Получение и изучение терапевтических свойств композиционных препаратов на основе наноструктурных модифицированных монтмориллонит содержащих глин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белгородский Филиал ВИЭВ

Получение и изучение терапевтических свойств композиционных препаратов на основе наноструктурных модифицированных монтмориллонит содержащих глин

В.Д. Буханов, В.Н. Скворцов, А.И. Везенцев,

Н.Ф. Пономарева, Г.В. Фролов, Л.А. Козубова

Получен «Сорбент» (положительное решение на выдачу патента от Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2011112702) на основе обогащенной монтмориллонит содержащей глины, который был использован при приготовлении компо-зиционных препаратов, предназначенных для лечения животных, страдающих желудочно-кишечными расстройствами инфекционной этиологии.

На основании проведенных расчетов был спланирован и отработан принцип технологического процесса получения устойчивой микросуспензии монтмориллонитовой глины, используемой для приготовления антибакте-риальных композиционных препаратов.

Химический состав «Сорбента» определяли методом рентгено-флуоресцентной спектроскопии (рентгеновский спектрометр ARL OPTIM'X): SiO2 - 60,12; Al2O3 - 19,36; Fe2O3 - 5,27; TiO2 - 0,94; MgO - 3,04; CaO - 8,87; K2O - 2,40 масс.%.

С целью установления минералогического состава произведен рентгенофазовый анализ порошка «Сорбент» в диапазоне двойных углов 2И 4 - 64° в автоматизированном режиме на рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima XRD-320.

Анализ порошковой рентгеновской дифрактограммы «Сорбента» показал, что данный образец включает следующие фазы: монтмориллонит, кварц, иллит, каолинит, мусковит, кальцит и полевые шпаты

Экспериментально установлено количественное содержание монт-мориллонита, как основного сорбционно активного ингредиента исследуемых образцов. Определение содержания монтмориллонита методом адсорб-ционного люминисцентного анализа основано на катионообменной адсорбции глиной органических красителей люминофоров с образованием коагулята органоглинистого комплекса.

Показано, что массовая доля монтмориллонита в «Сорбенте» составляет 65 - 70 масс.%.

В настоящее время известно большое количество методов, применяющихся для определения удельной поверхности твердых тел. Из них самым распространенным является метод, основанный на измерении низкотемпературных изотерм адсорбции азота. При определении удельной поверхности адсорбентов по методу Брунауэра, Эметта, Теллера (БЭТ) в качестве адсорбата используют азот при температуре его кипения.

Определение удельной поверхности и пористости материалов определяли современным общепринятым методом низкотемпературной адсорбции-десорбции азота с использованием прибора TriStar II 3020. Величина удельной поверхности образцов рассчитывается по методу Брунауэра, Эметта и Теллера (БЭТ). Кривые распределения пор по размерам построены на основании данных, рассчитанных по методу BJH (Barrett, Joyner, Halenda).

Полученные изотермы низкотемпературной адсорбции азота по клас-сификации BDDT (Brunauer, Deming, Deming and Teller) относятся к IV типу и свойственны твердым телам, имеющим переходные поры (мезопоры). Вычисленное по уравнению БЭТ значение удельной поверхности составило 123 м2/г.

Экспериментальным путём выявлена сорбция токсинов патогенных штаммов Escherichia coli и Salmonella typhimurium с помощью разработанного нами «Сорбента», обладающего выраженными ионообменными, каталити-ческими и сорбционными свойствами.

На основании проведенных исследований можно констатировать, что данный препарат связывает эндо- и экзотоксины кишечной палочки и сальмонелл в концентрациях 100 и 150 мг/мл соответственно. Это позволит использовать «Сорбент» при расстройствах желудочно-кишечного тракта у молодняка сельскохозяйственных животных, в связи с тем, что бактериальные токсины и продукты гнилостного распада содержимого кишечника являются одной из главных причин развития симптомокомплекса заболеваний системы пищеварения.

Разработанный сорбент позволяет снизить всасывание бактериальных токсинов, а также продуктов распада содержимого кишечника и может быть использован при лечении животных, больных гастроэнтеритами.

Установлено, что модифицированная форма монтмориллонит содержащего сорбента подавляет способность эшерихий и сальмонелл проявлять свои болезнетворные свойства. Выявлена способность адсорбции сорбента на поверхности фимбрий и клеточной стенке эшерихий и сальмонелл, что в свою очередь препятствует адгезии этих микроорганизмов на эпителиальных клетках желудочно-кишечного тракта лабораторных животных и препятствует их даль-нейшему размножению.

Без определения чувствительности составляющих ингредиентов, входящих в состав композиционных препаратов, невозможна разработка эффективных средств, предназначенных для терапии и профилактики желудочно-кишечных заболеваний животных.

Установлена чувствительность патогенных микроорганизмов, выделенных от птиц и свиней с клиникой расстройства пищеварительной системы.

В результате проведенных экспериментов было установлено, что нативная монтмориллонитовая глина при концентрации 100 мг/мл мясопептонного агара (МПА) и кровяного агара, что не подавляла рост исследуемых микроорганизмов: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella pulorum, Salmonella dublin, Salmonella enteritidis, Staphylococcus hyicus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus аureus и Proteus vulgaris, а наоборот усиливала. При этом количество колониеобразующих единиц (КОЕ) в смывах с поверхности МПА опытных чашек Петри было в 1,1-1,9 раза больше, чем в контрольных, т.е. не содержащих нативной формы глины. Полученный «Сорбент» при концентрации 100 мг/мл МПА не способствовал усилению роста данных микроорганизмов, при этом КОЕ в полученных смывах была на 30% ниже, чем в контроле, который не содержал сорбента.

Исследуемые микроорганизмы проявили высокую чувствительность к антибактериальным препаратам фторхинолоновой группы. При этом минимальная подавляющая концентрация (МПК) энрофлоксацина для всех изучаемых бактерий находилась в диапазоне от 0,008 до 1,87 мкг/мл, а для ципрофлоксацина и норфлоксацина -- от 0,008 до 2,0 мкг/мл.

Определена чувствительность возбудителя дизентерии свиней к 20 антибактериальным препаратам, из которых наиболее эффективным оказался тиамулин. Его МПК для Brachyspira hyodysenteriae составило 0,06 -- 0,38 мкг/мл.

Выяснена терапевтическая эффективность полученного «Сорбента» в сочетании с энрофлоксацином на цыплята-бройлерах кросса «Хаббард Ф-15», экспериментально зараженных колибактериозом. Цыплятам опытных групп препарат выпаивался с питьевой водой в течение 5 суток, содержащей 2 г/л исследуемого «Сорбента» и энрофлоксацин в концентрациях 50, 100 и 200 мг/л. Контрольные цыплята получали: первая группа питьевую воду с «Сорбентом» (2 г/л суспензия), 2-4 группы получали питьевую воду, содержащую энрофлоксацин в соответствующих концентрациях: 50, 100 и 200 мг/л, а пятая - питьевую воду. В результате проведенного эксперимента было установлено, что дача энрофлоксацина в концентрации 100 мг/л питьевой воды, содержащей 2 г/л «Сорбента», способствует 100 % выздоровлению цыплят. В контрольной группе, леченной энрофлоксацином в той же дозе, но без «Сорбента», терапевтическая эффективность препарата составила 80 %. 100 % выздоровление цыплят контрольной группы было получено при выпаивании препарата с питьевой водой в дозе 200 мг/л. В тоже время следует отметить, что цыплята выздоравливали в опытных группах на 4-5 сутки лечения, а в контрольных - после 5-суточного лечения.

Идентичное исследование проводилось с ципрофлоксацином, при этом была получена более низкая эффективность лечения (70%) при сочетании «Сорбента» и ципрофлоксацина (2 г/л «Сорбента» и 100 мг/л ципрофлоксацина). В контрольной группе при концентрации ципрофлоксацина 200 мг/л, выпаиваемого без «Сорбента», терапевтическая результативность составила 71 %.

В следующей серии опытов «Сорбент» смешивали с кормом, концентрация которого составляла 1,5 %, а норфлоксацин давали с питьевой водой в концентрации: первая группа 50 мг/л, вторая - 100 мг/л, третья -150 мг/л, четвертая контрольная группа получала только норфлоксацин в концентрации 150 мг/л питьевой воды. В результате проведенного 7-суточного курса лечения установлено, что сочетание «Сорбента» с норфлоксацином эффективно при колибактериозе цыплят (98% выздоровевших) в соответствующих дозах: 1,5 % на килограмм корма и 50 мг/л питьевой воды. А в контрольной группе этот показатель составил 99%.

На основании полученных данных установлено, что сочетанное применение «Сорбента» с энрофлоксацином и норфлоксацином не оказывает токсического воздействие на организм цыплят. Все это позволяет считать, что разработанные нами композиционные препараты являются перспективными при лечении и профилактике колибактериоза у птиц. Кроме того, расход дорогостоящих фторхинолонов снижается в 2 раза.

Разработанные препараты могут быть использованы при профилактике расстройств функции пищеварения и лечении молодняка птиц, больных гастроэнтеритами инфекционной этиологии, это позволит снизить всасывание бактериальных токсинов, а также продуктов гнилостного распада содержимого кишечника, что в значительной мере ускорит процесс выздоровления больных животных, а также снизит их заболеваемость и расход дорогостоящих антибактериальных препаратов.

композиционный наноструктурный модифицированный монтмориллонит

Размещено на Allbest.ru