Область техники

Изобретение относится к детоксикации пищеварительного тракта позвоночных при острых и хронических отравлениях, вызванных лекарственными и наркотическими средствами, микотоксинами, полициклическими ароматическими углеводородами (далее «ПАУ») и стойкими органическими загрязнителями (далее «СОЗ»), такими как хлорорганические пестициды, полигалоидированные дибензодиоксины, дибензофураны, бифенилы и другие опасные токсиканты.

Предшествующий уровень техники

В последние годы все шире используются для детоксикации пищеварительного тракта позвоночных (человека и животных) энтеросорбенты, такие как «Полисорб» - силикагель (Вестник ЗОЖ N2 4, 2005 г), «Смекта» - алюмосиликат фирмы Beaufour Ipsen Pharma, Франция; продукты серии «Микофикс» - алюмосиликат, цеолит, биологические добавки фирмы Biomin Holding GmbH, Австрия; «Микосорб» - модифицированный глюкоманнан из стенок дрожжевых клеток фирмы Alltech Inc., США; «Сорбитокс» - композиция из алюмосиликатов и компонентов дрожжевой стенки фирмы ООО «Лаллеманд», Российская Федерация; «Энтеросгель» (патент РФ Ν ^« 2293744, кл.С08О 77/16, опубл. 20.02.2007 г.).

Данные препараты обладают высокой гидрофильностью и, следовательно, низкой сорбционной емкостью по отношению к гидрофобным веществам, обладающим высоким коэффициентом распределения в системе «Октанол-Вода», обозначаемым logP _0W или K _ow (R.Collander, Acta Chimica Scandinavica (1951) 5, 774-780). В то время как многие наркотические и лекарственные препараты, а также подавляющее большинство ПАУ, СОЗ и микотоксинов относятся к соединениям с весьма высокой гидрофобностью, т.е. с высоким значением коэффициента распределения в системе октанол/вода logP _ow = 3 - 8.

Более подходящими сорбентами в данной ситуации представляются гидрофобные сорбенты, способные эффективно удерживать на своей поверхности подобные соединения. Причем, в отличие от различных марок активированных углей, применяемых в качестве энтеросорбентов, гидрофобные сорбенты на основе гидрофобизированных силикагелей или алюмосиликатов обладают не только поверхностной, но и «объемной» емкостью, которая обеспечивается вертикальным по отношению к поверхности расположением углеводородных заместителей.

Гидрофобизированные производные силикагеля (ксерогеля ангидрида поликремневой кислоты) с общей формулой (SiO 2)x(OH) _y R _z , много лет используются в качестве сорбентов для высокоэффективной обращенно-фазовой жидкостной хроматографии для разделения веществ различной природы (К.К. Unger. Porous Silica, its properties and use as support in column liquid chromatography. Elsevier, Amsterdam, 1979). В качестве гидрофобизирующих заместителей обычно используют алкильные остатки с количеством атомов углерода от 1 до 18 (чаще всего С ₄ , С ₈ и С] ₈ ) или фенильную группу. У таких сорбентов поверхность отличается высокой гидрофобностью, а свободные силанольные группы чаще всего экранированы и недоступны для жидкой фазы. Раскрытие изобретения

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента существующих энтеросорбентов, обладающих высокой гидрофобностью, эффективностью и доступностью приема.

Для достижения указанного технического результата предлагается детоксикант для пищеварительного тракта позвоночных на основе производных поликремниевой кислоты, выбранный из группы сорбентов для обращенно-фазовой жидкостной хроматографии, представляющий собой гидрофобизированную матрицу геля поликремневой кислоты общей аппроксимированной формулы: (H ₂ 0) _v {(SiO 2)x(OH)yR _z } _w , в которой соотношение z/y принимает значение от 79/21 до 1/99 соответственно, где:

V— количество физически сорбированной воды;

х - количество атомов кремния в структуре геля;

у— количество силанольных групп в структуре и на поверхности геля;

z — количество алифатических или ароматических заместителей;

R - углеводородный радикал, соединенный с силикатной основой через ковалентную связь Si-C, Si-O-C или Si-NX-C и представленный линейными или разветвленными алкильными или фторалкильными остатками с количеством атомов углерода от 2 до 24, содержащими от одной до 4 изолированных или сопряженных двойных связей, или циклическим заместителем с общей формулой Аг(СН ₂ ) _п -, в которой Аг— ароматический или алициклический моно- или полициклический заместитель с количеством атомов углерода от 6 до 24, при значениях п от нуля до шести и при отношении v/w от 0 до 95.

Как варианты R или Аг могут содержать один или несколько

+ функциональных заместителей: -О, -ОН, -CN, -NH ₂ , -SO ₃ H, -NR' ₃ ,

-РО ₃ Н _2, -СО ₂ Н.

Отношение v/w от 0 до 95 определяет степень гидратированности ксерогеля или. гидрогеля.

Предлагаемый детоксикант на силикатной основе указанной структурной формулы отличается от известных структур энтеросорбентов наличием R - углеводородного радикала, соединенного с силикатной основой через ковалентную связь Si-C, Si-O-C или Si-NX-C и представленного линейными или разветвленными алкильными или фторалкильными остатками с количеством атомов углерода от 2 до 24, содержащими от одной до четырех изолированных или сопряженных двойных связей, или циклическим заместителем с общей формулой Аг(СН ₂ ) _П -, в которой Аг — ароматический или . алициклический моно- или полициклический заместитель, с количеством атомов углерода от 6 до 24, при значениях п от 0 до 6, а также с функциональными заместителями. Такой детоксикант не использовался ранее для целей детоксикации позвоночных и в данном качестве не описан в научно-технической, патентной литературе, а также в медицинской документации.

В качестве детоксиканта в настоящем изобретении могут быть также использованы известные и новые гидрофобизированные производные природных или синтетических алюмосиликатов, представленных бентонитами, смектитами, монтмориллонитами, цеолитами, натрий-кальциевыми гидратированными алюмосиликатами и др. с перечисленными выше заместителями.

Для подтверждения заявленного технического результата была проведена сравнительная оценка сорбционной емкости типичного сорбента для обращенно-фазовой жидкостной хроматографии (далее «Обращенно-фазовый сорбент») «Lichrosorb RP-8» (LICHROSORB, 25.06.2009 http: //www/hplc.hu/lichrosorb.en.htm) с размером частиц 7 мкм, удельной поверхностью 300 м ² /г и диаметром пор 10 нм, который представляет собой силикагель с вышеперечисленными параметрами с ковалентно привитыми через связь Si-C октильными остатками, который содержит по данным производителя 9,5% углерода и структура которого в некотором приближении может быть описана выше приведенной формулой (SiO~2)x(OH) _y R _z , где R - октальный радикал C ₈ Hi ₇ ^" ; и сорбционной емкости сорбента по патенту RU Ν° 2293744, содержащего в своем составе метальные группы (торговое название Энтеросгель, ЗАО «Силма», Российская Федерация).

Для оценки использовали гидрофильный краситель конго красный. Оценка сорбционной емкости проводилась по методике, описанной в патенте RU > 2293744 кл.С08О77/16, опубл. 20.02.2007г. (конго красный). Из описания изобретения по патенту RU Ν° 2293744 следует, что сорбционная емкость сорбента Энтеросгель в отношении конго красного составляет 4,9 ± 0,7 мкмоль/г. По данным проведенных измерений сорбционная емкость гидрофобного сорбента «Lichrosorb RP-8» составила 1,75 ± 0,15 мкмоль/г. Для оценки сорбционной емкости сорбента «Lichrosorb RP- 8» и сорбента «Энтеросгель» в отношении гидрофобных соединений был использован нафталин (бытовой инсектицидный яд), представляющий класс простейших гидрофобных ПАУ, имеющий значение коэффициента распределения >3 (logP _ow = 3,3) и растворимость в воде на уровне 30 мг/л.

Все работы с нафталином проводили в стеклянной посуде. В 100 мл воды очищенной помещали навеску нафталина размером 5 мг. Суспензию нафталина порциями гомогенизировали в ручном гомогенизаторе Даунса вместимостью 15 мл до получения однородной взвеси нафталина в воде. Суспензию фильтровали через шприцевую насадку с фильтром с диаметром пор 0,22 мкм. Концентрацию нафталина определяли с помощью жидкостной хроматографии по методу внешнего стандарта в системе ацетонитрил : вода (65 : 35) на октадецильной колонке с детекцией при 275 нм. Концентрация нафталина в полученном фильтрате составляла 24 мкг/мл. Для удаления физически сорбированной воды образцы сорбента «LiChrosorb RP-8» и сорбента «Энтеросгель» перед опытом помещали в сушильный шкаф и выдерживали при 110°С до постоянного веса.

В соответствии с изложенной ниже методикой в три пробирки с притертыми пробками поместили по 5 мл раствора нафталина (точные навески). К раствору нафталина во вторую и третью пробирку добавили точные навески сорбента «LiChrosorb RP-8» и сорбента «Энтеросгель». Все три пробирки на 2 часа помещали во вращающее устройство планетарного типа со скоростью переворачивания 120 об/мин. Затем пробирки центрифугировали 30 минут в корзиночном роторе при 4000 об/мин. Жидкую фазу анализировали на содержание нафталина. Первый образец использовался в качестве контроля. Сорбционная емкость обращенно-фазового сорбента «LiChrosorb RP-8» в этих условиях составила 55 ± 2,5 мкмоль/г, в то время как концентрация нафталина в жидкой фазе третьей пробирки («Энтеросгель») достоверно не отличалась от контроля, т.е. в отличие от сорбента «LiChrosorb RP-8», сорбент «Энтеросгель» не способен сорбировать гидрофобные соединения типа ПАУ.

Эти данные подтверждают возможность использования обращено-фазовых сорбентов типа «LiChrosorb RP-8» для детоксикации гидрофобных токсических соединений, к которым относится большинство ПАУ, СОЗ.

Лучший вариант осуществления изобретения

Для подтверждения детоксицирующих свойств сорбента

«LiChrosorb RP-8» in vivo был проведен эксперимент с использованием самцов мышей инбредной линии C57BL/6J в возрасте трех недель со средним весом по группам от 10 до 11 г. Были отобраны 4 группы по 10 животных в каждой. Двум опытным группам вводили типичный СОЗ Arochlor 1254 (Supelco Inc., США) в подсолнечном масле per os в дозе 25 мг/кг по схеме: 5 дней + 2 дня перерыв + 5 дней. Две контрольные группы получали носитель (подсолнечное масло) в том же объеме. Вторая контрольная и вторая опытная группы с первого дня эксперимента получали гранулированный корм, содержащий 0,075 % (весовых процентов) сорбента «LiChrosorb RP-8». Первая опытная и первая контрольная группы получали обычный гранулированный корм. Всех животных по группам взвешивали каждые 5 дней.

Описание чертежей

Результаты проведенных экспериментов представлены на фиг. 1 и фиг.2.

На фиг.1 проиллюстрировано влияние СОЗ Arochlor 1254 и обращено-фазового сорбента «LiChrosorb RP-8» на вес тела мыщей в четырех группах (первая контрольная группа - кривая 1 ; вторая контрольная группа - кривая 2; первая опытная группа - кривая 3; вторая опытная группа - кривая 4), где по оси абсцисс указан период наблюдения в сутках, на оси ординат средний вес тела животных в граммах.

Кривые на фиг.1 показывают, что вес животных в обеих контрольных группах (кривые 1, 2) достоверно не различается, в то время как в опытных группах (кривые 3, 4) вес животных отличается как между группами, так и от значений в контрольных группах, особенно у первой опытной группы (кривая 3).

Известно, что Arochlor 1254 приводит к увеличению относительных размеров печени, замедляет набор веса у растущих мышей, а в больших неоднократных дозах (>100 мг/кг) приводит к падению веса, истощению и гибели животных (Safe S. Crit. Rev. Toxicol. (1984) 13(4), 319 - 395.). В то же время замедление роста тела во второй опытной группе (кривая 4) значительно меньше, чем в первой опытной группе (кривая 3), и уже ко второй половине эксперимента вес животных в этой группе достоверно не отличался от контроля (кривая 1).

На фиг.2 проиллюстрировано влияние СОЗ Arochlor 1254 и обращено-фазового сорбента «LiChrosorb RP-8» на относительный вес печени мышей, где по оси абсцисс указаны группы животных (1- первая контрольная группа; 2 - вторая контрольная группа;

3 - первая опытная группа; 4 - вторая опытная группа), по оси ординат относительный вес печени в %. За 100% принимали относительный вес печени в первой контрольной группе.

Данные на фиг.2 показывают, что достоверные различия наблюдаются только в первой опытной группе (3), в которой животные не получали никакого энтеросорбента.

Таким образом, доказано, что типичный обращенно-фазовый сорбент «LiChrosorb RP-8» эффективно сорбирует гидрофобный ПАУ (на примере нафталина), а его применение в корме в качестве детоксиканта в концентрации 0,075%) (весовых процентов) позволяет при использованных дозах типичного СОЗ (на примере Arochlor 1254) значительно снизить (практически устранить) токсические эффекты токсиканта на организм экспериментальных животных.

Применение изобретения

Детоксикант по настоящему изобретению применяют:

1) в зоотехнике и ветеринарии при откорме и/или лечении птицы, рыбы, свиней, лошадей, мелкого и крупного рогатого скота и других домашних животных путем подмешивания детоксиканта в корм в виде гидрогеля, или сухого или смоченного водой ксерогеля;

2) в медицине (per os) в виде водной суспензии сухого или гелеобразного детоксиканта, или в виде растворимых в кишечнике капсул, или сетчатой оболочки из соответствующего материала, заполненной детоксикантом в виде гидрогеля, либо сухого или смоченного водой ксерогеля; 3) в зоотехнике при подкормке диких животных, представляющих практический интерес для охотхозяйств, путем подмешивания в корм детоксиканта в виде гидрогеля, сухого порошка ксерогеля или ксерогеля, смоченного водой.