Біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику та спосіб його одержання

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, який відрізняється тим, що містить наночастки срібла, отримані відновленням солі срібла за допомогою біосумісного відновлювача, який потребує лужного середовища для відновлення іонів срібла до наночасток срібла [Ag0], причому лужне середовище утворене гідроксидом тетраалкіламонію, а інгредієнти взяті у кількості, яка забезпечує отримання наночасток з середнім розміром 12-20 нм, при цьому отриманий колоїдний розчин доведений до нейтрального значення рН.

2. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є аскорбінова кислота.

3. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є гліцерин.

4. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є пероксид водню.

5. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є етиловий спирт.

6. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є глюкоза.

7. Колоїдний розчин за будь яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що гідроксидом тетраалкіламонію є гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію.

8. Колоїдний розчин за будь яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що сіллю срібла є нітрат срібла (І).

9. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що середній розмір наночасток срібла [Ag0] складає у межах 12-20 нм.

10. Спосіб одержання колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють відновлення солі срібла біосумісним відновлюючим агентом у лужному середовищі шляхом взаємодії розчину солі срібла та диметилсульфоксиду з розчином біосумісного відновлювача, який потребує лужного середовища для відновлення іонів срібла до наночасток срібла [Ag0], диметилсульфоксиду та гідроксиду тетраалкіламонію, з наступним доведенням до нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що здійснюють досягнення нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину шляхом додавання органічної кислоти до отриманого колоїдного розчину.

12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують аскорбінову кислоту.

13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують гліцерин.

14. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують пероксид водню.

15. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують етиловий спирт.

16. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують глюкозу.

17. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як гідроксид тетраалкіламонію використовують гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію.

18. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як сіль срібла використовують нітрат срібла (І).

Текст

Дивитися

Реферат: Винахід належить до колоїдної хімії, а саме до методів синтезу колоїдних препаратів наночасток (НЧ) срібла у неводному розчиннику та може бути використаний, зокрема, у фармацевтичній або косметологічній галузі, наприклад, для отримання колоїдних препаратів наночасток срібла у вигляді, придатному для введення наночасток срібла у м'які лікарські форми і косметичні вироби - мазі, креми тощо. Заявлено біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, який містить наночастки срібла, отримані відновленням солі срібла за допомогою біосумісного відновлювача, який потребує лужного середовища для відновлення іонів срібла до наночасток 0 срібла [Ag ], причому лужне середовище утворене гідроксидом тетраалкіламонію, а інгредієнти взяті у кількості, яка забезпечує отримання наночасток з середнім розміром 12-20 нм, при цьому отриманий колоїдний розчин доведений до нейтрального значення рН. Також заявлено спосіб одержання колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, в якому здійснюють відновлення солі срібла біосумісним відновлюючим агентом у лужному середовищі шляхом взаємодії розчину солі срібла в диметилсульфоксиді з розчином біосумісного відновлювача, який потребує лужного 0 середовища для відновлення іонів срібла до наночасток срібла [Ag ], та гідроксиду тетраалкіламонію в диметилсульфоксиді, з наступним досягненням нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину. UA 111105 C2 (12) UA 111105 C2 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до колоїдної хімії, а саме до методів синтезу колоїдних препаратів наночасток (НЧ) срібла у неводному розчиннику та може бути використаний, зокрема, у фармацевтичній або косметологічній галузі, наприклад, для отримання колоїдних препаратів наночасток срібла у вигляді, придатному для введення наночасток срібла і срібла у м'які лікарські форми і косметичні вироби - мазі, креми тощо. Заявнику відомі наступні колоїдні розчини наночасток срібла, які містять металеве срібло у нанодисперсному стані, стабілізоване нетоксичними продуктами. Зокрема, відомий спосіб синтезу наночасток срібла та колоїдний розчин наночасток срібла, отриманий таким чином, за допомогою синтетичних гумінових кислот. Спосіб включає синтез наночасток срібла шляхом відновлення розчинних солей срібла отриманими синтетичними гуміновими кислотами у лужному середовищі (патент України № 94989, опублікований у бюл. № 12, 2011 p., МПК: А61К 33/38, C08G 8/00). Також відомо спосіб отримання колоїдного розчину наночасток металу, який включає розчинення йодиду золота або йодиду срібла у воді або неводному розчиннику, продування через розчин газоподібного оксиду вуглецю (II), наступне нагрівання розчину до температури не більш ніж 50 °C, або додавання органічної рідини, що не змішується з водою або неводним розчинником. Як органічна рідина може бути використаний чотирихлористий вуглець (фреон-10, хладон-10), ССl4, у кількості не більше ніж 0,1 від обсягу отриманого розчину (патент RU 2357797 С2, опублікований МПК: B01J 13/00, В82В 1/00, C01G 5/00, C01G 7/00 (2006.01)). Отриманий таким чином колоїдний розчин має достатню чистоту за рахунок відсутності домішок аніонів солей. За прототип прийнято спосіб отримання колоїдного розчину наночасток срібла та колоїдний розчин наночасток срібла, який має достатньо стабільний розподіл за сольводинамічний розміром (заявка на патент US 2009/0256118 А1, опубліковану 15.10.2009 р., МПК: Η01Β 1/22, С09D 1/00). За відомим способом забезпечують проведення реакції водного розчину нітрату срібла та суміші водного розчину сульфату заліза (II), FeSO4, та водного розчину цитрату натрію (Na3C6H5O7), після чого отриману таким чином реакційну рідину з агломератом частинок срібла залишають при Τ від 0 °C до 100 °C для отримання агломерату частинок срібла зі збільшеним розміром часток срібла та подальшим контролем їх розміру. Потім отриманий агломерат частинок срібла фільтрують та додають чисту воду для отримання колоїдного розчину наночасток срібла, який має середній діаметр частинок від 20 до 200 нм. Потім отриманий розчин концентрують і промивають з подальшим додаванням органічного розчинника, що містить диметилсульфоксид (ДМСО) і отриманням рідкого покриття для формування плівки з наночастками срібла. Недоліком найближчого способу, як і аналогічних, є отримання водних колоїдних розчинів благородних металів у вигляді, який не придатний для введення у м'які лікарські форми або у косметичні вироби - мазі та креми через те, що не поєднується з гідрофобними органічними компонентами таких форм. При цьому більшість з відомих з рівня техніки колоїдних розчинів благородних металів не дозволяють досягти необхідного рівня біосумісності, що обмежує їх використання у фармацевтичній та косметичній галузі. В основу винаходу поставлено задачу створення біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику у стані, придатному для введення наночасток срібла в м'які лікарські форми та косметичні вироби - мазі та креми та сполучення наночасток срібла з гідрофобними органічними компонентами мазей і кремів шляхом отримання наночасток срібла у зазначених середовищах мазей та кремів. Додатковою задачею для винаходу було створення біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, в якому були відсутні оксалат-аніони, які є продуктами реакції перетворення аскорбінової кислоти після її взаємодії з сіллю срібла та які можуть призвести до больових відчуттів при застосуванні мазей та кремів, в яких використано заявлений біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла шляхом застосування альтернативних по відношенню до аскорбінової кислоти біосумісних відновлюючих агентів. Поставлена задача вирішується таким чином, що біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, відповідно до винаходу, містить наночастки срібла, отримані відновленням солі срібла за допомогою біосумісного відновлювача, який потребує лужного середовища для відновлення іонів срібла до 0 наночасток срібла [Ag ], причому лужне середовище утворене гідроксидом тетраалкіламонію, а інгредієнти взяті у кількості, яка забезпечує отримання наночасток з середнім розміром 12-20 нм, при цьому отриманий колоїдний розчин доведений до нейтрального значення рН. При цьому біосумісним відновлюючим агентом може бути аскорбінова кислота або гліцерин, або пероксид водню, або етиловий спирт, або глюкоза. 1 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 При цьому гідроксидом тетраалкіламонію може бути гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію. При цьому сіллю срібла може бути нітрат срібла (І). 0 При цьому середній розмір наночасток срібла [Ag ] може становити у межах 12…20 нм. Також в основу винаходу поставлено задачу створення способу одержання колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, придатному для введення у м'які лікарські форми і косметичні вироби та для сполучення з гідрофобними органічними компонентами мазей та кремів. Поставлена задача вирішується таким чином, що у способі одержання колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, відповідно до винаходу, здійснюють відновлення солі срібла біосумісним відновлюючим агентом у лужному середовищі шляхом взаємодії розчину солі срібла в диметилсульфоксиді з розчином біосумісного відновлювача, який потребує лужного середовища для відновлення іонів 0 срібла до наночасток срібла [Ag ], та гідроксиду тетраалкіламонію в диметилсульфоксиді, з наступним досягненням нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину. При цьому можуть здійснювати досягнення нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину шляхом додавання органічної кислоти до отриманого колоїдного розчину. При цьому як біосумісний відновлюючий агент можуть використовувати аскорбінову кислоту або гліцерин, або пероксид водню, або етиловий спирт, або глюкозу. При цьому як гідроксид тетраалкіламонію можуть використовувати гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію. При цьому як сіль срібла можуть використовувати нітрат срібла (І). Причому дослідним шляхом було встановлено оптимальні параметри молярного відношення складових в отриманому заявленим способом біосумісному колоїдному розчині наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, а саме: - молярне відношення кількості срібла у вигляді наночасток до кількості аскорбінової кислоти та гідроксиду тетраалкіламонію може становити у межах 1:1:10, - молярне відношення кількості срібла у вигляді наночасток до кількості гліцерину та гідроксиду тетраалкіламонію може становити 1:1:10, - молярне відношення кількості срібла у вигляді наночасток до кількості пероксиду водню та гідроксиду тетраалкіламонію може становити у межах 1:15…100:10, - молярне відношення кількості срібла у вигляді наночасток до кількості етилового спирту та гідроксиду тетраалкіламонію може становити у межах 1:5…8:10, - молярне відношення кількості срібла у вигляді наночасток до кількості глюкози та гідроксиду тетраалкіламонію може становити у межах 1:100…300:10. Між сукупністю суттєвих ознак винаходу та технічним результатом, який досягається при використанні винаходу, є наступний причинно-наслідковий результат. Як відомо з рівня техніки, найбільш поширеним методом отримання високостабільних колоїдів (золів) срібла є метод Туркевича (J. Kimling, Μ. Maier, Β. Okenve, V. Kotaidis, Η. Ballot, and A. Plech, Turkevich Method for Gold Nanoparticle Synthesis Revisited, Fachbereich Physik der Universität Konstanz, Universitätsstr. 10, D-78457 Konstanz, Germany, J. Phys. Chem. B, 2006, 110 (32), pp 15700-15707, DOI: 10.1021/jp061667w, Publication Date: July 21, 2006). У цьому методі наночастки срібла отримують шляхом хімічного відновлення солі срібла (AgNO3) лимонною або аскорбіновою кислотою (АК), які одночасно виконують роль стабілізатора наночасток проти агрегації і укрупнення. Взаємодія солей срібла з аскорбіновою кислотою ефективно проходить тільки у лужних середовищах. При цьому традиційно застосовані неорганічні луги (NaOH, КОН) є нерозчинними у більшості наведених дисперсійних середовищ. Для вирішення цього питання винахідниками було запропоновано при відновновленні солі срібла як луг використовувати органічну основу - гідроксид тетраалкіламонію, який є добре розчинним у наведених полярних розчинниках, зокрема диметилсульфоксиді (ДМСО), що є нетоксичним та часто вживаним компонентом різних зігріваючих болезаспокійливих мазей і кремів. При цьому винахідниками було здійснено отримання біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла з використанням гідроксиду тетраетиламонію або гідроксиду тетраізопропіламонію, або гідроксиду тетрабутиламонію, або гідроксиду тетрапентиламонію як гідроксиду тетраалкіламонію та підтверджено досягнення властивостей заявленого розчину. Проте винахідники припускають, що отримання заявленого біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла можливе і з використанням інших відомих алкілних груп у гідроксиді тетраалкіламонію, які є добре розчинними у неводних полярних розчинниках. 2 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відміна запропонованого способу отримання біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла від методу Туркевича полягає у створенні більш сильного лужного середовища шляхом отримання суміші двох компонентів: першого - лугу на основі гідроксиду натрію або гідроксиду тетраетиламонію тощо та другого - аскорбату натрію або аскорбату тетраетиламонію (аскорбат натрію - як суміш АК та лугу, аскорбат тетраетиламонію - як суміш АК та гідроксиду тетраетиламонію). Як наслідок, забезпечуються умови для отримання більш концентрованих розчинів наночасток срібла. Так, за методом Туркевича, описаним у наведеному вище джерелі, 0 концентрація срібла [Ag ] у вигляді наночасток складає 0,0005 моль/л, а запронований метод 0 дозволяє отримати концентрацію [Ag ] у вигляді наночасток до 0,002 моль/л і більш вузький 0 розподіл за розміром, зокрема середній розмір наночасток срібла [Ag ] у межах 12…20 нм. Потім відповідно до запронованого способу після здійснення синтезу розчин нейтралізують додаванням оцтової або лимонної кислоти, що не призводить до зміни характеристик системи (крім значення її рН та іонної сили). Також винахідниками при отриманні заявленого біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла було використано як аскорбінову кислоту, так і альтернативні по відношенню до АК біосумісні відновлюючі агенти, зокрема гліцерин, пероксид водню, етиловий спирт та глюкозу. Варто відзначити, що перелік зазначених біосумісних відновлюючих агентів не є вичерпним і можуть бути відомі інші відновлюючі агенти, які повинні відповідати одній вимозі для досягнення зазначеного технічного результату - в лужному середовищі вони повинні відновлювати іони срібла до металу. Наприклад, є цілий ряд подібних відновлюючих агентів, зокрема гідразин, гідрохінон, формальдегід, боргідрид натрію тощо, але подібні відновлюючі агенти не відповідають вимозі біосумісності і не можуть бути використані для отримання розчинів НЧ срібла для використання у фармацевтичній або косметологічній галузі. Заявлений винахід ілюструється наступними прикладами отримання біосумісного колоїдного розчину наночасток (НЧ) срібла з використанням АК як відновлювача або альтернативних відновлювачів - гліцерину, пероксиду водню, етилового спирту та глюкози та наступними зображувальними матеріалами, а саме: - фіг. 1 - розподіл за сольводинамічним розміром (а) і спектри поглинання (б) колоїдних НЧ срібла, синтезованих із застосуванням Et4NOH (криві 1), Pr4NOH (криві 2), Bu4NOH (криві 3) і 0 -3 -3 -2 Pt4NOH (криві 4). [Ag ]=210 моль/л, [АК]=110 моль/л, [OH ]=110 моль/л. Кювета - 1,0 мм (для цього та наступних розподілів), ДМСО; - фіг. 2 - електронні мікрофотографії колоїдних НЧ срібла, синтезованих в прикладі № 1; - фіг. 3 - розподіл за сольводинамічним розміром (а) і спектри поглинання (б) колоїдних НЧ -3 -2 срібла, синтезованих із застосуванням різної кількості Et4NOH: 510 моль/л (криві 1), 110 -2 -2 0 -3 моль/л (криві 2), 1,510 моль/л (криві 3), 210 моль/л (криві 4). [Ag ]=210 моль/л, [АК]=110 3 моль/л., ДМСО; - фіг. 4 - розподіл за сольводинамічним розміром (а) і спектри поглинання (б) колоїдних НЧ -2 -4 срібла, синтезованих із застосуванням 110 моль/л Et4NOH і різної кількості АК: 510 моль/л -3 -3 -3 0 -3 (криві 1), 110 моль/л (криві 2), 310 моль/л (криві 3), 510 моль/л (криві 4). [Ag ]=210 моль/л, ДМСО; - фіг. 5 - розподіл за сольводинамічним розміром (а) і спектри поглинання (б) НЧ срібла, синтезованих при 25 °C і підданих нагріванню при 50 °C після синтезу. Спектри поглинання 0 -3 -3 колоїду при нагріванні після синтезу при 70 °C (в) і 90 °C (г). [Ag ]=210 моль/л, [ΑΚ]=110 -2 моль/л, [Et4NOH]=110 моль/л, ДМСО; - фіг. 6 - зміна розподілу НЧ срібла за сольводинамічним розміром (а) і спектрів поглинання 0 -3 колоїду (б) в процесі витримування колоїду при 25 °C. Синтез проведено при 25 °C. [Ag ]=210 -3 -2 моль/л, [АК]=110 моль/л, [Et4NOH]=110 моль/л, ДМСО; - фіг. 7 - спектри поглинання НЧ срібла, синтезованих при 25 °C, 40 °C, 60 °C, 70 °C, 90 °C 0 -3 -3 -2 [Ag ]=2×10 моль/л, [АК]=110 моль/л, [Et4NOH]=110 моль/л, ДМСО; - фіг. 8 - спектри поглинання НЧ срібла, синтезованих в ДМСО при 25 °C із застосуванням 0,5 % гліцерину (крива 1), 0,1 % глюкози (крива 2), 0,1 % етанолу (крива 3), 0,05 % Н2О2 (крива 0 -3 -2 4), 0,5 % Н2О2 (крива 5) і 0,75 % Н2О2 (крива 6). [Ag ]=2×10 моль/л, [Et4NOH]=110 моль/л; - фіг. 9 - растрові електронні мікрофотографії колоїдних НЧ срібла, синтезованих в прикладі № 21; Зображувальні матеріали, що пояснюють заявлений винахід, а також наведений приклад отриманого біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла та способу його отримання ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть винаходу. 3 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до першої групи прикладів, отримували біосумісний колоїдний розчин НЧ срібла з використанням аскорбінової кислоти як відновлювача та гідроксидів тетраалкіламонію з різними алкільними групами для утворення лужного середовища. Приклад № 1. Отримання біосумісного колоїдного розчину НЧ срібла з використанням гідроксиду тетраетиламонію. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється 0 -3 розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за сольводинамічним розміром (СДР) і спектр поглинання колоїду представлені кривими 1 на фіг. 1а і фіг. 1б, відповідно. Для цієї групи прикладів, як і для наступних, здійснювали перемішування на стандартній магнітній мішалці зі швидкістю 300 обертів/хв. Синтез НЧ проводили при кімнатній температурі на повітрі. Приклад № 2. Отримання біосумісного колоїдного розчину НЧ срібла з використанням гідроксиду тетраізопропіламонію. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраізопропіламонію (Pr4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При 0 -3 цьому утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 2 на фіг. 1а і фіг. 1б, відповідно. Приклад № 3. Отримання біосумісного колоїдного розчину НЧ срібла з використанням гідроксиду тетрабутиламонію. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетрабутиламонію (Bt4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При 0 -3 цьому утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 3 на фіг. 1а і фіг. 1б, відповідно. Приклад № 4. Отримання біосумісного колоїдного розчину НЧ срібла з використанням гідроксиду тетрапентиламонію. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетрапентиламонію (Pt4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При 0 -3 цьому утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 4 на фіг. 1а і фіг. 1б, відповідно. Як видно з фіг. 1, розподіл НЧ срібла, отриманих із застосуванням різних органічних лугів, а також їх спектри поглинання залежать від природи органічного лугу. НЧ срібла найменшого розміру утворюються в присутності гідроксиду тетраетил амонію. У зв'язку з цим, наступні синтези здійснювали з використанням цієї сполуки як органічної основи. На фіг. 2 представлені растрові (фіг. 1а) та трансмісійні (секція 1б) електронні мікрофотографії НЧ Ag, отриманих даним методом. Як випливає з представлених даних, середній розмір НЧ становить 12-20 нм, що узгоджується з даними спектроскопії динамічного розсіювання світла. У другій серії прикладів підбирали оптимальну концентрацію гідроксиду тетраетиламонію для отримання НЧ срібла з максимальною стабільністю і мінімальним СДР. Приклад № 5. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,05 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється 0 -3 розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 1 на фіг. 3а та фіг. 3б, відповідно. Приклад № 6. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=2×10 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 2 на фіг. 3а та фіг. 3б, відповідно. Приклад № 7. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,15 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до 4 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється 0 -3 розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 3 на фіг. 3а та фіг. 3б, відповідно. Приклад № 8. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,7 мл ДМСО вводили 0,2 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 4 на фіг. 3а та фіг. 3б, відповідно. Висновок: як видно на фіг. 3 та відповідно до результатів наведених вище прикладів стійкі колоїдні розчини НЧ срібла з найменшим СДР утворюються при застосуванні 0,01 моль/л гідроксиду тетраетиламонію. У третій серії синтезів підбирали оптимальну концентрацію відновлювача - аскорбінової кислоти (АК) для отримання НЧ срібла з максимальною стабільністю і мінімальним СДР. Приклад № 9. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. До 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,05 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNО3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин 0 -3 НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 1 на фіг. 4а та фіг. 4б, відповідно. Приклад № 10. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 2на фіг. 4а та фіг. 4б, відповідно. Приклад № 11. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,6 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,3 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 3 на фіг. 4а та фіг. 4б, відповідно. Приклад № 12. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Εt4ΝΟΗ) і 0,5 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=2×10 моль/л. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектр поглинання колоїду представлені кривими 3 на фіг. 4а та фіг. 4б, відповідно. Висновок: як видно на фіг. 4 та відповідно до результатів наведених вище прикладів стійкі -3 колоїдні розчини НЧ срібла з найменшим СДР утворюються при застосуванні 110 моль/л аскорбінової кислоти. У четвертій серії прикладів з'ясовували вплив температури постсинтезної обробки і температури, при якій здійснюється синтез, на СДР і спектральні характеристики НЧ срібла. Приклад № 13. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Εt4ΝΟΗ) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. Синтез проводили при 25 °C. При цьому 0 -3 утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=2×10 моль/л. Потім розчин піддавали нагріванню при 50 °C протягом 100 хв. Розподіл НЧ срібла за СДР і спектри поглинання колоїду в процесі нагрівання представлені на фіг. 5а і фіг. 5б, відповідно. Аналогічне нагрівання було здійснене при 70 °C і 90 °C. Спектри поглинання колоїду в процесі нагрівання представлені на фіг. 5в і фіг. 5г, відповідно. Висновок: як видно на фіг. 5 та відповідно до результатів наведених вище прикладів НЧ наночастки срібла, отримані в ДМСО при 25 °C, протягом постсинтезної обробки при 50 °C практично не змінюють свій середній СДР, однак спектральні дані свідчать про перебіг процесів структурування та кристалізації частинок в часі, тому надалі рекомендується нагрівати частинки після синтезу протягом 100 хв при 50 °C При нагріванні понад 50-70 °C відбувається агрегування частинок і часткова коагуляція колоїдів. Приклад № 14. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 5 UA 111105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. Синтез проводили при 25 °C. При цьому 0 -3 утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Розчин витримували при кімнатній температурі протягом місяця. Зміна його спектрів поглинання в часі представлено на фіг. 6. Висновок: як видно на фіг. 6 та відповідно до результатів наведених вище прикладів НЧ срібла, отримані в ДМСО при 25 °C, при витримуванні їх при Τ=25 °C протягом 1 місяця практично не змінюють своїх характеристик і залишаються агрегаційно стійкими. Приклад № 15. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 0,1 моль/л розчину АК в ДМСО. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. Синтез проводили при 25 °C, 40 °C, 0 -3 60 °C, 70 °C і 90 °C. При цьому утворюється розчин НЧ срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектри поглинання отриманих колоїдів наведено на фіг. 7. Висновок: як видно на фіг. 7 та відповідно до результатів наведених вище прикладів НЧ наночастки срібла, отримані в ДМСО при температурі вище 25 °C, утворюють агрегати, про що свідчить зростання світлопоглинання при 500-600 нм. Тому синтез необхідно проводити при температурі нижче 25 °C. Наступною серією дослідів було встановлено можливості отримання НЧ срібла в ДМСО при використанні інших біосумісних відновлюючих агентів, альтернативних аскорбіновій кислоті, зокрема таких як гліцерин, глюкоза, перекис водню і етанол. Альтернативні біосумісні відновлюючі агенти можуть бути використані для зменшення короткочасного больового синдрому, який виникає через присутність оксалат-аніону, як продукту окислення аскорбінової кислоти, при введенні такого препарату внутрішньом'язовим або внутрішньовенним чином. Наступною серією дослідів підтверджено можливість застосування гліцерину як відновлюючого агента у запропонованому способі для отримання біосумісного колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику. Приклад № 16. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,5 мл 10 % розчину гліцерину. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 1 на фіг. 8. Наступною серією дослідів підтверджено можливість застосування глюкози як відновлюючого агента у запропонованому способі. Приклад № 17. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,1 мл 10 % розчину глюкози. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 2 на фіг. 8. Наступною серією дослідів підтверджено можливість застосування етилового спирту як відновлюючого агента у запропонованому способі. Приклад № 18. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,7 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,2 мл 10 % розчину етилового спирту. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ 0 -3 срібла з вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 3 на фіг. 8. Наступною серією дослідів підтверджено можливість застосування пероксиду водню як відновлюючого агента у запропонованому способі з різною його концентрацією. Приклад № 19. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,8 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,05 мл 10 % розчину Н2О2. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ срібла з 0 -3 вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 4 на фіг. 8. Приклад № 20. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,4 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,5 мл 10 % розчину Η2О2. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ срібла з 0 -3 вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 5 на фіг. 8. 6 UA 111105 C2 5 10 Приклад № 21. Спочатку здійснювали підготовку двох окремих розчинів наступним чином. У 4,1 мл ДМСО вводили 0,1 мл 1,0 моль/л водного розчину гідроксиду тетраетиламонію (Et4NOH) і 0,75 мл 10 % розчину Н2О2. Потім при інтенсивному перемішуванні до цього розчину додавали 5,0 мл 0,004 моль/л розчину AgNO3 в ДМСО. При цьому утворюється розчин НЧ срібла з 0 -3 вмістом [Ag ]=210 моль/л. Спектр поглинання колоїду представлений кривою 6 на фіг. 8. Електронні мікрофотографії колоїдних НЧ срібла представлено на фіг. 9. Таким чином, запропонований винахід дозволяє отримати біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику у стані, придатному для введення наночасток срібла в м'які лікарські форми та косметичні вироби - мазі та креми, а також створити біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, застосування якого дозволяє уникнути болісних відчуттів при його введенні. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, який відрізняється тим, що містить наночастки срібла, отримані відновленням солі срібла за допомогою біосумісного відновлювача, який потребує 0 лужного середовища для відновлення іонів срібла до наночасток срібла [Ag ], причому лужне середовище утворене гідроксидом тетраалкіламонію, а інгредієнти взяті у кількості, яка забезпечує отримання наночасток з середнім розміром 12-20 нм, при цьому отриманий колоїдний розчин доведений до нейтрального значення рН. 2. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є аскорбінова кислота. 3. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є гліцерин. 4. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є пероксид водню. 5. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є етиловий спирт. 6. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що біосумісним відновлюючим агентом є глюкоза. 7. Колоїдний розчин за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що гідроксидом тетраалкіламонію є гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію. 8. Колоїдний розчин за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що сіллю срібла є нітрат срібла (І). 9. Колоїдний розчин за п. 1, який відрізняється тим, що середній розмір наночасток срібла 0 [Ag ] складає у межах 12-20 нм. 10. Спосіб одержання колоїдного розчину наночасток срібла в неводному полярному розчиннику, переважно у диметилсульфоксиді, за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють відновлення солі срібла біосумісним відновлюючим агентом у лужному середовищі шляхом взаємодії розчину солі срібла та диметилсульфоксиду з розчином біосумісного відновлювача, 0 який потребує лужного середовища для відновлення іонів срібла до наночасток срібла [Ag ], диметилсульфоксиду та гідроксиду тетраалкіламонію, з наступним доведенням до нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що здійснюють досягнення нейтрального значення рН отриманого колоїдного розчину шляхом додавання органічної кислоти до отриманого колоїдного розчину. 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують аскорбінову кислоту. 13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують гліцерин. 14. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують пероксид водню. 15. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують етиловий спирт. 16. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як біосумісний відновлюючий агент використовують глюкозу. 7 UA 111105 C2 17. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як гідроксид тетраалкіламонію використовують гідроксид тетраетиламонію або гідроксид тетраізопропіламонію, або гідроксид тетрабутиламонію, або гідроксид тетрапентиламонію. 18. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що як сіль срібла використовують нітрат срібла (І). 8 UA 111105 C2 9 UA 111105 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Biocompatible colloidal solution of silver nanoparticles in non-aqueous polar solvent and method for its preparation

Автори англійською

Raievskaia Oleksandra Yevhenivna, Stroiuk Oleksandr Leonidovych

Назва патенту російською

Биосовместимый коллоидный раствор наночастиц серебра в неводном полярном растворителе и способ его получения

Автори російською

Раевская Александра Евгеньевна, Строюк Александр Леонидович

МПК / Мітки

МПК: B82B 1/00, B01J 13/00, A61K 33/00, B01J 37/16, A61K 31/79, B82B 3/00, C01G 5/00

Мітки: спосіб, розчин, колоїдний, одержання, розчиннику, наночасток, полярному, неводному, срібла, біосумісний

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/12-111105-biosumisnijj-kolodnijj-rozchin-nanochastok-sribla-v-nevodnomu-polyarnomu-rozchinniku-ta-sposib-jjogo-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Біосумісний колоїдний розчин наночасток срібла в неводному полярному розчиннику та спосіб його одержання</a>

Подібні патенти