Коллоидтық ерітінділерді тазарту әдістері

Жоғарыда келтірілген әдістердің біреуімен алынған коллоидтық ерітінділерде еріген кіші молекулалық заттар мен ірі дисперсті бөлшектердің қоспалары болады. Олар зольдердің қасиеттеріне кері әсерін тигізіп, олардың тұрақтылығын төмендетуі мүмкін. Тазарту әдістері жүйе фазасы мен қоспалары бөлшектерінің өлшемдерінің айырмашылығына негізделген.

20.2-сур. Қарапайым диализатор: 1 — диализденетін сұйықтық; 2 — еріткіш; 3 — диализдік мембрана; 4 — араластырғыш

Мембраналардың кіші молекулалық косылыстарға қатысты өтімділігі кішігірім молекулалар мен иондар мембрананың капиллярлары арқылы еркін өте алуына немесе мембрана затында еруіне байланысты. Диализ үшін мембрана ретінде табиғи қабыршақтар — өгіздің немесе шошқаның қуығы, балықтардың ауа көпіршіктері, сондай-ақ жасанды — целлюлозадан, целлофан, желатин және басқа материалдардан жасалған қабыршақтар қолданылады. Жасанды мембраналардың табиғи мембраналарға қарағанда артықшылықгары бар, себебі олардың өтімділігін әр түрлі және қайталанатындай етіп реттеуге болады.

20.3-сур. Электродиализатордың сызбасы: 1 — еріткіш («сыртқы сұйықтық»); 2 — диализдейтін мембрана; 3— диализденетін сұйықтық («ішкі сұйықтық»); 4, 6 — катодтар; 5 — анод

Электродиализді кіші молекулалық электролиттердің диализдену жылдамдығын арттыру үшін қолданады. Бұл мақсатта диализаторда потенциалдың төмендеуі 20-250 В/см және одан да жоғары болатын электр өрісін жасайды. Электродиализатордың сызбасы 20.3-суретте келтірілген. Электр өрісінде диализді жүргізу коллоидтық ерітіндіні тазартуды ондаған есе тездетеді.

Компенсациялық диализді коллоидтық ерітіндіні кішімолекулалық қоспалардың бір бөлігінен тазарту кажет болғанда қолданады. Диализатордағы еріткішті коллоидтық ерітіндіде қалдыруға қажетті кішімолекулалық заттардың ерітіндісімен алмастырады.

Ультрасүзуді белгілі бір дәрежеде қысыммен жүргізілетін диализ деп қарастыруға болады, қысымның градиенті (айырмасы) ішкі ыдыстағы (тазартылатын дисперсті жүйесі бар) қысымды көтеру арқылы немесе сыртқы ыдыстағы (еріткіші бар) қысымды төмендету аркылы жасалады. Ультрасүзу суды, ақуыздарды, нуклеин қышқылдарын, ферменттерді, дәрумендерді тазарту үшін, сонымен қатар микробиологияда вирустар мен бактериофагтардың өлшемдерін анықтау үшін кеңінен қолданылады.

Қанның тіндерде метаболизм кезінде түзілетін кішімолекулалық заттардың қоспасынан немесе гомеостатикалық реттеу нәтижесінде түзілетін азотты қосылыстардан (ең алдымен аммиактан), фосфаттардан, гидрокарбонаттардан үнемі тазартып отыруға мұқтаж екені белгілі. Қанға сондай-ақ көптеген ксенобиотиктер келіп түседі, оларды шығарып отыру қажет. Қанды тазарту нефрондарда ультрасүзу принципі негізінде жүреді (несептүзілу үдерісі басқа да механизмдерден тұрады). Сүзетін мембранадағы тесіктер өлшемі 5-6 нм-ден аспайтын молекулаларды өткізе алады. Адамдардың шумақшалар капиллярларындағы гидростатикалық қысым 9,3 кПа құрайды, ал шумақша капсуласында — 2,7 кПа. Қанның сүзілмейтін компоненттерінің осмостық қысымы 4 кПа-ға тең. Сонымен, қысымның градиенті 9,3 - 4,0 - 2,7 = 2,6 кПа құрайды. Ірі молекулалардың бір бөлігі мембрана арқылы өтуі мүмкін (өтеді де), бұл олардың конформациясының өзгеруіне байланысты болуы мүмкін.

Диализ бүйректің аурулары және жедел уланғанда организмді детоксикациялау үшін қолданылады. Гемодиализ принципіне «жасанды бүйрек» аппаратының жұмысы негізделген, онда синтетикалық полисульфон мембраналары қолданылады. Диализденетін ерітіндіде қанмен бірдей концентрацияларда қанда сақтап қалуға қажетті заттар, мысалы глюкоза болуы керек. Тұзды ерітіндідегі глюкозаның концентрациясы диализ кезінде өзгермейді, егер ол оның қандағы концентрациясына тең болса.

Гемодиализ процедурасының тиімділігін клиренс бойынша бағалайды, ол бүйректің немесе диализатордың плазмадан затты шығару тездігін көрсетеді. Сан жағынан клиренс уақыт бірлігінде заттардың толық тазаланатын плазманың көлемімен өрнектеледі. Ағысы жоқ диализаторлардағы шығарылатын заттың клиренсі мына формуламен есептеледі:

К = ү(Х)V/γ₀(Х)t (20.3)

мұндағы К - клиренс, мл/мин; γ(Х) және γ₀(Х) - сәйкесінше диализденетін сұйықтықтағы және қандағы заттың массалык концентрациясы; V - диализденетін сұйықтықтың көлемі, мл; t - гемодиализдеу уақыты, мин.

Ағысты диализаторларда клиренсті басқа формуламен есептейді:

K = (γ₀(Х) - γ(Х)\γ0(Х)  v (20.4)

мұндағы γ₀(Х) және γ(Х) - қандағы заттың массалық концентрациясы, сэйкесінше диализаторға кіре берістегі және одан шығардағы; v - диализденетін ерітінді ағысының жылдамдығы, мл/мин.

Перитонеалды диализ әдісі де осы физикалық-химиялық механизмге негізделген, ол жедел уланулар кезінде қолданылады. Бұл процедураны жүргізген кезде ішперде қуысын көлемі шамамен 2 л жылы диализдейтін ерітіндімен толтырады; біраз уақыттан кейін (20-30 мин) оны сыртқа шығарады. Ішперде бет ауданы шамамен 2 м2 болатындай жартылай өткізгіш мембрана қызметін атқарады. Перитонеалды диализдің тиімділігін арттыру үшін гипертонды диализдейтін ерітінділерді пайдаланады (0,35-0,85 осмоль/л). Диализдейтін ерітінділердің гипертондығы перитонеалды орталыққа қарай 5-тен 15 мл/мин ағыс жылдамдығын қамтамасыз етеді.

Қышқылдық сипаты бар заттармен (мысалы барбитураттармен, салицилаттармен) немесе қышқыл заттар түзе метаболизмденетін заттармен уланғанда (дихлорэтан, көміртек тетрахлориді, метанол) диализдейтін ерітінді рН-ының шамасын қан плазмасы рН-ы шамасынан біршама жоғары қылады: 7,5-8,4. Керісінше, негіздік сипаты бар заттармен уланғаңда (мысалы аминазинмен), диализдейтін сұйықтықтың рН шамасы қан плазмасы рН- ының шамасынан біршама төмен болуы керек (7,1 шамасында). Бұл жағдайларда дилизді тездету осмостық және протолиттік механизмдерді қосу арқылы жүзеге асырылады.

Лиганда алмасу механизмін іске қосу (диализдейтін ерітіндіге альбуминнің ерітіндісін қосу) егер сыртқа шығарылатын заттар ақуыздармен берік кешенді қосылыстар түзетін болса, тиімді болады. Диализдің мұндай нұсқасы сынап(ІІ) хлоридімен уланғанда қолданылады. Альбуминнің орнына диализдейтін ерітіндіге унитолды қосуға болады.

Майда еритін улармен уланғанда әр түрлі ерітінділерді қолданып, диализдейтін сұйықтықтың полюстігін төмендетеді (липидтік диализ деп аталады).

Сонымен қатар, интестаналды диализ әдісін қолданады. Табиғи мембрана қызметін жіңішке ішектің шырышты қабығы атқарады.