Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження)
Active promotion of enterosorbents to the market outruns thorough study of the mechanisms of their therapeutic effect. The consumers and even many specialists have a simplified view of the only role of the enterosorbents to fix and remove toxins, that is, act as a "cleaner" of the body.The...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/481 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543903528779776 |
|---|---|
| author | Gerashchenko, I. I. |
| author_facet | Gerashchenko, I. I. |
| author_sort | Gerashchenko, I. I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:03:51Z |
| description | Active promotion of enterosorbents to the market outruns thorough study of the mechanisms of their therapeutic effect. The consumers and even many specialists have a simplified view of the only role of the enterosorbents to fix and remove toxins, that is, act as a "cleaner" of the body.The aim of this paper is to reveal the importance of physicochemical factors for the therapeutic action of enterosorbents. These factors include: (i) electrostatic charge of sorbent surface; (ii) pore size; (iii) accessible area of surface; (iv) hydrophilic-hydrophobic balance of surface; (v) ion exchange properties; (vi) capability to structure water. Mentioned factors can be estimated quantitatively using such methods as electrophoresis, gas chromatography, photon correlation and 1Н NMR spectroscopy, volumetric analysis, etc. However, in pharmaceutical practice, it is more convenient to characterize the enterosorbent by its capability to adsorb some test substances. To examine the above factors, we use oppositely charged dyes methylene blue and congo red, ions of Zn2+, gelatin, phenol and amino acid tryptophan. By the help of this approach we have characterized various types of charcoal, nanosized fumed silica (Atoxil), porous Syloid® 244FP, hydrophobic Aerosil® R972, silica gel, Enterosgel, fumed alumina, Smecta®, zeolites, kaolin, any derivatives of cellulose, lignin and other materials. To study the interaction of enterosorbents with the intestinal mucosa, a gel of eye vitreous humor was used as a model.As a result, we concluded that nanosized silica might be considered first of all as enveloping agent, the main mechanism of action of which is interaction with glycoproteins of the intestinal mucosa. Consequently, two therapeutic effects are realized: (1) difficulty forms for diffusion of pathogenic substances through the mucosa that leads to decrease in their absorption; (2) antidiarrheal effect due to protecting mucosal receptors from the adhesion of microorganisms and impact of microbial toxins. Taking into account that the intestinal mucosa throughout its extent, in the pH range from 6.0 to 9.0, is negatively charged, this interaction for silica occurs with the overcoming of electrostatic repulsion. Therefore, the enveloping power of silica is less than that of alumina containing preparations which in the intestine have a positive charge. Generally speaking, the absorbing mechanism of healing action can only be applied to highly porous sorbents such as charcoal, zeolites, silica gel, Syloid® 244FP, etc. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:26Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-481 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:56Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4812022-06-29T10:03:51Z Physicochemical aspects of therapeutic effect of enterosorbents (theoretical research) Физико-химический аспект терапевтического действия энтеросорбентов (теоретическое исследование) Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) Gerashchenko, I. I. enterosorbents therapeutic effect silica alumina intestinal mucosa pH electrostatic charge ентеросорбент терапевтична дія кремнезем оксид алюмінію слизова кишечника pH електростатичний заряд энтеросорбент терапевтическое действие кремнезем оксид алюминия слизистая кишечника pH электростатический заряд Active promotion of enterosorbents to the market outruns thorough study of the mechanisms of their therapeutic effect. The consumers and even many specialists have a simplified view of the only role of the enterosorbents to fix and remove toxins, that is, act as a "cleaner" of the body.The aim of this paper is to reveal the importance of physicochemical factors for the therapeutic action of enterosorbents. These factors include: (i) electrostatic charge of sorbent surface; (ii) pore size; (iii) accessible area of surface; (iv) hydrophilic-hydrophobic balance of surface; (v) ion exchange properties; (vi) capability to structure water. Mentioned factors can be estimated quantitatively using such methods as electrophoresis, gas chromatography, photon correlation and 1Н NMR spectroscopy, volumetric analysis, etc. However, in pharmaceutical practice, it is more convenient to characterize the enterosorbent by its capability to adsorb some test substances. To examine the above factors, we use oppositely charged dyes methylene blue and congo red, ions of Zn2+, gelatin, phenol and amino acid tryptophan. By the help of this approach we have characterized various types of charcoal, nanosized fumed silica (Atoxil), porous Syloid® 244FP, hydrophobic Aerosil® R972, silica gel, Enterosgel, fumed alumina, Smecta®, zeolites, kaolin, any derivatives of cellulose, lignin and other materials. To study the interaction of enterosorbents with the intestinal mucosa, a gel of eye vitreous humor was used as a model.As a result, we concluded that nanosized silica might be considered first of all as enveloping agent, the main mechanism of action of which is interaction with glycoproteins of the intestinal mucosa. Consequently, two therapeutic effects are realized: (1) difficulty forms for diffusion of pathogenic substances through the mucosa that leads to decrease in their absorption; (2) antidiarrheal effect due to protecting mucosal receptors from the adhesion of microorganisms and impact of microbial toxins. Taking into account that the intestinal mucosa throughout its extent, in the pH range from 6.0 to 9.0, is negatively charged, this interaction for silica occurs with the overcoming of electrostatic repulsion. Therefore, the enveloping power of silica is less than that of alumina containing preparations which in the intestine have a positive charge. Generally speaking, the absorbing mechanism of healing action can only be applied to highly porous sorbents such as charcoal, zeolites, silica gel, Syloid® 244FP, etc. Активное продвижение энтеросорбентов на рынок опережает детальное изучение механизмов их лечебного действия. Среди потребителей и даже у многих специалистов бытует упрощенное представление о том, что энтеросорбенты лишь связывают и выводят токсины, выполняя функцию очистки организма.Цель данной статьи – продемонстрировать важность физико-химических факторов для проявления терапевтической активности энтеросорбентов. К таким факторам относятся: (1) электростатический заряд поверхности сорбента; (2) размер пор; (3) площадь доступной поверхности; (4) гидрофильно-гидрофобный баланс поверхности; (5) ионообменные свойства; (6) способность структурировать воду. Приведенные факторы можно количественно оценить с применением таких методов, как электрофорез, газовая хроматография, методы лазерной корреляционной и 1Н ЯMР спектроскопии, объемный анализ и др. Однако, в фармацевтической практике удобнее характеризовать энтеросорбент по способности адсорбировать те или иные тест-вещества. Для оценки вышеназванных факторов мы используем разнозаряженные красители метиленовый синий и конго красный, ионы Zn2+, желатин, фенол и аминокислоту триптофан. С помощью данного подхода ми охарактеризовали разные типы активированного угля, наноразмерный пирогенный кремнезем (Атоксил), пористый Syloid® 244FP, гидрофобный Aerosil® R972, силикагель, Энтеросгель, пирогенный оксид алюминия, Смекту®, цеолиты, каолин, разнообразные производные целлюлозы, лигнин и другие материалы. С целью исследования взаимодействия энтеросорбентов со слизистой оболочкой кишечника в качестве модельного объекта был использован препарат стекловидного тела глаза.В результате мы пришли к выводу, что наноразмерный кремнезем целесообразно рассматривать прежде всего как обволакивающее средство, основным механизмом действия которого является взаимодействие с гликопротеинами слизистой кишечника. Как следствие, реализуются два лечебных эффекта: (1) образуется препятствие для диффузии патогенных веществ через слизистую, что снижает их абсорбцию; (2) антидиарейный эффект благодаря защите рецепторов слизистой от адгезии микроорганизмов и влияния микробных токсинов. Принимая во внимание, что слизистая кишечника на всем его протяжении, в диапазоне рН от 6.0 до 9.0, заряжена отрицательно, такое взаимодействие для кремнезема должно происходить с преодолением электростатического отталкивания. То есть обволакивающая способность у кремнезема будет слабее, чем у препаратов на основе оксида алюминия, которые в кишечнике заряжены положительно. Вообще говоря, абсорбирующий механизм как основной для проявления лечебного действия применим только в случае высокопористых сорбентов: активированного угля, цеолитов, силикагеля, Syloid® 244FP и др. Активне просування ентеросорбентів на ринок випереджає детальне вивчення механізмів їхньої лікувальної дії. У споживачів і навіть серед спеціалістів популярністю користується спрощена думка про те, що ентеросорбенти лише зв’язують і видаляють токсини, виконуючи функцію очистки організму.Мета цієї статті – продемонструвати важливість фізико-хімічних чинників для прояву терапевтичної активності ентеросорбентів. До цих чинників належать: (1) електростатичний заряд поверхні сорбента; (2) розмір пор; (3) розмір доступної поверхні; (4) гідрофільно-гідрофобний баланс поверхні; (5) йонообмінні властивості; (6) здатність до структуризації води. Зазначені чинники можна кількісно оцінити, застосовуючи такі методи, як електрофорез, газова хроматографія, методи лазерної кореляційної та 1Н ЯMР спектроскопії, об’ємний аналіз та ін. Разом з тим, у фармацевтичній практиці зручніше характеризувати ентеросорбент за здатністю адсорбувати певні тестові речовини. Для оцінки вищезазначених чинників ми використовуємо різнозаряджені барвники метиленовий синій і конго червоний, йони Zn2+, желатину, фенол та амінокислоту триптофан. За допомогою цього підходу ми охарактеризували різні типи активованого вугілля, нанорозмірний пірогенний кремнезем (Атоксіл), пористий Syloid® 244FP, гідрофобний Aerosil® R972, силікагель, Ентеросгель, пірогенний оксид алюмінію, Смекту®, цеоліти, каолін, різноманітні похідні целюлози, лігнін та інші матеріали. З метою дослідження взаємодії ентеросорбентів зі слизовою оболонкою кишечника як модельний об’єкт було використано препарат склоподібного тіла ока.У результаті ми дійшли висновку, що нанорозмірний кремнезем доцільно розглядати насамперед як обволікаючий засіб, основним механізмом дії якого є взаємодія з глікопротеїнами слизової кишечника. Як наслідок, реалізуються два лікувальних ефекти: (1) утворюється перешкода для дифузії патогенних речовин крізь слизову, що знижує іхню абсорбцію; (2) антидіарейний ефект завдяки захисту рецепторів слизової від адгезії мікроорганзмів та впливу мікробних токсинів. Враховуючи, що слизова кишечника вздовж усієї його довжини, в діапазоні рН від 6.0 до 9.0, заряджена негативно, така взаємодія для кремнезему має відбуватися з подоланням електростатичного відштовхування. Тобто обволікаюча здатність кремнезему буде слабшою, ніж у препаратів на основі оксиду алюмінію, які в кишечнику заряджені позитивно. Загалом, поглинаючий механізм як основний для прояву лікувальної дії може бути застосований лише у разі високопористих сорбентів: активованого вугілля, цеолітів, силікагелю, Syloid® 244FP тощо. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-11-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/481 10.15407/hftp09.04.373 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 4 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 373-382 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 4 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 373-382 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 4 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 373-382 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/481/483 Copyright (c) 2018 I. I. Gerashchenko |
| spellingShingle | ентеросорбент терапевтична дія кремнезем оксид алюмінію слизова кишечника pH електростатичний заряд Gerashchenko, I. I. Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title | Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title_alt | Physicochemical aspects of therapeutic effect of enterosorbents (theoretical research) Физико-химический аспект терапевтического действия энтеросорбентов (теоретическое исследование) |
| title_full | Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title_fullStr | Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title_full_unstemmed | Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title_short | Фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| title_sort | фізико-хімічний аспект терапевтичної дії ентеросорбентів (теоретичне дослідження) |
| topic | ентеросорбент терапевтична дія кремнезем оксид алюмінію слизова кишечника pH електростатичний заряд |
| topic_facet | enterosorbents therapeutic effect silica alumina intestinal mucosa pH electrostatic charge ентеросорбент терапевтична дія кремнезем оксид алюмінію слизова кишечника pH електростатичний заряд энтеросорбент терапевтическое действие кремнезем оксид алюминия слизистая кишечника pH электростатический заряд |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/481 |
| work_keys_str_mv | AT gerashchenkoii physicochemicalaspectsoftherapeuticeffectofenterosorbentstheoreticalresearch AT gerashchenkoii fizikohimičeskijaspektterapevtičeskogodejstviâénterosorbentovteoretičeskoeissledovanie AT gerashchenkoii fízikohímíčnijaspektterapevtičnoídííenterosorbentívteoretičnedoslídžennâ |