Пользователь Виктор Витренко задал ряд любопытных вопросов в публикации о свойствах Белого Угля®. Дискуссия закончилась нашим обещанием рассказать о механизме работы действующего вещества Белого Угля®, который отличен от принципа действия пористых энтеросорбентов. Для этого мы начнем с рассказа о свойствах и особенностях разных энтеросорбентов вообще.

Медицинский эффект от употребления природных сорбентов человечество отметило еще в глубокой древности. Первыми и самыми доступными из них были растительные волокна (синонимы: клетчатка, целлюлоза), попадающие в организм вместе со съеденной пищей. Целлюлоза растительной пищи не только имеет некоторые сорбционные свойства, но в первую очередь стимулирует перистальтику, ускоряя продвижение пищевого комка по кишечнику. Это делает ее присутствие в рационе незаменимым.

Следующим эволюционным шагом в энтеросорбции стали угли. Известно, что уже более трех тысяч лет назад в Древнем Египте практиковали наружное применении древесного угля для заживления ран и принимали его внутрь для борьбы с отравлениями и расстройствами пищеварения. К восемнадцатому столетию сорбционные свойства углей были достаточно хорошо изучены и составлены научные (по уровню того времени) рекомендации к их прменению. Наука и техника, конечно же, не стояли с тех пор на месте.

Слово о ветеране

На определенном этапе раскрыть дополнительный сорбционный потенциал углей позволила процедура активации — термического или термохимического вскрытия пор в природных углях, проходящая при высоких температурах (800-850 Со) в присутствии углекислого газа или водяного пара. Активация резко повышает активную адсорбирующую поверхность углей за счет роста числа микропор. Характер пористости активированного угля делает его незаменимым для самых разных промышленных нужд, однако в своем медицинском назначении он утратил свою актуальность.

Слабо растворяющийся в воде, неудобный в применении (требует больших доз), плохо связывающий крупные молекулы токсинов и активно адсорбирующий воду и полезные вещества из кишечника — активированный уголь сыграл свою роль в медицине прошлого, но на данный момент безнадежно устарел. Сейчас его определяют, как энтеросорбент начального, первого поколения.

Как оценивают сорбенты

По какому принципу ведется классификация поколений современных энтеросорбентов? На основании исторической поочередности появления, действующего вещества и, главное, величины удельной активной поверхности. Она и определяет полезную сорбционную емкость энтеросорбентов и скорость их действия. При этом существует важная закономерность: площадь активной поверхности обратно пропорциональна размеру частиц сорбента. Т.е. чем меньше частицы, на которые он распадается в ЖКТ, тем выше площадь их суммарной поверхности. А значит, выше терапевтический эффект (сорбция токсинов, аллергенов и патогенной микрофлоры) и меньше — необходимые дозы приема. Кроме того, крайне важна избирательность действия энтеросорбентов: они должны адсорбировать минимальное количество полезных веществ.

С этой точки зрения выделяют четыре поколения энтеросорбентов:

1. Упомянутые угольные энтеросорбенты с полезной активной поверхностью 1,5-2 м² на грамм и дозировкой 20-30 грамм в сутки.
2. Полимерные сорбенты, гидролизный лигнин и сорбенты на основе природных глин, которые обладают адсорбирующей поверхностью до 100 м² на грамм и требуют суточной дозы 9-12 грамм. (Полифепан, Диосмектит)
3. Кремниевые сорбенты третьего поколения, включая гидрогелевые, с активной поверхность до 180-300 м² на грамм и дозами — до 45 грамм в сутки. (Энтеросгель, Атоксил)
4. Наконец, кремниевые сверхвысокодисперсные энтеросорбенты, например, Белый Уголь®. Благодаря очень мелким частицам действующего вещества (всего несколько 7-10 нанометров) и их электрохимической активности, данные энтеросорбенты располагают очень высокой — свыше 400 м² на грамм — площадью активной поверхности, которая действительно полезна. А потому особенно эффективны.

Именно энтеросорбенты 4-го поколения почти лишены существенных недостатков препаратов предыдущих поколений. Рассмотрим эти недостатки.

Поры и их проблемы

Так сорбенты второго поколения, практически аналогично активированному углю, не обладают должной избирательностью и активно поглощают витамины и аминокислоты. Проблема кроется в самой их структуре. В частности, популярный смектит диоктаэдрический на микроуровне представляет собой пластинки с зазором всего лишь в 1 нм, что дает ему высокие сорбирующие возможности, но только по отношению к мелким молекулам. Эта же структура затрудняет или делает невозможной сорбцию средних и больших молекул, не говоря уже о бактериях, размеры которых составляют 500-3000 нм.

Лучшие образцы энтеросорбентов третьего поколения, включая сорбирующие гели, имеют микроструктуру более адекватную задачам энтеросорбции. Их матрица составлена порами большего радиуса. В случае сгидрогелем метилкремниевой кислоты, сорбирующее «сито» представлено порами до 100 нм, и преимущественно связывает молекулы небольшой и средней величины в диапазоне масс от 700 до 1000 дальтон. Это такие вещества, как мочевина, билирубин, холестерин, среднего размера участки белковых молекул (пептиды). Молекулы массой 10000 дальтон и более уже не подвергаются связыванию, однако именно такими крупными молекулами являются попадающие в наш организм с пищей и микробной деятельностью экзотоксины, ферменты бактерий, большинство аллергенов и токсины эндогенного происхождения (появляющиеся вследствие нашего собственного метаболизма).

Таким образом, пористые сорбенты, несмотря на большую номинальную активную поверхность, плохо справляются со специфическими функциями энтеросорбции. Чтобы успешно улавливать и связывать крупные молекулы и бактериальные клетки, потребовался новый принцип, который и дал начало сорбентам 4-го поколения.

Новый принцип энтеросорбции

Активным веществом сорбирующих препаратов 4-го поколения, в частности Белого Угля®, являетсясверхвысокодисперсный диоксид кремния. Слово сверхвысокодисперсный говорит о его способности распадаться в организме на микроскопические частицы с огромной суммарной поверхностью. В случае с Белым Углем®, это сферические частицы размером всего 7-10 нм. Это объясняет совершенно иной, по сравнению с пористыми сорбентами, принцип сорбции препаратов 4-го поколения. Они не пытаются увлечь крупные молекулы в свои поры.

Напротив, их мелкие частицы сами собираются на поверхности молекул токсинов и бактериальных клеток, связывают их в комплексы и обезвреживают для дальнейшего выведения. Небольшие молекулы притягиваются к частицам диоксида кремния и фиксируются электрохимическим образом. Вот почему можно говорить о непористой природе сорбирующих свойств сверхвысокодисперсного диоксида кремния и преимуществах этого механизма. Он позволяет уверенно и целенаправленно выводить токсины и патогенную микрофлору с одной стороны и избегать потерь полезных веществ (воды, витаминов, минералов и аминокислот) с другой. Благодаря отсутствию пор, большинство полезных мелких молекул не адсорбируются диоксидом кремния и благополучно всасываются в кровь. При этом сверхвысокодисперсный диоксид кремния имеет особое сродство (избирательность сорбции) именно в отношение наиболее токсичных крупных молекул, что позволяет ему в кратчайшие сроки связывать и выводить максимальное число вредных веществ, токсинов и патогенных микроорганизмов.

По этой же причине дозировка сорбента 4-го поколения Белый Уголь® заметно ниже аналогов предыдущих поколений, а безопасность продолжительного приема выше.