Плазмосорбент селективный по отношению к свободному гемоглобину и способ его получения


 


Владельцы патента RU 2509564:

Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы (RU)

Группа изобретений относится к способу получения плазмосорбента из гранулированного активированного угля, способу его получения и применения для удаления свободного гемоглобина. Способ получения плазмосорбента включает обеспыливание и отмывку до нейтральной реакции исходного активированного угля, его помещение в электролизер, содержащий электролит из водного раствора хлорида натрия в концентрации 3,42 моль/л, пиррол в концентрации от 0,14 до 0,89 моль/л и и сульфат меди с концентрацией 0,10 моль/л. Затем уголь поляризуют анодно при постоянном потенциале 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения, в результате чего на угле осаждается полипиррол совместно с ионами меди в количестве, соответствующем покрытию от 1,0 до 3,0% поверхности угля. Затем модифицированный активированный уголь промывается 0,15 моль/л раствором хлорида натрия. Способ применения плазмосорбента заключается в том, что полученный плазмосорбент помещают в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивают плазму крови, содержащую свободный гемоглобин, со скоростью 100 мл/мин. Изобретение обеспечивает удаление свободного гемоглобина посредством гемосорбции у человека за счет создания селективного плазмосорбента. 3 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для синтеза плазмосорбентов из активированных углей путем их модифицирования полипирролом и ионами двухвалентной меди для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей человека.

В работе [Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н. Гемосорбция. М.: Медицина, 1985, с.287] описан способ сорбции свободного гемоглобина активированными углями, применяемыми в клинике (АР-3, СКТ-6А, БАУ), ионообменной смолой СФН и природным сорбентом - гаптоглобином, связанным с различными носителями (активированные угли и ионит СФН).

Недостатками этого способа являются:

- сложность получения

- дороговизна гаптоглобина

- невозможность сохранения активности гаптоглобина при его связывании с поверхностью носителя

- потеря сорбционной активности гаптоглобина при стерилизации готовых сорбентов.

Известен метод сорбции свободного гемоглобина из крови сорбентами [Sugiyama М., Nagatsuma Y. Method for absorbing free hemoglobin from blood // US Patent 4952322. 1990], имеющими на поверхности фенильные или фенольные группы. На твердый нерастворимый пористый носитель (пористое стекло, силикагель) иммобилизовали различные соединения, которые могут селективно связывать свободный гемоглобин (тирозин, фенилаланин, аминофенол, адреналин, норадреналин, гидрокситирамин). В зависимости от типа пористого носителя и природы иммобилизованного соединения достигалась сорбция свободного гемоглобина от 40,0 до 96,0%.

Недостатками этого метода являются:

- сложность и длительность процесса иммобилизации веществ на поверхности пористых сорбентов (свыше 20 часов)

- длительность проведения процесса плазмосорбции (до двух часов), что весьма ограничивает его использование в клинической практике.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому решению является плазмосорбент и способ его получения на основе активированного угля [Гараева Гузель Рафаиловна. Электрохимическое модифицирование активированных углей для очистки плазмы крови от свободного гемоглобина. Автореф дисс на соискание уч. ст. к.х.н., М., 2012]. Недостатками этого способа являются:

1) отсутствие обеспыливания для обеспечения равномерной поляризации угля во время электрополимеризации,

2) отсутствие отмывки до нейтральной реакции для предотвращения протекания химических реакций между составными частями электролита модифицирования,

3) не выбран потенциал поляризации для модифицирования угля, что необходимо для обеспечения протекания реакции электрополимеризации пиррола на поверхности угля. В случае, если не обозначить потенциал электрода, на электроде будут протекать другие реакции (например, разряд воды с образованием кислорода), либо образуется переокисленный полипиррол. В обоих случаях активированный уголь не приобретает свойство селективности по отношению к свободному гемоглобину,

4) низкая эффективность адсорбции свободного гемоглобина за счет слабой эффективности допанта в качестве аффинного агента по отношению к свободному гемоглобину.

Достигаемый технический результат заключается в удалении свободного гемоглобина посредством процедуры гемосорбции у человека плазмосорбции за счет создания селективного плазмосорбента с помощью электрохимического нанесения при потенциале 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения на предварительно обеспыленный и доведенный до нейтральной реакции исходный активированный уголь электропроводного полимера полипиррола из водного раствора, содержащего хлористый натрий, пиррол и ионы меди.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный активированный уголь обеспыливают для обеспечения равномерной поляризации гранул угля при его последующей электрохимической обработке и отмывают до нейтральной реакции для предотвращения протекания химических реакций между компонентами электролита, затем помещают в электролизер (Рис.1: 1 - корпус, 2 - прижимная крышка, 3, 4 - сетка-токоподвод из нержавеющей стали, 5 - гранулы угля в цилиндрической камере, 6 - резиновая прокладка, 7 - тефлоновые болты, 8 - тефлоновые гайки, 9 - тефлоновые шайбы), рабочая камера которого заполняется гранулами активированного угля и электролитом состава: хлорид натрия концентрацией 3,42 моль/л, пиррол концентрацией в диапазоне от 0,14 до 0,89 моль/л, сульфат меди концентрацией 0,10 моль/л, после чего активированный уголь поляризуют анодно в указанном растворе при постоянном потенциале 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. В результате на угле осаждается полипиррол совместно с ионами меди. Модифицированный активированный уголь промывается 0,15 моль/л раствором хлорида натрия.

Предлагаемый способ позволяет наносить небольшое количество полимера, покрывающего от 1,0 до 3,0% поверхности угля, что придает углю высокую адсорбционную активность по отношению к свободному гемоглобину по сравнению с немодифицированным активированным углем. Испытания адсорбционной активности модифицированных сорбентов проводили в проточной цилиндрической колонке, которую заполняли модифицированным сорбентом и подсоединяли к перистальтическому насосу, с помощью которого прокачивали плазму крови, содержащую свободный гемоглобин. Образцы плазмы крови до и после сорбции анализировали на наличие в ней свободного гемоглобина.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с известными способами показывает, что разработанный нами состав: активированный уголь, модифицированный полипирролом и катионами меди, позволяет повысить адсорбционную активность угля по отношению к свободному гемоглобину по сравнению с немодифицированным углем.

Разработанный нами состав позволяет очистить плазму крови, содержащую 10,0 г/л свободного гемоглобина, с помощью сорбента из активированного угля, модифицированного полипирролом и катионами меди, до концентрации свободного гемоглобина, соответствующей нормальному содержанию свободного гемоглобина в крови (около 0,1 г/л). Ионы меди, входящие в состав полимера, обеспечивают селективную адсорбцию свободного гемоглобина.

Таким образом, получаемый нами плазмосорбент на основе гранулированного активированного угля состоит из активированного угля, от 1,0 до 3,0% поверхности которого покрыто полипирролом и катионами меди.

Применение плазмосорбента осуществляется следующим образом - сорбент, состоящий из гранулированного активированного угля, покрытого полипирролом и катионами меди, помещают в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивают плазму крови, содержащую свободный гемоглобин, со скоростью 100 мл/мин.

Пример 1. 250 г активированного угля СКТ-6А помещали в электролизер (Рис.1), содержащий электролит, состоящий из водного раствора хлорида натрия концентрацией 3,42 моль/л, 0,14 моль/л пиррола и 0,10 моль/л сульфата меди. Электрополимеризацию пиррола на активированном угле проводили в течение 30 мин при постоянном потенциале 0,80 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. В результате полимер покрывал 1,0% поверхности активированного угля. Для испытаний адсорбционной активности по отношению к свободному гемоглобину модифицированный сорбент в количестве 250 г помещали в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивали плазму крови, содержащую свободный гемоглобин в количестве 10,0 г/л, со скоростью 100 мл/мин. Концентрацию свободного гемоглобина в плазме крови до и после проведения очистки от него плазмы крови определяли спектрофотометрически при длинах волн 380, 415 и 450 нм, согласно методике [V.F. Fairbanks, S.C. Ziesmer, P.C. O'Brien. Methods for measuring plasma hemoglobin in micromolar concentration compared. Clin. Chem. 38(1), 132-140, 1992].

Концентрация свободного гемоглобина на выходе составила 0,1 г/л, то есть степень извлечения свободного гемоглобина на модифицированном сорбенте составила 99,0%.

При тех же условиях на выходе из колонки, наполненной образцом исходного немодифицированного угля, концентрация свободного гемоглобина составила 9,3 г/л, то есть степень извлечения свободного гемоглобина немодифицированным углем составила 7,0%, что в 14,1 раз хуже степени извлечения модифицированным активированным углем.

Пример 2. Получение углеродного плазмосорбента ведут, как в примере 1, но процесс проводят в электролите, состоящем из водного раствора хлорида натрия концентрацией 3,42 моль/л, 0,89 моль/л пиррола и 0,10 моль/л сульфата меди. Электрополимеризацию пиррола на активированном угле проводили в течение 30 мин при постоянном потенциале 0,80 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. При этом полимер покрывает 3,0% поверхности активированного угля. Модифицированный сорбент в количестве 250 г помещали в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивали плазму крови, содержащую свободный гемоглобин в количестве 10,0 г/л со скоростью 98 мл/мин.

Концентрация свободного гемоглобина на выходе составила 0,09 г/л, то есть степень извлечения свободного гемоглобина на модифицированном сорбенте составила 99,1%.

При тех же условиях на выходе из колонки, наполненной образцом исходного немодифицированного угля, концентрация свободного гемоглобина составила 9,5 г/л, то есть степень извлечения свободного гемоглобина немодифицированным углем составила 5,0%, что в 19,8 раз хуже степени извлечения модифицированным активированным углем.

Пример 3. Получение углеродного плазмосорбента ведут, как в примере 2, но процесс проводят в электролите состава 3,42 моль/л хлорида натрия, 0,10 моль/л пиррола и 0,10 моль/л сульфата меди. Электрополимеризацию пиррола на активированном угле проводили в течение 30 мин при постоянном потенциале 0,80 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. При этом полимер покрывает 0,5% поверхности активированного угля. Модифицированный сорбент в количестве 250 г помещали в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивали плазму крови, содержащую свободный гемоглобин в количестве 10,0 г/л, со скоростью 105 мл/мин.

Концентрация свободного гемоглобина на выходе составила 8,9 г/л, то есть степень извлечения составила 11,0%.

При тех же условиях на выходе из колонки, наполненной образцом исходного немодифицированного угля, концентрация свободного гемоглобина составила 9,5 г/л, то есть степень извлечения свободного гемоглобина немодифицированным углем составила 5,0%, что лишь на 6,0% хуже степени извлечения модифицированным активированным углем.

1. Способ получения плазмосорбента из гранулированного активированного угля, заключающийся в том, что исходный активированный уголь обеспыливают, затем отмывают до нейтральной реакции, помещают в электролизер, содержащий электролит из водного раствора хлорида натрия, и поляризуют анодно при постоянном потенциале 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения, причем концентрация хлорида натрия составляет 3,42 моль/л, в электролит добавляют пиррол в диапазоне концентраций от 0,14 до 0,89 моль/л и сульфат меди концентрацией 0,10 моль/л, в результате на угле осаждается полипиррол совместно с ионами меди в количестве, соответствующем покрытию от 1,0 до 3,0% поверхности угля, после этого модифицированный активированный уголь промывается 0,15 моль/л раствором хлорида натрия.

2. Плазмосорбент на основе гранулированного активированного угля, состоящий из активированного угля, отличающийся тем, что от 1,0 до 3,0% поверхности угля покрыто полипирролом и катионами меди, в соответствии со способом, охарактеризованным в п.1.

3. Способ применения плазмосорбента, заключающийся в том, что сорбент, состоящий из гранулированного активированного угля, покрытого полипирролом и катионами меди согласно п.1, помещали в цилиндрическую колонку, через которую перистальтическим насосом прокачивали плазму крови, содержащую свободный гемоглобин, со скоростью около 100 мл/мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и касается способа прогнозирования осложнений при индукции родов и прерывании беременности у женщин при антенатальной гибели плода.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в кардиологии и терапии. Способ прогнозирования течения ишемической болезни сердца заключается в том, что до и после лечения исследуют модифицированные ЛП(а) путем обработки 0,5 мл сыворотки крови 0,2 мл 0,1% раствора Тритона Х-100, инкубацией 15 мин при 20°С, перемешиванием смеси методом встряхивания 120 раз в 1 мин с последующим добавлением 7% раствора полиэтиленгликоля 6000 и электрофоретическим разделением в геле агарозы в лунке 4·20 мм и при снижении уровня модифицированных ЛП(а) на 30% и более, а холестерина на 18% и более и увеличением Апо А-1 на 25% и более по сравнению с исходным уровнем оценивают прогноз течения ишемической болезни сердца как благоприятный, способствующий переходу стенокардии напряжения из функционального класса III-IV в функциональный класс I-II, а при снижении уровня модифицированных ЛП(а) менее 30%, а общего холестерина менее 18% и увеличении Апо А-1 менее 25% по сравнению с исходным уровнем прогноз считают неблагоприятным.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу выбора тактики хирургического лечения больных с периимплантантным воспалением в области крупных суставов.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и радиологии, и может найти применение при лечении больных злокачественными опухолями головного мозга. В способе определения показаний к проведению лучевой терапии у опухоленосителей путем предикции ее эффективности, включающем взятие пробы крови, гамма-облучение части этой пробы in vitro, инкубацию облученной и необлученной частей пробы крови, окрашивание ДНК-компонентов обеих частей крови ДНК-специфичным флуоресцентным красителем, определение количества лейкоцитов в облученной части пробы крови, количества лейкоцитов в необлученной части пробы крови, окрашивание всех ДНК-содержащих компонентов крови, определение ИДо - количества ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах крови в расчете на один лейкоцит облученной части пробы и ИДн - количества ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах крови в расчете на один лейкоцит необлученной части пробы, вычисление ИДн/ИДо, берут дополнительную пробу крови, в которую вводят водный раствор, содержащий ионы двухвалентного железа в концентрации 50-75 мг/л в объеме 8-14% от объема пробы крови, затем инкубируют дополнительную пробу крови в течение 15-30 минут, после чего осуществляют гамма-облучение части дополнительной пробы, далее инкубируют облученную и необлученную части дополнительной пробы в течение 2,5-3,5 часов, определяют количество лейкоцитов в облученной и необлученной частях дополнительной пробы, окрашивают все ДНК-содержащие компоненты частей дополнительной пробы и определяют ИДо доп - количество ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах дополнительной пробы в расчете на один лейкоцит облученной части пробы и ИДн доп - количество ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах в расчете на один лейкоцит необлученной части дополнительной пробы, после чего вычисляют соотношение ИДн доп/ИДо доп и при ИДн доп/ИДо доп>ИДн/ИДо на 20-35% и ИДН/ИД0>1 считают показанным проведение лучевой терапии.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для лечения острого пиелонефрита у детей. Способ включает комбинированную терапию антибактериальным и антиоксидантным препаратами.

Изобретение относится к области микробиологии и молекулярной генетики и касается рекомбинантного полипептида А2, ДНК, его колирующей, штамма продуцирующего полипептид А2 и способов использования такого рекомбинантного полипептида.
Изобретение относится к медицине, в частности к способу прогнозирования риска развития артериальной гипертензии (АГ) у тубаларов коренных жителей Республики Алтай.
Заявленное изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с заболеваниями миокарда, подвергшихся операции с искусственным кровообращением.
Изобретение относится к медицине, в частности к гастроэнтерологии. Способ обеспечивает повышение точности оценки эффективности лечения у больных язвенным колитом (ЯК) в достижении клинической ремиссии после четырехнедельного курса лечения.
Изобретение относится к области медицины, а именно к способу оценки текущего состояния больных с распространенными злокачественными солидными новообразованиями.

Изобретение относится к сорбентам, полученным на основе микросфер зол-уноса тепловых электростанций, и может быть использовано для очистки жидких отходов от радионуклидов.
Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод, характеризуется тем, что при его получении в качестве наполнителей и заполнителей используют продукты переработки горелых пород терриконов: отсев с размером 0,3-5 мм, отсев с размером 10-50 мм, муку из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов.
Изобретение относится к области рекультивации грунтов, загрязненных нефтепродуктами. В способе вносят природный сорбент в грунт, загрязненный нефтепродуктами, до достижения в грунте заданной концентрации загрязняющего вещества.
Изобретение относится к композициям многокомпонентных поглотителей газов и неприятных запахов на основе отходов из биомассы дерева, а именно отработанной хвои сосны, ели и других хвойных пород.
Изобретение относится к технологии синтеза неорганических сорбентов, которые могут быть использованы в экологии, водоподготовке, радиохимии и переработке жидких радиоактивных отходов.
Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды. .
Изобретение относится к технологиям получения сорбентов для извлечения серебра из сточных вод и технологических растворов. .

Изобретение относится к способам получения адсорбента диоксида углерода, предназначенного для использования в средствах защиты органов дыхания. .
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при безотходной очистке от аварийных разливов нефти и нефтепродуктов водных и твердых поверхностей.
Изобретение относится к области медицины. Способ лечения больных с осложненными формами диабетической стопы путем забора крови, центрифугирования, удаления плазмы, выделения эритроцитарной фракции, введением в нее ангиотропного лекарственного препарата алпростадила, облучением лазерным излучением мощностью 12 мВт в течение 20 минут, добавляют 100 мл физиологического раствора на 200 мл эритроцитарной фракции и реинфузии в течение 1,5-2 часов, при этом совместно с ангиотропным веществом алпростадилом в эритроцитарную фракцию вводят 2 мл АТФ, реинфузию эритроцитарной фракции производят через 1 день, чередуя с внутривенным капельным введением Весел-Дуэ-Ф 600 ЛЕ и 5 мл актовегина на 100 мл физиологического раствора, при общем курсе лечения 10 дней.
Наверх