Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ НЕКОТОРЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ГРЯЗЕЙ
ВАК РФ 04.00.03, Биогеохимия
Автореферат диссертации по теме "ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ НЕКОТОРЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ГРЯЗЕЙ"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА
химическая характеристика
и биологическая активность гумусовых кислот некоторых лечебных грязей
Специальность 04.00.03 — биогеохимия
авторефер а т диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Факультет почвоведения
На правах рукописи
КОСЬЯ НОВА Зинаида Федоровна
УДК 615,32:547.992.2/015.11
Москва—1985.
<г
У)
Работа выполнена на кафедре органической химии Пятигорского фармацевтического института н на кафедре химии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М. ■ В, Ломоносова.
Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Д. С. Орлов. _ доктор фармацевтических наук, профессор | А. Л. Шинкаренко, |
Официальные оппоненты: доктор химических. наук, профессор Р. А. Хмельницкий, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Н, П. Ильин.
Ведущее учреждение! Институт торфа АН БССР.
в ауд. М-2 факультета почвоведения на заседании специализированного совета Д 053.05.57 МГУ им. М. В. Ломоносова; 119899. ГСП Москва, Ленинские Горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет..
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.
Автореферат разослан * -¡> „ 1985 г.
Защита состоится
часов
Ученый секретарь Специализированного совета
Л. А. ГРИШИНА.
общая характеристика работы- ; '
1 ■ Актуальность темы. Одной'.из важнейших .задач, Ховет-,■ - ского здравоохранения является поиск,; всестороннее изуче- •
ние биологически активных природных соединений и разра- • ' ■ ботка на ^ их основе . высокоэффективных лекарственных
■'." - средств..........-<_■■'■-■.-'.. : ■:-■■■ ■ ■
Среди биогеохимпческйх объектов пелонды относятся . к-наиболее древним и эффективным средствам лечения ».раз-пличных заболеваний, приобретающим.в настоящее время все. V большее применение, _ .■ ' - '.-. . . -
В научной проблеме Использования природных средств в ^ лечебных и профилактических целях важным является вопрос о возможности получения биологически активных препа-' ратов из^объектов биогеохимического происхождения^ (ле- . . чебных грязей, рапы и др.), которые не уступали.бы: им по - / ч эффективности, могли быть использованы в комплексном-ле- -чении с различными физическими факторами, были бы-удоб-. ^ ны.для транспортирования и хранения (Н. М. Стариков' и . др., 1981). - ■■■' '; ч
Грязевые препараты, являющиеся ■ продуктами: биогеохи- ■-.'-. V" 'V. мической трансформации природных органических'остатков,
.по сравнению с природной лечебной грязью, почти не имеют " : противопоказаний, они легко переносятся из-за отсутствия нагрузочного влияния■ на сердечнососудистую систему; гря-, зевые препараты экономически значительно выгоднее (В. Т. Олефиренко и др., 1982). • " V ■., : :
Л ; : 'Сточки ^зрения биогеохи мни применение грязевых препа- • ратов позволит рационально4 использовать природные ре-; V " сурсы и в меньшей;степени нарушать природное'равновесие, ,; • так как для получения грязевых препаратов потребуется в > ' ;сотни — тысячи.раз-меньше;лечебной грязи, чем при использовании ее в здравницах для. аппликаций/. . .. ^ V; ^ .
. Я7- —77
. : '2-зл. а. у. ¡¿г». ;
Ц:(. ■;. и, и.)
С;
• е'.ад. «э. ь'.а. т^д^я» ш 41
Ё последнее время многие исследователи, высказывают мнение о том, что эффект гряз ¡лечения-определяется в основном химическим действием органических веществ, содержащихся в лечебных грязях (В[ Т. Олефиренко, А. А. Бирюкова, 1979, 1982; В. Т. Олефиренко и др., 1980). Преобладающим компонентом, органических веществ лечебных грязей-являются гумусовые ■ кислоты (М. Н. Черепанова, Т. И. Ко-това, 1981), однако они недостаточно изучены в физико-химическом аспекте и с точки зрения биологического действия на организм, несмотря на имеющиеся литературные данные с высокой биологической активности гуминовых кислот (ГК), выделенных преимущественно из почв и торфов. Химический состав :н свойства гумусовых ;кислот:лловых:минеральных сульфидных н сопочных лечебных грязей современными -методами исследования никем не изучались.
■■ Широкое "использование лечебных грязей и-недостаточ-; ный -уровень' знания о химическом: составе иг м ех а н из ме:~ ихг действия; и особенно- входящих! в их состав гумусовых '-'кис-^ лот,-выдвигают необходимость' изучения ! на "современном -уровне химического состава, - физико-химических свойстви -биологического* действия "органических компонентов - лечеб-' иых грязей. "" .'• * : :.-.:*г.;;
■ ■ Цель изадачи»исследование Наши* исследования имели -целью дать комплексную физико-химическую характеристику гумусовых-кислот,; как научное-^ обоснование для! расширения их терапевтического ^применения; Для : осуществления -этой цели: были поставлены ■ следующие ^основные 'задачи:
*1. Изучить:состав и свойства гумусовых'-кислот^ иловых минеральных сульфидных и сопочной лечебных грязей-современными методами исследования; • " " : ;:ггс-^м;т -р^. = г.:* * 2. : Оценить биологическую ■ активность ТКТодной из -гря-'
Научная'новизна. Впервые изучены гумусовые-(кислоты, иловых минеральных; сульфидных :и сопочной ".лечебных^грязей с применением современных методов исследованиями, ус-: тановлена .принадлежность; гумусовых кислота пел оидов к . классу типичных гумусовых, кислот, - аналогичных: гумусовым ■„ кислотам- почв, современных и ископаемых осадков. .Разработана методика определения содержания: ГК в п лечебных грязях с использованием дифференцированных; коэффициентов - экстинкции.; Изучена ^ зависимость структуры , (( --свойств гумусовых кислот иловой - минеральной сульфидной грязи ЧТамбука некой). от глубины залежи лечебной , грязи .и сезона года, - т.; ■■ : •. :■ ~ I : ■ г '■': '.■■: п" ■ г.1:'' ' - Впервые установлено,1 что ; ГК-'ТамбуканскоЙ - лечебной грязи обладают противовоспалительным действием: и :способ:
ностьго нормализовать содержание лейкоцитов и лейкоци-" тарнуй) формулу у животных при экспериментальной лейкопении; . ■ ■ " , '■■-.>'■'..
■ Практическая .значимость. Установлено классификационное пйложенне гумусовых кислот пелоидов в системе гумусо-пых кислот почв, современных и ископаемых осадков. Предложена методика определения содержания ГК в лечебных грязя^ с использованием, коэффициентов экстннкцни (внед-; рена в практику физико-химической лаборатории минеральных вЬд и лечебных грязей Пятигорского НИИ курортологии и'физиотерапии, рационализаторское предложен не. № 127 от 15 июня 1982 года). : --- ■ ; ^ ' ; . ' : •
Получено положительное решение из Гос., Комитета по делам'изобретений и открытий на новый лекарственный препарат; для лечения заболевания крови —"лейкопении. ; Апробация работы и публикации. Основные результаты ^ проведенных исследований доложены на конференциях мо- ' лодых ученых Пятигорского НИИ курортологии и физиоте-'1 раиии (1980, 1984 гг.), Пятигорского фармацевтического института {1981, 1982 гг.), на 3-й республиканской научной конференции «Проблемы использования сапропелей в'народном хозяйстве» (Минск, 1981 г.), на расширенном заседании кафедры 'органической химии Пятигорского ' фармацевтического института (1983 г.), на заседании кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ (1984 г.). Результаты исследований были-представлены на Международные конфгрен-цни^в том числе по химии и биотехнологии биологически активных веществ (Будапешт, 1983), по химии природных ве- ' ществ-(Познань, 1984 г., Гданьск, 1984 г.). По результатам • исследований опубликовано 10 работ, в том числе 1 изобретение; . ■■ .'. \ .
Объем и структура работы. Диссертационная работа из-ложена^на 127 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 29 таблиц: Она состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 188названий, в том числе 52; иностранных авторов. . ": V
объекты и методы исследования
- Объекты исследования. В качестве.объектов исследова-: ния нами были выбраны следующие пелоиды: ' 1. Тамбуканская иловая минеральная сульфидная лечебная грязь.'. Согласно современной, классификации она относится к типу высокоминерализованных скльиосульфидных грязей. Тамбуканское озеро расположено в Ставропольском . крае в 12 км к юго-востоку от.г. Пятигорска. Грязь с давних
; ■ -пор известна своими'лечебными,свойствами,-широко,ислолъ-,!'>
зуется. на курортах:Кавказских Минеральных Вод.Жабарди- У - д но-Балкарин, а также вывозится в'другие районы /нашей ' ■ : , ^ страны.'Эксплуатационные запасы по.данным 1965—1907 гг.
составляют 1,6 млн .м$-(В. М. Сурков, Б. М. Перелетов, 1967). *', , . V .,2.: Йокракская: иловая минеральная -сульфидная'.лечебная !
грязь';", относится-к типу'насыщенных солями сильносульфнд-■ иых грязей. Чокракское озеро расположено на: Керченском
■ ■ :полуострове, в 18 км от г. Керчи.По лечебным свойствам .. ■ у являемся аналогом-известных целебных грязей Санекого озера. Эксплуатационные запасы, превышают .4 млн.: м*'-, (Л. С.
;. Мнхсева, 1971); используется в лечебницах.г. Керчи,1Гвыво- . ' ■ . • ■ гштся-в санатории-г. Феодосии. \* . ■ ~, :- ', /; ■ -. 3. Грязь вулкана Бабазанан — сопочная; относится к типу I высокоминерализованных.., слабосульфидных . грязей. Вулкан"Бабазанан: находится в Сальянском районе Азер:" байджанской ССР.Лечебныеевойства известны, использует-; _ ; ; ся;только в окрестных лечебницах.Сальянского района.'-., -„ .
; ' Гумусовые кислоты были выделены.из средних проб гря-' >■.- зей, а'.также^из еезонньгх-и послойных образцов Тамбукан-ской Лечебной грязи. Всего было выделено 36 образцов гумусовых кислот; в том числе 12 образцов ГК и 24 образца ■. -, фульвокислст (ФК), включающих 12 щелочных - (ФКш.) н 12 У . ,
■ - ; ■■.., " ацетоновых (ФКа) фракций- •••'.. . '
. " ^ Б Ьвязи с тем, .что'гумусовые-кислоты из пелоидов выде-'' ■/-■.. л'ялисЬ с^ целью;, проведения тонких структурных исследова- _ ( ннн и биологических испытаний; мы' отказались от метода выделения, описанного в руководстве по исследованию, л ело- -■;. . идов ,(В,; И, Бахман и др.,\ 1965), и выбрали метод Д. С. Ор- * лова 1г др. (1969, 1981 >,-предложенный,для почвенных'гуму-";;. ^ совых. кислот .н исключающий нагревание проб и растворов • V процессе выделения гумусовых кислот. Использование это- ' го .метода целесообразно и потому, что грязеобразователь-н'ый и почвообразовательный процессы; имеют.'обшйе черты,- . : -. ■ ■' а химические изменения органических веществ происходят в
них под влиянием воды, ферментов и минеральных катали- .-■ . ч . заторов, а лакже, при . активной деятельности животных и .. - . микроорганизмов. Из декальцированной . лечебной грязи гу- " мусовые .кислоты экстрагированы разбавленными раствора-^* . , ми "щелочей; * ГК" осаждали -- путем'подкисления щелочного -.. раствора до рН 1—2. ' ' ; " . - ^
'<'• ■' ., ,,'Кислый фильтрат, после отделения ГК пропускали через - активированный уголь АГ-3 по методу. Форсита. (Д. С. Орлов и.др;,; 1969), снятие ФК с угля-проводплось.по'методике ^ ■ / ^ Л. Л.ЛОхнина и Д..С..Орлова (1972).;, Щелочные, растворы
. ... г ^ ^ * :л;;.г. * -"ч , ■■
ФК^ейтрализовалиг упаривали, - фильтровали, диализовалн л сушили при 30—40вС. 1 ■ '.. ■ ■
Выделенные гумусовые кислоты имели высокую зольность порядка 70 проц. и. даже выше, что обусловлено интенсивны- -ми органо.-минеральными взаимодействиями в пелоидах. Очистку гк проводили путем неоднократного переосаждеиия (3—4 раза),1 центрифугирования прн.;б000 об/мин и элек-тродйализа. Очищенные гк сушили при 50—60°С; сухис гк растирали в ступке до: порошкообразного состояния и помещали в стеклянные бюксы. Перед проведением фнзнко-хими-~ чески'х исследований пробы гумусовых кислот дополнительно сушили в вакууме. После очистки зольность гумусовых кислот находилась в интервале от 2 до 15; проц.
■ Для определения содержа!шя ГК в лечебных грязях на* ■ ми б&л разработан экспрессный спектрофото метрический ме-"тод с использованием : ; / 0,001% , \
: коэффициентов экстннкции \-465,1 см /1 ' . ■■.■'X"
экспериментально установленных для ГК . каждой грязи; ; этот мегод позволяет сократить время определения* содержа—, пня ГК с трех недель (В. И. Бахман и др., 1965) до трех . дней.'; Ошибка воспроизводимости спектрофотометрическим методом — 4 проц., а'методом В. И. Бахмаи — 15 проц. Содержание ФК в пелоидах также определяли спектрофотомет- ; рнчески с использованием коэффициентов экстннкции, установленных для каждого конкретного пелоида. В связи с небольшим содержанием .ФК в пелоидах н низкими значения-ми коэффициентов экстннкции навеску грязни размер кюветы приходилось" варьировать .от-25 до 50 г и от 1 см до 5 см, соответственно. ■ ' ■ . - ■.., ■ V
, Во всех гумусовых кислотах,, а также в остатках ГК после кислотного гидролиза был определен цементный состав. Содержание углерода, водорода и золы определяли- методом сухого сожжения по Коршун и Климовой, азота — микрометодом, по Дюма и Кьельдалю, содержание кислорода — расчётным путем (Д. С. Орлов, Л. А.:ГрнШ1<на, 1981). Определение элементного; состава гумусовых кислот пелоидов проводили также на автоматическом СНМ-аналнзаторе. Сте-. пень окисленности гумусовых кислот, пелоидов рассчитывали по формуле Д. С. Орлова (Д. С. Орлов, 1974). -
\ Молекулярно-массовое распределение гумусовых кислот, -изучали методом' гель-хроматографии на сефадексах'О—150 , и О — 200 (ГК), а ФК— на сефадексах 0 — 25 и О — 50. Предварительно проводилось обессоливание гумусовых кислот на сефадексе ' й---10 (РгЭкЦсктозЫ, Н. КатЫпзка,
1977) ; • ; :; ; .. .............■■ .-.',;
Общее содержание кислотных-функциональных групп определяли методом А,- Ф. Драгуновой .'(1957). - Содержание карбоксильных .групп определяли методом Т; Л. Кухаренко (1968). По разности между суммарным содержанием кислотны* функциональных групп и карбоксильных групп - находили содержание. фенольных: гидроксилов.
Порог- 'агрегации ГК. определяли по-методу М. М. Кононовой ' (1063) , основанном на взаимодействии щелочного раствора |ГК известной концентрации с водным раствором хло " рнда кальция. '■..■ ; : ,
" кислотный гидролиз ГК пелоидов . проводили по м. м. Кононовой н И. В. Александровой (Кононова, Александрова, • 1956; ¿Орлов, Гришина, 1981) 2-проц; и 6 п. HCl. По массе осадк| определяли количество негидролизуемого остатка, .В гидролизатах определяли содержание углеводов фенол-серно-- кислотным: методом по Дюбуа (М. Duboiis н. а;, 1956; А: А. Юхншт и др., 1973,- *Л/К. Садовнккова, " В. Д. Щербухин, 1975); а также содержание азота' амннных групп медным способом {Д, С.^Орлов, Л. А. Гришина,- 1981);.Кроме того, а гидролнзатах ГК идентифицировали углеводы н аминокне-. лоты -методом распределительной хроматографии на бумаге (И; М. Хайс, К, С. MaueK,;i962;- Д. С. Орлов, Я. А. Гришина, 1981);' в качестве свидетелей -для идентификации Сахаров бЬлн использованы глюкоза, галактоза, ксилоза, сахароза, мальтоза и'лактоза; для идентификации -аминокислот были ¡использованы 22:стандарта аминокислот.- /Для разделения; сахаров использовали систему ацетон .—: н-бутанол~ водаотношении по объему 7:2 г 1, а для; разделения ами-; нокнелот — систему н-бутанол—уксусная кислота — вода в
отношении по объему 4 : 1.: 5. - : ...... .. ■ ,. , ~
." Степень! ароматичности ГК" определял и. методом щелочно-/; го окисления иерманганатом калия (Д. С. Орлов, Л. А. Гришина,! 198}). • "... - г'..' \:."/ \ у
Спектры поглощения гумусовых кислот.бьглк получены на спектрофотометрах СФ-14 и «Specord».'Растворы гумусовых' кислот готовили в соответствии с методическими рекомендациями-(Д. С. Орлов, Л: АГ Гришнна,: 1981)._ Коэффициенты экстинкцнн рассчитывали по закону Бугера'-Ламберта-Бэра,i ;ИК-спектры гумусовых кислот были получены на спектро-: фотометре ИКС-29, подготовка образцов к съемке проводилась методом прессования гумусовых кислот с.бромистым калием (Д. С. Орлов,*Л. А. Гришина," 1981). Спектр регистрировали в диапазоне: 4200—400 см-1 (призма NaCf, ÜF).' Рентген-дифрактограммы"ГК^пелоидов были" получены на, дифрактометре ДРОН-2. Снимались сухие, порошки ГК. 'при.
отражении'о? толстого :слоя порошка;'помещенной в Кййб-туиз стекла, не дающего рефлексов в исследуемом диапазоне. Электронно-микроскопическое изучение ГК пелоидов проводилось, с помощью растровой электронной : микроскопии па приборе ^М-2 фирмы «Джеол» с разрешающей способностью 250А при увеличении : в 100—10000 раз. Термограммы ГК были получены на дериватографе ОД-Ю2; системы Паулнк—Паулик—Эрден. Нагрев ГК проводился в корундовом тигле под крышкой в атмосфере парогазовых смесей раз-Г ложення до ,1000'С за 200: минут.. Спектры ЭПР гумусовых кислот регистрировали при комнатной температуре на. радиоспектрометре Е-104А «Уапап». Образцы гумусовых кислот1 использовали для съемки спектровв сухом виде, в качестве стандарта-'применялся хлорид марганца. Концентрацию парамагнитных центров (ПМЦ), величины, ^-фактора рассчитывали по стандартному веществу.
: Противовоспалительную активность ГК Тамбуканской лечебной грязи изучали методом подкожной имплантации стерильных шерстяных шариков (М. Meier.ii. а.,/1950; Э.' Е. Алешннская и др., 1964) на 60 белых крысах весом< 150— 200 г; две опытные и'две контрольные группы., .ГК вводили' крысам опытных групп внутрибрюшинно в дозах 10 мг/кг и 20 мг/кг. Влияние ГК на гематологические показатели у животных при экспериментальной лейкопении изучали на 20 кроликах весом от 2,2 до 3,5 кг. С целью угнетения кроветворения кроликам, вводили дийодбензотэф, оказывающий также противоопухолевое действие. Было взято три группы кроликов: две опытные и одна контрольная, ГК вводили в пилюлях и в дозах 20 мг/кг и 50 мг/кг. '
.Исследования крови проводили у всех; кроликов через каждые;семь дней,' определяли следующие | показатели крови:: содержание гемоглобина, лейкоцитов, эритроцитов, СОЭ, лейкоцитарную формулу. В качестве методическою руководства использовали утвержденные Мин. здравом СССР методические указания (1973, 1977); а также справочное руководство под редакцией Е. А. Коста (Е. Л. Кост, 1975) и' методическое руководство Ю. М: Не меновой ; (Ю. М. Немеио-ва, 1972). Содержание гемоглобина определяли гемоглобнн-цнанатпым методом (фотоэлектроколориметрически), содержание лейкоцитов и эритроцитов— в камере Горяева, СОЭ -тг микрометодом Панчеикова, лейкоцитарную формулу крови в мазках крови, окрашенных по Гнмза-Романовскому, Статистическая обработка результатов биологических исследований проводилась с использованием критерия Стьюдёнта.
'результлтыизучёниягумусовЫх
: ^ кислот и их обсуждение Элементный состав
■ Элементный состав изученных гк пелоидов неодинаков. .^Содержание углерода в гк вулкана Бабазанан 'несколько . выше (55,63 масс, проц.), чем в гк иловых минеральных
- сульфидных грязей (в .Тамбуканской---52,25, а в Чокрак-
• ; ской — 52,06 масс. проц.)..Содержание водорода в ГК вул-■■ канической грязи составляет 6,23 масс, проц., в ГК Тамбукаиской грязи— 6,35 и в ГК Чокракской грязи — 5,75 масс, проц. Содержание азота в ГК иловых минеральных , сульфидных лечебных - грязей почти одинаково и составляет в Тамбуканской—5,59 масс, проц., в Чокракской—5,81 масс, проц., а в ГК вулкана Бабазанан — 1,80 масс. проц. Таким образом, ГК вулкана Бабазанан по сравнению с ГК иловых минеральных сульфидных грязей более обогащены углеро-
• • дом и обеднены азотом.' ■'/
- Атомные отношения Н : С для средних образцов ГК рав-. ны -1,42 для, ГК Тамбуканской грязи, для ГК вулкана Бабазанан и Чокракской грязи — 1,33 и 1,32, соответственно,'что позволяет предположить более высокий вклад алифатических
- структуре построение молекул ГК Тамбуканской лечебной грязи по сравнению с ГК Чокракской н вулканической ле-
-•• чебных грязей/ , ■:" . "ч'.""' -
■ 1 т Установлена отрицательная степень окислеиности ГК ^. пловых'-мнперальных сульфидных и сопочной лечебных грязей, иными словами ГК пелоидов имеют восстановленный характер и в макромолекулах ГК атомы водорода преобладают над атомами кислорода. 1 ...:..,.. , ' ,
На диаграмме атомных отношений Н: С— О : С по Ван. ..Кревелену ГК пелоидов расположены в одной области с ГК ^. сапропелей и ^ контактируют с областями расположения ГК гиматомелановых кислот (ГМК) почв. Такое расположенные ГК пелоидов на диаграмме атомных отношений Н:С — О : С'обусловлено более высокой метилированностью и меньшей окисленностью ГК пелоидов в сравнении с почвенными гк. ■ ' ■ ' -■ ■.. ... ■
, :ФКщ и ФКа иловых минеральных сульфидных грязёй, ¡имеют, близкий элементный состав, а ФК сопочной грязи со. держат меньше углерода - и азота' и - больше водорода, чем
- ФК иловых грязей. ФК пелоидов являются окисленными сое* дииениями. '.,'■-*■ " \ . V ,
" На днаграмме атомных отношений по Ван-Кревелену ФК *' пелоидов1 образуют" также.свою область,-расположенную не-сколько;выше и граничащую, с; областью расположения. ФК
■ почв. Согласно расположению* кардиограмме1 атомных отношений ФК пелондов должны быть более обогащены метиль-ными и гидроксильньгми группами по сравнению с ФК почв. .■■.. элементном составе гумусовых кислот' Тамбуканской лечебной грязи наблюдаются изменения по сезонам года. В ' составе ГК осенью несколько повышается содержание углерода и кислорода, а водорода, наоборот, уменьшается; меньше становится величина атомных отношении Н:С по сравнению с летним, и особенно весенним периодом. Для!- ФКщ и ФКа заметна тенденция к росту содержания углерода в .-летне-осеннее время по сравнению с весенним периодом."
¿Молекулярныемассы и полидисперсность гумусовых кислот
I - Методом гель-хроматографнн установлено, что гумусовые / кислоты'пелондсв являются высокомолекулярными и полиди-! сперсными соединениями. Часть макромолекул ГК пелондов . имеет'молекулярные массы (ММ) свыше 150000, но меньше 200000. Средние ММ характерны для ГК Тамбуканской гря-'зи 65600, для ГК Чокракской грязи — 50000 и для ГК вул-• кана Бабазанан — 396000, Все ГК пелондов . полидисперсны, в частности ГК Тамбуканской грязи содержат от 2 до 7 фракций,'различающихся по ММ, ГК Чокракекой грязи, — 4 фракции.и ГК вулкана Бабазанан — 8 фракций. ФК (ФКщ и ФКа) всех йелондов являются менее полидисперсными соединениями, чем ГК - соответствующих пелондов. На . гель-хроматограммах ФК выделяются по две фракции.
Установлено, что ГК Тамбуканской грязи более высокомолекулярны в черном слое лечебной грязи, особенно в лет-,нцй период, В черном слое залежи лечебной грязи в любое время года наблюдается наименьшее содержание низкомоле-^ кулярных фракций по сравнению с иловым и темно-серым слоями. ГК черного "слоя наименее полидисперсны . (2—3 фракции), весной и осенью обнаружено по три фракции, летом— две фракции. В летний период характерна наименьшая полндисперсность для ГК всех лечебных слоев грязи (ила, черной и темно-серой грязей). Наибольшая полидисперсность характерна ГК илового слоя в осеннее время (7 фракций), высокой пол и дисперсностью - отличаются ГК илового'И темно-серого слоев лечебной грязи в весеннее и осеннее время. - - "
ФКщ и ФКа Тамбуканской лечебной грязи по глубине залежи и в зависимости от сезона тода являются менее "поли' дисперсными, чем. ГК. На гель-хроматогрзммахгФК присутствует по две фракции. • * . 2 .. .
■ - Функциональные группы й пороги агрегации V
.^Согласно полученным результатам общее содержание кисЛотных функциональных групп составляет в ГК Тамбукан- \ ской грязи 7,Ш мг-экв./г, что почти на 20 проц. больше, чем 1 в ГК Чокракской грязи и на 52 проц. больше, чем в ГК вул- / кана Бабазанан. Содержание карбоксильных групп в ГК /Тамбуканской грязи составляет 2,70 мг-экв/г, это на 25 проц. ' больше, чем в ГК Чокракской грязи и на 13 проц. больше, чем в ГК вулкана* Бабазанан. !
^ Содержание фенольных гидроксилов; также выше в ГК Тамбуканской грязи по1 сравнению с ГК Чокракской грязи (на 17 проц.) и ГК вулкана Бабазанан (на 74 проц.) и со-, ставляет 4,40 мг-экв/г; В ГК Тамбуканской грязи наиболь- " шее содержание кислотных функциональных групп и от-г дельно, фенольных-гидроксилов обнаружено в летнее время в иловом слое. Для ГК характерно также некоторое сниже--ние содержания карбоксильных групп в осеннее 'время из черного и темно-серого слоев залежи Тамбуканской лечебной ji .грязи, а из темно-серого слоя и в летнее время. г
* Таким образом, установлено присутствие кислотных функ-ннональиых групп в ГК пелондов, обусловливающих их хи-/ч мическую, возможно, и биологическую активность.
: Для сравнительной 'характеристики"ГК пелондов проведено также определение порогов агрегации ГК, которое по-. -казало идентичность величин порогов'агрегации ГК иловых минеральных сульфидных лечебных грязей (4 мг/экв.. СаСЬ на I л ,гумата" Na): и несколько меньше значение для ГК со- .' ночной грязи -— 3 мг-экв. CaCIj на 1 л гумата, что указывает , на большую химическую зрелость ГК. сопочной грязи.' . >
Кислотный гидролиз гуминовых кислот
После мягкого гидролиза ГК в гидролизатах ндентифнци- * рованы моносахариды (глюкоза и галактоза) н дисахариды 1 (сахароза, мальтоза л лактоза), а также 15 аминокислот. Не обнаружены: валнн, лейцин, нзо-лейцин, фенилаланин,, изатин, мстионнн, триптофан (триптофан мог разложиться в кислой среде). В гидролизатах ГК пелоидов 6 н. HCl нден- . тифицироваиы те же моносахариды и дисахариды, что н при гидролизе 2 проц. HCl, а также ксилоза! Помимо Сахаров в этих гидролизатах ГК идентифицировано 20 аминокислот. Не обнаружены: изатин и триптофан, который мог разрушиться ' в кислой среде. ■ . ' ■•■:-" ' '■'.■'■
г По степени гидролиза 2 проц: HCl ГК иловых минераль- _ ных сульфидных грязей близки,' а для -ГК сопочной/ грязи • степень гидролиза почти в два раза меньше-и составляет
0,94 "проц.Вслучае гидролиза" Г К пел о идо в™ 6 нГ HCl'степень гидролиза-ТК иловых минеральных сульфидных грязей ' одинакова ' (около 24 проц.)'. Гидролизуёмость ГК сопочной грязи составляет 17,67 проц.,' что примерно на 26 проц.* меньше, -чем для 'Т К ил ов их"мннер ал ьн ы х сульфидных 'грязей.''"" -
, Различия в степени гидролиза ГК пёлоидов могут ' быть "'связаны'с" конфигурацией' молекул,1 длиной""и'* содержанием боковых цепей, типами'связей структурных единиц в пернфе-' рнческой части молекулы. Если' связи структурных' единиц в периферической "части молекул однотипны,* тогда степень гидролиза должна возрастать с увеличением "содержания, длины и линейности ~ боковых цепей. Можно предположить, что боковые цепи в ГК иловых минеральных сульфидных грязей по сравнению с'ГК сопочной грязи содержатся в большем количестве, возможно, они более длинные н линейные. " 1
Степень гидролиза ГК пёлоидов 2-процентн6Г1 HCl'по выходу аминного азота "для Тамбуканской грязи составляет 18,20 проц., для Чокракскон ~ 21,08 npoii.,,a для ГК вулка-'.п'нческой'грязи^—" 29,50 "проц. /При" гидролизе 6 н. HCl степень гилр ол н з а* по' *а м и н н ом у азоту" ГК' Тамбуканской . грязи увеличивается '"примерно в : "два раза, ГК .Чокрак-ской грязи -- в 2,5/ раза, , а ГК вулкана Бабазанан— практически не" изменяется (30,21 проц".)." ' .
.".. Повышенная;устойчивость:ГК сопочной "грязи"к кислотному гидролизу (по* выходу "ам и иного" азота) "может" быть объяснена более высокой степенью .гумификации " "оргаииче: ского вещества "сопочной лечёбной'грязп, а 'та к ж е/п р и су тст -вием в макромолекулах ГК преимущественно циклических "форм" азота, ". ".'..." /"/."....... " .";"'. •" ' ' *..." .
По содержанию углеводов гидролнзаты ГК (2-п"роцентной HCl) иловых минеральных сульфидных .грязей близки, „в тидролизате; же ГК сопочной грязи содержание углеводов примерно в два раза выше и составляет 11,02 проц, С ростом концентрации гидролизующего агента (6 н. HCl) содержание углеводов в гидролнзатах ГК пелондов падает, что связано с их"разрушением в кислой среде.
Степень гидролиза ГК Тамбуканской грязи;.в. условиях мягкого' гидролиза - в "летнее время , меньше, особенно, ГК из черного" слоя лечебной грязи, чем в весение-осеннее время. Степень,гидролиза ГК (по выходу ;аминного азота) .^-процентной и 6 и. HCl из илового и черного слоев нарастает/к- осени, наибольшая степень гидролиза характерна ГК черного слоя в осеннее время. Степень гидролиза ГК Тамбуканской-грязи с ростом концентрации гидролизующего агента становится примерно одинаковой для всех - лечебных слом» независимо от времени года.
' '." " V ■ п
.Таким образом, в гидролИэатах ГК пелбйдоЬ yetäiioBtfetto Присутствие^ углеводов и аминокислот. ТК сопочной грязи как по общему содержанию веществ в гидролиз а те, так и noJ выходу а минного азота отличаются • меньшей степенью гидролиза по сравнению с Г К иловых минеральных'сульфидных лечебных грязей. В остатках после гидролиза ТК пелоидов растет, содержание углерода, уменьшается содержание водорода, азота и кислорода, а также снижаются атомные отношения Н:С, что отражает рост ароматичности негидролизуе-* мых1 остатков в результате отрыва легкогидролизуемых частей макромолекул. ' -
Щелочное окисление перманганатом калия ^
Выход бензолполикарбоновых кислот (БПК) при окисле-^ нин ГК'Чокракской и вулканической лечебных грязей одинаков {22,70 проц.), а для ГК Тамбуканской-грязи он меньше на 37,00 проц. Выход оксалатов для ТК Тамбуканской грязи меньше на 47,51 проц., чем для ГК сопочной грязи и на 40,50 проц. меньше, чем для ГК Чокракской грязн. Более высокий выход оксалатов для ГК сопочной грязи согласуется с наибольшим выходом углеводов при гидролизе ГК сопочной грязи 2-процентной HCl. Известно, что вещества, не имеющие бензондной структуры, дают при окислении в подобных условиях преимущественно уксусную Ii щавелевую кислоты, а также воду, что было показано, в частности, при окислении целлюлозы.
Б результате данных исследований установлено, что ГК Тамбуканской грязи обладают наименьшей степенью ароматичности, а ГК вулкана Бабазанан —^наибольшей. Результаты изучения степени ароматичности ГК пелоидов методом щелочного окисления согласуются с результатами изучения элементного состава и кислотного гидролиза...
Электронные спектры поглощения гумусовых кислот
Спектры поглощения гумусовых кислот всех пелоидов по общему характеру аналогичны, поглощение света убывает по мере увеличения длины волны. Отличительной особенностью ГК Тамбуканской грязи является присутствие в их.спектрах в видимой области максимума при длине волны около - 660 нм, обусловленного фракцией Pg. .
Спектры поглощения гумусовых кислот Тамбуканской грязи не зависят практически от глубины залежи и от сезона года.ТК пелоидов имеют близкие коэффициенты экстинкции:
0,001% . . , - ■
Е 465 1 см - ГК Тамбуканской грязи — 0,03- —' 0,05, ГК Чокракской грязи — 0,03, ГК вулкана Бабазанан — 0,04,"
: ФК-' пелоид66*11Мёют схбд|[Ые:бел11«1ИПй: коэффицйентбв "тйнкции,-причем -в;6—10 раз меньше, чем,для ГК. По величинам коэффиииентов'экстинкцни;ГК;пелоидсв приближают-г ея к ГК- дерново-подзолистых .почв 1ККрасиоцветных. почв.
Инфракрасные спектры поглощения
В ИК-сиектрах"гумусовых кислот пелондов обнаружены ; все полосы поглощения, характерные-для гумусовых . кислот почв,'-свидетельствующие-о присутствии в структуре гумусовых кислот фенольных и спиртовых.гидроксилов, карбоксиль- ■ - ных и карбонильных групп, в небольших концентрациях кар-• боксилат-ионов, метил ьных и метиленовых групп, ..амндных группировок (Амид I и Амид II), С-С-связен ароматических колец, а также полисахаридов. ' . ,
. - ЙК-спектры различных пелондов, сходны," только. полоса 1650-см:1 имеет слабую интенсивность в ИК-спектрах Г К сопочной грязи.(для ГК иловых минеральных сульфидных гря---гей эта полоса сильная), что указывает:на меньшее содержа--ние амндных групп,-а,-следовательно, и: азота основного компонента полнпептндов, что согласуется с результатами элементного анализа. '. . .; . ; ; .
■ -.-В ИК-спектрах негидролнзуемых остатков ГК,- пелоидов -отмеченьь следующие изменения:по сравнению ^ с -„исходны' ми ГК: - --■ - .■-' -".■'-■' '■■■' • ■-' '. • . :: — полосы - поглощения около. 3420—3390см*'_ в. остатках после гидролиза имеют слабую интенсивность; ; " :
— растет интенсивность полос поглощения в области 1710—1700 см-'; ; : : :: : (■.: "г
; '.'— четко проявляется, полоса в области .1630— 1610-см1;
—интенсивность полосы 1650 см1 снижается после мягко-го\'гидролиза она - полностью исчезает после жесткого: гидролиза, .. ■.'■■■'„■;'- ■'.. - ".'-■ . .-... Г ',"■' ;'.-,.
Полоса поглощения 1630—1610 см*1, в ИК-спектрах'исходен ыхГК практически не проявлялась,"что может быть связано с высокой интенсивностью соседней полосы с максимумом : 1650 см°. Четкое проявление данной полосы, обусловленной ароматическими структурами, после "кислотного гидролиза .подтверждает присутствие'ароматических кемпонентрв в макромолекулах ГК, что согласуется с результатами изучения . степени, ароматичности методом щелочного' окисления пер- ■ манганатом калия. " ... .'._'
Анализ И К-спектр о в исходных ГК и остатков . после, их гидролиза свидетельствует о значительном вкладе., гидролн-зуемых структур в' построение макромолекул ГК пелондов. При гидролизе отщепляется значительная часть структурных единиц по эфирным и пептидным связям, что ведет к,повышению интенсивности полос, характерных для СООН-групп,
у ; - .-. ■ ■ Ч . : ■ .-;.. . : ... " ; ■. / > г...'
причём при более жестком гидролизе происходит йолее-полное отщепление. Исчезновение полосы 1650 см*1 после жест-/ кого гидролиза также свидетельствует об отщеплении периферической алифатической, части, макромолекул ГК.
.'.'.■ Рентген-дифрактограммы
На рентген-дифрактограммах ГК пелоидов присутствуют . максимумы-гало(с вершинами 4,2 А (для ГК Тамбуканской грязи), 4,2 — 4,4 А (для ГК Чокракской грязи) и'4,4 А (для ГК вулкана Бабазанан), а также максимумы с вершинами 3,4 А, характерные для упорядочеино расположенных ароматических структур. '..-.'.. ;
Характер ректген-дифрактограмм ГК пелоидов указывает на отсутствие кристаллического строения их макромолекул, на сходство в строении ГК различных пелоидов, на присутствие в их структуре как ароматических/так и алифатических компонентов, а также на относительно большую упорядоченность периферической части в макромолекулах ГК вулкана Бабазанан. , - ■' ■ . ' ■ "
Наибольшая разветвленность и разнородность алифатической части характерна для ГК Тамбуканской грязи по сравнению с~ГК Чокракской и вулканической грязей, что подтверждается результатами элементного анализа, гель-хроматографии, результатами кислотного гидролиза и определения степени ароматичности ГК пелоидов. .
Электронная микроскопия гуминовых кислот у
- ' Электронно-микроскопическая картина ГК пелоидов существенно зависит от увеличения. При небольшом увеличении (в 100 раз) наблюдается гладкая однородная поверхность сколов частиц ,ГК иловых минеральных сульфидных грязей, 'а в случае ГК сопочной грязи — неоднородная,поверхность. Для всех ГК пелоидов характерна слоистая упаковка ассоцнатов макромолекул, которая наблюдается уже при малом увеличении (в 100 раз), а также «чешуйчатость» упаковки, которая видна для ГК Чокракской и вулканической . грязей при увеличении в 300 раз, а. для ГК Тамбуканской грязи — лишь при большом увеличении (в 10000 раз). Для-упаковки ассоцнатов макромолекул ГК Тамбуканской грязи характерно также проявление неравномерности стяжения ассоцнатов макромолекул при высыхании (волнистая ребристость) по сравнению с описанной в литературе слоистой упаковкой ассоцнатов макромолекул ГК; в наших исследованиях проявился также тип упаковки ассоцнатов, названный нами «чешуй-чатостью».^Слоистое, текстурированное сложение обломков 14 ■ : " ' .■■■--■'■"у'---:- ' /
ГК на'снимках "согласуется с уплощенной формой -ассоциа тбв и позволяет предполагать, что макромолекулы ГК пелои дов имеют форму диска или сплющенного эллипсоида,
•' V * Термический анализ,' гуминовых кислот
На всех термограммах ГК пелоидов присутствует эндотермический эффект в низкотемпературной области при 120— 130'С, который свидетельствует о начальной стадии деструк-
цин ГК. .■':"■.-■ ".;_.'.
Б области 1-го экзопкка на термограммах ГК пелоидов при: сутствуют.экзоэффекты с температурой 3tOX длч Г К Тамбу-канской грязи,.для ГК Чокракской грязн —. 370"C.h для ГК вулкана Бабазанан характерны два экзоэффекта с температурами 280 и 405°С. Снижение температуры первого, экзопика на термограмме ГК сопочной грязн, по-видимому, связано с повышенной долей термически неустойчивых .алифатических соединений,-возможно, веществ углеводного характера/
' В области 2-го зкзопика," где завершается деструкция периферических частей молекул и "отщепление функциональных групп,; а также разрушаются отдельные циклы и ароматические кольца, на термограммахТК'пелопдов имеются экзопи-кис с температурами максимумов около 520'С для ГК Тамбуканской грязн, для ТК Чокракской грязи,— два максимума с температурами 506 л 560оС,;дляГК вулкана Баба зава и — тоже.два'максимума с температурами;536 и 605°С. При-; сутствне двух максимумов на .термограммах ГК-Чокракской грязи, и ГК вулкана Бабазанан указывают на-два основных типа реакций разрушения;структуры данных соединений, -на присутствие различных по терм о устойчивости компонентов. -■ В высокотемпературной области (630—750"С и выше) на тбрмограммах"ГК пелоидов' присутствуют"экзопикн с: максимумами около 900'С для ГК Тамбуканской грязи," 750^0 — для-ГК Чокракской грязн и 363°С — 'дляГК вулкана Бабазанан, которые могут свидетельствовать, по-нашему мнению,
06 окончательном разрушении структуры ТК пелоидов.
7 Для оценки участия термонестабильных и тер нестабильных .группировок в построении макромолекул ГК пелоидов были получены1 значения коэффициентов Z для' четырех ' интервалов-температур: .400—850 , 400—900, 500—850,. 500—: 900°С;.ио, следует, отметить. что . закономерность": .изменения коэффициентов при ^переходе от ГК вулкана Бабазанан к ГК Тамбуканской грязи в зависимости от рассматриваемого интервала не изменилась, - Значения - коэффициентов Z растут при переходе от ТК; вулкана Бабазанан к: ГК Тамбуканскои
'■ ' - грязи:во:всех исследуемых интервалах температур, что ука-, бывает наТрост содержания термонестабнльных группировок; в структуре ГК в данном ряду ислондов. л - м '
Таким образом, в результате анализа.термограмм ГК пе-лондов можно расположить по содержанию термонестабильных группировок в следующем порядке:" ГК Тамбуканской гряэи> ' , ГК Чокракской грязи > ГК вулкана Бабазанан; но содержа-" нию термостабильных группировок ГК пелоидов располагав ■ ются в обратном порядке. Эти данные согласуются с резуль- : татами элементного состава,'' рентген-днфрактограмм, кислотного гидролиза и определения степени ароматичности.: -
ЭПР-спектры и концентрация парамагнитных центров ; ''-■■■!
В спектрах ЭПР гумусовых кислот пелоидов регистрнру- 1 ~ ются;.три типа парамагнитных центров с е-факторами 4,3;' 2,1 и 2,003. Можно считать; что сигнал с ^-фактором равным ■ > - 2,003, является сигналом'органических свободных радикалов ;
(СР, а енгналы с:£Г-факторамн. 4,3 и 2,1 обусловлены органо- V . I минеральными комплексами, В ЭПР-спектрах ГК Чокракской \
■■■'."■■, и вулканической лечебных грязей; енгналы СР сопоставимы 1. / г сигналами ГК черного, и темно-серого слоев Тамбукаиской V ;' Грязи. : " *, Г ' 'V ■ .'■■' ' .:;■..■
. ! В спектрах ЭПР ФК также регистрируются тритипа ■ , ; . ПМЦ, причем для ФК характерен многокомпонентный сигнал, -' ! с д-фактором 2,1 (секстет;«тиний разной интенсивности с рас-. ^ щеплениямп - между линиями в 88 эрстед и общей шириной ■; ^ порядка 500 эрстед), обусловленный предположительно присутствием ионов Мп2-(", возможно, н Мо2+. , , .. : ■
. , , - " Для гумусовых кислот. Тамбуканской ■ грязи характерно. V снижение концентрации ПМЦ при переходе от илового слоя к темно-серому. ФК Чокракской грязи и вулкана Бабазанан ' - , имеют концентрацию ПМЦ, сопоставимую/е концентрацией.' ."■■--ПМЦ в ФК черного и темно-серого слоев Тамбуканской гря- ■ ' ■ . зи* " :'. ' V:'"..'. - -, - - ■ ■ - " ° ■ '■'■■" '.' -' ■'= ■ ':'-.''/V
1 ' - Эти исследования показали, что гумусовые кислоты лелои-' .',-■ дов обладают парамагнитными свойствами; концентрация ' ПМЦ в ГК составляет 1,8—6,1 х 1017 спин/г, а в ФК измени-' , - ется от.0,10 х 1017 спин/г до 0,36 х 10,т' спин/г. Выявлена еле' -дующая закономерность.изменения концентрации ПМЦ (СР) , :-/■■■■ в гумусовых кислотах :пелоидов: Тамбуканская грязь (нл) > ' , Чокракская; грязь. > грязь-вулкана Бабазанан, Л * '..', .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ^ : ' ТАМБУКАНСКОЙ ЛЕЧЕБНОЙ ГРЯЗИ ,
г' ; Противовоспалительная¡активность .
; 'Для изучения противовоспалительной активности ГК Тамбуканской грязи был выбран метод подкожной имплантации стерильных шерстяных шариков,;; показавший достоверные результаты при исследовании противовоспалительной активности другой части органических веществ ' (лнппдного ком-, плекса) Тамбуканской лечебной грязи.; О противовоспалительной активности судили по изменению массы влажных и сухих гранулем в сравнении с контролем. Величину грануляционной ткани определяли по разнице между массой ша-.рнка на 11-е сутки и первоначальной массой.. ;.". Изменение, массы,сырой ^гранулемы по; сравнению • с контролем свидетельствовало о процессах экссудации, а изменение массы сухой : гранулемы в сравнении с контролем — о процессах пролиферации. '■; - , ■ л \ - ' -..
; В результате исследований установлено, что ГК Тамбуканской. лечебной^грязи .облада'ют высокой противовоспалительной активностью, оказывают влияние на1 обе фазы воспалительного процесса: снижают процессы экссудации на 44 проц; в дозе 10 мг/кг и на. 42 проц. в дозе 20 мг/кг,: а. про-иессы пролиферации — на 55 проц. и 50 проц., соответственно, в сравнении с контролем... ' *
Влияние гуминовых кислот;на гематологические- показатели ; .у'животныхГпри экспериментальной лейкопении
До ^введения дийодбензотэфа содержание лейкоцитов и лейкоцитарная формула" ;крови 'у всех кроликов были в.нор* меЛ Введение днййдбеизотэфа вызвало лейкопению, пронзо-; шли также;определенные изменения' в лейкоцитарной фор: муле крови,"Содержание гемоглобина,'. эритроцитов и " СОЭ претерпевали незначительные изменения, в основном в пределах, нормы; псд'влиянием днйодбензотэфа. .'■-'■.■■„ При пероральном введении ГК в различных дозах кроликам с экспериментальной лейкопенией произошла нормализация; гематологических показателей периферической крови.
.В результате, проведенных исследований- установлена. выраженная способность ГК Тамбуканской лечебной грязи нормализовать содержание лейкоцитов и: лейкоцитарную формулу крови у кроликов-при экспериментальной лейкопении.
•■'■■... ■ '; ■■■ ■ '■".'■■ ■ ■■ ■ V ■ ■ :'■■., : -17
• ........... ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1, Установлено сходство и различие структуры и свойств гумусовых кислот, различных типов лечебных грязей и их. классификационное положение, в системе гумусовых кислот почв, современных л ископаемых осадков. При общем подобии, показана, специфичность.состава и. свойств гумусовых, кислот в зависимости от конкретной бногеохимической ситуации условий их формирования (грязеобразующие породы, геоботанический, фактор, микробиологический фактор, сезонность, глубина залегания И;др.)... .,,„■■■ .' - . ■ - . ..
„ 2. Впервые получены, комплексные ,. физико-химические, структурные.параметры выделенного класса соединений . —. гумусовых кислот пелоидов (степень полидисперсности, моле-■кулярные массы, парамагнитные свойства, характер рентген-днфрактограмм.'и термограмм, спектры" поглощения в УФ-,, видимой и ИК-областях, значения^ коэффициентов экстинк-цпи, порога, агрегации, функциональные группы, выход бен-золполнкарбоновых кислот, определенный .аминокислотный и углеводный состав легкогидролизуемых .частей гумусовых кислот). , _'.;,.'- „■. .-. V ., „ .
3. Гумусовые.кислоты пелоидов являются высокомолекулярными и полидисперсными;соедшгениями; Диапазон средних молекулярных масс.ГК составляет 40—65 тысяч. ГК пелоидов. более ' полиднсперсны ,(2—8 фракций), чем ФК
(2 фракции). ' ' .
4. Молекулярная структура ГК пелоидов характеризуется присутствием ароматических и алифатических компонентов. Высокие атомные отношения ■ Н:С, низкие- коэффициенты экстинкции, слабовыраженные полосы С*=С связей ароматических -колец в ИК-спектрах, ' характер - рентген-дифр а кто-грамм и тер-мограмм,. содержание, функциональных . групп, результаты кислотного гидролиза и щелочного окислеиия.'пг гволяют считать, что в структуре ГК пелоидов, особенно в ТК Тамбуканской грязи, преобладают алифатические . цепочечные фрагменты, несущие углевод-белковые комплексы,"а ароматические фрагменты выражены слабо, . '■/. ^
, 5. Графостатистическнн-анализ гумусовых кислот по Ван-Кревелену показывает, что гумусовые кислоты пелоидов более гидрогенизироваиы и метилированы, чем гумусовые кислоты почв;. ГК пелоидов относятся к. подгруппе восстановленных ГК. - . Л.... - '. - -; ... ... . - ■ . . 6. В гумусовых кислотах пелоидов присутствуют ПМЦ . (СР) в концентрациях: в ТК — от 1,8 х 1017 до 6,1 х 101Г спин/г, в ФК — от 0,10 х 10'7 до О.Зб х Ю'7 спин/г. 7
7ГГК сопочной грязи отличаются от Г К иловых" минеральных^ сульфидных грязей'меньшим 'содержанием: азота "и. большим - сод ержа ] ш е м. угл е род а .* 'Д л я ■ Г К .с.опочко йлеч еб но й грязи, характерна' больша'я.устойчивость к кислотному гидролизу как по общему-содержанию веществв гидролизате, так-н ^по;содержанию каминного- азота,: что" может быть "связано- с более'высокой степенью¿гумификации органического 'веществ ва "сопочной грязнее' большейстепенью "^' ароматичности*;-и меньшим .содержанием , а л иф ат нческн х* фра г м ен той - в- стру к-туреХК^с.-налйчиём'в "молекулах.ГКлрашущественно ци-: клических;форм - азота, - чторподтверждается --'результатами рентгеи-дифрактометрии, термографии, элементного анализа; порогов "агрегации; определения; степени.ароматичности,. *-у.
^ 8. " Общий 'принцип строения гумусовых ■ кислот-Тамбукан--ской грязи не является функцией глубины "залежи лечебной грязищ: сезона года;-но в деталях'строения ¿выявлена определенная зависимость:: 'У •'"—Г в'весеннее- и" осени ееТвр е м я'Т К;более, пол ид [(спёрсны и имеют более высокую стё пень" гидр ол нзуе мост и,., че мв летнее
' Г Кчерн ого слоя" з а л ежи* л ечеб но й; гря зн в;летнее"время, - приобретают,"черты* на'нболёё^химически „, «зрелых» ТК -'по сравнению с ГК илового итемно-серого*: слоев* лечебной .грязи; ' ""'■'.■.■.'.■ ;'..*.' X
— по содержанию функциональных групп и концентрации ПМЦ" (СР) ГК илового слоя лечебной грязи должны быть наиболее химически, возможно, и биологически активны.
9. ГК-Тамбуканской грязи обладают высокой противовоспалительной активностью: снижают процессы экссудации на 44 проц. в дозе 10 мг/кг и иа 42 проц в дозе 20 мг/кг по сравнению с . контролем, а процессы пролиферации.-—- на 55 процч и 50 проц,, соответственно; . ,, / ■ • . - ;
10. ГК Тамбуканской лечебной грязи обладают выраженной способностью нормализовать содержание лейкоцитов и лейкоцитарную формулу у животных с экспериментальной лейкопенией, которая предположительно может быть обусловлена наличием ПМЦ (СР), карбоксильных групп,, хинон-ных групп, фенольных и спиртовых гидрокенлов. '
' II. По содержанию функциональных групп и концентрации ПМЦ (СР) ГК Тамбуканской грязи должны быть наиболее -химнчески,твозможно,-и;биологическн'г—активны^гсреди V изучейных' ГК^пёл оидов.■Гг-^'егЕ~ '
."', Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:
v I. Методика выделения и определения молекулярных масс методом гель-хроматографии гумусовых кислот из некоторых лечебных грязей.' — Тезисы докл. - зон. н.-т. конфер. -«Химия гумусовых кислот, их роль в природе л перспективы использования в народном хозяйстве». —Тюмень, 1981, с. 74(в соавторстве).
2. К химической характеристике "гумусовых кислот Тамбуканской лечебной грязи. — Тезисы докл. 3-й республ. иаучн. конфер. * Про-Олемы использования сапропелей в народном , хозяйстве». — Минск,-1981, е.-45—46 (в соавторстве). : . ;.;.. ...-,.■
• 3.: Спектрофотометрическое-определение содержания' гумнновых кислот в:лечебных грязях. — Тезисы докл. VII Всесоюзн. семинара «Органическое вещество в современных и ископаемых осадках». - — Ташкент. 1982, с. 67—68 (в соавторстве). ; ■ :
:4. К химической характеристике гумусовых кислот Чокракской лечебной грязи. — Тезисы докл. VII Всесоюзн. семинара «Органиче-^современных-и ископаемых осадках». — Ташкент, 1У82, с. 149—150 (в соавторстве)......., ; s '
. 5 Химическая характеристика' гумнновых кислот - Тамбуканской лечебной грязи и их противовоспалительная активность. — Материал ™ съезду,физиотерапевтов и курортологов«'Сочи. —. w„-i983, с. Ill—112-(в соавторстве). - ••••
- -6. ИК-спектры-гумнновых кислот' Тамбуканской лечебной грязи' - Рукопись дел. в ЙНИИМИ, март 1983 г., Ма 6119 (в соавторстве):
/ъь ^ISsS3, ^ Нл^511,еШ1ег1/С1.редство Для лечения лейкопении».
ОТ 25 февраля 1983 г.) - Положительное решекие Гос. Комитета по делам изобретений. и открытий на новый . лекарственный. препаратов.соавторстве). -
' .; 8.;... PA ui i4o - (firm ;'са£ _ . propez&S . . and, anfc-'if^omwajory / : atiiori' ф'twmic :cuich *rf. Z/amSvtcL't . medtcttiaf '^Л/с/, :■ . - ■ -. - *46UwtU: - Sccond m tsinatw»a£' 1
" n"d ШгЖпс&уу aeUzfc .lfa/W/<vi * -
Sudaprot i9S3, ■/>, f ccal^ope^Se). ".. ' ' ¿.l'.'^.:'
txcpmiai // ¿v/nic '.йс/Ыъ\ Pr^/a'i. ■ ' - : Rtpciti: dnUznaticdaCSydrfoi/dm
of ^afovit Product'.' - Pox»on, jgsf/, А Ш
(¿- CCaSwfiCnt f,r). • ' ' ■.
' iO. - '■ CfictrtkaC ::ptof>£?ii£i and ifrfrti/x.tWc c^f/a-г pf /i^xd ' \(iumic агреек rf ffl^otfezqty!':
Г — ~Patsy™fx>iium,Qf.\fupae Vf ^С/л^маШ/таС .Лумрс&'ит mi - Clew ¡¿try ofi „Abi^zaS Pz-ccwrfs, - Pofa^d
'p. S't8 (f> ccd!/ncpcn>6c). r; / ''- •
■ Сдано в набор 04.02.85 г. Подписано в печать 18.02-85 г. .
' ВГ—70562 Зак. 814. Тираж 100 экз. - ' . ' : -- «.i - Пятигорская-типография-им- Анджиевского.
- Косьянова, Зинаида Федоровна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1985
- ВАК 04.00.03
- Химическая характеристика и биологическая активность гумусовых кислот некоторых лечебных грязей
- Состав и биологические свойства гумусовых кислот пелоидов
- Экологические и микробиологические особенности формирования и состояния месторождений лечебных грязей
- Экологические подходы к формированию, регенерации и активации лечебной грязи озера Утиного
- Экологическая и биохимическая активность гиматомелановых кислот пелоидов