Сорбционные свойства и фармакологическая активность некрахмальных полисахаридов (стр. 2 )

Определение сорбционной емкости

Металлсвязывающую активность полисахаридов и препаратов сравнения изучали, используя оригинальное устройство, состоящее из стеклянной инкубационной емкости с фильтрующим элементом из капроновой сетки и стеклянной сборной емкости, снабженной поршнем. Сетка фильтра имела размер ячеи около 100 мкм, что обеспечивало быстрое прохождение рабочего раствора из одной емкости в другую. При этом частицы порошка или геля полисахаридов полностью удерживались в инкубационной емкости. В инкубационную емкость вносили 50 мг полисахарида с размерами частиц порошка 125-177 мкм. В сборную емкость добавляли от 0,5 до 3,0 мл 0,1 М раствора Hg(NO3)2, 1 мл 1,0 М буфера с необходимым значением рН и дистиллированную воду до 5 мл. Для запуска процесса взаимодействия полисахарида с ионами металла инкубационную и сборную емкости соединяли друг с другом, и жидкую фазу перемещали поршнем в инкубационную емкость. Инкубационную емкость закрывали крышкой, и ее содержимое перемешивали в течение заданного промежутка времени. После этого жидкость оттягивали в сборную емкость обратным перемещением поршня и отбирали 2,5 мл супернатанта. Эксперименты проводили при температуре 23-25°C с постоянным перемешиванием инкубационной емкости (скорость встряхивания 50 rpm). Количество связавшегося металла вычисляли по формуле:

q=V(Ci – Cf)/M,

где q – количество связавшихся с полисахаридом ионов металла (ммоль/г сухой массы полисахарида), V – объем раствора в инкубационной емкости (л), Ci – начальная концентрация металла в растворе (ммоль/л), Cf – конечная (равновесная) концентрация металла в растворе, M – масса полисахарида (г).

В ходе изучения сорбционных характеристик некрахмальных полисахаридов в отношении металлов для определения концентрации их ионов в растворе применяли титриметрический (комплексонометрический) метод и метод ион-селективных электродов. Титриметрический метод использовался для определения меди, свинца, кадмия, ртути, цинка и стронция с применением в качестве металлоиндикаторов мурексида, ксиленолового оранжевого и эриохрома черного Т [, , 1990]. Количественный анализ содержания металлов в растворе с использованием иономера NICO Elit (модель 3320 рН Meter) и ион-селективных электродов проводили для соответствующих ионов металлов: свинец-селективный электрод XC-Pb-001, медь-селективный электрод «Вольта-3000», кадмий-селективный электрод XC-Cd-01 и ртуть-селективный электрод «Вольта». В ходе эксперимента в пробу, содержащую 100 мг исследуемого сорбента, титрованием добавляли раствор исследуемого металла с концентрацией 0,2 мг/мл. С помощью ион-селективного электрода осуществляли постоянный контроль концентрации свободных ионов в исследуемом растворе. Титрование прекращали при достижении в растворе концентрации исследуемого металла 0,05 мг/мл. После этого, исходя из полученного объема раствора, вычисляли общее количество металла, находящегося в растворе в свободном состоянии. Количество металла, связавшегося с 100 мг сорбента, вычисляли как разность между количеством металла, которое пошло на титрование и количеством металла, находящегося в растворе в виде свободных ионов.

Для оценки сорбционной емкости исследуемых полисахаридов в отношении эндогенных метаболитов применяли биохимические методы. При помощи стандартных коммерческих наборов реактивов определяли мочевину, креатинин, билирубин и холевую кислоту.

Для определения сорбционной активности некрахмальных полисахаридов при взаимодействии с билирубином, мочевиной, креатинином и холевой кислотой в пробирку помещали раствор соединения с точной известной концентрацией, после чего вносили навеску исследуемого препарата. По окончании инкубационного периода раствор, содержащий оба компонента сорбционной системы, отфильтровывали и в надосадочной жидкости определяли остаточное количество вещества при помощи спектрофотометрического метода. Связывание вычисляли как разницу между начальной и конечной концентрацией сорбата в растворе [ и др., 1990].

В ходе работ по оценке сорбционной активности изучаемых некрахмальных полисахаридов и препаратов сравнения были проведены эксперименты по оценке скорости течения связывающих процессов, зависимости связывания от рН среды сорбционной системы и величины сорбционной емкости при различных концентрациях сорбата.

В ходе работ по исследованию скорости протекания сорбционных процессов навеску 80 мг исследуемого полисахарида помещали в стеклянную емкость с раствором сорбата (соль металла или биогенное соединение), содержащего 10 мг в пересчете на ионы связываемого вещества. Растворы инкубировали при контролируемых температуре 24°С и рН 5,0 с постоянным перемешиванием в течение периодов от 15 с до 120 мин, после чего определяли количество связанного сорбата. В ходе оценки сорбционной емкости полисахаридов при различных параметрах кислотности сорбционной системы 10 мг порошка сорбата (соль металла или биогенное соединение) растворяли в 10 мл буферного раствора с рН от 2,0 до 10,0. После этого в систему вносили 20 мг исследуемого полисахарида в виде раствора или суспензии и инкубировали в течение 24 ч при температуре 24°С. Сорбент отделяли при помощи фильтрации и по остаточному количеству сорбата судили о связывающей способности исследуемых препаратов.

Изучение зависимости величины сорбционной емкости от равновесной концентрации сорбата проводили при рН 6,0, инкубационном периоде 120 мин и температуре 24°С. В пробирку, содержащую 10 мг раствора или суспензии изучаемого препарата, добавляли сорбат при постоянном перемешивании. Концентрации сорбата варьировали в пределах от 0,05 до 0,7 г/л. Результаты отображали в виде графика зависимости сорбционной емкости от равновесной концентрации сорбата, который носит название «изотерма сорбции». Полученные в ходе экспериментов изотермы сорбции различных соединений некрахмальными полисахаридами и препаратами сравнения использовали для последующей математической обработки результатов посредством математических моделей связывания.

В работе использованы следующие математические модели:

1.  Модель сорбции Лэнгмюра, которая позволяет описать процессы сорбции веществ на одинарном гомогенном слое сорбента с конечным количеством активных центров связывания. Уравнение Лэнгмюра выглядит следующим образом:

, где

q – сорбционная емкость;

qmax – максимальная сорбционная емкость;

b – коэффициент аффинитета между сорбентом и сорбатом;

- остаточная концентрация металла в растворе.

При помощи данной модели определяется коэффициент qmax, отражающий количество сорбционных центров в молекуле сорбента, активно взаимодействующих с сорбатом, и коэффициент b, указывающий на степень аффинитета между конкретным сорбентом и сорбатом. Для расчета параметров изотермы Лэнгмюра был использован следующий метод линеаризации:

2.  Модель сорбции Фрейндлиха, которая применима для описания процессов сорбции веществ на одинарном гетерогенном слое сорбента с неопределенным количеством активных центров связывания. Особенностью этой модели является невозможность расчета количества активных центров на единице связывающего агента. Уравнение расчета модели Фрейндлиха выглядит следующим образом:

, где

qe – сорбционная емкость при данной равновесной концентрации;

Се – равновесная концентрация;

КF – коэффициент Фрейндлиха, отражающий количество и прочность образующихся связей между сорбатом и сорбентом;

n – коэффициент, отражающий интенсивность течения сорбционных процессов.

Данная модель позволяет оценить прочность и скорость образования химических связей между сорбентом и сорбатом.

3.  Модель сорбции Брюне-Еммет-Теллера (Brunauer-Emmet-Teller, BET) применяется для описания сорбционных процессов на гомогенной поверхности сорбента с ограниченным количеством активных центров при условии формирования многослойного связывания. Уравнение BET выглядит следующим образом:

, где

q – сорбционная емкость;

qmax – максимальная сорбционная емкость;

КBET – коэффициент отражающий энергию взаимодействия сорбата с поверхностью сорбента;

– остаточная концентрация металла в растворе.

Для качественной оценки сорбционной активности изучаемых препаратов производили расчет констант Лэнгмюра (максимальной сорбционной емкости [qmax] и коэффициента аффинитета [b]), Фрейндлиха (коэффициента связывающей емкости [KF] и коэффициента интенсивности сорбции [n]) и БЭТ (коэффициент максимальной сорбционной емкости [Q]).

Физико-химические и биохимические методы

Количественный анализ тяжелых металлов в биологическом материале проводили атомно-адсорбционным методом [Julshamn K., Andersen K.-J., 1983; , , 1991]. Материал предварительно высушивали в термостате до постоянной массы при 85°С и тщательно измельченные навески (100,0 – 150,0 мг) переводили в раствор с помощью мокрого озоления в смеси концентрированных кислот (HNO3 : HClO4, 2:1 об/об). Процесс минерализации осуществляли в стеклянных колбах при 180°С в течение 10 ч и прекращали после обесцвечивания образцов. Высушенный остаток перерастворяли в 0,1 н. HCl и использовали для анализа металлов. В качестве контроля использовали соответствующие объемы смесей кислот, которые подвергали аналогичной обработке. Содержание металлов определяли спектрофотометрически. Расчеты проводили относительно стандартных растворов соответствующих металлов, прошедших государственную калибрацию.

Для определения общего холестерина в сыворотке крови к 12 мл смеси спирт-ацетон добавляли 0,3 мл сыворотки, смешивали, тщательно встряхивали и добавляли 6 мл эфира. Раствор фильтровали, фильтрат выпаривали, осадок после охлаждения растворяли в 0,5 мл хлороформа и добавляли 1,9 мл ледяной уксусной кислоты. К 0,4 мл полученного раствора прибавляли 2,4 ледяной уксусной кислоты, 0,2 мл 1% раствора хлорного железа и медленно добавляли 2,0 мл концентрированной серной кислоты. Через 1 ч проводили спектрофотометрию при длине волны 580 нм [ и др., 1990].

Содержание общих липидов в сыворотке крови и в печени оценивали, добавляя к 0,2 мл сыворотки или 0,2 мл центрифугата печени порциями, периодически встряхивая, 3,8 мл смеси Блюра (3 части 96° этилового спирта и 1 часть сернокислого эфира). Затем содержимое пробирки встряхивали 2-3 мин и погружали на 20 с в кипящую баню. После охлаждения первоначальный объем восстанавливали смесью Блюра и профильтровывали смесь через бумажный фильтр. К 2,0 мл фильтрата прибавляли 10,0 мл 1% раствора серной кислоты. Через 1 ч измеряли оптическую плотность раствора при длине волны 434 нм [ и др., 1990].

Определение активности аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови производили с помощью наборов реактивов «Биолахема-тест». 0,25 мл субстрата аланинаминотрансферазы или аспартатаминотрансферазы инкубировали 3 мин при 37°С, добавляли 0,05 мл сыворотки крови и инкубировали 60 мин при 37°С. К смеси добавляли 0,25 мл раствора 2,4-динитрофенилгидразина. Раствор перемешивали, оставляли на 20 мин, добавляли 2,5 мл раствора NaOH, перемешивали и спустя 10 мин измеряли оптическую плотность раствора при длине волны 520 нм.

Количество b-липопротеидов устанавливали, измеряя оптическую плотность раствора, полученного при добавлении к 0,2 мл сыворотки крови 2 мл 0,27% раствора CaCl2 и 0,04 1% раствора гепарина [, 1989].

Гликоген в печени лабораторных животных измеряли с антроновым реактивом по Ван Ханделу [Van Handel E., 1967], используя глюкозу в качестве стандарта.

Оценку состояния антиоксидантной системы и продуктов перекисного окисления в печени экспериментальных животных проводили в лаборатории фармакологии Института биологии моря ДВО РАН. Печень гомогенизировали в 50 мМ трис-хлоридном буфере (рН=7,8) в стеклянном гомогенизаторе при 0°С. В супернатанте определяли продукты перекисного окисления. Содержание первичных продуктов перекисного окисления – диеновых конъюгатов ненасыщенных жирных кислот оценивали по характерному спектру поглощения раствора липидов в смеси изопропан – гексан. К 2 мл гомогената приливали 4 мл смеси изопропанол-гексан (1:1), встряхивали 10-15 мин на шейкере и прибавляли 1 мл раствора HCl (рН=2,0) и 2 мл гексана. Смесь интенсивно встряхивали. Через 20-30 мин отбирали гексановый слой, в котором измеряли оптическую плотность при длине волны 232 нм [, , 1972].

Для определения малонового диальдегида к 1,0 мл гомогената добавляли 1,0 мл 30% раствора трихлоруксусной кислоты и 1,0 мл 0,75% раствора тиобарбитуровой кислоты. Полученную смесь перемешивали и ставили на водяную баню на 15 мин, а затем центрифугировали. Оптическую плотность надосадочной жидкости, содержащей водорастворимые продукты перекисного окисления липидов, определяли при длине волны 532 нм, молярный коэффициент экстинции e=1,65´10­­ см М [Yagy K., 1984].

Для измерения восстановленного глутатиона в печени кусочки органа гомогенизировали, к 1 мл супернатанта приливали 120 мкл 50% раствора трихлоруксусной кислоты, пробу ставили на 30 мин на холод и центрифугировали. К 0,2 мл супернатанта приливали 1,8 мл 0,2 М трис-HCl (рН=8,5), 20 мкл раствора Эллмана и определяли оптическую плотность раствора при длине волны 412 нм [Anderson M. E., 1985].

Оценку интегрального показателя антиоксидантной активности крови проводили методом с применением желточных липопротеидов [ и др., 1988].

Математическая обработка результатов

Расчет коэффициентов математических моделей сорбции Лэнгмюра, Фрейндлиха и Брюне-Эмметта-Таллера проводили с использованием программного обеспечения Microsoft Office for Windows, Excel, 2007.

Для статистического анализа и обработки результатов исследования рассчитывали средние арифметические величины и ошибки средних арифметических. Оценку достоверности различия результатов экспериментальных наблюдений проводили в сравнении с контролем с применением t-критерия Стьюдента для малых величин (n < 30). Для оценки результатов исследований с несколькими выборками использовали метод однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующими проведением post hoc теста Tkuey’s. Уровень значимости считали достоверным при p < 0,05. Статистическая обработка полученных в ходе исследований результатов была проведена с использованием программного обеспечения SPSS for Windows, версия 11.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе собственных исследований была проведена комплексная оценка фармакологических эффектов природных и химически модифицированных некрахмальных полисахаридов и возможных механизмов реализации этих эффектов. Было обнаружено, что в большинстве случаев фармакологическая активность полисахаридных соединений обусловлена их способностью связывать и удерживать неорганические и органические соединения (сорбционная активность). В связи с этим все эксперименты были выполнены по сходной методике. В первую очередь определяли потенциальные вещества-мишени, с которыми потенциально могут взаимодействовать полисахаридные молекулы. Затем в условиях in vitro проводили комплексную оценку связывающей активности некрахмальных полисахаридов в отношении веществ-мишеней с определением параметров динамики процессов, условий формирования комплексов и вычисления констант связывающей активности. После этого на моделях патологических процессов в условиях in vivo оценивали фармакологическая эффективность некрахмальных полисахаридов.

Металлсвязывающая активность некрахмальных полисахаридов

Связывающую активность некрахмальных полисахаридов изучали в отношении ионов двухвалентных металлов, таких как медь, кадмий, свинец, цинк, ртуть и стронций, и сравнивали с параметрами сорбции лекарственных препаратов энтеросорбентов (активированный уголь, полифепан, микрокристаллическая целлюлоза).

Изучение скорости связывающих процессов показало, что связывание ионов металлов полисахаридами, растворимыми в воде, происходит достоверно быстрее, чем нерастворимыми. Так, через 1 мин инкубации растворимые полисахариды связывали от 50% до 77,1% максимального количества поглощенных ионов металла, через 5 мин – от 78,7% до 95%, через 20 мин – от 87,5% до 98%, а через 45 мин все исследуемые препараты связывали практически 100% от максимально возможного количества поглощенных ионов металла (рис. 1). Скорость связывания металлов нерастворимыми полисахаридами была ниже. Через 5 мин связывалось от 43,9% до 72,2% максимально возможного количества поглощенных ионов металла. Максимальное связывание достигалось за 120 мин инкубации (рис. 2). Анализ результатов показал, что насыщение полисахаридов, характеризующихся небольшой абсолютной сорбционной емкостью (хитозан, каррагинан), происходит быстрее, чем у соединений с выраженной сорбционной емкостью (деэтерифицированный пектин, производные альгиновой кислоты). Также скорость связывания замедляется у соединений, обладающих высокой гелеобразующей способностью (альгинат натрия). Наименьшая скорость связывающих процессов была отмечена у активированного угля и полифепана. Так как скорости связывания различных металлов изучаемыми соединениями достоверно не различались, то на рисунках 1 и 2 в качестве иллюстрации динамики взаимодействия между молекулами некрахмальных полисахаридов и ионами двухвалентных металлов приведены данные о скорости связывания ионов меди.

Формирование связей между молекулами некрахмальных полисахаридов и ионами металлов в значительной мере зависит от значений рН среды, в которой протекает реакция связывания. Согласно литературным данным, в зависимости от рН изменяется поверхностный заряд сорбента, степень ионизации, а также активность лигандных центров [Shmuhl R. et al., 2001], в которых происходит связывание ионов металла.

Большинство исследованных некрахмальных полисахаридов проявляет сорбционную активность в пределах рН от 4,0 до 8,0 (рис. 3), при этом сорбционная емкость достоверно уменьшалась при выраженном сдвиге рН в щелочную сторону.

Рисунок 1. Кинетика связывания меди растворимыми в воде полисахаридами.

Рисунок 2. Кинетика связывания меди нерастворимыми в воде сорбентами.

по оси абсцисс – время взаимодействия, по оси ординат – количество связанного металла в % от максимальной сорбционной емкости каждого сорбента.

Изменения показателей сорбционной емкости хитозана и каррагинана при различных значениях рН отличались от таковых остальных полисахаридов. Так, при кислых значениях рН (до 5,0) связывающая способность этих двух полисахаридов близка к нулю. При значениях рН выше 5,0 она резко возрастает и достигает своего максимума при рН 7,5-8,0, после чего резко уменьшается при рН 10,0. Подобное изменение рН, по-видимому, обусловлено тем, что константа диссоциации этих соединений равна 5,0 (рК=5,0). Связывающая активность активированного угля и полифепана мало зависит от значений рН среды.

В ходе исследования были использованы буферные растворы, не вступающие в реакцию с лигандными центрами некрахмальных полисахаридов. Тем не менее, при оценке результатов следует принять во внимание то факт, что буферные системы могли оказывать влияние на процесс связывания, оценить степень которого не представляется возможным.

Изучение условий течения сорбционных реакций показало, что влияние кислотности среды на связывающую активность некрахмальных полисахаридов в отношении различных двухвалентных металлов достоверно не различается. Поэтому в качестве иллюстрации на рисунке 3 приведены графики сорбционной емкости изучаемых соединений при взаимодействии с ионами меди.

На рисунке 4 приведены изотермы сорбции связывания ионов меди некрахмальными полисахаридами и лекарственными препаратами энтеросорбентами. Анализ изотерм сорбции показал, что при различных концентрациях меди в растворе сорбционной системы эффективность связывания металла указанными препаратами различается. В частности, в области концентраций меди менее 200 мг/л наибольшей сорбционной емкостью характеризовался альгинат натрия, а при концентрации меди в растворе больше 200 мг/л сорбционная емкость фукодиана и хитозана превосходила таковую альгината натрия.

Рисунок 3. Зависимость медьсвязывающей способности некрахмальных полисахаридов и препаратов сравнения от значении рН среды.

Для оценки сорбционной активности использовали три математические модели: Лэнгмюра, Фрейндлиха и Брюне-Эмметт-Таллера. Для оценки релевантности использования моделей был рассчитан коэффициент аппроксимации (R2), в соответствии с которым для описания данных процессов наиболее подходящими являются модели Лэнгмюра и Фрейндлиха. Математическая модель БЭТ, описывающая многослойное связывание сорбатов однородными активными центрами, не подходит для описания связывания меди полисахаридными препаратами и энтеросорбентами (R2<0,95) (табл. 1). Для визуализации достоверности использования моделей Лэнгмюра и Фрейндлиха на рисунках 5 и 6 приведены графики линеаризации полученных данных с указанием уравнений и значений R2. Для оценки медьсвязывающей активности изучаемых соединений оценивали коэффициент максимальной сорбционной емкости (qmax), отражающий количество связывающих центров в молекуле сорбента, коэффициент аффинитета (b), рассчитанные при помощи уравнения Лэнгмюра, и коэффициенты Фрейндлиха, указывающие на прочность связывания и интенсивность реакций.

Рисунок 4. Изотермы сорбции меди некрахмальными полисахаридами и препаратами сравнения.

Рисунок 5. Линеаризация изотерм сорбции меди некрахмальными полисахаридами при помощи модели Лэнгмюра.

В таблицах 1-6 приведены результаты расчета констант Лэнгмюра и Фрейндлиха, характеризующие взаимодействие изучаемых некрахмальных полисахаридов с двухвалентными металлами.

Анализ связывающей активности некрахмальных полисахаридов в отношении меди показал, что процессы сорбции протекают в соответствии с моделью Лэнгмюра. Наибольший коэффициент qmax в отношении ионов меди характерен для фукоидана, однако, коэффициенты аффинитета (b) и прочности образовавшихся связей (KF), а также показатель интенсивности сорбционных процессов (n) у фукоидана достоверно ниже аналогичных показателей полисахаридов. Вследствие этого фукоидан, не смотря на большое количество связывающих центров, проявляет слабую медьсвязывающую активность.

Рисунок 6. Линеаризация изотерм сорбции меди некрахмальными полисахаридами при помощи модели Фрейндлиха.

Сходные параметры сорбционной активности были обнаружены у хитозана. Альгинаты натрия и кальция обладают примерно одинаковым количеством связывающих центров в молекуле, что подтверждается близкими значениями qmax, но при этом альгинат натрия обладает более выраженным аффинитетом к ионам меди (b) и быстрее образует связи достаточной прочности (коэффициенты n и KF). Наличие ионов кальция в молекуле альгината приводит к явлению конкурирования ионов металлов за активные центры и резкому уменьшению степени аффинитета и снижению прочности образующихся связей.

Оценка сорбционных свойств пектинов показала, что наибольшей медьсвязывающей активностью обладает деэтерифицированный пектин. Природный низкоэтерифицированный пектин из морской травы Z. marina, хотя и характеризуется большим количеством активных центров, способен связать меньшее количество ионов меди вследствие снижения аффинитета и прочности связей.

Таблица 1. Коэффициенты связывания меди некрахмальными полисахаридами

Сорбент	Модель Лэнгмюра	Модель Фрейндлиха
b	q max, мг/г	R2	KF	n	R2
Фукоидан	0,013	222,2	0,9950	2,610	1,87	0,9656
Хитозан	0,014	192,3	0,9932	2,745	2,04	0,9828
Альгинат Na	0,171	144,9	0,9991	6,378	7,76	0,9009
Альгинат Са	0,044	147,0	0,9969	4,352	3,63	0,9827
Зостерин	0,091	138,9	0,9986	5,282	5,13	0,9497
Пектин СЭ-1%	0,141	128,2	0,9991	5,836	7,08	0,9248
Пектин СЭ-60%	0,031	94,3	0,9961	2,947	2,81	0,8921
Пектат Са	0,042	106,4	0,9978	3,792	3,66	0,9746
Каррагинан	0,003	99,0	0,9981	0,842	1,33	0,9893
Активированный уголь	0,015	78,7	0,9976	2,039	2,29	0,8187
Полифепан	0,005	23,1	0,9992	0,631	1,53	0,9697

Таблица 2. Коэффициенты связывания свинца некрахмальными полисахаридами

Сорбент	Модель Лэнгмюра	Модель Фрейндлиха
b	q max, мг/г	R2	KF	n	R2
Фукоидан	0,042	500,0	0,9952	8,321	4,90	0,9460
Хитозан	0,001	133,3	0,9267	0,288	1,07	0,9971
Альгинат Na	0,423	454,5	0,9999	12,277	17,6	0,7669
Альгинат Са	0,190	434,8	0,9995	10,886	10,3	0,7568
Зостерин	0,213	384,6	0,9997	10,544	11,8	0,7953
Пектин СЭ-1%	0,084	555,6	0,9977	9,895	5,99	0,9001
Пектин СЭ-60%	0,010	357,1	0,9976	3,800	2,35	0,9631
Пектат Са	0,023	416,7	0,9945	5,921	3,35	0,9721
Каррагинан	0,009	53,8	0,9998	1,786	2,53	0,9141
Активированный уголь	0,003	270,3	0,9867	1,781	1,6	0,9827
Полифепан	0,001	312,5	0,9959	0,830	1,23	0,9944

Таблица 3. Коэффициенты связывания кадмия некрахмальными полисахаридами

Сорбент	Модель Лэнгмюра	Модель Фрейндлиха
b	q max, мг/г	R2	KF	n	R2
Фукоидан	-	-	-	-	-	-
Хитозан	0,008	175,4	0,9997	2,520	2,21	0,9451
Альгинат Na	0,511	222,2	0,9999	9,560	27,85	0,7775
Альгинат Са	0,023	48,8	1,0000	2,722	4,14	0,8711
Зостерин	0,043	105,3	0,9999	4,537	5,45	0,8555
Пектин СЭ-1%	0,131	185,2	0,9998	7,524	10,77	0,8748
Пектат Са	0,009	59,5	0,9997	1,831	2,49	0,9006
Каррагинан	0,0002	54,3	0,7869	0,152	1,05	0,9981
Пектин СЭ-60%	0,002	64,9	0,9971	0,597	1,37	0,9878
Активированный уголь	0,004	14,6	0,9984	0,555	1,69	0,9600
Полифепан	0,007	8,6	0,9999	0,688	2,27	0,9342

Сорбционная активность высокоэтерифицированного пектина значительно меньше вследствие того, что активные центры свободных карбоксильных групп в его молекуле этерифицированы метильными радикалами, наличие которых уменьшает общее количество активных центров, а также снижает их связывающую способность. Поскольку для формирования полноценного связывающего центра в молекуле пектина необходимо близкое расположение четырех неэтерифицированных карбоксильных групп, в присутствии метильных радикалов возможно формирование большого количества центров, состоящих из трех или двух карбоксильных остатков, что и проявляется снижением показателя аффинитета и прочности связей. Пектат кальция, сходный по своим параметрам с деэтерифицированным пектином, обладает меньшей медьсвязывающей активностью, что объясняется конкурентным взаимодействием меди с кальцием. Наиболее пологая изотерма сорбции меди характерна для каррагинана. При относительно высокой qmax и низких параметрах аффинитета и прочности связей этого полисахарида, его связывающая способность остается низкой. Активированный уголь и полифепан характеризуются низкой металлсвязывающей способностью.