ФЛОККУЛЯЦИЯ

Флоккуляция (лат. flocculus маленький кусок, пушинка) — явление сближения и взаимной фиксации коллоидных частиц на сравнительно малых расстояниях (ок. 5 мкм) друг от друга, приводящее обычно к образованию рыхлых хлопьевидных коагулятов — флоккул. Частным случаем Флоккуляции является образование преципитата при реакции антиген — антитело (см. коагуляции (см.).

Флоккуляция в неустойчивых дисперсных системах (см.) происходит тогда, когда суммарная энергия взаимодействия между частицами достигает так наз. вторичного минимума, обусловленного определенным уравновешиванием ван-дер-ваальсовых сил (см. Молекула) силами электростатического отталкивания на расстояниях, не допускающих полной коагуляции. Этому процессу способствует повышение концентрации диспергированного вещества, повышение температуры, а также механические, электрические и другие воздействия. Наиболее эффективно Ф. вызывает добавление в среду линейных макромолекул — флоккулянтов, несущих на обоих концах цепи полярные группы (напр., поливиниловых спиртов). Флоккулянты широко используются для осаждения суспензий и золей, особенно при очистке сточных вод.

Для предупреждения Ф. в дисперсиях фармацевтических или косметических препаратов, а также пестицидов и др. применяют высокие концентрации макромолекулярных или поверхностно-активных веществ (см. Детергенты).

Иммунная флоккуляция. Реакция иммунной флоккуляции (РИФ) представляет собой частный случай реакции взаимодействия антигена с антителом, в результате к-рого происходит образование хлопьевидного преципитата (флоккул) и помутнение смеси. РИФ была открыта в 1923 г. Г. Рамоном при изучении механизма образования и диссоциации комплекса дифтерийный токсин — антитоксин. Характерной особенностью, на к-рой основано применение РИФ как одного из серологических методов исследования, является так наз. инициальная флоккуляция, заключающаяся в том, что в смеси, содержащей эквивалентные, взаимно нейтрализующие друг друга количества антигена и антител, образование флоккулята наступает раньше, чем в других условиях. Это свойство РИФ лежит в основе метода Рамона — количественного определения активности антигенов (см.) и антител (см.) in vitro. В 1924 г. Гленни (А. Т. Glenny) и О'Келлом (С. О’Kell) было введено понятие единицы иммунной флоккуляции (Lf), за к-рую было предложено принимать то минимальное количество токсина или анатоксина, к-рое связывает 1 ME противодифтерийной сыворотки. В 1928 г. был утвержден первый международный стандарт столбнячного антитоксина для РИФ, а в 1935 г.— дифтерийного флоккулирующего антитоксина. Т. о. метод Рамона наряду с методом Эрлиха вошел в практику исследований по изучению Сыворотки).

РИФ, как и другие реакции антиген — антитело, протекает в две фазы. Первая фаза (невидимая фаза) — это специфическое соединение антитела с соответствующим антигеном; вторая фаза (видимая фаза) — собственно флоккуляция. Первая фаза РИФ протекает как обычная реакция антиген — антитело. Выраженность второй фазы РИФ определяется скоростью флоккуляции и количеством участвующих в реакции антигенов и антител.

Информативность РИФ, как и любой другой серологической реакции, зависит от строгого соблюдения стандартных условий ее проведения и степени чистоты участвующих в реакции антител и антигенов. РИФ используют в качестве экспресс-метода определения антигенности анатоксинов и активности антитоксических сывороток.

Определение антигенной активности анатоксинов и титра антител в антитоксических сыворотках методом Рамона производят следующим образом. В случае определения активности анатоксина в ряд пробирок разливают флоккулирующую сыворотку от 0,1 до 0,3 мл (0,1; 0,12 мл и т. д.). В каждую пробирку вносят по 1 мл испытуемого анатоксина, разведенного с таким расчетом, чтобы пробирка с ожидаемой инициальной флоккуляцией находилась в середине ряда. Смеси анатоксина и сыворотки в пробирках тщательно перемешивают и помещают на водяную баню при t 40—45°. Пробирки просматривают через 15, 20, 25 мин. и т. д., отмечают пробирку с инициальной флоккуляцией и время появления инициальной флоккуляции (Kf). Напр., инициальная флоккуляция произошла в пробирке с 0,2 мл сыворотки. Титр использованной флоккулирующей сыворотки равнялся 100 МЕ/мл, испытуемый анатоксин перед постановкой РИФ был разведен в 10 раз. Титр анатоксина вычисляют по формуле

Т = b • а • с,

где Т — титр анатоксина в Lf/мл, а — титр флоккулирующей сыворотки в ME/мл, b — количество сыворотки в пробирке с инициальной флоккуляцией в мл, с — степень разведения анатоксина. Т. о., в приведенном примере титр испытуемого анатоксина (Т) равен 0,2 • 100 • 10 — =200Lf/мл. Активность анатоксинов, выраженная в Lf, не всегда совпадает с активностью, определенной в опытах на животных в реакции антиток-синосвязывания. Однако при соблюдении стандартных условий постановки РИФ титры столбнячного и ботулиновых анатоксинов типов А, В, С, определенные методом Рамона, по данным А. А. Воробьева (см. ), H. Н. Васильева, А. Т. Кравченко, соответствовали антигенности, определенной в опытах на животных. Для определения титра сывороток применяют флоккулирующий тест-анатоксин (токсин) с точно определенным содержанием Lf в 1 мл. Реакцию ставят аналогично описанной выше, добавляя к титруемой сыворотке флоккулирующий тест-анатоксин (токсин).

Титр испытуемой сыворотки вычисляют по формуле

T₁ = (T • b) / a

где T₁ — титр сыворотки в МЕ/мл, Т — титр тест-анатоксина в контрольной пробе в Lf/мл, а — объем испытуемой сыворотки в пробирке с инициальной флоккуляцией в мл, b — степень разведения сыворотки. Напр., активность тест-анатоксина в контроле оказалась равной 18 Lf/мл. Инициальная флоккуляция наступила в пробирке, содержащей 0,18 мл испытуемой сыворотки, разведенной перед постановкой в 30 раз. Т. о., титр испытуемой сыворотки (T₁) равен (18 • 30) / 0,18 = 3000 ME/мл. Необходимо отметить, что титры сывороток, определенные с помощью РИФ, не всегда совпадают с титрами, определенными в опытах на животных.

Библиогр.: Бойд В. Основы иммунологии, пер. с англ., с. 52, М., 1969; Вейцер Ю. И. и Минц Д. М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды, М., 1975; Воробьев А. А. и Воронова 3. А. Изучение некоторых факторов, влияющих на достоверность титров ботулиновых и столбнячных анатоксинов по реакции флокуляции, Журн. микр., эпид. и иммун., №6, с. 77, 1962; Зонтаг Г. и Штренге К. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем, пер. с нем., Л., 1973; Некрасов Б. В. Основы общей химии, т. 1 — 2, М., 1973; Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии, Л., 197А; Glennу А. Т. а. O’Кell С. С. The titration of diphtheria toxin and antitoxin by flocculation methods, J. Path. Bact., v. 27, p. 187, 1924; Ramon G. Floculation dans im melange neutre de toxine-antitoxine diphterique, C. R. Soe. Biol. (Paris), t. 86, p. 661, 1922; он же, Sur une technique de titrage in vitro du serum antidiphterique, ibid., p. 711; Yomtov М., Solomonova К. a. Valchev V. A study on the composition of the toxin-antiserum flocculates of two Cl. tetani strains, Z. Imrnun.-Forsch., Bd 132, S. 368, 1967.

Г. И. Кремлев (иммун.), В. А. Пеккель (биохим.).