Сотрудники лаборатории химии силикатных сорбентов ИХС РАН (входит в состав НИЦ "Курчатовский институт") получили новые медицинские синтетические алюмосиликатные сорбенты и выявили их высокую эффективность при очищении организма от токсинов. Результаты опубликованы в журнале Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects.
Алюмосиликатные сорбенты способны поглощать бактерии, вирусы, токсины из крови человека и таким образом защищать организм от сепсиса и различных воспалений. Природные алюмосиликаты содержат потенциально опасные для организма примеси, поэтому их использование в медицине ограничено. Ранее ученые лаборатории синтезировали аналоги алюмосиликатных сорбентов, похожих по структуре на природный минерал монтмориллонит, с губчатой морфологией. Искусственный сорбент обладает заданным комплексом свойств: определенным фазовым и химическим составом, пористо-текстурными характеристиками, размерами частиц и морфологией. Исследователи установили, что синтетические монтмориллониты нетоксичны и не разрушают клетки крови, а значит, могут применяться в медицине.
Для разработки новых эффективных медицинских гемосорбентов, способных "вылавливать" из крови опасные токсины, ученые изучили сорбционную способность синтетического монтмориллонита различного состава по отношению к белковым молекулам: окситоцину, альбумину и иммуноглобулину. У этих молекул различная молекулярная масса и степень ионогенности, они выступали в качестве моделей вирусов и токсичных веществ разной природы.
Эксперимент показал, что новый синтетический монтмориллонит может поглощать в 2–4 раза больше токсинов, чем природные сорбенты. Кроме того, материал полностью безопасен для организма.
"Синтетическим путем мы можем получить монтмориллониты различного химического состава, не встречающиеся в природе. В ходе экспериментов мы постепенно замещали атомы магния, который присутствует в составе этих материалов, на алюминий. Мы определили, что в зависимости от химического состава, а именно от степени замещения магния алюминием, увеличивается адсорбционная емкость материала. Ранее мы выяснили, что химический состав также сильно влияет и на биологическую активность материала. В результате мы можем подобрать оптимальный состав сорбента, который будет обладать наибольшей сорбционной емкостью и наименьшей токсичностью. В конечном счете это возможность получать направленным синтезом сорбент, который будет обладать наилучшим комплексом свойств", — сообщила Ольга Голубева, заведующая лабораторией химии силикатных сорбентов ИХС РАН.
В настоящее время в российских медицинских учреждениях используют в основном импортные гемосорбенты. Новый синтетический монтмориллонит — отечественная разработка, которая сможет заменить дорогостоящие импортные материалы на более дешевые и эффективные аналоги.
Разработка сотрудников ИХС РАН может быть использована для решения широкого круга задач медицины и аналитической химии — например, для создания хроматографических систем для экстракции белков из сложных смесей, энтеросорбентов, раневых и ожоговых покрытий.