Глина: необхідний природний матеріал
Глини належать до найпоширеніших на Землі мінералів, і з давніх-давен їх широко застосовують у багатьох сферах діяльності людини, в тому числі й медицині. Тим не менш вчені вважають, що можливості цих дивовижних речовин ще далеко не вичерпано
Від амфор – до космічних подорожей
В усі часи люди високо шанували глину, адже вона слугувала доступним матеріалом для побудови житла, виготовлення посуду й, звичайно, для лікування різноманітних захворювань. Нині важко навіть перерахувати ті галузі промисловості, де той чи інший вид глини успішно застосовується. Глина сповна вгамувала творчу пристрасть людини, перетворюючись в амфори, цеглу, черепицю, порцеляну, фаянс, сорбенти, вогнетриви, композити, алюміній, лікарські засоби та багато іншого, необхідного нашій цивілізації. Застосовують цей дивовижний матеріал й у сільському господарстві, у гірничодобувній промисловості, на фармацевтичних підприємствах, а також при виготовленні паперу, гуми, вина тощо. Глина стала своєрідним мірилом прогресу, адже матеріали, створені за її участі, використовують навіть у космічних апаратах.
Розмаїття видів
Нині прийнято розглядати глину як тонкозернисту пластичну осадову гірську породу, що складається з глинистих мінералів, за переважною кількістю яких й визначають її тип. Назви цих мінералів є дещо незвичними для вуха людини, яка далека від геологічної науки (як, наприклад, монтморилоніт, каолініт, палігорськіт, вермикуліт та ін.) й малоінформативними для пересічної особи. Спеціалісти ж прекрасно орієнтуються у цьому розмаїтті й ретельно дослідили склад та відмінності у структурній будові кожного з глинистих мінералів і відповідно вивчили їхні фізико-хімічні властивості.
Найбільш широко застосовуваним і найкраще вивченим можна вважати монтморилоніт, який одержав свою назву за місцем, де його вперше було виявлено, а саме поблизу міста Montmorillon у Франції, але існує й ціла низка аналогів, серед яких найбільш відомими є бентоніт (від назви форту Бентона в США), гумбрин (від назви села Гумбрі в Грузії) та ін.
Мінерали з групи монтморилоніту характеризуються широким заміщенням іонів високої валентності іонами нижчої валентності, що супроводжується еквівалентними кількостями міжшарових обмінних катіонів (переважно це стосується Nа, Са, рідше К, Сs, Sr, Mg та ін.). Особливість цих мінералів полягає в тому, що вони здатні виявляти адсорбційні властивості. Завдяки своїй специфічній пластоподібній структурі зі слабкими зв’язками між шарами бентоніти виявляють високий ступінь набухання і диспергування у водних розчинах, що сприяє видаленню шкідливих органічних речовин з питної води. Але найбільш важливого значення їхнє застосування набуває в медицині та фармації. Про це свідчать дані про включення бентонітових глин до Державної фармакопеї більшості країн світу. На сьогодні їх використовують у фармацевтичній технології та косметологічній практиці як допоміжні речовини для приготування порошків, мазей, косметичних кремів, медичних шампунів та ін.
Медичні аспекти
Здавна широко застосовують глину в народній медицині, причому будь-яку, що наявна в тій місцевості, де мешкає хвора людина. Зовнішньо таку глину використовують переважно для примочок при лікуванні радикуліту, ревматизму, подагри, артриту, а також м’язів, сухожиль, зоба, простатиту, шкірних (прищі, садна, екзема, псоріаз) та застудних захворювань. Внутрішньо глину застосовують для лікування таких захворювань, як виразка шлунка, пронос, жовтяниця, цироз печінки, бронхіальна астма, туберкульоз легень, анемія, порушення обміну речовин, атеросклероз, параліч, епілепсія, сечокам’яна хвороба й навіть алкоголізм.
Традиційна ж медицина використовує далеко не всі вид глин, а переважно бентоніт, білу глину або каолін. Так, наприклад, каолін у формі присипок наносять зовнішньо, пастами та мазями лікують виразки, попрілість і опіки. Всередину у формі суспензії його призначають як дорослим, так і дітям при захворюваннях травного тракту (коліт, ентерит, кишкова інтоксикація тощо). Останнім часом глину застосовують у деяких клініках Німеччини та Швейцарії для лікування сухот.
У традиційній медицині значно вужчий діапазон застосування глин, ніж у народній, і це частково пояснюється тим, що глинисті мінерали не є індивідуальними речовинами, адже залежно від родовища кожен вид цих мінералів відрізняється складом й відповідно властивостями, тому існують проблеми зі стандартизацією, коли їх планують зареєструвати як лікарський засіб. Ще одним із стримувальних факторів є складність дотримання протоколу клінічних випробувань подібних лікарських засобів, про що буде сказано нижче.
«Clay of 1000 uses»
Каолініти та монтморилоніти – дві групи глин, з яких найчастіше виготовляють лікарські та косметичні засоби. Каолін використовують, зокрема, в препаратах від кишкових розладів. FDA визнало його безпечним продуктом, включивши до списку GRAS (Generally Recognized As Safe) з приміткою «нема доказів, що демонструють або надають вагомі підстави припустити ризик для громадян». Під тією самою маркою входить до списку бентоніт, який називають «глина з тисячею застосувань» (clay of 1000 uses). І це не дивно, адже окрім використання як препарату від діареї його додають до корму для тварин. Роблять це не лише для того, щоб така їжа мала відповідну консистенцію (не бралася грудочками), але й з міркувань «виведення токсинів».
Досить тривалий час бентоніт використовують як харчову добавку Е558 для запобігання злежуванню та грудкуватості, що здатна при гідратації набухати й збільшувати свій об’єм у кілька разів, перетворюючись на щільний гель, причому ступень набухання є високим лише для натрієвої форми цього мінералу на відміну від кальцієвої. Цей нетоксичний продукт застосовують як комплексутворювальний засіб, що чинить дезінтоксикаційну дію, при отруєннях ртуттю, свинцем, миш’яком, солями брому й синильною кислотою.
«Премудрості» клінчних випробувань
Цікаво зазначити, що вивчення токсичності бентоніту на організм людини слід скорше віднести до категорії case study (вивчення окремих випадків), аніж до clinical trials (клінічні випробування). Та й із самими випробуваннями виникають певні проблеми: згідно з прийнятим у доказовій медицині «золотим стандартом» в них має бути група, яка одержує препарат, й група контролю, що приймає плацебо. При цьому учасники обох груп не повинні знати, що саме вони отримують.
Подвійний сліпий рандомізований, плацебо-контрольований метод – спосіб клінічного випробування лікарських засобів, за якого учасників не інформують про важливі деталі даного дослідження. «Подвійний сліпий» означає, що про те, кого чим лікують, не знають ні досліджувані, ні експериментатори, «рандомізований» – що розподілення в групи є випадковим, а «плацебо» використовують для доведення того, що дія препарату не пов’язана з ефектом самонавіювання. Такий метод виключає суб’єктивне викривлення результатів. Але «осліпити» контрольну групу у випадку масок з глини не так просто, адже за консистенцією й запахом їх досить легко розпізнати. Одночасно виникає питання: що взяти за плацебо – глиняну маску без глини чи дати контрольній групі маску з іншим діючим інгредієнтом, ефективність якого вже доведено або спростовано? Але тоді для цього інгредієнта також слід провести випробування, тобто з дизайном дослідження масок з глини не все так просто.
Пророцтво збувається
Активну участь у вивченні фізико-хімічних властивостей глинистих мінералів взяли й українські вчені. Так, справжніми ентузіастами фундаментальних досліджень у цій галузі стали академік Ф.Д. Овчаренко (1913–1996) та професор М.М. Круглицький (1935–1985) в Інституті колодної хімії та хімії води Академії наук УРСР (м. Київ), а в розробку способів використання глинистих мінералів при виготовленні твердих, рідких і м’яких лікарських форм й впровадження їх у фармацевтичну та медичну практику великий внесок зробив професор Д.П. Сало (1923–1980) у Харківському фармацевтичному інституті. На основі одержаних цими та іншими дослідниками даних багато з глинистих мінералів використовують у різних галузях промисловості та в медицині. Нині глини є одними з головних неорганічних компонентів різноманітних композитних матеріалів із полімерами різної природи й завдяки їхнім хімічним структурам формам і розмірам частинок надають цим композитам нових гібридних функціональних властивостей, зокрема, термічних, електричних, електромагнітних, оптичних, адсорбційних, каталітичних, механічних та інших, чим значно розширюють спектр застосування як органічних матеріалів, так і полімерів. Це, своєю чергою, дозволяє сподіватися й на нові розробки не лише в промисловості, а й у різних сферах медицини: від сорбентів до протезування.
Отже, провіщене відомим геохіміком та мінералогом О.Є. Ферсманом ще в 30-ті роки минулого століття «велике майбутнє» для глинистих мінералів починає справджуватися вже в наші дні.
Підготував Руслан Примак, канд. хім. наук
