Способ получения коллоидного водного раствора серебра

Изобретение может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии, биотехнологических производствах, в производствах лакокрасочной и текстильной промышленности. Описан способ получения коллоидного раствора наночастиц серебра, включающий приготовление водных растворов нитрата серебра и растворов носителя - супрамолекулярного полимера, в котором в качестве супрамолекулярного полимера используют синтетический высокоочищенный диоксид кремния с концентрацией 500-100000 ppm, который смешивают с AgNO3 в концентрации 5-1000 ppm в дистиллированной воде при активном перемешивании, затем нитрат серебра восстанавливается до металлического наноразмерного состояния тетраборидом натрия в затемненных условиях, либо с использованием монохроматического красного освещения при длине волны 620-760 нм. Технический результат: предложен способ, позволяющий увеличить срок хранения серебра после процесса его восстановления. 1 ил.

 

Изобретение может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии, биотехнологических производствах, в производствах лакокрасочной и текстильной промышленности. Изобретение относится к водорастворимым композициям, содержащим высокодисперсное коллоидное металлическое серебро, стабилизированное синтетическим высокомолекулярным соединением.

Известны коммерческие бактерицидные водорастворимые лекарственные препараты протаргол и колларгол (Халецкий A.M. Фармацевтическая химия, Медицина, Л. 1968, с. 221), представляющие собой серебросодержащие коллоидные композиции, стабилизированные защитными высокомолекулярными соединениями белковой природы неизвестной химической структуры: протаргол содержит 7,5-8,0% коллоидной окиси серебра, колларгол содержит 70,0% коллоидного металлического серебра.

Известный способ получения протаргола реализуется следующими технологическими операциями (Технологический регламент N 22 (1978) на производство препарата протаргол на Курском химфарм. заводе. Технологический регламент (1978) на производство препарата колларгол на Курском химфарм-заводе):

1. Набухшую желатину промывают водой до отсутствия реакции на ион хлора и гидролизуют в воде при 1,5:2 атм при 130°С до получения жидкого раствора желатозы.

2. Раствор желатозы упаривают до плотности 1,06 г/см3 и обрабатывают 16-20 мас. раствором NaOH при 80-85°С до прекращения выделения аммиака.

3. Затем водный раствор упаривают до плотности 1,12 г/см3 и фильтруют.

4. К охлажденному фильтрату добавляют при перемешивании водный раствор нитрата серебра и при 65-70°С получают коллоидную окись серебра, стабилизированную гидролизатом желатозы.

5. Водный раствор сушат.

Общая продолжительность синтеза составляет 140-160 ч. Безвозвратные потери серебра 1, возвратные отходы серебра 4. Продукт получают в виде коричнево-желтого или коричневого порошка.

Известный способ получения колларгола включает следующие операции:

1. К казеину, загруженному в воду, прибавляют 20-ный водный раствор едкого натра и нагревают до образования гидролизата казеина.

2. К водному раствору нитрата серебра прибавляют 20-ный водный раствор едкого натра до количественного выделения осадка окиси серебра.

3. К окиси серебра прибавляют раствор гидролизата казеина и нагревают при перемешивании.

4. Окись серебра осаждают 7-ным водным раствором серной кислоты, промывают водой, пептизируют 20-ным водным раствором едкого натра, упаривают раствор до плотности 1,3 г/см3 и отделяют осадок колларгола.

Конечный продукт после сушки и грануляции имеет вид зеленовато- или синевато-черных пластинок с металлическим блеском. Общая длительность процесса составляет 280 ч, безвозвратные потери серебра 2,8.

Главными недостатками известного способа получения препарата коллоидного серебра являются низкая технологичность и сложность получения целевого продукта с воспроизводимыми свойствами из-за непостоянства состава и неоднородности исходного белкового сырья и продуктов его гидролиза. Кроме того, наличие следов ионного серебра и иных соединений серебра придает препаратам токсичность, а присутствие белкового стабилизатора может инициировать аллергические реакции.

Известен патент, описывающий коллоидный раствор наночастиц серебра, металл-полимерный нанокомпозитный пленочный материал, способы их получения, бактерицидный состав на основе коллоидного раствора и бактерицидная пленка из металл-полимерного материала (Патент РФ №2474471, 10.02.2013). Изобретение относится к коллоидному раствору наночастиц серебра и металл-полимерным нанокомпозитным пленочным материалам и способам их получения, а также бактерицидному составу на основе коллоидного раствора и бактерицидной пленке из металл-полимерного материала и позволяет получать однородные по размеру и форме наночастицы серебра, включенные в матрицу полимера-стабилизатора.

Для получения коллоидного раствора наночастиц серебра берут водный раствор нитрата серебра, так чтобы концентрация нитрата серебра в растворе карбоксиметилхитина составляла 3,5-10,1 мМ. Если концентрацию нитрата серебра AgNO3 берут меньше указанного интервала, количество образующихся наночастиц существенным способом уменьшается. Если концентрацию нитрата серебра AgNO3 берут больше указанного интервала, наблюдается образование более крупных наночастиц серебра и даже образование осадка.

Полученный раствор, содержащий карбоксиметилхитин и нитрат серебра в концентрации 3,5-10,1 мМ в растворе карбоксиметилхитина, продувают аргоном 1,5-3 часа и тщательно герметизируют. В качестве инертного газа с тем же результатом могут быть использованы азот и гелий.

Затем полученный раствор подвергают гамма-облучению в дозе от 2-12 кГр. В результате получают коллоидный раствор однородных по форме наночастиц серебра с размером частиц 1-5 нм.

Главными недостатками данного изобретения являются использование инертного газа - аргона, а также необходимость использования в получении конечного продукта гамма-излучения, что делает производство дорогостоящим и высокоопасным для работающего персонала.

Наиболее близким к заявляемому способу получения водных растворов коллоидного серебра является следующий способ получения наночастиц серебра (Патент РФ №2526390, опубликован 20.08.2014).

Способ реализуется следующим образом: приготовление водных растворов нитрата серебра концентрации 0,001÷0,02 М/л и L-цистеина концентрации 0,00125-10,04 М/л, смешивание полученных растворов при мольном соотношении нитрата серебра и L-цистеина в диапазоне 1,25÷2,00, выстаивание смеси при температуре 15÷55°С в течение 0,34÷48,00 часов в защищенном от света месте с получением раствора супрамолекулярного полимера, разбавление смеси водой в объемном соотношении 1:1, приготовление водного раствора борогидрида натрия концентрации 0,003÷0,010 М/л и добавление водного раствора боргидрида натрия в раствор супрамолекулярного полимера при постоянном перемешивании.

Авторами впервые было установлено, что указанный раствор может использоваться как исходный реагент для синтеза седиментационно и частично агрегативно устойчивых наночастиц серебра со специфическими свойствами. Ионы серебра, включенные в супрамолекулярный полимер, восстанавливаются боргидридом натрия до металлического серебра. Размер синтезируемых наночастиц серебра детерминируется размером супрамолекул, их концентрацией, температурой проведения процесса и другими факторами. Молекулы цистеина, входившие в состав супрамолекулярного полимера, связываются с поверхностью получаемых наночастиц по тиольной группе. Тем самым наночастицам придается седиментационная и частично-агрегативная устойчивость. Срок хранения растворов наночастиц, полученных данным способом, без значительного изменения их свойств, - около 6 месяцев.

Недостатками прототипа являются следующие моменты: использование в получении полимера-стабилизатора природных субстанций, имеющих непостоянный состав; возможность реакции восстановителя (боргидрида натрия) с полимером-носителем частиц серебра (L-цистеина) и, как следствие, образование побочных продуктов. При этом обнаруживается низкая стабильность структуры полимера, с относительно коротким сроком годности конечного продукта (6 месяцев).

Технический результат предлагаемой заявки заключается в том, что в ходе получения коллоидного раствора серебра используется синтетический высокодисперсный диоксид кремния, который служит как носитель, так и как стабилизирующий компонент, позволяющий структурировать расположение наночастиц коллоидного серебра в объеме водного раствора после процесса восстановления серебра боргидридом натрия, что увеличивает срок его хранения.

Гидродинамический радиус полученных наночастиц серебра измеряли методом динамического рассеяния света на приборе «Zetasizer Nano ZS» фирмы "Malvern Instruments Ltd." (Великобритания). Спектральные исследования выполнены на оборудовании центра коллективного пользования "Верхневолжский региональный центр физико-химических исследований".

Полученные спектральные размеры наночастиц серебра представлены на рисунке: средний размер 40-41 нм, содержание частиц с размером частиц от 30 до 55 нм составляет около 80% от общего количества частиц в растворе.

Кроме того, диоксид кремния выступает как синтетический сорбент, обладающий антитоксическим действием в отношении эндогенных и экзогенных веществ различной природы в отношении организма человека.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:

1. Готовят раствор AgNO3 в дистиллированной воде с концентрацией 5-1000 ppm

2. Готовят раствор синтетического высокоочищенного диоксида кремния с концентрацией 500-100000 ppm.

3. Смешивают оба раствора в определенном соотношении (от 1:1 до 1:10) при активном перемешивании. После 15 минутной экспозиции добавляют раствор боргидрида натрия в количестве 1 М боргидрида натрия на 1 М нитрата серебра.

4. Происходит процесс восстановления серебра боргидридом натрия при перемешивании в затемненном помещении, либо с использованием монохроматического красного освещения (длина волны 620-760 нм).

5. Готовый конечный продукт разливается в стеклянную посуду из темного стекла либо пластиковую тару, не способную пропускать солнечный свет.

6. Продукт способен сохранять свои свойства в течение 3 лет без потери антимикробной активности

Данный метод получения раствора коллоидного серебра позволяет добиться двойного эффекта: продукт представляет собой структурированный раствор коллоидных частиц серебра, равномерно распределенных по всему объему жидкости за счет действия синтетического высокодисперсного диоксида кремния, выступающего одновременно носителем и сорбентом с активным биологическим действием.

Способ получения коллоидного раствора наночастиц серебра, включающий приготовление водных растворов нитрата серебра и растворов носителя - супрамолекулярного полимера, отличающийся тем, что в качестве супрамолекулярного полимера используют синтетический высокоочищенный диоксид кремния с концентрацией 500-100000 ppm, который смешивают с нитратом серебра - AgNO3 в концентрации 5-1000 ppm в дистиллированной воде при активном перемешивании, затем нитрат серебра восстанавливается до металлического наноразмерного состояния тетраборидом натрия в затемненных условиях, либо с использованием монохроматического красного освещения при длине волны 620-760 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения стабилизированных частиц йодида серебра. Способ включает приготовление первого раствора, представляющего собой раствор йодида калия с концентрацией 0,216-3,6 ммоль/л, приготовление второго раствора, образованного из водного раствора нитрата серебра с концентрацией 0,36-6,0 ммоль/л и из раствора полиэлектролитного стабилизатора с концентрацией 1,0-10,0 ммоль/л, смешение обоих растворов при нормальных условиях путем приливания первого раствора ко второму раствору с образованием стабилизированных частиц йодида серебра, имеющих средний размер 1,3-1,9 нм.

Изобретения могут быть использованы в технологии цветных металлов, при переработке промышленных растворов шлихообогатительных фабрик и аффинажных производств, в технологии производства и переработки отработавшего ядерного топлива.

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении электроконтактов на основе серебра. Описан способ получения мелкодисперсной шихты серебро-оксид меди(II), включающий химическое осаждение карбонатов серебра и меди из раствора, содержащего нитраты серебра и меди, фильтрацию, промывку, сушку и термическое разложение осадка, в котором в раствор нитратов, в котором отношение серебра и оксида меди в шихте составляет 90 и 10 масс.

Изобретение может быть использовано в медицине, косметологии и пищевой промышленности. Для получения наночастиц серебра сначала готовят водный раствор стабилизатора.

Изобретение относится к области нанотехнологий. Для получения наночастиц серебра смешивают фруктозо-глюкозный сироп из клубней топинамбура с раствором нитрата серебра.

Изобретение относится к области нанотехнологий и нанохимии, а точнее к цитратам металлов, и может быть использовано в парфюмерной, пищевой промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве, в биологии и в других областях науки, промышленности и экологии.
Изобретение относится к способам получения химико-фармакологических препаратов, обладающих биологической активностью. Описан способ получения препарата на основе взаимодействия водного раствора комплексного соединения платины с 50% водным раствором арабиногалактана при нагревании на водяной бане, фильтровании и высаживании в спирт, отличающийся тем, что в качестве комплексного соединения используется транс-дихлородиамминплатина(II), причем реакцию ведут при нагревании в течение 30 минут в молярном соотношении исходных веществ 1:1.

Изобретение может быть использовано в медицине, фотонике, гетерогенном катализе. Наночастицы сульфида серебра имеют лигандную оболочку, состоящую из цитратных групп.

Изобретение относится к способам получения высокодисперсных коллоидных частиц или наночастиц металлического серебра, которые могут быть использованы в биотехнологии, медицине и ветеринарии в составе препаратов с антимикробным действием.

Изобретение может быть использовано в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве, в производстве фильтрующих материалов. Композиция, обладающая антимикробным и антитоксическим действием, содержит бинарную смесь коллоидного раствора наноструктурных частиц серебра с размером частиц 2-100 нм и ионов серебра, стабилизатор и растворитель.

Группа изобретений относится к медицине и касается способа лечения опухоли у объекта, включающего введение объекту комплекса наночастиц, где комплекс наночастиц включает комплексы костимулирующих молекул и комплексы антиген/МНС, где каждый костимулирующий комплекс и каждый комплекс антиген/МНС функционально связаны с ядром наночастицы.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул сухого экстракта шпината в альгинате натрия. Указанный способ характеризуется тем, что к 1 г или 3 г суспензии альгината натрия в бутаноле, содержащей 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества, добавляют 1 г сухого экстракта шпината, затем добавляют 5 мл метиленхлорида, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают на фильтре, промывают метиленхлоридом и сушат.

Изобретение относится к медицине, конкретно к области композиционных материалов для изготовления эндопротезов. Композиционный материал для замещения костной ткани содержит пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,58…3,62 ангстрема при общем количестве волокна 20…80% и материал-наполнитель, состоящий из кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,42…3,44 ангстрема в количестве 50…70% и аморфного углерода в виде кокса в количестве 10…20% от общего объема пор.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к онкологии, и предназначена для лечения рака мочевого пузыря. Способ лечения рака мочевого пузыря без инвазии в мышечную оболочку у индивидуума включает введение индивидууму эффективного количества композиции, содержащей наночастицы, включающие паклитаксел и альбумин.

Изобретение относится к деформационнотермической обработке сплава TiNiTa с эффектом памяти формы и может быть использовано в медицине при изготовлении стентов. Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку заготовки, сочетающую интенсивную пластическую деформацию и дорекристаллизационный отжиг.

Изобретение относится к электрохимическому получению наноразмерных порошков интерметаллидов гольмия и никеля, которые могут быть использованы в качестве катализаторов в химической и нефтехимической промышленности, в водородной энергетике для обратимого сорбирования водорода, а также для создания магнитных материалов.

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления полимерматричных композитов, требующих повышенных значений электропроводности.

Изобретение относится к области технической керамики, в частности к наноструктурированному композиционному материалу на основе реакционноспеченного карбида бора (В4С), имеющему высокие параметры прочности, твердости, модуля упругости и удельной жесткости в сочетании с низким значением плотности, предназначенному для создания легких керамических бронеэлементов в составе конструкций брони с высокой степенью защиты, а также для изготовления износостойких изделий.
Изобретение относится к получению упрочненного нанокомпозиционного материала, который может быть использован в авиастроении и в автомобильной промышленности. Готовят лигатуру в виде компактированных стержней из равномерно перемешанной смеси порошка магния и нанопорошка нитрида алюминия с диаметром частиц в диапазоне 30÷80 нм.

Изобретение относится к строительному изоляционному материалу для применения в строительной конструкции. Строительный изоляционный материал включает пористый полимерный материал, который образован из термопластичной композиции, содержащей непрерывную фазу, которая включает матричный полимер, и, кроме того, где добавка микровключения и добавка нановключения диспергированы в непрерывной фазе в форме дискретных доменов, где в материале определяется поровая сеть, которая включает множество нанопор со средним размером поперечного сечения 800 нм или меньше, причем добавка микровключения является полимерной и добавка нановключения является полимерной.

Группа изобретений относится к области ветеринарии и медицины. Описана клеевая композиция и способ ее применения.

Изобретение может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии, биотехнологических производствах, в производствах лакокрасочной и текстильной промышленности. Описан способ получения коллоидного раствора наночастиц серебра, включающий приготовление водных растворов нитрата серебра и растворов носителя - супрамолекулярного полимера, в котором в качестве супрамолекулярного полимера используют синтетический высокоочищенный диоксид кремния с концентрацией 500-100000 ppm, который смешивают с AgNO3 в концентрации 5-1000 ppm в дистиллированной воде при активном перемешивании, затем нитрат серебра восстанавливается до металлического наноразмерного состояния тетраборидом натрия в затемненных условиях, либо с использованием монохроматического красного освещения при длине волны 620-760 нм. Технический результат: предложен способ, позволяющий увеличить срок хранения серебра после процесса его восстановления. 1 ил.

Наверх