Разработка сорбционно активных композиционных материалов с повышенной антибактериальной активностью и изучение их коллоидно-химических свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.11, кандидат наук Гевара Агирре Хуан Хосе

• Гевара Агирре Хуан Хосе
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Гевара Агирре Хуан Хосе

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Состояние вопроса

1.2. Состав и свойства сорбентов природного происхождения

1.3. Кристаллохимические характеристики монтмориллонита

1.4. Адсорбционные явления

1.5. Активные центры на поверхности монтмориллонит содержащих глин

1.6. Природные сорбенты в медицине и ветеринарии

1.7. Современные способы получения ранозаживляющих композиционных материалов

1.8. Механизм адгезии бактерий 30 Выводы

ГЛАВА 2. МЕТОДОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕКТИВНЫХ И

КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ФИТОМИНЕРАЛОСОРБЕНТОВ

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Обогащение природной глины

2.1.2. Химический состав лекарственного растительного сырья

2.2. Модифицирование монтмориллонит содержащих глин экстрактами лекарственных растений

2.2.1. Экстрагирование биологически активных веществ лекарственных

растений

2.3. Рентгенофлуоресцентный и рентгенофазовый анализ

2.4. Гранулометрический анализ

2.5. Аналитическая электронная микроскопия

2.6. Определение текстурных характеристик

2.7. Определение электрокинетического потенциала нативных и модифицированных монтмориллонит содержащих глин

2.8. Определение механизма адгезии бактерий к монтмориллониту

2.9. Определение чувствительности условно-патогенных микроорганизмов к экспериментальным сорбентам

2.10. Определение способности сорбировать уксусную кислоту нативных и модифицированных монтмориллонит содержащих глин

2.11. Определение способность нативных и модифицированных монтмориллонит содержащих глин сорбировать ионы

Бе

2.12. Определение поглотительной способности экспериментальных сорбентов по отношению к органическим красителям

2.13. Методика определения влияния экспериментальных сорбентов на ранозаживление

Выводы

ГЛАВА 3. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ СОРБЕНТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

3.1. Вещественный состав, структурные и коллоидно-химические характеристики экспериментальных сорбентов

3.1.1. Химический состав экспериментальных сорбентов

3.1.2. Минералогический состав экспериментальных сорбентов

3.1.3. Гранулометрический состав экспериментальных сорбентов

3.1.4. Структурно-морфологические характеристики экспериментальных сорбентов

3.1.5. Текстурные характеристики экспериментальных сорбентов

3.1.6. Электрокинетический потенциал экспериментальных сорбентов

3.2. Сорбционные свойства экспериментальных сорбентов

3.2.1. Результаты определения адгезии бактерий к монтмориллониту

3.2.2. Результаты определения чувствительности условно-патогенных микроорганизмов к экспериментальным сорбентам

3.2.3. Сорбционная активность экспериментальных сорбентов в кислой среде по отношению к уксусной кислоте

3.2.4. Сорбция ионов Бе3+ экспериментальными сорбентами

3.2.5. Сорбция метиленового голубого и конго-красного экспериментальными сорбентами

3.2.6. Оценка эффективности экспериментальных сорбентов при лечении гнойно-воспалительных ран

Выводы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТОВОЙ ГЛИНЫ И ЭКСТРАКТОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

4.1. Технологическая схема обогащения и модифицирования монтмориллонитовых глин

4.2. Оценка экономической эффективности экспериментальных сорбентов

4.3. Утилизация отходов отработанных экспериментальных сорбентов 88 Выводы 89 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90 Список литературы 93 Приложения 109 Приложение А 110 Приложение Б 111 Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка сорбционно активных композиционных материалов с повышенной антибактериальной активностью и изучение их коллоидно-химических свойств»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Объектами исследований в коллоидной химии являются дисперсные системы и поверхностные явления, возникающие на границе раздела фаз. Важное место в коллоидной химии занимает разработка сорбентов и изучение адсорбционных явлений. В данной работе рассматривается вопрос создания сорбентов на основе монтмориллонит содержащих глин, модифицированных экстрактами лекарственных растений (эхинацея, тмин, ромашка аптечная, календула лекарственная, чабрец), обладающих высокой антибактериальной активностью. Рассмотрены процессы, происходящие на границе раздела фаз и выявлены вещественный (гранулометрический, минералогический и химический) состав, изучены коллоидно-химические, в частности сорбционные свойства разработанных сорбционно-активных материалов. Выбор сырьевых материалов и способа получения конечных продуктов основан на следующих принципах: большая сорбционная емкость монтмориллонита, высокая антибактериальная активность лекарственных растений, низкая стоимость и большая возобновляемая сырьевая база [1, 2].

Большинство представленных на рынке сорбентов с высокими сорбционными характеристиками, используемых для ускорения процессов ранозаживления и лечения гнойных ран, имеют неприемлемые физико-механические свойства, высокую чувствительность к изменению ионного состава окружающей среды и высокую себестоимость. Главная проблема в разработке новых сорбентов -улучшение их сорбционных свойств, которые в некоторых случаях полностью теряются при переходе к реальным системам, что существенно ограничивает их потенциальные возможности применения. Существующий ассортимент современных раневых покрытий привязан как к форме ран, так и к его фазе и видам повреждений. Как следствие, такие изделия являются узконаправленными и дорогостоящими.

Несмотря на все многообразие существующих раневых покрытий на рынке медицинских товаров, практически не существует экологически безопасных материалов, комплексно воздействующих на раневой процесс [3-5]. В медицинской практике для лечения и профилактики ожоговых, огнестрельных и гнойных ран применяются такие отечественные препараты как Полифит (М, Д), Микотон, Левомеколь и фитосорбент ФСЭ. Данные препараты обладают существенным недостатком, - они приводят к резорбции из раневой поверхности антибиотиков, химико-терапевтических и антибактериальных препаратов, что способствует развитию патогенных микроорганизмов, ухудшающих заживление ран. Другим существенным недостатком природных биоактивных раневых покрытий, таких как «Свидерм» (РФ), «AlloaskD» (Япония), «AlloDerm» (США), «Integra» (США), «Dermagraft» (США) и т.п., является небольшой срок хранения. Пористые материалы для заживления ран из природных полимеров («Колласпон», «Комбутек-2», «Облекол»; «Альгипор», «Аубазидан» (РФ), и т.п.) не могут применяться в течение всего процесса заживления ран. Известные гелеобразные покрытия («Галагран» (РФ), «Галактон» (РФ) и др.) на основе сорбентов природного происхождения. Гелеобразные покрытия размягчают некротические образования за счет регидратации тканей (т.е. оказывают пластифицирующее воздействие), за счет чего предотвращают развитие инфекции под струпом и на поверхности раны. Их недостатком является фрагментация биоактивного полимерного покрытия непосредственно в самой ране.

Предложенные в данной работе фитоминералосорбенты (ФМС) на основе монтмориллонит содержащих глин и экстрактов лекарственных растений (эхинацея, тмин, ромашка аптечная, календула лекарственная, чабрец) обладают низкой стоимостью и высокой сорбционной емкости. Модифицирование глинистой матрицы биологически активными веществами (БАВ), экстрагированными из лекарственных растений, положительно влияет на процесс заживления инфицированных ран.

Используемая монтмориллонитовая глина содержит в своем составе пленочные кристаллы монтмориллонита, состоящие из трёхслойного пакета, с толщиной элементарных слоев - 0,96 нм. Данный материал можно рассматривать как нанокомпозиционный, который в настоящее время используется при разработке универсального раневого покрытия, в качестве компонента композиционного материала, способствующего оттоку гноя из раневой поверхности, тем самым сокращая сроки заживления инфицированных ран [6-8]. Экстракты лекарственных растений, входящие в состав композиционного препарата, усиливают выраженные антибактериальные свойства. Модифицирование монтмориллонит содержащих глин действующими веществами, находящимися в экстрактах лекарственных растений, позволяет получить ФМС для лечения ожоговых, огнестрельных и гнойных ран [9, 10]. Проведенные доклинические исследования показали, что полученный ФМС химически инертен для организма человека и животного. Он способствует образованию струпа, состоящего из экссудата раневой поверхности и фитоминералосорбента, благодаря которому действующие вещества будут действовать местно, не всасываясь в кровь и не вызывая аллергическую реакцию, тем самым способствуя быстрому заживлению ран.

Таким образом, получение ФМС из материалов местной минерально-сырьевой и растительной базы, изучение их сорбционных свойств и влияние на процесс заживления инфицированных ран является актуальной задачей.

Степень разработанности темы. Исследование в области разработки сорбционно-активных композиционных материалов на основе монтмориллонит содержащих глин ведутся научным коллективам кафедры «общей химии» Института инженерных технологий и естественных наук (Везенцев А.И. и др.), кафедры «биохимии» (Шапашников А.А. и др.) НИУ БелГУ и кафедры «информационных технологий топливно-энергетического комплекса» Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Успенская М.В. и др.).

Цель работы: разработка сорбционно активных композиционных материалов с повышенной адсорбционной и антибактериальной активностью по отношению к условно-патогенным микроорганизмам путем модифицирования монтмориллонит содержащей глины (МСГ) биологически активными веществами полученными из экстрактов лекарственных растений (эхинацея, тмин, ромашка аптечная, календула лекарственная, чабрец) и изучение их коллоидно-химических свойств.

Задачи:

- изучить вещественный состав, коллоидно-химические свойства монтмориллонитовых глин месторождения «Поляна» Белгородской области и оценить их возможность использования для разработки композиционного сорбционно-активного материала с повышенной антибактериальной активностью;

- провести обогащение монтмориллонит содержащей глины с целью получения высокодисперсной части МСГ;

- провести экстракцию БАВ лекарственных растений (эхинацея, тмин, ромашка аптечная, календула лекарственная, чабрец) и определить технологические параметры экстракции;

- установить оптимальный режим модифицирования монтмориллонит содержащих глин полученными экстрактами;

- определить наиболее эффективный вид лекарственного растения для разработки фитоминералосорбентов;

- определить сорбционные характеристики разработанных композиционных сорбционно-активных материалов по отношению к условно-патогенным микроорганизмам, уксусной кислоте и катионам железа (III);

- выявить бактерицидное действие нативной монтмориллонит содержащей глины;

- провести исследование влияния ФМС на заживление инфицированных ран и подавление роста условно-патогенных микроорганизмов в условиях \n-vitro и т-

Научная новизна работы:

- разработаны коллоидно-химические параметры получения материалов на основе минерального и растительного сырья путем модифицирования поверхности монтмориллонита биологически активными веществами экстрагированными из лекарственных растений. Установлено, что модифицирование МСГ биологически активными веществами происходит путем физической сорбции и приводит к агломерацию частиц за счет смачивания монтмориллонита экстрагированными флавоноидами;

- определены оптимальные параметры модифицирования антибактериальных сорбентов и определены зависимости сорбционных и бактерицидных характеристик от массового соотношения исходных компонентов и дисперсности композиционного сорбента;

- установлено, что частицы экстрагированных БАВ осаждаются на поверхности кристаллов монтмориллонита и частично блокируют процессу сорбции уксусной кислоты, что благоприятно влияет на процесс ранозаживления, так как уменьшение кислотности в очаге раневого процесса приводит к замедлению процесса ранозаживления;

- методом растровой аналитической электронной микроскопии установлены структурно-морфологические особенности модифицированного МСГ биологически активными веществами. В образце ФМС присутствуют удлиненные частицы и поры, заполненные БАВ. Данные характеристики указывают на поглощение экстрагированных БАВ монтмориллонит содержащими глинами по механизму объемного заполнения микропор.

Теоритическая и практическая значимость:

- разработаны сорбционно активные композиционные материалы с повышенной антибактериальной активностью по отношению к условно-патогенным микроорганизмам путем модифицирования МСГ биологически активными веществами полученными из экстрактов лекарственных растений (ромашка аптечная и календула лекарственная);

- установлено, что оптимальное массовое соотношение сорбента и сухого остатка лекарственных растений для разработки ФМС составляет 1 : 1;

- выявлен оптимальный вид лекарственного растения (календулы лекарственной и ромашки аптечной), что позволило получить наиболее эффективный сорбционно-активный материал;

- доклинические исследования ФМС на лабораторных животных показали положительное влияние разработанных материалов на процесс заживления инфицированных ран.

- выявлена возможность применения полученных композиционных материалов для ускорения процесса ранозаживления живых организмов.

- себестоимость 100 г разработанного материала ФМС (ромашка аптечная) составляет 61,86 руб., а ФМС (календула лекарственная) - 79,86 руб. С учетом всех операционных затрат предприятия отпускная цена производителя составит 90 и 100 рублей соответственно;

- разработана производственно-технологическая схема обогащения и модифицирования монтмориллонитовой глины с целью получения сорбционно активных композиционных материалов с повышенной антибактериальной активностью.

Методология и методы исследований:

В работе использованы следующие физико-химические методы исследований: рентгенофазовый и рентгенофлуоресцентный анализы с использованием рентгеновской рабочей станции ARL 9900 series x-ray workstation с Co анодом, излучением Ka1, U=60 кВ, аналитический трансмиссионный электронный микроскоп высокого разрешения JE0L-2100 (Япония), растровый аналитический ионно-электронный микроскоп Quanta 200 3D с энергодисперсионным анализатором EDAX (Голландия), изучение гранулометрического состава на лазерном анализаторе дисперсного состава твердых материалов Microtrac S3500 (США), определение удельной поверхности, объема и среднего размера пор материалов по методу БЭТ реализован на автоматизированной сорбционной

установке TriStar II 3020 производства Micromeritics (США), методом электрофоретического рассеяния света определен электрокинетический (дзета) потенциал поверхности исследуемых образцов на анализаторе Zetasizer Nano ZS фирмы Malvern Instruments, спектрофотометрия проводилась с помощью спектрофотометра SPECORD 210 PLUS.

Для оценки бактерицидного действия и сорбционной способности условно-патогенных микроорганизмов монтмориллонит содержащей глиной использовали метод конфокальной лазерной сканирующей микроскопии Nikon DIGITAL ECLIPSE C1 plus (Япония) и флуоресцентный зонд 5-карбоксифторесцеин диацетат. Определение антибактериального действия разработанных ФМС проводилось путем измерения зоны задержки роста микроорганизмов в условиях in-vitro. Эффективность сорбции гноя ран оценивали по общему морфологическому анализу крови подопытных крыс.

Использование перечисленных методов позволило произвести комплексную оценку коллоидно-химических и структурно-морфологических свойств фитоминералосорбентов.

Положения, выносимые на защиту:

- способ модифицирования сорбционно-активных монтмориллонит содержащих глин экстрактами лекарственных растений (ромашка аптечная, календула лекарственная, тмин, эхинацея, чабрец);

- оптимальные коллоидно-химические параметры получения композиционных материалов с повышенными адсорбционными и антибактериальными свойствами;

- результаты экспериментальных исследований сорбционной активности по отношению к ионам железа (III), уксусной кислоте, органическим красителям, условно-патогенным микроорганизмам;

- экспериментальные данные о бактерицидном действии и сорбционной способности МСГ и ФМС по отношению к условно-патогенным микроорганизмам в условиях in-vitro и in-vivo;

- результаты доклинических исследований экспериментальных сорбентов на лабораторных животных.

Достоверность результатов работы основывается на использовании современных физико-химических методов исследований, стандартных методик современного инструментального анализа, получением воспроизводимых экспериментальных данных, непротиворечащих современным научным представлениям и закономерностям.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом секции сорбционных явлений Научного совета по физической химии РАН 2013 -2015 годов, в виде раздела «Разработка фитоминералосорбента на основе монтмориллонитовых глин» темы под номером 2.15.4.М «Разработка и исследование сорбентов на основе нативных и модифицированных слоистых силикатов структурного типа 2:1».

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в учебный процесс в виде лабораторных работ, включенных в учебное пособие по дисциплине «Химическое материаловедение». Проведены и испытании образцов фитоминералосорбентов на основе монтмориллонит содержащих глин и экстрактов лекарственных растений по определению чувствительности к условно-патогенным микроорганизмам в Белгородском филиале ВИЭВ.

Апробация работы:

Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на всероссийских и международных научно-практических конференциях: Международная научная конференция «Экология и рациональное природопользование агропромышленных регионов», Белгород, 2013; Х Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Энергосбережение. Экология. Новые технологии», Старый Оскол, 2013; Всероссийская конференция «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности» с международным участием, Москва-Клязьма, 2014; I Международная научно-практическая интернет-

конференция «Теоретические и практические аспекты исследования лекарственных растений», Харьков, Украина, 2014; Всероссийская научная конференция с международным участием «Сорбционные и ионообменные процессы в нано- и супрамолекулярной химии», Белгород, 2014; Международная научно-техническая конференция «Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды», Белгород, 2015; II Международная научно-практическая интернет-конференция «Теоретические и практические аспекты исследования лекарственных растений», Харьков, Украина, 2016.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных публикаций, включая 2 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ и 2 статья в зарубежном журнале. Подана заявка о выдаче патента Российской Федерации на изобретение № 2015151461, от 01.12.2015

Объем и структура работы:

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 130 наименований и 3-х приложений. Работа изложена на 108 страницах машинного текста, включающего 24 рисунка, 13 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю зав. кафедрой общей химии Института инженерных технологий и естественных наук Белгородского государственного национального исследовательского университета д.т.н., профессору Везенцеву А.И. Автор благодарит к.вет.н., доцента Буханова В.Д. и научного сотрудника Белгородского филиала ВИЭВ к.вет.н. О.Н. Панькову за помощь в проведении исследования сорбционной способности монтмориллонит содержащих глин по отношению к условно-патогенным микроорганизмам в условиях т-уйго, зав. кафедрой фармакологии факультета лечебного дела и педиатрии д.м.н., проф. Покровского М.В., зав. кафедрой биохимии факультета лечебного дела и педиатрии, д.б.н., проф. Шапошникова А.А., и аспиранта Круть У.А. за помощь в проведении исследования сорбционной способности монтмориллонит содержащих глин по отношению к условно-патогенным микроорганизмам в условиях т-уыо, научных сотрудников межкафедральной лаборатории ренгенофазового анализа БГТУ им. В.Г. Шухова, в частности зав. лабораторией, к.т.н., доц. Шамшурова А.В., научных сотрудников ЦКП НИУ «БелГУ», в частности директора центра д.ф.-м. н., проф. Иванова О.Н., научных сотрудников кафедры общей химии НИУ «БелГУ», в частности к.т.н., проф. кафедры общей химии НИУ «БелГУ» Перистого В.А.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Состояние вопроса

Области применения глин на сегодняшний день очень широки. Практически в любых научных и практических отраслях глины играют важную роль, будь то промышленность, сельское хозяйство, медицина [11-15] или для решения задач защиты биосферы от вредных и токсичных веществ [16-22]. Еще с древних времен людьми было замечено благотворное и лечебное влияние природных глин на организм человека. В течении многих лет кремний содержащие горные породы, глины, земли, водные источники и растения используются в качестве омолаживающих, целебных, и косметических средств. В состав глинистых минералов обычно входит водосодержащие алюмосиликаты, которые могут хранить ионы и воду. Вода, находящаяся в взаимодействии с глиной, обычно содержит монокремниевую кислоту и коллоидальную кремниевую кислоту (в различных количествах) в форме золя.

На протяжении многих лет глина использовалась как лечебное средство [23-26]. В медицине использование монтмориллонит содержащих глин стало возможным благодаря антибактериальным воздействием и высоким сорбционным способностям [27]. Антибактериальное действие монтмориллонитовых глин осуществляется путем сорбции патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Экспериментально доказано, что монтмориллонитовые глины могут действовать избирательно на различные бактерий в зависимости от таких факторов как рН среды [28]. По данным патента РФ № 2016574 [29] эффективность сорбции патогенных микроорганизмов монтмориллонит содержащими глинами достигает до 94% [30].

Благодаря химическим свойствам диоксида кремния, содержащийся в составе бентонитовых глин, создаются электрические заряженные коллоидные системы способны «сорбировать» на себя болезнетворные микроорганизмы и вирусы

несимбиотные с организмом человека, то есть болезненные организмы человеку. Селективная способность коллоидных систем диоксида кремния, содержащих в составе бентонитовых глин оказывается уникальной. Вирус гепатита, гриппа, ревматизма, полиартрита, дисбактериоз - канидии, кандиды, дрожжи и другие микроорганизмы, способны вызывать патологические состояния в организме, сорбируются в коллоидные образования диоксида кремния посредством силы электрического притяжения, как в кишечнике, так и в крови. Таким образом, монтмориллонит и минералы содержащие диоксида кремния, обладают высокими антивирусными и антибактериальными свойствами [31].

В отличие от антисептиков, убивающих здоровые и больные клетки, монтмориллонит содержащая глина устраняет патогенные и условно-патогенные микроорганизмы и их токсины, создает иммунитет в организме против новых микробных инфекций и обновляет клетки. Исходя из закона постоянства состава следует, что элементы соединяются друг с другом в строго определенных количественных соотношениях. Композиционные материалы на основе монтмориллонита подгоняют отстающие клетки, то есть, заставляет клетки организма работать в одном режиме. По этим причинам происходит незамедлительное выздоровление. Практически не существует лекарственное средство, равного монтмориллониту по эффективности и безопасность для организма [32].

Монтмориллонит содержащая глина по современным оценкам сорбционных свойств по отношению к различным ионам превосходит практически в 2,0-2,5 раза другие виды сорбентов. При этом, монтмориллонит в отличие от других сорбентов, одновременно с селективной очисткой насыщает организм необходимыми микроэлементами как Si4+, Mg2+, №+, К+, Са2+ и др. (до 70 элементов), необходимых для нормального функционирования организма. Монтмориллонит характеризуется абсолютной биосовместимостью, безвредностью и может применяться на протяжении длительных периодов времени [33].

1.2. Состав и свойства сорбентов природного происхождения

Природные сорбенты (породы и минералы) - обладают уникальными ионообменными, адсорбционными и каталитическими свойствами [34]. Среди них наибольший интерес представляют цеолиты, палыгорскитовые и бентонитовые глины, глаукониты, опал - кристобалитовые породы (трепелы, диатомиты, опоки), перлиты и вермикулиты.

Природные сорбенты можно разделить на две группы в зависимости от кристаллической структуры: первый групп сорбентов имеют кристаллическую структуру и второй групп - аморфную гелево-пористую структуру [35, 36]. К группе сорбентов с кристаллической структурой относятся сорбенты с жесткой кристаллической решеткой - цеолиты (каркасного типа), ленточно-слоистые и слоистые сорбенты глинистого типа с разбухающей кристаллической структурой (палыгорскиты и бентониты) и слоистые сорбенты неразбухающего глинистого типа (глаукониты). К группе сорбентов, имеющих аморфную гелево-пористую структуру относятся перлиты и опал-кристобалитовые породы. В связи с различиями кристаллической структуры и минерального состава, технологические и физико-химические свойства природных сорбентов весьма разнообразны. Например, палыгорскиты и опоки имеют большую удельную поверхность, а бентониты, вермикулиты и цеолиты - высокую ионообменную способность.

В зависимости от размера пор разделяются сорбенты макропористые — перлиты, диатомиты; микро- и переходно-пористые бентониты, глаукониты, опоки и ультра микропористые со свойствами молекулярных сит — палыгорскиты, цеолиты.

В зависимости от кристаллохимии поверхности глинистые минералы подразделяются на две основные группы [35-38]: первая группа - минералы с нейтральными электрическими решетками (не имеющие изоморфных замещений). Структура и состав базальных поверхностей этой группы минералов

кристаллохимически разные: поверхность, содержащая атомы кислорода имеет тетраэдрическую сетку, а другая содержит гидроксильные группы и имеет октаэдрическую сетку. Эти минералы относятся к слоистым силикатам структурного типа 1:1. К этой группе относятся каолинитовые минералы (рис. 1). Структурная формула каолинита - Al2Si2O5[OH]4, тем не менее состав отдельных частей этой структуры может отличаться от первоначального. Пакет каолинита -электронейтрален. Прочная связь между слоями в пакете возникает между атомами кислорода и группами ОН- (водородная связь). Энергия водородных связей составляет 34 - 42 кДж/моль и соединяет отдельные пакеты между собой [38-42].

Рисунок 1 - Схема кристаллической решетки каолинита [38]

Ко второй группе относят гидрослюдистые и монтмориллонитовые минералы, имеющие электрически неуравновешенные решетки в результате изоморфных замещений. Отрицательный заряд этих минералов компенсируется обменными ^2+, №+, Са2+ и др.) или необменными катионами (чаще всего К+). Однотипные базальные поверхности этой группы минералов состоят из кремнекислородных тетраэдрических сеток содержащихся атомы кислорода [43]. Расположены между кремнекислородных тетраэдрических сеток находятся алюминальные, либо

магнезиальные, либо железистые октаэдрические сетки, которые образуют пакет структурного типа 2:1.

В группу слюдоподобных минералов входят глауконит, гидромусковит, иллит и др. В трехслойных пакетах кристаллов слюд, часть атомов алюминия замещают атомы кремния, в следствии чего, отрицательный заряд кристаллической решетки уравновешивается ионами калия, которые располагаются между пакетами. Толщина трехслойного пакета слюдоподобных минералов составляет 1 нм. Изоморфные замещения характерны для кристаллической решетки гидрослюд: калий может замещаться катионами с большим ионным радиусом, например, кальцием или натрием, а алюминий - магнием и железом. Электрически неуравновешенная кристаллическая решетка гидрослюд возникает за счет большого количества отрицательных зарядов вследствие изоморфных замещений [39].

В гидрослюдах неактивными являются внутренние поверхности, а активными -краевые участки и внешние поверхности базальных граней. Надо отметить, что по величине площади активных поверхностей, между монтмориллонитом и каолинитом, промежуточное положение занимают гидрослюды.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гевара Агирре Хуан Хосе, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мухин, В. М. Активные угли. Эластичные сорбенты, катализаторы, осушители и химические поглотители на их основе / В. М. Мухин, В. В. Чебыкин, Е. А. Галкин; под общей ред. д.т.н. В. М. Мухина. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003. - 278 с.

2. Кинле, Х. Активные угли и их промышленное применение / Кинле Х., Бадер Э.- Пер. с нем. - Л.: Химия, 1984. - 216 с.

3. Везенцев, А. И. Разработка эффективных сорбентов на основе минерального сырья Белгородской области / А. И. Везенцев, М. А. Трубицин, А. А. Романщак и др. // Материалы Всероссийская научная конференция с международным участием «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья», 11-14 окт. 2004 г. - Белгород : Изд-во БелГУ, 2004. - С. 29

4. Рулев, Н. Н. Использование тонкодисперсных сорбентов в комбинации с флокулярной микрофлотацией для извлечения Си и М из водных растворов / Н. Н. Рулев, Т. А. Донцова // Химия и технология воды.— Т.25.№ 6. - 2003. -С. 533-540.

5. Филоненко, Ю.Я., Адсорбция: теоретические основы, адсорбенты, адсорбционные технологии / Филоненко Ю.Я., Глазунова И.В., Бондаренко А. В. // Липецк: ЛЭГИ. - 2004. - 104 с.

6. Способ получения материала с антибактериальными свойствами на основе монтмориллонит содержащих глин: Патент РФ на изобретение № 2522935: МПК А61К33/06, А61К33/38, А61Р31/02, А61Р31/04 / Буханов В.Д., Везенцев А.И., Пономарева Н.Ф., Скворцов В.Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет». - № 2013107334/15; заявл. 19.02.2013; опубл. 20.07.2014, Бюл. № 20. - 8 с.

7. Буханов, В.Д. Антибактериальные свойства серебряной формы монтмориллонит содержащей глины. / В.Д. Буханов, А.И. Везенцев, П.В.

Соколовский, Т.А. Савицкая // Научные ведомости БелГУ. Серия естественные науки. - №3 (174), Выпуск 26, 2014 г. - с. 98 - 102.

8. Viseras, C. Pharmaceutical applications of some spanish clays (sepiolite, palygorskite, bentonite): some preformulation studies / Viseras, C., Lopez-Galindo A.// Applied Clay Science, № 14. 1999. - P. 69-82.

9. Везенцев, А.И. Исследование сорбционных характеристик фитоминералосорбентов на основе монтмориллонит содержащих глин по отношению к патогенным микроорганизмам, находящихся в стоках горнометаллургических предприятий Белгородской области. / А.И. Везенцев, В.Д. Буханов, Гевара Агирре Хуан Хосе, П.В. Соколовский / Материалы десятой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Энергосбережение. Экология. Новые технологии», Старый Оскол, 26 - 27 ноября 2013 г. - с. 310 - 313.

10. Везенцев, А.И. Композиционный сорбент на основе минерального и растительного сырья. / А.И. Везенцев, Нгуен Хоай Тьяу, В.Д. Буханов, П.В. Соколовский, Гевара Агирре Хуан Хосе // Материалы Всероссийской конференции с участием иностранных ученых «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности», 14-18 апреля 2014 года, Москва-Клязьма, 2014. - с. 82.

11. Лукьянов, Г.Н. Количественное описание нелинейной динамики пористой акриловой тонкой пленки / Г.Н. Лукьянов, М.В. Успенская // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 2 (78). - с. 84-87.

12. Будтова, Т.В. Сильнонабухающие полимерные гидрогели - некоторые современные проблемы и перспективы / Т.В. Будтова, И.Е. Сулейменов, С.Я. Френкель // Журнал прикладной химии. 1997. - Т. 70. № 4. - с. 529-539.

13. Polotsky, A.A. Collapse-to-swelling transitions in pH and thermoresponsive microgels in aqueous dispersions: the thermodynamic theory / A.A. Polotsky, F.A. Plamper, O.V. Borisov // Macromolecules - 2013. - V. 46. № 21. - P. 8702- 8709.

14. Итин, А.Л. Исследование оптических свойств акрилового гидрогеля для систем индикации загрязнений / А.Л. Итин, С.Б. Лукин, М.В. Успенская, В.С. Соловьев // Изв. вузов. Приборостроение. - 2012. Т. 55. № 7. - с. 85-90.

15. Sandu, T. Acrylic hydrogels-based biocomposites: synthesis and characterization / T. Sandu, A. Sârbu, F. Constantin, S. Vulpe, H Iovu // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. V. 127. № 5. P. 4061-4071.

16. Родионов, А.И. Техника защиты окружающей среды. / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников // Учебник для вузов. - 1989. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия. - с. 512.

17. Чебыкин, В.В. Развитие творческого наследия академика М.М. Дубинина для решения экологических и технологических проблем / В.В. Чебыкин, В.М. Мухин // Современное состояние и перспективы развития теории адсорбции: Сб. материалов IX Международной конференции по теоретическим вопроса адсорбции и адсорбционной хроматографии - Москва, 2001, 24-26 апреля. -М.: ИФХ РАН. 2001. - с. 30-39.

18. Мухин, В.М. Стратегия развития научно-производственного комплекса Российской Федерации в области разработки и производства систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности / В.М. Мухин, В.В. Чебыкин //: Сб. материалов Российской научн. конф. - отв. ред. С.Б. Путин; Минпромторг РФ, Администрация Тамбовской обл., Межвед. корд. совет по проблеме «Сохранение здоровья здоровых людей», ОАО «Корпорация «Росхимзащита», Ассоциация «СИЗ». Тамбов: Изд. дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2009. - с. 5657.

19. Мухин, В.М. Роль углеродных адсорбентов в обеспечении химической и биологической безопасности человека, окружающей среды и инфраструктуры / В.М. Мухин // Материалы Всероссийского научного конгресса «Фундаментальная наука - ресурс сохранения здоровья здоровых людей». ГОУВПО «Тамбовский гос. университет»; Тамбов, 2008. - с. 121-123.

20. Mukhin, V.M. Carbon-adsorption detoxication of soils polluted with xenobiotics / V.M. Mukhin, U.Y. Spiridonov, T.G. Lupashku // Book of abstracts of the International Conference dedicated to the 50th anniversary from the foundation of the Institute of Chemistry of the Academy of Sciences of Moldova. May 26-28, 2009, Chisinau, Moldova. - p. 228.

21. Мухин, В.М. Новые отечественные активные угли и углеадсорбционные технологии для защиты атмосферного воздуха / В.М. Мухин, В.Н. Клушин, А.Н. Хомутов, М.М. Статиров // Химическая промышленность сегодня. -2008. № 6. - с. 48-54.

22. Mukhin, V.M. Activated carbon role in the decision of ecological problems / V.M. Mukhin // Book of abstracts. The 3th International Conference of Engineering for Waste and Biomass Valorisation (Waste Eng 10), May 17-19, 2010, Beijing. - p. 130.

23. Касанов, К.Н. Модифицированный серебром монтмориллонит: получение, антимикробная активность и медицинское применение в биоактивных раневых покрытиях / К.Н. Касанов, В.А. Попов, Р.А. Евсеев, В.А. Андреев, А.И. Везенцев, Н.Ф. Пономарева, Ю.А. Игнатьева, М.В. Успенская, А.К. Хрипунов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. - 2013. Т. 23. № 18. - с. 188-197.

24. Wright J.B., Lam K., Hansen D., Burrell R.E. Efficacy of topical silver against fungal burn wound pathogens // American Journal of Infection Control. 1999. V. 27. N 4. P. 344-350.

25. Baker, C. Synthesis and antibacterial properties of silver nano- particles / C. Baker, A. Pradhan, L. Pakstis, D.J. Pochan, S.I. Shah // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2005. V. 5. № 2. - P. 244-249.

26. Banerjee, I. Wound pH-responsive sustained release of therapeutics from a poly(NIPAAm-co-AAc) hydrogel / I. Banerjee, D. Mishra, T. Das, T.K. Maiti // Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. - 2012. V. 23. № 1-4. - Р. 111132.

27. Успенская, М.В. Применение бентонитов для создания нанокомпозицонных материалов медицинского назначения / Успенская М.В., Игнатьева Ю.А., Соловьёв В.С., Попов В.А. Касанов К.Н., Евсеев Р.А. // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых, Санкт- Петербург, НИУ ИТМО, Выпуск 2 Труды молодых ученых.— 2012.—С. 385.

28. Буханов, В.Д. Влияние концентрации монтмориллонит содержащего сорбента и рН питательной среды на чувствительность escherichia coli к антибактериальным препаратам / В. Д. Буханов, А. И. Везенцев, Нгуен Хоай Тьяу, А. А. Шапошников, О. Н. Панькова, П. В. Соколовский, Л. А. Козубова, С. В. Жеребненко // Научные ведомости БелГУ. Серия: Медицина. Фармация. - № 11 (182) Выпуск 26/1, 2014. - с. 181-186.

29. Способ энтеросорбции: Патент РФ на изобретнеие № 2016574: МПК A61K33/00 / Рудиченко В. Ф., Тарасевич Ю. И.; заявитель и патентообладатель Рудиченко В. Ф., Тарасевич Ю. И., Волкова В. П., Рак В. С., Рудиченко В. М., Палейчук В. С., Бойко И. И., Григорьев А. В. - заявл. 02.07.1991; опубл. 30.07.1994.

30. Ганеман, С. Органон врачебного искусства / С. Ганеман // Пер. с нем.- СПб, 1884. - с.22-37.

31. Давыдова, О.Б. Методика лечебного применения глино-рассольной смеси «Ионнит». Проблемы и перспективы санаторно-курортного лечения и реабилитации в здравницах России / О.Б. Давыдова, Н.В. Львова // Материалы III научно-практической конференции.— Сочи-Дагомыс, 2002. - С. 27-28.

32. Дмитрук, М. Солнце... из глины / М. Дмитрук // «Природа и человек», № 10, 1999. - с. 64-66.

33. Кудряшова Н.И. Лечение глиной.- М.,1997. - 95 с.

34. Дистанов, У.Г. Природные сорбенты СССР / У.Г. Дистанов, А.С.Михайлов, Т.П. Конюхова // М: Недра, 1990.- 207 с.

35. Амфлетт, Ч. Неорганические иониты / Ч. Амфлетт. // - М.:Мир, - 1966. - 188 с.

36. Чвалун, С.Н. Полимер - силикатные нанокомпозиты: физико - химические аспекты синтеза полимеризации in situ / С.Н. Чвалун, Л.А. Новокшонова, А.П.

Коробко, П.Н. Бревнов // Российский Химический Журнал. - 2008. - Т. LII, № 5. - С. 52-58.

37. Пущаровский, Д.Ю. Структурная минералогия силикатов и их синтетических аналогов. / Д.Ю. Пущаровский // М.: Недра, 1986. - с. 160.

38. Грим, Р.Э. Минералогия и практическое использование глин / Р.Э. Грим. // М.: Мир, 1967. - 511 с.

39. Bailey, S.W. Summary of recommendations of AIPEA nomenclature committee on clay minerals / S.W. Baliey // American Mineralogist. - Vil.65. - 1980. - P 11-7.

40. Manju, C.S. Mineralgy, geochemistry and utilization study of the Madayi kaolin deposit, North Kerala, India / C.S. Manju, V. Narayanan Nair, M. Lalithambika // Clays and minerals. - 2001 - Vol. 49. № 4. - p. 355 - 369.

41. Plangon, A. Stacking faults in kaolin-group minerals: defect structures of kaolinite / A. Plangin, R.F. Giese, R. Synder, V.A. Drits, A.S. Bookin // Clay and clay minerals. - 1989. - № 23. - P. 249 - 260.

42. Brindley, G.W. Relation between structural disorder and other characteristics of kaolinite and dickties / G.W. Brindley // Clay and Clay Minerals. - 1986. - № 34. -P. 239 - 249.

43. Bailey, S.W. Classification and structures of micas. Review in Mineralogy / S.W. Bailey // Journal of mineralogical society of America. - 1982. № 13. - P. 1 - 13.

44. Ходосова, Н.А. Адсорбционные процессы в системе органические поллютанты - алюмосиликаты при воздействии импульсного магнитного поля / Н.А. Ходосова, Л.И. Бельчинская // Материалы III Международной конференции «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья» - Белгород, 22 - 24 сентября 2008. - С. 54 - 57.

45. Горшков, В.С. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / В.С. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров. // М.: Высшая школа, 1998. - 400 с.

46. Браун, Г. Рентгеновские методы изучения структуры глинистых минералов / Г. Браун. // М.: Мир, 1965. - 600 с.

47. Либау Ф. Структурная химия силикатов / Ф. Либау. // М.: Недра, 1976. - 344 с.

48. Cheng-Che, Tsai. Synthesis and montmorillonite-intercalated behavior of dendritic surfactants / Cheng-Che,Tsai, Tzong-Yuan Juang, Shenghong A. Dai, Tzong-Ming Wu, Wen-Chiung Su, Ying-Ling Liu, Ru-Jong Jeng. // Journal of Material chemistry. - 2006. - Vol. 16. - P. 2056 - 2063.

49. Куковский, Е.Г. Особенности строения и физико-химические свойства глинистых минералов / Е.Г. Куковский. - Киев.: Науковая думка, 1966. - 132 с.

50. Grygar, T. Fe (III)-modified montmorillonite and bentonite: synthesis, chemical and UV-Vis spectral characterization, arsenic, sorption and catalysis of oxidative dehydrogenation of propane / Grygar, D. Hradil, P. Bezdieka, B. Dousova, L. Eapek, O. Schneeweiss // Clays and Clay Minerals. - 2007. - V. 55. - № 2. - P. 165

- 176.

51. Robert, A. Smectitte-type clay minerals as nanomaterials, Schoonheydt / A. Robert // Clay and Clay Minerals. - 2007. - V. 50. - № 4. - P. 411 - 420.

52. Егоров-Тисменко, Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия / Ю.К. Егоров-Тисменко. - М.: КДУ, 2005. - 592 с.,

53. Соколов, В.Н. Глинистые породы и их свойства / В.Н. Соколов // Соровский Образовательный Журнал. - 1996. - №9. - С. 59 - 65.

54. Grygar, T. Fe(III)-modified montmorillonite and bentonite: synthesis, chemical and UV-Vis spectral characterization, arsenic sorption, and catalysis of oxidative dehydrogenation of propane / T. Grygar, D. Hradil, P. Вezdiеka, B. Dousova, L. Eapek, O. Schneeweiss // Clays and Clay Minerals. - 2007.- Vol.55. - №2 - P. 124

- 132.

55. Пущаровский, Д.Ю. Структурная минералогия силикатов / Д.Ю. Пущаровский // Соровский Образовательный Журнал. - 1998. - №3. - С. 83 - 91. 52.

56. Тарасевич, Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов / Ю.И. Тарасевич. - Киев: Наукова думка, 1988. - 248 с

57. Фролова, Т.Н. Регулирование ионообменной емкости слоистых силикатов методом катионзамещения / Т.Н. Фролова, К.А. Козлов, А.В Бондаренко // Тезисы докладов XIII областной научно-технической конференции

«Повышение эффективности металлургического производства», Липецк, 2004.

- С. 39.

58. Кнунянц, И.Л. Химическая энциклопедия / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. // Т.1. - М.: Изд - во «Советская энциклопедия», 1988. - 624 с.

59. Киселев, А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. / А.В. Киселев // М.: Высш. шк. - 1986. - 360 с.

60. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. / С. Грег, К. Синг // М.: Мир, 1984. - 310 с.

61. Везенцев, А.И. Сорбционные свойства нативной, обогащенной и активированной глины месторождения Маслова Пристань Белгородской области по отношению к ионам хрома (III) / А.И. Везенцев, С.В. Королькова, Н.А. Воловичева, С.В. Худякова // Сорбционные и хроматографические процессы. 2009. Т. 9. Вып. 6. - с. 830 - 834.

62. Шумяцкий, Ю.И., Афанасьев Ю.М. Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями. / Ю.И. Шумяцкий // - М.: «Высшая школа», 1998.-76 с.

63. Барнабишвилли, Д.Н. Поверхностные явления на алюмосиликатах. / Д.Н. Барнабишвилли, Г.В. Цицишвили, Н.И. Гогодзе // Тбилиси: Мецниереба, 1965.

- 81с.

64. Гедройц, К. К. Учение о поглотительной способности почв / К. К. Гедройц // 4 изд., М., 1933. - 394 с.

65. Везенцев, А.И. Вещественный состав и сорбционные характеристики монтмориллонитсодержащих глин / А.И. Везенцев, Н.А. Воловичева // Сорбционные и хроматографические процессы. Т.7. - Вып. 4. - 2014. - с .639 -643.

66. Рогаткин, М. В. Новые механически прочные и водостойкие гранулированные сорбенты мелкого зернения на основе природной смеси монтмориллонитовой и палыгорскитовой глины черкасского месторождения УССР. / М. В. Рогаткин, Л. Б. Севрюгов, Н. Ф. Федоров, А. М. Кобзарь // Труды IV всесоюзного совещания по адсорбентам Ленинград. - Наука, 1978. - 123 с.

67. Васильев, Н.Г. Активные центры поверхности природных слоистых силикатов. Синтез и физико-химические свойства неорганических и природных сорбентов / Н.Г. Васильев, В.В. Гончарук // Сборник научных трудов. - Киев: «Наукова думка», 1986. - 134с.

68. Uspenskaya, M. Wound dressing on the base of polymer nanocomposites / M. Uspenskaya, J.A. Ignatyeva, K.N. Kasanov, R.O. Olekhnovich, I.E. Strelnikova // IECBES 2014, Conference Proceedings - 2014 IEEE Conference on Biomedical Engineering and Sciences. 2015. p. 369 - 372.

69. Касанов, К.Н. Разработка монтмориллонит содержащей матрицы биоактивного сорбирующего раневого покрытия / К.Н. Касанов, В.А. Попов, М.В. Успенская, В.С. Соловьев, Д.Н. Макин, А.И. Везенцев, Н.Ф. Пономарева, В.М. Мухин // Научные ведомости БелГУ. Серия: Естественные науки. 2011. № 3 (98). Выпуск 14. - с. 168 - 173.

70. Ефименко, Н.А. Применение сорбционных материалов в комплексном лечении гнойных ран / Н.А. Ефименко, О.И. Нуждин // Военно-медицинский журнал. - 1998. - Т. 319. - № 7. - с. 28-31.

71. Aihara, N. Preparation and characterization of gold and silver nanoparticles in layered laponite suspensions. / N. Aihara, K. Torigoe, K. Esumi // Langmuir. -1998; № 14. - p. 4945-4949.

72. Ayyappan, S. Nanoparticles of Nickel and Silver Produced by the Polyol Reduction of the Metal Salts Intercalated in Montmorillonite. / S. Ayyappan, G.N. Subbanna, R.S. Goplan // Solid state ionics. № 84. - p. 271-281.

73. Darroudi, M. Synthesis and characterization of UV-irradiated silver/montmorillonite nanocomposites. / M. Darroudi, M.B. Ahmad, K. Shameli // Solid State Science. -2009. № 11. - p.1621-1624.

74. Gao, Y. Deposition of silver nanoparticles on montmorillonite platelets by chemical plating. / Y. Gao, Y. Yunzhao. // Material Science. - 2002. № 37. - p. 5083-5087.

75. Gurin, V.S. Silver and copper clusters and small particles stabilized within nanoporous silicate-based materials. / V.S. Gurin, V.P. Petranovskii, M.A. Hernandez, et al. // Mater Science Engineering A. - 2005. № 391(1-2). - p. 71-76.

76. Magana, S.M. Antibacterial activity of montmorillonites modified with silver. / S.M. Magana, P. Quintana, D.H. Aguilar, J.A. Toledo, C. Angeles-Chavez et al. // Journal of Molecular Catalysis A. № 281. - 2008. - p. 192-199.

77. Patakfalvi, R.A. Synthesis and characterization of silver nanoparticles/kaolinite composites. / R.A. Patakfalvi, A. Oszka, I. Dekany. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, № 220. - 2003. - p. 45-54.

78. Shameli, K. Synthesis of silver/montmorillonite nanocomposites using UV-irradiation. / K. Shameli, M.B. Ahmad, WMZW Yunus, et al. // Journal of International Nanomedicine. № 5. - 2010. - p. 1067-1077.

79. Shameli, K. Green synthesis of silver/montmorillonite/chitosan bionanocomposites using the UV irradiation method and evaluation of antibacterial activity. / K. Shameli, M.B. Ahmad, WMZW Yunus, et al. // Journal of International Nanomedicine. № 5. - 2010. - p. 875-887.

80. Shameli, K. Fabrication of silver nanoparticles doped in the zeolite framework and antibacterial activity. / K. Shameli, M.B. Ahmad, W.M. Yunus, A. Rustaiyan, N.A. Ibrahim, M. Zargar, Y. Abdollahi. // Journal of International Nanomedicine. № 6. -2011. - p.331-41.

81. Shameli, K. Synthesis and characterization of silver/talc nanocomposites using the wet chemical reduction method. / K. Shameli, M.B. Ahmad, WMZW Yunus, et al. // Journal of International Nanomedicine. № 5. - 2010. - p.743-751.

82. Son, WK. Antimicrobial cellulose acetate nanofibers containing silver nanoparticles. / W.K. Son, J.H. Youk, W.H. Park // Carbohydrate Polymers. № 65. - 2006. - p. 430-434

83. Talebi, J. Sonochemical synthesis of silver nanoparticles in Y-zeolite substrate. / J. Talebi, R. Halladj, S. Askari // Journal of Materials Science, № 45. - 2010. - p. 3318-3324.

84. Valaskova, M. Silver nanoparticles/montmorillonite composites prepared using nitrating reagent at water and glycerol / M. Valaskova, G. Simha Martynkova, J. Leskova, P. C apkova, V. Klemm, D. Rafaja // Journal of Nanoscience and Nanotechnology, № 8. - 2007. - p. 1-9.

85. Wang, H. Preparation of silver nanoparticles by chemical reduction method. / H. Wang, X. Qiao, J. Chen, et al. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. № 256 (2-3). - 2005. - p.111-115.

86. Ковалева, В.Ю. Разработка способа приготовления фитоминералосорбентов и физиолого-биохимическая оценка их использования в животноводстве и ветеринарии: дис. канд. техн. наук: 03.00.13 / В.Ю. Ковалева // - Белг. с.-х. академия. - Белгород, 2003.

87. Везенцев, А.И. Исследование сорбционной способности монтмориллонитовых глин провинции Ламдонг по отношению к патогенным микроорганизмам. / А.И. Везенцев, Нгуен Хоай Тьяу, В.Д. Буханов, П.В. Соколовский. // Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина и фармация №11(182), Выпуск 26/1, 2014 г. - с.181 - 186.

88. Буханов, В.Д. Антибактериальные свойства монтмориллонит содержащих сорбентов. / В.Д. Буханов, А.И. Везенцев, Н.Ф. Пономарева, и др. // - Научная Ведомость БелГУ. Серия Естественные Науки. 2011. № 21 (116). Выпуск 17. -с. 57 - 63.

89. Yang, S. Semi-interpenetrating polymer network superporous hydrogels based on poly (3-sulfopropyl acrylate, potassium salt) and poly (vinyl alcohol): synthesis and characterization / S. Yang, K. Park, J.G. Rocca // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. V. 19. № 2. - 2004. - p. 81-100.

90. Павлюченко, В.Н., Композиционные полимерные гидрогели / В. Н. Павлюченко, С.С. Иванчев // Высокомолекулярные соединения. - 2009. - Т. 51. № 7. - с. 1075-1095.

91. Borisova, O.V. The well-defined bootstrap effect in the macroinitiator-mediated pseudoliving radical copolymerization of styrene and acrylic acid / O.V. Borisova, M.Y. Zaremski, O.V. Borisov, L. Billon // Polymer Science - Series B. - 2013. - V. 55. № 11-12. - p. 573-576.

92. Гаев, П.А., Энтеросорбция как метод эфферентной терапии: Учеб. пособие / П.А. Гаев, О.Ф. Калёв, А.В. Коробкин // Челяб. гос. мед. акад. - Челябинск, 2001. - 56 с.

93. Савченко, О. В. Выведение тяжелых металлов из организма с помощью энтеросорбента на основе альгината кальция / О. В. Савченко // Экология человека. - 2014. с. 20-24.

94. Николаев, В.Г. Теоретические основы и сферы практического применения энтеросорбции / В.Г. Николаев, В.В. Стрелко // Тез. докл. «Сорбционные методы детоксикации и иммунокоррекции в медицине» - Харьков, 1982. - C. 112 - 114.

95. Везенцев, А.И. Монтмориллонитовые глины как потенциальный сорбент патогенных веществ и микроорганизмов / А.И. Везенцев, М.А. Трубицын, Е.В. Кормош // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2012. Т.12 Вып. 6. - с. 998-1004.

96. Мурадян, Р.Г. Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и полимерных имплантатов / Р.Г. Мурадян, М.Э. Розенберг, В.А. Кузнецов // Тез. докл. I Международ. конф. - М., 1992. - С. 157-159.

97. Игнатьева Ю.А., Успенская М.В., Олехнович Р.О., Касанов К.Н., Евсеев Р.А. Исследование сорбционных характеристик полимерных минерал-наполненных композитов для медицины. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. Т. 5. № 93. С. 52-56.

98. Средство для лечения ран, ожогов и инфекционно-воспалительных заболеваний кожи, придатков кожи и слизистых оболочек: патент РФ на изобретение № 2252018: МПК A61K 9/06, A61P 17/02 / Стернин Ю. И., Юрченко И. В., Москалев Е. В., Дьячук Г. И.; заявитель и патентообладатель С.Ц. ФАРМАФАСС ИТАЛИЯ СРЛ. - № 99102687/14; заявл. 25.02.1998; опубл. 20.05.2005, Бюл. № 14. - 6 с.

99. Способ получения средства для устранения дефектов кожи и лечения ран в виде геля на основе водорастворимых полисахаридов растительного происхождения: патент РФ на изобретение № 2454242: МПК A61K 36/02, A61K 47/38, A61K 9/00, A61P 17/02 / Гаврилюк Б. К., Гаврилюк В. Б.;

заявитель и патентообладатель Гаврилюк Б. К., Гаврилюк В. Б. - № 2011103265/15; заявл. 12.10.2010; опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18. - 14 с.

100. Лекарственные формы для лечения гнойных ран и способ лечения гнойных ран: патент РФ на изобретние №2121358: МПК A61K9/06, A61K9/20 / Первушкин C.B., Сохина А.А., Тархова М.О., Куркин В.А., Столяров Е.А.; заявитель и патентообладатель Первушкин C.B., Тархова М.О.; заявл. 30.07.1996; опубл. 10.11.1998, Бюл. №31.

101. Хабриев, Ш., Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / Ш. Хабриев // М.: Медицина, 2007. -832 с.

102. Гринкевич, Н.И. Химический анализ лекарственных растений / под ред. Н.И.Гринкевич. // - М.: Высшая школа. - 1983. - 278 с.

103. Yi-Zeng, L. Quality control of herbal medicines / L. Yi-Zeng // Journal of Chromatography B. - 2004. №. 812. - P. 53-70.

104. Преображенская, И. С. Ноотропные препараты в гериатрической практике / И. С. Преображенская // Русский медицинский журнал. 2004. -Т. 12, № 5. - с. 256561.

105. Георгиевский, В.П. Биологически активные вещества лекарственных растений / В.П. Георгиевский, Н.Ф. Комиссаренко, С.Е. Дмитрук // Новосибирск: Наука, Сиб. отд. 1990. - 330 с.

106. ГОСТ 3226-93 - 1993. Глины формовочные огнеупорные. Общие технические условия. 1993 - 9 с.

107. Ушанова, В.М. Исследование влияния компонентов лекарственного растительного сырья на состав получаемых экстрактов. / В.М. Ушанова, В.М. Воронин, С.М. Репях // Химия растительного сырья. - 2001. № 3. - с. 105-110.

108. Гоулдстейн, Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. / Дж. Гоулдстейн, Д. Ньюбери, П. Эчлин, Д. Джой, Ч. Фиори, Ф. Лифшин // Мир, 1984. - 303с.

109. Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов. / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан // М: Мир, 1968. - 575 с.

110. Методические рекомендации МР 1.2.2641-10 «Определение приоритетных видов наноматериалов в объектах окружающей среды, пищевых продуктах и живых организмах». // М., 2010. - 85 с.

111. Методические рекомендации МР 1.2.0022-11 «Порядок отбора проб для контроля за наноматериалами». // М., 2011. - 39 с.

112. Вячеславов, А.С.. Измерение площади поверхности и пористости методом капиллярной конденсации азота. / А.С. Вячеславов, Е.А. Померанцева, Е.А. Гудилин. // Методические рекомендации, Москва, 2006 г. - 55с.

113. Сэндл, Тим. Механизмы бактериальной адгезии. / Тим Сэндл // Чистый барьер. № 1 (49) январь — март 2014, 54-58 с.

114. van Loosdrecht, M.C., The role of bacterial cell wall hydrophobicity in adhesion. / M.C. van Loosdrecht, J. W.Lyklema, , , W. Norde, G. Schraa, G., A.J. Zehnder, A. J. // Applied Environmental Microbiology. 1987. № 53. - 1893-1897

115. Montville, R. Inoculum Size Influences Bacterial Cross Contamination between Surfaces / R. Montville, D.W. Schaffner // Applied and Environmental Microbiology. 2003. № 69 (12). - с. 7188-7193.

116. Штейн Г.И. Руководство по конфокальной микроскопии - СПб: ИНЦ РАН, 2007. - 77 с.

117. Zotta, T. A comparison of fluorescent stains for the assessment of viability and metabolic activity of lactic acid bacteria / T. Zotta, A. Guidone, E.P. Tremont, E. Parente, A. Ricciardi // World Journal of Microbiology and Biotechnology. - March 2012, Vol. 28. - p. 919-927.

118. Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии. / С. С. Воюцкий // М.: Химия, 1975. - 512 с.

119. Гевара Хуан Хосе. Структурно-морфологические характеристики фитоминералосорбента / Гевара Хуан Хосе, А.И. Везенцев // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 11-1. - С. 44-48

120. Везенцев, А.И. Определение чувствительности микроорганизмов к комплексным препаратам на основе монтмориллонит содержащих глин / А.И. Везенцев, А.А. Шапошников, В.Д. Буханов, Гевара Х. Х., Д.П. Охримчук, У.А.

Круть // Научный результат БелГУ. Серия: Медицина и фармация. Т. 1. № 2, 2014. - с. 52-59.

121. Охримчук, Д.П. Физико-химические свойства фитоминералосорбентов и их действие на организмы животных / Д.П. Охримчук, А.А. Шапошников, Л.Р. Закирова // Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья. Белгород, 2012 г. - с. 348-351

122. Кормош, Е.В. Модифицирование монтмориллонитсодержащих глин для комплексной сорбционной очистки сточных вод» дис. канд. техн. наук: 02.00.11 / Е.В. Кормош // - БелГУ - Белгород, 2009, 178 с.

123. Гевара Агирре Хуан Хосе. Антибактериальные свойства фитоминералосорбентов и существующих сорбционно-активных препаратов для обработки раневых поверхностей / Гевара Агирре Хуан Хосе, А.И. Везенцев, В.Д. Буханов // II Международной научно-практической Мете^ конференции «Теоретические и практические аспекты исследования лекарственных растений». - 21-23 марта 2016 г., Харьков, Украина. - 71-72 с.

124. Информация о сорбционно-активных препаратах [электронные ресурсы] : http://www.rlsnet.ru/; http://www.midmeds.co.uk/; http://www.aptekaberlin.com/; http://aptekanadom.tomsk.ru/; http://msk.pulscen.ru/.

125. Шапошников, А.А. Способ приготовления фитоминералосорбентов и физиолого-биохимическая оценка их использования в животноводстве и ветеринарии / А.А. Шапошников, В.Д. Буханов, В.Ю. Совалева. - Белгород. .184-189.

126. Дудеров, И.Г. Общая технология силикатов / И.Г. Дудеров, Г.М. Матеев, В.Б. Суханова: 4-е изд. - М.: Стройиздат, 1987. - 560 с.

127. Кашкаев, И.С. Производство глиняного кирпича / И.С. Кашкаев, Е.Ш. Шейнман: 3-е изд. - М.: Высшая школа, 1978. - 248 с.

128. Дудина, С.Н. Повышение сорбционной способности природных глин электромагнитной активацией: дис. канд. техн. наук: 02.00.11 / С.Н. Дудина // -Белг. гос. технол. ун-т. - Белгород, 2008. 21 с.

129. Ефимова, А.И. Высокомарочный керамический кирпич с железосодержащими добавками, улучшающими реологию и спекание глинистых пород: автореф. канд. техн. наук: 05.23.05 / А.И. Ефимова Белг. гос. технол. ун-т. - Белгород, 2000. - 19 с.

130. Демидов, П.Д. Горение и свойства горючих веществ / П.Д. Демидов // Москва, 1962, с. 234-240.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И

ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ

Бережковская наб., д. 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-3, Телефон [phone] Телекс 114818 ПДЧ 125993, Российская Федерация_Факс [phone]

УВЕДОМЛЕНИЕ О ПОСТУПЛЕНИИ И РЕГИСТРАЦИИ ЗАЯВКИ

01.12.2015 079215 2015151461 TMA150313699

Дата поступления Входящий № Регистрационный № Исходящий №

ДАТА ПОСТУПЛЕНИЯ оригиналов документов заявки (21) РЕГИСТРАЦИОННЫЙ № ВХОДЯЩИЙ №

(85) ДАТА ПЕРЕВОДА международной заявки на национальную фазу

0(86) (регистрационный номер международной заявки и дата международной подачи, установленные получающим ведомством) от 0(87) (номер и дата международной публикации международной заявки) от АДРЕС ДЛЯ ПЕРЕПИСКИ (полный почтовый адрес, имя или наименование адресата) Российская Федерация , 308015 , обл. Белгородская, г. Белгород, ул. Победы, 85, НИУ "БелГУ", ОИС, Токтаревой Т.М. (308015, obl. Belgorodskaya, g. Belgorod, ul. Pobedy, 85, NIU "BelGU", OIS, Toktarevoj T.M.) Телефон: [phone] Факс: [phone] E-mail: [e-mail]

ЗАЯВЛЕНИЕ о выдаче патента Российской Федерации на изобретение В Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Бережковская наб., д. 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-3, 125993, Российская Федерация

(54) НАЗВАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения биоактивной сорбционно-гелиевой композиции

(71) ЗАЯВИТЕЛЬ (Указывается полное имя или наименование (согласно учредительному документу), место жительства или место нахождения, включая название страны и полный почтовый адрес)

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") (Federalnoe gosudarstvennoe avtonomnoe obrazovatelnoe uchrezhdenie vysshego professionalnogo obrazovaniya "Belgorodskij gosudarstvennyj natsionalnyj issledovatelskij universitet" (NIU "BelGU")) Российская Федерация , 308015 , обл. Белгородская, г. Белгород, ул. Победы, 85 (308015, obl. Belgorodskaya, g. Belgorod, ul. Pobedy, 85) Указанное лицо является □ государственным заказчиком □ муниципальным заказчиком, исполнитель работ □ исполнителем работ по □ государственному □ муниципальному контракту, заказчик работ Контракт от № ОГРН 1023101664519 КОД страны по стандарту ВОИС ST.3 (если он установлен) RU

(74) ПРЕДСТАВИТЕЛЬ(И) ЗАЯВИТЕЛЯ Указанное(ые) ниже лицо(а) назначено (назначены) заявителем (заявителями) для ведения дел по получению патента от его (их) имени в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам

Фамилия, имя, отчество (если оно имеется) Токтарева Татьяна Михайловна Адрес: 308015, Белгородская обл., г. Белгород, ул. Победы, 85 Является 0 Патентным(и) поверенным(и) □ Иным представителем Телефон: [phone] Факс: [phone] E-mail: [e-mail]

Срок представительства (заполняется в случае назначения иного представителя без представления доверенности) Регистрационный(е) номер(а) патентного(ых) поверенного(ых) 1213

Количество листов 18 Фамилия лица, принявшего документы

Количество документов об уплате пошлины 2 Автоматизированная система приема заявок на изобретения 01.12.2015 17:19:10

Количество фотографий/изображений 2

УТВЕРЖДАЮ

Директор Белгородского филиала ВИЭВ им. Я<Р, Ко^йленко, д.вет.н, проф.

В.Н. Скворцов ¿¿^х 2016 г.

АКТ

г. Белгород

06 июня 2016 г.

об изготовлении и испытании образцов фитоминералосорбентов на основе монтмориллонит содержащих глин и экстрактов лекарственных растений по определению чувствительности к условно-патогенным микроорганизмам

Мы нижеподписавшиеся в составе:

Старший научный сотрудник, Белгородского филиала ВИЭВ, доцент, к. вет. н.

Младший научный сотрудник, Белгородского филиала ВИЭВ,

Аспирант кафедры общей химии ИИТиЕН НИУ «БелГУ»

В.Д. Буханов

О.Н. Панькова

е Хуан Хосе

составили настоятельный акт о том, что в период с 02.04.15 по 15.05.15 в Белгородском филиале ВИЭВ были проведены экспериментальные исследования по определению чувствительности фитоминералосорбентов (ФМС) по отношению к условно-патогенным микроорганизмам.

Для определения антибактериального действия, использовали мясопеп-тонный агар после автоклавирования и охлаждения до температуры « 43-45"С. На горизонтальной поверхности, в одноразовые чашки Петри вносили культуру исследуемых микроорганизмов исходя из расчета, что концентрация микроорганизмов будет 1,5*10 /мл агара и вносили необходимую навеску стерильного ФМС, где расставляли 6 цилиндриков из нержавеющего стали. В них насыпали по 100 мг исследуемого ФМС, а затем капали сыворотку крови крупного рогатого скота по 0,2 мл для того, чтобы выяснить связывается ли плазма крови раневой поверхности с экстрактом лекарственных растений ФМС. Затем помещали чашки в термостат и культивировали при температуре 37°С в течение 16-18 часов.

Полученные образцы были исследованы на определение чувствительности по отношению к условно-патогенным микроорганизмам (Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa,

Staphylococcus aureus и Candida albicans). Основные результаты приведены в таблице.

Таблица

Чувствительность фитоминералосорбентов по отношению к условно-

Зона задержки роста микроорганизмов, мм

Сорбент ^Вид^микро^^..... организма ФМС (Тмин) ФМС (Календула лекарствен ствен-ная) ФМС (Эхина-цея) ФМС (Ромашка аптечная) ФМС (Чабрец) мсг

Enterococcus faecalis 11,5 ± 0,2 13,6 ± 0,26 14,1 ± 0,3 13,5 ± 0,2 11,4 ±0,5 10,2 ± 0,3

Escherichia coli 11,7 ± 0,1 12,2 ±0,2 12,5 ± 0,3 12,3 ± 0,33 14,8 ±0,4 10,9 ± 0,2

Proteus mirabilis 13,2 ± 0,2 13,4 ±0,5 12,1 ± 0,1 12,7 ± 0,3 13,0 ±0,3 11,5 ± 0,3

Pseudomonas aeruginosa 15,5 ± 0,17 19,0 ±0,5 18,3 ± 0,4 19,7 ± 0,1 18,1 ±0,1 14,7 ± 0,3

Staphylococcu s aureus 11,4 ± 0Д 12,8 ±0,3 13,2 ± 0,3 12,6 ± 0,4 12,8 ±0,1 10,8 ± 0,3

Candida albicans 13,4 ± 0,4 11,8 ±0,3 10,8 ± 0,2 12,6 ± 0,3 10,7 ±0,3 9,6 ± 0,3

На основе полученных результатов установлено, что фитоминералосор-бенты обладают повышенные антибактериальные свойства. Наиболее результативное действие оказывают фитоминералосорбенты с экстрактом ромашки аптечной и календулы лекарственной, эффективность поглощения которых составляет 22,0 и 21,8% больше по сравнению с образцом монтмориллонит содержащей глины.

Образцы фитоминералосорбентов на основе монтмориллонит содержащих глин и экстрактов лекарственных растений соответствуют требованиям, предъявляемым к раневым покрытиям.

Полученные результаты использованы в диссертационной работе на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 02.00.11 «Коллоидной химии» Гевара Агирре Хуан Хосе.

Старший научный сотрудник Белгородского филиала ВИЭВ, доцент, к. вет. н

Младший научный сотрудник, Белгородского филиала ВИЭВ,

Аспирант кафедры общей химии ИИТиЕН НИУ «БелГУ»

.Буханов

О.Н.Панькова

ан Хосе