Энтеросорбенты

Энтеросорбция — метод, основанный на связывании и выведении из желудочно-кишечного тракта с лечебной и профилактической целью эндогенных и экзогенных веществ, надмолекулярных структур и клеток. Энтеросорбция относится к наиболее древним методам эфферентной терапии.

Энтеросорбция используется в медицине и ветеринарии для лечения острых и хронических заболеваний, сопровождающихся токсикозами, нарушениями пищеварения, иммунного статуса, метаболизма липидов, желчных кислот и других видов обмена. С каждым годом показания для энтеросорбции расширяются, энтеральное использование сорбентов позволяет исключить или снизить интенсивность медикаментозной терапии, в том числе и антибиотикотерапии, гормонотерапии, десенсибилизирующего лечения.

Энтеросорбенты — лечебные препараты различной структуры, осуществляющие связывание экзо- и эндогенных веществ в желудочно-кишечном тракте путем адсорбции, ионообмена, комплексообразования.

В основу классификации современных энтеросорбентов положено несколько принципов: форма, структура, природа материала, вид взаимодействия между сорбирующим материалом (сорбентом) и связанным веществом (сорбатом). Современная технология позволяет создать большой перечень материалов, обладающих сорбционными и ионообменными свойствами. Помимо синтетических материалов для энтеросорбции могут использоваться природные полимеры на основе лигнина, хитина, целлюлозы, глин (алюмосиликаты, цеолиты) и др. Энтеросорбенты отличаются по структуре с сорбатом, фармакологической форме и другим признакам, но все они должны отвечать определенным и ветеринарным требованиям:

1) нетоксичность; препараты в процессе прохождения по желудочно-кишечному тракту не должны разрушаться до компонентов, которые при всасывании способны оказывать прямое или опосредованное действие на органы и системы;

2) нетравматичность; должны быть устранены механические, химические и другие виды неблагоприятного взаимодействия со слизистой оболочкой полости рта, пищевода, желудка и кишечника, приводящие к повреждению органов;

3) хорошая эвакуация из кишечника и отсутствие обратных эффектов — усиление процессов, вызывающих диспепсические нарушения;

4) высокая сорбционная емкость по отношению к удаляемым компонентам химуса; для неселективных сорбентов должна быть сведена к минимуму возможность потери полезных компонентов;

5) отсутствие десорбции веществ в процессе эвакуации и изменение рН среды, способной привести к неблагоприятным проявлениям;

6) удобная фармацевтическая форма препарата, позволяющая его применение в течение длительного времени, отсутствие отрицательных органолептических свойств сорбента;

7) благоприятное влияние или отсутствие воздействия на процессы секреции и биоценоз микрофлоры желудочно-кишечного тракта.

Процессы сорбции осуществляются 4 основными путями: адсорбцией, абсорбцией, ионообменом и комплексообразованием.

Адсорбция — процесс взаимодействия между сорбентом и сорбатом, протекающий на границе раздела сред (жидкости и поверхности сорбента) за счет физических или химических процессов.

Адсорбенты имеют пористую структуру. Полостные образования в веществе сорбента можно схематически представить в виде дерева, имеющего ствол и отходящие от него крупные и более мелкие ветви. Эти каналы носят название пор. При этом различают макропоры, мезопоры и микропоры. К макропорам относят полостные образования радиусом свыше 200 нм, к мезопорам — размером от 100 до 1, 6 нм и микропорам — образования менее 1, 6 нм. За счет разветвленности поверхностной структуры пор формируется большая площадь поверхности на единицу массы сорбента. При этом макропоры выполняют роль проводящей системы. Результатом взаимодействия поверхностных сил адсорбентом с поликомпонентными средами являются накопление и фиксация в порах адсорбента сорбируемых веществ, растворенных в жидкостях, что ведет к снижению их концентрации в окружающей среде. Связывание адсорбата на адсорбенте является динамически равновесным процессом и лимитировано удельной сорбционной емкостью используемого сорбента.

Абсорбция — процесс поглощения сорбата (абсорбата) всем объемом сорбента (абсорбента). В качестве сорбента выступает жидкость, и процесс взаимодействия является по сути растворением вещества. Интенсивность абсорбции лимитируется растворимостью вещества. Клинический эффект процесса абсорбции при гастроинтестинальной детоксикации и метаболической коррекции прослеживается, если растворитель не всасывается или после введения через короткий период времени жидкость выводится через зонд.

Ионообмен — процесс замещения ионов на поверхности сорбента ионами сорбата. По виду ионообмена выделяют катиониты-полимеры (например, МР-SО3Н), аниониты-полимеры (например, МР-NН2) и полиамфолиты (содержат одновременно и катионо- и анионообменивающие группы). К ионообменным материалам относятся холестирамин, гидроксид алюминия, катексилат, натриевая соль фосфата целлюлозы и др. Помимо полимерных ионообменных смол, замещение ионов возможно в той или иной степени практически во всех энтеросорбентах. Проявлением ионообмена при энтеросорбции можно назвать регулирование уровня в крови желчных кислот, фосфатов, калия, кальция и других ионов.

Комплексообразование распространено в живой природе. За счет образования комплексов осуществляются нейтрализация, транспорт и выведение из организма многих веществ (антигенов, билирубина, многих ксенобиотиков и др.) Комплексообразующий реагент — это молекула или ион, образующие устойчивые связи с лигандом. Образующийся комплекс может быть как растворимым, так и нерастворимым в жидкости. Среди существующих медикаментозных средств важное место занимают комплексообразующие реагенты, взаимодействующие с ядами. Из класса энтеросорбентов к веществам этой группы взаимодействия можно отнести производные поливинилпирролидона (энтеродез и энтеросорб).

Энтеросорбция, как и другие способы лечения, претерпевает определенную эволюцию. Тенденции в развитии этого направления зависят от технологических возможностей при создании энтеросорбентов, конкурирующих направлений методов детоксикации и метаболической коррекции, состояния окружающей среды, особенностей питания разных видов животных и др.

Постепенно повышается значение энтеросорбции в диетологии и диетотерапии. Энтеросорбенты компенсируют недостаток естественных пищевых элементов в рационе животных, способны связывать и выводить из животного организма многие виды ксенобиотиков, число которых уже исчисляется миллионами, адсорбировать радиоактивные элементы и соли тяжелых металлов.

В качестве энтеросорбентов, применяемых в ветеринарии, до сих пор в основном используются пористые углеродные адсорбенты, в частности активированные угли различного происхождения. В то же время существует большой класс природных силикатных сорбентов — глинистых минералов-алюмосиликатов, имеющих высокие адсорбционные и каталитические свойства. Дешевизна и практически неограниченные запасы глин делают экономически целесообразным их использование в качестве энтеросорбентов в ветеринарной практике.

Одним из наиболее известных препаратов этой группы является каолин — белая глина (силикат алюминия с примесью силикатов кальция и магния), выпускаемый в виде белого порошка. При смешивании с водой образуется взвесь, обладающая обволакивающим и адсорбционным действием. Назначается в комплексной терапии при патологических процессах в желудке и кишечнике, отравлениях. Снижает рН желудочного сока и сорбирует гидролитические ферменты. Входит в качестве основного компонента в состав препарата альмагель в сочетании с окисью магния и Д-сорбита.

В настоящее время кафедрой зоогигиены СПбГАВМ во главе с профессором Кузнецовым А. Ф. предложен к производству и применению в ветеринарии препарат Энтеросорбент-В, полученный методом фракционирования из вермикулита, природного минерала группы алюмосиликатов.

Энтеросорбент-В — порошок серо-белого цвета, являющийся мезо-макропористым адсорбентом с диаметром частиц до 1 мм. Суммарный адсорбционный объем препарата составляет 1, 29 см3/г, удельная поверхность — 6, 7 м2/г, влагоемкость составляет около 330 %, величина адсорбции углекислоты составляет 51 мг/г, а аммиака — 20 мг/г препарата.

Энтеросорбент-В сорбирует среднемолекулярные вещества и олигопептиды, способен к активному ионному обмену, в котором участвует катион двухвалентного железа, что подтверждено в опытах при детоксикациях организма животных в случаях отравлений солями тяжелых металлов (ртуть и свинец). Обоснована эффективность перорального применения препарата в качестве превентивной меры для ингибирования функциональной активности микромицетов и снижения токсигенного потенциала грибов-продуцентов.

Пероральное введение клинически здоровым новорожденным телятам препарата в дозе 0, 5 г/кг массы тела 1 раз в сутки способствует повышению уровня содержания гемоглобина и g-глобулинов в крови, стабилизации кишечной микрофлоры, исключает риск желудочно-кишечных заболеваний и снижает общую заболеваемость новорожденных телят.

Пероральное введение препарата Энтеросорбент-В в качестве оздоровительного средства телятам молозивного периода с желудочно-кишечными расстройствами в дозе 0, 5 г/кг 3 раза в сутки способствует нормализации гомеостаза показателей крови, быстрому восстановлению содержания молочнокислой сапрофитной микрофлоры в кишечнике, сокращению длительности лечения расстройств пищеварения телят в сравнении со стандартными принципами фармакологической коррекции данной патологии, отсутствию рецидивов после излечения и 100%-ной сохранности телят при лечении.

Дозированное включение в рацион норок природного Энтеросорбента-В способствует укреплению состояния неспецифической резистентности у норок, повышению рождаемости и более интенсивному приросту щенков. Добавление препарата в рационы норок маточного стада и молодняка способствует улучшению пушно-меховых показателей волосяного покрова норок.