Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
3. Нанесением на кремнеземную поверхность хемосорбиро-ванного слоя какого-либо вещества, не обладающего фиброген-ностью или же способного превращать поверхность в инертную, например монослоя из алкильных групп.
Поли(винилпиридин-Ы-оксид). В 1958 г. были найдены соединения, способные компенсировать развитие силикоза в тканях' животных, подвергшихся воздействию сйликозогенных форм кремнезема. Соединение под шифром 48/80 неизвестного состава, представлявшее собой какое-то органическое основание, оказалось эффективным, как это было показано Марксом и др. [347—349], но слишком токсичным для человека. Соединение 48/80 способно просто покрывать поверхность кремнезема. Те лее авторы сообщили, что определенные феназины и вызывающие выделение гистамина реагенты снилеали токсичность кремнезема. Некоторые защитные свойства наблюдались при применении полимиксина В и гексиламина.
Позже Шлипкётер и др. [350—352], а также Бек, Брач и Брокхауз [353] сообщили, что поли(винилпиридин-Ы-оксид) оказался эффективным веществом, обладающим свойствами препятствовать развитию силикоза. Оно, несомненно, было эффек-
Кремнезем в биосфере
1081
тивным при подкожном введении даже через 30 сут после инъекции кремнезема в трахеи.
Может быть простым совпадением то, что мономерное соединение 1-оксипиридин-Ы-оксид является уникальным при образовании хелатного соединения с кремнием (см. гл. 1). Хелат-ная связь не может образовываться с ПВПО, за исключением тех случаев, когда в процессе биологического окисления этот полимер переходит в 1-оксипроизводное.
Этот полимер по существу является единственным веществом, выступающим в роли антагониста по отношению к кремнезему, которое интенсивно исследуется на протяжении почти 20 лет. Вероятно, это вещество уникально благодаря комбинации двух сильноэлектроотрицательных атомов — азота и кислорода. Это объясняет его способность к сильному взаимодействию с группами БЮН на кремнеземной поверхности, которое может быть представлено следующей схемой:
сн2 СН—СН^ '
сн—с N=o = Ho;si
I \ /
сн2 сн=сн но! Si
! сн—сн^ і
СН—Сч ^N=0 : Н О [ Si
Сн=сн' но! Si
Другим полимером, с которым также проводили исследования, был поливинилпирролидон (ПВП), используемый в качестве заменителя плазмы крови. Он также адсорбируется на поверхности кремнезема, но в общем оказывается менее эффективным, вероятно, из-за его менее сильной адсорбции по сравнению с ПВПО.
Эффект, получаемый от применения ПВПО оказывается, очевидно, системным. Так, Клостеркёттер [354а] обнаружил, что при подколшых инъекциях он оказывал защитное действие в печени и других органах от повреждений, вызываемых инъекциями внутрибрюшинно кремнезема. Марчизо и Комолли [3546] продемонстрировали, как ПВПО защищал макрофаги in vitro от повреждений, вызываемых кремнеземом.
Мон [354в] сообщил, что коллоидный кремнезем, вводимый внутривенно крысам, вызывал повреждение печени, которое предотвращалось введением ПВПО, имевшего молекулярную массу около 13 500. В аналогичных экспериментах на крысах было обнаружено,' что поливинилпирролидон таюке компенси-
1082
Глава 7
ровал вредное влияние кремнезема, но оказался значительно менее эффективным. Кроме того, приходилось вводить в 10 раз большую дозу по сравнению с ПВПО, которого требовалось всего лишь 10 мг на одну особь. ПВП также усиливал повреждение почек.
Используя электромикрографию в своих исследованиях, в которых ПВПО метили тритием и наносили в определенные места вблизи проявляющихся частиц серебра, авторы работы [354г] показали, что в образовавшихся грануломах ПВПО оказывался связанным с находящимися в организме частицами тридимита.
В культурах фагосом ПВПО вызывал задержку или предотвращал выделение токсичных лизосомных ферментов, которые выделялись при добавлении кремнеземного пылевидного препарата [355]. Очевидно, ПВПО проникал в клетку и здесь соединялся с кремнеземом (по всей вероятности, образовывал покрытие на кремнеземной частице) и тем самым препятствовал адсорбции и последующей денатурации белков. Таким образом, лизосомные мембраны оставались неповрежденными, и не выделялись ферменты, способные умертвить макрофаг изнутри.
Имеется доказательство того, что ПВПО способствовал восстановлению состояния здоровья организма, подвергнувшегося вредному воздействию кремнезема. Это вещество понижало содержание гранулой в печени крыс после их образования вследствие инъекции кремнезема в селезенку [356]. Были продемонстрированы также и обратные эффекты, когда кремнезем использовался преднамеренно, чтобы разрушить макрофаги и тем самым подавить отторжение трансплантата. Трансплантаты кожи на хвостах крыс отторгались под действием макрофагов, но становились более устойчивыми, когда внутрибрюшинно вводили кремнезем с целью разрушения макрофагов. Инъекция ПВПО полностью предотвращала этот иммунодепрессивный эффект кремнезема [357]. Подобным образом исследовались трансплантаты костного мозга, которые в обычном случае отторгались. Однако предшествующая инъекция внутренне кремнеземных частиц диаметром 5 мкм приводила к разрушению макрофагов и снижала отторжение. И в этом случае, если перед инъекцией кремнезема вводили ПВПО, то кремнезем не оказывал никакого действия [358].
