3.4. Применение хроматографии в медицине

Биоспецифическая хроматография применяется при изучении ферментативной активности, для удаления нежелательных белковых компонентов из крови, лимфы и плазмы при клинической детоксикации, например, при лечении различных иммунологических заболеваний, для чего в кровообращение больного включается колонка со специфическим иммуносорбентом.

Наибольшее значение хроматография приобрела в клинической фармаколо­гии и фармакокинетике — для определения минимальных концентраций лекарств в биосредах организма и для исследования путей их метаболизма, что особенно важно в педиатрии и при лечении пожилых больных.

Наконец, исключительно эффективно применение хроматографии при лечении психотропными препаратами, особенно при длительном применении, когда длительный прием их вызывает изменение метаболизма в зависимости от индивидуальных особенностей пациента и требуется дифференциированный подход к больному.

В фармации и фармакологии основное направление использования хроматографии — это идентификация лекарственных веществ, количественное определение биологически активных компонентов в растительном сырье, в полупродуктах, в сложных лекарственных смесях. Хроматография служит для контроля производства лекарств, для изучения стабильности лекарственных форм, для выбора метода оценки стабильности их, а также для контроля качества препаратов

ЛЕКЦИЯ № 4

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Дисперсные системы гетерогенны и состоят из двух фаз — раздробленной дисперсной фазы с размерами частиц от 10^–7 до 10^–2 см и сплошной фазы — дисперсионной среды.

4.1. Классификация коллоидных дисперсных систем

1. По агрегатному состоянию фаз

   Дисперсная фаза	Дисперсионная среда	Условное обозначение	Название системы и примеры
   Твердая	Твердая	Т/Т	Твердые гетерогенные системы: минералы, сплавы
   	Жидкая	Т/Ж	Суспензии и золи: пульпы, взвеси, пасты, бактерии, золи металлов в воде
   	Газовая	Т/Г	Аэрозоли: пыли, дымы, порошки
   Жидкая	Твердая	Ж/Т	Капиллярные системы: жидкость в пористых телах, адсорбенты в растворах, жемчуг, опал, гели
   	Жидкая	Ж/Ж	Эмульсии: нефть, кремы, молоко
   	Газовая	Ж/Г	Аэрозоли: туманы, облака
   Газовая	Твердая	Г/Т	Пористые тела: твердые пены, адсорбенты в газах, гемостатические губки
   	Жидкая	Г/Ж	Пены: флотационные, противопожарные, мыльные
   	Газовая	Г/Г	Не являются гетерогенными системами

2. По структуре

● свободнодисперсные, в которых частицы дисперсной фазы не связаны между собой (суспензии, эмульсии, золи, аэрозоли);

● связнодисперсные, в которых одна из фаз не может перемещаться свободно. К последним системам относятся гели и студни, пены, твердые растворы (сплавы), пористые тела.

3. По дисперсности

● грубодисперсные, с размером частиц от 10^–3 до 10^–2 см и более (грубые суспензии, порошки, пены);

● микрогетерогенные, с размером частиц от 10^–5 до 10^–4 см (эмульсии, тонкие суспензии, аэрозоли);

● ультрамикрогетерогенные системы, с размером частиц от 10^–7 до 10^–6 см (золи).

4. По межфазному взаимодействию

В зависимости от интенсивности взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой различают лиофильные и лиофобные системы.

Если дисперсионной средой является вода, то соответствующие системы называются гидрофильными и гидрофобными. В гидрофильных системах дисперсная фаза хорошо взаимодействует с водой, а в гидрофобных — наоборот.

4.2. Поверхностные явления в коллоидных дисперсных системах

Большая часть процессов, происходящих на поверхности раздела фаз в дисперсных системах, относится к адсорбционным процессам: образование двойных электрических слоев, пленок из молекул ПАВ или ВМС, образование адсорбционно-сольватных оболочек.

4.2.1. Образование и строение двойного электрического слоя

Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС) на межфазной границе происходит самопроизвольно и связано с переходом ионов из одной фазы в другую.

Адсорбционный механизм. На примере избирательной адсорбции ионов на кристалле AgCl, образовавшемся при взаимодействии водных растворов AgNO₃ и KCl.

AgNO₃ + KCl   AgCl↓ + KNO₃

Пусть KCl был в избытке. Образовавшиеся кристаллы AgCl находятся в растворе, содержащем ионы K⁺, Cl^– и NO₃^–.

На поверхности кристалла AgCl по механизму химической адсорбции адсорбируются ионы Cl^–. Ионы K⁺ и NO₃^– не могут адсорбироваться, так как не способны достроить кристаллическую решетку или образовать с ионами AgCl труднорастворимые соединения (правило Фаянса––Панета).

При адсорбции ионов Cl^– генерируется отрицательный электрический заряд и возникает электротермодинамический или j-потенциал .Ионы, создающие такой потенциал, ––потенциалопределяющие.

Ионы K⁺ из раствора притягиваются к отрицательно заряженной поверхности. Эти ионы, противоположные по знаку потенциалопределяющим, –– противоионы. Адсорбция противоионов протекает по механизму физической адсорбции.

На поверхности кристалла AgCl образуется ДЭС, состоящий из плотного адсорбционного и диффузного слоев.

На границе адсорбционного и диффузного слоев возникает электрокинетический потенциал или ζ-потенциал.

В адсорбционный слой входят потенциалопределяющие ионы Cl^–, прочно хемосорбированные на поверхности кристалла, и часть противоионов K⁺, относительно прочно связанных с заряженной поверхностью.

Диффузный слой составляют ионы K⁺, расположенные на периферии ДЭС, они связаны с заряженной поверхностью менее прочно. Поскольку система в целом должна быть электронейтральна, число ионов K⁺, входящих в плотный адсорбционный и диффузный слои, равно числу потенциалопределяющих ионов Cl^–.

Другой механизм возникновения ДЭС — поверхностная диссоциация — заключается в диссоциации вещества на поверхности твердой фазы, например, кварцевого песка. Частицы диоксида кремния SiO₂ взаимодействуют с водой и образуют силанольные группы Si–OH Поверхностное соединение — поликремниевая кислота — способно к частичной диссоциации по кислотному типу:

S i–OH   Si–O^– + H⁺

И оны Si–O^– _{— потенциалопределяющие}, а ионы H⁺ —противоионы.