту визначали 2+ вимірюванням концентрації іонів Pt в розчинах до і після адсорбції із застосуванням атомноабсорбційного методу за допомогою спектрофотометра С - 115 Μ у полум'яній суміші ацетиленповітря. Вимірювання проводили при довжині хвилі 265,7 нм. Ємність сорбенту А (мг/г) розраховували за формулою: А=(C0-Cp)·V/g, де C0 і Ср - концентрація вихідного розчину та розчину після сорбції, V - об'єм розчину, g наважка сорбенту. Намагніченість вимірювали за допомогою вібраційного магнітометра на частоті 228 Гц за кімнатної температури. Біосумісность нанорозмірного магнетиту та нанокомпозитів Fe3O4/ДМСК та Fe3O4/γ-АПС проводили шляхом вимірювання їх впливу на життєздатність клітин хлібопекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Суть винаходу пояснюється конкретними прикладами виконання. Приклад 1. У колбу об'ємом 100 мл додавали 0,05 Μ сульфату заліза та 0,1 Μ хлориду заліза, потім додавали 47 мл дистильованої води та перемішували. Отриманий розчин фільтрували та додавали поступово до надлишку гідроксиду амонію. Одержаний золь осаджували в магнітному полі, промивали дистильованою водою. Далі модифікували поверхню наночастинок магнетиту модифікуючими агентами ДМСК та γ-АПТЕС. Модифікування поверхні наночастинок магнетиту мезо-2,3-димеркаптосукциновою кислотою проводили шляхом суспендування наважки 50 мг частинок магнетиту у 20 мл толуолу та 20 мл ДМСК, розчиненою у 20 мл диметилсульфоксиді (ДМСО). Реакцію проводили за кімнатної температури протягом 24 годин. Отриману реакційну суміш центрифугували, осад промивали етанолом та дистильованою водою. 2 UA 87071 U 5 10 15 Модифікування поверхні наночастинок магнетиту γ-амінопропілтриетоксисиланом (γАПТЕС) здійснювали рідинно-фазним методом у толуолі. До 5 г магнетиту, попередньо висушеного за 120 ºС до постійної маси, додавали 50 мл толуолу і перемішували 30 хв. до утворення стійкої суспензії та змочування. Далі додавали 5 г (6,34 мл) γ-АПС (трикратний надлишок), кип'ятили при перемішуванні протягом 6 годин і залишали в реакторі на одну добу. Поставлена задача вирішується (див. приклад 1 таблиці) Приклади 2-3. Робили так, як описано у прикладі 1, змінюючи тільки вміст компонентів. Поставлена задача вирішується (див. приклади 2-3 таблиці). Приклад 4. Робили так, як описано у прикладі 1. Вміст модифікатора вище меж, які заявляються, недоречно, задача не вирішується, тому, що при промиванні модифікатор відмивається (див. приклад 4 таблиці). Приклад 5. Робили так, як описано у прикладі 1. Якщо вміст модифікатора нижче меж, які нами заявляються, задача не вирішується, тому що адсорбція значно зменшується із-за недостатньої кількості функціональних груп модифікатора на поверхні сорбенту (див. приклад 5 таблиці). Приклад 6 - прототип. В таблиці наведено наступний вміст компонентів у мас. %: Залізовмісний компонент 0,1-10 магнетит Модифікуючий агент решта. Таким чином, сорбент, який нами заявляється, дозволяє поліпшити його медикобіологічні властивості тобто підвищити його селективність та адсорбційну ємність при збереженні магнітних властивостей, біосумісності. 20 Таблиця Вміст магнітокерованого сорбенту для очищення біологічних рідин від комплексів цис-дихлордіамінплатини та його характеристики № прикладу 1. 2. 3. 4. 5. 6. - прототип Вміст магнітокерованого сорбенту, в масс. % Модифікуючий Магнетит агент 35 65 30 70 40 60 25 75 85 15 0,01-10 решта Ступінь Намагніченість Адсорбційна вилучення, R, насичення Μs, ємність, А, мг/г % κΑ/м 84,0 83,8 83,2 50,1 25,4 93,8 93,6 93,6 62,3 18,5 10,2 9,5 10,5 8,8 17,8 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цисдихлордіамінплатини, що містить залізовмісний компонент - магнетит та модифікуючий агент, який відрізняється тим, що як модифікуючий агент беруть або γ-амінопропілтриетоксисилан, або мезо-2,3-димеркаптосукцинову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, в мас. %: магнетит 30-40 модифікуючий агент 60-70. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3