Спосіб отримання водорозчинної бактерицидної композиції, що містить наночастинки срібла

Спосіб отримання водорозчинної бактерицидної композиції, яка містить наночастинки срібла, що включає введення в розчин іонного срібла розчину альгінату натрію з подальшим фотохімічним відновленням іонного срібла під дією ультрафіолетового випромінювання (УФ-світла), який відрізняється тим, що використовують фракцію альгінату натрію з молекулярною вагою 120-250 кДа, а розчин нітрату срібла змішують з розчином альгінату натрію в співвідношенні 1:(0,5-2). (19) (21) u200901632 (22) 25.02.2009 (24) 25.12.2009 (46) 25.12.2009, Бюл.№ 24, 2009 р. (72) ЮРКОВА ІРИНА МИКОЛАЇВНА, РЯБУШКО ВІТАЛІЙ ІВАНОВИЧ, ПАРХОМЕНКО НАТАЛІЯ АДОЛЬФІВНА (73) ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО 3 бництва, що не дозволяє одержувати наночастки срібла із заданими розмірами. Завданням корисної моделі є створення способу отримання наночастинок срібла із заданими розмірами і високою біологічною активністю, в якому використовувані матеріали і параметри вироблених операцій дозволяють підвищити концентрацію кінцевого продукту при зменшенні витрат альгінату натрію і одержувати наночастинки срібла з меншими розмірами (2-5нм), що зберігають тривалий час агрегативну стійкість в розчинах електролітів. Поставлене завдання розв'язується тим, що в запропонованому способі отримання водорозчинної бактерицидної композиції, яка містить наночастинки срібла, в розчин іонного срібла як відновникстабілізатор вводять розчин альгінату натрію з подальшим фотохімічним відновленням іонів срібла під дією ультрафіолетового світла. Згідно з корисною моделлю використовують фракцію альгінату натрію з молекулярною масою 120-250кДа, а розчини азотнокислого срібла і альгінату натрію змішують у ваговому співвідношенні іонне срібло: альгінат натрію =1:(0,5-3,0) і опромінюють джерелом ультрафіолетового світла від 5 до 20 хвилин в нормальних умовах. Найперспективнішим напрямком отримання наноструктурованих металовмісних систем є синтез наночастинок металів в розчинах полімерів і полімерних матрицях. При цьому макромолекули не тільки стабілізують наносистеми, але і беруть безпосередню участь в їх відновленні. З цією метою використовують синтетичні поліелектроліти, зокрема, полікарбонові кислоти акрилового ряду. Карбоксильні групи полікарбонових кислот здатні відновлювати катіони металів, а також стабілізувати позитивно заряджені кластери, що утворюються. Не дивлячись на широке застосування в нанотехнології як відновника-стабілізатора наночастинок металів різних синтетичних полімерів, що містять карбоксильні групи, використання з цією метою природних полікарбонових кислот з біологічно активними властивостями є мало дослідженим напрямом. До природних полікарбонових кислот, карбоксильні групи яких здатні утворювати комплекси з катіонами металів, відновлювати їх, а також взаємодіяти з позитивно зарядженими кластерами наночастинок, забезпечуючи їх стабілізацію, відносяться полісахариди бурих морських водоростей - альгінова кислота і її солі, які широко застосовуються в медицині. Ці біополімери застосовують як зовнішньо при лікуванні опіків, трофічних виразок, порізів, саден, в косметології, так і для внутрішнього застосування як ентеросорбентів важких металів, радіонуклідів, жирних кислот, холестерину. Альгінати широко використовуються як імуномодулюючі, протипухлинні, протизапальні, противірусні, протигрибкові засоби, що не мають побічної дії. Одним з основних чинників, що визначають розмір наночасток і їх стійкість при відновленні біополімерами-полісахаридами, є природа полісахариду (кількість і розташування функціональних груп), а також величина молекулярної ваги. Вико 46366 4 ристовувані в запропонованому способі макромолекули альгінату натрію мають молекулярну масу 120-250кДа, при цьому розмір наночастинок складає 2-5нм. Розміри і форму наночастинок срібла досліджували методом просвічуючої електронної мікроскопії (ПЕМ). Препарати готували нанесенням золя срібла (суспензія наночастинок) на мідні сітки, покриті колодієм, які потім висушували на повітрі. Фракції альгінатів певної молекулярної маси одержували шляхом термічного гідролізу при температурі 130-150°С з подальшою ультрафільтрацією. Оптичну щільність одержаних наночастинок срібла визначали фотоколориметрично. Антибактеріальну дію наночастинок срібла визначали in vitro на тест-штамі Staphylococcus aureus. Приклад 1. Розчин азотнокислого срібла (1,0г Ag+/дм3) змішували з розчином альгінату натрію (0,25г/дм3) з молекулярною масою 80кДа в рівних об'ємах і опромінювали джерелом УФвипромінювання протягом 20 хвилин (ртутна лампа високого тиску ДРШ-250). Дані оптичної щільності і розмірів наночастинок срібла приведені в таблиці 1. Антибактеріальна дія одержаної суспензії наночастинок срібла приведена в табл. 2. Приклад 2. Розчин азотнокислого срібла (1,0г Ag+/дм3) змішували з розчином альгінату натрію (0,5г/дм3) з молекулярною вагою 120кДа в рівних об'ємах і опромінювали джерелом УФвипромінювання протягом 20 хвилин (ртутна лампа високого тиску ДРШ-250). Дані оптичної щільності і розмірів наночастинок срібла приведені в таблиці 1. Антибактеріальна дія одержаної суспензії наночастинок срібла приведена в табл. 2. Приклад 3. Розчин азотнокислого срібла (1,0г Ag+/дм3) змішували з розчином альгінату натрію 3 (1,0г/дм ) з молекулярною вагою 200кДа в рівних об'ємах і опромінювали джерелом УФвипромінювання протягом 20 хвилин (ртутна лампа високого тиску ДРШ-250). Дані оптичної щільності і розмірів наночастинок срібла приведені в таблиці 1. Антибактеріальна дія одержаної суспензії наночастинок срібла приведена в табл. 2. Приклад 4. Розчин азотнокислого срібла (1,0г Ag+/дм3) змішували з розчином альгінату натрію 3 (2,0г/дм ) з молекулярною вагою 250кДа в рівних об'ємах і опромінювали джерелом УФвипромінювання протягом 20 хвилин (ртутна лампа високого тиску ДРШ-250). Дані оптичної щільності і розмірів наночастинок срібла приведені в таблиці 1. Антибактеріальна дія одержаної суспензії наночастинок срібла приведена в табл. 2. Приклад 5. Розчин азотнокислого срібла (1,0г Ag+/дм3) змішували з розчином альгінату натрію 3 (3,0г/дм ) з молекулярною вагою 300кДа в рівних об'ємах і опромінювали джерелом УФвипромінювання протягом 20 хвилин (ртутна лампа високого тиску ДРШ-250). Дані оптичної щільності і розмірів наночасти 5 46366 нок срібла приведені в таблиці 1. Антибактеріальна дія одержаної суспензії наночастинок срібла приведена в табл. 2. Як видно з даних, приведених в табл. 1, запропонований спосіб дозволяє одержувати наночастинки срібла розміром 2-5нм, при цьому, опти+ мальним є співвідношення Ag :альгінат натрію=1:(0,5-2) (приклади 2-4). Антибактеріальна дія отриманих наночастинок 6 срібла (таблиця 2) відповідає відомим аналогам [Патент 2147487 РФ. МКВ7 B22F9/24. Способ получения наноструктурных металлических частиц / Егорова Е.М., Ревина А.А., Кондратьева B.C. Опубл. 20.04.2000]. Запропонована композиція може бути основою для отримання нових медичних і ветеринарних препаратів. Таблиця 1 Визначення оптимальних співвідношень реагентів, кинетика синтезу та стійкість наночастинок срібла Концентрація реаРозмір гентів у суміші, Вагове співвідно3 частинок г/дм Приклади шення Ag+: альгінат М.в., кДа срібла, натрію Альгінат + нм Ag натрію 1. 1,0 0,25 1:0,25 80 2:5 2. 1,0 0,5 1:0,5 120 2-5 3. 1,0 1,0 1:1 200 2-5 4. 1,0 2,0 1:2 250 2-5 5. 1,0 3,0 1:3 300 2-5 Оптична щільність, D Час опромінювання УФ 5хв 10хв 20хв 0,09 0,09 0,09 0,17 0,26 0,38 0,18 0,32 0,42 0,20 0,37 0,42 0,20 0,37 0,42 Через 2 міс. 0,09 0,40 0,42 0,42 0,42 Реагенти змішували у рівних долях Таблиця 2 Антибактеріальна дія наночастинок срібла in vitro (тест-штам Staphylococcus aureus) Концентрація наночасток срібла, мг + 3 Ag /дм 50,0 100,0 200,0 300,0 Кількість живих клітин 106 у см3 розчинів наночастинок срібла після вказаного часу інкубації, години 0 0,5 1,0 2,0 3,0 7,0 5,2 3,5 1,2 0 7,0 4,5 1,3 0,2 0 7,0 0,9 0,2 0 0 7,0 0,3 0 0 0 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601