RU2609176C2 - Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production - Google Patents

Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production Download PDF

Info

Publication number
RU2609176C2
RU2609176C2 RU2015122013A RU2015122013A RU2609176C2 RU 2609176 C2 RU2609176 C2 RU 2609176C2 RU 2015122013 A RU2015122013 A RU 2015122013A RU 2015122013 A RU2015122013 A RU 2015122013A RU 2609176 C2 RU2609176 C2 RU 2609176C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silver
aqueous solution
silver ions
aqueous
mixture
Prior art date
Application number
RU2015122013A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015122013A (en
Inventor
Валерий Павлович Герасименя
Михаил Александрович Клыков
Сергей Викторович Захаров
Мая Оразовна Халангот
Алексей Геннадьевич Воронков
Виталий Владимирович Машков
Original Assignee
Валерий Павлович Герасименя
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Павлович Герасименя filed Critical Валерий Павлович Герасименя
Priority to RU2015122013A priority Critical patent/RU2609176C2/en
Publication of RU2015122013A publication Critical patent/RU2015122013A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2609176C2 publication Critical patent/RU2609176C2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/38—Silver; Compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G5/00—Compounds of silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: nanotechnologies.
SUBSTANCE: invention refers to the area of nanotechnologies and nanochemistry, particularly, to metal citrates, and it may be used in perfumery, food industry, in the medical field and agricultural sector, in biology, and other domains of science, industry, and ecology. The monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions contains active metals in the form of citrates, silver ion reducer in aqueous dispersion, and distilled or deionized water. As an active metal, it contains monodisperse colloidal silver ion solution in aqueous dispersion. The reducer is selected from the group of organic acids, to the chemical composition of which the stabilizer of silver ions and hydrophobizator based on organic silicon compounds in aqueous dispersion were additionally included. The production method of monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions has the stage of production of polydisperse colloidal mixture of nanostructural particles of silver in aqueous dispersion and direct interaction of obtained solution of nanostructural particles of silver in water with the reducer of silver ions with formation, whereupon, monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions (cations) with antimicrobial and antitoxic action against toxic impurities and microbiological contaminations.
EFFECT: inventions allows production of stable monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions (cations) in the presence of citric acid with their specific concentration in aqueous solutions with simultaneous antimicrobial and antitoxic action.
9 cl, 6 dwg, 9 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области нанотехнологий и нанохимии, а точнее к цитратам металлов, обладающих одновременно антимикробным и антитоксическим действием, и может быть использовано в парфюмерной, пищевой промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве, в биологии и в других различных областях науки, промышленности и экологии.The invention relates to the field of nanotechnology and nanochemistry, and more specifically to metal citrates, which have both antimicrobial and antitoxic effects, and can be used in perfumery, food industry, medicine, agriculture, biology, and in various other fields of science, industry, and ecology .

В настоящее время наноструктурные металлические частицы получают физическим и химическим методами, в т.ч. фотохимическим, радиационно-химическим, электрохимическим, биохимическим методами [Помогайло А.Ф. Полимериммобилизированные наноразмерные и кластерные частицы. - Успехи химии, 1997, т. 66, №8, - С. 750; Ревина А.А., Егорова Е.М. Радиационно-химическая наноструктурная технология синтеза стабильных металлических и биметаллических кластеров. Тезисы докладов международной конференции «Передовые технологии на пороге XXI века», ICAT 98, М., 1998, ч. II, - С. 411; Пилени М. и др. Наноструктурные частицы в коллоидных системах. - Лангмюр, 1997, т. 13, - С. 3266; Сергеев Г.Б. Нанохимия: учебное пособие / Г.Б. Сергеев. - 3-е изд. - М.: КДУ, 2009. - 336 с.: ил.; Рамбиди Н.Г. Физические и химические основы нанотехнологий / Н.Г. Рамбиди, А.В. Березкин. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 456 с.; Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. - М.: Ком. Книга, 2006. - 597 с.Currently, nanostructured metal particles are obtained by physical and chemical methods, including photochemical, radiation-chemical, electrochemical, biochemical methods [Pomogailo AF Polymerimmobilized nanosized and cluster particles. - Advances in Chemistry, 1997, v. 66, No. 8, - p. 750; Revina A.A., Egorova E.M. Radiation-chemical nanostructure technology for the synthesis of stable metal and bimetal clusters. Abstracts of the international conference "Advanced Technologies on the Threshold of the 21st Century", ICAT 98, M., 1998, part II, - P. 411; Pileni M. et al. Nanostructured particles in colloidal systems. - Langmuir, 1997, t. 13, - S. 3266; Sergeev G.B. Nanochemistry: textbook / G.B. Sergeev. - 3rd ed. - M .: KDU, 2009 .-- 336 p .: ill .; Rambidi N.G. Physical and chemical foundations of nanotechnology / N.G. Rambidi, A.V. Berezkin. - M .: FIZMATLIT, 2008 .-- 456 p .; Suzdalev I.P. Nanotechnology: physical chemistry of nanoclusters, nanostructures and nanomaterials / I.P. Suzdalev. - M.: Com. Book, 2006 .-- 597 p.

Частицы вещества в диапазоне нанометрового размера 2-100 нм меняют свои химические, физические и биологические свойства, параметры которых имеют важное прикладное значение.Particles of a substance in the range of nanometer size 2-100 nm change their chemical, physical and biological properties, the parameters of which are of great practical importance.

Использование характерных особенностей веществ с размерами частиц менее 0,1 нанометров создает дополнительные, совершенно новые возможности для создания технологических приемов и средств, связанных с материаловедением, химией, физикой, биологией, медициной и многими другими областями науки и техники.Using the characteristic features of substances with particle sizes less than 0.1 nanometers creates additional, completely new opportunities for creating technological methods and tools related to materials science, chemistry, physics, biology, medicine and many other fields of science and technology.

В настоящее время в связи с развитием явления антибиотико-резистентности микробов вновь наблюдается усиление интереса к разработке и созданию различного рода препаратов коллоидного серебра с использованием по размерности частиц серебра включительно в виде коллоидных растворов ионов серебра, меди, золота и др. активных металлов или их бинарных составов, например, ионов серебра и меди. [Электронный ресурс / Универсальное антибактериальное средство для дезинфекции на основе серебра и меди: суперконцентрат SumerSil® // - Режим доступа: http://organic-silver.com/, или organic-silver.com/index/…копия]Currently, in connection with the development of the phenomenon of antibiotic resistance of microbes, there is again a growing interest in the development and creation of various kinds of colloidal silver preparations using silver particles in size in the form of colloidal solutions of silver, copper, gold and other active metals or their binary metals compositions, for example, silver and copper ions. [Electron resource / Universal antibacterial disinfectant based on silver and copper: masterbatch SumerSil ® // - Access mode: http://organic-silver.com/, or organic-silver.com/index/...копия]

Созданные такого рода препараты на основе коллоидного серебра находят широкое применение в медицине как антисептические средства наружного применения уже более 100 лет. На протяжении всего этого времени продолжается совершенствование составов и способов их получения.Colloidal silver based preparations of this kind are widely used in medicine as antiseptic agents for external use for more than 100 years. Throughout this time, the improvement of compositions and methods for their preparation continues.

Известны соединения серебра с гистидином, триптофаном и аргинином по реакции комплексообразования [А.С. Казаченко, Е.В. Леглер, О.В. Перьянова и др., Хим.-фарм. журн., 34(5), 34-35, 2000, Е.В. Леглер, А.С. Казаченко, В.И. Казбанов и др., Хим.-фарм. журн., 35(9), 35-36, 2001] с содержанием серебра 40-50%.Compounds of silver with histidine, tryptophan and arginine are known by the complexation reaction [A.S. Kazachenko, E.V. Legler, O.V. Peryanova et al., Chem.-farm. Zh., 34 (5), 34-35, 2000, E.V. Legler, A.S. Kazachenko, V.I. Kazbanov et al., Chem.-farm. Zh., 35 (9), 35-36, 2001] with a silver content of 40-50%.

Эти соединения проявляют антимикробную активность в отношении Staphyllococcus aureus, Candida albigans, Bacillus subtilis и некоторых других бактерий. Однако указанные производные обладают известными недостатками:These compounds exhibit antimicrobial activity against Staphyllococcus aureus, Candida albigans, Bacillus subtilis and some other bacteria. However, these derivatives have known disadvantages:

- плохо растворимы в воде (0,1%);- poorly soluble in water (0.1%);

- нерастворимы в щелочах, кислотах, органических растворителях и растворяются только в растворах аммиака и хлорида натрия;- insoluble in alkalis, acids, organic solvents and soluble only in solutions of ammonia and sodium chloride;

- наличие аминокислот в составе может вызывать побочные негативные воздействия;- the presence of amino acids in the composition can cause adverse side effects;

- серебро в них связано с органическим лигандом в виде комплекса.- silver in them is associated with an organic ligand in the form of a complex.

Взаимодействием полиакриловой кислоты с нитратом серебра получены ее серебряные производные (аргакрил) [М.Г. Воронков, А.С. Коган, Л.М. Антоник и др. Антибактериальные и гемостатические свойства серебряных солей полиакриловой кислоты. Хим.-фарм. журн., 36, №2. 2002. - С. 27-29, Патент РФ №2220982], содержащие от 1 до 10% серебра. Они подавляют рост Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphyllococcus aureus и некоторых других грамположительных и грамотрицательных бактерий.By the interaction of polyacrylic acid with silver nitrate, its silver derivatives (argacryl) were obtained [M.G. Voronkov, A.S. Kogan, L.M. Antonik et al. Antibacterial and hemostatic properties of silver salts of polyacrylic acid. Chem.-farm. Zh., 36, No. 2. 2002. - S. 27-29, RF Patent No. 2220982], containing from 1 to 10% silver. They inhibit the growth of Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphyllococcus aureus and some other gram-positive and gram-negative bacteria.

При этом серебряные соли полиакриловой кислоты имеют:In this case, the silver salts of polyacrylic acid have:

- чрезвычайно высокую молекулярную массу 3-10 миллионов;- extremely high molecular weight of 3-10 million;

- высокую вязкость;- high viscosity;

- размеры частиц неизвестны.- particle sizes are unknown.

Кроме того, присутствие в коллоидных растворах неионизированных форм серебра, обладающих меньшей бактерицидной активностью по сравнению с ионизированными формами серебра, приводит к снижению их биологической активности.In addition, the presence of non-ionized forms of silver in colloidal solutions, which have lower bactericidal activity compared to ionized forms of silver, leads to a decrease in their biological activity.

Для повышения биологической активности препаратов в качестве ионизированной формы используются водорастворимые соли, в частности нитрат серебра.To increase the biological activity of the preparations, water-soluble salts, in particular silver nitrate, are used as the ionized form.

Недостатки использования нитрата серебра связаны с низкой стабильностью за счет образования катионами серебра малоактивных нерастворимых соединений со многими неорганическими и органически соединениями.The disadvantages of using silver nitrate are associated with low stability due to the formation of silver cations of inactive insoluble compounds with many inorganic and organic compounds.

Известен способ получения растворов ионизированного серебра с помощью электролиза [Кульский Л.А. Серебряная вода. - Киев: Наукова думка. 1983]. При проведении электролиза в качестве анода используют серебряный электрод, на котором происходит окисление серебра с последующим переходом катиона серебра в раствор.A known method of obtaining solutions of ionized silver using electrolysis [Kulsky L.A. Silver water. - Kiev: Naukova Dumka. 1983]. When conducting electrolysis, a silver electrode is used as the anode, on which silver is oxidized, followed by the transition of the silver cation to the solution.

Однако образцы серебряной воды, получаемые при использовании в качестве водной среды питьевой воды, нестойки и утрачивают свою бактерицидную активность за счет образования катионами серебра малоактивных нерастворимых соединений с хлоридами и сульфатами.However, silver water samples obtained using drinking water as an aqueous medium are unstable and lose their bactericidal activity due to the formation by silver cations of inactive insoluble compounds with chlorides and sulfates.

Для повышения стабильности водных бактерицидных композиций, получаемых электролитическим способом, электролиз ведут в присутствии неорганических азотной [патент RU 2130964, C11D 3/04, опубл. 27.05.1999], серной [патент RU 2000109478, C02F 1/50, опубл. 20.02. 2002] или фосфорной [патент RU 2197270, A61L 2/238, опубл. 01.27.2003] кислот, а также органических пищевых лимонной или уксусной кислот [патент RU 2125971, C02F 1/50, опубл. 10.02.1999].To increase the stability of aqueous bactericidal compositions obtained by the electrolytic method, the electrolysis is carried out in the presence of inorganic nitrogen [patent RU 2130964, C11D 3/04, publ. 05/27/1999], sulfuric [patent RU 2000109478, C02F 1/50, publ. 02.20. 2002] or phosphoric [patent RU 2197270, A61L 2/238, publ. 01.27.2003] acids, as well as organic food citric or acetic acids [patent RU 2125971, C02F 1/50, publ. 02/10/1999].

Недостатками приведенных способов получения бактерицидных композиций путем электролиза в присутствии неорганических кислот и органических пищевых кислот является зависимость бактерицидной активности от состава используемой обеззараживаемой среды, а также снижение бактерицидной активности композиций, наблюдаемое при кислых значениях рН. Для повышения бактерицидной активности электролизных водных растворов ионизированного серебра, получаемых в присутствии кислоты, необходима ее нейтрализация щелочными реагентами.The disadvantages of the above methods for producing bactericidal compositions by electrolysis in the presence of inorganic acids and organic food acids are the dependence of the bactericidal activity on the composition of the disinfected medium used, as well as the decrease in the bactericidal activity of the compositions observed at acidic pH values. To increase the bactericidal activity of electrolytic aqueous solutions of ionized silver, obtained in the presence of acid, it is necessary to neutralize it with alkaline reagents.

В [патенте RU 2281107, A61K 33/38, A61L 2/16 C02F 1/50, опубл. 10.08.2006] описан бактерицидный раствор на основе ионизированного серебра, который получают с использованием серебряных электродов и водного раствора, содержащего аминокислоту, преимущественно глицин, и аммиак в соотношении компонентов, масс. %: 0,1-5,0 к 0,002-0,055, остальное - вода.In [patent RU 2281107, A61K 33/38, A61L 2/16 C02F 1/50, publ. August 10, 2006] described a bactericidal solution based on ionized silver, which is obtained using silver electrodes and an aqueous solution containing an amino acid, mainly glycine, and ammonia in the ratio of components, mass. %: 0.1-5.0 to 0.002-0.055, the rest is water.

Изобретение относится к бактерицидным композициям на основе серебра, получаемым электролизом, которая может быть использована для обеззараживания предметов бытового и медицинского назначения, кожных покровов, а также для создания лекарственных средств.The invention relates to silver-based bactericidal compositions obtained by electrolysis, which can be used to disinfect household and medical items, skin, and also to create medicines.

Присутствие аммиака увеличивает рН раствора и, как следствие, повышается бактерицидность композиции, благодаря получению высококонцентрированного раствора ионов серебра, который для получения значительного антибактериального эффекта может быть значительно разбавлен. Значение рН получаемого раствора находится в пределах от 7,9 до 9,2. При необходимости препарат нейтрализуют до рН 6,9-7,1 разбавленной кислотой, например 2%-ной уксусной кислотой.The presence of ammonia increases the pH of the solution and, as a result, the bactericidal composition increases, due to the preparation of a highly concentrated solution of silver ions, which can be significantly diluted to obtain a significant antibacterial effect. The pH of the resulting solution is in the range from 7.9 to 9.2. If necessary, the drug is neutralized to a pH of 6.9-7.1 with dilute acid, for example 2% acetic acid.

Известен способ получения наноструктурных металлических частиц путем восстановления ионов металла в водном растворе [Бутенко А.В. и др. Ц. Физ. Д. Атомы, молекулы и кластеры, 1990, т. 17, - С. 283]. В известном способе в качестве восстановителя используют гидразин и водород.A known method of producing nanostructured metal particles by reducing metal ions in an aqueous solution [Butenko A.V. and others. C. Fiz. D. Atoms, Molecules, and Clusters, 1990, v. 17, - p. 283]. In the known method, hydrazine and hydrogen are used as a reducing agent.

Основным недостатком известных способов является малая стабильность получаемых с его помощью наноструктурных металлических частиц, из-за чего необходимо использовать органические стабилизаторы, что усложняет структуру частиц, а также затрудняет их практическое применение. Кроме того, получение наноструктурных металлических частиц указанным способом необходимо производить в атмосфере инертного газа или при вакуумировании, что удорожает конечный продукт.The main disadvantage of the known methods is the low stability of nanostructured metal particles obtained with its help, because of which it is necessary to use organic stabilizers, which complicates the structure of the particles and also complicates their practical application. In addition, the production of nanostructured metal particles by this method must be carried out in an inert gas atmosphere or under vacuum, which increases the cost of the final product.

Известны лекарственные бактерицидные препараты на основе неионизированного металлического серебра (колларгол и протаргол) и оксида серебра (протаргол), получаемые химическим методом.Known bactericidal drugs based on non-ionized metallic silver (collargol and protargol) and silver oxide (protargol) obtained by the chemical method.

Для повышения биологической активности эти препараты стабилизированы гидролизатами казеина (колларгол), гидролизатами желатины (протаргол), поливинилпирролидоном (повиаргол), природным полисахаридом арабиногалактаном [М.Д. Машковский. Лекарственные средства. Т. 2, Новая волна, М., 2000]. Препараты хранятся в сухом порошкообразном состоянии и используются в виде коллоидных растворов, получаемых после их диспергирования в воде. Повиаргол [Патент РФ №2088234. 1997. БИ №24. Водорастворимая бактерицидная композиция и способ ее получения. В.В. Копейкин, Е.Ф. Панарин, Ю.Г. Сантурян, З.А. Пашникова, Е.Ф. Прохода, Т.И. Будникова. Государственный реестр лекарственных средств России, рег. №97/167/7] содержит в своем составе нанокластеры нуль-валентного металлического серебра с размерами 2-4 нм. Поли-N-винилпирроолидон-2 выступает в заявленном способе не только как стабилизатор коллоидного серебра, но и как реагент, участвующий в восстановлении за счет своих концевых альдегидных групп.To increase the biological activity, these preparations are stabilized by casein hydrolysates (collargol), gelatin hydrolysates (protargol), polyvinylpyrrolidone (poviargol), and the natural polysaccharide arabinogalactan [M.D. Mashkovsky. Medicines T. 2, New wave, M., 2000]. The preparations are stored in a dry powder state and are used in the form of colloidal solutions obtained after dispersion in water. Poviargolum [RF Patent No. 2088234. 1997. BI No. 24. Water-soluble bactericidal composition and method for its preparation. V.V. Kopeikin, E.F. Panarin, Yu.G. Santuryan, Z.A. Pashnikova, E.F. Pass, T.I. Budnikova. State Register of Medicines of Russia, reg. No. 97/167/7] contains in its composition nanoclusters of nullovalent metallic silver with sizes of 2-4 nm. Poly-N-vinylpyrrolidone-2 acts in the claimed method not only as a stabilizer of colloidal silver, but also as a reagent involved in the reduction due to its terminal aldehyde groups.

Препарат легко растворяется в воде с образованием коллоидного раствора, сохраняющего агрегативную устойчивость в течение от 0,5 до 6,0 месяцев. Препарат разрешен к серийному производству и медицинскому применению в качестве бактерицидного средства. Однако способ получения этого средства:The drug is easily soluble in water with the formation of a colloidal solution that maintains aggregative stability for from 0.5 to 6.0 months. The drug is approved for serial production and medical use as a bactericidal agent. However, the method of obtaining this tool:

- трудоемок и требует больших энергозатрат, поскольку технология производства предусматривает распылительную сушку, и не предусматривает получение монодисперсных коллоидных водных растворов ионов серебра, обладающих антимикробным и антитоксическим действием;- time-consuming and requires large energy costs, since the production technology involves spray drying, and does not provide for the preparation of monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects;

- имеет ограничение сырьевой базы;- has a limitation of the raw material base;

- синтетический полимер увеличивает стоимость препарата;- a synthetic polymer increases the cost of the drug;

- препарат быстро выводится почками (80% за 4 часа).- the drug is rapidly excreted by the kidneys (80% in 4 hours).

Кроме того эти препараты из-за наличия в их составе белков непостоянного состава обладают аллергическим действием и не поддаются строгой стандартизации.In addition, these drugs, due to the presence of proteins of variable composition in their composition, have an allergic effect and are not amenable to strict standardization.

Известны комплексы анионных полисахаридов с серебром [GB 2392913. Cullen В.М., Addison D., Greenhaigh D., Essler A.A complex of an anionic polysaccharide with silver.], представляющие из себя соли, сформированные из катиона серебра и анионных полисахаридов - альгинатов, гиалоуронатов, пектинов, производных целлюлозы и др.The complexes of anionic polysaccharides with silver are known [GB 2392913. Cullen V.M., Addison D., Greenhaigh D., Essler AA complex of an anionic polysaccharide with silver.], Which are salts formed from a silver cation and anionic polysaccharides - alginates hyaluronates, pectins, cellulose derivatives, etc.

Также известны покрытия для ран, содержащие в качестве антисептика, наряду с другими, и коллоидное серебро или соль серебра, а из полисахаридов растительного происхождения используются альгинаты, пектины, производные целлюлозы [Патент RU 2193896. Гаврилюк Б.К., Гаврилюк В.Б. Покрытие для ран. 10.12.2002], а также покрытия, включающие в виде полисахаридного компонента гиалуронан, а в качестве антибиотика - ионы серебра [US 2002/0068093. Trogolo J.A., Johnston J.B., Pastecki E.A., Pervin E., Stahl A., Hyman M. Bi-laminar, hyaluronan coatings with silver-based anti-microbial properties. 06.06.2002]. Все эти бактерицидные комплексы содержат серебро в ионном виде, но в последнее время предпочтение отдается наиболее эффективным серебросодержащим ультрадисперсным и коллоидным системам, обеспечивающим более высокую бактерицидную активность [Благитко Е.М., Бурмистров В.А., Колесников А.П., Михайлов Ю.И., Родионов П.П. Серебро в медицине. Новосибирск: Наука-центр, 2004, - 256 с. ].Coatings for wounds are also known, containing, among others, colloidal silver or a silver salt as an antiseptic, and alginates, pectins, cellulose derivatives are used from plant polysaccharides [Patent RU 2193896. Gavrilyuk B.K., Gavrilyuk V.B. Coating for wounds. December 10, 2002], as well as coatings including hyaluronan as a polysaccharide component, and silver ions as an antibiotic [US 2002/0068093. Trogolo J.A., Johnston J.B., Pastecki E.A., Pervin E., Stahl A., Hyman M. Bi-laminar, hyaluronan coatings with silver-based anti-microbial properties. 06/06/2002]. All these bactericidal complexes contain silver in ionic form, but recently, the most effective silver-containing ultrafine and colloidal systems that provide higher bactericidal activity have been preferred [Blagitko EM, Burmistrov VA, Kolesnikov AP, Mikhailov Yu .I., Rodionov P.P. Silver in medicine. Novosibirsk: Science Center, 2004, 256 s. ].

Разработанные в последнее 10-летие нанотехнологии позволяют получать сверхчистые карбоксилаты металлов по реакции взаимодействия наночастиц металлов, наночастиц оксидов металлов и наночастиц гидроксидов металлов непосредственно с карбоновой кислотой [Патент Украины на полезную модель 39392, МПК С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00, С07С 53/126 (2008.01), С07С 53/10 (2008.01), A23L 1/00, В82В 3/00, опубл. 2009. 25.02].Developed in the last 10 years of nanotechnology, it is possible to obtain ultrapure metal carboxylates by the reaction of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles directly with carboxylic acid [Ukrainian Patent Utility Model 39392, IPC C07C 51/41, C07F 5/00, C07F 15 / 00, С07С 53/126 (2008.01), С07С 53/10 (2008.01), A23L 1/00, В82В 3/00, publ. 2009.25.02].

Однако и они имеют целый ряд недостатков и для получения монодисперсных коллоидных водных растворов ионов серебра, обладающих антимикробным и антитоксическим действием, требуют серьезного совершенствования.However, they also have a number of drawbacks and require serious improvement to obtain monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects.

В этом направлении известен целый ряд технических решений, которые можно принять в качестве аналогов заявляемого технического решения.In this direction, a number of technical solutions are known that can be taken as analogues of the claimed technical solution.

Известен ацетат палладия (II), который содержит примеси нитрат-ионов вследствие использования при его получении азотнокислого раствора палладия [Патент РФ №2288214, МПК С07С 53/10 (2006.01), C07F 15/06 (2006.01), опубл. 2006.11.27].Known palladium (II) acetate, which contains impurities of nitrate ions due to the use of palladium nitrate in its preparation [RF Patent No. 2288214, IPC С07С 53/10 (2006.01), C07F 15/06 (2006.01), publ. 2006.11.27].

Его недостатком является низкая экологическая чистота продукта из-за присутствия нитрат-ионов.Its disadvantage is the low environmental purity of the product due to the presence of nitrate ions.

Известны соединения железа для обогащения пищевых продуктов, полученные путем взаимодействия источников двух- или трехвалентного железа, фосфата и аммония [патент РФ 2266688, МПК 7 A23L 1/30, A23L 1/304, A23L 2/52, А23С 9/152, опубл. 2005.12.27].Known iron compounds for the enrichment of food products obtained by the interaction of sources of ferrous or trivalent iron, phosphate and ammonium [RF patent 2266688, IPC 7 A23L 1/30, A23L 1/304, A23L 2/52, A23C 9/152, publ. 2005.12.27].

Источниками двух- или трехвалентного железа может быть какая угодно соль двух- или трехвалентного железа, например, сульфат, хлорид, нитрат, ацетат. Самое важное - использовать сульфат двух- или трехвалентного железа. Источником фосфатов может служить какая-нибудь пищевая соль ортофосфатов, так же как и фосфорная кислота, или их смеси. Источником аммония может служить какой-нибудь пищевой источник аммония, преимущественно гидроксид аммония.The sources of ferrous or ferric iron may be any salt of ferrous or ferric iron, for example, sulfate, chloride, nitrate, acetate. Most importantly, use ferrous or ferrous sulfate. A source of phosphates can be some edible salt of orthophosphates, as well as phosphoric acid, or mixtures thereof. A food source of ammonia, mainly ammonium hydroxide, can serve as a source of ammonia.

Недостатком является то, что полученные соединения железа содержат примеси сульфатов, хлоридов, нитратов и др., которые могут отрицательно влиять на организм человека и их присутствие нежелательно в пищевых продуктах.The disadvantage is that the obtained iron compounds contain impurities of sulfates, chlorides, nitrates, etc., which can adversely affect the human body and their presence is undesirable in food products.

Известен цитрат аммония-железа зеленый, полученный из сульфата железа путем взаимодействия с гидроксидом аммония [Патент US №2644828, кл. С07С 59/265, опубл. 1953.07.07]. Осадок гидроксида железа, который выпал, промывают дистиллированной водой до отсутствия сульфатов. К промытому гидроксиду железа добавляют раствор лимонной кислоты. Смесь нагревают в течение 60-75 минут и потом фильтруют. Фильтрат концентрируют. Добавляют гидроксид аммония до рН=6,05. Раствор концентрируют и охлаждают. Кристаллизация завершается за 4 дня. Зеленые кристаллы цитрата аммония-железа центрифугируют, промывают спиртом и сушат при 105°C. Получают цитрат аммония-железа зеленый с содержанием железа 14,7%.Known ammonium-iron green citrate obtained from iron sulfate by interaction with ammonium hydroxide [US Patent No. 2644828, cl. С07С 59/265, publ. 1953.07.07]. The precipitate of iron hydroxide that has precipitated is washed with distilled water until no sulfates are present. A citric acid solution is added to the washed iron hydroxide. The mixture is heated for 60-75 minutes and then filtered. The filtrate was concentrated. Ammonium hydroxide is added to pH = 6.05. The solution was concentrated and cooled. Crystallization is completed in 4 days. The green crystals of ammonium citrate are centrifuged, washed with alcohol and dried at 105 ° C. Ammonium-iron green citrate is obtained with an iron content of 14.7%.

Недостатком является загрязненность продукта сульфатами, присутствие которых в готовом продукте ограничивает его применение в пищевой и медицинской промышленности.The disadvantage is the contamination of the product with sulfates, the presence of which in the finished product limits its use in the food and medical industries.

Известен цитрат аммония-железа зеленый, полученный взаимодействием источника железа - стальной стружки, окисленной в растворе азотной и лимонной кислот, с гидроксидом аммония в присутствии воды [Новинюк Л.В. Цитраты аммония-железа - эффективные источники биодоступного железа. Ж. Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. - 2007. №1. - С. 40]. Соотношение между твердой и жидкой фазой составляет 1:4.5, выход продукта составляет около 92%.Ammonium-iron green citrate is known, obtained by the interaction of an iron source - steel chips, oxidized in a solution of nitric and citric acids, with ammonium hydroxide in the presence of water [Novinyuk L.V. Ammonium iron citrates are effective sources of bioavailable iron. G. Food ingredients, raw materials and additives. - 2007. No. 1. - S. 40]. The ratio between solid and liquid phase is 1: 4.5, the product yield is about 92%.

Недостатком является загрязненность продукта нитратами, поскольку используется концентрированная азотная кислота.The disadvantage is the contamination of the product with nitrates, since concentrated nitric acid is used.

Известен цитрат аммония-железа зеленый, который используется в качестве пищевой добавки Е381 [Патент России N° 2377929, МПК A23L 1/30 (2006.01), A23L 1/304 (2006.01), опубл. 2010.10.01].Famous ammonium-iron citrate is green, which is used as a food additive E381 [Russian Patent N ° 2377929, IPC A23L 1/30 (2006.01), A23L 1/304 (2006.01), publ. 2010.10.01].

Недостатком является большое количество примесей (сульфатов) - до 0,3%.The disadvantage is a large amount of impurities (sulfates) - up to 0.3%.

Известен цитратный комплекс серебра, который представлен формулой вида: K2C6H5O7Ag [Patent US N° 6,838,095. Ionic silver complex. International Class: A61K 31/19 (20060101); A61K 31/28 (20060101); A61K 47/00 (20060101); A61K 31/185 (20060101). January 4, 2005; http://www. silver100.com/productinfo.pdf].A silver citrate complex is known, which is represented by a formula of the form: K 2 C 6 H 5 O 7 Ag [Patent US N ° 6,838,095. Ionic silver complex. International Class: A61K 31/19 (20060101); A61K 31/28 (20060101); A61K 47/00 (20060101); A61K 31/185 (20060101). January 4, 2005; http: // www. silver100.com/productinfo.pdf].

Недостатком известного карбоксилата серебра является низкое содержание в нем основного металла (серебра) и наличие в большом количестве примеси щелочного металла (калия).A disadvantage of the known silver carboxylate is its low content of base metal (silver) and the presence of a large amount of an alkali metal (potassium) impurity.

Известен сверхчистый водный раствор карбоксилата металла общей формулы вида (RCOO)nMe, где Me - металл, RCOO - карбоксил- анион, n=1, 2, 3, полученный взаимодействием металла, оксида металла или гидроксида металла с карбоновой кислотой в водном коллоидном растворе. При этом содержание хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов не превышает 0,000001 мас. %, при этом металл, оксид металла и гидроксид металла находятся в коллоидном растворе в виде наночастиц металла, наночастиц оксида металла и наночастиц гидроксида металла, полученных путем абляции металлических гранул в воде, а отношение массы карбоксилата металла к массе наночастиц составляет величину не менее 1000 [Патент Украины на полезную модель N 23550, МПК B22F 9/14 (2007.01), опубл.. 2007. 25.05. Бюл. 7].An ultrapure aqueous solution of a metal carboxylate of the general formula (RCOO) nMe is known, where Me is a metal, RCOO is a carboxyl anion, n = 1, 2, 3, obtained by reacting a metal, metal oxide or metal hydroxide with a carboxylic acid in an aqueous colloidal solution. The content of chloride, nitrate and sulfate ions does not exceed 0.000001 wt. %, while metal, metal oxide and metal hydroxide are in a colloidal solution in the form of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles obtained by ablation of metal granules in water, and the ratio of the mass of metal carboxylate to the mass of nanoparticles is not less than 1000 [ Patent of Ukraine for utility model N 23550, IPC B22F 9/14 (2007.01), published .. 2007. 25.05. Bull. 7].

Недостатком описанного продукта является низкое качество карбоксилата, обусловленное тем, что в нем не регламентируется значение рН раствора, что может приводить к нарушению стойкости водного раствора карбоксилата и к появлению наночастиц в растворе с размером более 2,0 нм, особенно в растворах карбоксилатов меди и благородных металлов, что так же сказывается и на экологической чистоте конечного продукта.The disadvantage of the described product is the low quality of the carboxylate, due to the fact that the pH of the solution is not regulated in it, which can lead to a violation of the stability of the aqueous carboxylate solution and to the appearance of nanoparticles in a solution with a size of more than 2.0 nm, especially in solutions of copper and noble carboxylates metals, which also affects the environmental cleanliness of the final product.

Известен сверхчистый водный раствор карбоксилата металла [патент UA 39397 (U). WO 2011119128 А1, Международная классификация B82Y 5/00, С07С 59/265, С07С 51/41, C01G 9/00.Known ultrapure aqueous solution of a metal carboxylate [patent UA 39397 (U). WO 2011119128 A1, International Classification B82Y 5/00, C07C 59/265, C07C 51/41, C01G 9/00.

Совместная классификация C01G 1/02, С07С 51/41, B82Y 5/00.Joint classification C01G 1/02, C07C 51/41, B82Y 5/00.

Индекс по европейской классификации C01G 1/02, B82Y 5/00, С07С 51/41. Опубл. 22.03.2011].Index according to the European classification C01G 1/02, B82Y 5/00, С07С 51/41. Publ. 03/22/2011].

В основу этого изобретения поставлена задача повышения качества карбоксилата и его экологической чистоты за счет использования для взаимодействия с карбоновой кислотой и получения раствора карбоксилата металла наночастиц металла, наночастиц оксида металла и наночастиц гидроксида металла, которые приобрели повышенную химическую активность при их создании в результате взрывообразного диспергирования металлических гранул при искровых разрядах между ними в воде.The basis of this invention is the task of improving the quality of the carboxylate and its environmental friendliness by using metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles to interact with carboxylic acid and obtain a metal carboxylate solution, which have acquired increased chemical activity during their creation as a result of explosive dispersion of metal granules during spark discharges between them in water.

Сверхчистый водный раствор карбоксилата металла получают так. Предварительно получают абляцией металлов, например, электроимпульсной абляцией, водный коллоидный раствор в реакторе, в котором размещают металлические гранулы как описано в патенте Украины на полезную модель N 23550, МПК B22F 9/14 (2007.01). Опубл. 25.05.2007. Бюл. 7. Металлические гранулы помещают в емкость для диспергирования и равномерно размещают их на дне емкости между электродами. В емкость заливают воду. При прохождении через цепочки металлических гранул импульсов электрического тока энергия импульсов преобразуется в энергию сублимации испаряемого металла. В точках контактов металлических гранул одна с одной возникают искровые разряды, в которых происходит взрывообразное диспергирование металла. В каналах разряда температура достигает 10 тысяч градусов. Участки поверхности металлических гранул в зонах искровых разрядов плавятся и взрывообразно разрушаются на наночастицы и пар. Расплавленные наночастицы разлетаются в воде, охлаждаются в ней и создают коллоидный раствор наночастиц металлов, наночастиц оксидов металлов и наночастиц гидроксидов металлов.An ultrapure aqueous solution of a metal carboxylate is obtained as follows. Preliminarily obtained by metal ablation, for example, by electropulse ablation, an aqueous colloidal solution in a reactor in which metal granules are placed as described in Ukrainian Patent Utility Model No. 23550, IPC B22F 9/14 (2007.01). Publ. 05/25/2007. Bull. 7. Metal granules are placed in a container for dispersion and evenly placed on the bottom of the tank between the electrodes. Pour water into the container. When passing through a chain of metal granules of pulses of electric current, the energy of the pulses is converted into the sublimation energy of the evaporated metal. At the points of contact of the metal granules, spark discharges arise in which explosive dispersion of the metal occurs. In the discharge channels, the temperature reaches 10 thousand degrees. The surface areas of the metal granules in the zones of spark discharges melt and are explosively destroyed into nanoparticles and vapor. The molten nanoparticles scatter in water, cool in it and create a colloidal solution of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles.

В образовавшийся коллоидный раствор наночастиц металла, наночастиц оксида металла и наночастиц гидроксида металла вливают карбоновую кислоту. За счет высокой химической активности полученных наночастиц происходит образование карбоксилата металла. Высокая химическая активность образовавшихся наночастиц к карбоновым кислотам позволила получить высокое значение отношения массы карбоксилата металла к массе наночастиц.Carboxylic acid is poured into the resulting colloidal solution of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles. Due to the high chemical activity of the obtained nanoparticles, the formation of a metal carboxylate occurs. The high chemical activity of the formed nanoparticles to carboxylic acids made it possible to obtain a high value for the ratio of the mass of metal carboxylate to the mass of nanoparticles.

Для ускорения процесса раствор подогревают и интенсивно перемешивают.To speed up the process, the solution is heated and mixed vigorously.

Температуру коллоидного раствора устанавливают и около 70°C. Это значительно интенсифицировало процесс получения карбоксилатов. Процесс прекращают при достижении значения рН конечного продукта 3,0-5,0.The temperature of the colloidal solution is set at about 70 ° C. This significantly intensified the process of obtaining carboxylates. The process is stopped when the pH of the final product reaches 3.0-5.0.

За счет высокой химической активности наночастиц происходит образование карбоксилатов металлов. Поскольку в число реагентов не входили никакие другие вещества, а наночастицы практически полностью принимали участие в химической реакции образования солей карбоновых кислот, образовался продукт высокой экологической чистоты с очень низким содержанием примесей.Due to the high chemical activity of the nanoparticles, the formation of metal carboxylates occurs. Since no other substances were included in the reagents, and nanoparticles almost completely participated in the chemical reaction of the formation of carboxylic acid salts, a product of high environmental purity with a very low content of impurities was formed.

Основными недостатками сверхчистого водного раствора карбоксилата металла является:The main disadvantages of an ultrapure aqueous solution of a metal carboxylate are:

- получение полидисперсного коллоидного водного раствора карбоксилата металла наночастиц металла, наночастиц оксида металла и наночастиц гидроксида металла с неустановленной в изобретении наноструктурной и ионизированной формами и распределением частиц по размерам смеси полученных металлов и их взаимодействия в коллоидном растворе между собою во времени;- obtaining a polydisperse colloidal aqueous solution of metal carboxylate of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles with nanostructured and ionized forms not established in the invention and the particle size distribution of the mixture of the obtained metals and their interaction in a colloidal solution with each other over time;

- не установлены биологические эффекты по антимикробной и антитоксической активности созданного сверхчистого водного раствора карбоксилата металла при различных концентрациях содержания в водном растворе карбоксилата металла наночастиц металла, наночастиц оксида металла и наночастиц гидроксида металла;- biological effects on the antimicrobial and antitoxic activity of the created ultrapure aqueous solution of metal carboxylate at various concentrations of the content in the aqueous solution of metal carboxylate of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles have not been established;

- не установлена цитотоксичность водного раствора карбоксилата металла на биологическую клетку;- the cytotoxicity of an aqueous solution of a metal carboxylate to a biological cell has not been established;

- не установлены концентрации и долгосрочная стабильность коллоидных водных растворов карбоксилата металла.- the concentrations and long-term stability of colloidal aqueous solutions of metal carboxylate have not been established.

Известно средство, обладающее антимикробной активностью [патент РФ №2278669, A61K 31/717, A61K 36/15, А61Р 31/04, опубл. 27.06.2006].Known drug having antimicrobial activity [RF patent No. 2278669, A61K 31/717, A61K 36/15, A61P 31/04, publ. 06/27/2006].

Средство, обладающее антимикробным действием, содержит серебро, стабилизатор и воду, при этом в качестве стабилизатора используют полисахарид арабиногалактан. Серебро представляет собой наноразмерные частицы серебра с размером 10-30 нм, стабилизированные природным полисахаридом арабиногалактаном.The antimicrobial agent contains silver, a stabilizer and water, with the arabinogalactan polysaccharide being used as a stabilizer. Silver is a nanoscale silver particle with a size of 10-30 nm, stabilized by the natural polysaccharide arabinogalactan.

Известно, что к природным веществам защитного действия, повышающим устойчивость гидрофобных коллоидных систем, относятся не только лиофильные высокомолекулярные соединения пептидной природы, но и углеводной. Полисахариды в целом обладают несколько более слабым защитным действием, чем белки, однако они имеют ряд преимуществ, поскольку не денатурируются при повышенной температуре, в условиях повышенной кислотности среды и в органических растворителях. Проведенные ранее исследования систем [Александрова Г.П., Медведева С.А., Гищенко Л.А., Дубровина В.И. Металлопроизводные арабиногалактана, способ получения металлопроизводных арабиногалактана. RU 2194715. 20.12.2002] показывают, что полисахарид арабиногалактан (водорастворимая гемицеллюлоза лиственницы) является эффективным стабилизатором металлических и металлооксидных частиц, а следовательно, может быть использован для получения высокодисперсных препаратов серебра.It is known that natural substances of protective action that increase the stability of hydrophobic colloidal systems include not only lyophilic high molecular weight compounds of peptide nature, but also carbohydrate. Polysaccharides in general have a slightly weaker protective effect than proteins, but they have several advantages, since they do not denature at elevated temperatures, in conditions of increased acidity of the medium and in organic solvents. Earlier studies of systems [Alexandrova GP, Medvedeva S.A., Gishchenko L.A., Dubrovina V.I. Metal derivatives of arabinogalactan, a method of producing metal derivatives of arabinogalactan. RU 2194715. 12/20/2002] show that the arabinogalactan polysaccharide (water-soluble larch hemicellulose) is an effective stabilizer of metal and metal oxide particles, and therefore, can be used to obtain highly dispersed silver preparations.

Принципиальным отличием настоящего изобретения от выше рассмотренных, в том числе RU 2194715 от 20.12.2002 является использование природного полисахарида арабиногалактана одновременно в качестве реакционной дисперсионной среды и восстановителя ионов серебра до нуль-валентного состояния.The fundamental difference between the present invention and the above, including RU 2194715 dated 12/20/2002, is the use of the natural polynaccharide arabinogalactan simultaneously as a reaction dispersion medium and a reducer of silver ions to a zero-valence state.

Однако, в отличие от заявляемого изобретения техническим результатом известного изобретения [патент РФ №2278669] является получение стабильных водорастворимых структур, содержащих наноразмерные частицы серебра с их размером 10-30 нм, увеличение времени жизни наноструктурных частиц и возможность получения образца в твердом порошкообразном виде.However, in contrast to the claimed invention, the technical result of the known invention [RF patent No. 2278669] is to obtain stable water-soluble structures containing nanoscale silver particles with a size of 10-30 nm, an increase in the life time of nanostructured particles and the possibility of obtaining a sample in solid powder form.

Использование природного полисахарида арабиногалактана одновременно в качестве реакционной дисперсионной среды и восстановителя ионов серебра до нуль-валентного состояния не позволяет использовать стабилизаторы указанных природных веществ, в том числе и полисахарид арабиногалактан, в качестве стабилизаторов ионов (катионов) серебра. К тому же эти вещества используются для стабилизации серебра, которое находится в нуль-валентном состоянии, и размер его наночастиц составляет 10-30 нм.The use of the natural arabinogalactan polysaccharide simultaneously as a dispersion reaction medium and a silver ion reducer to a zero valence state does not allow the use of stabilizers of these natural substances, including the arabinogalactan polysaccharide, as silver ion stabilizers (cations). In addition, these substances are used to stabilize silver, which is in a zero-valence state, and the size of its nanoparticles is 10-30 nm.

Из числа известных химических составов и способов получения наноструктурных частиц металлов и восстановления из них водных растворов ионов серебра наиболее близкой к предполагаемому изобретению по количеству существенных признаков, (прототипом) являются известный химический состав цитратов активных металлов серебра и меди и технология производства дезинфицирующих антибактериальных препаратов, по составу представляющая собою: цитрат серебра (концентрация активного серебра - 250000 мкг/л), цитрат меди (концентрация активной меди - 250000 мкг/л), лимонную кислоту, воду деионизированную [Электронный ресурс / Универсальное антибактериальное средство для дезинфекции на основе серебра и меди: суперконцентрат SumerSil® // - Режим доступа: http://organic-silver.com/, или organic-silver.com/index/…копия].Of the known chemical compositions and methods for producing nanostructured metal particles and the reduction of aqueous solutions of silver ions from them, the closest to the proposed invention by the number of essential features (prototype) are the known chemical composition of citrates of active metals of silver and copper and the technology for the production of disinfectant antibacterial drugs, consisting of: silver citrate (active silver concentration - 250,000 mcg / l), copper citrate (active copper concentration - 250,000 mc g / l), citric acid, deionized water [Electron resource / Universal antibacterial disinfectant based on silver and copper: masterbatch SumerSil ® // - Access mode: http://organic-silver.com/, or organic-silver. com / index / ... copy].

Как указано в описании электронного ресурса известная технология производства дезинфицирующих антибактериальных препаратов реализуется в 2 этапа:As indicated in the description of the electronic resource, the known technology for the production of disinfectant antibacterial drugs is implemented in 2 stages:

На первом этапе производят получение наночастиц серебра и меди физическим способом из металлических гранул при помощи сверхмощных электрических импульсов и высоких энергий в воде, создавая условия реализации цепной реакции взрыва металлов (серебра и меди) с получением раствора сильно заряженных наночастиц, по технологии, выше указанной нами при описании нами известного сверхчистого водного раствора карбоксилата металла [патент UA 39397 (U). WO 2011119128 А1. опубл. 22.03.2011].At the first stage, silver and copper nanoparticles are produced by physical means from metal granules using super-powerful electric pulses and high energies in water, creating the conditions for the implementation of the chain reaction of the explosion of metals (silver and copper) to obtain a solution of highly charged nanoparticles, using the technology above when we describe the well-known ultrapure aqueous solution of a metal carboxylate [patent UA 39397 (U). WO 2011119128 A1. publ. 03/22/2011].

На втором этапе в образовавшийся коллоидный раствор наночастиц металлов, наночастиц оксида металлов и наночастиц гидроксида металлов вливают лимонную кислоту. Вторая стадия нанотехнологического процесса основана на прямом взаимодействии полученного раствора наночастиц металлов в воде с лимонной кислотой. Как указано в [Электронный ресурс / Универсальное антибактериальное средство для дезинфекции на основе серебра и меди: суперконцентрат SumerSil® // - Режим доступа: http://organic-silver.com/, или organic-silver.com/index/…копия] заряженные наночастицы серебра и меди обладают столь высокой энергией, что запускают прямую реакцию взаимодействия металла и лимонной кислоты без использования дополнительных химических реагентов и токсичных катализаторов. В результате получают особо чистые органические растворы серебра и меди с лимонной кислотой без содержания химических примесей и токсичной наследственности.At the second stage, citric acid is poured into the resulting colloidal solution of metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles and metal hydroxide nanoparticles. The second stage of the nanotechnological process is based on the direct interaction of the resulting solution of metal nanoparticles in water with citric acid. As indicated in [Electronic resource / Universal antibacterial disinfectant based on silver and copper: SumerSil® superconcentrate // - Access mode: http://organic-silver.com/, or organic-silver.com/index/... copy] charged silver and copper nanoparticles have such high energy that they initiate a direct reaction between metal and citric acid without the use of additional chemicals and toxic catalysts. The result is a highly pure organic solutions of silver and copper with citric acid without chemical impurities and toxic heredity.

К недостаткам описанного известного состава и способа получения наноструктурных частиц металлов и восстановления из них водных растворов ионов серебра, выбранных нами в качестве прототипа заявляемого технического решения являются все отмеченные выше недостатки, характеризующие известный сверхчистый водный раствор карбоксилата металла [патент UA 39397 (U). WO 2011119128 А1,. опубл. 22.03.2011] и не позволяющие использовать данные состав и способ в качестве технического решения для получения заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, обладающего антимикробным и антитоксическим действием.The disadvantages of the described known composition and method for producing nanostructured metal particles and the recovery from them of aqueous solutions of silver ions, selected by us as a prototype of the claimed technical solution are all the disadvantages noted above, characterizing the known ultrapure aqueous solution of metal carboxylate [patent UA 39397 (U). WO 2011119128 A1 ,. publ. 03/22/2011] and not allowing to use the given composition and method as a technical solution to obtain the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects.

Одним из основных направлений современных нанотехнологий является синтез наноструктурных металлических частиц, в основе которого лежит восстановление ионов металлов до атомов с последующей агрегацией атомов и ионов с образованием наноструктурных металлических частиц.One of the main directions of modern nanotechnology is the synthesis of nanostructured metal particles, which is based on the reduction of metal ions to atoms, followed by aggregation of atoms and ions with the formation of nanostructured metal particles.

При этом, из числа выше указанных способов наиболее перспективным является биохимический метод получения наноструктурных металлических частиц [Бутенко А.В. и др. Цайт. Физ. Д. Атомы, молекулы и кластеры, 1990, т. 17, - С. 283; Робинсон Б. и др. Синтез и выделение микрочастиц в системе обратных мицелл: В сборнике «Структура и реактивность в обратных мицеллах», под редакцией Пилени М. Токио, 1989, - С. 198].Moreover, among the above methods, the most promising is the biochemical method for producing nanostructured metal particles [Butenko A.V. et al. Zeit. Fiz. D. Atoms, molecules and clusters, 1990, v. 17, - S. 283; Robinson B. et al. Synthesis and Isolation of Microparticles in a Reverse Micelle System: In the collection “Structure and Reactivity in Reverse Micelles”, edited by Pileni M. Tokyo, 1989, p. 198].

Основными недостатками вышеуказанных способов получения наноструктурных металлических частиц являются:The main disadvantages of the above methods for producing nanostructured metal particles are:

- малая стабильность наноструктурных металлических частиц, получаемых с помощью многих разработанных способов;- low stability of nanostructured metal particles obtained using many developed methods;

- сложность технологического производства и практического применения наноструктурных металлических частиц;- the complexity of the technological production and practical application of nanostructured metal particles;

- относительно небольшая скорость формирования наноструктурных металлических частиц, требуется значительный расход восстановителя, что повышает затраты на изготовление наноструктурных металлических частиц;- a relatively low rate of formation of nanostructured metal particles, a significant consumption of reducing agent is required, which increases the cost of manufacturing nanostructured metal particles;

- в реакционной системе могут присутствовать избыток восстановителя и различные продукты реакции.- an excess of reducing agent and various reaction products may be present in the reaction system.

Из числа известных способов получения наноструктурных частиц металлов наиболее близкими аналогами к заявляемому изобретению являются:Of the known methods for producing nanostructured metal particles, the closest analogues to the claimed invention are:

а) Способ получения наноструктурных металлических частиц путем восстановления ионов металла в обратномицеллярной дисперсии восстановителя на основе раствора поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе [патент РФ №2147487, 7 В22, F 9/24, опубл. 2000 г. ];a) A method for producing nanostructured metal particles by reducing metal ions in a reverse micellar dispersion of a reducing agent based on a solution of a surfactant in a non-polar solvent [RF patent No. 2147487, 7 B22, F 9/24, publ. 2000];

б) Способ получения водной дисперсии наноструктурных частиц металла, полученной из их обратномицеллярного раствора [патент РФ №2202400, 7 B01D 39/00, B01J 20/20, опубл. 2003 г].b) A method of obtaining an aqueous dispersion of nanostructured metal particles obtained from their reverse micellar solution [RF patent No. 2202400, 7 B01D 39/00, B01J 20/20, publ. 2003 g].

Способ получения наноструктурных металлических частиц путем восстановления ионов металла в системе обратных мицелл включает приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя на основе раствора поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе и введение в нее ионов металла. Причем в качестве восстановителя применяют вещество из группы флавоноидов, в качестве поверхностно-активного вещества используют бис-2-этилгексилсульфосукцинат натрия (аэрозоль ОТ), а в качестве неполярного растворителя применяют вещество из группы предельных углеводородов.A method for producing nanostructured metal particles by reducing metal ions in a reverse micelle system involves preparing a reverse micellar dispersion of a reducing agent based on a solution of a surfactant in a non-polar solvent and introducing metal ions into it. Moreover, a substance from the group of flavonoids is used as a reducing agent, sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate (RT aerosol) is used as a surfactant, and a substance from the group of saturated hydrocarbons is used as a non-polar solvent.

Получение водной дисперсии наноструктурных частиц металла осуществляется из их обратномицеллярного раствора на основе поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе, в которой концентрацию наноструктурных металлических частиц выбирают в интервале 2⋅10-4-3⋅10-3 г-ион/л, а концентрацию поверхностно-активного вещества - не более 1,5%.An aqueous dispersion of nanostructured metal particles is obtained from their reverse micellar solution based on a surfactant in a non-polar solvent, in which the concentration of nanostructured metal particles is selected in the range of 2⋅10 -4 -3⋅10 -3 g-ion / l, and the concentration of surface -active substance - not more than 1.5%.

в) Бактерицидный раствор и способ его получения [патент RU 2341291 A61L 2/16 (2006.01), A01N 65/00 (2006.01), A61K 33/38 (2006.01), A61K 31/79 (2006.01), опубл. 20.12.2008].c) A bactericidal solution and method for its preparation [patent RU 2341291 A61L 2/16 (2006.01), A01N 65/00 (2006.01), A61K 33/38 (2006.01), A61K 31/79 (2006.01), publ. December 20, 2008].

Известное изобретение относится к получению дисперсий наноструктурных металлических частиц в воде с бактерицидными свойствами, используемых в различных областях медицины, фармакологии, промышленности и экологии.The known invention relates to the production of dispersions of nanostructured metal particles in water with bactericidal properties used in various fields of medicine, pharmacology, industry and ecology.

Это изобретение характеризуется тем, что создан бактерицидный водно-дисперсионный раствор, состоящий из наночастиц серебра, поверхностно-активного вещества (ПАВ) и воды, с распределением частиц по размерам. Второй объект - способ получения этого раствора путем восстановления ионов серебра в системе обратных мицелл, включающий приготовление мицеллярного раствора ПАВ в неполярном растворителе из ряда: н-гексан, или н-гептан, или н-октан, или н-декан, или циклогексан, или изооктан, с добавлением в него восстанавливающего агента. Водный раствор соли серебра предварительно обрабатывают раствором аммиака. Полученная двухфазная система отстаивается с последующим расслаиванием и отделением от органического слоя целевого водного раствора наночастиц серебра восстанавливающего агента из группы флавоноидов, например кверцетина.This invention is characterized by the fact that a bactericidal aqueous dispersion solution is created consisting of silver nanoparticles, a surfactant and water, with a particle size distribution. The second object is a method for producing this solution by reducing silver ions in a reverse micelle system, including preparing a micellar surfactant solution in a nonpolar solvent from the series: n-hexane, or n-heptane, or n-octane, or n-decane, or cyclohexane, or isooctane, with the addition of a reducing agent. An aqueous solution of silver salt is pre-treated with an ammonia solution. The resulting two-phase system is settled, followed by delamination and separation from the organic layer of the target aqueous solution of silver nanoparticles of a reducing agent from the group of flavonoids, for example quercetin.

Изобретение обеспечивает создание высокоэффективного бактерицидного средства с высокой биологической активностью по отношению к микроорганизмам, которую сохраняет в течение длительного времени.The invention provides the creation of a highly effective bactericidal agent with high biological activity against microorganisms, which it retains for a long time.

Вместе с тем, нами установлено, что при реализации вышеуказанных известных способов получения наноструктурных металлических частиц путем восстановления ионов металла в обратномицеллярной дисперсии восстановителя в объемах более 0,1 л процесс приготовления мицеллярного раствора восстановителя при комнатной температуре (20-25°C) является технологически достаточно трудоемким во времени и требует больших энергетических затрат на его растворение в неполярном растворителе с сопровождением постоянного перемешивания смеси и занимает, как правило, от 3 до 5 суток, что экономически приводит к большим материальным и энергетическим затратам, несмотря на то, что в конечном итоге приводит к получению наноструктурных металлических частиц сравнительно с небольшой их концентрацией в неполярном растворителе (от 2⋅10-4 г-ион/л до 3⋅10-3 г-ион/л).At the same time, we have established that when implementing the above known methods for producing nanostructured metal particles by reducing metal ions in a reverse micellar dispersion of a reducing agent in volumes of more than 0.1 l, the process of preparing a micellar solution of a reducing agent at room temperature (20-25 ° C) is technologically sufficient time-consuming and requires large energy costs for its dissolution in a non-polar solvent, accompanied by constant mixing of the mixture and takes as Avilo, from 3 to 5 days, which economically leads to large material and energy costs, despite the fact that ultimately leads to the production of nanostructured metal particles with a relatively low concentration in a non-polar solvent (from 2⋅10 -4 g-ion / l to 3⋅10 -3 g-ion / l).

При реализации известного способа получения водной дисперсии наноструктурных металлических частиц, полученной из их обратномицеллярного раствора после разделения смеси водной дисперсии от неполярного растворителя в объеме смеси более 1 л, дальнейшее очищение водной дисперсии наноструктурных металлических частиц от избытка неполярного растворителя и поверхностно-активного вещества по известному способу является трудоемким процессом и занимает, как правило, 3-5 суток, что экономически приводит к большим энергетическим и временным затратам, малой производительности выхода готовой продукции и повышает уровень пожаро- и взрывоопасности производства. Получение водной дисперсии наноструктурных металлических частиц путем центрифугирования двухфазной системы обратномицеллярного раствора наноструктурных металлических частиц и воды и отделения нижней водной фазы, содержащей наноструктурные металлические частицы, на практике является неприемлемым при даже небольших (более 1 л) объемах получения водного раствора наноструктурных металлических частиц.When implementing the known method for producing an aqueous dispersion of nanostructured metal particles obtained from their reverse micellar solution after separation of the mixture of the aqueous dispersion from a non-polar solvent in a mixture volume of more than 1 l, further purification of the aqueous dispersion of nanostructured metal particles from excess non-polar solvent and surfactant by a known method is a labor-intensive process and takes, as a rule, 3-5 days, which economically leads to large energy and temporary ratam, low productivity output of finished products, and increases the level of fire and explosion hazards of production. Obtaining an aqueous dispersion of nanostructured metal particles by centrifuging a two-phase system of a reverse micellar solution of nanostructured metal particles and water and separating the lower aqueous phase containing nanostructured metal particles is unacceptable in practice for even small (more than 1 L) volumes of obtaining an aqueous solution of nanostructured metal particles.

Из числа известных способов получения наноструктурных частиц металлов наиболее близким к предполагаемому изобретению по количеству существенных признаков, (прототипом) является известный способ получения наноструктурных металлических частиц [патент RU 2341291 B22F 9/24 (2006.01), С22В 11/00 (2006.01), В82В 1/00 (2006.01,) опубл. 20.07.2010], лишенный указанных недостатков известных способов получения наноструктурных частиц металлов, которые являются наиболее близкими аналогами к заявляемому изобретению.Among the known methods for producing nanostructured metal particles, the closest to the proposed invention in terms of the number of essential features, (prototype) is the known method for producing nanostructured metal particles [patent RU 2341291 B22F 9/24 (2006.01), C22B 11/00 (2006.01), B82B 1 / 00 (2006.01,) publ. 07/20/2010], devoid of these disadvantages of the known methods for producing nanostructured metal particles, which are the closest analogues to the claimed invention.

Известное изобретение относится к способам получения наноструктурных металлических и биметаллических частиц с размерами структурных образований порядка нанометров. Способ включает приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя из группы флавоноидов, поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия и введение в нее ионов металлов в виде водного раствора соли металла Ag, и/или Cu, или Fe, или Ni, или Cd с молярной концентрацией от 3⋅10-4 до 3⋅10-3 М. Приготовление дисперсии ведут при перемешивании с последующим охлаждением приготовленной смеси до температуры 20-25°C и фильтрацией. Затем вводят в нее ионы металлов в виде водного раствора аммиачной соли металла с получением обратномицеллярного раствора наноструктурных частиц на основе поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе. В этот раствор вводят дистиллированную воду, перемешивают, отстаивают и отделяют первичную водную смесь наноструктурных частиц от неполярного растворителя. Отделенную смесь наноструктурных частиц нагревают, затем охлаждают и выдерживают до полного отделения избытка поверхностно-активного вещества от водной первичной смеси для получения водной дисперсии наноструктурных металлических или биметаллических частиц. Техническим результатом изобретения является увеличение скорости формирования и концентрации наноструктурных металлических и биметаллических частиц при их получении в мицеллярном и водном растворах.The known invention relates to methods for producing nanostructured metal and bimetallic particles with sizes of structural formations of the order of nanometers. The method includes preparing a reverse micellar dispersion of a reducing agent from a group of flavonoids, a surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate, and introducing metal ions into it in the form of an aqueous solution of a metal salt of Ag, and / or Cu, or Fe, or Ni, or Cd with a molar concentration from 3⋅10 -4 to 3⋅10 -3 M. The dispersion is prepared with stirring, followed by cooling the prepared mixture to a temperature of 20-25 ° C and filtering. Then, metal ions are introduced into it in the form of an aqueous solution of an ammonia metal salt to obtain a reverse micellar solution of nanostructured particles based on a surfactant in a non-polar solvent. Distilled water is added to this solution, mixed, settled and the primary aqueous mixture of nanostructured particles is separated from a non-polar solvent. The separated mixture of nanostructured particles is heated, then cooled and kept until the excess surfactant is completely separated from the aqueous primary mixture to obtain an aqueous dispersion of nanostructured metal or bimetallic particles. The technical result of the invention is to increase the rate of formation and concentration of nanostructured metal and bimetallic particles upon receipt in micellar and aqueous solutions.

В настоящее время Закрытое Акционерное Общество «АКВИОН» (г. Москва) организовано серийное промышленное производство наноструктурных металлических и биметаллических частиц при их получении в мицеллярном и водном растворах по технологии описанной в выше указанном патенте RU 2341291, в виде:Currently, AKVION Closed Joint-Stock Company (Moscow) has organized serial industrial production of nanostructured metal and bimetallic particles when they are obtained in micellar and aqueous solutions according to the technology described in the aforementioned patent RU 2341291, in the form of:

- концентрата серебра в органической дисперсии для защиты поверхностей «Неосильвер концентрат-Органик», ТУ 2499-005-175720549 (Сертификат соответствия № РОСС RU АГ98.Н14190 от 25.07.14 г. );- silver concentrate in organic dispersion for surface protection "Neosilver Concentrate-Organic", TU 2499-005-175720549 (Certificate of Conformity No. ROSS RU AG98.N14190 dated 07.25.14);

- концентрата серебра в водной дисперсии для защиты поверхностей «Неосильвер концентрат-Гидро», ТУ 2499-004-17572054-14 (Сертификат соответствия № РОСС RU АГ98.Н14192 от 25.07.14 г. ).- silver concentrate in an aqueous dispersion for surface protection "Neosilver concentrate-Hydro", TU 2499-004-17572054-14 (Certificate of Conformity No. ROSS RU AG98.N14192 dated 07.25.14).

Таким образом, анализ известных технических решений показал отсутствие технологий получения высокоочищенных растворов ионов серебра с заданной концентрацией, обладающих высокой избирательной антимикробной активностью и одновременно антитоксическим действием, а, следовательно, необходимость разработки современной технологии производства высокоочищенных монодисперсных коллоидных водных растворов ионов (катионов) серебра с заданной концентрацией в водных растворах, обладающих антимикробной активностью и механизмом трансформации химических веществ с токсическими свойствами (т.е. механизмом разрушения или деградации таких химических веществ), а также безопасностью их применения в качестве препаратов различного назначения.Thus, the analysis of known technical solutions showed the absence of technologies for producing highly purified solutions of silver ions with a given concentration, which have high selective antimicrobial activity and at the same time antitoxic action, and, therefore, the need to develop a modern technology for the production of highly purified monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions (cations) with a given concentration in aqueous solutions with antimicrobial activity and transformation mechanism chemicals with toxic properties (i.e., the mechanism of destruction or degradation of such chemicals), as well as the safety of their use as drugs for various purposes.

Для устранения вышеуказанных недостатков в процессе разработки технологии производства нового поколения коллоидных составов на основе монодисперсных ионов (катионов) серебра, нами серьезное внимание уделялось, прежде всего, целенаправленному физико-химическому конструированию наноструктурных частиц и строго контролируемому восстановлению из них ионов серебра с заданными концентрацией, физическими параметрами и биологическими свойствами.To eliminate the above drawbacks in the process of developing a technology for the production of a new generation of colloidal compositions based on monodispersed silver ions (cations), we paid serious attention, first of all, to the focused physicochemical design of nanostructured particles and the strictly controlled recovery of silver ions from them with a given concentration, physical parameters and biological properties.

Нами установлено, что повышения качества получения коллоидных водных растворов ионов (катионов) серебра можно достигнуть путем разработки научно обоснованной этапности технологии в процессе восстановлении из наноструктурных частиц серебра с заданными параметрами их распределения по размерам и их концентрацией в водных растворах в присутствии восстановителя и его экологической чистоты.We found that improving the quality of obtaining colloidal aqueous solutions of silver ions (cations) can be achieved by developing scientifically based phasing technology in the process of recovering from nanostructured silver particles with given parameters of their size distribution and their concentration in aqueous solutions in the presence of a reducing agent and its environmental purity .

Таких результатов, прежде всего, мы достигли за счет повышения качества производства наноструктурных частиц серебра и физико-химического управления процессом восстановления катионов серебра до получения высокоочищенных монодисперсных коллоидных водных растворов с заданными контролируемыми параметрами восстанавливаемых катионов серебра, их концентрацией и стабильностью в водных растворах.First of all, we achieved such results by improving the quality of production of silver nanostructured particles and physicochemical control of the process of reduction of silver cations to obtain highly purified monodisperse colloidal aqueous solutions with specified controlled parameters of the reduced silver cations, their concentration and stability in aqueous solutions.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества получения коллоидных водных растворов ионов (катионов) серебра при их восстановлении из наноструктурных частиц серебра с заданными параметрами их распределения по размерам и их концентрацией в водных растворах в присутствии органической пищевой кислоты и его экологической чистоты за счет повышения качества производства наноструктурных частиц серебра и физико-химического управления процессом восстановления катионов серебра для получения монодисперсных коллоидных водных растворов с заданными контролируемыми параметрами восстанавливаемых катионов серебра и их концентрацией в водных растворах.The problem to which the present invention is directed is to improve the quality of obtaining colloidal aqueous solutions of silver ions (cations) upon their reduction from silver nanostructured particles with predetermined parameters of their size distribution and their concentration in aqueous solutions in the presence of organic food acid and its environmental purity by improving the quality of production of silver nanostructured particles and physicochemical control of the process of recovery of silver cations to obtain mono dispersed colloidal aqueous solutions with predetermined controlled parameters of reduced silver cations and their concentration in aqueous solutions.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение стабильных монодисперсных коллоидных водных растворов ионов (катионов) серебра при их получении из наноструктурных частиц серебра в присутствии органической пищевой кислоты с заданной их концентрацией в водных растворах, обладающих одновременно антимикробным и антитоксическим действием.The technical result of the present invention is to obtain stable monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions (cations) when they are obtained from nanostructured silver particles in the presence of organic food acid with a given concentration in aqueous solutions having both antimicrobial and antitoxic effects.

Указанная выше задача решается тем, что монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием, включающий активные металлы в форме цитратов, восстановитель ионов металла в водной дисперсии, воду дистиллированную или деионизированную в качестве активного металла он содержит монодисперсный коллоидный раствор ионов серебра в водной дисперсии, восстановитель ионов серебра выбран из группы органических пищевых кислот, включающей лимонную кислоту, или аскорбиновую кислоту, в состав которых дополнительно введены стабилизатор ионов серебра в виде водного раствора гидроксилсодержащего полимера, включающего или поливиниловый спирт, или хитин, или хитозан, или целлюлозу, или амилозу, или 2-гидроксиэтилметакрилат, или водного раствора акрилового полимера в виде лака акрилового ВД-АК-1113, или сополимера в виде дисперсии акрилового сополимера водной Новопол-002А или Новопол-002Б, или бинарной смеси гидроксилсодержащего полимера и водного раствора акрилового полимера или сополимера и водного раствора гидрофобизатора на основе кремнийорганических соединений с рН≤8,0 в виде силоксанов или силиконатов в водной дисперсии.The above problem is solved in that a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects, including active metals in the form of citrates, a metal ion reducer in an aqueous dispersion, distilled or deionized water as an active metal, it contains a monodisperse colloidal solution of silver ions in aqueous dispersion, a silver ion reducing agent selected from the group of organic food acids, including citric acid, or ascorbic acid, in the composition additionally, a silver ion stabilizer was introduced in the form of an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, including polyvinyl alcohol, or chitin, or chitosan, or cellulose, or amylose, or 2-hydroxyethyl methacrylate, or an aqueous solution of an acrylic polymer in the form of an acrylic VD-AK-1113 varnish, or a copolymer in the form of a dispersion of an aqueous acrylic copolymer Novopol-002A or Novopol-002B, or a binary mixture of a hydroxyl-containing polymer and an aqueous solution of an acrylic polymer or copolymer and an aqueous solution of a water-repellent base f organosilicon compounds with a pH of ≤8.0 in the form of siloxanes or silicates in an aqueous dispersion.

При этом:Wherein:

Во-первых, монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием, содержит ионы серебра и восстановитель ионов серебра в водной дисперсии при следующем соотношении компонентов %, масс:Firstly, a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, having antimicrobial and antitoxic effects, contains silver ions and a silver ion reductant in an aqueous dispersion in the following ratio of components%, mass:

ионы серебраsilver ions 0,00026-0,001850,00026-0,00185 восстановитель ионов серебраsilver ion reducer 0,05-0250.05-025 вода, остальноеwater, the rest до 100up to 100

Во-вторых, монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием, содержит ионы серебра, восстановитель ионов серебра в водной дисперсии, в качестве стабилизатора содержит водный раствор гидроксилсодержащего полимера, или водный раствор акрилового полимера, или сополимера, или бинарную смесь гидроксилсодержащего полимера и водного раствора акрилового полимера или сополимера и водный раствор гидрофобизатора на основе кремнийорганических соединений с рН≤8,0 при следующем соотношении компонентов %, масс:Secondly, a monodispersed colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects, contains silver ions, a reducing agent of silver ions in an aqueous dispersion, as a stabilizer contains an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, or an aqueous solution of an acrylic polymer, or a copolymer, or a binary mixture of hydroxyl-containing polymer and an aqueous solution of an acrylic polymer or copolymer and an aqueous solution of a hydrophobizing agent based on organosilicon compounds with a pH of ≤8.0 in the following enii Component% by weight:

ионы серебраsilver ions 0,00026-0,001850,00026-0,00185 восстановитель ионов серебраsilver ion reducer 0,05-0,250.05-0.25 0,1-0,3% (масс) водный раствор гидроксилсодержащего полимера,0.1-0.3% (mass) of an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, или водный раствор акриловых полимеров, или сополимеров,or an aqueous solution of acrylic polymers, or copolymers, или бинарную смесь 0,1-0,3% (масс) гидроксилсодержащего полимераor a binary mixture of 0.1-0.3% (mass) of hydroxyl-containing polymer и 0,1-0,3% (масс), или водного раствора акриловых полимеров,and 0.1-0.3% (mass), or an aqueous solution of acrylic polymers, или сополимеров при соотношении 1:1 масс, %or copolymers with a ratio of 1: 1 mass,% 1,5-2,51.5-2.5 0,1-0,4% (масс) водный раствор кремнийорганических0.1-0.4% (mass) aqueous solution of organosilicon соединенийcompounds 0,5-1,50.5-1.5 вода water остальное до 100the rest is up to 100

В-третьих, в способе получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, включающем стадию получения коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии и прямом взаимодействии полученного раствора наноструктурных частиц серебра в воде с восстановителем ионов серебра с образованием при этом монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, получение монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра производят в 3 этапа, при этом:Thirdly, in a method for producing a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, comprising the step of producing a colloidal mixture of silver nanostructured particles in an aqueous dispersion and direct interaction of the obtained solution of silver nanostructured particles in water with a silver ion reductant to form a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, obtaining a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is carried out in 3 stages, while:

- на первом этапе получают обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс) на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе, путем восстановления ионов серебра в системе обратных мицелл, включающего приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя из группы флавоноидов с молярной концентрацией от 6,6⋅10-4 до 3,3⋅10-3 М в неполярном растворителе из группы предельных углеводородов: н-гексана, или н-гептана, или н-октана, или н-декана, или циклогексана, или изооктана, поверхностно-активного вещества бис-2- этилгексил сульфосукцината натрия с молярной концентрацией от 0,09 до 0,1 М и введение в нее ионов серебра в виде водного раствора соли металла Ag, с молярной концентрацией от 3,7⋅10-2 до 5,0⋅10-2 М, при этом приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя наноструктурных частиц серебра ведут при перемешивании восстановителя и поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе при температуре 60-80°С с обратным холодильником в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением приготовленной смеси до температуры 20-25°С и фильтрацией, введение в нее ионов серебра проводят в виде водного раствора аммиачной соли серебра;- at the first stage, a reverse micellar solution of silver nanostructured particles is obtained with a concentration of silver nanostructured particles of 0.0399-0.0508% (mass) based on the surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate in a non-polar solvent, by reducing silver ions in a reverse system micelles comprising preparing obratnomitsellyarnoy reducing agent dispersion from the group of flavonoids having a molar concentration of from 6,6⋅10 -4 to 3,3⋅10 -3 M in a nonpolar solvent from the group of saturated hydrocarbons: n-hexane or n-r ptane, or n-octane, or n-decane, or cyclohexane, or isooctane, a surfactant of sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate with a molar concentration of 0.09 to 0.1 M and the introduction of silver ions in it in the form of aqueous a solution of a metal salt of Ag, with a molar concentration of from 3.7 · 10 -2 to 5.0 · 10 -2 M, while the preparation of a reverse micellar dispersion of a reducing agent of nanostructured silver particles is carried out with stirring of the reducing agent and surfactant in a non-polar solvent at a temperature of 60 -80 ° C with reflux condenser for 0.5-1.0 hours, followed by cooling the prepared mixture to a temperature of 20-25 ° C and filtering, the introduction of silver ions into it is carried out in the form of an aqueous solution of silver ammonia salt;

- на втором этапе исходный концентрат водной дисперсии наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс), для чего в полученный на первом этапе обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе вводят дистиллированную или дионизированную воду, перемешивают, отстаивают и отделяют первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра от неполярного растворителя, отделенную первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра с наличием в ней избытка неполярного растворителя и поверхностно-активного вещества нагревают до температуры 50-60°С в течение 1-2 ч до полного отделения избытка неполярного растворителя, затем охлаждают до температуры 20-25°С и выдерживают при этой температуре в течение 24 ч до полного отделения избытка поверхностно активного вещества от водной первичной смеси;- at the second stage, the initial concentrate of an aqueous dispersion of silver nanostructured particles with a concentration of silver nanostructured particles of 0.0399-0.0508% (mass), for which purpose the reverse micellar solution of silver nanostructured particles obtained at the first stage based on the surfactant bis-2- Ethylhexyl sodium sulfosuccinate in a non-polar solvent is introduced with distilled or dionized water, stirred, settled and the primary aqueous mixture of silver nanostructured particles is separated from the non-polar solvent, separated by A water-based mixture of nanostructured silver particles with an excess of non-polar solvent and a surfactant in it is heated to a temperature of 50-60 ° C for 1-2 hours until the excess non-polar solvent is completely separated, then cooled to a temperature of 20-25 ° C and kept at this temperature for 24 hours until the excess surfactant is completely separated from the aqueous primary mixture;

- на третьем этапе получают монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра с образованием его рабочих растворов, для чего приготавливают рабочий раствор водной дисперсии наноструктурных частиц серебра в концентрациях 0,37-2,0% масс от исходной концентрации коллоидного водного раствора наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс) и нагревают его до температуры 70-80°С, затем в соответствующий приготовленный рабочий раствор водной дисперсии соответственно вводят 0,05-0,25% масс восстановителя ионов серебра из группы органических пищевых кислот и охлаждают до 20-25°С, после чего перемешивают полученную бинарную смесь в течение 5-10 мин до появления в ней опалесценции, после чего первично охлажденную реакционную смесь повторно нагревают до 70-80°С, выдерживают при этой температуре в течение 1-2 час и повторно охлаждают до 20-25°С до исчезновения опалесценции и образования ионов серебра в водной дисперсии, при этом количество повторных циклов подъема и снижения температуры реакционной смеси в заданном температурно-временном интервале зависит от соотношения концентраций рабочих растворов водной дисперсии наноструктурных частиц серебра и восстановителя ионов серебра в водной дисперсии и для заданных концентраций масс ионов серебра и восстановителя ионов серебра, соответственно составляет (%) масс:- at the third stage, a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is obtained with the formation of its working solutions, for which a working solution of an aqueous dispersion of silver nanostructured particles is prepared in concentrations of 0.37-2.0% of the mass of the initial concentration of a colloidal aqueous solution of silver nanostructured particles 0.0399 -0.0508% (mass) and heat it to a temperature of 70-80 ° C, then 0.05-0.25% of the mass of silver ion reducer from the group of organic foods are respectively introduced into the corresponding prepared working solution of the aqueous dispersion acid and cooled to 20-25 ° C, after which the resulting binary mixture is stirred for 5-10 minutes until opalescence appears in it, after which the initially cooled reaction mixture is reheated to 70-80 ° C, kept at this temperature for 1-2 hours and re-cooled to 20-25 ° C until the disappearance of opalescence and the formation of silver ions in the aqueous dispersion, while the number of repeated cycles of raising and lowering the temperature of the reaction mixture in a given temperature-time interval depends on the ratio of working concentrations solutions of an aqueous dispersion of nanostructured silver particles and a silver ion reducer in an aqueous dispersion and for a given concentration of mass of silver ions and a silver ion reducer, respectively, is (%) mass:

0,00026-0,00034: 0,05: 1 цикл;0,00026-0,00034: 0.05: 1 cycle;

0,00035-0,00046: 0,10: 2 цикла;0,00035-0,00046: 0.10: 2 cycles;

0,00069-0,00092: 0,15: 4 циклов;0,00069-0,00092: 0.15: 4 cycles;

0,00103-0,00139: 0,20: 6 циклов;0.00103-0.00139: 0.20: 6 cycles;

0,00138-0,00185: 0,25: 6 циклов.0.00138-0.00185: 0.25: 6 cycles.

При этом, при введении ионов серебра концентрацию водного раствора аммиачной соли серебра и концентрацию поверхностно активного вещества выбирают в зависимости от степени гидратации, изменяющейся от 5,0 до 8,0.Moreover, with the introduction of silver ions, the concentration of an aqueous solution of silver ammonia salt and the concentration of surfactant are selected depending on the degree of hydration, varying from 5.0 to 8.0.

Перед отстаиванием в двухфазную систему добавляют при перемешивании дистиллированную или деионизированную воду в пропорции 1:1, полученную смесь переносят в разделительную колонну, до получения слоя бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии, который сливают из нижней части колонны в отдельный накопитель.Before settling in the two-phase system, distilled or deionized water in a 1: 1 ratio is added with stirring, the resulting mixture is transferred to a separation column until a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions in an aqueous dispersion is obtained, which is drained from the bottom of the column into a separate storage ring .

В-четвертых, для получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в стабилизаторе:Fourth, to obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in the stabilizer:

- полученную коллоидную смесь водной дисперсии ионов серебра повторно нагревают до 50-60°С и добавляют в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С;- the resulting colloidal mixture of an aqueous dispersion of silver ions is reheated to 50-60 ° C and 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in the amount of 1.5-2.5% of the mass of the aqueous mixture is added to it, then the mixture stirred for 20-30 minutes until the formation of a reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С;- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the aqueous mixture, an additional 0.1-0 is added, 3% solution of acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the mass of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсной коллоидной смеси ионов серебра в водной дисперсии с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс и 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,-1,5% масс кремнийорганических соединений от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С.- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal mixture of silver ions in an aqueous dispersion with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass and 0.1-0.3% solution acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass by weight of the aqueous mixture, an additional 0, -1.5% of the mass of organosilicon compounds by weight of the aqueous mixture is added, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C.

Минимальные и максимальные значения входящих в состав монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра ингредиентов химических веществ, выраженных в % соотношении их масс, обосновываются прежде всего их практической значимостью проявляющихся свойств заявляемых вариантов составов водного раствора ионов серебра и выбраны исходя из установленного на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований физико-химического агрегатного состояния водного раствора ионов серебра, не влекущей за собою изменение плотности, вязкости и агрегатного состояния самого коллоидного раствора, а также, таким образом, чтобы избытком входящих в состав стабилизатора химических веществ (гидроксилсодержащего полимера, акрилового полимера или сополимера, гидрофобизатора на основе кремнийорганических соединений и вариантов их сочетанного применения), при необходимости их введения, не маскировать биологическую эффективность приготовленных рабочих растворов ионов серебра в водной дисперсии относительно их антимикробной активности и физическую эффективность относительно их антитоксической активности.The minimum and maximum values of the ingredients of chemical substances contained in a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, expressed as a percentage of their masses, are based primarily on their practical significance of the manifesting properties of the claimed variants of the compositions of the aqueous solution of silver ions and are selected on the basis of established theoretical and experimental studies of the physicochemical state of aggregation of an aqueous solution of silver ions, which does not entail a change in colloidal solution, viscosity and state of aggregation, and also, so that in excess of the chemicals included in the stabilizer (hydroxyl-containing polymer, acrylic polymer or copolymer, water-repellent agent based on organosilicon compounds and variants of their combined use), if necessary, their introduction, not to mask the biological effectiveness of the prepared working solutions of silver ions in aqueous dispersion relative to their antimicrobial activity and physical effectiveness regarding their antitoxic activity.

Таким образом, при производстве монодисперсных коллоидных растворов ионов (катионов) серебра разработанными экологически безопасными и экономически целесообразными методами в нормальных условиях по окончании технологического процесса в сокращенном временном интервале получают высокоочищенный «нуклеарный» коллоидный водный раствор стабилизированных ионов (катионов) серебра с заданной контролируемой концентрацией без примесей наноструктурных частиц металлов, наночастиц оксидов металлов и наночастиц гидроксидов металлов, а также примесей хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов.Thus, in the production of monodisperse colloidal solutions of silver ions (cations) developed by environmentally friendly and economically feasible methods under normal conditions, at the end of the process in a reduced time interval, a highly purified “nuclear” colloidal aqueous solution of stabilized silver ions (cations) with a given controlled concentration without impurities of nanostructured metal particles, nanoparticles of metal oxides and nanoparticles of metal hydroxides, and impurities of chloride, nitrate and sulfate ions.

Отсутствие в получаемом коллоидном растворе ионов серебра вышеуказанных примесей обеспечивает высокую контролируемую стабильность и экологическую безопасность коллоидных растворов сформировавшихся ионов серебра в течение длительного времени, обеспечивая тем самым их высокую антимикробную активность и антитоксическое действие за счет механизма трансформации химических веществ с токсическими свойствами.The absence of the above impurities in the obtained colloidal solution of silver ions provides high controlled stability and environmental safety of colloidal solutions of formed silver ions for a long time, thereby ensuring their high antimicrobial activity and antitoxic effect due to the mechanism of transformation of chemicals with toxic properties.

Разработанный способ трансформации надмолекулярной структуры мицелл серебра в монодисперсный коллоидный раствор ионов (катионов) серебра, включающий в себя новый алгоритм технологического процесса получения монодисперсных коллоидных растворов ионов (катионов) серебра, в т.ч. целенаправленное и дозированное воздействие на эту структуру на каждом этапе указанного процесса.The developed method for the transformation of the supramolecular structure of silver micelles into a monodisperse colloidal solution of silver ions (cations), which includes a new algorithm for the production process of monodisperse colloidal solutions of silver ions (cations), including targeted and dosed effects on this structure at each stage of the process.

В результате были устранены присущие известным составам и технологиям их получения существенные недостатки, снижающие эффективность или ограничивающие их целенаправленное применение в качестве средств, одновременно обладающих антимикробным действием и механизмом трансформации химических веществ с токсическими свойствами, в результате которого достигается 100%-е получение ионов (катионов) серебра в чистых без примесей высокоочищенных коллоидных водных растворах.As a result, significant disadvantages inherent in the known compositions and technologies for their preparation were eliminated, which reduce the effectiveness or limit their targeted use as agents that simultaneously have antimicrobial activity and the mechanism of transformation of chemicals with toxic properties, which results in 100% production of ions (cations) ) silver in pure, without impurities, highly purified colloidal aqueous solutions.

При анализе известных технических решений авторами не обнаружены монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием (варианты) и способы их получения с указанной в предлагаемом техническом решении совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения «новизна».When analyzing the known technical solutions, the authors did not find a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects (options) and methods for their preparation with the set of essential features indicated in the proposed technical solution, which proves the conformity of the claimed technical solution to the “novelty” criterion of the invention.

В исследуемых технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлено влияние предписываемых предлагаемому техническому решению преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата, что доказывает соответствие предлагаемого технического решения критерию изобретения «изобретательский уровень».In the studied technical solutions, which are included in the prior art, the authors did not reveal the effect of the transformations prescribed by the proposed technical solution, characterized by significant features distinctive from the prototype, on the achievement of the specified technical result, which proves the conformity of the proposed technical solution to the criteria of the invention “inventive step”.

Способ получения монодисперсного коллоидного водного раствора (варианты) осуществляют в 3 этапа, которые включают следующие операции:The method of obtaining monodisperse colloidal aqueous solution (options) is carried out in 3 stages, which include the following operations:

На 1 этапе получают обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс) на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе, путем восстановления ионов серебра в системе обратных мицелл, включающем:At the first stage, a reverse micellar solution of silver nanostructured particles with a concentration of silver nanostructured particles of 0.0399-0.0508% (mass) based on the surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate in a non-polar solvent is obtained by reducing silver ions in a reverse micelle system including:

- приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя из группы флавоноидов с молярной концентрацией от 6,6⋅10-4 до 3,3⋅10-3 М в неполярном растворителе из группы предельных углеводородов и поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия с молярной концентрацией от 0,09 до 0,1 М;- preparation of reverse micellar dispersion of a reducing agent from the group of flavonoids with a molar concentration of from 6.6⋅10 -4 to 3.3⋅10 -3 M in a non-polar solvent from the group of saturated hydrocarbons and surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate with a molar concentration from 0.09 to 0.1 M;

- введение в приготовленную обратномицеллярную дисперсию восстановителя ионов серебра в виде водного раствора соли металла Ag, с молярной концентрацией от 3,7⋅10-2 до 5,0⋅10-2 М.- introduction into the prepared reverse micellar dispersion of a reducing agent of silver ions in the form of an aqueous solution of a metal salt of Ag, with a molar concentration of from 3.7 · 10 -2 to 5.0 · 10 -2 M.

При этом приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя наноструктурных частиц серебра ведут при перемешивании восстановителя и поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе при температуре 60-80°C с обратным холодильником в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением приготовленной смеси до температуры 20-25°C и фильтрацией, введение в нее ионов серебра проводят в виде водного раствора аммиачной соли серебра.In this case, the preparation of a reverse micellar dispersion of a reducing agent of nanostructured silver particles is carried out with stirring of the reducing agent and a surfactant in a non-polar solvent at a temperature of 60-80 ° C with reflux for 0.5-1.0 hours, followed by cooling of the prepared mixture to a temperature of 20- 25 ° C and filtration, the introduction of silver ions into it is carried out in the form of an aqueous solution of silver ammonia salt.

На 2 этапе получают исходный концентрат водной дисперсии наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс), для чего:At stage 2, an initial concentrate of an aqueous dispersion of nanostructured silver particles with a concentration of nanostructured silver particles of 0.0399-0.0508% (mass) is obtained, for which:

- в полученный на первом этапе обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе вводят дистиллированную или деионизированную воду, перемешивают, отстаивают и отделяют первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра от неполярного растворителя;- distilled or deionized water is added to a reverse micellar solution of silver nanostructured particles of silver nanostructured based on the surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate in a non-polar solvent, mixed, settled, and the primary aqueous mixture of silver nanostructured particles is separated from a non-polar solvent;

- для получения концентрата водной дисперсии наноструктурных частиц серебра отделенную первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра с наличием в ней избытка неполярного растворителя и поверхностно-активного вещества нагревают до температуры 50-60°C в течение 1-2 ч до полного отделения избытка неполярного растворителя, затем охлаждают до температуры 20-25°C и выдерживают при этой температуре в течение 24 ч до полного отделения избытка поверхностно активного вещества от водной первичной смеси.- to obtain a concentrate of an aqueous dispersion of nanostructured silver particles, the separated primary aqueous mixture of nanostructured silver particles with an excess of non-polar solvent and surfactant in it is heated to a temperature of 50-60 ° C for 1-2 hours until the excess non-polar solvent is completely separated, then cooled to a temperature of 20-25 ° C and maintained at this temperature for 24 hours until the excess surfactant is completely separated from the aqueous primary mixture.

При этом, при введении ионов серебра концентрацию водного раствора аммиачной соли серебра и концентрацию поверхностно активного вещества выбирают в зависимости от степени гидратации, изменяющейся от 5,0 до 8,0.Moreover, with the introduction of silver ions, the concentration of an aqueous solution of silver ammonia salt and the concentration of surfactant are selected depending on the degree of hydration, varying from 5.0 to 8.0.

Перед отстаиванием приготовленной смеси в двухфазную систему добавляют при перемешивании дистиллированную или деионизированную воду в пропорции 1:1, полученную смесь переносят в разделительную колонну, до получения слоя бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии, который сливают из нижней части колонны в отдельный накопитель.Before settling the prepared mixture, distilled or deionized water in a 1: 1 ratio is added to the biphasic system with stirring, the resulting mixture is transferred to a separation column until a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions in an aqueous dispersion is obtained, which is drained from the bottom of the column into separate drive.

На 3 этапе получают монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра с образованием его рабочих растворов, для чего:At the 3rd stage, a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is obtained with the formation of its working solutions, for which:

- приготавливают рабочий раствор водной дисперсии наноструктурных частиц серебра в концентрациях 0,25-2,0% масс от исходной концентрации коллоидного водного раствора наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс) и нагревают его до температуры 70-80°C;- prepare a working solution of an aqueous dispersion of nanostructured silver particles in concentrations of 0.25-2.0% by weight of the initial concentration of a colloidal aqueous solution of nanostructured silver particles of 0.0399-0.0508% (mass) and heat it to a temperature of 70-80 ° C ;

- в соответствующий приготовленный рабочий раствор водной дисперсии в концентрациях 0,25-2,0% масс от исходной концентрации соответственно вводят 0,05-0,2% масс восстановитель ионов серебра из группы органических пищевых кислот, например лимонную кислоту, и охлаждают до 20-25°C, после чего перемешивают полученную бинарную смесь в течение 5-10 мин до появления в ней опалесценции;- 0.05-0.2% of the mass of the reducing agent of silver ions from the group of organic food acids, for example citric acid, is introduced into the corresponding prepared working solution of an aqueous dispersion in concentrations of 0.25-2.0% of the initial concentration, respectively, and cooled to 20 -25 ° C, after which the resulting binary mixture is stirred for 5-10 minutes until opalescence appears in it;

- первично охлажденную реакционную смесь повторно нагревают до 70-80°C, выдерживают при этой температуре в течение 1-2 час и повторно охлаждают до 20-25°C до исчезновения опалесценции и образования ионов серебра в водной дисперсии.- the initially cooled reaction mixture is reheated to 70-80 ° C, maintained at this temperature for 1-2 hours and re-cooled to 20-25 ° C until opalescence disappears and silver ions form in the aqueous dispersion.

При этом количество повторных циклов подъема и снижения температуры реакционной смеси в заданном температурно-временном интервале зависит от соотношения концентраций рабочих растворов водной дисперсии наноструктурных частиц серебра восстановителя ионов металла из группы органических пищевых кислот в водной дисперсии и для заданных концентраций масс ионов серебра и восстановителя ионов металла, соответственно составляет: (%) масс:The number of repeated cycles of raising and lowering the temperature of the reaction mixture in a given temperature-time interval depends on the ratio of the concentrations of the working solutions of the aqueous dispersion of nanostructured silver particles of the metal ion reducer from the group of organic food acids in the aqueous dispersion and for the given mass concentrations of silver ions and the metal ion reducer , respectively, is: (%) mass:

0,00026-0,00034:0,05:1 цикл;0,00026-0,00034: 0.05: 1 cycle;

0,00035-0,00046:0,10:2 цикла;0,00035-0,00046: 0.10: 2 cycles;

0,00069-0,00092:0,15:4 циклов;0,00069-0,00092: 0.15: 4 cycles;

0,00103-0,00139:0,20:6 циклов;0.00103-0.00139: 0.20: 6 cycles;

0,00138-0,00185:0,25:6 циклов.0.00138-0.00185: 0.25: 6 cycles.

Для получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в стабилизаторе:To obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in a stabilizer:

- полученную коллоидную смесь водной дисперсии ионов серебра повторно нагревают до 50-60°C и добавляют в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C;- the resulting colloidal mixture of an aqueous dispersion of silver ions is reheated to 50-60 ° C and add 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the aqueous mixture, then the mixture stirred for 20-30 minutes until the formation of a reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C;- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the aqueous mixture, an additional 0.1-0 is added, 3% solution of acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass of the weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсной коллоидной смеси ионов серебра в водной дисперсии с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс и 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,5-1,5% масс кремнийорганических соединений, от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C.- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal mixture of silver ions in an aqueous dispersion with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass and 0.1-0.3% solution acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the mass of the aqueous mixture, 0.5-1.5% of the mass of organosilicon compounds and the mass of the aqueous mixture are additionally added, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C.

В качестве примера для получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра применяли следующие виды сырья:As an example, to obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, the following raw materials were used:

- серебро азотнокислое (AgNO3) по ГОСТ 1277;- silver nitrate (AgNO 3 ) according to GOST 1277;

- изооктан эталонный по ГОСТ 12433;- reference isooctan according to GOST 12433;

- натрий диоктилсульфосукцинат (C20H37NaO7S, CAS 577-11-7) (аэрозоль - ОТ или АОТ);- sodium dioctyl sulfosuccinate (C 20 H 37 NaO 7 S, CAS 577-11-7) (aerosol - RT or AOT);

- кверцетин (С15Н10О72⋅Н2О, пентагидроксифлавон, CAS 6151-25-3);- quercetin (С 15 Н 10 О 72 ⋅Н 2 О, pentahydroxyflavone, CAS 6151-25-3);

- аммиак водный «ОСЧ» по ГОСТ 24147;- water ammonia "OSH" according to GOST 24147;

- кислота лимонная моногидрат пищевая, ГОСТ 908-2004;- citric acid monohydrate food, GOST 908-2004;

- поливиниловый спирт марки 11/2, 16/1, сорт высший или первый, ГОСТ 10779-78;- polyvinyl alcohol brand 11/2, 16/1, premium or first grade, GOST 10779-78;

- лак акриловый ВД-АК-1113 по ТУ 2310-015-43238048-07;- acrylic varnish VD-AK-1113 according to TU 2310-015-43238048-07;

- гидрофобизатор СОФЭКСИЛ 30-04М (50%-ную водную эмульсию на основе олигометилгидридсилоксана) по ТУ 2229-018-42942526-01, изм. 1-4 - вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.- water-repellent SOFEXIL 30-04M (50% aqueous emulsion based on oligomethylhydridesiloxane) according to TU 2229-018-42942526-01, amend. 1-4 - distilled water according to GOST 6709-72.

Концентрацию соли металла варьировали в пределах от 3,7⋅10-2 до 5,0⋅10-2 М Соотношение молярных концентраций воды и поверхностно-активного вещества в обратномицеллярной дисперсии соли металла (степень гидратации, W=[H2O]/[AOT] выбирали в диапазоне 5 до 8.The concentration of the metal salt ranged from 3.7 · 10 -2 to 5.0 · 10 -2 M The ratio of the molar concentrations of water and surfactant in the reverse micellar dispersion of the metal salt (degree of hydration, W = [H2O] / [AOT] selected in the range of 5 to 8.

Молярную концентрацию вещества из группы флавоноидов в обратномицеллярной дисперсии восстановителя выбирали в диапазоне от 6,6⋅10-4 до 3,3⋅10-3 М.The molar concentration of a substance from the group of flavonoids in reverse micellar dispersion of a reducing agent was chosen in the range from 6.6⋅10 -4 to 3.3⋅10 -3 M.

Ниже приведены примеры реализации изобретения для заявляемого способа получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра (его вариантов).The following are examples of the invention for the proposed method for producing monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions (its variants).

Пример 1. Получение концентрата наноструктурных частиц серебра в неполярном растворителе:Example 1. Obtaining a concentrate of nanostructured silver particles in a non-polar solvent:

В 960 мл изооктана растворяют 40 г диоктилсульфосукцината натрия при 20-25°C и добавляют 300-400 мг кверцетина. Полученную смесь нагревают в колбе с обратным холодильником до 60-70°C и перемешивают в течение 05-1 час, после чего нагретую смесь охлаждают до 20-25°C и фильтруют.40 g of sodium dioctyl sulfosuccinate are dissolved in 960 ml of isooctane at 20-25 ° C and 300-400 mg of quercetin are added. The resulting mixture was heated in a flask under reflux to 60-70 ° C and stirred for 05-1 hour, after which the heated mixture was cooled to 20-25 ° C and filtered.

9,0 мл водного раствора аммиачной соли серебра добавляют к мицеллярному раствору кверцетина, полученному ранее. Смесь перемешивают при 20-25°C в течение 1-3 минут до получения однородного темного мицеллярного раствора наноструктурных частиц серебра с концентрацией 0,0399% (масс).9.0 ml of an aqueous solution of silver ammonia salt is added to the micellar solution of quercetin obtained previously. The mixture is stirred at 20-25 ° C for 1-3 minutes to obtain a uniform dark micellar solution of nanostructured silver particles with a concentration of 0.0399% (mass).

Пример 2. Получение концентрата наноструктурных частиц серебра в неполярном растворителе:Example 2. Obtaining a concentrate of nanostructured silver particles in a non-polar solvent:

Растворение диоктилсульфосукцината натрия в неполярном растворителе и приготовление обратномицеллярной дисперсии флавоноида при температуре 20-25°C производят аналогично примеру 1.Dissolution of sodium dioctyl sulfosuccinate in a non-polar solvent and preparation of a reverse micellar dispersion of a flavonoid at a temperature of 20-25 ° C are carried out analogously to example 1.

Далее полученную смесь нагревают в колбе с обратным холодильником до температуры 60-80°C и перемешивают в течение 0,5-1 час, после чего нагретую смесь охлаждают до 20-25°C и фильтруют.Next, the resulting mixture is heated in a flask under reflux to a temperature of 60-80 ° C and stirred for 0.5-1 hour, after which the heated mixture is cooled to 20-25 ° C and filtered.

12,0 мл водного раствора аммиачной соли серебра добавляют к мицеллярному раствору кверцетина, полученному ранее. Смесь перемешивают при 20-25°C в течение 1-3 минут до получения однородного темного мицеллярного раствора наноструктурных частиц серебра с концентрацией 0,0508% (масс).12.0 ml of an aqueous solution of silver ammonia salt is added to the micellar solution of quercetin obtained previously. The mixture is stirred at 20-25 ° C for 1-3 minutes to obtain a homogeneous dark micellar solution of nanostructured silver particles with a concentration of 0.0508% (mass).

Пример 3. Получение концентрата наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии:Example 3. Obtaining a concentrate of nanostructured silver particles in an aqueous dispersion:

К 1000 мл мицеллярного раствора наноструктурных частиц серебра, полученного по примеру 1, добавляют 1000-1500 мл дистиллированной воды и интенсивно перемешивают при температуре 20-25°C в течение 5-10 минут. Далее перемешанную смесь отстаивают в течение 1-3 час, до визуализируемой четкой границы раздела органической фазы первичной водной смеси наноструктурных частиц серебра с наличием в ней избытка изооктана и диоктилсульфосукцината натрия при температуре 20-25°C, после чего отделяют первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра от изооктана.To 1000 ml of a micellar solution of silver nanostructured particles obtained in Example 1, add 1000-1500 ml of distilled water and mix vigorously at a temperature of 20-25 ° C for 5-10 minutes. Next, the mixed mixture is left to stand for 1-3 hours, until a visualized clear interface between the organic phase of the primary aqueous mixture of silver nanostructured particles and an excess of isooctane and sodium dioctyl sulfosuccinate in it at a temperature of 20-25 ° C, after which the primary aqueous mixture of silver nanostructured particles is separated from isooctane.

Отделенную первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра нагревают до температуры 50°-60°C в течение 1 час до полного удаления из смеси избытка изооктана. После этого нагретую водную смесь наноструктурных частиц серебра охлаждают до температуры 20-25°C и выдерживают при этой температуре в течение 24 час до получения готовой продукции - водной дисперсии наноструктурных частиц серебра с концентрацией 0,0399% (масс).The separated primary aqueous mixture of silver nanostructured particles is heated to a temperature of 50 ° -60 ° C for 1 hour until the excess of isooctane is completely removed from the mixture. After that, the heated aqueous mixture of silver nanostructured particles is cooled to a temperature of 20-25 ° C and maintained at this temperature for 24 hours until the finished product is obtained - an aqueous dispersion of silver nanostructured particles with a concentration of 0.0399% (mass).

Пример 4. Получение концентрата наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии:Example 4. Obtaining a concentrate of nanostructured particles of silver in an aqueous dispersion:

Введение дистиллированной воды в мицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра, их перемешивание, отстаивание и отделение первичной водной смеси наноструктурных частиц серебра от изооктана производят аналогично примеру 3.The introduction of distilled water into a micellar solution of nanostructured silver particles, their mixing, settling and separation of the primary aqueous mixture of nanostructured silver particles from isooctane is carried out analogously to example 3.

Далее отделенную первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра нагревают до температуры 50-60°C 60°C при перемешивании в течение 1 часа до полного удаления из смеси избытка изооктана.Next, the separated primary aqueous mixture of silver nanostructured particles is heated to a temperature of 50-60 ° C 60 ° C with stirring for 1 hour until the excess of isooctane is completely removed from the mixture.

Охлаждение нагретой первичной смеси с ее выдержкой в течение 24 часов и отделение от водной смеси избытка диоктилсульфосукцината натрия до получения готовой продукции - водной дисперсии наноструктурных металлических частиц производят аналогично примеру 3 до получения готовой продукции - водной дисперсии наноструктурных частиц серебра с концентрацией 0,0508% (масс).The heated primary mixture is cooled with its exposure for 24 hours and the excess of sodium dioctyl sulfosuccinate is separated from the aqueous mixture until the finished product is obtained - an aqueous dispersion of nanostructured metal particles is produced analogously to example 3 until the finished product is obtained - an aqueous dispersion of nanostructured silver particles with a concentration of 0.0508% ( masses).

Пример 5. Получение монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с образованием его рабочих растворов (вариантов):Example 5. Obtaining monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with the formation of its working solutions (options):

На первом этапе поочередно приготавливают расчетное количество 0,37-2,0% масс водного раствора наностуктурных частиц серебра (например, 0,37%, или 0,5%, или 1,0%, или 1,5%, или 2,0% (масс) в дистиллированной воде от их исходной концентрации 0,0399% (масс), или 0,0508% (масс) наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии и нагревают его до температуры 70-80°C, полученного по примеру 3 или 4.At the first stage, the calculated amount of 0.37-2.0% of the mass of an aqueous solution of silver nanostructured particles (for example, 0.37%, or 0.5%, or 1.0%, or 1.5%, or 2, is prepared in turn. 0% (mass) in distilled water from their initial concentration of 0.0399% (mass), or 0.0508% (mass) of nanostructured silver particles in the aqueous dispersion and heat it to a temperature of 70-80 ° C obtained in example 3 or four.

На втором этапе в соответствующий приготовленный рабочий раствор водной дисперсии в концентрациях 0,37-2,0% масс (например, 0,37%, или 0,5%, или 1,0%, или 1,5%, или 2,0% масс) от исходной концентрации соответственно вводят 0,05-0,2% масс лимонной кислоты (0.05, или 0.1, или 0.15, или 0.2, или 0.25% масс) и охлаждают до 20-25°C, после чего перемешивают полученную бинарную смесь в течение 5-10 мин до появления в ней опалесценции.In the second stage, in the appropriate prepared working solution of the aqueous dispersion in concentrations of 0.37-2.0% of the mass (for example, 0.37%, or 0.5%, or 1.0%, or 1.5%, or 2, 0% mass) from the initial concentration, respectively, 0.05-0.2% of the mass of citric acid (0.05, or 0.1, or 0.15, or 0.2, or 0.25% of the mass) is introduced and cooled to 20-25 ° C, after which the resulting binary mixture for 5-10 min until opalescence appears in it.

На третьем этапе для ля получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в водной дисперсии (вариантов) полученную первично охлажденную до 20-25°C реакционную бинарную смесь наноструктурных частиц серебра и лимонной кислоты в водной дисперсии по каждому из приготовленных вариантов процентного соотношения ингредиентов в водной дисперсии повторно нагревают до 70-80°C, выдерживают при этой температуре в течение 1-2 час и повторно охлаждают до 20-25°C до исчезновения опалесценции и образования ионов серебра в водной дисперсии. При этом количество повторных циклов подъема и снижения температуры реакционной смеси в заданном температурно-временном интервале зависит от соотношения концентраций рабочих растворов водной дисперсии наноструктурных частиц серебра и восстановителя ионов металла из группы органических пищевых кислот, например, лимонной кислоты, в водной дисперсии и для заданных концентраций масс ионов серебра и восстановителя ионов металла, соответственно составляет: (%) масс:At the third stage, to obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in an aqueous dispersion (variants), the reaction binary mixture of nanostructured silver and citric acid particles in an aqueous dispersion initially cooled to 20-25 ° C is used for each of the prepared options for the percentage of ingredients in the aqueous dispersion reheated to 70-80 ° C, maintained at this temperature for 1-2 hours and re-cooled to 20-25 ° C until opalescence disappears and silver ions form in the aqueous dispersion . The number of repeated cycles of raising and lowering the temperature of the reaction mixture in a given temperature-time interval depends on the ratio of the concentrations of working solutions of an aqueous dispersion of nanostructured silver particles and a metal ion reducing agent from a group of organic food acids, for example, citric acid, in an aqueous dispersion and for given concentrations masses of silver ions and a metal ion reducer, respectively, is: (%) masses:

0,00026-0,00034:0,05:1 цикл;0,00026-0,00034: 0.05: 1 cycle;

0,00035-0,00046:0,10:2 цикла;0,00035-0,00046: 0.10: 2 cycles;

0,00069-0,00092:0,15:4 циклов;0,00069-0,00092: 0.15: 4 cycles;

0,00103-0,00139:0,20:6 циклов;0.00103-0.00139: 0.20: 6 cycles;

0,00138-0,00185:0,25:6 циклов.0.00138-0.00185: 0.25: 6 cycles.

На четвертом этапе для получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в стабилизаторе:In the fourth stage, to obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in the stabilizer:

- полученную коллоидную смесь водной дисперсии ионов серебра повторно нагревают до 50-60°C и добавляют в нее 0,1-0,3% (например, 0,1%, или 0,2%, или 0,3% масс) водного раствора гидроксилсодержащего полимера например, ПВС в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C;- the resulting colloidal mixture of an aqueous dispersion of silver ions is reheated to 50-60 ° C and 0.1-0.3% (for example, 0.1%, or 0.2%, or 0.3% of the mass) of aqueous a solution of a hydroxyl-containing polymer, for example, PVA in an amount of 1.5-2.5% by weight of the weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of a reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,1-0,3% (например, 0,1%, или 0,2%, или 0,3% масс) раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C;- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the aqueous mixture, an additional 0.1-0 is added, 3% (for example, 0.1%, or 0.2%, or 0.3% mass) of an acrylic polymer solution in an amount of 1.5-2.5% of the mass of the weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 min until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C;

- в приготовленный рабочий раствор монодисперсной коллоидной смеси ионов серебра в водной дисперсии с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс и 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,5-1,5% масс кремнийорганических соединений, например, силоксаны или силиконаты, от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°C.- in the prepared working solution of a monodisperse colloidal mixture of silver ions in an aqueous dispersion with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass and 0.1-0.3% solution acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% by weight of the weight of the aqueous mixture, an additional 0.5-1.5% by weight of organosilicon compounds, for example, siloxanes or silicates, is added by weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 min until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C.

Контроль за формированием наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии и оценку их стабильности осуществляли спектрофотометрически по изменениям основных характеристик спектров оптического поглощения (для наноструктурных частиц серебра - положения максимума полосы поглощения и величины оптической плотности в максимуме полосы поглощения в области 400-425 нм, а для стабилизированных ионов (катионов) серебра - положения максимума полосы поглощения и величины оптической плотности в максимуме полосы поглощения в области 465-490 нм.The formation of silver nanostructured particles and silver ions in the aqueous dispersion was monitored and their stability evaluated spectrophotometrically based on changes in the main characteristics of the optical absorption spectra (for silver nanostructured particles, the positions of the absorption band maximum and the optical density at the absorption band maximum in the region of 400-425 nm, and for stabilized silver ions (cations), the positions of the maximum absorption band and the optical density at the maximum of the absorption band in the region and 465-490 nm.

Для эффективного применения разработанных вариантов заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, в ходе проведенных исследований были изучены физические параметры водной дисперсии коллоидного водного раствора ионов серебра с применением:For the effective application of the developed variants of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, in the course of the studies, the physical parameters of the aqueous dispersion of a colloidal aqueous solution of silver ions were studied using:

- методов контроля оценки достоверности содержания в составе монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в процессе их восстановления из наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии и по завершению процесса восстановления ионов серебра в водной дисперсии с использованием двухлучевого спектрофотометра УФ- и видимой области «HELIOS ALPHA» (Великобритания) с микропроцессорной системой управления;- control methods for assessing the reliability of the content of silver ions in a monodisperse colloidal aqueous solution during their recovery from silver nanostructured particles in an aqueous dispersion and upon completion of the recovery of silver ions in an aqueous dispersion using a HELIOS ALPHA double-beam UV and visible spectrophotometer (UK ) with microprocessor control system;

- метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), на плазменном приборе ICAP-6500 Duo (England), программное обеспечение ITEVA.- method of atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma (AES-ICP), on a plasma device ICAP-6500 Duo (England), ITEVA software.

Наличие в составе бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и восстановленных из наноструктурных частиц серебра ионов (катионов) серебра в водной дисперсии определяли методами спектрального анализа, соответственно в области 400-425 нм и 465-490 нм, с использованием двухлучевого спектрофотометра «HELIOS АLРНА» (Великобритания) [ТУ 9185-025-87552538-12 «Концентрат коллоидного серебра в водной дисперсии». - М.: ООО «Инбиофарм», 2012. - 16 с.; Пятницкий И.И., Сухан В.В. Аналитическая химия серебра / И.И. Пятницкий, В.В. Сухан. - М.: Наука, 1975. - 264 с. ];The presence in the composition of a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions (cations) recovered from silver nanostructured particles in an aqueous dispersion was determined by spectral analysis methods, respectively, in the 400-425 nm and 465-490 nm region, using a HELIOS ALPNA double-beam spectrophotometer ( United Kingdom) [TU 9185-025-87552538-12 “Colloidal silver concentrate in aqueous dispersion”. - M .: Inbiopharm LLC, 2012. - 16 p .; Pyatnitsky I.I., Sukhan V.V. Analytical chemistry of silver / I.I. Pyatnitsky, V.V. Suhan. - M .: Nauka, 1975 .-- 264 p. ];

- методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), на плазменном приборе ICAP-6500 Duo (England), программное обеспечение ITEVA [Деменьтева О.В., Филиппенко М.А., Андреева Т.Н. и др. Рос. Нанотехнологии 2012. Т7 №9-10. - С. 54-63; Sedukh Е.М., Dementeva О.V., Rudoy V.M., et aii // Book of abstrakts ESAS 2014, 16-21 March. Prague, Czech Republic, - P. 231].- by atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma (AES-ICP), on an ICAP-6500 Duo plasma device (England), ITEVA software [Dementeva OV, Filippenko MA, Andreeva TN et al. Nanotechnology 2012. T7 No. 9-10. - S. 54-63; Sedukh E.M., Dementeva O.V., Rudoy V.M., et aii // Book of abstrakts ESAS 2014, March 16-21. Prague, Czech Republic, - P. 231].

Согласно разработанным методикам наличие и концентрацию наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в составе исследуемых концентраций наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии (0,37-2,0%, масс от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% масс) определяли по величине оптической плотности в максимуме полосы поглощения для исследуемых следующих вариантов, в соответствии с приведенным в описании примером 5:According to the developed methods, the presence and concentration of nanostructured silver particles and silver ions in the studied concentrations of nanostructured silver particles in the aqueous dispersion (0.37-2.0%, masses from the initial concentration of silver nanostructured particles 0.0508% mass) was determined by the optical density at the maximum absorption bands for the studied following options, in accordance with the description in the description of example 5:

- вариант 1: 0,37% водный раствор наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 1: 0.37% aqueous solution of silver nanostructured particles and silver ions of the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass);

- вариант 2: 0,5% водный раствор наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 2: 0.5% aqueous solution of nanostructured silver particles and silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 3: 1,0% водный раствор наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 3: 1.0% aqueous solution of nanostructured silver particles and silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 4: 1,5% водный раствор наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 4: 1.5% aqueous solution of nanostructured silver particles and silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 5: 2,0% водный раствор наноструктурных частиц серебра и ионов от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс).- option 5: 2.0% aqueous solution of nanostructured silver particles and ions of the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass).

Общее содержание серебра в ионной форме в составе монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с применением метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), на плазменном приборе ICAP-6500 Duo (England), программное обеспечение ITEVA, определяли для исследуемых следующих вариантов, в соответствии с приведенным этапом, описанным в примере 5.The total silver content in ionic form as part of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) on an ICAP-6500 Duo plasma instrument (England), ITEVA software, was determined for the subjects the following options, in accordance with the above step described in example 5.

- вариант 1: 0,37% монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 1: 0.37% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass);

- вариант 2: 0,5% монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 2: 0.5% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass);

- вариант 3: 1,0% монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 3: 1.0% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass);

- вариант 4: 1,5% монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 4: 1.5% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass);

- вариант 5: 2,0% монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс).- option 5: 2.0% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass).

Результаты качественного и количественного контроля наличия в исследуемых водных растворах наноструктурных частиц серебра и ионов (катионов) серебра и их концентрация, для получаемых соответствующих вариантов растворов с использованием двухлучевого спектрофотометра УФ- и видимой области «HELIOS ALPHA» (Великобритания) показаны на фиг. 1-6 и приведены таблицах 1-3, где:The results of the qualitative and quantitative control of the presence of silver nanostructured particles and silver ions (cations) in the studied aqueous solutions and their concentration for the corresponding solution variants using the UV and visible HELIOS ALPHA dual-beam spectrophotometer (Great Britain) are shown in FIG. 1-6 and are shown in tables 1-3, where:

фиг. 1 - Зависимость поглощения света 0,37% (масс) водным раствором наноструктурных частиц серебра в полосе спектра волн в области 400-425 нм от исходной концентрации 0,0508% (масс) (вариант 1):FIG. 1 - The dependence of light absorption of 0.37% (mass) of an aqueous solution of silver nanostructured particles in the wavelength band in the region of 400-425 nm on the initial concentration of 0.0508% (mass) (option 1):

1 - спектральная характеристика 0,37% водного раствора наноструктурных частиц серебра (прототип) в полосе спектра волн в области 400-425 нм;1 - spectral characteristic of a 0.37% aqueous solution of nanostructured silver particles (prototype) in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

2 - спектральная характеристика оставшейся части наноструктурных частиц серебра в 0,37%-ом их водном растворе после одного цикла восстановления ионов серебра в 0,05%-ом растворе лимонной кислоты в течение 1-2 час без температурного нагрева в полосе спектра волн в области 400-425 нм;2 is a spectral characteristic of the remaining part of silver nanostructured particles in their 0.37% aqueous solution after one recovery cycle of silver ions in a 0.05% citric acid solution for 1-2 hours without temperature heating in the wavelength band in the region 400-425 nm;

3 - спектральная характеристика 0,37% водного раствора наноструктурных частиц серебра после одного цикла восстановления ионов серебра в 0,05%-ом растворе лимонной кислоты в течение 1-2 час с температурным нагревом от 70 до 80°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;3 - spectral characteristic of a 0.37% aqueous solution of silver nanostructured particles after one recovery cycle of silver ions in a 0.05% citric acid solution for 1-2 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C in the wavelength band in the region 400-425 nm;

фиг. 2 - Зависимость поглощения света 0,5% (масс) водным раствором наноструктурных частиц серебра от исходной концентрации 0,0508% (масс) в полосе спектра волн в области 400-425 нм (вариант 2):FIG. 2 - Dependence of light absorption by 0.5% (mass) of an aqueous solution of silver nanostructured particles on the initial concentration of 0.0508% (mass) in the wavelength band in the region of 400-425 nm (option 2):

1 - спектральная характеристика 0,5% водного раствора наноструктурных частиц серебра (прототип) в полосе спектра волн в области 400-425 нм;1 - spectral characteristic of a 0.5% aqueous solution of nanostructured silver particles (prototype) in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

2 - спектральная характеристика оставшейся части наноструктурных частиц серебра в 0,5%-ом их водном растворе после двух циклов восстановления ионов серебра в 0,1%-ом растворе лимонной кислоты в течение 2-4 час с температурным нагревом от 70 до 80°C, но без снижения температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;2 - spectral characteristic of the remaining part of silver nanostructured particles in their 0.5% aqueous solution after two cycles of reduction of silver ions in a 0.1% citric acid solution for 2-4 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C but without reducing the temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

3 - спектральная характеристика 0,5% водного раствора наноструктурных частиц серебра после двух циклов восстановления ионов серебра в 0,1%-ом растворе лимонной кислоты в течение 2-4 час с температурным нагревом от 70 до 80°C и со снижением температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;3 - spectral characteristic of a 0.5% aqueous solution of silver nanostructured particles after two cycles of reduction of silver ions in a 0.1% solution of citric acid for 2-4 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C and with a decrease in temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

фиг. 3 - Зависимость поглощения света 1,0% (масс) водным раствором наноструктурных частиц серебра в полосе спектра волн в области 400-425 нм от исходной концентрации 0,0508% (масс) (вариант 3):FIG. 3 - The dependence of light absorption of 1.0% (mass) of an aqueous solution of silver nanostructured particles in the wavelength band in the region of 400-425 nm on the initial concentration of 0.0508% (mass) (option 3):

1 - спектральная характеристика 1,0% водного раствора наноструктурных частиц серебра (прототип) в полосе спектра волн в области 400-425 нм;1 - spectral characteristic of a 1.0% aqueous solution of nanostructured silver particles (prototype) in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

2 - спектральная характеристика оставшейся части наноструктурных частиц серебра в 1,0%-ом их водном растворе после четырех циклов восстановления ионов серебра в 0,15%-ом растворе лимонной кислоты в течение 4-8 час с температурным нагревом от 70 до 80°C, но без снижения температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;2 - spectral characteristic of the remaining part of silver nanostructured particles in their 1.0% aqueous solution after four cycles of reduction of silver ions in a 0.15% citric acid solution for 4-8 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C but without reducing the temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

3 - спектральная характеристика 1,0%-го водного раствора наноструктурных частиц серебра после четырех циклов восстановления ионов серебра в 0,15%-ом растворе лимонной кислоты в течение 2-4 час с температурным нагревом от 70 до 80°C и со снижением температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;3 - spectral characteristic of a 1.0% aqueous solution of silver nanostructured particles after four cycles of reduction of silver ions in a 0.15% solution of citric acid for 2-4 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C and with a decrease in temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

фиг. 4 - Зависимость поглощения света 1,5% (масс) водным раствором наноструктурных частиц серебра от исходной концентрации 0,0508% (масс) (вариант 4) в полосе спектра волн в области 400-425 нм:FIG. 4 - Dependence of light absorption by 1.5% (mass) of an aqueous solution of silver nanostructured particles on the initial concentration of 0.0508% (mass) (option 4) in the wavelength band in the region of 400-425 nm:

1 - спектральная характеристика 1,5% водного раствора наноструктурных частиц серебра (прототип) в полосе спектра волн в области 400-425 нм;1 - spectral characteristic of a 1.5% aqueous solution of nanostructured silver particles (prototype) in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

2 - спектральная характеристика оставшейся части наноструктурных частиц серебра в 1,5%-ом их водном растворе после шести циклов восстановления ионов серебра в 0,2%-ом растворе лимонной кислоты в течение 6-12 час с температурным нагревом от 70 до 80°C, но без снижения температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе в полосе спектра волн в области 400-425 нм;2 - spectral characteristic of the remaining part of silver nanostructured particles in their 1.5% aqueous solution after six cycles of reduction of silver ions in a 0.2% citric acid solution for 6-12 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C but without reducing the temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in a strip in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

3 - спектральная характеристика 1,5% водного раствора наноструктурных частиц серебра после шести циклов восстановления ионов серебра в 0,2%-ом растворе лимонной кислоты в течение 6-12 час с температурным нагревом от 70 до 80°C и со снижением температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;3 - spectral characteristic of a 1.5% aqueous solution of silver nanostructured particles after six cycles of reduction of silver ions in a 0.2% solution of citric acid for 6-12 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C and with a decrease in temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

фиг. 5 - Зависимость поглощения света 2,0% (масс) водным раствором наноструктурных частиц серебра от исходной концентрации 0,0508% (масс) (вариант 5) в полосе спектра волн в области 400-425 нм:FIG. 5 - The dependence of light absorption of 2.0% (mass) of an aqueous solution of silver nanostructured particles on the initial concentration of 0.0508% (mass) (option 5) in the wavelength band in the region of 400-425 nm:

1 - спектральная характеристика 2,0% водного раствора наноструктурных частиц серебра (прототип) в полосе спектра волн в области 400-425 нм;1 - spectral characteristic of a 2.0% aqueous solution of nanostructured silver particles (prototype) in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

2 - спектральная характеристика оставшейся части наноструктурных частиц серебра в 2,0%-ом их водном растворе после шести циклов восстановления ионов серебра в 0,25%-ом растворе лимонной кислоты в течение 6-12 час с температурным нагревом от 70 до 80°C, но без снижения температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;2 - spectral characteristic of the remaining part of silver nanostructured particles in their 2.0% aqueous solution after six cycles of reduction of silver ions in a 0.25% citric acid solution for 6-12 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C but without reducing the temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

3 - спектральная характеристика 1,5% водного раствора наноструктурных частиц серебра после шести циклов восстановления ионов серебра в 0,25%-ом растворе лимонной кислоты в течение 6-12 час с температурным нагревом от 70 до 80°C и со снижением температурного нагрева между циклами до температуры 20-25°C в полосе спектра волн в области 400-425 нм;3 - spectral characteristic of a 1.5% aqueous solution of silver nanostructured particles after six cycles of reduction of silver ions in a 0.25% solution of citric acid for 6-12 hours with temperature heating from 70 to 80 ° C and with a decrease in temperature heating between cycles to a temperature of 20-25 ° C in the wavelength band in the region of 400-425 nm;

фиг. 6 - Зависимости поглощения света 0,37-2,0% водным раствором ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) в полосе спектра волн в области 465-490 нм:FIG. 6 - Dependence of light absorption of 0.37-2.0% aqueous solution of silver ions on the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass) in the wavelength band in the region of 465-490 nm:

1 - спектральная характеристика 0,37% водного раствора ионов серебра в полосе спектра волн в области 465-490 нм;1 - spectral characteristic of a 0.37% aqueous solution of silver ions in the wavelength band in the region of 465-490 nm;

2 - спектральная характеристика 0,5% водного раствора ионов серебра в полосе спектра волн в области 465-490 нм;2 - spectral characteristic of a 0.5% aqueous solution of silver ions in the wavelength band in the region of 465-490 nm;

3 - спектральная характеристика 1,0% водного раствора ионов серебра в полосе спектра волн в области 465-490 нм;3 - spectral characteristic of a 1.0% aqueous solution of silver ions in the wavelength band in the region of 465-490 nm;

4 - спектральная характеристика 1,5% водного раствора ионов серебра в полосе спектра волн в области 465-490 нм;4 - spectral characteristic of a 1.5% aqueous solution of silver ions in the wavelength band in the region of 465-490 nm;

5 - спектральная характеристика 2,0% водного раствора ионов серебра в полосе спектра волн в области 465-490 нм.5 - spectral characteristic of a 2.0% aqueous solution of silver ions in the wavelength band in the region of 465-490 nm.

В результате исследования общего содержания серебра в ионной и металлической форме в составе монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с применением метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), на плазменном приборе ICAP-6500 Duo (England), программное обеспечение ITEVA, было установлено, что:As a result of a study of the total silver content in ionic and metallic form in a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), using an ICAP-6500 Duo plasma device (England), software ITEVA, it was found that:

- в приготовленном по варианту 1: 0,37% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) общее количество серебра составляет 1,75 мг/л;- in the prepared according to option 1: 0.37% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass), the total amount of silver is 1.75 mg / l;

- в приготовленном по варианту 2: 0,5% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) общее количество серебра составляет 2,96 мг/л;- in the prepared according to option 2: 0.5% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass), the total amount of silver is 2.96 mg / l;

- в приготовленном по варианту 3: 1,0% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) общее количество серебра составляет 5,64 мг/л;- in the prepared according to option 3: 1.0% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass), the total amount of silver is 5.64 mg / l;

- в приготовленном по варианту 4: 1,5% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) общее количество серебра составляет 8,52 мг/л;- in the prepared according to option 4: 1.5% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass), the total amount of silver is 8.52 mg / l;

- в приготовленном по варианту 5: 2,0% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) общее количество серебра составляет 10, 1 мг/л, что не противоречит полученным результатам качественного контроля наличия ионов серебра в аналогичных вариантах методом контроля оценки достоверности содержания в составе монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с использованием двухлучевого спектрофотометра УФ- и видимой области «HELIOS ALPHA» (Великобритания) с микропроцессорной системой управления и подтверждает достоверность их получения с применением заявляемых вариантов способа получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра.- in the prepared according to option 5: 2.0% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass), the total amount of silver is 10, 1 mg / l, which does not contradict the results of a qualitative control of the presence of ions silver in similar versions by monitoring the assessment of the reliability of the content of silver ions in a monodisperse colloidal aqueous solution using a two-beam UV and visible spectrophotometer HELIOS ALPHA (Great Britain) with m the microprocessor control system and confirms the reliability of their production using the claimed variants of the method for producing a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions.

Таким образом, в результате проведенных исследований по разработке и созданию монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра (варианты), обладающего антимикробным и антитоксическим действием, нами получены документальные подтверждения, описывающие процесс контроля на наноуровне (спектральные характеристики и др.) нанотехнологических переделов (формируемых в водном растворе бинарной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в процессе восстановления ионов серебра в водной дисперсии) в технологическом процессе их производства.Thus, as a result of studies on the development and creation of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions (options) with antimicrobial and antitoxic effects, we obtained documentary evidence describing the control process at the nanoscale (spectral characteristics, etc.) of nanotechnological processes (formed in water a solution of a binary mixture of nanostructured silver particles and silver ions in the process of reduction of silver ions in an aqueous dispersion) into the technological process e their production.

Для подтверждения биологической эффективности заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, обладающего антимикробным и антитоксическим действием, и способа его получения нами были проведены лабораторные испытания образцов водных растворов ионов серебра на уровне in vitro с определением их антимикробной и антитоксической активности в сравнении с известным прототипом наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии.To confirm the biological effectiveness of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects, and the method for its preparation, we conducted laboratory tests of samples of aqueous solutions of silver ions at an in vitro level with the determination of their antimicrobial and antitoxic activity in comparison with the known prototype nanostructured particles silver in aqueous dispersion.

Изучение антимикробной активности монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра проводили для 5-ти концентраций наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии композиции с концентрацией 0,37%, 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс) методом диффузии в агар (лунки) в соответствии с ГФ XII (Метод диффузии в агар ОФС 42-0068-07) и Практикумом по микробиологии под редакцией А.И. Нетрусова. - М.: Издательский цент «Академия», 2005. - 606 с. The antimicrobial activity of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions was studied for 5 concentrations of silver nanostructured particles in an aqueous dispersion of a composition with a concentration of 0.37%, 0.5% 1.0%, 1.5% 2.0% of the initial concentration of nanostructured particles silver 0.0508% (mass) by agar diffusion method (wells) in accordance with GP XII (Diffusion method in agar OFS 42-0068-07) and the Microbiology Workshop edited by A.I. Netrusova. - M.: Publishing Center "Academy", 2005. - 606 p.

Метод основан на способности антибиотических веществ диффундировать в агаризованные среды и образовывать зоны, в которых не растут тест-организмы. Величина зоны отсутствия роста указывает на степень активности данного антибиотического вещества в отношении тест-организма.The method is based on the ability of antibiotic substances to diffuse into agarized media and form zones in which test organisms do not grow. The size of the zone of lack of growth indicates the degree of activity of this antibiotic substance in relation to the test organism.

Антимикробную активность исследуемых образцов препаратов испытывали на Тест-культурах:Antimicrobial activity of the studied samples of the drugs was tested on Test cultures:

- грамположительные - Micrococcus flavus и споровые Bacillus mycoides;- gram-positive - Micrococcus flavus and spore Bacillus mycoides;

- грамотрицательные - Escherichia coli 113/3;- gram-negative - Escherichia coli 113/3;

- микроскопические грибы - Aspergillus niger и Penicillium chrysogenum (коллекция кафедры микробиологии МГУ имени М.В. Ломоносова).- microscopic fungi - Aspergillus niger and Penicillium chrysogenum (collection of the Department of Microbiology, Moscow State University named after MV Lomonosov).

Бактерии выращивали на МПА, микромицеты выращивали на среде Сабуро следующего состава (г/л): 40,0; пептон - 10,0; агар - 20,0; левомицетин - 2,5%.Bacteria were grown on MPA, micromycetes were grown on Saburo medium of the following composition (g / l): 40.0; peptone - 10.0; agar - 20.0; chloramphenicol - 2.5%.

В качестве контроля использовали образцы наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии, изготовленные в соответствии с приведенным в описании изобретения примером №4 (прототип) с концентрацией наноструктурных частиц серебра от 0,37% до 2,0% от исходной их концентрации 0,0508% (масс):As a control, we used samples of nanostructured silver particles in an aqueous dispersion, made in accordance with Example 4 in the description of the invention (prototype) with a concentration of silver nanostructured particles from 0.37% to 2.0% of their initial concentration of 0.0508% ( masses):

- образец №1, С=0.37%;- sample No. 1, C = 0.37%;

- образец №2, С=0.50%;- sample No. 2, C = 0.50%;

- образец №3, С=1.0%;- sample No. 3, C = 1.0%;

- образец №4, С=1.5%;- sample No. 4, C = 1.5%;

- образец №5, С=2.0%.- sample No. 5, C = 2.0%.

В качестве опытных испытывали образцы ионов серебра в одной дисперсии, изготовленные в соответствии с приведенным в описании изобретения примером №5 с концентрацией наноструктурных частиц серебра от 0,37% до 2,0% от исходной их концентрации 0,0508% (масс):As experimental samples of silver ions in one dispersion were tested, made in accordance with Example No. 5 given in the description of the invention with a concentration of silver nanostructured particles from 0.37% to 2.0% of their initial concentration of 0.0508% (mass):

- образец №1, С=0.37%;- sample No. 1, C = 0.37%;

- образец №2, С=0.50%;- sample No. 2, C = 0.50%;

- образец №3, С=1.0%;- sample No. 3, C = 1.0%;

- образец №4, С=1.5%;- sample No. 4, C = 1.5%;

- образец №5, С=2.0%.- sample No. 5, C = 2.0%.

Изготовление лунок в агаре производили следующим образом.The manufacture of holes in agar was performed as follows.

Тест-культуры, предварительно выращенные на косяках в агаровых средах, смывали с косяков физраствором для получения бактериальной суспензии с количеством клеток 1×109 (ОП=0,9 светофильтр №6, кювета 10) или по отраслевому стандартному образцу мутности (ОСО мутности), вырабатываемому ГОСНИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л.А. Тарасевича, г. Москва.Test cultures preliminarily grown on shoals in agar media were washed from the shoals with saline to obtain a bacterial suspension with 1 × 10 9 cells (OD = 0.9 light filter No. 6, cell 10) or according to the industry standard turbidity sample (TCO turbidity) developed by the State Research Institute for Standardization and Control of Medical Biological Products named after L.A. Tarasevich, Moscow.

Суспензию вносили в МПА (для бактериальных культур) или среду Сабуро (для микромицетов) и разливали в чашки Петри слоем 20 мл.The suspension was added to MPA (for bacterial cultures) or Saburo medium (for micromycetes) and poured into 20 ml Petri dishes.

Стерильным металлическим сверлом (предварительно обработанным 70%-ным спиртом и фломбированным в пламени горелки) в застывшей агаровой среде с тест-культурой делали лунки диаметром 7 мм.Wells with a diameter of 7 mm were made using a sterile metal drill (pretreated with 70% alcohol and sealed in a burner flame) in a frozen agar medium with a test culture.

Методика определения спектра действия образцов ионов серебра в водной дисперсииMethodology for determining the spectrum of action of samples of silver ions in an aqueous dispersion

В лунки агара с тест-культурой, подготовленные по описанной выше методике, добавляли по 900 мкл каждого из исследуемых образцов. Для изучения спектра антимикробного действия использовано 2 серии образцов (протип и опытную) в 5-ти концентрациях каждая и в повторностях не менее 3-х. В качестве контроля была использована стерильная дистиллированная вода (объем 900 мкл), также инокулированная в лунку. После суточного инкубирования при оптимальных для роста культур температурах (37°C - для бактерий Micrococcus flavus и Bacillus mycoides, 42°C - для E. coli, а для грибов Aspergillus niger и Penicillium chrysogenum - 28°C) и в течение последующих 6 суток проводили замеры размеров диаметров ингибирования роста тест-культур относительно лунок с исследуемыми образцами.900 μl of each of the test samples was added to test culture agar wells prepared according to the method described above. To study the spectrum of antimicrobial action, 2 series of samples (prototype and experimental) were used in 5 concentrations each and in replicates of at least 3. As control, sterile distilled water (volume 900 μl), also inoculated into the well, was used. After daily incubation at temperatures optimal for crop growth (37 ° C for bacteria Micrococcus flavus and Bacillus mycoides, 42 ° C for E. coli, and for Aspergillus niger and Penicillium chrysogenum fungi - 28 ° C) and for the next 6 days conducted measurements of the sizes of diameters of inhibition of growth of test cultures relative to the wells with the studied samples.

Сравнивали антимикробное действие исследуемых образцов с активностью препаратов антибиотиков. Были использованы индикаторные бумажные диски, пропитанные антибиотиками. Для грамположительных бактерий (Micrococcus flavus и Bacillus mycoides) использовали диски с ристомицином (25 мкг) - антибиотиком, относящимся к группе полициклических гликопептидов, действие которого направлено на подавление синтеза нуклеиновых кислот. Ристомицин широко применяется для лечения инфекций, вызываемых грамположительными бактериями. В отношении грамотрицательных (Escherichia coli 113/3) были использованы диски с левомицетином (30 мкг), который относится к семейству ароматических антибиотиков. Левомицетин (хлорамфеникол) подавляет синтез белка, имеет широкий спектр бактерицидного действия, но не подавляет рост и развитие микромицетов. Этот антибиотик широко применяется в медицинской практике. В отношении микромицетов (Aspergillus niger и Penicillium chrysogenum) были использованы диски с нистатином (15 мкг), относящимся к семейству полиеновых антибиотиков, которые обладают фунгицидным действием.The antimicrobial effect of the test samples was compared with the activity of antibiotic preparations. Indicator paper discs saturated with antibiotics were used. For gram-positive bacteria (Micrococcus flavus and Bacillus mycoides), disks with ristomycin (25 μg), an antibiotic belonging to the group of polycyclic glycopeptides, whose action is to suppress the synthesis of nucleic acids, were used. Ristomycin is widely used to treat infections caused by gram-positive bacteria. For gram-negative (Escherichia coli 113/3) discs were used with chloramphenicol (30 μg), which belongs to the family of aromatic antibiotics. Levomycetin (chloramphenicol) inhibits protein synthesis, has a wide spectrum of bactericidal action, but does not inhibit the growth and development of micromycetes. This antibiotic is widely used in medical practice. For micromycetes (Aspergillus niger and Penicillium chrysogenum), disks with nystatin (15 μg) belonging to the family of polyene antibiotics that have a fungicidal effect were used.

По результатам испытаний были установлены значения ингибирования роста Penicillium chrysogenum, Bacillus mycoides, Escherichia coli 113/3, Aspergillus niger и Penicillium chrysogenum на агаризованной среде исследуемыми образцами (1-5) ионов серебра в водной дисперсии (серия опыта 3) и композиции водного раствора наноструктурных частиц серебра и ионов (серия опыта 1, прототип) в течение 1-6 суток в зависимости от концентрации в образцах наноструктурных частиц серебра равной 0,37-2,0% от исходной их концентрации 0,0508% (масс) по сравнению с прототипом и контролем антибиотиков Ристомицин, Левомицетин и Нистатин.According to the test results, the growth inhibition values of Penicillium chrysogenum, Bacillus mycoides, Escherichia coli 113/3, Aspergillus niger and Penicillium chrysogenum on an agarized medium with the studied samples (1-5) of silver ions in an aqueous dispersion (experiment series 3) and nanostructured aqueous solution composition were established silver particles and ions (experiment series 1, prototype) for 1-6 days, depending on the concentration in the samples of nanostructured silver particles equal to 0.37-2.0% of their initial concentration of 0.0508% (mass) in comparison with the prototype and antibiotic control Ristomycin, Chloramphenicol and Nystatin.

Результаты испытаний представлены в таблицах 4-8.The test results are presented in tables 4-8.

В результате испытаний разработанных вариантов ионов серебра в водной дисперсии и известной композиции нестабилизированных наностуктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии (прототип) по выше указанной методике определения спектра действия исследуемых вариантов с концентрацией от 0,37% до 2,0% от исходной их концентрации равной 0,0508% (масс) методом диффузии в агар (лунки) было установлено, что практически все испытываемые 5 концентраций заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра по своей антибактериальной и фунгицидной активности значительно превосходят по значениям антибактериальную и фунгицидную активности прототипа и активность всех контрольных значений исследуемых антибиотиков на протяжении всех 6-ти суток наблюдения.As a result of testing the developed variants of silver ions in an aqueous dispersion and the known composition of unstabilized nanostructured silver particles and silver ions in an aqueous dispersion (prototype) according to the above methodology for determining the spectrum of the studied variants with a concentration from 0.37% to 2.0% of their initial concentrations equal to 0.0508% (mass) by agar diffusion (wells), it was found that almost all of the tested 5 concentrations of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in their antibacterial The serial and fungicidal activity significantly exceed the antibacterial and fungicidal activity of the prototype and the activity of all control values of the studied antibiotics over the entire 6 days of observation.

Необходимо отметить тот факт, что преимущество активности заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра (серия опыта 3) перед активностью прототипа (серия опыта 1) и известных антибиотиков объективно подтверждается значениями ингибирования тест-культур на агаризованной среде с 1-ых по 6-е сутки наблюдения включительно.It should be noted that the advantage of the activity of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions (experiment series 3) over the activity of the prototype (experiment series 1) and known antibiotics is objectively confirmed by the inhibition values of test cultures on an agar medium from the 1st to the 6th day observations inclusive.

Так, было установлено, что в первые 3 суток все концентрации (от 0,37% до 2,0%) заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра ингибируют рост всех исследуемых тест-организмов на уровне ингибирования применяемых известных антибиотиков. Начиная с 4-х суток до окончания испытаний (6 суток) все 5 испытываемых образцов по активности ингибирования тест-культур не снижают уровень эффективности концентраций препаратов, установленных в первые 3-е суток, в то время, кода применяемая композиция прототипа значительно уступает по своей активности заявляемому монодисперсному коллоидному водному раствору ионов серебра, а применяемые антибиотики Нистатин для ингибирования Penicillium chrysogenum, Левомицетин для ингибирования E. coli 113/3 и Ристомицин для ингибирования Micrococcus flavus полностью утрачивают антимикробную активность, в результате чего на контрольных чашках Петри с этими вариантами происходит вторичный рост тест-культур.So, it was found that in the first 3 days all concentrations (from 0.37% to 2.0%) of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions inhibit the growth of all the studied test organisms at the level of inhibition of the known antibiotics used. Starting from 4 days to the end of the test (6 days), all 5 test samples in terms of the activity of inhibiting test cultures do not reduce the level of effectiveness of the concentrations of drugs established in the first 3 days, while the applied prototype composition is significantly inferior in its the activity of the claimed monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, and the used antibiotics Nystatin for inhibiting Penicillium chrysogenum, Levomycetin for inhibiting E. coli 113/3 and Ristomycin for inhibiting Micrococcus flavus completely lost antimicrobial activity, as a result of which secondary growth of test cultures occurs on control Petri dishes with these options.

Таким образом, экспериментально установленные факты антибактериальной и фунгицидной активности образцов монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра (1-5), исследованных в лабораторных условиях на тест-культурах в агаризованной среде, безусловно подтверждают технический результат преимущества заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, обладающего антимикробным действием и способа его получения перед известной композицией нестабилизированных наностуктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии, выбранной в качестве прототипа.Thus, the experimentally established facts of the antibacterial and fungicidal activity of samples of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions (1-5), studied under laboratory conditions on test cultures in an agar medium, unconditionally confirm the technical result of the advantages of the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions having an antimicrobial the action and method of its preparation before the known composition of unstabilized nanostructured particles of silver and silver ions and in an aqueous dispersion selected as a prototype.

Результаты испытаний антитоксического действия монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебраTest results of the antitoxic effect of monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions

Эффективность антитоксического действия (каталитических свойств) монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра изучалась в процессе моделирования очистки воздуха летучих углеводов (тестовых загрязнителей воздуха: паров ацетона и углекислого газа), растворенных в воздушной среде изолированного герметичного бокса по разработанной методике на созданном специальном лабораторном контрольно-измерительном комплексе [патент на изобретение РФ №2400286 от 13 марта 2009, опубл. 27.09.2010 Бюл. №27. Фильтрующий материал для очистки жидких и газообразных веществ и способ его получения] при фильтрации загрязнителей воздуха пористым носителем (картриджем) воздушного фильтра с заранее нанесенным на его поверхность активным катализатором в виде монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с заданной концентрацией.The effectiveness of the antitoxic effect (catalytic properties) of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions was studied in the process of modeling air purification of volatile carbohydrates (test air pollutants: acetone and carbon dioxide vapors) dissolved in air in an isolated sealed box according to the developed method using a special laboratory control and measurement instrument complex [patent for the invention of the Russian Federation No. 2400286 of March 13, 2009, publ. 09/27/2010 Bull. Number 27. Filtering material for purification of liquid and gaseous substances and the method of its production] when filtering air pollutants with a porous carrier (cartridge) of an air filter with an active catalyst preliminarily deposited on its surface in the form of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with a given concentration.

Модификация фильтрующего материала ионами серебра на практике осуществляется с помощью заявляемого способа.Modification of the filter material with silver ions in practice is carried out using the proposed method.

При экспериментальной отработке вариантов фильтрующего материала использовали:In the experimental development of options for filter material used:

- в качестве пористой основы - синтетический нетканый гидрофобный рулонный материал [ГОСТ R 51251-99, CENEN 779-1993; CENEN 1822-1998] марки ФМ - 3Х, h=15 мм, класс очистки G3, тип волокна полиэфир;- as a porous base - a synthetic non-woven hydrophobic roll material [GOST R 51251-99, CENEN 779-1993; CENEN 1822-1998] brand FM - 3X, h = 15 mm, cleaning class G3, fiber type polyester;

- в качестве активного катализатора:- as an active catalyst:

- вариант 1. 2% водный раствор бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс), полученный по примеру 1 (прототип);- option 1. 2% aqueous solution of a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass) obtained in example 1 (prototype);

- вариант 2. 0,37% водный раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, полученной по примеру 2, от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 2. 0.37% aqueous solution of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions obtained in example 2, from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 3. 2% водный раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, полученной по примеру 2, от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 3. 2% aqueous solution of monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions obtained in example 2, from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 4. 2% водный раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, полученной по примеру 3, от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс);- option 4. 2% aqueous solution of monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions obtained in example 3, from the initial concentration of nanostructured silver particles of 0.0508% (mass);

- вариант 5. 2% водный раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс), стабилизированный 0,2% водным растворов ПВС марки 11/2, 16/1, сорт высший или первый, ГОСТ 10779-78 в количестве 2,0% от массы бинарной смеси, полученный по примеру 4.- option 5. 2% aqueous solution of monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass), stabilized with 0.2% aqueous solutions of PVA grade 11/2, 16/1, premium or first grade, GOST 10779-78 in an amount of 2.0% by weight of the binary mixture obtained in example 4.

Модификацию фильтрующего материала наноструктурными частицами серебра и ионами серебра производили согласно заявляемому изобретению.Modification of the filter material with nanostructured silver particles and silver ions was carried out according to the claimed invention.

Варианты примеров конкретного выполнения способа получения фильтрующего материала:Variants of examples of a specific implementation of the method of obtaining filter material:

Пример 1 (прототип). Готовят 1 л водного раствора наночастиц серебра с концентрацией 2% водного раствора бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс). Для нанесения на пористый носитель фильтрующего материала бинарной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра (катализатор) помещают пластину из синтетического нетканого материала марки ФМ - 3Х, класс очистки G3, h=15 мм, размером 330×330 мм при температуре 20-25°C в подготовленный водный раствор и выдерживают при этой температуре в течение 1 часа. Далее пластину сушат при 40-50°C в течение 3-4 часов. Вариант 1 картриджа с нанесенным на его поверхность катализатором готов к применению.Example 1 (prototype). Prepare 1 l of an aqueous solution of silver nanoparticles with a concentration of 2% aqueous solution of a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass). To apply a binary mixture of silver nanostructured particles of silver ions (catalyst) onto a porous media of filtering material, a plate made of synthetic nonwoven fabric of the FM - 3X grade, cleaning class G3, h = 15 mm, size 330 × 330 mm at a temperature of 20-25 ° C is placed into the prepared aqueous solution and incubated at this temperature for 1 hour. Next, the plate is dried at 40-50 ° C for 3-4 hours. Option 1 of the cartridge with the catalyst deposited on its surface is ready for use.

Пример 2. В соответствии с приведенным в описании заявки примером 5 готовят по 1 л 0,37% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс).Example 2. In accordance with the description of the application example 5, 1 liter of 0.37% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is prepared from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass).

В каждый приготовленный раствор помещают по одной пластине из нетканого материала марки ФМ - 3Х, класс очистки G3, h=15 мм, размером 330×330 мм и пропитывают пористую основу материала в течение 5-10 мин при температуре плюс 20-25°C, далее высушивают при температуре плюс 60-70°C в течение 3-4 час до установления их постоянной массы. Варианты 2, 3 картриджей с нанесенным на их поверхность катализатором готовы к применению.In each prepared solution, one plate of FM-3X brand non-woven material is placed, cleaning class G3, h = 15 mm, size 330 × 330 mm, and the porous base of the material is impregnated for 5-10 minutes at a temperature of plus 20-25 ° C, then dried at a temperature of plus 60-70 ° C for 3-4 hours to establish their constant weight. Options 2, 3 cartridges with a catalyst deposited on their surface are ready for use.

Пример 3. В соответствии с приведенным в описании заявки примером 5 готовят 1 л 2% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс). В приготовленный раствор помещают пластину из нетканого материала марки ФМ - 3Х, класс очистки G3, h=15 мм, размером 330×330 мм и пропитывают пористую основу материала в течение 5-10 мин при температуре плюс 20-25°C, далее высушивают при температуре плюс 60-70°C в течение 3-4 час до установления их постоянной массы. Варианты 4 картриджа с нанесенным на его поверхность катализатором готовы к применению.Example 3. In accordance with the description in the application example 5, 1 l of a 2% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is prepared from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass). A plate of non-woven material of the FM-3X brand, cleaning class G3, h = 15 mm, size 330 × 330 mm, is placed in the prepared solution and the porous base of the material is impregnated for 5-10 minutes at a temperature of plus 20-25 ° C, then dried at temperature plus 60-70 ° C for 3-4 hours until their constant weight is established. Options 4 of the cartridge with a catalyst deposited on its surface are ready for use.

Пример 4. В соответствии с приведенным в описании заявки примером 5 готовят 1 л 2% монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра от исходной концентрации наноструктурных частиц серебра 0,0508% (масс), стабилизированный 0,2% водным растворов ПВС марки 11/2, 16/1, сорт высший или первый, ГОСТ 10779-78 в количестве 2,0% от массы бинарной смеси. Далее технологические операции проводят аналогично примеру 2 или 3.Example 4. In accordance with the description of the application example 5, prepare 1 l of a 2% monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions from the initial concentration of silver nanostructured particles of 0.0508% (mass), stabilized with 0.2% aqueous solutions of PVA grade 11/2, 16/1, premium or first grade, GOST 10779-78 in an amount of 2.0% by weight of the binary mixture. Further technological operations are carried out analogously to example 2 or 3.

Эффективность фильтрации или фильтрующую способность изготовленных вариантов фильтрующего материала для очистки воздуха от тестовых загрязнителей воздуха проводили на примере очистки воздуха от смеси ОСЧ ацетона и углекислого газа на специальном лабораторно-измерительном комплексе.The filtration efficiency or the filtering ability of the manufactured versions of the filtering material for air purification from test air pollutants was carried out by the example of air purification from a mixture of OHS acetone and carbon dioxide in a special laboratory-measuring complex.

Комплекс состоит из следующих частей:The complex consists of the following parts:

- герметичного бокса объемом 200 л, выполненного из нержавеющей стали;- sealed box with a volume of 200 l, made of stainless steel;

- компьютера, осуществляющего регистрацию и отображения сигналов сенсора в реальном масштабе времени.- a computer that records and displays sensor signals in real time.

В боксе размещен электронагреватель для испарения жидкого тестового вещества.In the box there is an electric heater for evaporating a liquid test substance.

В боковой стенке бокса имеются штуцеры для ввода в бокс газообразных тестовых загрязнителей и подключения внешнего сенсора газов.In the side wall of the box there are fittings for introducing gaseous test contaminants into the box and connecting an external gas sensor.

Для измерения концентрации летучих углеводов в процессе испытаний применяются стационарные газоанализаторы серии «ИГС-98», производства ФГУП НПП «ДЕЛЬТА». Необходимые для испытаний газовые сенсоры подключаются к системе регистрации данных контрольно-измерительного комплекса.To measure the concentration of volatile carbohydrates during the tests, stationary gas analyzers of the IGS-98 series, manufactured by FSUE NPP DELTA, are used. The gas sensors required for testing are connected to the data recording system of the control and measuring complex.

Для регистрации концентрации углекислого газа использовался внешний оптический инфракрасный газовый сенсор ИГС-016-00, имеющий встроенный микропроцессор для рециркуляции воздуха из бокса. Диапазон измерения относительной концентрации углекислого газа 0-1%. Точность измерения сенсора ±0,1%.To record the concentration of carbon dioxide, an external optical infrared gas sensor IGS-016-00 was used, which has a built-in microprocessor for recirculating air from the box. The measurement range of the relative concentration of carbon dioxide is 0-1%. Sensor accuracy ± 0.1%.

Для регистрации концентрации паров ацетона использовался газовый термокаталитический сенсор углеводородов.To record the concentration of acetone vapor, a gas thermocatalytic hydrocarbon sensor was used.

Предварительно термокаталитический сенсор углеводородов был откалиброван в испытательном боксе на парах ОСЧ ацетона (мВ/мг). Точность измерения сенсора ±10%.Previously, the thermocatalytic hydrocarbon sensor was calibrated in a test box using VHF acetone vapor (mV / mg). Sensor accuracy ± 10%.

Все газоанализаторы сертифицированы в Российской Федерации и прошли государственную поверку.All gas analyzers are certified in the Russian Federation and passed state verification.

Вне бокса размещены блок питания и обработки сигналов газовых сенсоров и электронный блок обработки сигналов и связи с компьютером.Outside the box, there is a power supply and signal processing unit for gas sensors and an electronic unit for signal processing and communication with a computer.

В качестве экспериментального образца очистителя воздуха использовался доработанный серийно выпускаемый корпус с вентилятором от фотокаталитического воздухоочистителя «Aero Barrier», модель AP270FC.As an experimental sample of an air purifier, we used a modified commercially available case with a fan from the Aero Barrier photocatalytic air purifier, model AP270FC.

В доработанный корпус воздухоочистителя «Aero Barrier» устанавливались последовательно изготовленные варианты фильтрующего материала (см. примеры 1-4) в качестве воздушного картриджа, подвергающегося испытаниям. Воздухоочиститель с установленным вариантом картриджа помещался в бокс.In the modified Aero Barrier air cleaner housing, sequentially manufactured versions of the filter material (see examples 1-4) were installed as an air cartridge to be tested. An air cleaner with an installed cartridge option was placed in the box.

Воздухоочиститель включался, устанавливался режим работы его вентилятора ВОЗДУХООБМЕН СРЕДНИЙ (0~150 м3/час), после чего бокс закрывался. Включалось все остальное оборудование.The air purifier was turned on, the operation mode of its fan was set AIR MEDIA (0 ~ 150 m 3 / h), after which the box was closed. All other equipment turned on.

Через некоторое время (~10 мин.) в бокс через воздушный штуцер производился впрыск бинарной смеси тестовых загрязняющих веществ: углекислого газа и ОСЧ ацетона.After a while (~ 10 min.), A binary mixture of test contaminants was injected into the box through an air nozzle: carbon dioxide and OHS acetone.

В процессе проведения эксперимента деструкция загрязняющих веществ происходит при нормальных атмосферных условиях при продувании газовой смеси через нанокаталитическую пористую мембрану (картридж) вентилятором воздушного фильтра.During the experiment, the destruction of pollutants occurs under normal atmospheric conditions when blowing the gas mixture through a nanocatalytic porous membrane (cartridge) with an air filter fan.

В течение ~1,5…3,5 час производится регистрация и автоматическая запись в память компьютера показаний сенсоров с начала включения фильтра падения концентрации тестового загрязняющего вещества в боксе, во времени. Регистрация и запись показаний сенсоров производится в течение заданного времени с точностью измерения 1 с. При этом регистрируется уменьшение уровня концентрации тестового загрязняющего вещества в процессе глубокой деструкции загрязняющего вещества на простейшие составляющие молекулы: (С, Н2, О2).Within ~ 1.5 ... 3.5 hours, the sensor readings are recorded and automatically recorded in the computer memory from the beginning of the inclusion of the filter for dropping the concentration of test contaminant in the box, in time. Registration and recording of sensor readings is performed for a specified time with a measurement accuracy of 1 s. In this case, a decrease in the concentration level of the test pollutant is recorded during the deep destruction of the pollutant into the simplest components of the molecule: (C, H 2 , O 2 ).

Скорость деструкции летучих углеводородов представляется изменением величины относительной концентрации во времени: %/час, и пересчитывается в абсолютные величины, мг/час.The rate of destruction of volatile hydrocarbons is represented by a change in the relative concentration in time:% / hour, and is converted into absolute values, mg / hour.

Таким образом, при проведении испытаний изготовленных вариантов фильтрующего материала для очистки воздуха получали эффективность работы каждого варианта изготовленного картриджа по деструкции тестовых загрязняющих веществ во времени.Thus, when testing manufactured versions of the filtering material for air purification, the operating efficiency of each version of the manufactured cartridge for the destruction of test pollutants over time was obtained.

Результаты оценки эффективности очистки воздуха воздухоочистителем от тестовых загрязняющих веществ, в частности смеси углекислого газа и паров ОСЧ ацетона, исследуемыми картриджами, выполненными с применением катализаторов на основе заявляемого монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра и наноструктурных частиц серебра (прототип) приведены в таблице 9.The results of evaluating the effectiveness of air purification by an air purifier from test pollutants, in particular a mixture of carbon dioxide and VOC acetone vapors, with test cartridges made using catalysts based on the inventive monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions and nanostructured silver particles (prototype) are shown in table 9.

В результате проведенных лабораторных испытаний изготовленных вариантов фильтрующего материала для очистки воздуха установлено следующее.As a result of laboratory tests of the manufactured filter material options for air purification, the following was established.

При работе воздухоочистителя у всех вариантов фильтрующего материала, полученного в соответствии с заявляемым способом их получения, в течение заданного времени фильтрации воздуха происходит значительное уменьшение в воздухе концентрации тестовых загрязняющих веществ углекислого газа и паров ОСЧ ацетона от первоначально созданной в боксе концентрации, при этом повышение уровня деструкции углекислого газа на картриджах с заявляемым катализатором по сравнению с деструкцией углекислого газа на картридже с известным катализатором из наноструктурных частиц серебра.During the operation of the air purifier for all variants of the filter material obtained in accordance with the inventive method for their preparation, during a given time of air filtration, there is a significant decrease in the concentration of carbon dioxide test pollutants and VOC acetone vapors from the concentration originally created in the box, while increasing the level the destruction of carbon dioxide on cartridges with the inventive catalyst in comparison with the destruction of carbon dioxide on a cartridge with a known catalyst from nanostructured silver particles.

При работе экспериментальных образцов воздухоочистителя происходит значительное уменьшение концентрации углеводородов по ацетону от первоначально созданной в камере концентрации со скоростью деструкции 8,2-18,5 мг/час, а так же происходит значительная деструкция углекислого газа со скоростями 290-330 мг/час, при начальных концентрациях ~0,25% СО2 (у всех испытываемых вариантов фильтрующего материала его геометрические размеры составляли 330×330 мм), что превосходит уровень очистки, например существующего парка воздухоочистителей фотокаталитического типа по ацетону, и не имеет аналогов по углекислому газу:During the work of experimental samples of the air purifier, there is a significant decrease in the concentration of hydrocarbons in acetone from the concentration originally created in the chamber with a destruction rate of 8.2-18.5 mg / h, and there is also a significant destruction of carbon dioxide at speeds of 290-330 mg / h, ~ initial concentrations of 0.25% CO 2 (all variants tested filter material its geometrical dimensions of 330 × 330 mm) that exceeds the level of purification, for example the existing fleet of air cleaners fotokataliti eskogo type of acetone, and is unique for carbon dioxide:

MIDEA, модель KJ180-T, производство Китай;MIDEA, model KJ180-T, made in China;

DAIKIN, модель MC704VM, производство Япония;DAIKIN, model MC704VM, made in Japan;

BORK, модель APRJH1515SI, производство Германия;BORK, model APRJH1515SI, made in Germany;

VITEK, модель VT-1775, производство Австрия;VITEK, model VT-1775, production Austria;

NHW, модель 968, производство Китай.NHW, model 968, made in China.

При этом, деструкция каждого загрязнителя происходит по схеме, идентичной деструкция моно загрязнителя, то есть эффективность работы фильтрующего материала мало зависит от количества загрязняющих веществ в воздухе без влияния процесса деструкции одного вещества на другое.Moreover, the destruction of each pollutant occurs according to a scheme identical to the destruction of a mono pollutant, that is, the efficiency of the filter material depends little on the amount of pollutants in the air without the influence of the destruction of one substance on another.

Проведенные испытания показали высокую эффективность каталитических свойств монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, стабилизированных на пористом носителе картриджа воздушного фильтра заявляемым способом.The tests showed the high efficiency of the catalytic properties of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions stabilized on the porous support of the air filter cartridge of the claimed method.

Таким образом, на основании приведенных собственных результатов исследования и сравнения их с известными результатами исследования антимикробной и антитоксической активности известных композиций на основе наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в водных дисперсиях, можно сделать вывод, о том, что на сегодняшний день из числа разрабатываемых инновационных нано составов наиболее перспективным для защиты от современных инфекционных загрязнителей окружающей среды и человека и предупреждения развития его заболеваний являются разработанный авторами безопасный монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием. По химическому составу разработанная форма состава представляет собою монодисперсную водную однородную коллоидную жидкость ионов серебра, содержащую в своем составе раствор ионов (катионов) серебра в водной дисперсии, восстановитель, при необходимости стабилизатор, дистиллированную или деионизированную воду.Thus, on the basis of our own research results and comparing them with the known results of the antimicrobial and antitoxic activity of known compositions based on nanostructured silver particles and silver ions in aqueous dispersions, we can conclude that today among the developed innovative nano formulations the most promising for protection against modern infectious environmental and human pollutants and to prevent the development of its diseases are p zrabotanny authors secure monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions having antibacterial and antitoxic effect. In terms of chemical composition, the developed form of the composition is a monodisperse aqueous homogeneous colloidal liquid of silver ions, containing a solution of silver ions (cations) in an aqueous dispersion, a reducing agent, if necessary a stabilizer, distilled or deionized water.

Обладая одновременно каталитическим и дезинфицирующим (бактерицидным, фунгицидным и вирулицидным) действиями, применение разработанного монодисперсного коллоидного раствора ионов серебра в водной дисперсии создает настоящий барьер для предотвращения загрязнения поверхностей объектов и окружающей их воздушной среды от токсических примесей и микробиологических загрязнений, защищая тем самым организм человека от патогенных химически- и биологически опасных загрязнений.Possessing both catalytic and disinfecting (bactericidal, fungicidal and virucidal) actions, the use of the developed monodisperse colloidal solution of silver ions in an aqueous dispersion creates a real barrier to prevent contamination of the surfaces of objects and the surrounding air from toxic impurities and microbiological pollution, thereby protecting the human body from pathogenic chemically and biologically hazardous contaminants.

Как следует из приведенных выше примеров, настоящее изобретение позволяет получать экологически безопасные стабильные монодисперсные коллоидные водные растворы ионов серебра, обладающие антимикробным и антитоксическим действием с заданной концентрацией ионов серебра в водной дисперсии, обладающих одновременно антимикробным и антитоксическим действием.As follows from the above examples, the present invention allows to obtain environmentally friendly stable monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions having antimicrobial and antitoxic effects with a given concentration of silver ions in an aqueous dispersion, having both antimicrobial and antitoxic effects.

Таким образом, изобретение обеспечивает достижение технического результата.Thus, the invention ensures the achievement of a technical result.

Настоящее изобретение может быть использовано для получения монодисперсных коллоидных водных растворов ионов серебра, обладающих антимикробным и антитоксическим действием как без, так и в присутствии полимерных стабилизаторов, обладающих антимикробным и антитоксическим действием, которые могут служить эффективными катализаторами, в качестве антимикробного и антитоксического средства при изготовлении фильтрующих устройств для комплексной очистки питьевой воды и воздуха, а также для производства различных форм медицинских препаратов, изготовления композитных и металлополимерных материалов для создания технологических приемов и средств, связанных с материаловедением, химией, физикой, биологией, механикой и многими другими областями науки и техники.The present invention can be used to obtain monodisperse colloidal aqueous solutions of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects both without and in the presence of polymer stabilizers with antimicrobial and antitoxic effects, which can serve as effective catalysts, as antimicrobial and antitoxic agents in the manufacture of filter devices for the comprehensive purification of drinking water and air, as well as for the production of various forms of medical preparations production of composite and metal-polymer materials to create technological methods and tools related to materials science, chemistry, physics, biology, mechanics, and many other fields of science and technology.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Claims (16)

1. Монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием, включающий активные металлы в форме цитратов, восстановитель ионов металла в водной дисперсии, воду дистиллированную или деионизированную, отличающийся тем, что в качестве активного металла он содержит монодисперсный коллоидный раствор ионов серебра в водной дисперсии, восстановитель ионов серебра выбран из группы органических пищевых кислот, включающей лимонную кислоту или аскорбиновую кислоту, в состав которых дополнительно введены стабилизатор ионов серебра в виде водного раствора гидроксилсодержащего полимера, включающего или поливиниловый спирт, или хитин, или хитозан, или целлюлозу, или амилозу, или 2-гидроксиэтилметакрилат, или водного раствора акрилового полимера, или сополимера, или бинарной смеси гидроксилсодержащего полимера и водного раствора акрилового полимера или сополимера и водного раствора гидрофобизатора на основе кремнийорганических соединений с рН≤8,0 в виде силоксанов или силиконатов в водной дисперсии.1. Monodispersed colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic effects, including active metals in the form of citrates, a metal ion reducing agent in an aqueous dispersion, distilled or deionized water, characterized in that it contains a monodispersed colloidal solution of silver ions in water dispersion, a reducing agent of silver ions is selected from the group of organic food acids, including citric acid or ascorbic acid, which will complement A silver ion stabilizer was introduced as an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, including either polyvinyl alcohol, or chitin, or chitosan, or cellulose, or amylose, or 2-hydroxyethyl methacrylate, or an aqueous solution of an acrylic polymer, or a copolymer, or a binary mixture of a hydroxyl-containing polymer and an aqueous a solution of an acrylic polymer or copolymer and an aqueous solution of a hydrophobizing agent based on organosilicon compounds with a pH of ≤8.0 in the form of siloxanes or silicates in an aqueous dispersion. 2. Монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием по п. 1, отличающийся тем, что содержит ионы серебра и восстановитель ионов серебра в водной дисперсии при следующем соотношении компонентов %, масс.:2. Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions having the antimicrobial and antitoxic effect according to claim 1, characterized in that it contains silver ions and a silver ion reductant in an aqueous dispersion in the following ratio of components, wt. ионы серебраsilver ions 0,00026-0,001850,00026-0,00185 восстановитель ионов серебраsilver ion reducer 0,05-0250.05-025 вода water остальное до 100the rest is up to 100
3. Монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием по п. 1, отличающийся тем, что содержит ионы серебра, восстановитель ионов серебра в водной дисперсии, в качестве стабилизатора содержит водный раствор гидроксилсодержащего полимера, или водный раствор акрилового полимера, или сополимера, или бинарную смесь гидроксилсодержащего полимера и водного раствора акрилового полимера или сополимера и водный раствор гидрофобизатора на основе кремнийорганических соединений с рН≤8,0 при следующем соотношении компонентов %, масс.:3. A monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions having the antimicrobial and antitoxic effect according to claim 1, characterized in that it contains silver ions, a reducing agent of silver ions in an aqueous dispersion, contains an aqueous solution of a hydroxyl-containing polymer, or an aqueous solution of an acrylic polymer, or copolymer, or a binary mixture of a hydroxyl-containing polymer and an aqueous solution of an acrylic polymer or a copolymer and an aqueous solution of a water-repellent agent based on organosilicon compounds with pH≤8.0 and the following ratio of components%, mass .: ионы серебраsilver ions 0,00026-0,001850,00026-0,00185 восстановитель ионов серебраsilver ion reducer 0,05-0,250.05-0.25 0,1-0,3% (масс.) водный раствор гидроксилсодержащего полимера,0.1-0.3% (mass.) An aqueous solution of hydroxyl-containing polymer, или водный раствор акриловых полимеров, или сополимеров,or an aqueous solution of acrylic polymers, or copolymers, или бинарную смесь 0,1-0,3% (масс.) гидроксилсодержащего полимераor a binary mixture of 0.1-0.3% (mass.) hydroxyl-containing polymer и 0,1-0,3% (масс.), или водного раствора акриловых полимеров,and 0.1-0.3% (mass.), or an aqueous solution of acrylic polymers, или сополимеров при соотношении 1: 1 масс., %or copolymers with a ratio of 1: 1 mass.,% 1,5-2,51.5-2.5 0,1-0,4% (масс.) водный раствор кремнийорганических соединений0.1-0.4% (mass.) Aqueous solution of organosilicon compounds 0,5-1,50.5-1.5 водаwater остальное до 100the rest is up to 100
4. Способ получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, включающий стадию получения полидисперсной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра в водной дисперсии и прямом взаимодействии полученного раствора наноструктурных частиц серебра в воде с восстановителем ионов серебра с образованием при этом монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра, отличающийся тем, что получение монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра производят в 3 этапа, при этом на первом этапе получают обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс.) на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе, путем восстановления ионов серебра в системе обратных мицелл, включающего приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя из группы флавоноидов с молярной концентрацией от 6,6⋅10-4 до 3,3⋅10-3 М в неполярном растворителе из группы предельных углеводородов: н-гексана, или н-гептана, или н-октана, или н-декана, или циклогексана, или изооктана, поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия с молярной концентрацией от 0,09 до 0,1 М и введение в нее ионов серебра в виде водного раствора соли металла Ag, с молярной концентрацией от 3,7⋅10-2 до 5,0⋅10-2 М, при этом приготовление обратномицеллярной дисперсии восстановителя наноструктурных частиц серебра ведут при перемешивании восстановителя и поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе при температуре 60-80°С с обратным холодильником в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением приготовленной смеси до температуры 20-25°С и фильтрацией, введение в нее ионов серебра проводят в виде водного раствора аммиачной соли серебра, на втором этапе получают исходный концентрат водной дисперсии наноструктурных частиц серебра с концентрацией наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс.), для чего в полученный на первом этапе обратномицеллярный раствор наноструктурных частиц серебра на основе поверхностно-активного вещества бис-2-этилгексил сульфосукцината натрия в неполярном растворителе вводят дистиллированную или дионизированную воду, перемешивают, отстаивают и отделяют первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра от неполярного растворителя, отделенную первичную водную смесь наноструктурных частиц серебра с наличием в ней избытка неполярного растворителя и поверхностно-активного вещества нагревают до температуры 50-60°С в течение 1-2 ч до полного отделения избытка неполярного растворителя, затем охлаждают до температуры 20-25°С и выдерживают при этой температуре в течение 24 ч до полного отделения избытка поверхностно-активного вещества от водной первичной смеси, на третьем этапе получают монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра с образованием его рабочих растворов, для чего приготавливают рабочий раствор водной дисперсии наноструктурных частиц серебра в концентрациях 0,37-2,0% масс. от исходной концентрации коллоидного водного раствора наноструктурных частиц серебра 0,0399-0,0508% (масс.) и нагревают его до температуры 70-80°С, затем в соответствующий приготовленный рабочий раствор водной дисперсии соответственно вводят 0,05-0,25% масс. восстановителя ионов серебра из группы органических пищевых кислот и охлаждают до 20-25°С, после чего перемешивают полученную бинарную смесь в течение 5-10 мин до появления в ней опалесценции, после чего первично охлажденную реакционную смесь повторно нагревают до 70-80°С, выдерживают при этой температуре в течение 1-2 час и повторно охлаждают до 20-25°С до исчезновения опалесценции и образования ионов серебра в водной дисперсии, при этом количество повторных циклов подъема и снижения температуры реакционной смеси в заданном температурно-временном интервале зависит от соотношения концентраций рабочих растворов водной дисперсии наноструктурных частиц серебра и восстановителя ионов серебра в водной дисперсии и для заданных концентраций масс ионов серебра и восстановителя ионов серебра, соответственно составляет (%) масс.:4. A method of producing a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, comprising the step of producing a polydisperse colloidal mixture of nanostructured silver particles in an aqueous dispersion and direct interaction of the obtained solution of nanostructured silver particles in water with a silver ion reductant to form a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions, characterized in that obtaining a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions is carried out in 3 stages, while in the first stage receive reverse micellar solution of silver nanostructured particles with a concentration of silver nanostructured particles of 0.0399-0.0508% (mass) based on the surfactant sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate in a non-polar solvent, by reducing silver ions in a reverse micelle system, including preparation reverse micellar dispersion of a reducing agent from the group of flavonoids with a molar concentration of 6.6⋅10 -4 to 3.3⋅10 -3 M in a non-polar solvent from the group of saturated hydrocarbons: n-hexane, or n-heptane, or n-octane, or n - decane, or cyclohexane, or isooctane, a surfactant of sodium bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate with a molar concentration of 0.09 to 0.1 M and the introduction of silver ions in it in the form of an aqueous solution of Ag metal salt, with a molar concentration of 3 , 7⋅10 -2 to 5.0⋅10 -2 M, while the preparation of a reverse micellar dispersion of a reducing agent of nanostructured silver particles is carried out with stirring of a reducing agent and a surfactant in a non-polar solvent at a temperature of 60-80 ° C under reflux for 0 5-1.0 hours followed by by cooling the prepared mixture to a temperature of 20-25 ° C and filtering, the introduction of silver ions into it is carried out in the form of an aqueous solution of silver ammonia salt, at the second stage, an initial concentrate of an aqueous dispersion of silver nanostructured particles with a concentration of silver nanostructured particles is obtained, 0.0399-0, 0508% (mass.), For which distilliro is introduced into a non-micellar solution of silver nanostructured particles based on the surfactant bis-2-ethylhexyl sulfosuccinate sodium obtained in the first stage in a non-polar solvent bath or dionized water, mix, sediment and separate the primary aqueous mixture of silver nanostructured particles from a non-polar solvent, the separated primary aqueous mixture of silver nanostructured particles with an excess of non-polar solvent and surfactant in it is heated to a temperature of 50-60 ° C for 1 -2 hours until complete separation of the excess of non-polar solvent, then cooled to a temperature of 20-25 ° C and maintained at this temperature for 24 hours until complete separation of the excess surface-active of substances from the aqueous initial mixture, the third step is prepared monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions to form its working solutions then prepared for the working solution an aqueous dispersion of silver particle nanostructure in concentrations of 0,37-2,0 wt%. from the initial concentration of a colloidal aqueous solution of nanostructured silver particles 0.0399-0.0508% (mass.) and heated to a temperature of 70-80 ° C, then 0.05-0.25%, respectively, is introduced into the corresponding prepared working solution of the aqueous dispersion mass a reducing agent of silver ions from the group of organic food acids and is cooled to 20-25 ° C, after which the resulting binary mixture is stirred for 5-10 min until opalescence appears in it, after which the initially cooled reaction mixture is reheated to 70-80 ° C, kept at this temperature for 1-2 hours and re-cooled to 20-25 ° C until the disappearance of opalescence and the formation of silver ions in the aqueous dispersion, while the number of repeated cycles of rise and decrease in temperature of the reaction mixture at a given temperature-time the specified interval depends on the ratio of the concentrations of the working solutions of the aqueous dispersion of silver nanostructured particles and the silver ion reductant in the aqueous dispersion and for the given mass concentrations of silver ions and silver ion reductant, respectively (%) mass .: 0,00026-0,00034: 0,05: 1 цикл;0,00026-0,00034: 0.05: 1 cycle; 0,00035-0,00046: 0,10: 2 цикла;0,00035-0,00046: 0.10: 2 cycles; 0,00069-0,00092: 0,15: 4 циклов;0,00069-0,00092: 0.15: 4 cycles; 0,00103-0,00139: 0,20: 6 циклов;0.00103-0.00139: 0.20: 6 cycles; 0,00138-0,00185: 0,25: 6 циклов.0.00138-0.00185: 0.25: 6 cycles. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при введении ионов серебра концентрацию водного раствора аммиачной соли серебра и концентрацию поверхностно-активного вещества выбирают в зависимости от степени гидратации, изменяющейся от 5,0 до 8,0.5. The method according to p. 4, characterized in that when the introduction of silver ions, the concentration of an aqueous solution of silver ammonia salt and the concentration of surfactant is selected depending on the degree of hydration, varying from 5.0 to 8.0. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что перед отстаиванием в двухфазную систему добавляют при перемешивании дистиллированную или деионизированную воду в пропорции 1:1, полученную смесь переносят в разделительную колонну, до получения слоя бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в водной дисперсии, который сливают из нижней части колонны в отдельный накопитель.6. The method according to p. 4, characterized in that before settling in the two-phase system, distilled or deionized water is added with stirring in a 1: 1 ratio, the resulting mixture is transferred to a separation column to obtain a layer of a binary colloidal mixture of nanostructured silver particles and silver ions in aqueous dispersion, which is poured from the bottom of the column into a separate drive. 7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для получения монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра в стабилизаторе полученную коллоидную смесь водной дисперсии ионов серебра повторно нагревают до 50-60°С и добавляют в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс. от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С.7. The method according to p. 4, characterized in that to obtain a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions in the stabilizer, the resulting colloidal mixture of an aqueous dispersion of silver ions is reheated to 50-60 ° C and 0.1-0.3% aqueous a solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass. by weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C. 8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в приготовленный рабочий раствор монодисперсного коллоидного водного раствора ионов серебра с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс. от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,1-0,3% раствор акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс. от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С.8. The method according to p. 4, characterized in that in the prepared working solution of a monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with a content of 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass. from the mass of the aqueous mixture add an additional 0.1-0.3% solution of acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass. by weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of the reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C. 9. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в приготовленный рабочий раствор монодисперсной коллоидной смеси ионов серебра в водной дисперсии с содержанием в нее 0,1-0,3% водного раствора гидроксилсодержащего полимера в количестве 1,5-2,5% масс. и 0,1-0,3% раствора акрилового полимера в количестве 1,5-2,5% масс. от массы водной смеси дополнительно добавляют 0,5-1,5% масс. кремнийорганических соединений от массы водной смеси, затем смесь перемешивают в течение 20-30 мин до образования реакционной дисперсионной среды и охлаждают до температуры 20-25°С.9. The method according to p. 4, characterized in that in the prepared working solution of a monodisperse colloidal mixture of silver ions in an aqueous dispersion containing 0.1-0.3% aqueous solution of hydroxyl-containing polymer in an amount of 1.5-2.5% mass and 0.1-0.3% solution of acrylic polymer in an amount of 1.5-2.5% of the mass. from the mass of the aqueous mixture additionally add 0.5-1.5% of the mass. organosilicon compounds by weight of the aqueous mixture, then the mixture is stirred for 20-30 minutes until the formation of a reaction dispersion medium and cooled to a temperature of 20-25 ° C.
RU2015122013A 2015-06-09 2015-06-09 Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production RU2609176C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122013A RU2609176C2 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122013A RU2609176C2 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015122013A RU2015122013A (en) 2017-01-10
RU2609176C2 true RU2609176C2 (en) 2017-01-30

Family

ID=57955656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122013A RU2609176C2 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2609176C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693410C1 (en) * 2018-05-21 2019-07-02 Валерий Павлович Герасименя Composition with a supramolecular structure of a colloidal mixture of complex compounds of nanostructure particles of silver or hydrosol of silver cations in an aqueous or in an aqueous organic solution, having antimicrobial and antitoxic action (versions), and a method for production thereof
RU2760689C1 (en) * 2021-02-19 2021-11-29 АЙДАРОВА Амина Ильшатовна Method for improving the dissolution of gold in water and aqueous gold-quartz concentrate produced by this method
RU208790U1 (en) * 2021-04-09 2022-01-13 Владимир Антонович Подольский ANTIMICROBIAL FACE MASK
RU2798937C1 (en) * 2022-02-02 2023-06-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединение "Специальный Текстиль" Composition of synthetic detergent with antibacterial effect

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4088838A1 (en) * 2021-05-12 2022-11-16 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Method for the preparation of silver powder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2147487C1 (en) * 1999-07-01 2000-04-20 Егорова Елена Михайловна Method for making metallic particles with nanostructure
RU2341291C1 (en) * 2007-06-29 2008-12-20 Автономная некоммерческая организация "Институт нанотехнологий Международного фонда конверсии" Bactericidal solution and method of production thereof
EP2859961A2 (en) * 2006-02-08 2015-04-15 Avent, Inc. Methods and compositions for metal nanoparticle treated surfaces

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2147487C1 (en) * 1999-07-01 2000-04-20 Егорова Елена Михайловна Method for making metallic particles with nanostructure
EP2859961A2 (en) * 2006-02-08 2015-04-15 Avent, Inc. Methods and compositions for metal nanoparticle treated surfaces
RU2341291C1 (en) * 2007-06-29 2008-12-20 Автономная некоммерческая организация "Институт нанотехнологий Международного фонда конверсии" Bactericidal solution and method of production thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693410C1 (en) * 2018-05-21 2019-07-02 Валерий Павлович Герасименя Composition with a supramolecular structure of a colloidal mixture of complex compounds of nanostructure particles of silver or hydrosol of silver cations in an aqueous or in an aqueous organic solution, having antimicrobial and antitoxic action (versions), and a method for production thereof
RU2760689C1 (en) * 2021-02-19 2021-11-29 АЙДАРОВА Амина Ильшатовна Method for improving the dissolution of gold in water and aqueous gold-quartz concentrate produced by this method
RU208790U1 (en) * 2021-04-09 2022-01-13 Владимир Антонович Подольский ANTIMICROBIAL FACE MASK
RU2798937C1 (en) * 2022-02-02 2023-06-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединение "Специальный Текстиль" Composition of synthetic detergent with antibacterial effect
RU2815771C1 (en) * 2023-05-03 2024-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна" Suspension of inorganic nanostructures and method of producing material containing nanoparticles of noble metals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015122013A (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Prakash et al. Green synthesis of copper oxide nanoparticles and its effective applications in Biginelli reaction, BTB photodegradation and antibacterial activity
Rauf et al. Biomimetically synthesized ZnO nanoparticles attain potent antibacterial activity against less susceptible S. aureus skin infection in experimental animals
Vijayakumar et al. Biosynthesis, characterisation and anti-bacterial effect of plant-mediated silver nanoparticles using Artemisia nilagirica
Ghaffari-Moghaddam et al. Plant mediated green synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles using Crataegus douglasii fruit extract
Guzman et al. Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles against gram-positive and gram-negative bacteria
Ghosh et al. ZnO/Ag nanohybrid: synthesis, characterization, synergistic antibacterial activity and its mechanism
Mohan et al. Completely green synthesis of dextrose reduced silver nanoparticles, its antimicrobial and sensing properties
Parashar et al. Bioinspired synthesis of silver nanoparticles.
RU2609176C2 (en) Monodisperse colloidal aqueous solution of silver ions with antimicrobial and antitoxic action (versions) and method of its production
RU2341291C1 (en) Bactericidal solution and method of production thereof
Nate et al. Green synthesis of chitosan capped silver nanoparticles and their antimicrobial activity
El-Batal et al. Biosynthesis of gold nanoparticles using marine Streptomyces cyaneus and their antimicrobial, antioxidant and antitumor (in vitro) activities
JP2012526777A (en) Biocide Nanostructured Composition and Method for Obtaining Nanostructured Biocide Composition
Chidurala et al. Antimicrobial activity of pure Cu nano particles synthesized by surfactant varied chemical reduction method
Farrag et al. Ecotoxicity of∼ 1 nm silver and palladium nanoclusters protected by l-glutathione on the microbial growth under light and dark conditions
Atwan et al. Eco-friendly synthesis of Silver nanoparticles by using green method: Improved interaction and application in vitro and in vivo
RU2278669C1 (en) Agent possessing antibacterial activity
RU2333773C1 (en) Biocide solution and method for obtaining same
EP2905259B1 (en) Porous noble metal oxide nanoparticles, method for preparing the same and their use
Rahisuddin et al. Extracellular synthesis of silver dimer nanoparticles using Callistemon viminalis (bottlebrush) extract and evaluation of their antibacterial activity
Choudhury et al. Kinetic study of functionalization of citrate stabilized silver nanoparticles with catechol and its anti-biofilm activity
Sumalatha et al. Fabrication and characterization of CuO nano-needles from thermal decomposition of Cu (II) metal complex: Fluorometric detection of antibiotics, antioxidant, and antimicrobial activities
Jayaraman et al. Green Synthesis of Silver nanoparticles (SNPs) using Aegle marmelos Linn. and its antibacterial potential
RU2601757C1 (en) Composition of binary colloidal mixture of nanostructured particles of silver and silver ions in stabiliser, having antimicrobial and antitoxic effect (versions) and preparation method thereof
Kadhim et al. Blood-liquid extract inhibits bacteria through diffusion-mediated nano-CuO

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190610