СОРБЕНТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СВОБОДНОГО ГЕМОГЛОБИНА ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1995 года по МПК B01J20/20 

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, а именно к иммобилизованным углеродным носителям сорбентам, служащим для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей.

Известен сорбент для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей, на основе активированного угля. При перфузии 2% раствора гемоглобина через активированный уголь СКТ-6А через 50 мин уровень гемоглобина снижается на 17%
Недостатком сорбента является его низкая сорбционная активность по отношению к свободному гемоглобину.

Для увеличения сорбционной способности сорбента по отношению к свободному гемоглобину известный сорбент на основе активированного угля в соответствии с предлагаемым изобретением дополнительно содержит комплекс лизина с медью в количестве 3-16 мас. ковалентно иммобилизованный на поверхности активированного угля и имеющий следующую структурную формулу:
ы--NH-(CH₂)₄-CHCH-(CH₂)₄-NH₂
Применением активированного угля для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей достижение требуемого результата не обеспечивается вследствие его низкой сорбционной способности по отношению к свободному гемоглобину (пример 1, образец 1).

Использование комплекса меди и лизина для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей невозможно, так как комплекс меди и лизина жидкость и нет прямых методов для выделения конъюгатов комплекса меди и лизина с гемоглобином из биологической жидкости.

Только ковалентное закрепление (иммобилизация) комплекса меди и лизина на поверхности углеродного гемосорбента приводит к достижению обеспечиваемого изобретением технического результата увеличению количества удаляемого из биологической жидкости свободного гемоглобина.

Содержание комплекса меди и лизина в составе сорбента менее 3 мас. не приводит к существенному увеличению количества удаляемого из биологической жидкости свободного гемоглобина.

Содержание комплекса меди и лизина в составе сорбента более 16 мас. не приводит к увеличению удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей по сравнению с ранее достигнутым результатом при увеличении затрат времени и реактивов для получения сорбента.

Количество иммобилизованного на углеродной поверхности комплекса меди и лизина определяют по количеству меди (пламенной фотометрией), смытой с целевого сорбента, при разрушении комплекса при кипячении его навески с раствором этилендиаминтетраацетата (ЭДТА).

Адсорбционную емкость сорбентов по отношению к свободному гемоглобину определяют по падению концентрации свободного гемоглобина в растворе при контакте с точной навеской сорбента в течение 4-6 ч.

Предлагаемый сорбент может быть получен одним из приведенных ниже способов.

П р и м е р 1. Навеску 2 г окисленного активированного угля СКН₀ со статической обменной емкостью (СОЕ) 1,5 мэкв/г помещают в круглодонную колбу (реактор). Прибавляют 10 мл бензола. В реактор, помещенный в водяную баню, находящуюся на электрической плитке, прибавляют 0,43 мл хлористого тионила. После перемешивания реакционную смесь греют 4 ч при 70^оС. После этого углеродный материал отфильтровывают и промывают бензолом до удаления остатков непрореагировавшего хлористого тионила. Промытый активированный хлористым тионилом уголь порционно вносят в раствор комплекса меди и лизина, содержащий 4,5 ммоль комплекса, рН 8,0 при постоянном перемешивании, контроле и поддержании значения рН раствора 8,0 при помощи блока автоматического титрования. После добавления последней порции угля к раствору комплекса рН раствора с углем контролируется еще в течение 2-3 ч. Процесс иммобилизации ведут 20-24 ч. По окончании процесса иммобилизации целевой сорбент отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Варьируя количество комплекса меди и лизина в растворе, к которому добавляют активированный хлористым тионилом уголь, получают образцы сорбента с различным содержанием (мас.) комплекса меди и лизина в сорбент.

Результаты синтеза и анализ сорбционной активности получаемого целевого сорбента приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Навеску 2 г высушенного окисленного активированного угля СКН_о с СОЕ 1,5 мэкв/г помещают в реактор кипящего слоя и обрабатывают парами хлористого тионила в восходящем токе сухого воздуха при соотношении Т:Ж 1: 2,5 при 110^оС в течение 22 ч. По окончании обработки сорбенты продувают 0,5 ч сухим воздухом при 100-120^оС для удаления летучих продуктов реакции. На выходе из реакторе помещают хлоркальциевую трубку для предотвращения попадания влаги из окружающей среды. Полученный материал вносят в заранее приготовленный раствор азида натрия в 100-150 мл диметилсульфоксида (ДМСО), перемешивают 15 мин и затем нагревают на водяной бане 90^оС в течение 2 ч. При этом реакционная смесь защищена от проникновения влаги с помощью хлоркальциевой трубки. Далее реакционную смесь отфильтровывают в горячем состоянии, промывают 100 мл нагретого до 100^оС сухого ДМСО и экстрагируют остаточные количества азида и хлорида натрия сухим ацетонитрилом в аппарат Сокслета в течение 6 ч. Полученный сорбент заливают раствором комплекса меди и лизина, содержащего 4,5 ммоль комплекса. Инкубируют в течение 20-24 ч, отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Варьируя количество комплекса в растворе, к которому добавляют полученный сорбент, получают образцы сорбента с различным содержанием (мас.) комплекса в сорбенте.

Результаты анализа количества иммобилизованного на углеродной поверхности комплекса и сорбционной активности получаемых образцов приведены в табл. 2.

Иммобилизовать таким способом более 6 мас. комплекса лизина и меди на углеродную поверхность не удается.

П р и м е р 3. Навеску 2 г активированного угля СКН_о с СОЕ 1,5 мэкв/г помещают в коническую колбу емкостью 200 мл, прибавляют 50 мл буферного раствора с рН 4, состоящего из равных объемов 0,15 М растворов дигидрофосфата калия и хлорида натрия, и оставляют на 10-12 ч при 20-25^оС. После сливания жидкости, находящейся над гемосорбентом, в реакционную колбу приливают раствор 40 мг водорастворимого карбодиимида (мето-п-толуолсульфонат 1-циклогексил-3(морфолиноэтил)карбодии- мида, Серва, ФРГ) в 50 мл буферного раствора с рН 4. Реакционную смесь перемешивают в течение 15 мин, сливают жидкость и добавляют 50 мл раствора комплекса меди и лизина, содержащего 4,5 ммоль комплекса в буферном растворе с рН 7,2, приготовленном из 0,15 М водных растворов гидрофосфата натрия (28,6 ч.), раствора дигидрофосфата калия (9 ч. ) и раствора хлорида натрия (37,6 ч.). Гемосорбент выдерживают в контакте с раствором комплекса меди и лизина при слабом перемешивании 20-24 ч, отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Варьируя количество комплекса в растворе, с которым контактирует активированный карбодиимидом уголь, получают образцы сорбента с различным содержанием (мас.) комплекса в сорбенте.

Результаты анализа количества иммобилизованного на углеродной поверхности комплекса и сорбционной активности по отношению к свободному гемоглобину получаемых целевых сорбентов приведены в табл.3.

Иммобилизовать таким способом более 10 мас. комплекса лизина и меди на углеродную поверхность не удается.

Таким образом, как показано выше (табл.1-3), адсорбционная способность предлагаемого сорбента по отношению к свободному гемоглобину зависит от содержания комплекса лизина и меди, ковалентно иммобилизованного на углеродной поверхности, и достигает оптимальных значений (40-90 мг/г) при содержании комплекса лизина и меди 3-16 мас.

Сорбент для удаления свободного гемоглобина из биологических жидкостей содержит комплекс лизина с медью в количестве 3 - 16 мас.%, ковалентно иммобилизированный на поверхности активированного угля, и имеет структурную формулу, приведенную в описании. 3 табл.

СОРБЕНТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СВОБОДНОГО ГЕМОГЛОБИНА ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий активированный уголь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит комплекс лизина с медью в количестве 3-16 мас. ковалентно иммобилизированный на поверхности активированного угля, и имеет следующую структурную формулу: