книги / Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. Ч. 1

Адсорбционный метод очистки почв от гербицидов может быть использован для нейтрализации и более сильных гербицидов, таких, например, как циклорам, боевой гербицид, разработанный в свое время в США для оснащения вооруженных сил страны. Адсорбцион­ ная способность отечественных активированных углей по пиклораму довольно высока и составляет следую­ щие величины: БАУ — 21 мг/г; АР-3-35 мг/г; КАДмолотый— 64 мг/г; АГ-5 — 107 мг/г; СКТ-5-114 мг/г.

Структурная формула пиклорама

С1 С1

Исследования процесса детоксикации почв и защи­ ты растений от действия пиклорама иллюстрирует табл. 10.37, из данных которой можно заключить, что в условиях отсутствия сорбционной защиты растений от гербицида их зеленая масса снижается до 69 % по от­ ношению к контролю. Использование порошкового препарата «Гро-Сейф» («Gro-Safe») производства фир­ мы «1С1» дает возможность несколько приблизить мас­ су растений к контрольному значению. Применение порошкового активного угля КАД-молотый спо­ собствует некоторому увеличению зеленой массы до величины 105 %, а защита растений композиционным сорбирующим материалом, разработанном в Санкт-Пе­ тербургском государственном технологическом инсти­ туте (техническом университете), в состав которого входит активный уголь и минеральные добавки различ­ ной природы и назначения, позволяет повысить данный показатель на 33 %.

Таблица 10.37

Защита культурных растений от действия пиклорама

Иследования поглощения хлорсульфурона (ХС) из водного раствора углеродными адсорбентами, полу­ ченными из карбида кальция, показало, что в этом слу­ чае наблюдается каталитическое действие данного сор­ бента, способствующее разложению ХС. Конечными продуктами данного процесса являются 2-амино-4-ме- тил-6-метокси-1,3,5-триазин (С5Т) и 1-сульфонилами- но-2-хлорбензол (C6S). При исходном содержании ХС в водном растворе 3 • 1(С* моль/л смыв ХС с адсорбента не превышает 5,6 %, в то время как содержание C6S и С5Т составляет, соответственно, 78,0 и 16,4 %. Таким образом, в этом случае проявляется каталитический эффект, который обусловлен действием зольной ми­ неральной составляющей активного угля из карбида кальция.

Введение в состав активного угля растворимой ми­ неральной составляющей, включающей микроэлемен­ ты, такие как Мп, Си, Со и др., дает возможность про­ лонгирование дозировать их в почву, обусловливая оп­ тимальный режим усвоения микроэлементов культур­ ными растениями. Активный уголь такого состава вы­ полняет как функцию поглотителя гербицидов (с воз­ можным каталитическим ускорением процесса их де­ струкции), так и функцию носителя каталитических

добавок, способствующих деструкции гербицидов и но­ сителя микроэлементов, дозирующихся в почву. При до­ зе сельскохозяйственного гербицида 0,5-3,0 кг/га внесе­ ние в почву композиционного сорбирующего материала на основе активного угля в количестве 50-200 кг/га приводит к повышению массы плодов до 30 %.

Пролонгированное введение микроэлементов в при­ корневую систему приводит к увеличению числа зерен в метелке риса на 5-10 %, количества стеблей на еди­ ницу площади — на 2-3 %, массы зерна — на 5-23 % и, как следствие, ведет к повышению урожая на 14—42 %.

При совместном использовании гербицидов и ад­ сорбентов наблюдается повышение в культурных рас­ тениях хлорофилла на 2-9 %, каротина на 3-15 %, ас­ корбиновой кислоты на 30-60 %, азотистых веществ на 3-39 %, сахаров на 20-50 %.

Наряду с этим внесение одновременно с гербицида­ ми протектанта повышает содержание микроорганиз­ мов почвы в 1,5-2,5 раза.

Известно, что некоторые гербициды имеют высокую летучесть, вследствие чего испаряются из почвы не отрабатывая полностью свой ресурс. С целью снижения его потерь в качестве носителя гербицидов используют другой адсорбент — природный цеолит — клиноптилолит как хранилище веществ, пролонгирование выде­ ляющихся в почву. В частности, в чайной промышлен­ ности для химической прополки используется эрадикан (АД-дипропил-5-этилтиокарбамат). При начальной дозе эрадикана С0 = 7 л/га его содержание в почве без применения клиноптилолита резко снижается во вре­ мени (рис. 10.38, 10.39). Использование адсорбента ве­ дет к менее значительному уменьшению содержания гербицида в почве и, как следствие, — менее значи­ тельному ослаблению воздействия гербицида на сор­ ные растения. При этом количество сорных растений на единицу посевной площади для случая использования эрадикана в виде эмульсии составляет минимальную величину в первые дни экспозиции и сравнивается с аналогичным показателем для метода с применением гербицида на носителе к 42 дню. По истечении 100 дней с введения гербицида в почву количество сорных растений достигает 60 % от контрольного значения, в то время как в опыте с использованием клиноптилолита в качестве носителя к этому времени количество сорня­ ков составляет 20 % от контроля. Наряду с этим, в те­ чение всего периода контроля наблюдается (рис. 10.40) значительное (практически в 2 раза) превышение со­ держания эрадикана в чайных листьях для опыта с применением эмульсии гербицида по сравнению с ме­ тодикой, связанной с использованием адсорбентаносителя.

Аналогичная картина наблюдается и для других случаев применения пористых носителей гербицидов, обусловливающих дозированное их выделение в почву, что, в конечном итоге, приводит к повышению урожая и снижению количества гербицидов в листьях и плодах (табл. 10.38).

“э м у л ь с и я

Ин а н о с и т е л и

Рис. 10.38. Влияние клиноптилолита на динамику изменения содержания эрадикана в почве

— ■— на носители

Рис. 1039. Влияние клиноптилолита на динамику изменения содержания эрадикана в чайных листьях

эмульсия на носители

Рис. 10.40. Влияние клиноптилолита на динамику изменения количества сорняков на делянке

Таблица 10.38

Влияние метода внесения гербицидов на урожайность кукурузы

10.4.4.2.Разложение высокотоксичных компонентов

впочвах

В ряде случаев в почву вследствие аварий или по другим причинам попадают высокотоксичные органи­ ческие соединения. Наряду с гербицидами в их число могут войти другие соединения, например горючие компоненты ракетных топлив, в частности, несиммет­ ричный диметилгидразин — (CH3)2NNH2 (НДМГ). Для его разложения могут использоваться различные мето­ ды, например термический (огневой), химический, сорбционный, каталитический (табл. 10.39).

Анализ табл. 10.39 показывает, что использование термических и химических методов приводит к недос­ таточно полному разложению токсичного соединения, значительная часть которого выделяется в парообраз­ ном виде в атмосферу. Наряду с этим, данные методы ведут к разрушению почвенной экосистемы, а метод химической обработки также приводит к образованию высокотоксичных соединений, количество которых достигает 8-15 % от начальной массы НДМГ. Исполь­ зование сорбционного и сорбционно-каталитического методов свободно от этих негативных сторон. Неразложившийся НДМГ, находящийся в порах адсорбентов, постепенно разлагается или дозируется в почву в тече­ ние длительного времени, не причиняя значительного вреда. Образовавшиеся же в процессе каталитической

деструкции соединения в количестве до 65 % от на­ чальной массы НДМГ характеризуются низкой токсич­ ностью, не оказывают значительную химическую на­ грузку на почвенную экосистему.

Промышленностью страны выпускаются следую­ щие марки активных углей для очистки почв: ОПАТУ, Агросорб-1, Агросорб-1Г. Данные угли:

-эффективны на почвах, угнетенных остатками пес­ тицидов, позволяют получать экологически чистую продукцию растениеводства, восстанавливать плодоро­ дие почв и повышать урожайность;

-дают положительные результаты при решении за­ дач нейтрализации передозировки пестицидов и ликви­ дации аварийных разливов пестицидных препаратов в местах заправки сельхозтехники, около мест хранения

Ит. д.;

-могут применяться для рекультивации почв в рай­ онах полигонов, различных гражданских и военных баз, мест хранения горюче-смазочных материалов и т. д.

Углесорбционная детоксикация — наиболее надеж­ ный, универсальный и эффективный прием восстанов­ ления плодородия почв, загрязненных остатками пести­ цидов. При этом содержащийся в почвенном растворе токсикант переводится в недоступное для растений сорбированное состояние, благодаря внесению в почву активного угля с определенными свойствами. Доза ак­ тивного угля колеблется от 50 до 500 кг/га.

Основными приемами использования Агросорба-1Г

иОПАТУ являются: внесение в семенную борозду од­ новременно с высевом семян сельскохозяйственных культур и поверхностное нанесение с последующей заделкой на глубину 3-20 см. Агросорб-1 применяют в виде водной суспензии 1 : (10-15) путем поверхностно­ го нанесения или обработки ею корневой системы рас­ садных культур.

Параметры пористой структуры данных углей при­ ведены в табл. 10.40 и 10.41.

Таблица 10.39

Сохраняется

Не требуется

Не образуются

Формальдегид, диметиламин, аммиак

Таблица 10.41

Удельная геометрическая поверхность микропор

10.4.5. Применение адсорбентов в медицине

Возможность извлечения, в том числе селективного, различных соединений из водных сред обусловила применение адсорбционных методов в медицине. Ад­ сорбенты широко используются в процессах гемосорб­ ции, энтеросорбции, ликворосорбции, плазмосорбции, в качестве аппликационных материалов и т. п.

10.4.5.1. Гемосорбция

Применительно к задачам гемосорбции активные угли используются в основном как неспецифические сорбенты. При этом в ряде случаев именно неспецифичность действия определила их успех в качестве ге­ мосорбентов.

Нормальная жизнедеятельность организма может нарушаться при избытке в крови самых разнообразных продуктов обмена: азотистых и других шлаков (креати­ нин, мочевая кислота, гуанидиновые основания, поли­ амины, фенол, индол, меркаптаны и др.), нейромедиа­ торов (адреналин, норадреналин, серотонин, ацетилхолин), аминокислот, полипептидов средней молеку­ лярной массы, включая полипептидные гормоны, три­ глицериды, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, кетокислоты, сахара и продукты их метабо­ лизма, компоненты желчи и др. Сорбционное удаление избытка этих веществ из крови больных в большинстве случаев ведет к улучшению их состояния, а иногда и к полному выздоровлению.

Обширен и перечень ядовитых и лекарственных ве­ ществ, удаление которых из крови углями бывает необ­ ходимым для излечения. Это — соли тяжелых метал­ лов, алкалоиды, опиаты, гипнотики, антидепрессанты, анальгетики, антибиотики, хлорированные углеводоро­ ды, фосфорорганические инсектициды, гербициды и многие другие. В условиях конкурентной сорбции (на фоне большого количества других присутствующих в крови веществ) углем поглощаются прежде всего ком­

поненты, накопившиеся в повышенных количествах (обычно — посторонние).

Перечень заболеваний, лечение которых возможно методом гемосорбции, обширен. К ним относятся: ме­ ханическая желтуха, первичный билиарный цирроз пе­ чени, лортальный цирроз печени, псориаз, алкогольный делирий, семейная гиперхолестеринемия, ишемическая болезнь сердца, острый панкреатит, перитонит, шизоф­ рения, диффузный нейродермит, системная красная волчанка, атеросклероз нижних конечностей, бронхи­ альная астма и прочие.

В качестве основных сорбентов для этих целей ис­ пользуются активированные угли марок АР-3, СКТ-6А, ИГИ, СКН и др.

Наряду с этим, в качестве гемосорбентов для ряда случаев рекомендуется использование селективных гемосорбентов. К ним относятся ионообменные смолы, сорбенты на основе силикагеля, пористые силикаты металлов и др.

С помощью подобных селективных сорбентов воз­ можно, например, успешное удаление фенола из крови применением высокосовместимого с кровью анионита АН-221, синтезированного на основе тромбогенного макропористого сополимера стирола с дивинилбензолом. При этом слабоосновные этилендиаминовые груп­ пы, обладая высокой гидратируемостью, повышают гидрофильность полимерной матрицы. Это в свою оче­ редь позволяет избежать денатурации белковых факто­ ров свертывания и адгезии тромбоцитов — явления, характерного для развитой полимерной поверхности. Практически важным является отсутствие влияния ге­ моперфузии на уровень свободного гепарина в крови животных, что позволяет свести к минимуму количест­ во вводимого антикоагулянта. Необходимо отметить, что гемосорб А-12, полученный на базе слабоосновного анионита АН-221, не дает отрицательных физиологиче­ ских реакций.

Извлечение билирубина из крови возможно приме­ нением как селективных, так и неселективных сорбен­ тов. В табл. 10.42 анализируется механизм извлечения билирубина неселективными углеродными адсорбента­ ми и полимерными гемосорбентами путем сопоставле­ ния результатов расчета мольного соотношения альбумин/билирубин в исходной плазме крови и в фазе сор­ бента после часовой перфузии плазмы через колонку. Из полученных данных видно, что на активных углях

непрямой билирубин сорбируется преимущественно в виде комплекса с альбумином. При этом наибольшей селективностью характеризуется гемокарбосорбент ГС-01, наименьшей — СУГС и АР-3. Однако неспеци­ фические взаимодействия, ответственные за связывание токсичных веществ развитой поверхностью активных углей, не обеспечивают заметного расщепления ком­ плекса билирубина с белком. Так, на ГС-01 удается достичь 4-кратного, а на СУГС только 1,5-кратного обогащения билирубином по сравнению с альбумином (коэффициент уо, численно равный отношению Уплазмы / Усорбента)- Другая картина характерна для синтетических гемосорбентов, полученных на основе сильноосновно­ го макропористого анионита AM. В этом случае уда­ ется повысить концентрирующую способность по сравнению с альбумином примерно в 20 раз. Важно отметить, что гемосорбент МХТИ-2А, синтезирован­ ный на базе анионита AM с альбуминовым покрыти­ ем, показывает меньшую способность к расщеплению комплекса билирубина с альбумином по сравнению с анионитом AM, модифицированным полимерным по­ крытием (гемосорб А-1-1).

Очевидно, путь выведения белково-связанных ток­ сичных веществ в виде комплекса нецелесообразен, так как не позволяет обеспечить достаточной емкости сор­ бента и ведет к нефизиологичным потерям необходи­ мого для организма белка. Применение селективных сорбентов на базе полимерных анионитов, позволяет резко снизить количество выводимого сорбентом аль­ бумина и повысить удельную емкость сорбента по би­ лирубину за счет реализации оптимального механизма его сорбции с расщеплением белкового комплекса.

Коррекция содержания ионов калия в крови воз­ можна только с использованием ионообменных мате­ риалов. Нарушение калиевого баланса вызывает тяже­ лые последствия. Увеличение содержания калия в плаз­

ме до 7-8 ммоль/л приводит к повышению сухожиль­ ных рефлексов, мышечной возбудимости, отмечаются характерные электрокардиологические признаки, на­ рушение атриовентрикулярной проводимости вплоть до полной блокады, мерцание желудочков и остановка сердца. Проведенные исследования возможности при­ менения слабоионизируемых ионитов в гемосовмести­ мом исполнении показали, что при этом наблюдается снижение содержания калия в крови с практическим отсутствием изменения концентрации кальция в крови (2,25 ммоль/л до гемосорбции и 2,22 ммоль/л после 45минутной ионообменной гемосорбции).

Аналогичным образом, только применение ионо­ обменных материалов дает возможность снизить со­ держание ионов аммония в крови, образующегося вследствие дезаминирования аминокислот, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Сравнительный ана­ лиз применения для извлечения ионов аммония из крови показал, что из исследованного спектра ионо­ обменных смол и неорганических силикатных и цирконийсиликатных материалов следует рекомендовать применение цирконий алюмосиликата С-36, имеюще­ го оптимальное сочетание высокой равновесной емко­ сти и достаточной проницаемости для иона аммония. Одной из возможных областей его применения, кроме прямой гемоперфузии, может быть система регенера­ ции диализата в аппарате «Искусственная почка», включающем ферментативный реактор для разложе­ ния мочевины.

Как показали эксперименты, колонка, содержащая 100 мл цирконийалюмосиликата, способна вывести из диализата 32 ммоль аммония (рис. 10.41), при этом ве­ личина удельной обменной емкости по этому соедине­ нию составляет 0,26 ммоль на 1 г сорбента.

Однако для большинства патологических процессов известен лишь ориентировочный набор веществ, с по­

явлением или повышением концентрации которых свя­ зывают те или иные проявления заболевания. Неспеци­ фические сорбенты, такие, как активные угли, с широ­ ким спектром действия в ряде случаев более выгодны, чем селективные. Естественно, что наряду с вредными для организма веществами, концентрации которых не­ обходимо снизить, при проведении процедуры гемо­ сорбции могут извлекаться и необходимые полезные компоненты (гормоны, питательные вещества и др.). Однако здесь на помощь приходят эволюционно обу­ словленные системы самого организма, которые следят за уровнем многих соединений (например, глюкозы, некоторых аминокислот, витаминов, гормонов). Клини­ ческий опыт свидетельствует о том, что потери нор­ мальных биохимических компонентов, крови при гемо­ сорбции сравнительно легко компенсируются самим организмом. За содержанием образующихся метабо­ литов и особенно веществ, попавших извне, такого контроля со стороны организма нет, и их извлечение необратимо, что и обусловливает эффективность сорбционной терапии. Если в процессе сорбционной детоксикации возникают нежелательные сдвиги гор­ монального, аминокислотного, липидного или угле­ водного баланса, то всегда возможна коррекция введе­ нием соответствующих медикаментов или с помощью специальной диеты.

В последние годы создано множество различных устройств и аппаратов для гемосорбции - от простых, работающих за счет перепада артерио-венозного давле­ ния, до полуавтоматизированных и полностью автома­ тизированных с включением в конструкцию датчиков, ЭВМ и запоминающих устройств. Используются также портативные аппараты для гемосорбции, которыми можно пользоваться для оказания экстренной помощи, в том числе и в домашних условиях. Принципиальная

схема устройств для проведения гемосорбции дана на рис. 10.42.

10.4.5.2. Энтеросорбция

Энтеросорбция — метод, основанный на связыва­ нии и выведении из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с лечебной или профилактической целью эндо­ генных и экзогенных веществ, надмолекулярных струк­ тур и клеток. Энтеросорбция используется в медицине для лечения острых и хронических заболеваний, сопро­ вождающихся токсикозами, нарушениями пищеваре­ ния, иммунного статуса, метаболизма липидов, желч­ ных кислот и других видов обмена. С каждым годом показания для энтеросорбции расширяются, энтераль­ ное использование сорбентов позволяет исключить или снизить интенсивность медикаментозной терапии, в том числе и антибиотикотерапии, гормонотерапии, де­ сенсибилизирующего лечения. У больных, находящих­ ся в критическом состоянии, на фоне токсикозов при­ менение энтеросорбентов дает возможность уменьшить число гемосорбций, гемоили перитонеальных диали­ зов или усилить эффективность этих методов детокси­ кации. Основная информация по применению энтеро­ сорбентов в медицине, влиянию на клинические проявления и лабораторные показатели приведена в табл. 10.43.

Энтеросорбенты — лечебные препараты различной структуры, осуществляющие связывание экзо- и эндо­ генных веществ в ЖКТ путем адсорбции, абсорбции, ионообмена, комплексообразования.

В основу классификации современных энтеросор­ бентов положено несколько принципов: форма, струк­ тура, природа материала, вид взаимодействия между сорбирующим материалом (сорбентом) и связанным веществом (сорбатом).

Энтеросорбенты, суточная дозировка

Полифепан (0,5— 1 г/кг), холистирамин

СКН (40 -90 мл), полифепан (1 г/кг)

СКН в сочетании с аппликацией аффинными сор­ бентами

ИГИ, СКН, АУВ, полифепан (0,5 г/кг), специ­

фические сорбен­ ты

СКН (45 мл), по­ лифепан (0,5- 1 г/к)г

СКН (90-100), полифепан (3080 г)

Продолжи­

тельность курса, дни

7-14

8-14

8-10

10-14 (2-4 курса)

10-17

5-10

Патологическое

состояние

Осложнения язвен­ ной болезни желудка, болезнь оперирован­ ного желудка

Почечная недоста­ точность

Различные острые инфекционные забо­ левания

Неспецифический язвенный колит

Экзотоксикозы (сви­ нец, алкоголь, меди­ каменты, соли тяже­ лых металлов и др.)

Классификация энтеросорбентов

Энтеросорбенты подразделяются:

I.По лекарственной форме и физическим свойствам на:

-гранулы (СКИП, АДБ, СКТ-6АВЧ и др.);

-порошок (энтеросорб, хитин, холестирамин, као­ лин, карболен и др.);

-таблетки (карболен, АУВ «Днепр», гастросорб, лечебный лигнин);

-пасты, гели, взвеси, коллоиды (энтеродез, поли- фепан-паста, алмагель);

-волокна (ваулен — экспериментальные образ­

цы);

-инкапсулированные материалы;

-пищевые добавки (пектины, микрокристалличе­ ская целлюлоза, хитин, хитозан и др.).

II. По химической структуре:

-активированные угли (СКН, СКС, СКАН, ФАС, СКТ, АДБ, ИГИ, ФТД; активированные углеродные волокна — АУВ, АУТ, актилен, ваулен и др.);

-силикагели (КСК, КСС, КСМ, СУМС-1 и др.);

-цеолиты;

-алюмогель;

-алюмосиликаты;

-осидные и другие неорганические сорбенты;

-пищевые волокна;

-органоминеральные и композиционные сор­

бенты.

III. По механизму сорбции:

-адсорбенты;

-абсорбенты;

-ионообменные материалы;

-сорбенты с сочетанными механизмами взаимо­ действия;

- сорбенты, обладающие каталитическими свойст­ вами.

IV. По селективности:

-селективные монофункциональные;

-селективные би- и полифункциональные;

-неселективные.

Разделение энтеросорбентов по лекарственной фор­ ме имеет существенное значение для медицинской практики, так как с этим связаны удобство применения препаратов и выбор сорбента для лечения больных с конкретными заболеваниями. В идеальных условиях должны выпускаться все лекарственные формы. Одним из них можно отдавать предпочтение при длительном применении (пищевые добавки, гели, коллоиды и др.), когда курс лечения занимает месяцы и годы, другие целесообразнее назначать в экстремальных ситуациях для быстрого связывания ксенобиотиков в желудке (порошки, мелкие гранулы), третьи имеют преимуще­ ства при хранении и транспортировке (таблетки), чет­ вертые приемлемы для лечения язвенных процессов в желудке и кишечнике (пасты, гели к др.).

Структура и поверхность сорбентов определяют их физико-химические свойства, механизмы взаимодейст­ вия с веществами, создание специальных по назначе­ нию препаратов.

Механизмы сорбции определяют селективность или неселективность сорбции тех или иных веществ. В на­ стоящее время чаще используются неселективные эн­ теросорбенты, поскольку большой диапазон активности делает их полифункциональными. Вместе с тем такие препараты удаляют из химуса часть полезных веществ и могут приводить к осложнениям, особенно при дли­ тельном применении.

Перспективным направлением является создание се­ лективных моноили полифункциональных энтеросор­ бентов, извлекающих из химуса и стимулирующих транс­ порт в просвет конкретных метаболитов или токсинов.

Современные энтеросорбенты должны соответство­ вать следующим критериям:

1) нетоксичность; препараты в процессе прохожде­ ния по ЖКТ не должны разрушаться до компонентов, которые при всасывании способны оказывать прямое или опосредованное действие на органы и системы;

2) нетравматичность для слизистых оболочек; долж­ ны быть устранены механические, химические и другие виды неблагоприятного взаимодействия со слизистой оболочкой полости рта, пищевода, желудка и кишечни­ ка, приводящие к повреждению органов;

3) хорошая эвакуация из кишечника и отсутствие обратных эффектов — усиления процессов, вызываю­ щих диспепсические нарушения;

4) высокая сорбционная емкость по отношению к удаляемым компонентам химуса; для неселективных

сорбентов должна быть сведена к минимуму возмож­ ность потери полезных компонентов;

5) отсутствие десорбции веществ в процессе эвакуа­ ции и изменения pH-среды, способной привести к не­ благоприятным проявлениям;

6) удобная фармацевтическая форма препарата, по­ зволяющая его применение в течение длительного вре­ мени, отсутствие отрицательных органолептических свойств сорбента;

7) благоприятное влияние или отсутствие воздейст­ вия на процессы секреции и биоценоз микрофлоры ЖКТ.

Медицинские активные угли в стране выпускаются следующих марок: ФАС, ФАС-Э, МеКС, АДБ.

Энтеросорбенты (ФАС-Э и МеКС) — лечебные пре­ параты, способные связывать экзо- и эндогенные вредные вещества путем адсорбции из желудочнокишечного тракта при приеме во внутрь.

Активные угли этого типа используют в следующих случаях:

-пищевые токсикоинфекции;

-острые отравления психотропными препаратами;

-алкогольный абстинентный синдром;

-бронхиальная астма и рецидивирующие аллергозы;

-хронические дерматозы.

Энтеросорбенты выпускаются в различных упаков­ ках объемом от 20 до 500 см3.

Гемосорбенты — препараты, способные удалять из организма токсичные вещества путем очистки крови, плазмы, лимфы.

Гемосорбцию проводят методом пропускания био­ логических жидкостей через гемосорбционную колонку объемом 300-500 мл, заполненную соответствующим гемосорбентом.

Особо следует выделить активный уголь СКТ-6 марки А, который используется в соответствующих медицинских учреждениях как для получения гемосор­ бента, так и энтеросорбента (таблетки и пасты).

Параметры пористой структуры углей этого типа приведены в табл. 10.44 и 10.45.

Таблица 10.44

Удельная геометрическая поверхность микропор

Таблица 10.45

10.4.5.3. Аппликационные материалы

Аппликационное использование адсорбента, т. е. пря­ мое наложение сорбента на раны, язвы, кожные пораже­ ния, имеет своим истоком еще рекомендации Гиппократа и других врачей древности. В настоящее время для этого используют углесорбционные повязки (апплика­ ции), активным началом в которых являются зерненные сорбенты, ткани, волокна, нити, углеродный войлок. По­ вязки готовят таким образом, чтобы ими можно было покрыть раны любой формы. Они не должны также об­ ладать токсическим, аллергенным и местно-раздра­ жающим действием. При наложении повязок наблюда­ ется адсорбционное удаление токсинов, обеззаражива­ ние, всасывание выделяющейся раневой жидкости и др. Аппликационная терапия, использующая различные ви­ ды углесорбционных повязок, оказалась весьма эффек­ тивной при лечении раневых инфекций, ожоговых бо­ лезней, кожных заболеваний. Подобные эластичные материалы разработаны и производятся «ЭХМЗ», г. Электросталь Московской обл. В странах СНГ такие материалы выпускает опытный завод Института общей и неорганической химии НАН Украины.

Описаны также положительные результаты исполь­ зования аппликационной терапии в лечении остеомие­ лита, в результате которого уменьшается локальная концентрация бактериальных эндотоксинов. Угольные аппликации применяются также при лечении воспали­ тельных заболеваний слизистой оболочки полости рта и в других случаях.

Наряду с аппликационными материалами, в которых в качестве адсорбционной составляющей применяются углеродные адсорбенты, разработаны различные ком­ позиционные материалы на основе неорганических ад­ сорбентов. Данные лечебные медицинские накладки предназначены для лечения гнойных ран путем интен­ сивного поглощения образующегося экссудата, подав­ ления действия токсинов и выделения в раневую об­ ласть лекарственного препарата. В состав одного из таких композиционных материалов, разработанного в Санкт-Петербургском государственном технологиче­ ском институте (техническом университете) совместно с МОЛГМИ (Московский государственный медицин­ ский институт им. И.И. Пирогова), входит полимер — супервлагопоглотитель, неорганический адсорбент и лекарственный препарат. Сущность процесса заключа­ ется в следующем. Полимерный материал, обладающий высокой абсорбционной способностью по капельно­ жидкой влаге, обеспечивает поглощение водянистых выделений из раны. При этом гидрофильный адсорбент с нанесенным на активную поверхность лекарственным препаратом, также подвергается воздействию влаги и поглощает ее, пролонгирование выделяя в раневую, гнойную область заданное лекарство. Таким образом композиционный материал обеспечивает обезвожива­ ние и сушку раны, а также подавление характерной для нее токсичной микрофлоры. Используемые в компози­ ционном материале компоненты имеют разрешение для

применения в качестве аппликационных материалов в медицине. Влагоемкость композиционного материала по капельно-жидкой влаге составляет (1 + 10) х 1000 %, удельная поверхность варьируется в пределах 80250 м2/г, сорбционная емкость по красителю — 80120 мг/г. Клинические испытания на кроликах на базе МОЛГМИ показали ускорение процесса заживления ран у 70 % животных.

10.4.6. Эластичные адсорбенты

В промышленном масштабе в нашей стране выпус­ каются следующие марки эластичных активных углей: ТСА, ТСА-1, АМТ, АУТ-М, АУЛ, КУТ-1, КУТ-2, ААУТ, КНМ, АНМ, АУТ-К-2, АУТ-Д.

Эластичные адсорбенты — наиболее перспективные современные материалы технического назначения. Их характеризуют:

-высокая эластичность;

-механическая вибро- и ударопрочность;

-устойчивость к воздействию агрессивных сред;

-термическая и радиационная стойкость;

-стойкость к тепловым ударам;

-регулируемая электрическая проводимость;

-развитая пористая структура.

Волокнистая структура позволяет создавать адсор­ бенты в виде лент, тканей, нитей, волокон, нетканых материалов, что открывает неограниченные возможно­ сти аппаратурного оформления процессов.

Большие перспективы использования углеродных волокнистых материалов открываются в случае прида­ ния им дополнительных хемосорбционных и каталити­ ческих свойств. На основе эластичных сорбентов воз­ можно создание комбинированной шихты с определен­ ной последовательностью и чередованием слоев, наилучшим образом отвечающей каждому конкретному случаю использования.

Многообразие физико-механических и адсорбцион­ ных свойств эластичных адсорбентов обусловило их широкое применение:

-для снаряжения воздухоочистительных фильтров, поглотителей в противогазах, респираторах;

-для очистки питьевой и технической воды;

-для извлечения благородных, цветных и редких металлов из низкоконцентрированных технологических растворов гальванических и металлургических произ­ водств;

-для создания и поддержания вакуума;

-в медицинской практике.

Широкий диапазон использования эластичных ад­ сорбентов обусловлен высокими кинетическими харак­ теристиками и максимальной степенью использования статической активности адсорбента в динамических условиях. При этом высота слоя адсорбента в несколь­ ко раз меньше слоя зернистого сорбента, обеспечи­ вающего аналогичный эффект адсорбционной очистки.

Параметры пористой структуры этого типа сорбен­ тов приведены в табл. 10.46 и 10.47.