гидрокарбонатно-магний-натриевый конденсат, проявляющий иммуномодулирующую, противовоспалительную, антимикробную и бактериостатическую активность

Формула изобретения

1. Гидрокарбонатно-магний-натриевый конденсат, содержащий водный раствор смеси биологически активных соединений, с величиной минерализации конденсата М-0,03-0,036 г/дм³, включающий соединения тяжелых металлов, щелочно-земельных металлов, в том числе Zn-5-6,7 мг/дм³, щелочные и щелочно-земельные металлы, в том числе, мг/дм³: Mg-53, (Na+K)-27, Ca-20, органические соединения, включающие углеводороды, галогенсодержащие углеводороды, в том числе иодосодержащие углеводороды - 1-1,2 мг/дм³, кислородо- и серусодержащие соединения, при количестве ионов НСО^- ₃ - 87, Cl-13, имеющий рН 6,64, проявляющий иммуномодулирующую, противовоспалительную, антимикробную и бактериостатическую активность.

2. Конденсат по п.1, содержащий в качестве соединений тяжелых металлов соединения хрома, кадмия, меди, цинка, свинца, железа.

3. Конденсат по п.1, отличающийся тем, что содержит углеводороды-парафины C₁₁-C₂₇ нормального и изостроения, нафталины, алкилбензолы в количестве 0,05-0,06 мг/дм³, кислородосодержащие углеводороды - фталаты - дибутил-, ди(2-этилгексил)фталат, кислоты, эфиры С₈-С₁₆ в количестве 0,07-0,08 мг/дм³, сернистые соединения - диэтил-, дигексил-, этилгексилдисульфиды, сероуглерод, сероокись углерода, диалкилдисульфиды в количестве 0,001-0,002 мг/дм³, галогеносодержащие углеводороды - иодоэфиры, иодопарафины и иодохлоралканы в количестве 1-1,2 мг/дм³, другие компоненты, мг/дм³: железо - 0,05, мышьяк - до 0,001, ортоборную кислоту - 0,6, цинк - 6,4, при содержании мг/дм³ органических веществ - 0,44, из них спирторастворимых соединений - 0,51, нейтральных битумов - 0,35, кислых битумов - 0,05, при суммарном содержании органических веществ по фракциям - 0,091, и содержит также кобальт, ванадий, барий, медь, алюминий, никель, селен, хром, марганец, свинец, стронций, литий, кадмий, радий - 226, цезий - 137, стронций - 90, нитрит-, нитрат-, аммоний-, фторид-, полифосфатионы в концентрациях, допустимых для минеральных питьевых вод.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрокарбонатно-магний-натриевому конденсату, проявляющему иммуномодулирующую, противовоспалительную, антимикробную и бактериостатическую активность и получаемому из влажного термального пара в условиях, описанных ниже.

Указанный термальный пар может быть получен как из естественных трещин, так и из паровоздушных термальных каптажных скважин горячего пара санатория "Янгантау", пробуренных на месте их естественных выходов в виде безнапорных конвективных струй горы Янгантау в мергелях с прослоями известняка на одной из пяти площадок, на самой ee вершине, на абсолютной высоте 388 м, где температура горных пород превышает 50^oС.

Предлагаемое изобретение относится также к области медицины и может быть применено для лечебных и косметологических целей. Создание иммуномодуляторов имеет важное значение для современной иммунологии и практической медицины, так как открывает возможность лечения и профилактики ряда заболеваний и патологических состояний человека. В последние годы получен и исследован целый ряд природных и синтетических соединений, обладающих антимикробным, противовоспалительным, иммуномодулирующим свойствами. Однако, препаратов, способных оказывать иммуномодулирующее влияние, полностью безопасных и дающих однонаправленный эффект с точным механизмом действия в настоящее время практически нет. Поэтому остается актуальным поиск малотоксичных препаратов, обладающих антимикробным и противовоспалительным действиями.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в расширении ассортимента антимикробных, противовоспалительных средств с широким спектром действия.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в расширении арсенала средств воздействия на живой организм путем получения нового вещества.

Сущность изобретения заключается в достижении упомянутого технического эффекта за счет того, что из подземных термальных влажных паров паровоздушной термальной скважины получают конденсат пара следующим образом. Конденсат пара может быть получен как из естественных трещин горы Янганту, так и из специально пробуренных скважин. Из естественных трещин и из специально пробуренных скважин выделяется влажный термальный пар, при охлаждении которого выделяется жидкость (конденсат пара), обладающий вышеперечисленными свойствами. Конденсат пара конденсируется из подземных термальных влажных паров паровоздушной термальной скважины паровоздушной лечебницы санатория "Янгантау". Паровоздушная термальная скважина выносит на поверхность подземные термальные влажные пары (с 98-100% влажностью), состоящие (по среднегодовым данным 2000 г.) из, об.%: СO₂ 1,2, O₂ 19,0, N₂ и другие газы 78,9, и среднегодовой температурой 45,3^oС.

Установленная для сбора конденсата пара на выходе паровоздушной термальной скважины установка представляет собой охладитель пара. Охладитель пара представляет собой видоизмененный бойлер и состоит из двух контуров: по внутреннему контуру проходит холодная вода с температурой 16^oС (вода Кургазак из источника "Кургазак", находящегося на территории санатория "Янгантау"); по внешнему контуру проходит влажный пар скважины, который конденсируется на стенах внутреннего контура и далее в виде конденсата пара собирается в емкость. Температура конденсата пара на выходе из охладителя равна 20^oС. Давление пара на выходе скважины составляет 0,1-0,2 МПА. Диаметр отверстия, выводящего конденсат пара из охладителя, равен 100 мм. Данные параметры позволяют, используя вставленную тягу воздуха, переводить паровоздушные пары при охлаждении в конденсат пара.

С полученным конденсатом пара была проведена токсиколого-гигиеническая оценка в соответствии с положениями методических рекомендаций относительно объема и содержания исследований химических факторов, воздействующих на организм, в том числе средств, оказывающих терапевтический эффект, Уфимским научно-исследовательским институтом медицины труда и экологии человека (УфНИИ МТ и ЭЧ) Академии наук республики Башкортостан Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Экспериментальные исследования проведены на 4-х видах лабораторных животных: белых нелинейных крысах с исходной массой тела 180-230 г, белых мышах с массой тела 20-25 г, морских свинках пестрой масти с массой тела 300-350 г, кроликах с массой тела 2000-2500 г. Содержание животных и их рацион соответствовали санитарным правилам.

В работе использовано 96 белых крыс, 50 мышей, 20 морских свинок и 6 кроликов, которые были включены в подопытные и контрольные группы. Функциональные показатели, использовавшиеся для суждения о характере биологического влияния конденсата пара, включали в себя определение массы тела подопытных и контрольных животных, функционального состояния центральной нервной системы путем регистрации поведенческих реакций (Методические рекомендации по использованию поведенческих реакций животных для целей гигиенического нормирования. - Киев. - 1980 г. - 2166-80), исследование картины периферической крови, общего анализа мочи - диурез, удельная плотность мочи, экскреция белка и хлоридов (Пушкина Н.Н. Биохимические методы исследования. - М. - 1963 г. ; Травина С.В. Руководство по биохимическим исследованиям. - М. - 1965), синтетическая функция печени оценивалась по пробе Квика - Пытеля (Савина Н.А. К методике исследования функции печени у крыс и морских свинок Гиг. и сан. - 1963 г. - 1, с. 45-47).

Изучались некоторые биохимические параметры сыворотки крови, характеризующие обменные процессы (ферментативная активность ACT, АЛТ, ЛДГ, общий белок и белковые фракции, -липопротеиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, SH - группы, ПОЛ, уровни ионов (К, Na, Ca). При этом белковые фракции разделялись на ацетиленцеллюлозных пленках (Пушкарев И.А., Зариныш Э.З., Борисов И. Л. Белковые фракции на ацетиленцеллюлозных пленках. Методические рекомендации. - Рига. -1977 г.), -липопротеиды определялись по методу Бурнштейна, SH - группы методом (Современные методы в биохимии. Под ред. В.Н. Ореховича. - М.: Медицина. - 1977 г.). ПОЛ как показатель интенсивности окислительных процессов оценивалось по уровню хемилюминесценции сыворотки крови. (Суслова Т.Б., Оленев В.И., Владимиров О.А. Хемилюминесцентный метод определения перекисного окисления липидов (Биофизика. - 1969. - 14. - с. 510).

Об интенсивности процессов окисления в организме судили также по активности пероксидазы крови (Попов Т., Нейковекел Л. Метод определения пероксидазной активности крови. Гиг. и сан. - 1971. - 10 - с. 89-91). Содержание ионов К, Na определялось методом плазменной фотометрии, Ca - с помощью биохимического набора. Другие биохимические параметры измерялись на анализаторе Еnсоr. Для выявления возможного аллергенного влияния конденсата пара выполнялись разрешающие кожные пробы после синсибилизации животных согласно МУ (Требования к постановке экспериментальных исследований по обоснованию предельно допустимых концентраций промышленных химических аллергенов в воздухе рабочей зоны и атмосферы. - МУ 1.1.0578-96). Кроме того, имммунотропное влияние конденсата выявлялось путем подсчета относительного содержания разных классов РОК (Дуева Л.А., Чмуш В.Г., Хилько Т.Ф. Комплекс тестов розеткообразования для изучения реагирования организма на воздействие химических соединений в эксперименте на морских свиньях (Гиг. тр. и проф. забол. - 1982. - 9. - с. 24-29).

Для оценки неспецифической резистентности организма были использованы следующие методы. Изучение фагоцитарной активности нейтрофилов, основанное на определении поглотительной и переваривающей способности клеток (фагоцитарный показатель и фагоцитарное число) и НСТ - тест, оценивающий функциональное состояние макрофагов по количеству восстановленного нитросинего тетразолия (НСТ) и учитывающий резервный запас кислородозависимых антимикробных систем фагоцитоза (Методические рекомендации по экспериментальному изучению иммунотоксических свойств факторов окружающей среды. - Утв. 06.10.1989. - М. - 1989).

В соответствии с требованиями нормативно-методической документации была проверена санитарно-микробиологическая оценка конденсата пара (ГОСТ 18963-73. Вода питьевая. Методы санитарно-бактериологического анализа, Корш Л.Е., Артемова Т. З. Ускоренные методы санитарно-бактериологического исследования воды. - М.: Медицина. - 1978. - 270 с. Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды. - МУК 4.2.671-97). Определялись показатели общей бактериальной обсемененности конденсата пара: количество колоний мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (колонийобразующих единиц в 1 мл воды КОЕ (мл), а также индексы (количество бактерий в 1 л воды) бактерий группы кишечной палочки (БГКП), энтерококков, клостридий.

Кроме этого, выявляли наличие в конденсате пара сальмонелл, стафилококков. Исследования проводили путем прямого посева на питательный агар и дифференциально-диагностические среды (Эндо, Плоскирова, ЖСА, ВСА, КА. Вильсон-Блэр), в среды накопления (Кесслера, питательный бульон, селенитовый бульон, магниевая среда) с последующим высевом на твердые селективные среды.

Также был использован метод концентрирования на мембранных фильтрах, которые помещали в соответствующие питательные среды. Учет результатов проводили после инкубации при 37^oС в течение 24-72 часов. Одним из показателей иммунологической реактивности организма является качественный и количественный анализ аутофлоры кожных покровов макроорганизма. Для исследования влияния конденсата пара на микробиоту кожи экспериментальных животных была использована классическая методика Н.Н. Клемпарской и Г.А. Шальновой (Методические рекомендации по оценке иммунологической реактивности на основании состояния аутофлоры кожи и полости рта. Сост. Н.Н. Клемпарская, Г.А. Шальнова. - М. - 1978), Клемпарская Н.Н., Шальнова Г.А. Аутофлора как индикатор радиационного поражения организма. - М.: Медицина. - 1966). Выявление и учет микроорганизмов, находящихся на поверхности кожи, проводили методом отпечатков. Использовали предметные стекла с питательной средой, которые прикладывали к выстриженному участку кожи животных в окололопаточной области.

Для изучения глубинной флоры кожные покровы подвергали слабому раздражению, в результат которого происходил вынос микробных клеток на поверхность кожи вместе с секретом желез. Кожу смазывали 0,25% раствором аммиака и после подсыхания делали отпечаток на среду. Отпечатки инкубировали при 37^oС в течение 24 часов. В качестве питательных сред использовали кровяной агар и агар Корыстылева. В отпечатках подсчитывали общее количество колоний, выросших на 1 см² питательной среды (кол/см²). Для учета патогенных форм микроорганизмов на кровяном агаре подсчитывали также количество бактерий, дающих гемолиз, а на среде Корыстылева - бактерий, сбраживающих магний с образованием кислоты (патогенные стафилококки).

Результаты экспериментов оценивались статистическими методами, используемыми в биологических и медицинских исследованиях (критерий "t" Стьюдента. Методы непарометрическрй статистики.).

Результаты исследований.

Острая пероральная токсичность. При введении в желудок беспородным белым крысам, а также белым мышам нативного конденсата пара однократно в дозе 5000 мг/кг массы тела каких-либо признаков нарушения их общего состояния и поведения по сравнению с контрольными животными, которым вводилась питьевая вода, не зарегистрировано как непосредственно после введения, так и на протяжении 2-недельного периода наблюдения. Таким образом, конденсат пара не проявляет признаков токсического влияния при однократном введении per os в дозе 5000 мг/кг, что характеризует его как малотоксичный и малоопасный продукт: 4 класс по ГОСТ 12.1.007-76.

Острая кожная токсичность. При однократном нанесении на выстриженный участок боковой поверхности туловища крыс и морских свинок конденсата пара в дозе 5000 мг/кг массы тела каких-либо симптомов неблагоприятного воздействия, а также отличий в поведении и общем состоянии животных по сравнению с контрольной группой не отмечено как непосредственно во время экспозиции, так и по ее окончании, а также на протяжении 2-недельного периода наблюдения. Следовательно, конденсат пара при однократной накожной аппликации не влияет заметным образом на общее состояние и поведение животных и не представляет опасности возникновения интоксикации либо каких-нибудь заметных неблагоприятных сдвигов в организме.

Острая ингаляционная токсичность. Однократное ингаляционное воздействие паров конденсата пара, образующихся при нагревании продукта до кипения, в исследованиях на беспородных белых крысах и мышах при 4- и 2-часовой экспозиции соответственно не выявило признаков раздражающего влияния конденсат пара на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, а также каких-либо отличий в поведении и общем состоянии подопытных животных по сравнению с контрольными вдыхавшими водяные пары в аналогичных условиях. Следовательно, пары конденсата пара не представляют опасности острого ингаляционного отравления и не вызывают каких-либо неблагоприятных сдвигов в поведении и общем состоянии животных при однократной ингаляции, что характеризует конденсат пара как продукт 4-го класса опасности: малоопасный продукт по ГОСТ 12.1.007-76.

Влияние на организм при повторном пероральном введении (кумулятивные свойства). При повторном пероральном введении бельм крысам конденсата пара в ежедневной дозе 1000 мг/кг массы тела были получены следующие результаты.

Общее состояние и поведение подопытной и контрольной групп животных не различались. Масса тела животных подопытной и контрольной групп в ходе 6-недельного опыта не имели заметных различий между группами. Вместе с тем функциональные исследования выявили развитие определенных сдвигов в организме под влиянием повторного перорального введения конденсата пара в указанной дозе, но с последующим выравниванием их к концу опыта. Об интенсивности обменных процессов в организме в этот период позволяют говорить также данные определения уровня хемолюминесценции сыворотки крови, характеризующие выраженность реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ): последний показатель достоверно выше в подопытной группе животных.

Из результатов выполненного эксперимента с повторным введением животным перорального конденсат пара в дозе 1000 мг/кг массы тела ежедневно на протяжении 6 недель следует заключить, что конденсат пара не проявляет значительных кумулятивных свойств, способных привести к развитию выраженной интоксикации. Все животные на протяжении опыта оставались живы, внешний вид, прирост массы тела не имели различий между подопытной и контрольной группами. Однако в организме животных, получивших конденсат пара, возник ряд новых сдвигов: прежде всего - это повышение уровня процессов ПОЛ, сопровождающееся снижением содержания Са в сыворотке крови; стимуляция синтетической деятельности печени, выявляемая пробой Квика-Пытеля. При этом в сыворотке крови остается повышенным уровень креатинина, что свидетельствует об интенсивности процессов обмена веществ в мышечной ткани. Снижены изученные показатели липидного обмена: уровень -липопротеидов, триглицеридов, отмечены сдвиги показателей белкового спектра сыворотки крови (тенденция к снижению ₁-глобулинов, возрастание доли -глобулинов).

Таким образом, продолжительное введение в организм конденсата пара в агровированных дозах ведет к сдвигам реакций ПОЛ в сторону их активации, а также изменению функционального состояния печени в направлении стимуляции ее синтетической функции, что непосредственно связано с защитными биохимическими механизмами детоксикации и выведения из организма конечных продуктов метаболизма эндогенного и экзогенного происхождения.

Подострая кожная токсичность. Выполненные эксперименты при повторных аппликациях нативного конденсата пара на кожу белых мышей ежедневно в течение 1,5 недель и на белых крысах - 3 недель позволяют заключить, что конденсат пара не оказывает токсического влияния на организм при повторных накожных аппликациях: каких-либо заметных отклонений общего состояния внешнего вида подопытных животных, случаев гибели среди них не отмечено.

Местное действие. При однократных и повторных аппликациях нативного конденсата пара на кожу белых мышей, крыс и морских свинок каких-либо проявлений местного раздражающего влияния не отмечено. Внесение одной капли конденсата пара в конъюнктивальный мешок глаза кроликов также не вызвало признаков раздражающего действия.

Влияние на иммунную систему, аллергенная активность. Как при сенсибилизации белых мышей по методу воспроизведения ГЗТ (100 мкг конденсата пара в ПАФ внутрикожно), так и при сенсибилизации морских свинок (по Алексеевой - Петкевич), а также комплексным способом - по Алексеевой - Петкевич + 10 накожных аппликаций были получены отрицательные данные относительно способности конденсата пара формировать состояние сенсибилизации и аллергических реакций организма.

При комплексном воздействии продукта на организм (однократном внутрикожном введении 10 накожных аппликаций) через 3,5 недели от начала экспозиций у морских свинок установлено возрастание числа лимфоцитов и тенденция к снижению содержания сегментоядерных нейтрофилов в лейкоцитарной формуле, увеличение содержания -глобулинов в сыворотке крови, обращает на себя внимание значительная активация такого неспецифического звена иммунологической защиты, как фагоцитоз: высокой степени достоверности (р<0,001) возрастание фагоцитарного показателя, а также фагоцитарного числа (р<0,05) данных параметров в контрольной группе животных.

Микробиологический анализ конденсата пара и его влияние на микрофлору кожных покровов. Микробиологический анализ конденсационной воды показал отсутствие в ней мезофильных аэробных и факультативно - анаэробных микроорганизмов. Не обнаружен рост бактерий при прямом посеве конденсата пара на дифференциально-диагностические среды, а также при высеве из сред накопления и после концентрации конденсата пара на мембранном фильтре. Таким образом, результаты исследований указывают на отсутствие роста бактериальной флоры в исследуемом образце конденсат пара.

Также результаты исследований позволяют предположить эффект благоприятного воздействия конденсата пара на количественный, а вероятно, и качественный состав микрофлоры кожных покровов.

Все вышеприведенное взято из отчета по хоздоговорной работе "Токсиколого-гигиеническая оценка парового конденсата, являющегося лечебным фактором курорта Янгантау, Башкортостан". Министерство здравоохранения Российской Федерации Академии наук республики Башкортостан. Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека (УфНИИ МТ и ЭЧ).

Таким образом, оценены токсикологические параметры конденсата пара. Экспериментально установлено, что конденсат пара не представляет опасности токсического влияния на организм при разных путях воздействия (перорально, накожно, через дыхательные пути); не обладает местным раздражающим влиянием и аллергенными свойствами. Биологическая активность конденсата пара определяется его стимулирующим эффектом на защитно-регулирующие системы организма, белковый и липидный обмен, биохимические механизмы детоксикации, в том числе синтетическую деятельность печени и интенсивность перекисного окисления липидов, а также активацией неспецифической иммунной защиты (фагоцитоз антимикробным, а следовательно, и противовоспалительным влиянием.

Обосновано заключение об отсутствии гигиенических противопоказаний к использованию конденсата пара как терапевтического средства и целесообразность дальнейшего исследования его биомеханизмов для увеличения эффективности и расширения сферы лечебного применения.

При однократном пероральном введении лабораторным животным конденсата пара в дозе 5,0 г/кг массы тела случаев гибели животных не отмечено, их общее состояние и поведение не изменялись и не отмечались от контроля. Таким образом, конденсат пара следует отнести к разряду малотоксичных и малоопасных продуктов в соответствии с гигиенической классификацией веществ, 4-й класс опасности (ГОСТ 12.1007.76).

При однократной накожной аппликации лабораторным животным в дозе 5,0 г/кг массы тела конденсат пара не влияет существенно на их общее состояние и поведение и не представляет, таким образом, возможности возникновения интоксикации. Конденсат пара не представляет опасности острого ингаляционного отравления и не вызывает каких-либо неблагоприятных сдвигов в поведении и общем состоянии животных при однократной ингаляции, что характеризует конденсат пара как продукт 4-го класса опасности: малоопасный продукт. ГОСТ 12.1007.76.

При повторном поступлении в организм значительных доз конденсата пара развивается ряд функциональных сдвигов со стороны внутренних органов и систем, которые через шесть недель опыта нивелируются. Однако выявляется значительная активизация синтетической функции печени (по пробе Квика-Пытеля), повышение интенсивности процессов ПОЛ, снижение показателей содержания триглицеридов и -липопротеидов в сыворотке крови, а также снижение содержания ионов Са по сравнению с контролем. Обнаруженные сдвиги свидетельствуют об активации биохимических механизмов детоксикации в организме при пероральном введении конденсата пара. Конденсат пара не представляет опасности отравлений при повторных накожных аппликациях. Конденсат пара не проявляет местного раздражающего влияния на кожу и слизистые оболочки глаза. Конденсат пара не обладает аллергенной активностью.

Вместе с тем показана значительная способность конденсата пара активизировать неспецифическую иммунологическую реактивность организма, что проявляется выраженным увеличением параметров фагоцитарной реакции макрофагов: фагоцитарного показателя и фагоцитарного числа. Микробиологический анализ конденсата пара показал его стерильность. Исследование влияния конденсата пара на состав микрофлоры кожных покровов лабораторных животных в эксперименте выявило угнетающий эффект конденсата пара при повторных аппликациях как на поверхностную, так и глубинную микрофлору, благоприятное воздействие на ее качественный состав, с чем может быть в значительной степени связано положительное антиинфекционное и противовоспалительное действие конденсата пара при соответствующих заболеваниях кожи, опорно-двигательного аппарата, других органов и систем.

В соответствии с токсиколого-гигиеническими критериями оценки токсичности и опасности химических препаратов и факторов, в том числе терапевтического применения конденсата пара курорта Янгантау, не имеет гигиенических противопоказаний к использованию по назначению. Терапевтический эффект конденсата пара определяется его физико-химическими характеристиками, в том числе составом микроэлементов. Конденсат термальных источников Янгантау стимулирует защитные системы организма посредством интенсификации обменных процессов, биохимических механизмов детоксикации, стимуляции неспецифической иммунной защиты, антимикробного и противовоспалительного влияния на пораженные органы и ткани.

В Башкирский республиканский научно-исследовательский экологический центр Министерства по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям республики Башкортостан сотрудниками службы водоснабжения поселка Янгантау были представлены образцы конденсата пара паровой лечебницы курорта Янгантау, отобранные 13.07.99 и 29.07.99 г.

1. Определение тяжелых металлов в природных водах (паровой конденсат лечебницы курорта "Янгантау"). Анализ конденсата пара проводился на атомно-абсорционном спектрофотометре австралийской фирмы ARL GBC 908 на графитовой печи системы GF 3000. Калибровка прибора осуществлялась методом поглощения с включенной схемой фоновой поправки 9СС "ULTRA-PULSE". Фоновое поглощение пробой замеряется и вычитывается у сигнала. Анализ проб проводился методом разведения, так как содержание свинца и железа в пробах не позволяет определять его в воде без разведения (см. табл. 1).

ПДК для тяжелых металлов приведены по ГОСТ 27384-88 "Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств", принятому как нормативный документ на территории Башкортостана. Так как его требования более жесткие, чем СанПиН 2.1.4.559-96. СанПиН 2.1.4.559-96 приводит ПДК цинка 5 мг/дм³. ПДК железа 0,3 мг/дм³. Результаты приведенных анализов вполне согласуются с ГОСТ 13273-88 "Воды минеральные питьевые лечебные и лечебно-столовые". Согласно ГОСТ 13273-88 содержание железа в минеральной воде допускается до 10 мг/дм ³. Согласно СанПиН 2.1.4.559-96 и ГОСТ 13273-88 конденсат пара паровой лечебницы курорта "Янгантау" по оставу тяжелых металлов может быть использован как лечебная минеральная вода.

2. Идентификация и анализ состава органических веществ в конденсате пара. Исследование состава органических микропримесей проводилось двумя способами: перепаковкой легколетучих органических соединений с помощью термодесорбера с криогенной фокусировкой в хромато-масс-спектрометр и хромато-масс-спектральным методом с предварительным концентрированием примесей жидкостной экстракцией для определения соединений средней летучести. Использовались хромато-масс-спектрометры фирмы FISONS TRIO-1000 с квадрупольным детектором, хроматографы которых снабжены капиллярными колонками с неподвижной фазой DB-5, длина колонок 30 м и 60 м, внутренний диаметр 0,25 мм.

С помощью термодесорбера с криогенной фокусировкой определялись галогенопроизводные метана, этана, пропана, этилена и бензола, а также нафталин, ацетофенон и легкие ароматические углеводороды (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы, стирол, изопропил- и пропилбензол). Концентрирование примесей из нейтрального, кислотного и щелочного экстрактов позволило определить соединения средней летучести следующих классов: углеводороды, кислород-, галоген-, серу- и азотосодержащие органические соединения. Основными примесями, содержащимися в конденсате пара, являются иодоэфиры, иодопарафины и иодохлоралканы. В конденсате пара содержание иодистых соединений достигает 1-1,2 мг/л.

Конденсаты пара, отобранные 13.07.99 г. и 29.07.99 г., имеют одинаковый состав органических примесей, который также совпадает с составом органических соединений конденсата пара скважины, отобранного 8.02.2000 г. Углеводороды представлены парафинами С₁₁-С₂₇ нормального и изостроения, нафталинами, алкилбензолами, Мм 120, 134, 148. Кислородосодержащие углеводороды представляют собой фталаты дибутил-, ди-(2-этилгексил)фталат и другие изомеры), кислоты и эфиры ₈-С₁₆. Дисульфиды представлены диэтил-, дигексил-, этилгексилдисульфидом, однако их содержание значительно ниже вышеперечисленных соединений. Содержание кислородосодержащих углеводородов (фталатов, органических кислот и их эфиров) составляет 0,07-0,08 мг/л.

Состав углеводородов (парафины, алкилбензолы, нафталины) позволяет предположить нефтяное происхождение углеводородов. Содержание углеводородов 0,05-0,06 мг/л. Содержание сернистых соединений (сероуглерод, сероокись углерода, диалкилдисульфиды) значительно ниже и составляет 0,001-0,002 мг/л. Содержащиеся в пробах бензолсульфонамид, дибензосульфонил, стирол, фталаты, сквален и хлоросодержащие соединения, вероятно, техногенного происхождения.

Исследования конденсата пара терм скважины, проведенные отделом курортных ресурсов Екатеринбургского медицинского научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий в 1999 г. (Заключение ЕМНЦ от 7.09.99г. ), показали, что конденсат пара имеет гидрокарбонатный кальциево-натриево-магниевый состав, является ультрапресным и в повышенном количестве содержит цинк (6,7 мг/дм³).

С целью выяснения возможных изменений состава конденсата пара скважины во времени отделом курортных ресурсов ЕМНЦ проведены следующие исследования конденсата пара (Протокол испытаний 11/00/310/1/1 от 10.04.2000 г.): анализы основного химического состава и биологически активных компонентов, анализы содержания органических веществ и анализы микроэлементного состава.

В ЦГСЭН Свердловской области определено содержание радиоактивных элементов (Протокол испытаний 615/85 от 21.03.2000 г.). Проведенные исследования показали, что в основном ионном составе конденсата пара скважины по сравнению с анализом от 18.08.99 г. несколько снизилось содержание кальция (с 0,016 до 0,003 г/дм³) и увеличилось суммарное содержание натрия и калия (с 0,0024 до 0,0059 г/дм³). Содержание остальных основных ионов близко к ранее наблюдаемым значениям. В результате указанных изменений тип рассматриваемого конденсата пара по преобладающим ионам может быть классифицирован как гидрокарбонатный магниево-натриевый. Величина минерализации конденсата пара скважины близка к ранее наблюдаемому значению и составляет 0,036 г/дм³. Минерализация М - количество (г/дм³) растворенных в единице объема воды веществ(ионов и недиссоциированных молекул), исключая газы.

По результатам проведенных анализов основной конденсат пара скважины содержит водный раствор смеси биологически активных соединений с величиной минерализации конденсата М 0,03-0,036 г/дм³, включающий соединения тяжелых металлов, в том числе Zn 5-6,7 мг/дм³, щелочные и щелочно-земельные металлы, в том числе, мг/дм³: Mg 53, (Na+K) 27, Ca 20, органические соединения, включающие углеводороды, галогенсодержащие углеводороды, в том числе иодосодержащие углеводороды 1-1,2 мг/дм³, кислородо- и серусодержащие соединения при количестве ионов НСО^- ₃ 87, Cl 13, имеющий рН 6,64, проявляющий иммуномодулирующую, ферментативную, бактериоцидную, бактериостатическую, противовоспалительную, антимикробную активности.

Также конденсат содержит в качестве соединений тяжелых металлов соединения хрома, кадмия, меди, цинка, свинца, железа. Также конденсат содержит углеводороды - парафины C_l1-C₂₇ нормального и изостроения, нафталины, алкилбензолы в количестве 0,05-0,06 мг/дм³, кислородосодержащие углеводороды - фталаты - дибутил, ди(2-этилгексил)фталат, кислоты, эфиры С₈-С₁₆ в количестве 0,07-0,08 мг/дм³, сернистые соединения - диэтил-, дигексил-, этилгексилдисульфиды, сероуглерод, сероокись углерода, диалкилдисульфиды в количестве 0,001-0,002 мг/дм³, галогеносодержащие углеводороды - иодоэфиры, иодопарафины и иодохлоралканы в количестве 1-1,2 мг/дм³, другие компоненты, мг/дм³: железо 0,05, мышьяк до 0,001, ортоборная кислота 0,6, цинк 6,4, при содержании органических веществ, мг/дм³: 0,44, из них спирторастворимых соединений 0,51, нейтральных битумов 0,35, кислых битумов 0,05 при суммарном содержании органических веществ по фракциям 0,091 и содержит также кобальт, ванадий, барий, медь, алюминий, никель, селен, хром, марганец, свинец, стронций, литий, кадмий, радий-226, цезий-137, стронций-90, нитрит-, нитрат-, аммоний, фторид-, полифосфатионы в концентрациях, допустимых для минеральных питьевых вод.

Сотрудниками службы водоснабжения поселка Янгантау были представлены образцы конденсата пара паровой лечебницы курорта Янгантау, отобранные 8.02.2000 г.

Определение тяжелых металлов. Анализ конденсата пара проводился на атомно-абсорционном спектрофотометре австралийской фирмы ARL GBC 908 на графитовой печи системы GF 3000. Прибор снабжен светозагрузчиком проб PAL 3000 и набором ламп с полым катодом для каждого определяемого элемента (см. табл.2).

Согласно СанПиН 2.1.4.559-96 и ГОСТ 13273-88 конденсат пара из скважины может быть использован как лечебная минеральная вода.

Идентификация и анализ состава органических веществ конденсата пара скважины. Исследование состава органических микропримесей проводилось двумя способами - перепаковкой легколетучих органических соединений с помощью термодесорбера с криогенной фокусировкой в хромато-масс-спектрометр и хромато-масс-спектральным методом с предварительным концентрированном примесей жидкостной экстракцией для определения соединений средней летучести. Использовались хромато-масс-спектрометры фирмы FISONS TRIO-1000 с квадрупольным детектором, хроматографы которых снабжены капиллярными колонками с неподвижной фазой DB-5, длина колонок 30 м и 60 м, внутренний диаметр 0,25 мм. С помощью термодесорбера с криогенной фокусировкой определялись галогенопроизводные метана, этана, пропана, этилена и бензола, а также нафталин, ацетофенон и легкие ароматические углеводороды (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы, стирол, изопропил- и пропилбензол).

Концентрирование примесей из нейтрального, кислотного и щелочного экстрактов позволило определить соединения средней летучести следующих классов: углеводороды, кислород-, галоген-, серу- и азотосодержащие органические соединения. Основными примесями, содержащимися в конденсате пара, являются иодоэфиры, иодопарафины и иодохлоралканы. Состав органических соединений конденсата пара скважины, отобранный 8.02.2000 г., практически полностью совпадает с составом примесей конденсата пара, отобранного 13.07.99 г. и 29.07.99 г.

В санатории "Янгантау" эксплуатируются паровоздушные кабины для принятия пациентами влажного термального горячего пара из горячих горных пород, образующегося в недрах горы Янгантау и выделяющегося как из естественных трещин, так из специально пробуренных скважин, предназначены для больных, страдающих тяжелыми заболеваниями опорно-двигательного аппарата, для лечения заболевания рук и ног, для лечения больных с воспалительными заболеваниями органов малого таза (простатитов, гинекологических и др.), с сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь I-IIА ст. , миокардистрофия, облитерующий артериосклероз и облитерующий эндартериит нижних конечностей), с изменениями со стороны позвоночника и межпозвоночных дисков (спондилез, спондилоартроз, остеохондроз).

В паровоздушную кабину поступает глубинный горячий пар снизу по керамической трубе, соединенной с магистральным паропроводом и каптажной скважиной, пробуренной на соответствующую глубину.

В настоящее время в паровоздушную кабину подается глубинное тепло из скважины с содержанием углекислоты, азота, радона, тяжелой воды, микроэлементов, каждый из которых в отдельности находит широкое применение в бальнеологической практике при лечении самых разнообразных заболеваний. Атмосфера паровоздушной кабины содержит водяных паров до 8-10% общего объема, т.е. близка к насыщению. Относительная влажность в паровоздушной кабине около 95%. Также немаловажное значение имеет состав конденсата пара, содержащего заметное количество органических веществ (смол, фенолов), некоторое количество биологически активных микроэлементов (магний, кремний, железо, стронций, фосфор и др.), следы меди, марганца и титана, также в конденсате пара, исследованном в лаборатории Центрального института курортологии и физиотерапии, обнаружены битумообразные органические вещества, фенолы, жирные кислоты, нафтеновые кислоты. Также в парах обнаружена эмонация радия, достигающая до 2 ед. Махе/л.

Таким образом, лечебное воздействие на организм человека естественной газотермальной паровоздушной кабины складывается из множества компонентов (конденсата пара), среди которых особое значение имеют углекислота, азот, радон, тепло, а также другие ингредиенты, такие как органические вещества, активные микроэлементы, тяжелая вода и др. В паровоздушной кабине обеспечивается более целенаправленное и равномерное дозирование горячего пара для получения наибольшего лечебного эффекта, обеспечивающее конденсирующее насыщение водяных горячих паров на коже пациента, отдающих при этом скрытое тепло испарения, способствующее получению более высокой эквивалентной температуры, что особенно положительно сказывается при лечении такого заболевания, как радикулит.