Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Литературный обзор 11
1.1 Содержание природных антиоксидантов в растениях 11
1.2 Окислительный стресс в организме человека 15
1.3 Различные виды антиоксидантов на потребительском рынке 23
1.4 Антиоксиданты природного происхождения
1.4.1 Жирорастворимые антиоксиданты 26
1.4.2 Водорастворимые антиоксиданты 35
1.5 Минеральные вещества как антиоксиданты 42
1.6 Биофлавоноиды как антиоксиданты 43
1.7 Ферментативные антиоксиданты 44
1.8 Энтеросорбция как важный элемент в защите организме человека от вредных веществ 53
1.8.1 Исследование опок Астраханской области физико-химическими и химическими методами анализа 63
1.8.1.1 Термографическое исследование 64
1.8.1.2 Электронно-микроскопическое исследование 66
1.8.1.3 Рентгенографическое исследование 67
1.8.2 Получение сорбента из опок Астраханской области 71
Глава II. Исследование содержания ферментов-антиоксидантов на сорбенте СВ-1 (экспериментальная часть) 77
2.1 Реагенты и аппаратура 77
2.1.2 Содержание ферментов-антиоксидантов в растительном материале 77
2.1.3 Способ получения сорбента СВ-1 79
2.1.4 Исследование статической сорбции антиоксидантов на сорбенте СВ-1 84
2.1.5 Исследование кинетики сорбции антиоксидантов на сорбенте СВ-1 88
Глава III. Разработка способа получения нового энтеросорбента и испытание его физико-химических свойств .
3.1 Способ получения энтеросорбента СВ-1-АО 92
3.2 Испытание антиоксидантных и сорбционных свойств энтеро-сорбента СВ-1-АО 93
3.3 Влияние СВ-1-АО на скорость разложения пероксида водорода 97
3.4 Потеря антиоксидантных свойств СВ-1-АО со временем 98
3.5 Эффективность многократного использования СВ-1-АО 98
3.6 Способность энтеросорбента СВ-1-АО к сорбции ионов тяже лых металлов 100
Глава IV. Испытание СВ-1-АО на биологических объектах 101
Выводы 105
Список литературы
- Различные виды антиоксидантов на потребительском рынке
- Исследование опок Астраханской области физико-химическими и химическими методами анализа
- Способ получения сорбента СВ-1
- Потеря антиоксидантных свойств СВ-1-АО со временем
Введение к работе
Актуальность работы. Существование человека в условиях современной техногенной цивилизации, нарушение веками складывавшихся между людьми и природой отношений, неизбежно приводит к постоянному возникновению стрессовых ситуаций, что приводит к их накоплению, превращению в неотъемлемый компонент существования и, в конечном счете, к развитию серьезных функциональных расстройств организма. Нарушение обмена веществ и энергии, накопление свободных радикалов, инициирующих развитие заболеваний и психоэмоционального дискомфорта, получило название окислительного стресса. Ограничение возможностей цивилизованного человека общаться с живой природой приводит к тому, что мы живем в искусственном мире и имеем искусственное здоровье, поддерживаемое экологически загрязненными продуктами питания и синтезированными химическим путем лекарственными препаратами, употребление которых неизбежно вызывает развитие побочных эффектов.
Современные исследования показывают, что фармакологическая коррекция окислительного стресса осуществляется с помощью биологически-активных веществ, в частности, антиоксидантов. Растворимые или нерастворимые антиоксиданты (АО) – это также необходимые вещества для ликвидации природных и техногенных катастроф, военных действий и террористических актов.
В настоящее время актуальными и востребованными являются исследования, направленные на создание и испытание новых материалов с антиокси-дантными функциями для жизнеобеспечения в повседневной жизни и в экстремальных условиях, имеющие большое научное и практичное значение.
Известны различные способы получения антиоксидантов, но большинство из них характеризуются незначительной антиоксидантной активностью или наличию побочных эффектов.
Одним из способов защиты населения от различных оксидантов является использование энтеросорбентов, в состав которых входят и мощные биологические антиоксиданты.
Энтеросорбенты – антиоксиданты могут быть использованы для защиты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) человека и животных от самых разнообразных пероксидов и окислителей, а также могут служить биологически активными добавками к кормам животных.
На сегодняшний день является актуальным создание энтеросорбентов с жесткофиксированным антиоксидантом, который обладал бы ферментативными свойствами, так как жесткофиксированные ферменты не рассасываются в процессе использования.
Применение для указанных целей сорбентов, получаемых из опок Астраханской области, комплексное исследование их физико-химических свойств
и композитов, будут способствовать решению ряда региональных технологических и экологических задач.
Целью работы является получение энтеросорбента СВ-1-АО с антиок-сидантными свойствами на основе сорбента СВ-1 (из опок Астраханской области) и растительного материала (картофель), а также оценка термодинамических, кинетических и других физико-химических характеристик нового энтеро-сорбента, связанных с его сорбционной и антиокислительной способностью. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
разработать способ получения нового энтеросорбента СВ-1-АО на основе растительного материала;
-
исследовать содержание ферментов-антиоксидантов в растительном материале, а также статическую сорбцию и кинетику сорбции антиоксидан-тов на сорбенте СВ-1;
-
исследовать физико-химические свойства (термодинамические, кинети-ческие,антиоксидантные,сорбционные) нового энтеросорбента СВ-1-АО;
4. оценить способность энтеросорбента СВ-1-АО к сорбции ионов тяже
лых металлов и действия его на биологические объекты.
Научная новизна работы. Получен новый энтеросорбент с антиокси-
дантными свойствами СВ-1-АО, на основе сорбентов, получаемых из опок
Астраханской области, и широко применяемого растительного сырья (карто
фель), который эффективно может быть использован для дезактивации перок-
сидных соединений. Поверхность энтеросорбента-антиоксиданта представляет
собой жесткофиксированный антиоксидант, обладающий ферментативными
свойствами и не рассасывающийся в процессе длительного использования. В
связи с высокой ферментативной активностью антиоксидантов, а также с тем,
что число циклов действия этих ферментов, находящихся на сорбенте, превы
шает 100, количество сорбента, необходимого для целевого использования, бу
дет меньше в 100 и более раз, чем у других антиоксидантов.
Впервые показано, что образование прочных адсорбционных соединений антиоксидантов (пероксидаза, каталаза и др.) с кластерами опок, представляющих собой неорганические ионофоры, происходит в результате захвата пары n-электронов кислорода силанольных и силоксановых групп кластеров опок положительно заряженным азотом антиоксидантов и приводит к необратимой сорбции. Антиоксиданты прочно связываются с сорбентом и не элюируются обычными растворителями, в том числе и водой, и они не вымываются с сорбента в течение длительного времени. Ранее такой механизм обсуждался на примере образования прочных адсорбционных комплексов при взаимодействии поверхности опок с азотсодержащими катионными красителями, поверхностно-активными веществами и некоторыми антибиотиками.
Практическая значимость. Экспериментальные исследования сорбции антиоксидантов на минеральных сорбентах могут стать основой для получения новых полезных продуктов специального назначения.
Разработанный энтеросорбент – антиоксидант СВ-1-АО может быть использован для защиты желудочно-кишечного тракта человека и животных от самых разнообразных пероксидов и окислителей. Таковыми могут быть перок-сид водорода, пероксиды металлов, гипероксиды, образующиеся при функционировании промышленных предприятий, работе транспорта с тепловыми двигателями, а также газы - пороховые и образующиеся при применении взрывчатых веществ. Сорбенты - антиоксиданты также могут служить биологически активными добавками к кормам животных.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Разработка способа получения нового энтеросорбента СВ-1-АО, который эффективно дезактивирует пероксидные соединения из желудоч-но-кишечного тракта.
-
Результаты исследований содержания ферментов-антиоксидантов в растительном материале, а также результаты экспериментальных исследований статической сорбции и кинетики сорбции антиоксидантов на сорбенте СВ-1;
-
Результаты физико-химических исследований нового энтеросорбента на основе растительного материала;
-
Результаты испытаний нового энтеросорбента СВ-1-АО к сорбции ионов тяжелых металлов и действия его на биологические объекты.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на различных Международных конференциях, среди которых: Международная научно-практическая конференция, посвященная 75-летию Астраханского государственного университета «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007), II Международная конференция «Экологические системы, приборы и чистые технологии» (Москва, 2007), I Международная интерактивная научная конференция «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Москва, 2007), III Международный форум «Актуальные проблемы современной науки» (Самара,2007), МЭСК 2007-XII-Международная экологическая конференция «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (Новосибирск, 2007) , II Международный форум «Аналитика и Аналитики» (Воронеж, 2008), III Международная конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов» (Астрахань, 2009). Проект выиграл конкурс по программе «У.М.Н.И.К. 2007». Работа награждена медалью «За лучшую научную студенческую работу» от Министерства образования и науки Российской Федерации приказ № 673 от 16 июня 2008 г.
На VIII Московском Международном салоне инноваций и инвестиций за разработку «Энтеросорбенты - антиоксиданты на основе опок Астраханской области» удостоена диплома и золотой медали.
В целом, работа доложена на расширенном заседании кафедры аналитической и физической химии Астраханского государственного университета (Астрахань 2012).
Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, выразился в теоретическом обосновании проблемы, разработке подходов к изучению сорбционного концентрирования, написании статей и интерпретации полученных результатов.
Все экспериментальные работы выполнены лично автором.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 9 статей и тезисов докладов в материалах Международных конференций, получен один патент и одно техническое условие.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка, используемой литературы из 223 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков и 14 таблиц.
Различные виды антиоксидантов на потребительском рынке
Поиск новых сырьевых источников для получения продуктов массового потребления с повышенной антиоксидантной активностью особенно актуален. В картофеле, как одного из распространенного продукта среди широких слоев населения, помимо высокого содержания в его клубнях углеводов и витамина C, фолиевой кислоты и железа, содержатся и многие другие биохимические соединения, среди которых антоцианины и каротиноиды, которые функционируют как антиоксиданты. Переработка картофеля способствует более полному использованию урожая и становится важным источником обеспечения населения продовольствием. По сравнению со свежим картофелем, продукты его переработки значительно легче хранить, транспортировать, они удобны в употреблении. Развитие данного направления будет способствовать формированию рынка новых продуктов переработки картофеля [2,3].
Основные современные исследования показали, что использование природных антиоксидантов в условиях окислительного стресса, играет важнейшую роль в нашем благополучном существовании. [4-6]. Природные антиоксиданты, как правило, регулируют степень влияния неферментативного свободнорадикального окисления на большинство биохимических процессов организма, создавая тем самым оптимальные условия для метаболизма и обеспечения нормального роста клеток и тканей [7]. Это обусловливает повышенный интерес к поиску профилак 15 тических и лечебных антиоксидантных средств природного происхождения, основным преимуществом которых является их многостороннее и щадящее воздействие на организм, отсутствие или незначительность проявления побочных эффектов [8].
Кислород, так необходимый для организма человека, является при определенных условиях токсическим веществом, если он неполностью восстанавливается и из него образуются активные формы кислорода (АФК) по реакции: О2 (+е) (+е , 2Н+) Н2О2 (+е) НО. (+е , 2Н+) 2Н2О К основным АФК (рис. 1.1.) относят: 1) супероксидный радикал ( , возникает при одноэлектронном восстанов лении кислорода, особенно опасен для мембранных структур, имеет длительное время жизни и может стать источником других активных форм кислорода. Существуют несколько причин образования его в организме. В норме восстановление молекулярного кислорода в дыхательной цепи происходит только с помощью цитохромоксидазы, которая отдает ему 4 электрона, необходимых для образования воды. Утечка электронов с переносчиков приводит к образованию некоторого количества супероксида. Другой причиной образования супероксида могут быть мутации митохондриальной ДНК, блокирующие электронтранспортную цепь. Такие мутации опасны, так как митохондрии лишены системы репарации ДНК. Ионизирующая радиация и другие факторы также вызывают образование супероксида [9]. 2) Пероксид водорода (Н2О2) образуется при присоединении к супероксиду 1 электрона и 2 протонов. Он достаточно стабилен, средний окислитель, участвует в образовании более токсичных активных форм кислорода, растворим в липид-ном бислое, поэтому легко диффундирует через мембрану.
3) Гидроксильный радикал НО образуется при одноэлектронном восстановлении пероксида водорода , очень сильный окислитель, не способен к внутриклеточной миграции, так как моментально вступает в реакцию с биомолекулами. 4) синглетный кислород С2) образуется в световых реакциях растений. Поглощая квант света, пигмент переходит в синглетное или триплетное возбужденное состояние. Сталкиваясь с О2, пигмент передает на него энергию, в результате чего получается химически активный синглетный молекулярный кислород. Представители активированных кислородных метаболитов (АКМ) Содержание активных форм кислорода в клетках невелико: Н2О2 10 - 8моль/л; НО и 10 - 11 моль/л . АФК и другие прооксиданты участвуют в меха низмах бактерицидности, в синтезе биологически активных веществ, в обмене коллагена, регуляции проницаемости мембран и другие [10,11]. Формирование свободных радикалов — важный защитный механизм, лежащий в основе неспецифического иммунитета: фагоцитоз приводит к многократному увеличению содержания свободных радикалов в фагоцитирующих клетках с одновременным повышением потребления кислорода в 20 и более раз (так называемый «дыхательный взрыв») [12,13]. Вместе с тем АФК являются основой патогенеза многих патологических процессов, обладают антигенными свойствами, запускают ауто 17 иммунные процессы повреждения тканей, вызывают бронхоконстрикцию (табл.1.2.) .
Исследование опок Астраханской области физико-химическими и химическими методами анализа
Витамин С ингибирует перекисное окисление липидов (хотя основную роль в этом играет -токоферол), нейтрализует окислители, поступающие с загрязненным воздухом (NO, свободные радикалы сигаретного дыма), редуцирует канцерогенные нитроамины. Аскорбиновая кислота предотвращает пероксидацию холе-стерола ЛПНП [28] и тем самым препятствует прогрессированию атеросклероза. Смесь аскорбиновой кислоты с ионами Аu или Сu in vitro может инициировать свободнорадикальные процессы, но в организме это не происходит так, как названные ионы металлов связаны белками. Хотя, по мнению B. Halliwell [41], локальная реализация этого эффекта в организме может иметь место.
Аскорбиновая кислота является кофактором для ряда монооксигеназ (гид-роксилирование пролина, катаболизм тирозина). Таким образом, аскорбиновая кислота (витамин С) является мощным антиоксидантом, но уровень воздействия этого препарата зависит от количества, который поступает в организм.
Соединения, которые содержат серу. Важным звеном антиокислительной системы являются биомолекулы, которые содержат сульфгидрильные группы. К ним относятся основные аминокислоты — цистеин, цистин, метионин. Они входят в состав белков, активных центров ферментов, ряда гормонов (инсулин, окси-тоцин), служат предшественниками глутатиона, коэнзима А. Основной мобильный фонд сульфгидрильных групп представляет собой глутатион (трипептид Glu-Cys-Glu), который содержится почти во всех клетках, строение глутатиона показано на рис.1.13.
Его антиоксидантное действие катализируют глутатионпероксидаза, глута-тионредуктаза, глутатион-S-трансфераза [95-98]. Глутатионпероксидаза содержит Рис.1.13. Структура восстановленной и окисленной форм глутатиона селен и играет основную роль в инактивации липидных гидроперекисных соединений. Она разлагает пероксид водорода , тем самым предотвращает образование метгемоглобина, который не способен переносить молекулярный кислород. Глу-татионредуктаза поддерживает достаточный уровень активного глутатиона путем восстановления его дисульфидной формы. Восстановленный глутатион осуществляет детоксикацию перекиси водорода (H2O2) и гидроперекисей, которые возникают при реакции активных форм кислорода (АФК) с полиненасыщенными жирными кислотами мембран, является ингибитором активированных кислородных метаболитов (АКМ) и стабилизатором мембран [99,100]. Внутриклеточный глута-тион эффективно связывает ионы меди, препятствуя их вовлечению в реакции разложения перекисей типа Фентона [101]. Дефицит глутатиона может привести к снижению синтеза ДНК и белков. Основной функцией глутатион-S-трансферазы (функционирует в гепатоцитах) является детоксикация ряда соединений путем переноса на них атомов серы с последующим образованием меркаптидов (соединений серы с металлами), глутатионпроизводных чужеродных веществ. а-Липоевая кислота (рис. 1.14.) функционирует как окислительно-восстано-вительная система: она может существовать в окисленной (-S-S-) и восстановленной (SH) форме, реализуя таким образом свои коферментные функции. Участвует в окислительном декарбоксилировании -кетокислот (пировиноград-ной, кетоглютаровой), является простетической группой пируват- и кетоглютарат-дегидро-геназной системы (вместе с тиаминпирофосфатом и коэнзима А). -Липоевая кислота способствует поддержанию физиологического равновесия в системе глутатиона и убихинона [102,103]:
Антиоксидантный потенциал липоевой кислоты способствует более эффективной репарации молекул ДНК после повреждения в результате «окислительного стресса»[104].
Церулоплазмин – главный медьсодержащий белок, с молекулярной массой 134 кДа, внеклеточных жидкостей млекопитающих, относится к классу 2-глобулинов, в плазме человека в виде полипептидного мономера (1046 аминокислотных остатков), состоящих из трех почти полностью идентичных фрагментов по 42-45 кДа каждый. Каждая его молекула содержит 6 прочносвязанных атомов Cu 2+ , а голубой цвет придают 3 атома Cu , связанные с 4 цистеиновыми остатками в конце каждого из трех фрагментов. Во внутрь клеток ионы меди доставляет глутатион [101]. Церулоплазмин может переносить ионы меди [105-109] из печени к органам и тканям, где она функционирует в виде цитохром-С-редуктазы и супероксиддисмутазы, но главная функция его заключается быть донором- универсальным внеклеточным «гасителем» свободных радикалов (рис. 1.15.). Рис.1.15. Молекулярная компьютерная модель строения церулоплазмина
Он имеет супероксиддисмутазную активность: восстанавливает в крови супероксидные радикалы до кислорода и воды и этим защищает от повреждения липидные структуры мембран. Одной из основных функций церулоплазмина является нейтрализация свободных радикалов, которые освобождаются вовне макрофагами и нейтрофилами во время фагоцитоза, а также при интенсификации свободнорадикального окисления в очагах воспаления. Он окисляет разные субстраты: аскорбиновую кислоту, серотонин, катехоламины, полиамины, полифенолы, превращает двухвалентное железо в трехвалентное [110]. Церулоплазмин усиливает связывание иона железа с трансферрином, образуя тем самым антиоксидантную систему [111,112], регулирующую концентрацию восстановленных ионов железа и суммарную антиоксилительную активность сыворотки в отношении Fe2+- индуцированного. ПОЛ определяется содержанием в ней данных компонентов [112]. В системе «миелопероксидаза- Н2О2-Cl» [99,113] церулоплазмин как антиоксидант эффективно захватывает ОCl – и выполняет основную роль в антиоксидантной защите клеток в острой фазе воспаления [114] при лейкоцит-индуцированном окислительном стрессе, сопровождающемся высвобождением миелопероксидазы (МПО) и пероксидазы эозинофилов (ЭПО). Фермент является фактором естественной защиты организма при воспалительных, аллергических процессах, стрессовых состояниях, повреждениях тканей, в частности, при инфаркте миокарда, ишемии.
Способ получения сорбента СВ-1
Электронно-микроскопическое исследование опок проводилось на электронном микроскопе типа УМ-100. Для исследования образец измельчался до пудры (обычно в агатовой ступке), полученную пудру суспендировали в дистиллированной воде, отбрасывали не осевшие за 20 с частицы, осевшие частицы промывали дополнительным количеством воды, вновь измельчали до пудры, суспендировали в дистиллированной воде и суспензию наносили на коллодиевую подложку. Съемка проводилась при различных увеличениях, дающих общую характеристику минералогического состава и более полную характеристику слагающих сорбент минералов (рис. 1.23).
Результаты электронно-микроскопического исследования показали, что опоки сложены в основном опаловидным кремнеземом, агрегаты частиц которого размером от 1 до 3 микрон в поперечнике видны при увеличении в 6700 раз. В исследованных образцах наблюдается наличие небольшого числа мелких студнеоб 70 разных частиц различного размера, это является свидетельством их полидисперсности. Таким образом, методом электронной микроскопии установлено, что опоки Астраханской области сложены опаловидным кремнеземом с примесью кварца. Определение фазового состава кристаллического вещества проводят мето дом сравнения межплоскостных расстояний d и интенсивностей соответствующих линий рентгенограммы J с табличными данными, в частности - со справочником определителем. Для характеристики пространственного распределения разрешен ных направлений рассеяния рентгеновских лучей используется уравнение Ю. Вульфа и У. Брегга: 2dsin0 = пХ, где d - межплоскостные расстояния в кристалле, 0 - угол скольжения, образованный направлением падающих на кристалл лучей с отражающей поверхностью, п -порядок отражения, в котором при заданных величинах d и 0 может наблюдаться дифракционный максимум, Я - длина волны рентгеновского излучения.
В работе был использован один из методов рентгеноструктурного анализа, который называется методом порошка. В этом методе используют монохроматическое рентгеновское излучение .
Поликристаллический образец помещают на пути узкого рентгеновского луча. Поскольку в образце, находящемся в виде порошка, имеются кристаллы любой ориентации по отношению к лучу, в любом случае будут присутствовать кристаллы, положение которых отвечает условию Вульфа-Брегга. Это означает, что в конечном итоге все те кристаллы порошке, которые имеют соответствующие межплоскостные расстояния d1, d2, …, dn, попадают по отношению к падающему лучу в «отражающее», но не гасящее положение. Отраженные лучи образуют конус со строго определённым углом расхождения. При съёмке рентгенограммы данным методом полоску фотопластинки помещают вокруг образца в кассете так, чтобы входящий рентгеновский луч пересе 71 кал её по диаметру. В результате каждый конус отражённых лучей оставит на фотопластинке засвеченный след в виде душек, которые симметрично расположены относительно направления первичного луча. Для определения углов расхождения конусов отражённых лучей, определяют расстояние между дужками и радиусом кольца фотопластинки и тогда определяют угол падения на отражённую плоскость кристаллов, следовательно, находят длину волны монохроматического излучения , а также значения межплоскостных расстояний d в кристалле. Простота эксперимента и расчёта межплоскостных расстояний объясняет широкое распространение данного метода в рентгенографическом анализе.
При определении фазового состава образца на его рентгенограмме выделяют три наиболее интенсивные линии, выписывают межплоскостные расстояния и сравнивают их с аналогичными значениями d и J ключа - определителя.
После этого весь набор экспериментальных межплоскостных расстояний и соответствующих интенсивностей сравнивают с табличными значениями соответствующих веществ и их модификаций. Операции расчета рентгенограммы сводятся к следующему: - нумеруют линии, начиная от центра рентгенограммы; - определяют интенсивность линий по десятибалльной системе; - измеряют расстояние между симметричными линиями спектра, вводят поправку на поглощение в образце и находят величину 2J; - по углам 0 находят sin 0 и сравнивают sin 0 всех линий с sin 0 наиболее интенсивной линии с целью отобрать и отбросить фиктивные значения d, которые получены из-за немонохроматичности рентгеновского излучения; - для нефиктивных линий рассчитывают величины d - межплоскостные расстояния, выбирают три наиболее интенсивные линии и по их d и J путем сравнения с данными ключа - определителя находят фазовый состав образца. Для получения дебаеграмм по методу порошка образцы опок тщательно растирались в агатовой ступке. Далее образец вносили в трубочку, полученную из раствора коллодия в ацетоне. Диаметр трубочки был 0,75 мм. Рентгенограммы снимались на дифрактометре рентгеновском общего назначения ДРОН - 3. Ис 72 пользовалось фильтрованное Ка излучение. Применялся никелевый фильтр. Экспозиция составляла от 4 до 12 ч при напряжении тока 35 кВ и 20 мА. Диаметр камеры был 57,3 см. Образцы при измерениях вращались, чтобы избежать точечных линий. Дифрактограммы образцов приведены на рис. 1.24.
Потеря антиоксидантных свойств СВ-1-АО со временем
За скоростью разложения пероксида водорода в присутствии СВ-1-АО следили по уменьшению концентрации Н2О2 по времени. Для этого в колбу емкостью 500 см3 вносили 50 см3 0,05 М раствора Н2О2 , доводили дистиллированной водой до 500 см3 и термостатировали раствор (5 и 250 C).
В раствор с установившейся температурой вносили 20 г энтеросорбента, одновременно включали секундомер, содержимое колбы интенсивно перемешивали, отбирая пробы по 30 см3 через определенные интервалы времени, центрифугировали отобранные смеси в теч. 2 мин при 3000 об/мин. Пробы отбирали тотчас (до внесения энтеросорбента) и через 10,20,30,60,120, 240,360,480,600 с. В осветленных центрифугированием растворах определяли содержание Н2О2 по методике, описанной в предыдущих опытах.
Результаты изучения скорости разложения пероксида водорода на энте-росорбенте СВ-1-АО приведены в табл.3.3.
Из полученных данных видно, основная часть пероксида водорода дезактивируется на энтеросорбенте СВ-1-АО через 1,5-2 мин, скорость разложения Н2О2 при разных температурах достаточно высока.
Это обычная процедура исследования сохранения (исчезновения) действующего начала любого вещества. Естественно, как и всякие ферментные препараты, полученный энтеросорбент необходимо хранить при низких температурах. Нами за основу взята температура + 50 C и для сравнения -120 C и + 250 C. Антиоксидантную активность энтеросорбента определяли тотчас, через 1 день, а далее через 5, 25, 50 ,100, 200 и 360 суток, для чего использовали реакцию окисления пероксидом водорода йодистоводородной кислоты и титрование йода тиосульфатом натрия.
Следует сразу подчеркнуть, что в данном случае удаётся получить только относительно достоверные результаты, так как неизвестно точное количество пе-роксидазы, каталазы или аскорбиновой кислоты, приходящееся на единицу массы сорбента. Однако можно проследить за способностью энтеросорбента СВ-1-АО разлагать пероксид водорода в потоке его водного раствора. СВ-1-АО помешали в стеклянную колонку высотой 50 см и диаметром 2 см. Колонка в нижней части была снабжена пористой стеклянной пластинкой и регулировочным краном. В колонку засыпали 100 г СВ-1-АО, пропускали сквозь колонку 500 см3 дистиллированной воды, при этом энтеросорбент уплотнялся. Колонку вставляли в колбу Бунзена, создавали при этом небольшое разрежение, пропускали через сорбент 250 см3 0,05 М раствора Н2О2 и определяли содержание в элюате пероксид водорода по методике, как в предыдущих опытах. Колонку промывали 500 см3 воды, далее вновь пропускали 250 см3 0,05 М раствора Н2О2 , вновь находили содержание Н2О2 в элюате. Этот опыт проводили 20 раз. Результаты опытов приведены на рис. 3.3.
Как уже было отмечено, сорбенты, получаемые из опок Астраханской области, обладают способностью сорбировать из водных растворов различные ионы металлов. Но как поведёт себя энтросорбент СВ-1-АО, остались ли на поверхности его частиц активные вакантные места после того, как ферменты - антиокси-данты уже адсорбированы? Этот вопрос также требует ответа. Для решения этой задачи была использована ионометрия.
Приготавливали градуировочные растворы для отдельных ионов с концентрациями 10-9; 10-8; 10-7; 10-6; 10-5; 10-4; 10-3 моль/дм3 и измеряли потенциалы растворов. Строили градуировочные графики в координатах потенциал – рС. Далее во все растворы вносили энтеросорбент (1г / 50 см3), перемешивали 5 мин, давали отстояться, отбирали по 25 см3 каждого раствора и вновь фиксировали показания иономера.