Хімія, фізика та технологія поверхні, 2021, 12 (3), 168-174.

Сорбція холестерину на вуглецевих сорбційних матеріалах



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp12.03.168

N. V. Sych, L. I. Kotyns'ka, M. M. Tsyba, V. M. Vikarchuk

Анотація


Як альтернатива засобам зниження рівня загального холестерину і холестерину ліпопротеїнів низької густини (ЛПНГ) в роботі розглядається можливість використання вуглецевих адсорбентів. З медичної точки зору, видалення холестерину за допомогою ентеросорбентів є надзвичайно ефективним. Зв’язуючи холестерин, сорбенти зменшують ризик розвитку серцево-судинної патології. В роботі здійснено пошук нових сировинних джерел та спробу створення ентеросорбентів з високою здатністю поглинати холестерин. Метою роботи було розробити адсорбенти із відпрацьованого кавового залишку з великою часткою мезопор, визначити параметри поруватої структури та дослідити їхню адсорбційну здатність щодо поглинання холестерину. Традиційним способом карбонізації-активації відпрацьованої кавової гущі та гущі, попередньо обробленої гексаном, для видалення жирних кислот, було одержано зразки активованого вугілля з великою часткою мезопор (399 та 465 м2/г). Спектрофотометричним методом досліджено сорбцію холестерину із спиртових розчинів і доведено її ефективність для профілактики і лікування атеросклерозу. Було показано, що найкращу сорбційну здатність має зразок активованого вугілля із використаного кавового залишку, попередньо обробленого гексаном (максимальне значення сягає 7.5 мг/г). Проміжне положення займає зразок, одержаний без попередньої обробки розчинником (максимальне значення сягає 6.3 мг/г). Найслабші поглинальні характеристики має вугілля Natural Brand (максимальне значення сягає 5.3 мг/г). Можна констатувати, що адсорбція холестерину зростає відповідно зростанню питомої поверхні мезопор. За допомогою одержаних ізотерм сорбції було проведено розрахунки параметрів процесів адсорбції. Ізотерми адсорбції були розраховані за допомогою рівняння Ленгмюра та Фрейндліха. Показано, що величини максимальної адсорбції, розраховані за допомогою рівняння Ленгмюра, добре узгоджуються з експериментальними даними.


Ключові слова


атеросклероз; холестерин; активоване вугілля; відпрацьована кава; карбонізація-активація; гексан; питома поверхня

Повний текст:

PDF

Посилання


Cohn J.S., Kamili A., Wat E., Chung R.W.S., Tandy S. Phospholipids and Intestinal Cholesterol Absorption. Nutrients. 2010. 2(2): 116. https://doi.org/10.3390/nu2020116

Davydov V.I., Stavitskaya S.S., Galinskaya V.I., Gerasimenko N.V., Strelko V.V. On the possibility of using carbon enterosorbents to normalize cholesterol metabolism. Biochemistry. 1994. 59(2): 219. [in Russian].

Yu H., Fu G., Zhao J., Liu L., He B. Synthesis and in vitro sorption properties of PAA-grafted cellulose beads for selective binding of LDL. Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2006. 34(5): 501. https://doi.org/10.1080/10731190600862795

Wang S., Guo X., Wang L., Wang W., Yu Y. Effect of PEG spacer on cellulose adsorbent for the removal of low density lipoprotein-cholesterol. Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2006. 34(1): 99. https://doi.org/10.1080/10731190500430222

Asano T., Tsuru K., Hayakawa S., Osaka A. Low density lipoprotein adsorption on sol-gel derived alumina for blood purification therapy. Biomed. Mater. Eng. 2008. 18(3): 161-70. https://doi.org/10.3233/BME-2008-0519

Saal S.D., Gordon B.R., Parker T.S., Levine D.M., Tyberg T.I., Rubin A.L. Extracorporeal LDL cholesterol removal: role of LDL-pheresis in combination with other hypolipidemic therapy to regress vascular disease. Am. J. Med. 1989. 87(5): 68N.

Claus-Chr. Heuck. Polyacrylate adsorbents for the selective adsorption of cholesterol-rich lipoproteins from plasma or blood. Ger. Med. Sci. 2011. 9 Doc02. doi: 10.3205/000125.

Lysenkova A.V., Filippova V.A., Prishchepova L.V., Odintsova M.V. Theoretical foundations of adsorption therapy of atherosclerosis. Health and Ecology Issues. 2010. 1(23): 101. [in Russian].

Namane A., Mekarzia A., Benrachedi K., Belhaneche-Bensemra N., Hellal A. Determination of the adsorption capacity of activated carbon made from coffee grounds by chemical activation with ZnCl2 and H3PO4. J. Hazard. Mater. 2005. 119(1-3): 189. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2004.12.006

Boonamnuayvitaya V., Saeung S., Tanthapanichakoon W. Preparation of activated carbons from coffee residue for the adsorption of formaldehyde. Sep. Purif. Technol. 2005. 42(2): 159. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2004.07.007

Baquero M.C., Giraldo L., Moreno J.C., Suárez-García F., Martínez-Alonso A., Tascón J.M.D. Activated carbons by pyrolysis of coffee bean husks in presence of phosphoric acid. J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2003. 70(2): 779. https://doi.org/10.1016/S0165-2370(02)00180-8

Hirata M., Kawasaki N., Nakamura T., Matsumoto K., Kabayama M., Tamura T., Tanada S. Adsorption of dyes onto carbonaceous materials produced from coffee grounds by microwave treatment. J. Colloid Interface Sci. 2002. 254(1): 17. https://doi.org/10.1006/jcis.2002.8570

Boonamnuayvitaya V., Chaiya C., Tanthapanichakoon W., Jarudilokkul S. Removal of heavy metals by adsorbent prepared from pyrolyzed coffee residues and clay. Sep. Purif. Technol. 2004. 35(1): 11. https://doi.org/10.1016/S1383-5866(03)00110-2

Patent UA 146426. Sych N.V., Vikarchuk V.M., Tsyba M.M., Piddubna O.I., Puziy O.M. Method for producing carbon enterosorbent from coffee residue. 2021. [in Ukrainian].

Mashkour M.S., Alhassan-Almatori N.A., Brbber A.M. Spectrophotometric determination of Cholesterol by using procaine as coupling reagent. International Journal of ChemTech Research. 2017. 10(2): 630.




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp12.03.168

Copyright (©) 2021 N. V. Sych, L. I. Kotyns'ka, M. M. Tsyba, V. M. Vikarchuk

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.