СПОСОБ ЭНТЕРОСОРБЦИИ Российский патент 1994 года по МПК A61K33/00 

Изобретение относится к области сорбционных методов коррекции патологических состояний и предотвращения их наступления, например, при лечении и профилактике токсикозов органического и минерального происхождения, кишечных инфекций и предназначено для проведения лечебно-профилактических мероприятий по защите организма человека в районах повышенного риска заражения солями тяжелых металлов и патогенными микроорганизмами.

Известен способ выделения из организма токсических соединений и патогенных микроорганизмов с помощью энтеросорбентов на основе полимеров, в частности полиметилсилоксана (ПМС). Полимерные сорбенты обладают высокой сорбционной емкостью по отношению к широкому кругу патогенных микроорганизмов. Ее величина на грамм массы сорбента находится в интервале 10⁷-10⁹ микробных клеток. Существенным недостатком этого способа является то, что сорбенты на основе ПМС имеют ограниченный срок хранения из-за деструкции полимера и, тем самым, тенденцию к снижению сорбционной емкости сорбентов при их длительном хранении. К тому же низкая первоначальная токсичность препарата для организмов теплокровных увеличивается в результате деструкции полимера при длительном хранении, что увеличивает опасность интоксикации организма при применении сорбентов на основе ПМС.

Широкое распространение в настоящее время для связывания в содержимом кишечнике патогенных микроорганизмов и токсических продуктов их распада получил способ с использованием в качестве энтеросорбентов активных углей, имеющих также высокую сорбционную емкость при связывании токсинов органического и минерального происхождения.

Однако медицинские потребности в угольных сорбентах не могут быть удовлетворены из-за нехватки сырья, идущего на их изготовление (косточки плодов персика и абрикоса). Поставка по импорту скорлупы кокосовых орехов для получения энтеросорбентов на основе активных углей не решает проблемы.

К числу недостатков способа с использованием сорбентов на основе активных углей следует отнести их относительно высокую стоимость, а также высокую устойчивость к истиранию, что может привести к нарушению целостности слизистой кишечника и приживлению в ней мельчайших частиц сорбента.

Из-за низкой пластичности даже мелкодисперсного порошка активного угля его прямой контакт со слизистой кишечника зачастую невозможен. Это приводит к сохранению на ее поверхности токсических веществ и патогенных микроорганизмов с дальнейшим их проникновением в клетки организма, что снижает эффективность способа при выведении из организма теплокровных токсинов различной природы и патогенных микроорганизмов.

К тому же эксперименты показали, что энтеросорбенты на основе активных углей и полимеров недостаточно эффективны для удаления из организма микроорганизмов и ионов тяжелых металлов.

С целью повышения эффективности процесса выведения и предотвращения всасывания слизистой кишечника солей тяжелых металлов и приживления на ее поверхности патогенных микроорганизмов предлагается использовать в качестве энтеросорбентов природные дисперсные минералы.

Указанная цель достигается тем, что к водным средам содержимого кишечника, содержащим соли тяжелых металлов (в том числе соли цезия), патогенные микроорганизмы в концентрациях, соответствующим различным стадиям отравления или инфекционного процесса, добавляют природные сорбенты - монтмориллонит или клиноптилолит. Экспериментально показано, что оптимальное количество вводимого минерала составляет 0,7-10,0 г на 1 дм³. При содержании сорбента ниже 0,7 г/дм³ эффект не достигается.

Природные дисперсные минералы - монтмориллонит Огланлинского месторождения (Туркменская ССР) и клиноптилолит Сокирницкого месторождения (УССР) - очищали отмучиванием для получения мономинерального сырья. С этой целью готовили 3-5% -ную водную суспензию глины, тщательно перемешивали ее с помощью механической мешалки до исчезновения комков, оставляли в течение некоторого времени в покое (20-30 мин) и декантировали сифоном наиболее высокодисперсную фракцию. Чистоту (мономинеральность) образцов проверяли с помощью рентгенографии. Полученные таким образом минералы использовали для изучения ионообменной сорбции катионов металлов и сорбции бактерий и вирусов. В опытах с микроорганизмами минералы подвергали дополнительной обработке, которая сводилась к их стерилизации при 120^oC в течение 30 мин.

Поскольку опубликованные данные по применению угольных и полимерных адсорбентов по выведению из организма человека ионов тяжелых металлов и патогенных микроорганизмов недостаточны, мы сочли необходимым проводить эксперименты параллельно на косточковых активированных угольных адсорентах типа КАУ и СКН и полимерном адсорбенте ПМС, взятых в качестве прототипов, и на предлагаемых природных дисперсных минералах.

П р и м е р 1. Сорбцию вируса полиомиелита II типа Сэбина, культивируемого в культуре клеток Нер-2 при использовании среды 199 в качестве поддерживающей, осуществляли следующим образом: смесь вируса (культуральная жидкость по 10 мл) с навесками сорбента (100 мг на мл среды) встряхивали 30 мин при 3-7^oC, центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 мин. Титр вируса определяли в недостаточной жидкости методом бляшкообразования после выдерживания монослойных культур в термостате в течение 48 ч. Полученные результаты представлены в табл.1.

Из данных табл. 1 следует, что заявляемые в качестве энтеросорбентов природные дисперсные минералы - клиноптилолит и монтмориллонит - обладают более высокой сорбционной емкостью по отношению к вируса полиомиелита по сравнению с известными энтеросорбентами из активированного угля и синтетического сорбента.

П р и м е р 2. Сорбцию микроорганизмов в слизистой кишечника из водной среды без или содержащей дисперсный минерал изучали на фрагментах кишки или ее отрезках, взятых у белых крыс массой 150-200 г. У декапитированных после суточного голодания животных извлекали толстый кишечник, который рассекали на отрезки (3 см). Каждый отрезок промывали 10 мл охлажденным до 3^oС cтерильным 0,9%-ным раствором поваренной соли. После указанной подготовки отрезок кишки использовали в опыте. Для этого один из торцов отрезка кишки пережимали лигатурой, а через свободный от лигатуры конец вводили канюлю, через которую инъецировали суспензию микроорганизмов без или с сорбентом. После чего канюлю извлекали и свободный конец кишки пережимали лигатурой. Подготовленный таким образом отрезок кишки помещали во флакон с охлажденным физиологическим раствором (для предотвращения пересыхания стенок кишки), периодически встряхивая его в течение 30 мин. По окончании времени заданной экспозиции лигатуры с обеих торцов отрезки кишки рассекали, содержимое кишки удаляли струйным промыванием 10 мл охлажденного физиологического раствора. Кишку рассекали продольным разрезом, слизистую отслаивали соскобом с помощью шпателя. Навеску слизистой (100 мг) гомогенизировали в 2 мл физиологического раствора на холоду с использованием магнитной мешалки. Гомогенат слизистой (0,02 мл) высевали на плотные питательные среды. Учет результатов проводили по числу колоний образующих единиц (КОЭ) микроорганизмов, приходящихся на 1 мг слизистой. Порядок проведения опытов на 0,5 см отрезках кишки был аналогичным только без наложения лигатур. От 3 см отрезка кишки отделяли отрезки длиной 0,5 см, их рассекали вдоль и помещали во флаконы с суспензией микроорганизмов без или совместно с сорбентом (100 мг/мл). В контроле объем сорбента замещали физиологическим раствором. Полученные результаты опытов на отрезках кишки представлены в табл.2.

Из данных табл. 2 следует, что приживляемость микроорганизмов к поверхности кишки в присутствии сорбентов ниже, чем без них (в контроле). Природные сорбенты монтмориллонит и клиноптилолит были более эффективными по предотвращению приживляемости микроорганизмов в сравнении с КАУ, СКН и ПМС.

П р и м е р 3. Величины сорбции микроорганизмов сорбентами определяли в модели кишечного содержимого (водная среда) по отношению к клеткам эшерихии, шигеллы, сальмонеллы. Для этого к взвеси микробных клеток добавляли различные навески сорбента, смесь выдерживали при 3-7^oС 30 мин при периодическом встряхивании, затем центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 мин. В надосадочной жидкости определяли число КОЕ и проводили расчет величины сорбции на заданную массу сорбента. Полученные результаты и особые условия опытов представлены в табл. 3-7.

Из данных табл.3 следует, что величина сорбции микроорганизмов у заявляемых сорбентов была выше, чем у сорбентов, взятых за прототип.

Из данных табл.4 следует, что сорбция природными дисперсными минералами клеток шигеллы Флекснера в водной среде оказалась значительной по относительной и абсолютной величинам.

Из данных табл.5 следует, что природные дисперсные минералы проявляют высокую сорбционную активность по отношению к клеткам шигеллы Ньюкастл.

Из данных табл.6 следует, что величина сорбции природными дисперсными минералами по отношению к клеткам шигеллы Зонне достаточно велика, что позволяет отнести испытуемые сорбенты к классу перспективных веществ.

Из данных табл. 3-7 cледует, что величина сорбции природных дисперсных минералов по отношению к условно и патоген- ным микроорганизмам колеблется в интервалах 10⁵ - 10⁶ клеток на 1 мг сорбента. Увеличение названной величины в 2-3 раза при внесении малых количеств сорбента по сравнению с максимальными его величинами обусловлено структурированием дисперсии при увеличении концентрации твердой фазы и, тем самым, некоторым уменьшением доступной внешней поверхности минерала.

П р и м е р 4. Белым беспородным мышам массой 18-20 г вводили принудительно через зонд внутрижелудочно суспензию микробных клеток в объеме 0,5 мл. Через 2 ч в таком же объеме вводили суспензию сорбента в дозах, указанных в табл.8. При необходимости введение сорбента повторяли через 5-6 ч. Содержимое нижних отделов кишечника анализировали спустя 6 ч от момента очередного введения препарата.

Из данных табл.8 следует, что монтмориллонит и клиноптилолит способствуют выведению патогенных микроорганизмов из организма теплокровных животных, причем, вероятно, без изменения моторной функции кишечника, т.к. в первые 6 ч после введения названных препаратов наблюдали частичное увеличение титра КОЕ микроорганизмов-маркеров. Эффективность очистки содержимого кишечника от патогенных микроорганизмов оказалась выше у заявляемых препаратов по сравнению с взятыми за прототип.

П р и м е р 5. Белым беспородным мышам массой 18-20 г вводили в объеме 0,5 мл растворы хлорида цезия, кобальта, меди или свинца раздельно в концентрации 0,015 моль/кг массы. Через 30 мин тем же способом принудительно зондом в объеме 0,5 мл вводили внутрижелудочно один из указанных в таблице сорбентов из расчета 0,1 г на введение. Спустя 14-18 ч животных декапитировали, извлекали нижние отделы кишечника, внутреннее содержимое которого вымывали 10 мл охлажденного физиологического раствора, отрезок фрагмента кишки рассекали вдоль, слизистую соскабливали шпателем, взвешивали, сжигали в муфельной печи при 500^oC. Полученный минеральный осадок растворяли в соляной кислоте и в нем определяли содержание металлов на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Содержание отдельных элементов в относительных единицах дано в табл.9.

Из данных табл.9 следует, что введение в качестве сорбентов природных дисперсных минералов сопровождается более значительным снижением концентраций в слизистой кишечника тяжелых металлов, чем при введении сорбентов, взятых в качестве прототипа. Положительный эффект достигается как при однократном так и многократном введении сорбента. Эффект применения монтмориллонита или клиноптилолита возрастал при повторном введении препарата.

Результаты применения природных дисперсных сорбентов монтмориллонита и клиноптилолита при лечении отравлений солями тяжелых металлов даны в табл. 10.

Из данных таблицы следует, что проведение сорбционной терапии приводит к снижению содержания солей тяжелых металлов в биологической жидкости у человека, причем введение природных сорбентов более эффективно по сравнению с угольным.

Стандартизация сырья, содержащего в своем составе в качестве основы монтмориллонит, разработана и введена в технические условия на его производство (ТУ 6-12-5-80). Утверждена фармакопейная статья на препарат, действующим началом которого является монтмориллонит (ФС 42-1269-79). Этот препарат разрешен в качестве адсорбирующего средства при лечении энтероколлитов различной этиологии. Что касается клиноптилолита, то природные дисперсные минералы, содержащие в своей основе этот минерал, признаны безопасными при их использовании с целью освобождения питьевой воды от радионуклидов.

Введение природных дисперсных минералов в фармакопею СССР, разрешение к их использованию в различных видах водоподготовки питьевой воды, отнесение природных минеральных сорбентов - монтмориллонита и клиноптилолита - к нетоксичным соединениям позволяет считать их безопасными для применения по предлагаемому способу.

Способ выведения токсических и патогенных компонентов из организма теплокровных включает введение сорбционных материалов в просвет кишечника. С целью повышения эффективности процесса выведения и предотвращения всасывания слизистой кишечника солей тяжелых металлов и приживления на ее поверхности патогенных микроорганизмов в просвет кишечника вводят природный дисперсный минерал - монтмориллонит, клиноптилолит - в дозах 0,7-10,0 г на 1 дм³ содержимого кишечника (0,1-1,0 г на 1 кг массы тела в 1 сутки). 10 табл.

СПОСОБ ЭНТЕРОСОРБЦИИ, отличающийся тем, что вводят природный дисперсный минерал-монтмориллонит или клиноптилолит в суточной дозе 0,1 - 1,0 г на кг массы тела.