RU2657595C1

RU2657595C1 - Colloidal solution of silver carbon

Info

Publication number: RU2657595C1
Application number: RU2017128914A
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Пономарев
Original assignee: Андрей Николаевич Пономарев; Мокроусов Юрий Борисович
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2018-06-14

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to inorganic chemistry and pharmaceutics and is a colloidal solution having antiviral and antimicrobial activity, comprising silver metal nanoparticles and silver ions, in accordance with the invention, the solution contains a mixture of a solution of a sulpho-adduct of carbon nanoparticles in distilled water at a concentration of 0.5 mg/l to 200 mg/l with a solution of colloidal silver in deionised water at a concentration of 50 mcg/l to 5,000.0 mcg/l, wherein the solution of the sulpho adduct of carbon nanoparticles is 2 % by volume of the colloidal solution of silver.

EFFECT: technical result consists in a wider range of antiviral and antimicrobial agents and ensuring high stability of the colloidal solution.

1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к коллоидному раствору серебряного углерона, который может быть использован в различных областях, в частности в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии.The invention relates to inorganic chemistry, namely to a colloidal solution of silver carbon, which can be used in various fields, in particular in medicine, veterinary medicine, food industry, cosmetology, household chemicals and agricultural chemistry.

Коллоидные растворы серебра (то есть устойчивые системы «наночастицы + ионы серебра - растворитель») при малых концентрациях наночастиц (менее 5000 мкг/л) бесцветны. При больших концентрациях частиц серебра коллоидные растворы серебра могут иметь различные оттенки и цвет.Colloidal solutions of silver (that is, stable systems "nanoparticles + silver ions - solvent") at low concentrations of nanoparticles (less than 5000 μg / l) are colorless. At high concentrations of silver particles, colloidal solutions of silver can have different shades and colors.

Для всех коллоидных растворов типично, что они могут быть стабильными, в частности в водном растворе, только тогда, когда их агрегация предотвращается, например, с помощью специальных стабилизирующих добавок.For all colloidal solutions, it is typical that they can be stable, in particular in an aqueous solution, only when their aggregation is prevented, for example, using special stabilizing additives.

Стабилизация коллоидных растворов может быть достигнута добавлением небольшого количества высокомолекулярных веществ, имеющих различные по полярности и неполярные (например, ароматические) боковые группы, которые адсорбируются на поверхности частиц и предупреждают их агрегацию.Stabilization of colloidal solutions can be achieved by adding a small amount of high molecular weight substances having different polarities and nonpolar (for example, aromatic) side groups that are adsorbed on the surface of the particles and prevent their aggregation.

Известны способы получения и на этой основе раскрыты коллоидные растворы наносеребра, например [О.В. МОСИН. «Продукт нанотехнологии - коллоидное наносеребро» на сайте (http://www.sciteclibrary.rus/rus/catalog/pages/9151.html, стр. 1, 9-10, опубл. 07.07.2008]), содержащий деионизированную воду, наночастицы металлического серебра и ионы серебра.Known methods for producing and on this basis are disclosed colloidal solutions of nanosilver, for example [O.V. MOSIN. "The product of nanotechnology is colloidal nanosilver" on the website (http: //www.sciteclibrary.rus/rus/catalog/pages/9151.html, p. 1, 9-10, published 07.07.2008]) containing deionized water, silver metal nanoparticles and silver ions.

Известен также сульфоаддукт нанокластеров углерода [RU 2478117 С2, С10С 3/04, С04В 24/16, С04В 24/36, A61K 31/095, А61Р 31/12, B82Y 5/00, B82Y 30/00, B82Y 40/00, 27.03.2013], выпускаемый под названием «Углерон» и представляющий собой растворимую в полярных растворителях (в воде, в частности) фракцию продукта взаимодействия размолотого каменноугольного пека с нагретой серной кислотой с последующим отмыванием непрореагировавшей кислоты водой.Also known sulfoadduct of carbon nanoclusters [RU 2478117 C2, C10C 3/04, C04B 24/16, C04B 24/36, A61K 31/095, A61P 31/12, B82Y 5/00, B82Y 30/00, B82Y 40/00, 03/27/2013], produced under the name "Carbon" and which is a soluble fraction in polar solvents (in water, in particular) of the reaction product of ground coal tar pitch with heated sulfuric acid, followed by washing of unreacted acid with water.

Наиболее близким по своей сущности к предложенному техническому решению является высокостабильный коллоидный раствор наносеребра [RU 2456356 C1, С22В 11/00, С25С 1/20, В82В 3/00, 20.07.2012], характеризующийся тем, что он содержит деионизированную воду, наночастицы металлического серебра и имеет концентрацию серебра от 5,0 до 100,0 мг/л, при этом доля наночастиц металлического серебра составляет от 5 до 90% от общей концентрации серебра в растворе, доля наночастиц размером от 2 до 15 нм составляет от 65 до 85% от общего объема наночастиц металлического серебра в растворе, доля наночастиц размером от 15 до 35 нм составляет соответственно от 15 до 35%, оставшуюся долю в общей концентрации серебра в растворе составляют ионы серебра.The closest in essence to the proposed technical solution is a highly stable colloidal solution of nanosilver [RU 2456356 C1, C22B 11/00, C25C 1/20, B82B 3/00, 20.07.2012], characterized in that it contains deionized water, metal nanoparticles silver and has a silver concentration of from 5.0 to 100.0 mg / l, while the proportion of metallic silver nanoparticles is from 5 to 90% of the total silver concentration in the solution, the proportion of nanoparticles from 2 to 15 nm in size is from 65 to 85% of the total volume of silver metal nanoparticles in solution e, the proportion of nanoparticles with a size of 15 to 35 nm is respectively from 15 to 35%, the remaining fraction in the total silver concentration in the solution is silver ions.

Способ получения такого коллоидного раствора наносеребра включает электрохимическое растворение серебра в деионизированной воде, причем электрохимическому растворению подвергают серебро в виде мелкодисперсного порошка серебра с химической чистотой 99,999% и с размерами наночастиц до 100 нм и проводят его в электролизере, содержащем корпус, выполненный из химически нейтрального материала, внутри которого расположены электроды, представляющие собой выполненные из химически нейтрального материала емкости, в которые помещают от 100 до 150 г мелкодисперсного порошка серебра и посредством проводника, находящегося в химически нейтральной оболочке, подают постоянное напряжение от 30 до 45 В посредством источника питания постоянного тока, в условиях циклического изменения полярности напряжения каждые 2 ч, и механического перемешивания раствора 2 раза в сутки, до достижения в коллоидном растворе концентрации серебра от 5,0 до 100,0 мг/л, при этом доля наночастиц металлического серебра составляет от 5 до 90% от общей концентрации серебра в растворе, доля наночастиц размером от 2 до 15 нм составляет от 65 до 85% от общего объема наночастиц металлического серебра в растворе, доля наночастиц размером от 15 до 35 нм составляет соответственно от 15 до 35%, оставшуюся долю в общей концентрации серебра в растворе составляют ионы серебра.A method for producing such a colloidal solution of nanosilver involves the electrochemical dissolution of silver in deionized water, wherein silver is subjected to electrochemical dissolution in the form of a finely divided silver powder with a chemical purity of 99.999% and with nanoparticle sizes up to 100 nm and is carried out in an electrolyzer containing a housing made of chemically neutral material inside which electrodes are located, which are containers made of chemically neutral material, in which from 100 to 150 g m are placed a finely dispersed silver powder and through a conductor located in a chemically neutral sheath, a constant voltage of 30 to 45 V is supplied through a DC power source, under conditions of a cyclic change in voltage polarity every 2 hours, and the solution is mechanically mixed 2 times a day, until it reaches colloidal silver concentration solution from 5.0 to 100.0 mg / l, while the proportion of metallic silver nanoparticles is from 5 to 90% of the total silver concentration in the solution, the proportion of nanoparticles from 2 to 15 nm in size ulation from 65 to 85% of the total amount of metallic silver nanoparticles in solution, the percentage of nanoparticles ranging from 15 to 35 nm is suitably from 15 to 35%, the remaining proportion of the total silver concentration in solution comprise silver ions.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая стабильность такого коллоидного раствора серебра и относительно низкая эффективность его применения в качестве противовирусного и противомикробного средства, причем концентрация серебра и ионов серебра, превышающая значение в 50 мкг/л, является опасной для внутреннего применения (in vivo), а концентрация, превышающая значение в 5000 мкг/л, является опасной даже при поверхностной обработке кожных покровов и считается недопустимо высокой.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low stability of such a colloidal solution of silver and the relatively low efficiency of its use as an antiviral and antimicrobial agent, and the concentration of silver and silver ions in excess of 50 μg / L is dangerous for internal use (in vivo) and a concentration exceeding the value of 5000 μg / l is dangerous even with surface treatment of the skin and is considered unacceptably high.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение арсенала технических средств и получение устойчивого коллоидного раствора серебряного углерона, характеризующегося высокой стабильностью и высокой эффективностью применения в качестве противовирусного и противомикробного средства.The problem to which the present invention is directed, is to expand the arsenal of technical means and obtain a stable colloidal solution of silver carbon, characterized by high stability and high efficiency as an antiviral and antimicrobial agent.

Требуемый технический результат заключатся в расширении арсенала технических средств и обеспечение на этой основе высокой стабильности низкоконцентрированных коллоидных растворов серебра и высокой эффективности применения в качестве противовирусного и противомикробного средства.The required technical result consists in expanding the arsenal of technical means and providing on this basis high stability of low concentrated colloidal silver solutions and high efficiency of use as an antiviral and antimicrobial agent.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что коллоидный раствор серебра, содержащий наночастицы металлического серебра и ионы серебра в деионизованной воде, согласно изобретению дополнительно содержит сульфоаддукт наночастиц углерода в виде его раствора в дистиллированной воде с концентрацией от 0,5 мг/л до 200 мг/л, который вводят в коллоидный раствор серебра с концентрацией от 50 мкг/л до 5000,0 мкг/л в объеме 2 процента от объема коллоидного раствора серебра и равномерно распределяют путем перемешивания.The problem is solved, and the desired technical result is achieved in that a colloidal silver solution containing silver metal nanoparticles and silver ions in deionized water, according to the invention further comprises a carbon nanoparticle sulfoadduct in the form of its solution in distilled water with a concentration of from 0.5 mg / l up to 200 mg / l, which is introduced into a colloidal silver solution with a concentration of from 50 μg / l to 5000.0 μg / l in a volume of 2 percent of the volume of a silver colloidal solution and evenly distributed by stirring Niya.

Пример приготовления коллоидного раствора серебряного углерона.An example of the preparation of a colloidal solution of silver carbon.

Берется порошок сульфоаддукта нанокластеров углерода (Углерон) и готовится его раствор в дистиллированной воде с концентрацией, большей, например, в 50 раз, чем это необходимо для концентрации в целевом продукте, чтобы не слишком сильно разбавлять коллоидный раствор серебра не деионизованной водой. Такой раствор с концентрацией от 0,5 мг/л до 200 мг/л имеет насыщенный черно-коричневый цвет. Далее берется 40 мл раствора и заливается в 2 л ранее приготовленного коллоидного раствора серебра с концентрацией от 50 мкг/л до 5000,0 мкг/л. После перемешивания получаем раствор серебряного углерона - водный раствор слабо желтоватого оттенка.A carbon nanocluster sulfon adduct powder (Carbon) is taken and its solution is prepared in distilled water with a concentration, for example, 50 times greater than that necessary for concentration in the target product, so as not to dilute the colloidal silver solution with non-deionized water too much. Such a solution with a concentration of from 0.5 mg / l to 200 mg / l has a saturated black-brown color. Next, 40 ml of the solution is taken and poured into 2 l of the previously prepared colloidal silver solution with a concentration of 50 μg / l to 5000.0 μg / l. After mixing, we get a solution of silver carbon - an aqueous solution of a slightly yellowish tint.

Предложенный состав коллоидного раствора серебряного углерона характеризуется высокой стабильностью, а также и высокой эффективностью действия в качестве противовирусного и противомикробного средства.The proposed composition of the colloidal solution of silver carbon is characterized by high stability, as well as high efficiency as an antiviral and antimicrobial agent.

Приготовленный таким образом серебряный углерон устойчиво сохраняется в нормальных условиях в закрытой таре в течение не менее 3 месяцев, не образуя осадка и сохраняя начальный цвет.Thus prepared silver carbon is stably stored under normal conditions in a closed container for at least 3 months, without forming a precipitate and preserving the initial color.

Введение серебряного углерона в количестве 40 мл/кг массы ежедневно перорально в течение 5 дней поросятам, больным тяжелой формой дизентерии, привело к исчезновению у всех поросят симптомов заболевания, так же как и, например, в случае применения антибиотиков. Причем в случае лечения поросят антибиотиками отдельные случаи падежа наблюдались. Прием серебряного углерона поросятами, заболевшими явно выраженной пневмонией, в тех же дозировках привел в течение десяти дней к полному их выздоровлению.The introduction of silver carbon in an amount of 40 ml / kg of mass daily for 5 days orally to piglets suffering from severe dysentery led to the disappearance of disease symptoms in all piglets, as well as, for example, in the case of antibiotics. Moreover, in the case of treatment of piglets with antibiotics, individual cases of death were observed. Acceptance of silver carbon by pigs with severe pneumonia in the same dosages led to their full recovery within ten days.

Несколько добровольцев провели опыты применения углерона наружно, как средства против развития паппиломы человека, с успешным результатом.Several volunteers conducted experiments on the use of carbon externally as a means against the development of human papilloma, with a successful result.

Исследования действия одного только водного раствора углерона на штаммы ВИЧ (in vitro) показали, что пребывание этих вирусов в растворе углерона с концентрацией в 10 мг/л в течение 20 с демонстрирует явный эффект вирулицидности этого раствора. Вирусы иммунодефицита человека после этого теряют способность размножаться в клетках [А.В. Гилязова, Г.В. Корнилаева, А.Н. Пономарев, В.А. Черешнев, Э.В. Карамов «МИКРОБИЦИДЫ С АНТИ-ВИЧ АКТИВНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ АДДУКТОВ УГЛЕРОДНЫХ НАНОКЛАСТЕРОВ» / РОССИЙСКИЙ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2011, том 5(14), №1, с. 21-25].Studies of the effect of an aqueous carbon solution of HIV on HIV strains (in vitro) showed that the presence of these viruses in a carbon solution with a concentration of 10 mg / L for 20 s demonstrates the clear effect of the virucidal effect of this solution. Human immunodeficiency viruses then lose their ability to multiply in cells [A.V. Gilyazova, G.V. Kornilayeva, A.N. Ponomarev, V.A. Chereshnev, E.V. Karamov “MICROBICIDES WITH ANTI-HIV ACTIVITY BASED ON CARBON NANOCLUSTER ADDITIVES” / RUSSIAN IMMUNOLOGICAL JOURNAL, 2011, Volume 5 (14), No. 1, p. 21-25].

Таким образом, достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении арсенала технических средств и обеспечении на этой основе высокой стабильности низкоконцентрированных коллоидных растворов серебра и высокой эффективности применения в качестве противовирусного и противомикробного средства.Thus, the required technical result is achieved, which consists in expanding the arsenal of technical means and ensuring on this basis high stability of low concentrated colloidal silver solutions and high efficiency as an antiviral and antimicrobial agent.

Claims

A colloidal solution with antiviral and antimicrobial activity, including silver metal nanoparticles and silver ions, characterized in that it contains a mixture of a solution of carbon nanoparticle sulfoadduct in distilled water with a concentration of from 0.5 mg / l to 200 mg / l with a solution of colloidal silver in deionized water with a concentration of from 50 μg / l to 5000.0 μg / l, and the solution of the sulfoadduct of carbon nanoparticles is 2 vol.% of the colloidal silver solution.