Состав и свойства фосфатов кальция полученных из прототипа плазмы крови в присутствии добавок
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Биологические жидкости 5
1.2. Процессы кристаллизации минерально-органические образования в биологических жидкостях 11
1.3. Минерально-органические образования в сердечно сосудистой системе 18
1.4. Факторы, влияющие на образования минерально-органические образования в сердечно сосудистой системе 32
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 44
2.1. Расчет модельных систем и схема эксперимента 44
2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости 45
2.2.1. Методика определения концентрации фосфат-ионов по молибденовой
сини 45
2.2.2. Методика потенциометрического определения концентрации ионов кальция и рН 45
2.2.3. Методика фотометрического содержания меди 46
2.2.4. Методика фотометрического содержания цинка 47
2.2.5. Методика фотометрического содержания железа 48
2.3. Определение состава образцов 49
2.3.1. Методика анализа методом ИК-спектроскопии 49
2.3.2. Методика рентгенофазового анализа 50
2.3.3. Методика исследования морфологии частиц методом оптической
микроскопии 50
2.3.4. Методика растворимости фосфатов кальция 51
2.3.5. Методика осаждения фосфатов кальция на пластинках 52
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 54
3.1. Исследование твердых фаз полученных в присутствии органических добавок.54
3.1.1 Исследование фаз с добавкой альбумина 54
3.1.2. Результаты растворения образцов с добавкой альбумина 57
3.1.1. Исследование фаз с добавкой глутаминовой кислоты 61
3.1.4. Результаты растворения образцов с добавкой глутаминовой кислоты 66
3.1.5. Исследование фаз с добавкой глицина 70
3.1.6. Результаты растворения образцов с добавкой глицина 73
3.2. Исследование твердых фаз полученных в присутствии неорганических добавок 78
3.2.1. Исследование фаз с добавкой ионов меди (II) 78
3.2.2. Результаты растворения образцов с добавкой ионов меди (II) 81
3.2.3. Исследование фаз с добавкой ионов цинка (II) 85
3.2.4. Результаты растворения образцов с добавкой ионов цинка (II) 88
3.2.5. Исследование фаз с добавкой ионов железа (III) 91
3.2.6. Результаты растворения образцов с добавкой ионов железа(Ш) 95
3.3. Результаты осаждения фосфатов кальция на стали 12Х18Н10Т 98
3.4. Сравнение полученных результатов 101
ВЫВОДЫ 104
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ 115
Приложение 1 115
Приложение 2 129
Приложение 3 126
Приложение 4 127
Приложение 5 127
Приложение 6 128
Приложение 7 128
Приложение 8 128
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Биологические жидкости 5
1.2. Процессы кристаллизации минерально-органические образования в биологических жидкостях 11
1.3. Минерально-органические образования в сердечно сосудистой системе 18
1.4. Факторы, влияющие на образования минерально-органические образования в сердечно сосудистой системе 32
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 44
2.1. Расчет модельных систем и схема эксперимента 44
2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости 45
2.2.1. Методика определения концентрации фосфат-ионов по молибденовой
сини 45
2.2.2. Методика потенциометрического определения концентрации ионов кальция и рН 45
2.2.3. Методика фотометрического содержания меди 46
2.2.4. Методика фотометрического содержания цинка 47
2.2.5. Методика фотометрического содержания железа 48
2.3. Определение состава образцов 49
2.3.1. Методика анализа методом ИК-спектроскопии 49
2.3.2. Методика рентгенофазового анализа 50
2.3.3. Методика исследования морфологии частиц методом оптической
микроскопии 50
2.3.4. Методика растворимости фосфатов кальция 51
2.3.5. Методика осаждения фосфатов кальция на пластинках 52
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 54
3.1. Исследование твердых фаз полученных в присутствии органических добавок.54
3.1.1 Исследование фаз с добавкой альбумина 54
3.1.2. Результаты растворения образцов с добавкой альбумина 57
3.1.1. Исследование фаз с добавкой глутаминовой кислоты 61
3.1.4. Результаты растворения образцов с добавкой глутаминовой кислоты 66
3.1.5. Исследование фаз с добавкой глицина 70
3.1.6. Результаты растворения образцов с добавкой глицина 73
3.2. Исследование твердых фаз полученных в присутствии неорганических добавок 78
3.2.1. Исследование фаз с добавкой ионов меди (II) 78
3.2.2. Результаты растворения образцов с добавкой ионов меди (II) 81
3.2.3. Исследование фаз с добавкой ионов цинка (II) 85
3.2.4. Результаты растворения образцов с добавкой ионов цинка (II) 88
3.2.5. Исследование фаз с добавкой ионов железа (III) 91
3.2.6. Результаты растворения образцов с добавкой ионов железа(Ш) 95
3.3. Результаты осаждения фосфатов кальция на стали 12Х18Н10Т 98
3.4. Сравнение полученных результатов 101
ВЫВОДЫ 104
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ 115
Приложение 1 115
Приложение 2 129
Приложение 3 126
Приложение 4 127
Приложение 5 127
Приложение 6 128
Приложение 7 128
Приложение 8 128
Процессы кристаллизации малорастворимых соединений всегда привлекали внимание ученых. Данный интерес обусловлен тем, что образующиеся минеральные соединения обнаружены в составе патогенных минералов и являются болезнями организма человека. Ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, стенокардия и др. - все эти заболевания сердечно-сосудистой системы, являются, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), причиной более 50% смертей в таких странах, как США, Германия, Великобритания, Россия. Они следствие одного и того же процесса - атеросклеротического поражения стенок кровеносных сосудов. Основное проявление атеросклероза - появление отложений на внутренней поверхности стенки кровеносного сосуда, ведет к сужению просвета и в итоге к закупорке сосудов.
Молодые часто думают, что атеросклероз - удел пожилых людей. Но бессимптомные проявления атеросклероза в виде отложений на сосудах можно заметить уже у шестилетних детей. Все чаще встречается детский и юношеский атеросклероз. Таким образом, такая болезнь, как атеросклероз прогрессирует, число больных с каждым готом становится все больше и больше, при этом механизм образования минеральных отложений до сих пор неизвестен.
Один из вариантов лечения атеросклероза это стентирование кровеносных сосудов. Но в последнее время данный метод теряет свою эффективность, так как стенты обрастают минеральными отложениями и их приходится удалять и устанавливать повторно.
Таким образом, изучение процессов кристаллизации малорастворимых соединений образующихся в организме человека является перспективным направлением исследований.
Цель работы- изучить влияние неорганических и органических добавок на процессы фазообразования в модельном растворе плазмы крови человека.
Задачи:
1.Осуществить синтез из модельного раствора плазмы крови человека
2. Установить влияние добавок (органических и неорганических) на химический состав, морфологию и свойства образцов.
3. Исследовать динамическое растворение твердых фаз в условиях
пассивной резорбции и препарате группы антагонистов кальция.
Молодые часто думают, что атеросклероз - удел пожилых людей. Но бессимптомные проявления атеросклероза в виде отложений на сосудах можно заметить уже у шестилетних детей. Все чаще встречается детский и юношеский атеросклероз. Таким образом, такая болезнь, как атеросклероз прогрессирует, число больных с каждым готом становится все больше и больше, при этом механизм образования минеральных отложений до сих пор неизвестен.
Один из вариантов лечения атеросклероза это стентирование кровеносных сосудов. Но в последнее время данный метод теряет свою эффективность, так как стенты обрастают минеральными отложениями и их приходится удалять и устанавливать повторно.
Таким образом, изучение процессов кристаллизации малорастворимых соединений образующихся в организме человека является перспективным направлением исследований.
Цель работы- изучить влияние неорганических и органических добавок на процессы фазообразования в модельном растворе плазмы крови человека.
Задачи:
1.Осуществить синтез из модельного раствора плазмы крови человека
2. Установить влияние добавок (органических и неорганических) на химический состав, морфологию и свойства образцов.
3. Исследовать динамическое растворение твердых фаз в условиях
пассивной резорбции и препарате группы антагонистов кальция.
По проделанной работе можно сделать следующие выводы:
1. Осуществлен синтез образцов из прототипов плазмы крови человека в зависимости от пересыщения I и времени синтеза. Методами ВРФА и ИК- спектроскопии ^В установлено, что ^В твердые фазы ^В состоят из октакальцийфосфата, КГА А-типа и витлокита.
2. Методами I РФА и ИК- спектроскопии I установлено, что Втвердые фазы синтезированные в присутствии:
> альбумина Впри минимальной (концентрации состоят I из КГА В- типа, при максимальных концентрациях КГА А-типа. Получено, что для осадков синтезированных I в присутствии альбумина I наблюдается увеличение I массы осадка и Са/Р соотношения;
> глутаминовой кислоты содержат КГА и витлокит. При увеличении концентрации вводимой добавки происходит переход от КГА А-типа к КГА Втипу. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии глутаминовой кислоты наблюдается увеличение массы осадка и Са/Р соотношения;
> глицина В содержат КГА, В витлокит и октакальцийфосфат. При увеличении концентрации вводимой добавки происходит переход от КГА А- типа к КГА В-типу. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии глицина наблюдается увеличение массы осадка и Са/Р соотношения;
> катионов исследуемых металлов состоят из КГА В-типа и витлокита. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии катионов металлов наблюдается уменьшение массы осадка и Са/Р соотношения в зависимости от времени синтеза и концентрации вводимой добавки. Предложен ряд по замещению ионов кальция в структуре КГА на ионы исследуемых металлов: Fe3+>Cu 2+>Zn2+
3. Проведен эксперимент ^Нна стали 12Х18Н10Т В по осаждению фосфатов кальция из модельного раствора плазмы крови. Получено, через 1 месяц контакта раствора и металла на стали фиксируется кристаллизация фосфатов кальция. Наибольшее осаждение фосфатов кальция наблюдается на пластинках, исследуемых в среде с органическими добавками.
4. Установлено, что скорость резорбции синтезированных образцов в 0,9% растворе NaCl происходит неоднозначно. При растворении образцов в препарате Верапамил скорость резорбции образцов выше, чем в 0,9% NaCl. Наиболее растворимым образцом синтезированном в присутствие органических добавок является В образец, полученный В с добавкой глутаминовой В кислоты и временем Н синтеза 1 месяц, Н среди неорганических Н добавок - образец, I синтезированный в присутствии I ионов меди (II) с I максимальным временем синтеза.
1. Осуществлен синтез образцов из прототипов плазмы крови человека в зависимости от пересыщения I и времени синтеза. Методами ВРФА и ИК- спектроскопии ^В установлено, что ^В твердые фазы ^В состоят из октакальцийфосфата, КГА А-типа и витлокита.
2. Методами I РФА и ИК- спектроскопии I установлено, что Втвердые фазы синтезированные в присутствии:
> альбумина Впри минимальной (концентрации состоят I из КГА В- типа, при максимальных концентрациях КГА А-типа. Получено, что для осадков синтезированных I в присутствии альбумина I наблюдается увеличение I массы осадка и Са/Р соотношения;
> глутаминовой кислоты содержат КГА и витлокит. При увеличении концентрации вводимой добавки происходит переход от КГА А-типа к КГА Втипу. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии глутаминовой кислоты наблюдается увеличение массы осадка и Са/Р соотношения;
> глицина В содержат КГА, В витлокит и октакальцийфосфат. При увеличении концентрации вводимой добавки происходит переход от КГА А- типа к КГА В-типу. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии глицина наблюдается увеличение массы осадка и Са/Р соотношения;
> катионов исследуемых металлов состоят из КГА В-типа и витлокита. Получено, что для осадков синтезированных в присутствии катионов металлов наблюдается уменьшение массы осадка и Са/Р соотношения в зависимости от времени синтеза и концентрации вводимой добавки. Предложен ряд по замещению ионов кальция в структуре КГА на ионы исследуемых металлов: Fe3+>Cu 2+>Zn2+
3. Проведен эксперимент ^Нна стали 12Х18Н10Т В по осаждению фосфатов кальция из модельного раствора плазмы крови. Получено, через 1 месяц контакта раствора и металла на стали фиксируется кристаллизация фосфатов кальция. Наибольшее осаждение фосфатов кальция наблюдается на пластинках, исследуемых в среде с органическими добавками.
4. Установлено, что скорость резорбции синтезированных образцов в 0,9% растворе NaCl происходит неоднозначно. При растворении образцов в препарате Верапамил скорость резорбции образцов выше, чем в 0,9% NaCl. Наиболее растворимым образцом синтезированном в присутствие органических добавок является В образец, полученный В с добавкой глутаминовой В кислоты и временем Н синтеза 1 месяц, Н среди неорганических Н добавок - образец, I синтезированный в присутствии I ионов меди (II) с I максимальным временем синтеза.