Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
13’
388
Применение поверхностно-модифицированных материалов
[Гл. 8
Широкие возможности изменения природы привитого слоя ХМК создали базу для создания эффективных сорбентов, специфически связывающих и удаляющих отдельные компоненты из плазмы крови и других биологических жидкостей. В настоящее время для удаления токсичных веществ из плазмы крови (гемосорбция) используют главным образом углеродные сорбенты, поглощающие одновременно довольно много веществ. Это приводит к удалению как вредных, так и необходимых организму соединений. Поэтому весьма важно повысить селективность сорбентов для гемо- и энтеросорбции. Работы по использованию ХМК для этих целей проводятся в России с начала 80-х гг. [40, с. 251].
Перспективные исследования осуществляются по созданию гемо- и энтеросорбентов путем низкотемпературной полимеризации тетрафторэтилена на неорганических носителях [41-51]. М. Муйдиновым и сотр. разработан метод синтеза нового поколения фторполимерсодержащих био- и гемосовместимых сорбентов медицинского назначения, обладающих уникальным комплексом ценных свойств. Последующее модифицирование этих сорбентов позволяет синтезировать высокоселективные сорбционные материалы с заданными свойствами. Проблема селективности решается путем химической прививки альбумина, иммуноглобулинов и других белков к поверхности фторполимерсодержащих сорбентов, избирательно удаляющих токсичные соединения из крови. В настоящее время в лабораторных условиях синтезированы некоторые образцы таких селективных гемосорбентов. Изготовленные сорбенты одновременно биосовместимы и селективны, не дают запыления и не разрушают клетки крови. Фторполимерное покрытие является также хорошей основой для закрепления белковых структур с целью создания селективного иммуносорбента. Кроме того, созданы методики получения укрупненных партий таких сорбентов и изготовлено соответствующее технологическое оборудование.
На протяжении ряда лет разрабатываются также фторполимерные биосовме-стимые и селективные сорбенты на основе минеральных носителей и активированного угля. Получаемые перфторполимерсодержащие композиционные сорбенты не имеют аналогов в мире. Существенными преимуществами фторполимерсодержащих сорбентов (по сравнению с известными на сегодняшний день коммерческими сорбентами) являются:
• практически полная десорбция биологически активных веществ с сорбента для дальнейшего анализа и/или энзимодиагностики;
• быстрота и чистота выделяемых объектов;
• высокая емкость;
• легкость регенерации;
• возможность многократного использования сорбента без потери его исходных свойств.
Поверхность носителя синтезированных сорбентов становится олеофобно-гидрофобной, т. е. плохо смачивается как полярными, так и неполярными жидкостями. Поэтому при хроматографическом разделении в колонке с модифицированным сорбентом на его поверхности слабо адсорбируются как гидрофильные, так и гидрофобные молекулы, что особенно важно при разделении макромолекул биологически активных веществ. Создание на поверхности неорганической основы сплошного фторполимерного покрытия дает возможность объединить в одном композиционном материале жесткость, механическую прочность и контролируемую
8.1]
Применение в сорбции
389
пористость твердой неорганической основы с хемостойкостыо, биосовместимостью и специфическими адсорбционными свойствами фторполимеров.
Модифицированные фторполимерами сорбенты оказались весьма эффективными и для извлечения разнообразных классов биологически активных веществ из сыворотки и плазмы крови, мочи, желчи и экстрактов различных органов и из различных промышленных стоков. Подобные биологически активные вещества оказывают мощное фармакологическое действие на многие физиологические функции организма. Основным преимуществом фторполимерсодержащих сорбентов является практически полная десорбция биологически активных веществ с поверхности сорбента без изменения их природных (нативных) свойств, что весьма важно для фармакокинетики лекарственных препаратов, медицинской диагностики, так как именно при сохранении структуры и свойств биомолекул без изменения можно получить наиболее полную информацию о состоянии живого организма. Например, исследуя выделенные из организма нуклеазы, можно диагностировать ряд заболеваний.
Разработанные методы позволяют целенаправленно управлять процессами полимеризации фтормономеров на поверхности пористых высокодисперсных матриц для придания им заданных свойств. Технологическим преимуществом разработанных методов является их экологическая чистота, так как в производственных условиях не требуются органические растворители, технологическая вода, практически исключаются газовые выбросы.
Областями практического применения полученных материалов являются: сорбция из газовой и жидкой фазы, гетерогенный катализ, различные виды хроматографии, концентрирование и анализ органических и неорганических соединений; медицина и медицинская промышленность, экология и биотехнология.
Диапазон возможных применений таких материалов может быть расширен последующим направленным модифицированием привитого полимера. С помощью синтезированных сорбентов проведено: эффективное выделение различных нуклеиновых кислот (тРНК, ДНК, плазмиды, векторы); обессоливание нуклеиновых кислот, их концентрирование и депротеинизация; выделение радиоактивно-меченных нуклеиновых кислот; разделение тритилированных и детритилированных олигонуклеотидов; разделение жирорастворимых витаминов А, Е, К; очистка интерферона от нуклеиновых кислот; разделение бромцианового гидролизата бактериородопси-на; разделение на компоненты пчелиного и змеиного ядов; разделение производных лизина; выделение и очистка антибиотиков, препаративное выделение продуктов жизнедеятельности клеток костного мозга свиньи и их разделение.
