Ученые лаборатории химии силикатных сорбентов ИХС РАН (входит в состав НИЦ «Курчатовский институт») получили новые медицинские синтетические алюмосиликатные сорбенты, которые помогают эффективно очищать организм человека от токсинов.

Алюмосиликатные сорбенты могут поглощать бактерии, вирусы, токсины из крови человека и таким образом защищать организм от сепсиса и различных воспалений. В природных алюмосиликатах есть потенциально опасные для организма примеси, поэтому их использование в медицине ограничено.

Ранее в лаборатории синтезировали аналоги алюмосиликатных сорбентов, похожих по структуре на природный минерал монтмориллонит, с губчатой морфологией. Искусственный сорбент обладает заданным комплексом свойств: определенным фазовым и химическим составом, пористо-текстурными характеристиками, размерами частиц и морфологией. Ученые выяснили, что синтетические монтмориллониты нетоксичны и не разрушают клетки крови, а значит, их можно применять в медицине.

Чтобы разработать новые эффективные медицинские гемосорбенты, способные «вылавливать» из крови опасные токсины, исследователи изучили сорбционную способность синтетического монтмориллонита различного состава по отношению к белковым молекулам: окситоцину, альбумину и иммуноглобулину. У этих молекул различная молекулярная масса и степень ионогенности, они выступали в качестве моделей вирусов и токсичных веществ разной природы, пояснили в пресс-службе Курчатовского института. Как показал эксперимент, новый синтетический монтмориллонит может поглощать в 2–4 раза больше токсинов, чем природные сорбенты. К тому же, материал полностью безопасен для организма.

«Синтетическим путем мы можем получить монтмориллониты различного химического состава, не встречающиеся в природе. В ходе экспериментов мы постепенно замещали атомы магния, который присутствует в составе этих материалов, на алюминий. Мы определили, что в зависимости от химического состава, а именно от степени замещения магния алюминием, увеличивается адсорбционная емкость материала. Ранее мы выяснили, что химический состав также сильно влияет и на биологическую активность материала. В результате мы можем подобрать оптимальный состав сорбента, который будет обладать наибольшей сорбционной емкостью и наименьшей токсичностью. В конечном счете это возможность получать направленным синтезом сорбент, который будет обладать наилучшим комплексом свойств», — рассказал Ольга Голубева, заведующая лабораторией химии силикатных сорбентов ИХС РАН.

На сегодняшний день в российских медицинских учреждениях используют в основном импортные гемосорбенты. Новый синтетический монтмориллонит — отечественная разработка, которая сможет заменить дорогостоящие импортные материалы на более дешевые и эффективные аналоги, уверены в ИХС РАН. Разработка сотрудников ИХС РАН может пригодиться в решения широкого круга задач медицины и аналитической химии — например, для создания хроматографических систем для экстракции белков из сложных смесей, энтеросорбентов, раневых и ожоговых покрытий.

Результаты исследования опубликованы в журнале Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects