способ очистки плазмы крови от мочевой кислоты и креатинина

Формула изобретения

Способ очистки крови от мочевой кислоты и креатинина, включающий фильтрацию с использованием адсорбента на основе углерода, отличающийся тем, что предварительно отделяют плазму крови, осуществляют фильтрацию отделенной плазмы, а в качестве адсорбента используют углеродную смесь, состоящую из расширенного графита и углеродных нанокристаллов, которые представляют собой нанотрубки размером 1-10 нм, с присоединенными к ним свободными радикалами С, C₂, С₃, С₄, С₅, и/или радикалами в виде одного или нескольких соединенных гексагоналов и/или гексагоналов с присоединенными к ним радикалами вида С, С₂, С₃, С₄ и С₅, причем содержание углеродных нанокристаллов в смеси не менее 10%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в клинической практике для лечения больных с применением очистки крови, в частности, при таких заболеваниях, как почечная недостаточность и нарушение пуринового обмена.

Известны способы гемофильтрации, в которых для очистки крови предварительно отделенную плазму крови пропускают через колонку с сорбентом, например, с гепарин-сефарорзой (Morgani S., lupier P.J., Award J. "Extracorporal removal of plasma lipoproteins by affinity binding to heparin-agarose", Glin. Asta, 1977, v.77, 1, p. 21-30); декстран-сульфатом (Yokojama S., Mayashi R., Satani M., Yamamoto A. "Selective removal of low density lipoprotein by plasmaphoresis in familial hyperchotesterolaemia", Arteriosclerosis, 1985, v.5, p.613-622).

Указанные способы достаточно эффективны в использовании при нарушениях липидного и липопротеидного обмена, однако не эффективны при почечной недостаточности, нарушениях пуринового обмена и других заболеваниях, связанных с повышенным содержанием в крови мочевой кислоты и креатинина.

Известен способ очистки крови от мочевой кислоты и креатинина, включающий фильтрацию, осуществляемую путем адсорбция с использованием активированного угля (патент RU 2086264, А 61 М 1/38, 10.08.1997).

Однако активированный уголь имеет плохую биосовместимость и гемосовместимость, поскольку при контакте с кровью он вызывает истощение эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, фибриногена и других веществ биологической природы. Кроме того, в кровообращении он освобождает микроэмболы, которые вызывают озноб, лихорадку и аккумуляцию угля в ретикуло-эндотедиальной системе больных. Меры, принятые в указанном способе для защиты от перечисленных явлений - применение дополнительного фильтра, например, из марли либо угольного гемоперфузионного патрона - неэффективны и недостаточны.

Технической задачей изобретения является устранение нежелательных последствий при фильтрации крови путем повышения биосовместимости и гемосовместимости адсорбента при сохранении высоких адсорбционных свойств.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки крови от мочевой кислоты и креатинина, включающем фильтрацию с использованием адсорбента на основе углерода, предварительно отделяют плазму крови, осуществляют фильтрацию отделенной плазмы, а качестве адсорбента используют углеродную смесь, состоящую из расширенного графита и углеродных нанокристаллов, причем содержание углеродных нанокристаллов в смеси не менее 10%.

При этом нанокристаллы представляют собой нанотрубки размером 1-10 нм, с присоединенными к ним свободными радикалами С, С₂, С₃, С₄, С₅, и/или радикалами в виде одного или нескольких соединенных гексагоналов и/или гексагоналов с присоединенными к ним радикалами вида С, С₂, С₃, С₄ и С₅.

Способ очистки крови заключается в следующем.

Предварительно кровь пациентов делят на плазмосепараторе, т.е. проводят процедуру плазмообмена. Затем отделенную плазму пропускают через углеродную смесь.

Способ очистки крови основан на применении в качестве адсорбента углеродной смеси, обладающей огромной сорбционной способностью по отношению к мочевой кислоте и креатинину. Такие свойства углеродной смеси обусловлены наличием нанокристаллов углерода в виде нанотрубок размером 1-10 нм при большой их разупорядоченности и тем, что при изготовлении смеси из природного чешуйчатого графита, или графита в виде порошка, или другого графитосодержащего сырья происходит не только расслаивание кристаллитов на отдельные пакеты базисных плоскостей, как при известных способах изготовления расширенного графита, но и разрыв межгексагональных ковалентных связей. Это приводит к образованию энергетически напряженных атомарных соединений углерода. Кроме того, полученная углеродная смесь является гидрофобным материалом, т. е. не впитывает воду и не соединяется с водой (краевой угол смачивания больше 90^o).

Углеродная смесь может быть получена одним из известных способов, описанных в патенте RU 2163883, опубл. 10.03.2001.

При изготовлении углеродной смеси химическая обработка исходного графитосодержащего сырья (природного чешуйчатого графита или графита в виде порошка) производится галоген-кислородными соединениями общей формулы МХОn, где М - одно из химических веществ ряда Н, NH₄, Na, К; Х - одно из химических веществ ряда Cl, Br, J; а n=1-4, с образованием инициирующих комплексов, способных в результате фотохимического, механического, термохимического, сонохимического или прямого химического воздействия к экзотермическому взрывообразному разложению с последующим инициированием автокаталитического процесса распада соединения. Инициирующие комплексы вводятся в межслоевые пространства графита, инициируется их взрывообразное разложение и происходит разрыв не только Ван-дер-Ваальсовых, но и ковалентных связей, что приводит к образованию углеродной смеси. При проведении процесса в условиях, близких к нормальному атмосферному давлению (760 мм рт.ст.) и комнатной температуре (20^oС), происходит образование нанотрубок углерода в соотношении, достаточном для эффективного сорбирования (не менее 10%). Процесс преобразования осуществляется в любой емкости (сосуде и т.п.), в том числе возможен и без доступа кислорода.

Процесс преобразования графита (разрыв Ван-дер-Ваальсовых связей) осуществляется под воздействием микровзрывов вводимых в межслойные пространства графита взрывчатых веществ, в данном случае названных инициирующими комплексами. Взрывчатое вещество находится в межслойном пространстве на молекулярном уровне и химическим путем инициируется до взрыва. В результате энергий, высвобождаемых микровзрывом, происходят разрывы не только Ван-дер-Ваальсовых связей, но и межатомарных связей с образованием не только нанотрубок, но и свободных радикалов С, С₂, С₃, С₄, С₅ и радикалов в виде гексагоналов (одного или нескольких) с присоединенными к ним радикалами вида С, С₂, С₃, С₄, С₅, обеспечивающих в совокупности высокую реакционную способность получаемой углеродной смеси.

Углеродная смесь представляет собой вещество в виде пуха и/или пыли с массовым содержанием углерода 99,4%, насыпной плотностью от 0,002 г/см³ до 0,01 г/см³, размерами пор до 40 мкм.

Микроструктура углеродной смеси представляет собой гранулы, имеющие на поверхности вытянутую волокнистую структуру (подобную мочалу) с диаметром волокон порядка единиц и даже долей мкм.

Углеродная смесь обладает высокой биосовместимостью и гемосовместимостью.

Способ очистки крови прошел испытания в лаборатории гемодиализа и плазмафареза Российского кардиологического научно-производственного комплекса МЗ РФ. Испытания были проведены in vitro с использованием роликового насоса фирмы "Гамбро" и щелевидной насадки. Кровь пациентов делили на плазмосепараторе ПФ-05. Из 13 анализируемых параметров значимые изменения наблюдали в снижении уровня мочевой кислоты (уровень снижения превысил 50%) и креатинина (метаболита азотистого обмена). Результаты испытаний дают основание предполагать эффективность данного метода при лечении подагры (нарушение пуринового обмена).