Influence of Environmental Conditions on Carbon Black Oxidation by Reactive Oxygen Intermediates

AbstractThe paper examined the influence of hydrogen peroxide and ozone and singlet oxygen co-agents on the functional groups of the carbon black surface. The influence of the ambient temperature and the concentration of the reactants on protogenic functional groups (carboxylic and phenolic) generating has been studied. To assess the functional composition methods of titration with alkali of different strengh, differential potentiometer, pyrolysis gas chromatography have been used. It was found that the carbon oxidation depends on the sample structure. It is shown that carbon oxidation with hydrogen peroxide depends on the co-agent nature. With singlet oxygen used as a co-agent, carboxyl groups with the lowest pKa of about 2are generated on the carbon surface. When using ozone pKa of the group is higher than 2

Perspective Directions of Synthesis of Materials with Biospecific Actions Based on Nanodispersed Carbon

AbstractThe results of long-term researches and development of modified materials for medical and veterinary application based on nanodispersed carbon are given. Complex of methods of chemical functionalization of carbon sorbents surface with biospecific properties is described. The main results of modified carbon sorbent researches by physiochemical and biomedical methods are represented

Optimizing the Conditions of Mechanochemical Synthesis of LiAl Layered Hydroxides

AbstractLiAl layered double hydroxides (LDH) are the promising compounds for application in base catalysis and as precursors of the supports for platinum catalysts. In the work, such systems were synthesized by mechanochemical method. The effect of composition of the initial mixture (Al(OH)3, Al(NO3)3, LiOH, LiNO3), material of milling bodies (steel or ceramic), and activation conditions (centripetal acceleration and activation time) on the properties of LiAl-LDH were studied. It was found that each of the synthesized systems is a polyphase one and contains not only the LDH phase but also the side phase of aluminum trihydroxide. In addition, the samples obtained with the use of steel milling bodies have a substantial amount of iron. The use of ceramic milling bodies makes it possible to obtain the LiAl-LDH phase under relatively mild conditions (acceleration of 300 m/s2 and activation time of 15min)

The Effect of Mechanical Activation on the Physico-Chemical Properties of Carbon Black and Rubber Mixtures Filled with It

Исследовано влияние механической активации на пористость, структурность по абсорбции дибутилфталата (ДБФ), размеры агломератов и функциональный покров поверхности технического углерода (ТУ) марки N375. Установлено, что в процессе механической активации возрастает количество кислородсодержащих групп на поверхности ТУ от 0,12 до 0,34 мэкв/г и снижается размер агрегатов от 300 до 3-5 мкм. Одновременно снижается величина абсорбции ДБФ. Резина, получаемая на основе смеси каучука марки СКМС-30 АРК и механоактивированного ТУ, отличается повышенными значениями относительного удлинения при растяжении и более низким модулем упругостиThe influence of mechanical activation on porosity, structure (by absorption of dibutyl phthalate (DBP), the size of the agglomerates and the functional surface of the carbon black (CB) N375 was investigated. It was established that in the process of mechanical activation, the number of oxygencontaining groups on the surface CB increases to 0.34 meq/g and the size of the aggregates decreases from 300 to 3-5 microns. At the same time, the amount of absorption of DBP decreases. The rubber obtained on the basis of a mixture of SKMS-30 ARK rubber and mechanically activated CB is characterized by increased values of relative elongation under tension and a lower modulus of elasticit

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНОГО ФОРМОВАННОГО СОРБЕНТА ВНИИТУ-1 В АКУШЕРСКОЙ ПРАКТИКЕ

Objective: to develop a technology for obtaining the molded sorbent VNIITU1, to study its physicochemical and biomedical properties, and to evaluate its efficacy in preventing and treating pyoinflammatory complications in obstetrics.Materials and methods. The molded sorbent VNIITU-1 was designed from the carbon porous material based on nanodispersed carbon by mixing with a vehicle, extruding the mixture, drying the extrudate in an inert atmosphere, thermally treating and activating by steam, followed by washing with distilled water and drying (TU 9398043710698342013). The molded sorbent VNIITU-1 is apyrogenic and nontoxic (Toxicity Study Conclusion No. 1998.013.P dated 14.08.2013; Engineering Testing Assessment No. 12.404 ORTI/2013 dated 26.08.2013), it is destined for single administration, sterile, placed in a removable thread capron mesh container, and used to treat and prevent pyoseptic complications in puerperas at risk for infection, such as acute nonspecific postpartum endometritis. A total of 52 puerperas were examined and treated. They had been divided into 2 groups: a study group (n=37) and a comparison group (n=15). In the study group, the hemosorbent VNIITU1 as a porous carbon applicator was postpartum inserted into the uterine cavity, by concurrently performing traditional antibiotic therapy to prevent infectious complications. The comparison group received only traditional antibiotic therapy. The uterine cavity aspirate was examined for IL1β and IL6 levels, its microbial profile, and microbial growth patterns in culture media. The data were processed using a package of applied STATISTICA6.1 programs and standard mathematical tables in Microsoft Excel. Descriptive and variation statistical methods were applied. The data were presented as Me [low quartilehigh quartile (LQHQ)]; two pre and posttreatment dependent variables were compared using the Wilcoxon and Mann-Whitney tests.Results. The molded carbon sorbent VNIITU1 was found to have pronounced antibacterial activity against S.aureus, P.aeroginosa, K.pneumonia, E.coli and S.agalactiae. Examination of lavages from the surface of the sorbent after its removal from the uterine cavity, by using a transmission electron microscope, revealed castoff epithelial cells, leukocytes, macrophages, and microorganisms, which determines the capacity of the sorbent to eliminate not only soluble toxins, but also microorganisms and disintegrating cell elements. Conclusion. The proposed procedure to  postpartum endometritis in puer peras at risk for infection via insertion of the porous carbon applicator VNIITU1 into the uterine cavity is more effective than the traditional approach and it can improve treatment results, by completely eliminating pathogens from the uterus and by reducing the level of local proinflammatory cytokines.Цель — разработать технологию получения формованного сорбента ВНИИТУ-1, исследовать его физикохимические и медико-биологические свойства и оценить эффективности использования для профилактики и лечения гнойно-воспалительных осложнений в акушерстве.Материалы и методы. Создан формованный сорбент ВНИИТУ-1 из углеродного пористого материала, полученного на основе нанодисперсного углерода путем смешения со связующим веществом, экструзией смеси, сушкой экструдата в инертной среде, термообработкой и активацией водяным паром, с последующей отмывкой в дистиллированной воде и сушкой (ТУ 9398043710698342013). Формованный сорбент ВНИИТУ-1 апирогенен, не токсичен (заключение по результатам токсикологических испытаний № 1998.013.Р от 14.08.2013 г., заключение об оценки результатов технических испытаний № 12.404 ОРТИ/2013 от 26.08.2013 г.), предназначен для однократного применения, стерилен, помещен в капроновый сетчатом контейнере с нитью для последующего удаления и используется для лечения и профилактики гнойно-септических осложнений у родильниц инфекционного риска — острого неспецифического послеродового эндометрита. Обследовано и пролечено 52 родильницы высокого инфекционного риска, которые были разделены на 2 группы: основная (n=37) и группа сравнения (n=15). Родильницам основной группы в полость матки в послеродовом периоде для профилактики инфекционных осложнений вводился гемосорбент ВНИИТУ-1 в виде пористого углеродного аппликатора одновременно с проведением традиционной антибиотикотерапии. Родильницы группы сравнения получали только традиционную антибактериальную профилактику. В аспирате из полости матки определяли содержание IL1β и IL6, его микробный профиль и характер роста микроорганизмов на питательных средах. Обработка данных осуществлялась с помощью пакета прикладных программ «STATISTIKA-6.1» и стандартных математических таблиц «Microsoft Excel». Использованы методы описательной и вариационной статистики. Данные представлены как Me (LQ; HQ), сравнение двух зависимых переменных (до и после лечения) проводили с помощью критериев Вилкоксона и Манна-Уитни.Результаты. Установлено, что формованный углеродный сорбент ВНИИТУ-1 обладает выраженными антибактериальными свойствами по отношению к S.aureus, P.aeroginosa, K.pneumonia, E.coli, S.agalactiae. Исследование смывов с поверхности сорбента после его извлечения из полости матки с помощью просвечивающего электронного микроскопа выявило клетки слущенного эпителия, лейкоциты, макрофаги и микроорганизмы, что обусловливает способность сорбента элиминировать не только растворимые токсины, но и микроорганизмы, а также разрушающиеся клеточные элементы.Заключение. Предложенный способ профилактики послеродового эндометрита у родильниц с инфекционным риском с помощью внутриматочного введения пористого углеродного аппликатора ВНИИТУ-1 является более эффективным по сравнению с традиционным подходом и позволяет улучшить результаты лечения за счет полной элиминации патогенных возбудителей из полоcти матки и снижения уровня местных провоспалительных цитокинов

Сорбция цитокинов и иммуноглобулинов in vitro новым углеродным гемосорбентом (cтендовое испытание)

Objective: to study the specific features of sorption of some protein molecules (cytokines, immunoglobulins) in vitro, by using the carbon hemosorbent designed at the Institute of Hydrocarbon Process Problems, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences.Materials and methods. 42 plasma samples from 14 patients with peritonitis were examined before and after hemosorption. Plasma was perfused through the hemosorbent with a plasma:hemosorbent ratio of 10:1 and a 5-cm3-column volume on an УНИРОЛ-1 at a rate of 15 ml/min.Results. The designed hemosorbent was found to absorb proinflammatory cytokines, such as tumor necrosis fac-tor-a and interleukin-1/J more than the hemosorbent VNIITU-1, and to significantly unchange the content of immunoglobulins M, G, and A. The absorptive capacity of the new hemosorbent was 48% greater than that of VNIITU-1.Conclusion. The findings may serve as a guide for further more in-depth studies of the specific features of sorption of plasma protein molecules from critically ill patients, by employingjust this carbon sorbent. Цель исследования . Изучить особенности сорбции некоторых белковых молекул (цитокинов, иммуноглобулинов) in vitro углеродным гемосорбентом, разработанным в Институте проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН.Материалы и методы. Исследовано 42 пробы плазмы крови от 14 больных перитонитом до и после гемо-сорбции. Перфузию плазмы крови через гемосорбент осуществляли с помощью аппарата УНИРОЛ-1 при скорости 15 мл/мин, соотношении «плазма:гемосорбент» — 10:1 и объеме колонки в 5 см3.Результаты. Установлено, что разработанный гемосорбент поглощает больше таких провоспалительных цитокинов, как фактор некроза опухоли-альфа и ин-терлейкин 1-в, по сравнению с гемосорбентом ВНИИТУ-1, и достоверно не изменяет содержание иммуноглобулинов М, G, А. Сорбционная способность нового гемосорбента на 48% превышает таковую у ВНИИТУ-1.Заключение. Полученные результаты служат основанием для дальнейших углубленных исследований по изучению особенностей сорбции некоторых белковых молекул плазмы крови больных, находящихся в критическом состоянии, именно на этом углеродном сорбенте.