Синтезирован мезопористый углеродный сорбент, модифицированный сульфосалициловой кислотой методом адсорбции из водных растворов. Подобраны оптимальные параметры модифицирования: соотношение, концентрация, продолжительность стадий пропитки и термообработки, рН. Изучены физико-химические свойства образцов: удельная поверхность, объем пор, качественный и количественный состав поверхностных функциональных групп, количество нанесенного модификатора, адсорбционные и десорбционные свойства. Определены адсорбционные характеристики исследуемых образцов в отношении органических красителей метиленового синего и метанилового желтого. Установлено, что в процессе десорбции в течение 48 ч в водный раствор, моделирующий среду кишечника, и в этанол переходит соответственно ~68 и ~82 % от исходной концентрации наносимой на данный образец сульфосалициловой кислоты. При этом наблюдается снижение рН исходных растворов на 6 единиц. Установлены высокие антибактериальные свойства модифицированного углеродного сорбента по отношению к Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae in vitro. A mesoporous carbon sorbent modified with sulphosalicylic acid by adsorption from aqueous solutions has been synthesized. The optimal modification parameters were selected: the ratio, concentration, the duration of impregnation and heat treatment stages, and pH. The physicochemical properties of the samples have been studied: textural characteristics, qualitative and quantitative composition of surface functional groups, the amount of applied modifier, adsorption and desorption properties. The adsorption characteristics of the studied samples with respect to organic dyes methylene blue and methanyl yellow are determined. It has been established that during desorption for 48 h, ~68 and ~82% of the initial concentration of sulphosalicylic acid applied to the sample pass into the aqueous solution, modelling the intestinal medium and into ethanol, respectively. In this case, a decrease in the pH of the initial solutions by 6 units is observed. High antibacterial properties of the modified carbon sorbent towards Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, and Klebsiella pneumoniae have been established in vitro .

Изучена адсорбция 3-фенилпропановой кислоты на мезопористом углеродном сорбенте. Определено оптимальное соотношение и время равновесия в системе "сорбент/раствор фенилпропановая кислота". Разработан способ модифицирования углеродного сорбента 3-фенилпропановой кислотой. Исследована возможность миграции (десорбции) модификатора в растворы, моделирующие среды желудка и кишечника. Комплексом физико-химических методов исследования: метод низкотемпературной адсорбции азота, ИК-, ЯМР, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния света, спектрофотометрический метод, титриметрический метод H.P. Boehm, CHNOS элементный анализ – изучены свойства углеродного сорбента до и после модифицирования, а также после десорбции нанесенной 3-фенилпропановой кислоты. Синтезированные модифицированные образцы являются перспективными для применения в качестве энтеросорбентов с целью лечения желудочно-кишечных заболеваний.

Представлены результаты исследований по функционализации поверхности углеродных сорбентов для сорбционной медицины. Описан комплекс методов химической функционализации поверхности углеродных сорбентов. Приведены основные результаты исследований модифицированных углеродных сорбентов физикохимическими методами.

Цель исследования - изучение антибактериальной активности гранулированных углеродных сорбентов по отношению к патогенной микрофлоре в условиях различной продолжительности контакта с сорбентом. Методика. Исследовали антибактериальные свойства гранулированного сорбента ВНИИТУ-1, обработанного гидромеханически, окисленного и стабилизированного до нормативных значений рН и модифицированного поли-N-винилпирролидоном (ПВП) ВНИИТУ-1 по отношению к патогенным микроорганизмам: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeroginosa, Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, Streptococcus agalactiae, а также к их смесям. Все микроорганизмы представляли собой клинические штаммы, выделенные из ран пациентов. Предварительно тест-микроорганизмы были исследованы на чувствительность к современным антибиотикам. Опытным путем подбирали такие разведения и количество засеваемого материала, чтобы выросшие на чашке Петри колонии можно было сосчитать. Бактерии сорбировали из физиологического раствора с концентрацией микробных клеток 3 х 10 колониеобразующих единиц в 1 мл исследуемой пробы (КОЕ/мл). В пробирку типа Эппендорф вносили сорбент в количестве 0,5 мл, добавляли 1 мл микробной взвеси, встряхивали для удаления пузырьков воздуха и выдерживали в термостате в течение 1, 3, 6 и 24 ч. По истечении заданного времени контакта сорбента с патогенной микрофлорой отбирали надосадочную жидкость в объеме 100 мкл, засевали на стерильные агаровые пластины чашек Петри с питательной средой ГМФ-агар. Засеянные чашки Петри помещали в СО-инкубатор 15АС (Япония) вверх дном и инкубировали при температуре 37 ± 1°С в течение 24 ± 2 ч. При подсчете колоний, выросших на чашке Петри, учитывали только те чашки, на которых выросло более 300 изолированных колоний. Результаты. Гранулированный сорбент ВНИИТУ-1 обладает антибактериальным действием в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, а также их смеси. Сроки проявления антибактериального эффекта сорбента зависят от вида микроорганизмов и времени их контакта с образцом. Присутствие в составе сорбента модификатора ПВП усиливает его антибактериальные свойства. Полимермодифицированный образец обладает пролонгированным антибактериальным эффектом в отношении широкого спектра микроорганизмов (E. coli, St. aureus, P. aeruginosae и St. aureus) и смеси их культур. Заключение. Показана возможность повышения антибактериальных свойств гранулированных углеродных сорбентов по отношению к патогенной микрофлоре путем их модификации поли-N-винилпирролидоном. Дальнейшая разработка и применение углеродных сорбентов как средств сорбционной терапии является перспективным подходом к местному лечению гнойных ран. The purpose: Study the antibacterial activity of granulated carbon sorbents in relation to the pathogenic microflora under the conditions of different period of contact with sorbent. Methods. It has been investigated the antibacterial properties of VNIITU-1 granulated sorbent, which was hydromechanically treated, oxidized and stabilized up to pH standard parameters and VNIITU-1 modified poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) against the pathogenic micro-organisms, including Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeroginosa, Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, Streptococcus agalactiae, and their mixes. All bacteria were clinical strains derived from the wounds of patients. Dilutions and amount of inoculated material were experimentally selected for further calculation of the grown colonies on the Petri dish. Bacteria were sorbed from the saline solution with bacteria concentration of 3 х 10 of the colony forming units in 1 ml of test sample (CFU/ ml). Eppendorf tube was added the sorbent 0.5 ml and bacterial suspension 1 ml; then the tube was shaken to remove the air bubbles and incubated for 1, 3, 6 and 24 hr. Upon the expiry of the target time for sorbent with pathogenic flora contact the supernatant fluid was collected in 100 ul and inoculated on the sterile agar plates of the Petri dishes with GMF agar nutrient medium. Inoculated Petri dishes were placed upside down in СО incubator 15AC (Japan) and incubated at 37 ± 1°C for 24 ± 2 hours. When counting the colonies growing on the Petri dish, they took into consideration only the dishes where more than 300 isolated colonies were grown. If more than 300 colonies were grown, «> 3x102 CFU/ml» was recorded in the protocol. Results. Granulated sorbent VNIITU-1 has an antibacterial effect against both gram-positive and gram-negative bacteria, and their mixes. Time period for manifestations of the sorbent antibacterial effect depends on the type of microorganisms and time of contact. PVP presence in sorbent composition enhances the antibacterial effect of the sorbent. Resin-modified sample has a prolonged antibacterial effect against a broad spectrum of microorganisms (E. coli, St. aureus, P. aeruginosae and St. aureus) and mixtures of their cultures. Conclusion. It has been determined the possibility for increasing of antibacterial properties of granulated carbon sorbents against the pathogenic microflora by their modification with poly-N-vinylpyrrolidone. Further development and application of carbon sorbents as the means for sorption therapy is a perspective approach for the local treatment of purulent wounds.

Applicability of veterinary enterosorbents of different nature is represented in review. The significance of enterosorbents and prospects of developing new medicinal products for animal use are justified.

At the Institute of Hydrocarbon Processing, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, technological approaches were developed to the targeted synthesis of porous carbon-carbon materials of a new class based on nanoglobular dispersed carbon (particle diameter 40-60 nm). Carbon materials for medical purposes are carbon hemosorbent in sterile saline VNIITU-1, carbon enterosorbent VNIITU-2, carbon enterosorbent Zookarb and modified materials derived from them that are safe and effective drugs for solving problems in medicine and veterinary. The article reports investigation results of effects posed by hemosorbent VNIITU-1 on blood plasma biochemical parameters in patients with peritonitis (substances with low and medium molecular weight, creatinine and ammonia). The results of the study on using enterosorbent Zookarb at chronic intoxication of animals with heavy metals – zinc and iron compounds are presented. The efficiency of samples of carbon hemosorbent and enterosorbent modified with polyarginine against pro-inflammatory cytokines (interleukin 6, interleukin 8) was assessed.

Модифицирована поверхность углеродного мезопористого сорбента ВНИИТУ-1 полимером гликолевой кислоты, обладающим антибактериальными, противовоспалительными свойствами. Синтез проведен в три этапа: 1) пропитка углеродного сорбента 50% водным раствором гликолевой кислоты в течение 8 ч; 2) сушка сорбента в течение часа при температуре 105 ± 2°С; 3) термообработка углеродного сорбента, пропитанного гликолевой кислотой, в течение первого часа при температуре 195 ± 5°С с последующим нагревом в течение 5 ч при температуре 225 ± 5°С. Исследованы образцы углеродного сорбента комплексом физико-химических методов: растровая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, низкотемпературная адсорбция азота, ядерно-магнитный резонанс, термогравиметрия, рентгеновский микроанализ, С, Н, S, О – анализ. Установлено, что модификатор прочно закреплен на углеродной поверхности сорбента преимущественно в виде олигомеров (гексамеров) гликолевой кислоты. В результате модифицирования происходит значительное увеличение кислородсодержащих групп по сравнению с исходным сорбентом. Синтезированные образцы представляют большой интерес в качестве материалов для сорбционной медицины.

Разработан синтез наноструктурированного углеродного сорбента, импрегнированного бетулином. Исследована поверхность полученного образца физико-химическими методами: растровая электронная микроскопия, рентгеновский микроанализ, адсорбционная порометрия. Установлена возможность десорбции биологически активного компонента из образца углеродного сорбента.