Preview

Разработка и регистрация лекарственных средств

Расширенный поиск

Исследование физико-химических характеристик цеолитов Холинского месторождения

https://doi.org/10.33380/2305-2066-2021-10-4-65-71

Полный текст:

Аннотация

Введение. Минеральная сырьевая база России располагает эффективными сорбционными веществами, которые соответствуют фармацевтическим требованиям. Перспективным минеральным сырьем являются цеолиты, сочетающие в себе свойства адсорбента и «молекулярного сита» за счет пористой структуры. Помимо энтеросорбционного направления, природные цеолиты являются источником макро- и микроэлементов, что обуславливает их применение в качестве биологически активных пищевых добавок.

Цель. Исследование физико-химических характеристик цеолитов Холинского месторождения.

Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовали цеолитное минеральное сырье Холинского месторождения. Оптическую микроскопию осуществляли на прямом микроскопе Leica DM (Microsystems, Германия). Энергодисперсионный анализ проводили при помощи электронного сканирующего микроскопа JSM-5300 (JEOL, Ltd., Япония). Исследование сорбционных характеристик проводили на приборе ASAP 2400 (Micromeritics, США). Построение виртуальной трехмерной молекулярной модели цеолита проводили при помощи программы Java Applet Jmol.

Результаты и обсуждение. Исследованы физико-химические свойства цеолитов. Установлено, что морфологически частицы цеолитовой фазы имеют размер 5-30 мкм, они равномерно распределены по всей площади участка и представляют первый структурный уровень. Частицы цеолитовой фазы размером 5-6 мкм формируют второй структурный уровень за счет кристаллов клиноптилолита, микротрещин и микрожеод. На основании энергодисперсионного спектрального анализа выявлено повышенное содержание элементов K и Na, что указывает на щелочной состав катионного обменного комплекса. Исследуемые образцы цеолита имеют микропоры (объем 0,0031 см3/г), мезопоры (объем 0,0675 см3/г), удельная поверхность составила 29,1840 м2/г. Разработана виртуальная трехмерная молекулярная модель цеолита Холинского месторождения. Согласно молекулярной модели сорбционные характеристики цеолита Холинского месторождения составили: удельная поверхность - 1096,31 м2/г (1916,34 м2/см3), средний диаметр сферической молекулы для адсорбции в порах равен 5,97 А.

Заключение. Анализ сорбционных характеристик цеолита позволил выявить следующие его особенности: поры занимают половину объема всего цеолита, которые доступны для сорбции воды и низкомолекулярных веществ. Каждая пора по трем взаимно перпендикулярным направлениям сообщается с соседними через «окна». Образуется система внутрикристаллических пор и полостей, в которых может происходить адсорбция молекул соответствующего размера.

Об авторах

А. В. Бондарев
ФГАУ ВПО Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ БелГУ)
Россия

Бондарев Александр Васильевич - кафедра фармацевтической технологии.

308015, Белгород, ул. Победы, д. 85



Е. Т. Жилякова
ФГАУ ВПО Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ БелГУ)
Россия

Кафедра фармацевтической технологии

308015, Белгород, ул. Победы, д. 85



Н. Б. Демина
ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)
Россия

Кафедра фармацевтической и биомедицинской технологии.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2



К. К. Размахнин
Читинский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института горного дела им. Н.А. Чинакала, Сибирское отделение Российской академии наук (ЧФ ИГД СО РАН)
Россия

672039, Чита, ул. Александро-Заводская, д. 30



Список литературы

1. Бондарев А. В., Жилякова Е. Т., Демина Н. Б., Тимошенко Е. Ю. Перспективы использования медицинских глин. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2019;8(4):27-31. DOI: 10.33380/2305-2066-2019-8-4-27-31.

2. Жилякова Е. Т., Бондарев А. В. Обзор российских энтеросорбционных лекарственных средств. Remedium. 2014;10:40-47. DOI: 10.21518/1561-5936-2014-10-40-47.

3. Bondarev A., Zhilyakova E., Bondareva N., Fadeeva D. Classification and Systematics of Medical Clay. Advances in Biological Sciences Research. 2019;7:44-46. DOI: 10.2991/isils-19.2019.10.

4. Шапиев Б. И., Алиев А. А., Шапиева К. Б., Канбулатова З. Ш., Халиков А. С. Использование природных цеолитов Дагестана в медицине и ветеринарии. Экологическая медицина. 2018;1(1):87-92.

5. Голохваст К. С., Паничев А. М., Гульков А. Н. Использование цеолитов в медицине и ветеринарии. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2008;3:71-75.

6. Белкин Б. Л., Кубасов В. А. Использование хотынецких природных цеолитов в ветеринарии и птицеводстве. Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2011;6(33):35-38.

7. Rimoli M. G., Rabaioli M. R., Melisi D., Curcio A., Mondello S., Mi-rabelli R., Abignente E. Synthetic zeolites as a new tool for drug delivery. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2008;87A(1):156-164. DOI: 10.1002/jbm.a.31763.

8. McCusker L. B., Liebau F., Engelhardt G. Nomenclature of structural and compositional characteristics of ordered microporous and mesoporous materials with inorganic hosts. Pure and Applied Chemistry. 2001;73(2):381-394.

9. Sing K. The use of nitrogen adsorption for the characterisation of porous materials. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2001;187-188:3-9. DOI: 10.1016/S0927-7757(01)00612-4.

10. Bacakova L., Vandrovcova M., Kopova I., Jirka I. Applications of zeolites in biotechnology and medicine - a review. Biomater Sci. 2018;6(5):974-989. DOI: 10.1039/c8bm00028j.

11. Паничев A. M., Кулаков Ю. В., Гульков А. Н. Применение цеолитов в медицине. Тихоокеанский медицинский журнал. 2003;4(14):21-24.

12. Rhodes C. J. Properties and applications of Zeolites. Science Progress. 2010;93(3):223-284. DOI: 10.3184/003685010X12800828155007.

13. Millini R. Application of modeling in zeolite science. Catalysis Today. 1998;41(1-3):41-51. DOI: 10.1016/S0920-5861(98)00037-6.

14. Вячеславов А. С., Померанцева Е. А., Гудилин Е. А. Измерение площади поверхности и пористости методом капиллярной конденсации азота. М.: МГУ; 2006. 60 с.

15. Бушуев Ю. Г. Цеолиты. Компьютерное моделирование цеолит-ных материалов. Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет; 2011. 104 с.

16. Database of Zeolite Structures. Available at: http://www.iza-structure.org/databases. Accessed: 05.03.2021.

17. Milina M., Mitchell S., Cooke D., Crivelli P., Perez-Ramirez J. Impact of pore connectivity on the design of long-lived zeolite catalysts. Angewandte Chemie International Edition. 2015;54(5):1591-1594. DOI: 10.1002/anie.201410016.

18. Эпова Е. С., Еремин О. В., Русаль О. С., Филенко Р. А. Процессы активации сорбционных свойств цеолитовых пород Шивыр-туйского месторождения (Восточное Забайкалье). Минералогия техногинеза. 2015;16:148-154.

19. Perez-Ramirez J., Christensen C. H, Egeblad K., Christensen C. H., Groen J. C. Hierarchical zeolites: enhanced utilisation of microporous crystals in catalysis by advances in materials design. Chem. Soc. Rev. 2008;37(11):2530-2542.

20. Cutovic M., Lazovic M., Vukovic-Dejanovic V., Nikolic D., Petronic-Markovic I., Cirovic D. Clinoptilolite for treatment of dyslipidemia: preliminary efficacy study. The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 2017;23(9):738-744. DOI: 10.1089/acm.2016.0414.

21. Размахнин К. К. Характеристика вещественного состава и технолого-минералогические характеристики цеолитсодержащих туфов Восточного Забайкалья. Горный информационноаналитический бюллетень. 2007;12:315-328.

22. Шерматов Б. Э., Мансурова М. С., Ялгашев Э. Я., Курбанов Э. Н., Исматов Д. Н. Исследование физико-химических свойств и регенерации отработанных цеолитов. Инновации в науке: научный журнал. 2017;15(76):43-45.


Дополнительные файлы

1. Графический абстракт
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Метаданные

Для цитирования:


Бондарев А.В., Жилякова Е.Т., Демина Н.Б., Размахнин К.К. Исследование физико-химических характеристик цеолитов Холинского месторождения. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(4):65-71. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2021-10-4-65-71

For citation:


Bondarev A.V., Zhilyakova E.T., Demina N.B., Razmakhnin K.K. Investigation of the Physical and Chemical Characteristics of the Zeolites of the Kholinsky Deposit. Drug development & registration. 2021;10(4):65-71. (In Russ.) https://doi.org/10.33380/2305-2066-2021-10-4-65-71

Просмотров: 131


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2305-2066 (Print)
ISSN 2658-5049 (Online)