Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами



Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами
Способ получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов с антисептическими свойствами

 


Владельцы патента RU 2445951:

Свистунов Максим Геннадиевич (RU)
Кошелев Константин Константинович (RU)
Кошелева Ольга Константиновна (RU)

Изобретение относится к способу получения концентратов нанодисперсий нульвалентных металлов, таких как серебро, золото, медь, палладий, платина и ртуть, которые обладают антисептическими свойствами. Указанный способ включает смешивание раствора растворимой соли металла в растворителе с аммиаком с получением комплексного соединения, которое затем смешивают с алканоламином до образования раствора. Полученный раствор смешивают с раствором полимерного стабилизатора с получением стабилизированного катиона металла и восстанавливают стабилизированный катион металла за счет добавления в раствор органического или неорганического восстановителя с последующим образованием устойчивой дисперсии наночастиц металла. Заявленный способ получения проводят при определенных соотношениях компонентов в течение 10-60 минут в атмосфере воздуха при температуре до 100°С. Изобретение направлено на получение дисперсий металлов с повышенной седиментационной и химической стойкостью и высокой антисептической способностью, которые совместимы с физиологическим раствором NaCl. Также способ обеспечивает снижение времени синтеза и значительное упрощение его процесса, увеличение производительности и полной конверсии катионного металла в нульвалентный. 10 з.п. ф-лы, 28 ил., 3 табл., 104 пр.

 

Изобретение относится к способам получения концентратов нанодисперсий (коллоидных растворов наночастиц) нульвалентных металлов Ме0, в том числе обладающих антисептическими (в т.ч. биоцидными, антимикробными, вирулицидными и фунгицидными) свойствами, и которые могут быть использованы в различных областях техники, промышленности, косметики, бытовой химии, пищевой промышленности, водоподготовки в качестве консервантов, различных функциональных добавок, антисептических средств, а также в медицине, ветеринарии, в фармацевтической отрасли - для изготовления гелей, мазей, спреев, пропиток для салфеток и т.п., которые характеризуются высокой антисептической (бактериоцидной, вирулицидной и фунгицидной) эффективностью, нетоксичностью, седиментационной и химической стабильностью.

Известны средства, содержащие в своем составе коллоидные металлы - серебро, медь и золото, обладающие бактериоцидными свойствами, в том числе «Серебро, золото, медь - коллоидный комплекс / Colloidal Copper Gold & Silver Oligo» фирмы NSP, США [http://allfarm.ru/copper.html], позиционированное как противовоспалительное и бактерицидное средство для внутреннего и наружного применения, альтернативный заменитель антибиотиков. При этом серебро блокирует размножение вредных бактерий, вирусов и грибков. Золото и медь увеличивают спектр антибактериального действия. Ингредиентный состав: 1 мл ионизированного раствора содержит серебро (silver) 0,0107 мг, медь (copper) 0,0225 мг, золото (gold) 0,0007 мг.

Однако способ синтеза данного продукта фирмой не описан. К известным недостаткам относится высокая цена на данный продукт, а также наличие в дисперсии, в соответствии с описанием продукта, ионизированного (катионного) серебра.

В известных препаратах коллоидного серебра (колларгол и протаргол), обладающих антисептическими свойствами, стабилизатором высокодисперсных частиц серебра служат белковые полимеры казеин и желатин [М.Д.Машковский. Лекарственные средства. Т.2, Новая волна, М., 2000]. Эти препараты из-за наличия в их составе белков непостоянного состава обладают аллергическим действием и не поддаются строгой стандартизации. Наличие же в их составе значительных количеств катионного серебра придает им обжигающее действие и несовместимость с физиологическим раствором (хлористый натрий NaCl, 0,9 мас.%). Их единственная выпускная форма - только порошки, которые перед использованием необходимо растворять в асептической обессоленной воде.

Кроме этого, при добавлении к растворам этих препаратов в дистиллированной воде полосы поглощения в электронных спектрах, которые можно отнести к плазменному резонансу наночастиц металлического серебра в препаратах колларгол и протаргол (максимумы поглощения при 409 и 406 нм соответственно, фиг.1, 2, Таблица 2), исчезают (фиг.3, 4, Таблица 2), что свидетельствует об исчезновении частиц нульвалентного металла Ме0 и переходе нульвалентных атомов серебра Ag0 в катионную форму Ag+ (хлорид серебра AgCl и т.п.), с последующим переходом солей серебра в осадок и вывода его из объема препарата.

Известен препарат наноразмерных частиц серебра в водных растворах - Арговит (Витар) (ТУ 9310-13-00008064-00), который представляет собой комплекс серебра с медицинским поливинилпирролидоном («Применение препаратов серебра в медицине» - Сборник трудов по материалам научно-практической конференции «Новые химические системы и процессы в медицине», под. ред. Е.М.Благитко, Новосибирск, 2004, 115 с.). Препарат состоит из нанокластеров металлического серебра, стабилизированных поли-N-винил-пирролидоном-2, получаемых химическим восстановлением водорастворимой соли серебра с последующей сушкой до порошка.

Получаемые частицы серебра имеют по данным авторов размеры несколько нанометров и вследствие этого повышенную активность, чем повиаргол, и агрегативную устойчивость.

Арговит выпускается в виде стабилизированного концентрированного раствора, из которого путем разведения дистиллированной водой готовят разбавленные рабочие растворы для применения. По внешнему виду - концентрированный раствор темно-коричневого цвета, разбавленные растворы - от коричневого до желтого цвета различной интенсивности в зависимости от степени разбавления. По данным авторов, разбавленные растворы седиментационно устойчивы в течение не менее 2 недель.

Однако и сам препарат Арговит и его растворы в воде при добавлении физиологического раствора (хлористый натрий NaCl, 0,9 мас.%) через непродолжительное время обесцвечиваются, и на дне сосуда наблюдается образование легкого сероватого осадка. При этом полоса поглощения с максимумом при 407 нм, отнесенная к плазменному резонансу наночастиц металлического серебра (фиг.5, Таблица 2), исчезает (фиг.6, Таблица 2). Выявленное таким образом в составе Арговита наличие катионного серебра свидетельствует о несовместимости препарата с физиологическим раствором (хлористый натрий, 0,9 мас.%) и о его повышенной химической активности. Также при этом содержание в объеме дисперсии наночастиц металла существенно уменьшается, что проявляется как уменьшение интенсивности рассеяния проходящего через раствор луча лазера (Эффект Тиндаля) - луч утоньшается, и его интенсивность (видимость) заметно падает. Кроме того, конкретные составы композиции и условия ее приготовления неизвестны.

Известен способ получения наноструктурных металлических частиц путем восстановления ионов металла в двухфазной системе обратных мицелл, включающий приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя на основе раствора поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе [RU 2147487, 20.04.2000].

Недостатками таких дисперсий и способа их получения является то, что:

- размерность частиц в патенте не определена ни прямо, ни косвенно (в т.ч. по максимумам полос поглощения в электронных спектрах, отнесенным к плазменному резонансу наночастиц металла),

- способ получения является достаточно сложным, многостадийным и дорогостоящим, особенно в случае водных дисперсий, так как для получения водной дисперсии металлических наночастиц необходима дополнительная операция их перевода в водную фазу (удаления органической фазы), что осложняет и удорожает получение устойчивых концентрированных водных дисперсий наночастиц,

- процесс получения требует применения большого набора реагентов и органических растворителей, требуется значительный расход дорогого восстановителя (что повышает затраты на изготовление металлических наночастиц),

- сравнительно низкая концентрация по металлическому серебру получаемых водных дисперсий (0,00324-0,0324 мас.%),

- скорость формирования наночастиц в двухфазной системе относительно невелика (вследстви необходимости диффузии компонентов через границы раздела фаз),

- в реакционной системе присутствуют избыток восстановителя и токсичные компоненты (в т.ч. поверхностно-активное вещество АОТ),

- наличие в дисперсии в качестве стабилизатора дисперсии сравнительно большого количества ПАВ - в данном случае анионного соединения АОТ (ограниченно смешивающегося с водой и образующего с ней микроэмульсию) - приводит к оптической неоднородности водных растворов, а также к ограниченному смешению их с различными, особенно неводными, системами,

- кроме этого, совместимость дисперсий с различными системами, препаратами может в значительной степени ограничиваться также и анионной природой используемого ПАВ (АОТ), который может образовывать, например, с катионными соединениями, в т.ч. катионными ПАВ, нерастворимые соединения. К тому же многие ПАВ, включая АОТ, не имеют разрешения для их использования в пищевых и медицинских продуктах, что ограничивает возможности их использования в этих направлениях.

Для получения наночастиц серебра с улучшенными характеристиками известен способ, основанный на переводе растворимой соли серебра в комплекс с аммиаком [RU 2322327, 27.07.2007]. Способ получения препарата наноструктурных частиц металла, необязательно имеющего в составе дополнительные восстановители: гидразин, водород, борогидрид натрия, кверцетин - или стабилизаторы, например полимеры, путем восстановления ионов металлов при использовании в качестве микрореактора обратных мицелл, включающий приготовление обратномицеллярных растворов поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе, введение раствора ионов соли металла, перемешивание или солюбилизацию ультразвуковой обработкой, деаэрирование, восстановление ионов металла сольватированными электронами или восстановительными радикалами, генерированными при воздействии ионизирующего излучения на приготовленную водно-органическую дисперсию. Синтез наночастиц при этом проводится в обратно-мицеллярной системе, недостатки которого описаны выше.

Известно использование в качестве метода получения сферических частиц серебра предварительно образованного комплекса серебра с алканоламинами с последующей обработкой раствора восстановителя [US 5389122, 14.02.1995].

Метод состоит из следующих стадий:

1. Взаимодействие водного раствора соли серебра с алканоламином (моноэтаноламином, диэтаноламином, триэтаноламином, диизопропаноламином) с образованием гомогенного раствора комплекса серебра с алканоламином.

2. Приготовление водного раствора восстановителя - аскорбиновой кислоты.

3. Быстрое смешение обоих растворов при температуре от 10°С до 100°С, приводящее к образованию частиц металлического серебра с размером от 0,77 мкм до 20 мкм.

4. Отделение частиц серебра от раствора.

5. Промывка частиц серебра.

6. Сушка частиц серебра.

К недостаткам способа относится возможность получения частиц металла только крупных (микронных) размеров, не обладающих седиментационной устойчивостью в состоянии дисперсии в растворителях.

Известен способ изготовления препарата наноструктурных частиц металла путем восстановления ионов металла в комплексе с гетероциклическим соединением с хелатирующими свойствами, что позволяет химическим методом промышленно получить наноразмерные частицы металлов с использованием широкого выбора соединений в качестве исходных реактивов, позволяет сократить количество операций и ускорить процесс подготовки реакционных смесей, позволяет регулировать режим и условия синтеза [RU 2312741, 20.12.2007].

Этому способу синтеза наночастиц также присущи все недостатки, характерные для способов синтеза наночастиц металлов в обратно-мицеллярных растворах поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе. Концентрация соли при синтезе находится при этом в диапазоне 0,1×10-3-10×10-3 М (при молекулярной массе нитрата серебра 169,8 это соответствует концентрациям 0,0017-0,17 мас.%), что существенно ниже возможного в однофазной системе. Указывается, что при превышении концентрации соли 0,17 мас.% выход наночастиц металла существенно не изменяется и растет непроизводительный расход металла.

В качестве гетероциклического соединения с хелатирующими свойствами использованы природные пигменты или синтетические красители - арилбензопираны, кумарины, каратиноиды, цианиновые красители, введение которых, согласно описанию способа, способствует увеличению выхода наночастиц. Последнее, однако, ясно указывает, что при данном способе синтеза наночастиц конверсия катионного металла заведома неполна и в итоговой реакционной массе присутствуют металлы в катионной форме. Действительно, указанные гетероциклические соединения являются по своей сути органическими восстановителями средней силы. Кроме этого, как следует из описания изобретения, в результате реакции образуются частицы серебра с максимумом полосы поглощения плазменного резонанса в электронных спектрах при 426 нм и более, т.е. достаточно крупные.

Известен бактерицидный раствор и способ его получения, в котором водный раствор соли серебра предварительно обрабатывают раствором аммиака, что обеспечивает создание высокоэффективного бактерицидного средства с высокой биологической активностью по отношению к микроорганизмам, которую сохраняет в течение длительного времени [RU 2341291, 20.12.2008].

Описание продукта дано на сайте http://www.nanotech.ru/pages/about/ag_part.htm].

По данным сайта, препараты "AgБион" производятся по вышеприведенному патенту методом биохимического синтеза в виде коллоидных растворов наночастиц серебра, стабильных в водной фазе, в различных органических растворителях (додекан, октан), а также в растворах смешанного типа, например спирт-вода. Внешне концентраты представляют собой прозрачную жидкость бурого цвета, активнодействующий компонент которой - наночастицы серебра размером от 3 до 16 нм, стабилизированные молекулами поверхностно-активного вещества.

Наночастицы серебра (НЧС) поставляются (ЗАО Концерн «НАНОИНДУСТРИЯ») в двух видах:

- Концентрат коллоидного раствора в органическом растворителе - "AgБион-1" (ТУ 2499-002-44471019-2006);

- Концентрат коллоидного раствора в воде - "AgБион-2" (ТУ 2499-003-44471019-2006).

Срок годности средства-2 года, рабочих растворов 14 суток.

При разбавлении гексаном продукт AgБион-1 (ТУ 2499-002-44471019-2006) обнаруживает в электронном спектре полосу с максимумом поглощения при 430 нм, которую можно отнести к плазменному резонансу частиц серебра (фиг.7, Таблица 2). Величина длины волны 430 нм ясно указывает на относительно большие размеры наночастиц серебра.

При разбавлении водой продукт AgБион-2 (ТУ 2499-003-44471019-2006) обнаруживает в электронном спектре полосу с максимумом поглощения при 410 нм, которую можно отнести к плазменному резонансу частиц серебра (фиг.8, Таблица 2). При добавлении к водному раствору продукта AgБион-2 физиологического раствора (хлористый натрий NaCl, 0,9 мас.%) дисперсия через непродолжительное время обесцвечивается и на дне сосуда наблюдается образование легкого сероватого осадка. При этом полоса поглощения с максимумом при 410 нм, отнесенная к плазменному резонансу наночастиц металлического серебра (фиг.8, Таблица 2), исчезает (фиг.9, Таблица 2). Выявленная таким образом несовместимость препарата, синтезированного по обратно-мицеллярной технологии, с физиологическим раствором (хлористый натрий, 0,9 мас.%), свидетельствует о наличии в составе продукта AgБион-2 катионного серебра, следовательно, и о его повышенной химической активности. Об этом также свидетельствует и срок годности рабочих растворов, указанный производителем, всего 14 суток.

Таким образом, и этому способу синтеза наночастиц также присущи все недостатки, характерные для способов синтеза наночастиц металлов в обратно-мицеллярных растворах поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ получения водорастворимой бактерицидной композиции, содержащей высокодисперсное металлическое серебро, стабилизированное защитным полимером, путем восстановления ионного серебра в водных растворах при нагревании с последующей сушкой. Восстановление ионного серебра ведут в атмосфере инертного газа при взаимодействии 0,025-29,73 мас.% раствора нитрата серебра с 5,0-38,6 мас.% водным раствором этилового спирта, содержащим 0,065-11,0 мас.% поли-N-винилпирролидона-2, при этом реакцию проводят в темноте с нагреванием до 65-75°С (RU 2088234, 27.08.1997).

К недостаткам способа получения препарата относится то, что взаимодействие ведут в темноте и в атмосфере инертного газа, что существенно осложняет ведение процесса. При этом изменение условий проведения реакции - изменение концентрации восстановителя (этилового спирта) и температуры реакции - может сопровождаться увеличенными потерями серебра за счет реакции «серебряного зеркала».

Способ получения этого средства трудоемок и требует больших энергозатрат, поскольку технология производства предусматривает распылительную сушку полученной дисперсии и хранение ее уже в виде водорастворимого порошка.

Предлагаемое изобретение позволяет использовать достоинства обоих методов получения нанодисперсий металлов (однофазный - в растворах, и двухфазный - в обратно-мицеллярных системах), исключив их основные недостатки.

Процесс синтеза наночастиц металла проводится в растворителе с использованием покрывающих катионы металла молекул, удерживающих атомы металла в процессе синтеза и в получаемой дисперсии от агрегации и окисления, за счет этого происходит снижение времени синтеза и значительное упрощение его процесса.

Способ получения концентрата нанодисперсий металла (коллоидного раствора наночастиц металла) при этом заключается в смешении раствора растворимой соли металла в растворителе с аммиаком с получением комплексного соединения, затем смешении полученного комплексного соединения с алканоламином, далее смешении образовавшегося раствора с раствором полимерного стабилизатора с получением стабилизированного катиона металла, восстановлении стабилизированного катиона металла добавляемым в раствор органическим или неорганическим восстановителем с последующим образованием устойчивой дисперсии наночастиц металла. При необходимости выделяют стабилизированные наночастицы металла из раствора в сухом виде (известным способом, в том числе высаждением в нерастворитель, распылительной или иной сушкой и т.п.).

При этом неожиданно обнаружилось, что введение в состав раствора соли металла сначала аммиака, а затем алканоламина в указанных количествах перед введением полимерного стабилизатора и последующего проведения реакции восстановления приводит к образованию частиц восстановленного (нульвалентного М0) металла с повышенной седиментационной и химической стойкостью и высокой антисептической способностью.

Процесс химического восстановления катионов металла проводится таким образом в гомогенной однофазной системе - в растворе, в присутствии полимерного стабилизатора дисперсий, в частности известного нетоксичного и биосовместимого полимера, например медицинского низко- и среднемолекулярного ПВП (или другого синтетического или биополимера, допущенного для использования в медицинских, фармацевтических или пищевых целях), используемого в качестве внешнего стабилизатора.

Содержание компонентов в реакционной смеси согласно изобретению находится в следующих интервалах (мас.%):

- Растворимая соль металла (по металлу) 0,013-2,5,

- Аммиак 0,028-1,67,

- Алканоламин 0,196-5,54,

- Полимерный стабилизатор 0,4-20,0,

- Восстановитель 0,07-60,

- Растворитель до 100 мас.%.

В качестве растворителя используется любой подходящий растворитель, растворяющий все компоненты реакционной смеси, в том числе вода, этиловый и изопропиловый спирт, глицерин, ацетон, диметилсульфоксид, этиленгликоль, формамид, хлороформ, водные растворы органических растворителей т.п.

В качестве металлов могут быть использованы различные металлы, образующие устойчивые комплексы с аммиаком и алканоламинами, в том числе драгоценные металлы (серебро, золото, палладий, платина), а также медь, ртуть, цинк и т.п.

В качестве источника катионов металла используется любая растворимая в выбранном для синтеза растворителе соль металла, в т.ч. нитрат, ацетат, сульфат, хлорид металла, или его хлористоводородная кислота.

В качестве алканоламина используется соединение, содержащее в своем составе как минимум одну гидроксильную и одну аминогруппу, разделенные в пространстве,

например, метиленовыми группами (не менее 2), в частности, общей формулы (1):

где R=-СН2-, или -СН2СН2-, или -СН2-СН-СН3;

У=1-3;

х=3-у;

z=0,1,

в том числе изобретение иллюстрируется частными примерами таких алканоламинов:

- соединение общей формулы (1):

где R=-СН2СН2-; у=1; х=2; z=0; Этаноламин, ЭА
R=-CH2CH2-; y=2; x=1; z=0; Диэтаноламин, ДЭА
R=-СН2СН2-; у=3; х=0; z=0; Триэтаноламин, ТЭА
R=-СН2-СН-СН3, у=2; х=1, z=0, Диизопропаноламин, ДИПА
R=-CH2-; y=3; х=2; z=1; Трис-(оксиметил)-аминометан, ТРИС

В качестве внешнего полимерного стабилизатора, кроме ПВП, могут быть также использованы и другие подходящие известные в качестве стабилизаторов дисперсий (солюбилизаторов, защитных коллоидов) синтетические или природные полимеры, например различные поливиниловые спирты (ПВС) и их производные (в т.ч. поливинилбутирали ПВБ, поливинилэтилали ПВЭ), желатины ЖЕЛ, производные целлюлозы (метилцеллюлоза МЦ, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза КМЦ и ее натриевая соль Na-КМЦ и т.п.), полиэтиленгликоли или полиэтиленоксиды (ПЭГ или ПЭО), полиакриламиды ПАА, полимеры и сополимеры акриловой кислоты и их соли (ПАК, карбомеры), альбумин, декстран, растительные полисахариды (в т.ч. камеди), хитозаны ХТЗ, и другие полимеры, в основном имеющие разрешение на их использование для производства пищевых, медицинских, фармацевтических или косметических продуктов.

В качестве химического восстановителя могут использоваться любые подходящие известные неорганические или органические восстановители, в частности глицерин, аскорбиновая кислота или аскорбат натрия, цитрат натрия, боргидрид натрия, гипофосфит натрия, соли двухвалентного цинка и т.п., в том числе недорогие и нетоксичные соединения. Например, гидразин и его соли из-за их высокой токсичности для получения дисперсий медицинского или пищевого назначения применять в качестве восстановителя не рекомендуется, несмотря на их высокую эффективность.

Процесс при этом проводится в течение короткого времени (от 10 до 60 минут), при дневном свете, в атмосфере воздуха, при температурах от комнатной до 100 градусов Цельсия.

Таким образом, полученные по данному способу монофазные дисперсии не содержат ПАВ, других токсичных или аллергенных компонентов.

Реакция металлического зеркала при проведении процесса во всем температурном диапазоне отсутствует. В процессе синтеза концентрата нанодисперсий и при их последующем хранении также не происходит и образование осадков, т.е. потери металла при проведении процесса практически отсутствуют.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен электронный спектр поглощения раствора колларгола; на фиг.2 - электронный спектр поглощения раствора протаргола; на фиг.3 - электронный спектр поглощения раствора колларгола + физиологический раствор NaCl 0,9%; на фиг.4 - электронный спектр поглощения раствора протаргола + физиологический раствор NaCl 0,9%; на фиг.5 - электронный спектр поглощения раствора Арговита в воде (1:4); на фиг.6 - электронный спектр поглощения раствора Арговита (1:4) + физиологический раствор NaCl 0,9% (раствор бесцветный мутный); на фиг.7 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии AgBion-1; на фиг.8 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии AgBion-2; на фиг.9 - электронный спектр поглощения раствора AgBion-2 (1:20)+физиологический раствор NaCl 0,9%; на фиг.10 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии нульвалентного серебра по изобретению (по примеру 2); на фиг.11 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии наносеребра по изобретению (по примеру 2, через месяц хранения дисперсии на свету); на фиг.12 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии по примеру 2 + физиологический раствор NaCl 0,9%; на фиг.13 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии по примеру 2, приготовленного из исходной дисперсии, хранившейся в течение месяца на свету; на фиг.14, 15 - наночастицы серебра по примеру 2, AFM(Multi Mode SPM, Digital Inst, Inc., в режиме тэппинг-моды с использованием кремниевого зонда NCH-50, Nanoworld, с силовой константой 42 Н/м, резонансной частотой 320 кГц. Слева - фотография наночастиц, справа - сечение(профиль) наночастиц; на фиг.16 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии наносеребра по изобретению (по примеру 2, редиспергированный из порошка в воде); на фиг.17 - электронный спектр поглощения раствора дисперсии наночастиц золота; на фиг.18 - электронный спектр поглощения раствора наночастиц меди; на фиг.19 - электронный спектр поглощения раствора наночастиц палладия; на фиг.20 - электронный спектр поглощения раствора наночастиц платины; на фиг.21 - электронный спектр поглощения раствора наночастиц ртути; на фиг.22 - спектр пропускания дисперсии наночастиц Ag0; на фиг.23 - спектр пропускания дисперсии наночастиц Аu0; на фиг.24 - спектр пропускания дисперсии наночастиц Сu0; на фиг.25 -электронный спектр поглощения раствора Аргоника; на фиг.26 - электронный спектр поглощения дисперсии наносеребра (по примеру 51), разбавленный раствор; на фиг.27 - электронный спектр поглощения дисперсии наносеребра (по примеру 42), разбавленный раствор; на фиг.28 - электронный спектр поглощения дисперсии наносеребра (по примеру 53), разбавленный раствор.

Контроль за исчерпанием ионного металла в ходе взаимодействия проводили методом отбора проб реакционной смеси с использованием взаимодействия с 1%-ным раствором хлорида натрия NaCl или сульфида натрия Na2S.

Размеры частиц металла, получаемых в соответствии с изобретением, оценивали по данным электронной спектроскопии (длине волны максимума плазменного резонанса), а также по данным атомно-силового микроскопа (туннельного микроскопа).

В соответствии с данными электронной спектроскопии полоса поглощения, отнесенная к плазменному резонансу наночастиц металлического серебра, имеет максимум при 386-403 нм (например, фиг.13), что значимо меньше, чем у прототипа и аналогов, измеренных при тех же самых условиях (см. Таблицу 2).

Седиментационную и химическую устойчивость полученных дисперсий и их растворов определяли по образованию осадков или изменению цвета и прозрачности дисперсий или растворов при их выдержке в плотно закрытой стеклянной посуде в течение заданного времени при дневном освещении (исключая прямые солнечные лучи). Времена выдержки были выбраны 1 сутки, 3 суток, 7 суток, 14 суток, 20 суток, 30 суток. Отсутствие изменений, в т.ч. спектральных характеристик приготовленных из них растворов стандартной концентрации (10 мг/кг раствора по металлу), свидетельствует о стабильности дисперсии или раствора.

Контроль за наличием (появлением) ионного металла в ходе хранения растворов проводили методом взаимодействия с 0,9%-ным раствором хлорида натрия NaCl (физиологический раствор) или 0,1% раствора сульфида натрия Na2S - по отсутствию помутнений раствора и образованию осадка.

Полученные данным способом концентраты нанодисперсий можно для большинства применений использовать в виде жидкого раствора, что обеспечивается их высокой седиментационной стабильностью (в том числе при комнатных температурах и на свету) и высокой концентрацией по нульвалентному металлу. Последнее является существенным преимуществом данного изобретения, так как позволяет снизить издержки пользователя за счет исключения процедуры растворения в асептической обессоленной воде препаратов медицинского назначения, что возможно только в условиях сертифицированных аптечных производств. В связи с высокой стойкостью к ионам, присутствующим обычно в питьевой воде, такие препараты можно разбавлять до рабочей концентрации, при необходимости, даже обычной питьевой водой.

Далее жидкие растворы могут быть переведены при необходимости в порошковую форму известными способами, например методом сушки (в т.ч. распылительной сушки) или методом высаждения дисперсии (смешением раствора с жидким нерастворителем полимерного стабилизатора) с последующей досушкой на воздухе и/или в вакууме при комнатной или повышенной температуре. Например, в случае полимерного стабилизатора - ПВП, таким нерастворителем может быть диэтиловый эфир. В этом случае ряд компонентов итогового раствора из получаемых порошковых форм могут быть частично или полностью удалены (а именно компонентов, растворимых в диэтиловом эфире и его смесях с водой и/или летучих), в частности излишки или весь аммиак, алканоламин, продукты реакции окисления восстановителей, связанные в растворимые соли анионные составляющие соли металла (например, анионы NO3-, СО32-, НСО3-, SO42-, СН3СОО-, Cl) и т.п., и в итоге можно получить практически чистую двухкомпонентную систему «наночастицы металла - полимерный стабилизатор», что может быть важно для некоторых (пищевых, медицинских) областей применения.

Заявленные интервальные параметры имеют следующие обоснования:

- Снижение концентрации полимерных стабилизаторов (ПВП и других) менее 0,4% сопровождается формированием крупных частиц металла, быстрым образованием осадка.

- Увеличение концентрации полимерных стабилизаторов свыше 20% значительно увеличивает вязкость раствора, что снижает скорость процесса и затрудняет проведение реакции.

- Снижение концентрации металла ниже 0,013% приводит к неоправданному экономически разбавлению концентрата нанодисперсии.

- Увеличение концентрации металла свыше 2,5% приводит к ускоренному росту зародышей нульвалентного металла образованию крупных частиц металла, выпадению осадка.

- Снижение концентрации восстановителя ниже заявленных пределов приводит к существенному замедлению реакции восстановления и к наличию в конечном продукте следов ионного металла.

- Увеличение концентрации восстановителя выше заявленных пределов ухудшает санитарно-гигиенические условия производства и сопровождается повышенными потерями восстановителя.

- Снижение концентрации алканоламина ниже заявленных пределов сопровождается формированием крупных частиц металла, снижением седиментационной устойчивости дисперсии, быстрым образованием осадка.

- Увеличение концентрации алканоламина свыше заявленных пределов снижает скорость процесса, затрудняет проведение реакции и вызывает образование металлического зеркала.

- Снижение концентрации аммиака ниже заявленных пределов сопровождается формированием крупных частиц металла, снижением агрегативной устойчивости дисперсии, быстрым образованием осадка.

- Увеличение концентрации аммиака свыше заявленных пределов снижает скорость процесса, затрудняет проведение реакции и вызывает образование металлического зеркала. Получаемые концентраты дисперсии наночастиц металла при этом имеют высокую концентрацию по металлу - до 2,5 вес.%, стабильны на свету и на воздухе в течение длительного времени (не менее 3 лет), представляют из себя гомогенные прозрачные окрашенные в специфический для каждого металла цвет нанодисперсии (от светло-желтого до красно-коричневого для серебра, от сиреневого до темно-вишневого для золота, красно-коричневого для меди, от темно-коричневого до черного для палладия, платины и ртути и т.п.).

Так как потери металла при проведении процесса практически отсутствуют, то содержание наночастиц нульвалентного металла (в мас.%) в полученных концентратах нанодисперсии практически равно содержанию металла в реакционной смеси.

При разбавлении концентратов нанодисперсии растворителем образуются стабильные прозрачные растворы:

- для серебра - от светло-желтого до светло-красно-коричневого цвета (длина волны плазмонного резонанса при максимуме поглощения равна 386-403 нм),

- для золота - розового или сиреневого цвета (длина волны плазменного резонанса при максимуме поглощения равна 521-528 нм),

- для палладия, платины, ртути, цинка - светло-коричневого цвета (поглощение за счет плазменного резонанса в ближней ультрафиолетовой и видимой зоне спектра, равномерно спадающее с ростом длины волны, без явно выраженного максимума),

что свидетельствует о размерах наночастиц в диапазоне от 2 до 20 нм.

Растворы нанодисперсий, в том числе разбавленные, могут храниться на свету в течение длительного времени (не менее 1 года), не изменяя своего цвета, и без образования осадков.

Отсутствие же в их составе катионного металла во время всего периода хранения обеспечивает растворам препарата совместимость, в случае серебра, с физиологическим раствором (хлористый натрий, 0,9 мас.%) в течении как минимум месяца (отсутствие помутнения растворов, отсутствие осадков, в т.ч. и при хранении на свету).

Полученные дисперсии наночастиц серебра, а также наночастиц серебра с добавками меди, золота обладают более высокой антимикробной активностью, чем препараты по прототипу и аналоги, при этом проявляют антимикробное действие в отношении патогенных микробов Escherichia coli. Salmonella typhimurium, Staphyllococcus aureus. Bacillus subtilis, Candida albigans., стерилизуя водные растворы (по e.coli) при концентрациях от 0,1 ррм и выше, а также обладают вирулицидной и фунгицидной активностью, существенно превосходящей известные аналоги и прототип.

Подтверждением этому могут служить данные сравнительных испытаний антимикробной активности серебросодержащих препаратов на разных тест-штаммах (колларгол, протаргол, повиаргол, арговит), выполненных предприятием ГНЦ ВБ «Вектор» [http://vector-vita.narod.ru/Documents/papers/Ag_presentation_2007.pdf]. Наиболее высокой бактерицидной активностью против staphylococcus aureus обладали арговит - 0,5 мкг/мл (0,5 ррм) и повиаргол - 1 мкг/мл (1 ррм), а против e.coli - арговит - 5 мкг/мл (5 ррм) и повиаргол - 5 мкг/мл (5 ррм).

Таким образом, бактерицидная активность полученного продукта в 5-10 и более раз выше, чем у известных продуктов - аналогов и прототипа.

Действительно, в инструкции к препарату Повиаргол [http://medical-instructions.ru/preparat?id=10209] указывается, что повиаргол подавляет рост большинства бактерий (Staphylococcus spp.. Streptococcus spp., Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, Proteus spp., Shigella spp., Salmonella spp. и др.) при концентрациях до 100 мкг/мл, что при содержании в составе препарата серебра 7,5-8 мас.%, соответствует 7,5-8 ррм.

По сравнению с аналогами и прототипом полученные концентраты дисперсии наночастиц металла обладают высокой концентрацией по металлу, высокой дисперсностью и повышенной агрегатной устойчивости частиц металла в водных и неводных растворах, пониженной токсичностью и аллергенностью, а также воспроизводимостью физико-химических характеристик. Используемые компоненты дисперсии нетоксичны и имеют разрешение на применение в составе медицинских, фармацевтических, косметических и пищевых продуктов, не загрязняют окружающую среду.

Дисперсии - в качестве добавок, хорошо совместимы с различными системами, в т.ч. на водной и на спиртовой основе, с димексидом, глицерином и т.п. В составе дисперсий практически отсутствуют катионы металла (что доказывается отсутствием осадков (и помутнения растворов) при введении в дисперсии растворов хлористого натрия или сульфида натрия), а также ионогенные ПАВ и ионогенные полимеры, что обуславливает повышенную совместимость дисперсий, в т.ч. с системами и препаратами, содержащими ионогенные компоненты, а также имеющими повышенные или пониженные значения рН. Кроме этого, это обеспечивает совместимость дисперсий с большинством известных антибиотиков, что дает возможность сочетанного применения дисперсий наночастиц металла, особенно серебра, с антибиотиками.

Способ получения концентратов дисперсий наночастиц металла по сравнению с аналогами и прототипом отличается простотой, быстротой, хорошей воспроизводимостью, полной конверсией катионов металла в наночастицы металлического серебра, отсутствием потерь металла, дешевизной и нетоксичностью используемых компонентов. Полученные дисперсии могут быть использованы в различных областях промышленности, техники, косметики, быта и медицины, ветеринарии, пищевой промышленности, водоподготовки, а также в качестве действующего начала (субстанции) высокоэффективных антисептических средств, консервантов и других функциональных добавок.

Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1 (по прототипу - RU 2088234).

В защищенный от света стеклянный реакционный аппарат, снабженный мешалкой, капельной воронкой и барботером для продувки инертным газом, загружают 200 г поли-N-винилпирролидона-2 (ПВП) с М 12600, добавляют при перемешивании смесь 1000 мл воды и 300 мл этанола (19%-ный раствор этанола). Полученный 14% раствор ПВП нагревают в течение 10 мин при 75°С и при этой температуре добавляют при перемешивании раствор 27,39 г нитрата серебра (х.ч.) в 500 мл воды (5,2 мас.%). Реакционную смесь, содержащую 12% этанола, 10% ПВП и 1,4% нитрата серебра, перемешивают при той же температуре в течение 60 мин. Водно-спиртовый раствор сушат на распылительной сушилке. Выход целевого продукта 217,2 г (99,9%), содержание серебра 7,94%.

Соотношение ПВП:Ag=1:0,086, мин бактериоцидная концентрация (St.aur 209)=0,62 мкг/мл=0,62 ррм.

Приготовленный из порошка раствор препарата «Повиаргол» (изготовленный согласно данному изобретению) при концентрации 0,5 мас.% (примерно 0,04 мас.% по серебру или 400 мг/кг=400 ррм) представляет собой коричнево-зеленоватую полупрозрачную опалесцирующую жидкость, длина волны максимума поглощения разбавленного раствора составляет 420 нм, что совместно свидетельствует об образовании металлических частиц размером 60 нм и более.

Через 1-2 недели образуется заметный осадок, т.е. дисперсии седиментационно нестабильна.

Реакция с NaCl - наблюдается образование осадка через 1 сутки. Через 7 суток дисперсия заметно обесцветилась, на дне - обильный осадок.

В инструкции к повиарголу [http://medical-instructions.ru/preparat?id=10209] указывается, что в концентрациях до 100 мкг/мл (100 ррм) повиаргол подавляет рост большинства бактерий (Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, Proteus spp., Shigella spp., Salmonella spp.и др.). Указано, что противомикробное действие препарата резко ослабляется в растворах NaCl, поэтому использование его в 0.9% растворе NaCl не рекомендуется. Есть противопоказания - гиперчувствительность, побочные действия - при обработке носоглотки возможно увеличение количества отделяемой слизи. Способ применения и дозы: Наружно в виде 1, 3 и 5% раствора, который готовят ех tempore: порошок растворяют в дистиллированной воде (что соответствует концентрации по серебру 800, 2400 и 4000 ррм). Особые указания: Приготовленные растворы хранят во флаконах из темного стекла не более 10 дней.

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза и концентрация полученного в итоге металлического серебра для примера 1 приведены в Таблице.

Пример 2 (по изобретению).

В реакционный сосуд - 3-горлую колбу, снабженную мешалкой, вносят дистиллированную воду в количестве 65 г, раствор поли-N-винилпирролидона-2 (медицинский) с концентрацией 10 мас.% в количестве 0,6 г и перемешивают (360 оборотов мешалки в минуту) 10 минут при комнатной температуре. Получают раствор «А».

В стакан на 50 мл вносят дистиллированную воду в количестве 23 г, затем навеску сульфата серебра 0,0188 г, перемешивают (360 оборотов мешалки в минуту) до растворения. Затем добавляют 1% раствор аммиака в количестве 1,45 г и затем навеску триэтаноламина в количестве 0,036 г. Раствор перемешивают 10 минут (360 оборотов мешалки в минуту) и получают раствор «Б».

В стакан на 20 мл вносят дистиллированную воду в количестве 9,9 г, затем навеску натрия боргидрида в количестве 0,023 г, перемешивают (240 оборотов мешалки в минуту) до растворения. Раствор перемешивают 3-5 минут и получают раствор «В».

В реакционный сосуд - 3-горлую колбу, содержащую раствор «А», вносят при перемешивании (360 оборотов мешалки в минуту) раствор «Б», перемешивают 10 минут и затем при интенсивном перемешивании (1200-1500 оборотов мешалки в минуту) вносят раствор «В» и перемешивают 5 минут. Затем обороты мешалки снижают до 360 оборотов в минуту и перемешивают в течение 2 часов.

Получают 100 г прозрачного красно-коричневого раствора с концентрацией по металлическому серебру 0,013% (130 мг/кг или 130 ррм). При разбавлении раствора цвет раствора - светло-желтый. Максимум длины волны поглощения 403 нм (фиг.10, Таблица 2).

Дисперсия стабильна - не дает осадка, не наблюдается помутнений, опалесценции, и цвет ее разбавленного раствора не изменяется в течение более 4 недель, так же как и максимум длины волны поглощения этого же разбавленного раствора (те же 403 нм, фиг.11, Таблица 2), что свидетельствует о высокой стойкости дисперсии в разбавленном виде.

Через 1 час после окончания реакции в стакан отливается примерно 1 г дисперсии, добавляется 5 г дистиллированной воды и добавляется 5 г раствора NaCl с концентрацией 1 мас.% или же аптечный физиологический раствор (0,9% NaCl). Помутнения дисперсии не наблюдается, осадка тоже не образуется, электронный спектр разбавленного раствора этой дисперсии (фиг.12, Таблица 2) практически не отличается от спектра, приведенного на фиг.11, что свидетельствует о совместимости разбавленной дисперсии с физиологическим раствором.

Через 4 недели хранения на свету из полученной исходной дисперсии снова приготавливается водный раствор. Электронный спектр раствора аналогичен спектру исходного раствора (фиг.13). Через 7, 14, 21 и 30 дней осадка и помутнения этого разбавленного раствора не наблюдается, цвет раствора также не изменяется, что свидетельствует о стабильности полученной дисперсии в исходном (неразбавленном) виде.

Таким образом, синтезированная согласно изобретению дисперсия металлического серебра образует устойчивый коллоидный раствор с размером части серебра не более 10-15 нм (чем свидетельствует величина максимума длины волны поглощения электронного спектра 403 нм, фиг.10, 11, и данные измерений атомно-силового микроскопа, фиг.14, 15), стабильный в течение времени не менее 4 недель (реально не менее 2 лет, испытания на стабильность продолжаются), и в течение всего этого времени в составе раствора отсутствуют обнаруживаемые количества серебра в катионном виде.

Далее в 10 г полученной жидкости (содержащей, кроме воды, 0,692 г компонентов) при перемешивании тонкой струйкой в течение 1 минуты вводят диэтиловый эфир в количестве 10 мл, перемешивают 10 минут и добавляют еще 10 мл диэтилового эфира. При этом образуется хлопьевидный осадок, окрашенный в темно-коричневый цвет, а раствор над осадком становится бесцветным, что означает, что все наночастицы серебра вместе с ПВП перешли в осадок. Далее осадок отделяется, промывается 2 раза порциями по 10 мл диэтилового эфира и высушивается при 80°С, а затем при 120°С в вентилируемом сушильном шкафу до постоянного веса и кондиционируют при комнатной температуре в течение суток. Получают 0,61 г светло-коричневого порошка. Т.о., основная часть компонентов из стабилизированной ПВП нанодисперсии серебра была при этом удалена (растворимых в диэтиловом эфире, его смесях с водой, а также летучих при 120°С). После этого порошок препарата легко редиспергируется в воде или иных подходящих растворителях практически без изменения своих свойств, в том числе практически без изменения максимума полосы плазменного резонанса наночастиц металлического серебра (фиг.16, Таблица 2).

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза и концентрация полученного в итоге металлического серебра и свойства полученных дисперсий для примера 2 приведены в Таблице 1.

В ГУ НИИЭМ им. Н.Ф.Гамалея РАМН было проведено Микробиологическое исследование бактериостатического действия образца полученной таким способом дисперсии на условно-патогенные микроорганизмы (В соответствии с методическими указаниями МУК 4.2. 801-99).

В работе использованы следующие штаммы микроорганизмов:

Е.соli (АТСС11229);

Candida albicans (ATCC 10231);

Staphylococcus aureus (ATCC 6538);

Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442);

Выращивание культур и количественный контроль проводили на следующих питательных средах:

Endo - для выращивания и количественного учета E.coli;

Staph-agar - для выращивания и количественного учета S. aureus;

BIGGY agar - для выращивания и количественного учета Candida albicans;

Cetrimid agar - для выращивания и количественного учета Pseudomonas Aeruginosae;

Остальные среды производства Becton, Dickinson and Company (USA).

Для определения плотности (мутности) бактериальной взвеси применяли шкалу McFarland фирмы BioMerieux (Франция) для подготовки разведении культуры от 103 до 106 КОЕ/мл.

Все расходные материалы: чашки Петри, пастеровские и мерные пипетки, шпатели и другие, были одноразовыми производства фирмы Danies (Италия).

Для исследования биоцидных свойств использовался образец дисперсии по Примеру 2, исходное содержание активного компонента (металлического восстановленного серебра) C(Ag0)=130 ppm (0,013% Ag0).

Подготовку рабочих разведений исходного образца коллоидного серебра и количественный учет тест-микроорганизмов в процессе экспериментов проводили методом десятикратных серийных разведений с высевом на соответствующие среды после культивирования в термостате при 37°С в течение 18-22 часов.

Количественный учет Candida albicans - через 24-48 часов при температуре культивирования 22-25°С на среде BIGGY agar.

Отсроченный учет количества тест-штаммов проводили на 5-е сутки.

Данные нагрузочные микробиологические тесты показали, при концентрации наночастиц металлического серебра C(Ag0) в диапазоне 0,05-0,1 ppm образец дисперсии серебра обладал бактерицидным действием в отношении Staphylococcus aureus; выраженным бактериостатическим эффектом по отношению к E.coli, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, взятых в концентрации 106 КОЕ/г микроорганизмов. При более высоких концентрациях наночастиц металлического серебра Ag0 и тест-штаммов отмечено бактерицидное действие изученного образца коллоидного металического серебра.

Исследования вирулицидной способности препаратов проводились на стандартном штамме гепатита В, по методу твердофазного иммуноферментного анализа (Институт вирусологии РАМН), с выдержкой 1 час. Методика определения активности вируса после обработки дезсредством основана на реакции окраски после присоединения фермента - пероксидазы к комплексу антиген-антитело, который образуется в результате взаимодействия вируса и моноклонального антитела, добавляемого в стандартном количестве к каждой пробе. Результат прочитывается на спектрофотометре при длине волны 492 нм.

Показано, что активность нанодисперсии серебра составляет 85-93% при концентрации по серебру 0,01%, что выше активности раствора нитрата серебра той же концентрации (76,7%) и выше активности 1% (содержание серебра 0,075%) препарата повиаргол (37%), измеренных в тех же условиях.

Также отмечена 100% вирулицидная активность нанодисперсии металлической меди, однако при более высоких концентрациях - 0,5% (1 час).

Таким образом, по сравнению с аналогами и прототипом полученная данным способом дисперсия металлического серебра обладает по сравнению с прототипом более высокой стабильностью, особенно в виде разбавленного раствора, не образует осадков с раствором хлористого натрия, т.е. совместима с физиологическим раствором, и при этом обладает более высокой антисептической активностью, чем прототип:

- бактериоцидной и бактериостатической активностью 0,05-0,1 ppm, против 0,62-1 ррм для прототипа;

- вирулицидной активностью 85-93%, против 37% (при более высокой концентрации).

Размер частиц серебра, полученных данным способом, также меньше, чем размер частиц, полученных по прототипу, о чем свидетельствует более короткая длина волны максимума поглощения плазмонного резонанса 386-403 нм против 420 нм по прототипу.

Примеры 3-54 (по изобретению).

Синтез дисперсий в примерах 3-54 был выполнен, как и в примере 2, за исключением того, что в качестве соли серебра использовали, кроме сульфата серебра СС, также и нитрат серебра НС, ацетат серебра АС, карбонат серебра КС, кроме ПВП использовали другие полимеры, кроме ТЭА - другие алканоламины, кроме натрия боргидрида - другие восстановители при различных концентрациях.

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза, концентрация полученного в итоге металлического серебра и свойства полученных дисперсий для примеров 3-54 приведены в Таблице 1.

Примеры 55-61 (по изобретению).

Синтез дисперсий в примерах 55-61 был выполнен, как и в примере 2, за исключением того, что вместо соли серебра использовали соли золота, меди, палладия, платины, ртути, при различных концентрациях.

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза, концентрация полученных в итоге наночастиц металла и свойства полученных дисперсий для примеров 55-61 приведены в Таблице 2. Электронные спектры полученных дисперсий наночастиц приведены на фиг.17-21.

Примеры 62-69 (по изобретению).

Синтез дисперсий в примерах 62-69 был выполнен, как и в примере 2, за исключением того, что для основных компонентов были использованы их запредельные концентрации.

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза и свойства полученных дисперсий для примеров 62-69 приведены в Таблице 1.

Примеры 70-74 (по изобретению).

Синтез дисперсий в примерах 70-74 был выполнен, как и в примере 2, за исключением того, что в составе реакционной смеси отсутствовали аммиак и этаноламин.

Конкретные составы реакционных смесей, условия синтеза и свойства полученных дисперсий для примеров 70-74 приведены в Таблице 1.

В примерах 3-74 в качестве солюбилизатора (полимера, защитного коллоида) использовали, кроме ПВП, также различные марки поливинилового спирта ПВС (марки PVA BF-03, PVA BP-05, PVA Unutika, ПВС 11/2, ПВС 16/1), полиэтиленгликоль (ПЭГ 1500, ПЭГ 600, ПЭГ 400), ксантановую камедь (КК), гуммиарабик (ГА), смесь ПВП и гуммиарабика (ПВП+ГА), метилцеллюлозу (марки МЦ-100), оксипропилметилцеллюлозу (марки Methocel E5), хитозан ХТЗ, поливинилбутираль, полиакриловая кислота ПАК, а также другие подходящие синтетические или биополимеры.

В примерах 3-74 в качестве восстановителя, кроме натрия боргидрида БГ, работающего при комнатной температуре, использовали также аскорбат натрия АН, работающий при комнатной температуре, а также цитрат натрия ЦН, гипофосфит натрия ГН, смесь цитрата натрия и боргидрида натрия ЦН+БГ, глицерин ГЛ, при этом реакция проводилась при 100°С (водяная баня) в течение 1-1,5 часов, в одно из горл колбы устанавливался обратный холодильник, а второе закрывалось притертой пробкой.

В примерах 2-74 аммиак использовали в виде водных растворов с концентрацией 1, 10 и 28 мас.%.

В примерах 2-74 в качестве примеров алканоламинов по формуле 1 использовали:

- Моноэтаноламин МЭА

- Диэтаноламин ДЭА

- Триэтаноламин ТЭА

- Диизопропаноламин ДИПА

- Трис-(оксиметил)-аминометан, ТРИС,

Используемые вещества, марки, квалификация, ГОСТ

1. Соли металлов:

Сульфат серебра. Серебро сернокислое, Ag2SO4, х.ч. ТУ 6-09-3703-74 или ТУ 2625-046-00205067-2004 (СС)

Нитрат серебра, Серебро азотнокислое, AgNO3, х.ч. ГОСТ 1277-75; (НС)

Ацетат серебра, Серебро уксуснокислое, Ag(OAc), чда, ТУ 6-09-02-213-2001. (АС)

Серебра (I) карбонат, Ag2CO3. чистый, ТУ 6-09-3743-74 (СК)

Золотохлористоводородная кислота водная H[AuCl4]·nH2O (n=3-4, содержание золота 49%), чистая, ТУ 2612-025-00205067-2003 (AuXBK)

Палладий (II) хлорид PdCl2, чистый, ТУ 2625-048-00205067-2003 или ТУ 2625-011-57979587-04

Платинохлористоводородная кислота 6-водная H2PtCl6 *6H2O, чистая, ТУ 2612-034-00205067-2003 или ТУ 2612-018-57979587-04 (PtXBK)

Медь (II) уксуснокислая, Сu(СН3СОО)22О, чда, ГОСТ 5852-79

Медь (II) сернокислая 5-водная, CuSO4*5H2O, чда, ГОСТ 4165-78. (МС)

Ртуть (I) азотнокислая 2-водная, ч, Hg2(NO3)2*2H2O, ГОСТ 4521-78.

2. Полимеры:

Поливинилпирролидон среднемолекулярный медицинский 35000±5000, ФС 42-2238-98, ПВП-35, Поливинилпирролидон низкомолекулярный медицинский М.м.12600, ФС42-1194-98, ПВП-12.

Поливинилпирролидон низкомолекулярный медицинский 8000±2000 для изготовления препарата Гемодез-Н, (Поливидон* (Polyvidone*), Polyvinylpyrrolidonum), ФС 42-3678-98, ПВП-8,

или ПВП импортный, пищевая добавка Е1201, Е1202.

Поливиниловый спирт ПВС 11/2 ФС 42-2299-85, сорт высший, ГОСТ 10779-78.

Поливиниловый спирт ПВС 16/1 ФС 42-2299-85, сорт высший, ГОСТ 10779-78.

Поливиниловый спирт импорт, марка PVA BP-05, Clariant GMBH DE.

Поливиниловый спирт импорт, марка PVA BF-03, Clariant GMBH DE.

Поливиниловый спирт импорт, марка PVA Uvitika POVAL, Clariant GMBH DE.

Полиэтиленгликоль ПЭГ 1500, ТУ 6-00205601.083-2000, или импорт - LIPOXOL 1500 Med (SASOL Germany GmbH).

Полиэтиленгликоль ПЭГ 400, ТУ 6-00205601.083-2000, или импорт - LIPOXOL 400 Med (SASOL Germany GmbH), или Lutrol E 400 (PEG-8), BASF.

Полиэтиленгликоль ПЭГ 600, импорт - LUTROL E 600, BASF (PEG-12).

Ксантановая камедь (KK), CAS. Nr. 11138-66-2, пищевая добавка Е415, камедь ксантана, КНР.

Гуммиарабик (ГА), Гуммиарабик AGRIGUM SPRAY R, R/E, G/MH, MGH, R-HPS, импорт.

Метилцеллюлоза МЦ пищевая водорастворимая (марки МЦ-100), ТУ 2231-107-05742755-96.

Оксипропилметилцеллюлоза (марки Methocel E-5 premium), импорт.

Карбоксиметилцеллюлоза, натриевая соль (Na-КМЦ), Полицелл КМЦ - 7 Н (марка 85/300), ТУ 2231-017-32957739-02.

Поливинилбутираль ПВБ, Mowital B60H и Mowital B30H, Clariant GMBH DE.

Полиакриловая кислота (ПАК), импорт, ALDRICH, РАА Poly(acrylic acid), PAA Mw=1800 или РАА Mn=130000.

Хитозан (ХТЗ), ЗАО «Биопрогресс», Россия, или Qingdao Scitech Co., Ltd., КНР.

Желатин пищевой П-11, ГОСТ-11293-89.

3. Восстановители:

Натрия боргидрид БГ, ТУ 1-92-162-90, импорт, CAS №16940-66-2.

Аскорбат натрия АН, Натриевая соль аскорбиновой кислоты, пищевая добавка Е301.

Цитрат натрия ЦН, натрий лимоннокислый трехзамещенный, 5,5-водный (E 331), Na3C6H5O7*5,5H2O, ч, ГОСТ 22280-76.

Гипофосфит натрия ГН, Натрий фосфорноватистокислый 1-водный, NaH2PO2*H2O, чда, ГОСТ 200-76.

Глицерин ГЛ реактивный ХЧ ГОСТ 6259-75, глицерин ФС 42-2202-99.

4. Добавки:

Аммиак водный ФС 79-1096-1 ГОСТ 42-1299-79.

Аммиак водный, 10% о.с.ч. 17-4, ГОСТ 3760-79.

Моноэтаноламин МЭА, хч, ТУ 2632-094-44493179-04, ТУ 2632-016-11291058-96.

Диэтаноламин ДЭА, хч, ТУ 6-09-2652-91, или импортный, Diethanolamine, 99%, D83303-1L.

Триэтаноламин ТЭА, х.ч., ТУ 6-09-2448.

Диизопропаноламин, ДИПА, импорт, ALDRICH, Bis(2-hydroxypropyl)amine, ≥98.0%, 14960-250G.

Трис(гидроксиметил)аминометан (ТРИС), С4Н11NO3, осч, GER, ДиаМ, или: Tris (hydroxymethyl)aminomethane for biochemistry, 99+% (фас. 0,5 кг).

5. Растворители:

Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, или обессоленная.

Спирт этиловый, хч, ГОСТ 18300-72.

Спирт изопропиловый, хч, ТУ 2632-015-11291058-95, ТУ 6-09-402-87.

Диметилсульфоксид, Димексид (ДМСО), Р 75.244.9.

6. Вспомогательные вещества:

Натрия хлорид NaCl, раствор для инфузий, 0,9%, №PN 001119/01.

Натрия сульфид /натрий сернистый/ Na2S (мешок 25 кг) Китай, ГОСТ GB/T 10500-2000.

Уксусная кислота, хч, ледяная ГОСТ 61-75.

Как видно из данных Таблиц 1-2, дисперсии металлов, полученных в соответствии с изобретением, по своим характеристикам существенно лучше, чем дисперсии в соответствии с прототипом и аналогами, а предлагаемый способ синтеза проще и эффективнее.

Испытания показали, что образуются красно-коричневые дисперсии наносеребра (в разбавленном виде светло-желтые), устойчивые в течение как минимум 12 месяцев при хранении на свету. Максимум полосы поглощения плазменного резонанса получаемых дисперсий серебра находится в области 386-403 нм, т.е. образуются сферические частицы с размером в несколько нм (Спектр пропускания «желтой» дисперсии Ag0, максимум длины волны плазмонного резонанса 402 нм, фиг.22), что меньше, чем у соответствующих растворов нанодисперсий по прототипу и аналогов (Таблица 2).

В случае золота образуются пурпурные или пурпурно-сиреневые дисперсии с максимумом полосы поглощения плазменного резонанса в области 521-528 нм (Спектр пропускания «пурпурной» дисперсии Аu0, фиг.23).

В случае меди - красно-коричневые (спектр пропускания «коричневой» дисперсии, фиг.20), темно-зеленые и смешанных цветов дисперсии - в зависимости от соотношения частиц и/или оболочек наночастиц состава Cu2O (с максимумом полосы поглощения плазменного резонанса в области 450-480, фиг.18) и собственно наночастицы нульвалентного Сu0 (с максимумом полосы поглощения плазменного резонанса в области 520-580 нм, фиг.24).

Так как максимум полосы поглощения плазмонного резонанса получаемых дисперсий серебра находится в области 386-403 нм, золота - в области 515-540 нм, т.е. образуются сферические частицы с размером 3-7-15 нм, что подтверждается данными атомного силового микроскопа AFM (фиг.14, 15).

На фиг.25 приведены электронные спектры еще одного аналога изобретения - препарата Аргоника.

На фиг.26 - 28 приведены электронные спектры разбавленных растворов нанодисперсий нульвалентного серебра, синтезированного при использовании в качестве различных внешних защитных коллоидов (полимеров), а именно: полиакриловой кислоты ПАК в водном растворе (фиг.26), поливинилового спирта ПВС в водном растворе (фиг.27) и поливинилбутираля в спиртовом растворе (фиг.28).

Использование других отличных от ПВП защитных коллоидов, в том числе особенно в спиртовом растворе ПВБ, как видно из этих фигур, дает максимум плазменного поглощения наночастиц серебра при более коротких длинах волн - 390, 397 и 386 нм соответственно.

Более коротковолновые значения максимумов длины волны для спиртового раствора ПВБ, так же как и для водных растворов ПВС и ПАК, по сравнению с ПВП, могут быть следствием, с учетом теории Ми Друде, более сильной электронодонорной способности этих полимеров, увеличивающих поверхностный электронный заряд на наночастицах серебра.

Действительно, согласно теории Ми Друде (Mie.Drude), описанной в статье [Б.Г.Ершов. Наночастицы металлов в водных растворах: электронные, оптические и каталитические свойства. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2001, т.XLV, №3, с.20-30], положение максимума полосы поглощения поверхностных плазмонов в металле определяется по уравнению

λ2макс=(2πc)2m(ε0+2n)/4πNe e 2,

где с - скорость света; m - эффективная масса электрона; е - заряд электрона; ε0 - диэлектрическая проницаемость металла; n - показатель преломления среды; Ne - плотность свободных электронов в металле. Видно, что увеличение Ne должно приводить к смещению полосы поглощения плазмонов в металле в синюю, т.е. в УФ-область, и уменьшение Ne - в красную.

В Таблице 2 приведены максимумы полос поглощения плазмонного резонанса наночастиц металлов, полученных в соответствии с изобретением, прототипа и аналогов.

Таблица 2
Максимумы полос поглощения плазменного резонанса наночастиц нульвалентных металлов, полученных в соответствии с изобретением, прототипа и аналогов, измеренных в идентичных условиях. Спектрофотометр СФ-56, кварцевые кюветы 1 см.
Наночастицы, дисперсии (растворы) Длина волны, нм
Нанодисперсия серебра согласно изобретения (Пример 2), разбавленная 403
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 2), разбавленная, через месяц 403
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 2), разбавленный раствор порошка 401
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 2), разбавленная + физиологический раствор (0,9% NaCl) 398
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 48), разбавленная 400
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 42), разбавленная 397
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 51), разбавленная 390
Нанодисперсия серебра согласно изобретению (Пример 53), разбавленная 386
Повиаргол разбавленная дисперсия 413
Повиаргол разбавленная дисперсия, через неделю 413-исчез
Повиаргол разбавленная дисперсия + физиологический раствор (0,9% NaCl) 413-исчез
Протаргол разбавленная дисперсия 406
Протаргол разбавленная дисперсия + физиологический раствор (0,9% NaCl) 406-исчез
Колларол разбавленная дисперсия 409
Колларол разбавленная дисперсия + физиологический раствор (0,9% NaCl) 409-исчез
Арговит исходный 407
Арговит разбавлен в 4 раза, через неделю 421
Арговит исходный+физиологический раствор (0,9% NaCl) 407-исчез
Аргоника 421
Ag-бион-1 разбавленная гексаном дисперсия 430
Ag-бион-2 разбавленная дисперсия 410
Ag-бион 2 + физиологический раствор (0,9% NaCl) 410-исчез
Нанодисперсия золота согласно изобретению (Пример 55), разбавленная 528
Нанодисперсия золота согласно изобретению (Пример 56), разбавленная 521
Нанодисперсия платины согласно изобретению (Пример 57), разбавленная 230
Нанодисперсия палладия согласно изобретению (Пример 58), разбавленная 240
Нанодисперсия ртути согласно изобретению (Пример 59), разбавленная 240, плечо 300
Нанодисперсия меди согласно изобретению (Пример 60), разбавленная 475
Нанодисперсия меди согласно изобретению (Пример 61), разбавленная 560

Как следует из Таблицы 2, наночастицы металлического нульвалентного серебра, полученные в соответствии с изобретением, имеют максимум поглощения за счет плазмонного резонанса при более коротких длинах волн, чем у прототипа и аналогов, что в соответствии с теорией Ми Друде, указывает на их более малые размеры, причем по данным статьи [«Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы». Ю.А.Крутяков и др., УХ, 77 (3) 2008, с.242-269] длина волны 415 нм соответствует размеру наночастиц серебра 10-25 нм.

В обзорной статье, посвященной оптическим свойствам наночастиц ряда металлов [Б.Г.Ершов. Наночастицы металлов в водных растворах: электронные, оптические и каталитические свойства. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2001, т.XLV, №3, с.20-30], приведены максимумы полос плазмонного резонанса наночастиц палладия (230 нм), платины (215 нм), серебра (380-410 нм), золота (510-540 нм), меди (565 нм), ртути (300 нм), причем при радиационно-химическом восстановлении ионов Pd II и Pt II наблюдается образование сферических частиц со средним размером 2,4 нм, а при химическом восстановлении водородом размер достигает примерно 8 нм. Спектры представляют собой полосу с максимумом при 215 нм для платины и полосу при 230 нм для палладия, которые плавно спадают в длинноволновую область.

Сопоставление литературных данных с полученными нами данными показывает, что вид электронных спектров и длина волны максимума поглощения плазмонного резонанса синтезированных наночастиц серебра, золота, меди практически совпадают с литературными данными для водных растворов, а платины и палладия - немного больше (на 10-15 нм), чем литературные данные, что является подтверждением синтеза именно наноразмерных нульвалентных металлических частиц этих металлов.

Длина волны максимума поглощения плазмонного резонанса наночастиц ртути согласно литературным данным равна 300 нм, в то же время у синтезированных согласно изобретению наночастиц ртути наблюдается полоса с максимумом при 240 нм и плечо при 300 нм. Возможно, это в соответствии с теорией Ми Друде свидетельствует о наличии в составе дисперсии значительного количества наночастиц или кластерных частиц ртути меньших размеров, чем были у авторов.

Таким образом, заявляемый способ синтеза наночастиц нульвалентных металлов позволяет синтезировать наночастицы в виде нанодисперсий с размерами, соответствующими уровню науки, и меньше, чем при синтезе по технологиям прототипа и аналогам.

Однако предлагаемый способ отличается от них простотой, производительностью, полной конверсией катионного металла в нульвалентный, высокой устойчивостью получаемых дисперсий, в том числе совместимостью с физиологическим раствором NaCl (0,9%), отсутствием в составе дисперсий токсичных или вредных для здоровья и экологии компонентов.

Это, в свою очередь, позволяет производить на основе получаемых данных способом нанодисперсий широкий ассортимент продукции, отличающейся отсутствием токсичности, высокой стабильностью и повышенной антимикробной эффективностью.

Области и примеры использования полученных по изобретению нанодисперсий нульвалентных металлов включают в себя, в том числе, следующие классы продуктов:

Бытовая химия

- Дезинфицирующий раствор серебра, серебра с добавками меди и/или цинка. Применение: дезинфекция поверхностей методом обрызгивания или протирания на производствах, в офисах и дома (в том числе мебели, газовых и электрических плит, ручек, столов, разделочных досок, оргтехники), а также в учреждениях социального обеспечения, жилищно-коммунального хозяйства, сферах обслуживания (потребительских рынках, коммунальных объектах, гостиницах, общежитиях, бассейнах, банях, саунах, парикмахерских, косметических салонах, местах массового скопления людей и т.п.), на предприятиях торговли продовольствием и общественного питания, в детских учреждениях.

- Дезинфицирующий раствор серебра, серебра с добавками меди и/или цинка - антимикробный спрей для обработки мест общего пользования.

- Дезинфицирующий раствор серебра, серебра с добавками меди и/или цинка - спрей-дезодорант для обуви. Применение: обработка обуви, носков, портянок, стелек, дезодорант для ног. Предупреждает появление неприятного запаха, освежает, предохраняет от бактериальных, вирусных и грибковых заболеваний.

- Дезинфицирующий раствор серебра, серебра с добавками меди и/или цинка - важные салфетки (салфетки, пропитанные раствором нанодисперсии с добавлением функциональных добавок). Применение: влажная уборка и дезинфекция, обработка рук и т.п.

- Антимикробное средство для стирки. Применение: добавление при стирке, дезинфекция и придание белью биоцидных свойств.

- Антимикробнаяя добавка для моющих и чистящих средств.

- Антимикробный гель на основе серебра, серебра с добавками меди и/или цинка. Применение: обработка рук, ног, тела. Предупреждает появление неприятного запаха, освежает, предохраняет от бактериальных, вирусных и грибковых заболеваний.

- Антимикробный гель на основе золота. Применение: обработка суставов. Фильтрующие материалы

- Наполнители - фильтрующие материалы и элементы фильтров для воды, пищевой промышленности, систем вентиляции и кондиционирования, в т.ч. пищевая промышленность, воздушные фильтры, системы кондиционирования.

Упаковочная промышленность, производство посуды

- Упаковочные материалы для пищевой продукции, продлевающие сроки ее хранения.

- Одноразовая, многоразовая посуда, столовые приборы с бактерицидными свойствами поверхности.

- Пищевые контейнеры.

- Продуктовые поддоны холодильных камер и витрин.

Продукция для сельского хозяйства

- Антимикробные средства против заболеваний вымени, копытной гнили.

Медицинские изделия

- Антимикробные гели, мази, спреи, пластыри, салфетки, повязки, перевязочные средства, средства санитарии, протезы, инструменты и т.п.

Пищевая продукция

- Консерванты

- Красители

Косметическая продукция

- Антимикробные добавки и консерванты для шампуней, кремов, паст, гелей, пенок, помад, туши, пудры, масок, ополаскивателей и т.п.

- УФ-А поглощающие добавки для защитных кремов (нанодисперсии серебра) с высокой защитной способностью.

Фармацевтическая продукция

- Гели, мази, спреи, пенки для лечение ран различного типа.

Другая продукция

- Таблетки, растворы, гели для дезинфекции воды и напитков

- Влажные салфетки для личной гигиены

- Катализаторы (нанодисперсии платины, палладия, серебра, золота, в т.ч. нанесенные на носители - активированные угли, оксиды металлов, силикагели и т.п.).

- Электропроводящие чернила и пасты.

В Таблице 3 даны некоторые конкретные примеры использования полученных нанодисперсий нульвалентных металлов, их составы и свойства.

Составы на основе нанодисперсных нульвалентных металлов, их использование

Таблица 3
№ примера Состав Вид и предназначение Свойства, способ применения, рабочая концентрация, %, мг/кг (ррм)
75 - Нанодисперсный нульвалентный палладий
- Активированный уголь или оксид алюминия или силикагель
Катализатор Pd0=0,3-1,5%
Гранулы активированного угля или оксида алюминия или силикагеля, обработанные дисперсией наночастиц палладия.
76 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Матрица
Краситель Аg0=5-500 мг/кг
Продукты окрашиваются в светло-жедтый или желтый цвет, причем при необходимости в диапазоне
длин волн 360-420 нм могут быть достигнуты значения оптической плотности D до 6-20 единиц и более.
- Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Растворитель
Дезинфицирующий состав Ag0=1-10 мг/кг
Cu0=10-100 мг/кг Раствор, спрей
77 Нанодисперсное нульвалентное серебро
Растворитель (вода)
Дезинфицирующий раствор и консервант Ag0=0,05-0,15 мг/кг
Для воды и напитков
78 Нанодисперсное нульвалентное серебро
Растворитель (вода)
Консервант для пищевых продуктов Ag0=0,15-0,25 мг/кг
Соленая и малосольная рыба, ягоды, фрукты и т.п.
79 Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
Растворитель (вода)
Консервант для косметических средств. Ag0=0,5-15 мг/кг
Cu0=1-10 мг/кг
Крем, шампунь, гель, спрей
80 Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
Гелевая основа
Гель для лечения ран, ожогов Ag0=20-100 мг/кг
Гель для лечения ран, ожогов, в т.ч. инфицированных
81 Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
Мазевая основа
Мазь для лечения ран и ожогов Ag0=50-300 мг/кг
Мазь для лечения ран и ожогов, в т.ч. инфицированных
82 Нанодисперсное нульвалентное золото
- Функциональные добавки
Гелевая основа
Гель для лечения Аu0=20-200 мг/кг
Гель для лечения заболеваний суставов
83 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсное нульвалентное золото
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Растворитель
Раствор, порошок - добавка к пище Ag0=0,1-10 мг/кг
Cu0=1-10 мг/кг
Zn=1-20 мг/кг
Раствор, порошок- БАД, добавка к пище и напиткам
84 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Растворитель
Раствор для обработки наполнителей Ag0=0,1-10 мг/кг
Cu0=10-100 мг/кг
Наполнители для туалетов животных (домашних, лабораторных, в питомниках, зоопарках)
85 - Нанодисперсное нульвалентное Сорбционный Ag0=0,1-10 мг/кг
серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Носитель (оксид алюминия, силикагель, активированный уголь и т.п.)
материал с бактерицидными, вирулицидными и фунгицидными свойствами Сu0=10-100 мг/кг
Используется в медицинских и бытовых изделиях.
86 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Кремовая основа
Крем
Гель
Для ветеринарии
Ag0=10-50 мг/кг
Крем и гель для доения КРС, обработки вымени до и после доения
87 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Антибиотик
- Функциональные добавки
Таблетка
Раствор
Ag0=100-500 мг/кг
Комбинированный лекарственный препарат противотуберкулезного действия, сочетанное применение наночастиц серебра и антибиотика увеличивает эффективность препаратов и позволяет при необходимости снизить нагрузку антибиотика.
88 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Кремовая основа
Крем, гель для рук Ag0=100-500 мг/кг
Крем, гель для рук увлажняющий, защитный, с антисептическим эффектом
89 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Основа
Бумага, ткань с биоцидными свойствами Ag0=5-50 мг/кг
Сu0=10-100 мг/кг
Бумага, ткань с биоцидными свойствами. Одежда, упаковка.
90 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Растворитель
Раствор. Средство для очистки и дезинфекции контактных линз Ag0=10-50 мг/кг
Cu0=10-100 мг/кг
Раствор.
Средство для очистки и дезинфекции контактных линз
91 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Растворитель
Раствор Ag0=0,05-0,25 мг/кг
Cu0=0,5-1 мг/кг
Средство для обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов. Обеспечивает отсутствие в воде бассейна колиформных бактерий, колифагов, золотистого стафилококка, синегнойной палочки, возбудителей кишечных инфекций и т.п.
92 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Растворитель
Пропитка для салфеток Ag0=10-30 мг/кг
Салфетка бумажная или тканевая с дезинфицирующими и увлажняющими свойствами, гигиеническая, дезодорирующая. Основа (ткань, бумага, нетканый материал)
93 - Нанодисперсное нульвалентное серебро Раствор, таблетка Ag0=10-20 мг/кг раствора
Раствор, таблетка
- Функциональные добавки
- Основа
Средство для лечения и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта
94 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Растворитель
Средство для полоскания Ag0=10-20 мг/кг
Средство для ухода за полостью рта.
Устраняет запах изо рта, способствует лечению гангивитов и других заболеваний полости рта.
95 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Мазевая или гелевая основа
Гель, мазь светофильтрующий Ag0=50-500 мг/кг
Гель, мазь для защиты от ультрафиолетового излучения, в диапазоне длин волн 360-420 нм могут быть достигнуты значения оптической плотности D до 6-20 единиц и более.
96 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Пигменты нанодисперсные
- Основа
Пленки, покрытия светофильтрующие Ag0=200-5000 мг/кг
Светофильтры, защитные маски, очки для защиты глаз от ультрафиолетового и лазерного излучения в диапазоне 200-1100 нм.
97 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Гелевая основа
Гель для тела Ag0=3-10 мг/кг
Гель для УЗИ с антибактериальным и противовирусным эффектом, снижает или устраняет вероятность переноса возбудителей заболеваний.
98 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Растворитель
Спрей, жидкость Ag0=10-20 мг/кг
Средство для профилактики и лечения ринита, интраназальное средство, средство для лечения и профилактики ЛОР заболеваний.
Капли, спрей, жидкость для промывания
99 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Основа
Дезодорант Ag0=10-50 мг/кг
Cu0=10-100 мг/кг
Дезодорант для тела.
Гель, спрей, шариковый дезодорант, салфетки.
100 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Основа мазевая
Мазь для лечения и профилактики заболеваний животных Ag0=10-50 мг/кг
Cu0=10-1000 мг/кг
Мазь для лечения дерматитов, язв, гнилостных заболеваний копыт, некробактериоза, ушибов, инфицированных ран кожи и конечностей.
Процедуру лечения повторяют не позднее 1-2 дней. Срок лечения уменьшается до 5-7 дней
101 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Функциональные добавки
- Гелевая основа
Гель для лечения мастита Ag0=50-200 мг/кг.
Гель для лечения мастита.
Гель вводится шприцом в больное вымя в количестве 5-10 грамм.
102 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь Функциональные добавки
- Основа мазевая
Крем для ног Ag0=50-200 мг/кг
Сu0=10-100 мг/кг
Крем для ног для лечения мозолей и трещин на ступнях, заживление трещинок на ногах, поврежденных тканей, опрелостей и натертостей, защита от бактерий и грибков. Крем наносят на кожу каждый вечер.
103 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Основа мазевая
Гель для ног Ag0=50-200 мг/кг
Сu0=10-100 мг/кг
Гель для ног дезодорирующий.
Крем наносят на кожу каждый день утром и вечером. Предназначен для борьбы с неприятным запахом, сократит потоотделение.
104 - Нанодисперсное нульвалентное серебро
- Нанодисперсная нульвалентная медь
- Функциональные добавки
- Основа кремовая
Питательный крем для рук. Ag0=20-50 мг/кг
Сu0=5-10 мг/кг
Питательный крем для рук. Наносится каждый день. Снятие покраснений, раздражений, умягчение кожи.

1. Способ получения концентрата нанодисперсии серебра, золота, меди, палладия, платины и ртути, характеризующийся тем, что процесс проводят в течение 10-60 мин при дневном свете в атмосфере воздуха и при температуре до 100°С, при этом смешивают раствор растворимой соли металла в растворителе с аммиаком с получением комплексного соединения, затем смешивают полученное комплексное соединение с алканоламином до образования раствора, далее смешивают образовавшийся раствор с раствором полимерного стабилизатора с получением стабилизированного катиона металла, после чего восстанавливают стабилизированный катион металла за счет добавления в раствор органического или неорганического восстановителя с последующим образованием устойчивой дисперсии наночастиц нульвалентного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Растворимая соль металла (по металлу) 0,013-2,5
Аммиак 0,028-1,67
Алканоламин 0,196-5,54
Полимерный стабилизатор 0,4-20,0
Восстановитель 0,07-60
Растворитель остальное,

причем в качестве алканоламина используют соединение общей
формулы:
(HO-R)y-(C)z-N(H)x,
где R - -CH2 -, или -СН2CH2-, или -CH2-СН-СН3;
y=1-3;
х=3-у;
z=0,1.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно выделяют наночастицы металла из смеси в сухом виде.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве растворителя используют воду, или этиловый и/или изопропиловый спирт, или глицерин, или ацетон, или диметилсульфоксид, или этиленгликоль, или формамид, или хлороформ, или водные растворы органических растворителей.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве растворимой соли металла используют нитрат, или ацетат, или сульфат, или хлорид металла, или его хлористоводородную кислоту.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве алканоламина используют этаноламин, или диэтаноламин, или триэтаноламин, или диизопропаноламин, или трис-(оксиметил)-аминометан.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве полимерного стабилизатора используют медицинский низко- и среднемолекулярный поливинилпирролидон, или поливиниловые спирты и их производные, или желатины, или производные целлюлозы, или полиэтиленгликоли, или полиэтиленоксиды, или полиакриламиды, или полимеры и сополимеры акриловой кислоты и их соли, или альбумин, или декстран, или растительные полисахариды, или хитозаны.

7. Способ по п.6, характеризующийся тем, что в качестве производных поливиниловых спиртов используют поливинилбутирали или поливинилэтилали.

8. Способ по п.6, характеризующийся тем, что в качестве производных целлюлозы используют метилцеллюлозу, или гидроксипропилцеллюлозу, или карбоксиметилцеллюлозу, или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы.

9. Способ по п.6, характеризующийся тем, что в качестве полимера акриловой кислоты используют полиакриловую кислоту или карбомеры.

10. Способ по п.6, характеризующийся тем, что в качестве растительных полисахаридов используют камеди.

11. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве восстановителя используют глицерин, или аскорбиновую кислоту, или аскорбат натрия, или цитрат натрия, или боргидрид натрия, или гипофосфит натрия, или соли двухвалентного цинка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к процессам переработки тяжелой нефти, и может быть использовано в каталитическом и термическом крекинге для получения дистиллятных фракций из тяжелого нефтяного сырья.

Изобретение относится к области биохимии. .

Изобретение относится к упорядоченным фотохромным ферромагнитным массивам нанопроволок на основе (трис)оксалатов переходных металлов и катионов спироциклического ряда и может быть использовано в качестве светочувствительных магнитных наносред со сверхъемкой магнитооптической памятью.

Изобретение относится к катализаторам гидроокисления олефинов. .

Изобретение относится к области молекулярной биологии, биоорганической химии и медицины. .

Изобретение относится к микроэлектронике, оптической и оптоэлектронной технике, к нелитографическим микротехнологиям формирования на подложках тонкопленочных рисунков из наносимых на ее поверхность веществ.

Изобретение относится к способам создания нанокомпозитного люминофора в виде кварцевого стекла SiO2, включающего нанокластеры меди Сu+, который может быть использован при создании светоизлучающих и светосигнальных устройств, например плазменных дисплейных панелей, световых матричных индикаторов, светофоров.

Изобретение относится к области создания композиционных полимерных материалов. .
Изобретение относится к упрочнению режущего инструмента. .

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к производству изделий из металлических порошков. .

Изобретение относится к области получения наноразмерных порошков металлов группы железа, которые применяются в системах записи и хранения информации, в изготовлении магнитных сенсоров, используемых в медицине и биологии и др.

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению вентильных металлов, в частности порошков вентильных металлов. .

Изобретение относится к способу производства наночастиц металлического серебра диаметром от 1 до 100 нм и средним диаметром от 20 до 40 нм, характеризующихся монодисперсностью, стабильностью в течение более 12 месяцев, в широком диапазоне концентраций.
Изобретение относится к получению наноструктурных металлических частиц, используемых в различных областях техники и медицины. .

Изобретение относится к получению нанопорошков металлического кобальта, в частности его структурированных фрактальных агломератов, имеющих широкий спектр областей применения в виде добавок, существенно влияющих на свойства материалов, в которых они применяются.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению наноразмерных порошков меди, которые могут найти применение в электронике, машиностроении и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способу получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом в качестве катализаторов, термоэлектрических материалов, легкоплавких сплавов, лекарственных препаратов.
Изобретение относится к технологии получения наночастиц золота или наногибридов золота с другими металлами. .

Изобретение относится к порошковой металлургии. .
Наверх