Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків

Реферат: Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків містить магнетит та модифікуючий агент. Як модифікуючий агент беруть або тетраетоксисилан, або нбутилортотитанат. UA 94728 U (12) UA 94728 U UA 94728 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до магнітокерованих сорбентів для вилучення комплексів цитостатиків, зокрема цис-дихлордіамінплатини або доксирубіцину з біологічних рідин, які можуть бути використані у медицині для детоксикації організму людини при онкотерапії та для збору рештків клітинного розкладу. Сьогодні виникає особливий інтерес до вилучення малих концентрацій цисдихлордіамінплатину або доксирубіцину з біологічних рідин організму людини, тому що основні протипухлинні лікарські засоби накопичуються в організмі пацієнтів та викликають низку тяжких токсикоз-алергічних реакцій. Відомий магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин (Патент РФ № 2178313, 7 МПК А61М1/36, В82В1/00, 2009 р.), що містить магнетит та модифікуючий агент. Сукупними суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, та описаного вище аналогу є магнетит та модифікуючий агент. Причини, що перешкоджають аналогу одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, є недостатня селективність сорбенту через неможливість сорбування комплексів цитостатиків, які використовуються при лікуванні онкологічних захворювань. Відомий магнітокерованний сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цис7 7 дихлордіамінплатини, (Патент України № 87071, МПК В01 J 20/06, B82B 3/00, МПК , 2007 р.), що містить магнетит та модифікуючий агент, найбільш близький за технічним результатом, який досягається, та сукупністю суттєвих ознак і вибраний як найближчий аналог. Причини, що перешкоджають прототипу одержанню технічного результату корисної моделі, яка заявляється, є недостатні функціональні можливості із-за сорбування тільки комплексів цисмодихлордіамінплатини. В основу корисної моделі, яка заявляється, поставлено задачу одержати такий магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків, який би у результаті наявності заявлюваних компонентів мав би можливість розширити функціональні можливості за рахунок розширення асортименту модифікуючих агентів, і тим самим поліпшити медико-біологічні властивості сорбенту, не погіршуючи при цьому його біосумісність та магнітні властивості. Поставлена задача вирішується тим, що магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків, що містить магнетит та модифікуючий агент, згідно з корисною моделлю, що як модифікуючий агент беруть або тетраетоксисилан, або нбутилортотитанат при наступному співвідношенні компонентів, в мас. %: магнетит 20-30 модифікуючий агент 70-80 Наявність модифікуючих агентів таких як тетраетоксисилан або н-бутилортоитанат дозволяє поліпшити медикобіологічні властивості магнітокерованого сорбенту за рахунок розширення асортименту модифікаторів та дозволяє сорбувати комплекси цитостатиків, зокрема цисдихлордіамінплатину або доксирубіцин, при збереженні його магнітних властивостей, та біосумісністі. Для одержання адсорбенту використовували наступні реагенти: Солі заліза: сульфат ГОСТ 4148-78 заліза (II) хлорид заліза (III) ГОСТ 4147-74 гідроксид амонію (25 %) ГОСТ 9-92 Merck бутанол Schuchardtohg (Германія) Merck ізолропіловий спирт Schuchardtohg (Германія) тетраетоксисилан Sigma Aldrich (ТЕОС) (США) Merck н-бутилортотитанат Schuchardtohg (Германія) вода дистильована ТУ 6-09-688-63 40 Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків готували наступним чином. 1 UA 94728 U 5 10 15 20 Спочатку синтезували феромагнітне ядро - магнетит шляхом співосадження солей дво- та тривалентного заліза водним розчином аміаку згідно реакції: 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 у магнітному полі та промивали дистильованою водою. Використання гідроксиду амонію забезпечує необхідні м'які умови реакції співосаждення та сприяє утворенню стехіометричного магнетиту. Для утворення на поверхні магнетиту шару або шарів оксиду кремнію або оксиду титану проводили модифікування різними модифікаторами. Модифікування поверхні магнетиту проводили тетраетоксисиланом (ТЕОС). Для одержання шару оксиду кремнію на поверхні магнетиту спочатку готували розчин ТЕОС: до необхідної кількості ТЕОС додавали необхідну кількість дистильованої води і безперервно перемішували на магнітній мішалці. Через 20 хвилин від початку перемішування при розшаруванні додавали необхідну кількість етанолу. Перемішування проводили протягом 2х годин, потім знову додавали необхідну кількість етанолу. Потім додавали одержаний розчин до зволоженого водою магнетиту та диспергували в УЗДЕН протягом 10 хвилин (2 рази по 5 хв.) Потім сушили у сушильній шафі при 80 °C протягом 6 годин. Далі проводили термообробку в атмосфері аргону протягом 2 годин при температурі 450 °C. Приєднання модифікатора відбувається в результаті утворення водневих зв'язків між силанольною групою і гідроксильною групою поверхні магнетиту з подальшою молекулярною конденсацією з утворенням силоксанового покриття Si-O-Si за механізмом полімолекулярної конденсації. OR OR Si OR OR + H2O OR OR OR RO Si + OH Si OR 25 30 OR OR Si OR O OR Si OR + H2O OR , де R=C2H5 Модифікування поверхні магнетиту н-бутилортотитанатом проводили шляхом реакції гідролізу н-бутилортотитанату та наступної конденсації продуктів гідролізу з утворенням полімерної сітки Ті-О-Ті. Змішували до розчинення Ті(ОВu)4 з бутанолом, суміш приливали до зволоженого магнетиту при ретельному перемішуванні. Додавали необхідну кількість бутанолу та диспергували в ультразвуковому диспергаторі УЗДН протягом 10 хвилин(2 рази по 5 хв.). Далі сушили отримані розчини у сушильній шафі за температури 105 °C. Процеси гідролізу здійснювались поетапно згідно реакцій: OR Ti OR OR + H2O RO OR RO Ti OR Ti OH + ROH OR OR 40 RO OR OR 35 OH + ROH OR OR OH Si OR OH RO Ti OR OR O Ti OR + H2O OR , де R = радикал С4Н9. Адсорбцію комплексів цис-дихлордіамінплатини (доксирубіцину) на поверхні магнетиту та магнетиту з шарами оксидів кремнію або титану досліджували наступним чином. 2+ Адсорбційну ємність визначали у перерахунку на концентрацію катіонів Pt у розчинах до та після адсорбції із застосуванням атомно-адсорбційного методу на спектрофотометрі С - 115 Μ, 2+ полум'яна суміш ацетилен - повітря, довжина хвилі лампи λ = 265,7 нм для Pt ). Для побудови ізотерм готували розчини з концентраціями 10-450 мг/л зі стандартного розчину цисплатину 2+ (розрахунки проводили на концентрацію Pt -іонів. Адсорбцію здійснювали у динамічному режимі за кімнатної температури при значенні рН = 8,6. 2 UA 94728 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Наважки сорбентів заливали стандартним розчином цисплатину відповідної концентрації (V=5 мл) і струшували протягом 3 годин, на шейкері. Розчин відділяли декантацією з використанням постійного магніту. Кількість адсорбованої речовини на поверхні нанокомпозитів 2+ визначали вимірюванням концентрації Pt -іонів контактних розчинів до і після адсорбції. Ємність адсорбенту А (мг/г) розраховували за формулою: А = (С0-Ср)•V/g, 2+ 2+ де А - величина адсорбції за Pt , мг/г; С0 - концентрація вихідного розчину за Pt , мг/л; Ср концентрація розчину після адсорбції, мг/л; V - об'єм розчину, л; g - наважка адсорбенту, г. Ступінь вилучення (R) - за формулою R, % = [(С0-Cp)/С0]•100. Біосумісність нанорозмірного магнетиту та магнетиту з шарами оксидів кремнезему, титану проводили шляхом вимірювання їх впливу на життєздатність клітин хлібопекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Життєздатність клітин визначали за допомогою динамічної методики реєстрації СО 2, виділеного в процесі анаеробного дихання (бродіння) після взаємодії клітин з оксидами Fe3O4 2 -1 2 -1 (Sпит~180 м г ), SiO2 (пірогенний, Sпит~280 м г , виробництво КДЕЗ ІΧΠ HAH України, м. Калуш), ТіО2 (виробництво фірми DUPONT, рутил R 960, W 38, LOT 382287, розмір частинок 0,5 мкм), 2 Аl2О3 (пірогенний, 96 м /г, КДЕЗ ІХП НАН України), а також цитохімічним методом (у разі взаємодії з Fe3O4) Використовували водні суспензії клітин та оксидів (наважка дріжджів - 1 г, концентрація кожного оксиду становила 28 мг/мл, час витримки - від 1 до 5 діб, температура ~ 25 °C). Об'єм газу, що виділявся, вимірювали при нагріванні суспензій до 38 °C та витримці протягом години. Намагніченість вимірювали за допомогою вібраційного магнітометра на частоті 228 Гц за кімнатної температури. Суть корисної моделі 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. Потім модифікували поверхню магнетиту. Спочатку готували розчин ТЕОС. До 7,5 мл ТЕОС додавали 5 мл Н2О і безперервно перемішували на магнітній мішалці. Щоб не було розшарування додавали 20 мл етанолу. Перемішування проводили протягом 2 годин. Знову додавали 9 мл етанолу. Магнетит зволожували 5-ма мл дистильованої води. Потім до нього додавали одержаний розчин ТЕОСу. Після чого диспергували в ультразвуковому обладнанні протягом 10 хв. (2 рази по 5 хв.). Далі сушили в сушильній шафі при 80 °C протягом 6 год. та проводили термообробку в атмосфері аргону протягом 2 год. при 450 °C. Одержували шар SiO2 до 0,2 г на 1 г поверхні магнетиту. Модифікування поверхні магнетиту н-бутилортотитанатом проводили шляхом реакції гідролізу н-бутилортотитанату та наступної конденсації продуктів гідролізу з утворенням полімерної сітки Ті-О-Ті. Змішували до розчинення Ті(ОВu)4 з бутанолом. Магнетит зволожували 5-ма мл дистильованої води. Потім суміш приливали до зволоженого магнетиту при ретельному перемішуванні. Додавали 15 мл бутанолу та диспергували в ультразвуковому диспергаторі УЗДН протягом 10 хвилин (2 рази по 5 хв.). Далі сушили отримані розчини у сушильній шафі і за температури 105 °C. 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. Якщо вміст компоненті в нижче меж, які нами заявляються, задача не вирішується, тому що адсорбція зменшується із-за недостатньої кількості функціональних груп модифікатора (див. приклад 4 таблиці). Приклад 5. Робили так, як описано у прикладі 1. Вміст компонентів вище меж, які нами заявляються, не доречно, тому що при промиванні модифікатор відмивається задача не вирішується (див. приклад 5 таблиці). Приклад 6- Прототип. В таблиці наведені показники для прототипу який має наступний вміст компонентів у мас. %: магнетит 30-40 модифікуючий агент 60-70 Таким чином, наявність модифікуючих агентів таких як тетраетоксисилан або нбутилортотитанат дозволяє поліпшити медикобіологічні властивості магнітокерованого сорбенту за рахунок розширення асортименту модифікаторів та дозволяє сорбувати комплекси цитостатиків, зокрема цис-дихлордіамінплатин або доксирубіцин, не погіршуючи його адсорбційну ємність, магнітні властивості та біосумісність. 3 UA 94728 U Таблиця Вміст магнітокерованого сорбенту для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків та його характеристики №№ прикладу Вміст сорбенту магнетит 1. 2. 3. 4. 5. 6. - аналог 25 20 30 12 50 30-40 магнітокерованого Модифікуючий агент 75 70 80 65 85 60-70 Адсорбційна ємність, А, мг/г 83 84.5 83 10,72 25,87 83-84 Ступінь вилучення % Намагніченість R, насичення Ms, кΑ/м 87,0 87,0 87,0 41,3 36,0 90,0 10,2 10,5 10,4 8,8 16,8 10,2-10,5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Магнітокерований сорбент для очищення біологічних рідин від комплексів цитостатиків, що містить магнетит та модифікуючий агент, який відрізняється тим, що як модифікуючий агент беруть або тетраетоксисилан, або н-бутилортотитанат при наступному співвідношенні компонентів, в мас. %: магнетит 20-30 модифікуючий агент 70-80. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 4