МОДЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ IN VITRO ПО УДАЛЕНИЮ СВЯЗАННЫХ С БЕЛКОМ УРЕМИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ ИНДОКСИЛСУЛЬФАТОМ И П-КРЕЗИЛСУЛЬФАТОМ ИЗ ПЛАЗМЫ ДВУМЯ ТИПАМИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСОРБЕНТОВ
Жандосов Ж.М.a, Байменов А.Ж.a, Уразаева Д.М.a, Мансуров З.Аa,
C. H. Howellb, S.V. Mikhalovskib. 
a Институт Проблем Горения, Алматы, Казахстан
b Университет Брайтона, Школа Фармации, Великобритания
E-mail: jandosovj@gmail.com, alzhan.91@mail.ru 

	Путем адсорбционных исследований в статических условиях были проведены модельные испытания in vitro нанопористых углеродных адсорбентов, полученных в ИПГ путем активации рисовой шелухи  K2CO3 и углеродного материала TE7 компании MAST Carbon. Исследована эффективность элиминации связанных с белком уремических токсинов, таких как индоксилсульфат и п-крезилсульфат, из плазмы крови человека.

Рисовая шелуха (РШ) является широко распространенной биомассой. Ежегодно во всем мире производится более 600 млн тонн данного вида растительного сырья. Создание многофункциональных адсорбентов на его основе является экономически привлекательным, и одновременно решает проблемы утилизации отходов РШ. Очистка крови путем гемодиализа является малоэффективным методом элиминации высокотоксичных уремических токсинов. В нашей работе, связанные с белком уремические токсины, изучались на примере индоксилсульфата (IS) и п-крезилсульфата (PCS), роль которых в патофизиологии  хронической болезни почек (ХПБ) хорошо описана в литературе /1/. 
Углеродные наноматериалы (УН) были синтезированы химическим путем, который включает в себя помол смеси из РШ и K2CO3 в шаровой мельнице при двух различных соотношениях (прибл. 22,2 и 27,8 г/моль), и последующую активацию в инертной атмосфере в течение 0,5 и 2 ч при 950 °С для получения комбинации четырех адсорбентов CRH‑K2CO3 #1,3 и CRH-K2CO3 # 2,4 соответственно. 
При карбонизации РШ в присутствии K2CO3 происходит развитие дополнительного  пористого пространства за счет выщелачивания SiO2 в форме K2SiO3, а также за счет интеркаляции калия в углеродную матрицу с образованием мезо- и микропор  в образующемся углеродным наноматериале.
Для проведения адсорбционных исследований брали по 3 навески УН по 0,02 г для каждого периода инкубации (5, 30, 60 мин). Навески помещали в пробирки Эппендорфа, предварительно уравновешивали 800 мкл натрий-фосфатного буфера путем перемешивания в шейкер-инкубаторе при 37 °С в течение 2 часов. Пробирки центрифугировали при 8000 об/мин в течение 3 минут, после чего надосадочную жидкость удаляли. Готовили раствор человеческой плазмы с PCS (1 мМ), IS (0,5 мМ), и инкубировали в  шейкер-инкубаторе при 37 °С в течение 1 часа. После инкубации, 750 μл зараженной плазмы приливали к УН и контрольному образецу, и инкубировали в шейкер-инкубаторе при 37 °С в течение 5, 30 и 60 минут. По прошествии каждого периода инкубации, надосадочную жидкость отделяли от УН, помещали в пробирки Эппендорфа и хранили при температуре -80 °С в морозильнике. ВЭЖХ-анализ проб проводили с использованием колонки Fortis, Waters 717 Plus Autosampler  (темп. 15 °С), печи Perkin Elmer Series 200 и LC насоса (темп. 25 °С), флуоресцентного детектора Varian Prostar модели 360 и интерфейса РЕ Nelson 900 Series.
Хроническая болезнь почек (ХБП) является дорогостоящим в лечении и все больше распространяющимся заболеванием, связанным с повышенниым риском сердечно-сосудистых заболеваний /2/. Уремические токсины накапливаются в организме и индуцируют состояние длительного воспаления и окислительной нагрузки, ведущее к дальнейшему повреждению сердечно-сосудистой, почечной и костной физиологии /3/. 
      
Рисунок 1. Остаточные концентрации PCS (слева) и IS (справа) в плазме после инкубации с образцами углей, в течение 5 минут (синий), 30 минут (коричневый) и 60 минут (зеленый).
 
Элиминация PCS и IS в предварительных экспериментах по кинетике адсорбции представлены на рисунке 1. Образцы CRH-K2CO3 #1-4 показали наибольший потенциал для элиминации токсинов. Степень сорбции образцов CRH-K2CO3 #1 и 3 ~ 90% PCS и ~ 100% IS, по сравнению с ~ 50 и 57% элиминации токсинов сорбентом MAST ТЕ7. Таким образом адсорбционный профиль для PCS и IS показал, что все образцы CRH-K2CO3 # 1-4 и TE7 способны элиминировать клинически значимые уровни IS и PCS из плазмы крови человека. Образцы CRH-K2CO3 # 1 и 3, обладающие большими объемами мезопор, показали наибольшую адсорбцию способность в отношении IS и PCS.

Литература
1. Fujii H, Nakai K, Fukagawa M. Role of Oxidative Stress and Indoxyl Sulfate in Progression of Cardiovascular Disease in Chronic Kidney Disease // Therapeutic Apheresis and Dialysis.– 2011.–Vol. 15 – № 2 – Pp. 125–129.
2. Silverstein D. Inflammation in chronic kidney disease: role in the progression of renal and cardiovascular disease // Pediatr Nephrol.– 2009. – Vol. 24 – Pp. 1445-1452.
3. Steenkamp R, Castledine C, Feest T, Fogarty D. UK RRT Prevalence in 2009: national and centre-specific analyses // The UK renal registry 13th annual report. – 2010 – Pp. 35-60.
IN VITRO MODEL TRIALS ON REMOVAL OF PROTEIN BOUND URAEMIC TOXINS INDOXYLSULPHATE AND P-CRESYLSULPHATE FROM PLASMA BY TWO TYPES OF CARBON NANSORBENTS
Jandosov J.M, Baimenov A.Zh, Urazayeva D.M, Mansurov Z.A, 
C.H. Howell, S.V. Mikhalovski
	Adsorption studies in static tests were conducted in vitro model of nanoporous carbon adsorbents obtained in ICP by K2CO3-activation of rice husks and TE7 MAST Carbon Company's coal ability to remove protein bound uremic toxins such as indoxylsulphate and p-cresylsulphate from human plasma.
ПЛАЗМАДАН АҚУЫЗБЕН БАЙЛАНЫСҚАН ИНДОКСИЛСУЛЬФАТ ЖӘНЕ П-КРЕЗИЛСУЛЬФАТ УРЕМИКАЛЫҚ ТОКСИНДЕРІН КӨМІРТЕКТІ НАНОАДСОРБЕНТТІҢ ЕКІ ТҮРІМЕН ЖОЮ БОЙЫНША IN VITRO МОДЕЛДІ СЫНАМАСЫ
Жандосов Ж.М., Байменов А.Ж., Уразаева Д.М., Мансуров З.А., 
C.H. Howell, S.V. Mikhalovski
ЖПИ-да K2CO3–пен КҚ активациялау арқылы алған нанокеуекті көміртекті материалдарымен және MAST Carbon компаниясының TE7 көміртекті адсорбенттерімен статикалық жағдайда адсорбциялық зерттеу арқылы in vitro моделді сынамалары өткізілді. Адам қанының плазмасынан индоксилсильсульфат және  п-крезилсульфат сияқты ақуызбен байланысқан уремикалық токсиндердің элиминациясының эффективтілігі зерттелді.