Изучение адсорбционной активности разработанных экспериментальных образцов в отношении метиленового синего

Массовая заболеваемость дистального отдела конечностей крупного рогатого скота наносит значительный экономический ущерб скотоводству РФ [3, 10].

Широкому распространению этих заболеваний способствует отсутствие эффективной профилактики и своевременной помощи животным в начале заболевания, что приводит к развитию хирургических и заразных (некробактериоз, болезнь Мортелларо и др.) инфекций пальцев и копытец, требующих продолжительного и дорогостоящего лечения [1, 4, 8].

Одним из эффективных методов борьбы с болезнями пальцев и копытец является применение групповой неспецифической профилактики с использованием ножных ванн [9, 11]. Однако, в большинстве регионов нашей страны с холодной и продолжительной зимой и межсезоньем, когда отмечается подъем заболеваемости, проведение влажных ножных ванн в коровниках становится проблематичным и недостаточно эффективным, так как при низких температурах дезинфицирующие растворы теряют активность, необходимо приобретать дорогостоящие ванны, которые в типовых коровниках трудно устанавливать, необходимы ограждающие конструкции, так как животные боятся влажных ванн, перепрыгивают через них, скользят и дополнительно травмируются.

Кроме того, растворы для ванн необходимо постоянно менять после 200 животных, из-за загрязнения мочой и фекалиями и потери активности препаратов, что повышает трудозатраты и удорожает их применение. При постоянном проведении таких ванн повышается влажность и нарушается микроклимат в помещениях.

Сухие ножные ванны в отличие от влажных будут иметь широкий температурный диапазон, легко дозироваться добавлением порошка по мере его расхода, использоваться без приобретения и установки специальных ванн, вместе с подстилочным материалом, что во многом обусловлено их адсорбционной активностью.

В связи с этим, разработка и внедрение в ветеринарную практику сухих ножных ванн, как дополнительного средства профилактики и терапии болезней дистального отдела конечностей крупного рогатого скота, устраняющих недостатки влажных ванн, является весьма актуальной задачей.

Цель исследования заключалась в определении адсорбционной активности разработанных экспериментальных образцов комплексного средства для групповой профилактики и лечения инфекционных болезней дистального отдела конечностей крупного рогатого скота в отношении метиленового синего.

Материал и методы исследований. При подборе компонентов для создания экспериментальных образцов средства в форме порошка для групповой профилактики и лечения инфекционных болезней дистального отдела конечностей крупного рогатого скота методом сухих ножных ванн учитывали наличие адсорбционных, бактерицидных и фунгицидных свойств.

При разработке экспериментальных образцов, в качестве компонентов рассматривали: адсорбенты (бентонит Биклянский, цеолит Майнский, кизельгур), бензолсульфохлорамид натрия, гидроксид натрия, гипохлорит кальция, оксид и сульфат цинка, медный купорос и дополнительные компоненты, взятые в различных соотношениях.

В качестве лекарственной формы для сухих ножных ванн готовили удобные для наружного применения, легко дозируемые сложные порошки. Все смешиваемые сухие вещества предварительно измельчали до одинаковой степени мелкости с помощью лабораторной зерновой мельницы типа СИ ЛЗМ-1, затем объединяли и механически перемешивали.

Проведено изучение адсорбционной способности трех экспериментальных образцов под шифрами «СВ», «СВ1» и «СВ2». В качестве препарата сравнения выбрано сухое дезинфицирующее средство Любисан Эко (Экодисан), которое в соответствии с инструкцией изготовителя можно применять для профилактики заболеваний копытец.

Адсорбционную активность экспериментальных образцов изучали в соответствии с ГОСТ 4453-74 [2].

Для оценки адсорбционной способности использовали метиленовый синий, являющийся основным тиазиновым красителем и металлохромным индикатором. Он используется в качестве тест-вещества для изучения адсорбции положительно заряженных низкомолекулярных соединений. Адсорбционная емкость по метиленовому синему позволяет судить о содержании в сорбенте микропор с размерами эффективных диаметров 1,5-1,7 нм. Величина адсорбции красителя на твердой поверхности зависит как от величины этой поверхности, так и от ее химического состава, природы и содержания поверхностных функциональных групп [57].

При проведении анализа измерение массы проводили на весах неавтоматического действия Aczet CY – 124 С (точность до 0,0001 г). Для измерения оптической плотности использовали фотоэлектроколориметр типа КФК-2 МП и кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм. Для приготовления растворов использовали дистиллированную воду. В качестве индикатора применяли метиленовый синий фармакопейный с массовой долей основного вещества не менее 80 %; раствор массовой концентрации 1500 мг/дм3.

Для построения градуировочного графика 0,15 г индикатора метилового синего взвешивали и помещали в мерную колбу вместимостью 1000 см3, далее растворяли в 200 см3 горячей дистиллированной воды, затем раствор охлаждали, доводили дистиллированной водой до метки (получали рабочий раствор массовой концентрации 150 мг/дм3). Рабочий раствор хранили в герметично закрывающейся посуде из темного стекла не более двух недель. Для построения градуировочного графика готовили растворы сравнения. В 10 мерных колб, вместимостью 50 см3 каждая, вводили 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см3 раствора индикатора, после чего объемы доводили водой до метки. Полученные растворы содержали в 1 дм3 соответственно 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 210; 240 мг/дм3 индикатора. Оптическую плотность приготовленных растворов замеряли на фотоэлектрокалориметре КФК-2 МП при синем светофильтре с длиной волны 400 нм. В качестве контрольного раствора использовали дистиллированную воду.

По полученным данным строили градуировочный график зависимости оптической плотности от массовой концентрации раствора сравнения.

Взвешивали по 0,1 г экспериментальных образцов. Навеску каждого образца помещали в отдельные конические колбы вместимостью 50 см3, прибавляли 25 см3 раствора индикатора, закрывали пробкой и взбалтывали в течение 20 мин. После взбалтывания суспензии переносили в пробирки для центрифугирования и центрифугировали в течение 15 мин, затем осторожно отбирали пипеткой по 5 см3 осветленного раствора и определяли его оптическую плотность.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, определили остаточную массовую концентрацию индикатора в осветленном растворе.

Адсорбционную активность (А) по индикатору в мг на 1 г продукта вычисляли по формуле:

^ _ ((C1-C2 * K) * 0,025) т

где С1 – массовая концентрация исходного раствора индикатора, (мг/дм³);

С2 – массовая концентрация раствора после контактирования с носителем, (мг/дм³);

К – коэффициент разбавления раствора, взятого для анализа, после контактирования (в нашем случае К =1);

m – масса навески активного вещества, (г);

0,025 – объем раствора индикатора, взятого для осветления, (дм3).

За результат анализа принимали среднее арифметическое значение двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 мг на 1 г исследуемой смеси.

Статистическую обработку полученных результатов выполняли с помощью пакета MS Excel с использованием методов описательной статистики. Вычисляли арифметическую среднюю (М) и ошибку среднего значения (m).

Результат исследований. Для изучения адсорбционной способности и построения градуировочного графика были получены следующие значения оптической плотности калибровочных растворов сравнения (Таблица 1).

Таблица 1 – Значения оптической плотности градуировочной прямой

№, п/п	Объем основного раствора, мл в 50 мл	Содержание красителя, мг в 1000 мл воды	Оптическая плотность, Белл
1	0,5	15	0,041±0,003
2	1	30	0,093±0,007
3	1,5	45	0,139± 0,080
4	2	60	0,185±0,015
5	3	90	0,279±0,025
6	4	120	0,367±0,029
7	5	150	0,468±0,038
8	6	180	0,570±0,047
9	7	210	0,650±0,052
10	8	240	0,752±0,057

По полученным данным построили градуировочный график зависимости оптической плотности от массовой концентрации растворов сравнения (Рисунок 1).

Результаты определения адсорбционной активности в отношении метиленового синего представлены в таблице 2.

Результаты исследований свидетельствуют, что наибольшую адсорбционную активность в отношении метиленового синего имеет образец под шифром «СВ», в состав которого в качестве наполнителя входит бентонит Биклянского месторождения. Менее выраженной адсорбционной активностью обладает «СВ1», «СВ2» и Любисан Эко, имеющие в своем составе цеолит, кизельгур и смесь минеральных адсорбентов (каолин, цеолит, бентонит) соответственно.

Рисунок 1 – Градуировочный график зависимости оптической плотности от массовой концентрации растворов сравнения

Таблица 2 – Адсорбционная активность образцов в отношении метиленового синего

Шифр образца	Оптическая плотность, Белл	Массовая концентрация раствора после контактирования с активным веществом, мг/дм3	Адсорбционная активность, мг на 1 г продукта
«СВ»	3,014±0,15	984,00±38,37	129,00±6,54
«СВ1»	3,076±0,12	1005,00±40,52	123,80±4,99
«СВ2»	3,025±0,12	990,00±38,29	127,50±4,93
Любисан Эко	3,362±0,11	1092,00±35,72	102,00±3,33

Заключение. По результатам изучения адсорбционной способности в отношении метиленового синего отобран наиболее эффективный образец под шифром «СВ», который по показателю адсорбции превосходит коммерческий препарат сравнения на 20,93 % и имеет более развитую пористую структуру, обусловливающую более высокие значения сорбционной емкости по данному маркеру.

Предлагаемая композиция при использовании для сухих ножных ванн и в местах прогона животных расширит ассортимент средств групповой неспецифической профилактики и лечения начальных (мацерации, микротравмы, свежие раны и т.д.) и средних стадий развития инфекционных болезней дистального отдела конечностей КРС после дальнейших всесторонних исследований.

ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ

Резюме

Цель исследования заключалась в определении адсорбционной активности разработанных экспериментальных образцов комплексного средства для групповой профилактики и лечения инфекционных болезней дистального отдела конечностей крупного рогатого скота. По результатам изучения адсорбционной способности в отношении метиленового синего отобран наиболее эффективный образец под шифром «СВ», который по показателю адсорбции превосходит коммерческий препарат сравнения на 20,93 % и имеет более развитую пористую структуру, обусловливающую более высокие значения сорбционной емкости по данному маркеру. Разработка новых результативных средств и методов лечения при заболеваниях дистального отдела конечностей имеет большое практическое значение, способствуя увеличению срока хозяйственного использования животных, снижению развития антибиотикорезистентности патогенных микроорганизмов и повышению рентабельности отрасли.