Новости

Препараты коллоидных металлов КНД-М для медицины

К.К. Кошелев, О.К. Кошелева, В.П. Паутов, В.И. Горовенко, М.Г. Свистунов

ООО «НИФТИ», г. Переславль-Залесский

В результате проведенных нами работ были разработаны способы и промышленная технология синтеза семейства дисперсий нанодисперсных коллоидных металлов (серебра, меди, платины, палладия, золота и т.п. типа «КНД-Металл») с высокой концентрацией наночастиц металла М0 - от 0,1 до 3 вес. %.

Процесс производства нанодисперсий серебра и золота основан на жидкофазном восстановлении солей металлов (химическое восстановление) в различных средах в присутствии защитных коллоидов по двух- и многоструйным методикам. Данные процессы осуществляется на японском оборудовании для синтеза фотоэмульсий, при котором образуются устойчивые  супердисперсии с концентрациями металлических частиц вплоть до 1-2 массовых процентов по металлу.

В случае серебра и золота образуются красно-коричневые нанодисперсии серебра КНД-С (в разбавленном виде - светло-желтые) и пурпурные нанодисперсии золота КНД-З (в разбавленном виде- сиреневые), устойчивые в течение как минимум 24 месяцев при хранении на свету. Максимум полосы поглощения плазмонного резонанса получаемых дисперсий серебра находится в области 395-415 нм, золота – в области 515-540 нм, т.е. образуются сферические частицы с размером 3 -7-15 нм, что подтверждается данными атомного силового микроскопа AFM (Рисунок 1).

 

Рисунок 1. Наночастицы серебра типа КНД-С-К, AFM(Multi Mode SPM, Digital Inst., Inc., в режиме тэппинг-моды с использованием кремниевого зонда NCH-50, Nanoworld, с силовой константой 42 Н/м, резонансной частотой 320 кГц), Institute of Atomic and Molecular Sciences, Тайбэй, Тайвань. Слева- фотография наночастиц, справа- сечение(профиль)  наночастиц.

Показано, что при используемых условиях синтеза происходит практически полная конверсия катионов металлов Мn+ в металлические наночастицы М0. Это проявляется в том, что и в концентрированных и в разбавленных нанодисперсиях металлов не образуются не только осадки, но и не наблюдается помутнения при длительной выдержки после введения в них анионов-осадителей, например, в случае серебра- растворов хлористого натрия (физиологического раствора) или сульфида натрия, а также устойчивы к воздействию света и тепла в течение длительного времени (отсутствие помутнения и изменения цвета дисперсии).

Испытания показали [1], что дисперсия КНД-С является практически нетоксичной (IV группа опасности) даже при концентрации 0,1 масс.% по серебру (1000 ррм), что в десятки и сотни раз выше рабочих концентраций.

В качестве защитных коллоидов при этом может быть использован широкий круг полимерных или неполимерных синтетических или природных материалов, допущенных для использования в медицинских или фармацевтических средствах (в том числе ПВП, ПВС, различные типы хитозанов и олигохитозанов, производные КМЦ, полиэтиленгликоли, полипропиленгликоли, ПВБ, и т.п.), в качестве растворителей- вода, физиологические растворы, спирты, водо-спиртовые смеси, глицерин, димексид, мёд, и т.д. [2].

Дисперсии КНД-Металл могут быть переведены в сухую порошковую форму (с содержанием металла до 10 масс.%), в гелеобразную форму, в гидрогелевую форму, использоваться в виде спреев,  в осажденном виде на носителях (ткани, бумаги, пленки, пластины, активные угли, силикагели, цеолиты, полимерные порошки, и т.п.) и т.п., то есть практически во всех требуемых для медицины формах [3].

Полученные дисперсии КНД-С и смесевые дисперсии на их основе обладают при этом высокими антисептическими свойствами, выраженными бактерицидной, вирулицидной, фунгицидной способностями [4,5].

Вариант дисперсии КНД-С, предназначенный для использования в составе  косметических средств, тип КНД-С-К, освоен в промышленном производстве и сертифицирован (КНД-С-К, ТУ 9154-024-74107096-2008,  Санитарно-эпидемиологическое заключение 77.99.40.915.Д.006997.07.08 от 07.07.2008 г.) [6].

Разбавленные дисперсии серебра, начиная с 1-10 ррm (0,0001 – 0,001%), могут быть использованы при обработке кожи и слизистых в виде жидкостей, аэрозолей (получаемых  с помощью небулайзера или распылителя), а также гелей, мазей, клеев, пленок, порошков и т.п., т.е., и, являясь аналогами известных препаратов серебра (коллоидного серебра- колларгола, протаргола, повиаргола, катионного серебра- аргосульфана, сульфадиазина серебра, нитрата серебра), отличаются от них повышенной активностью (за счет меньших размеров частиц), отсутствием обжигающих свойств и улучшенной стабильностью и совместимостью (за счет отсутствия катионов серебра), отсутствием аллергенных свойств (за счет отсутствия материалов животного происхождения), и могут применяться в тех же областях применения, но при уменьшенных в 3-10 раз концентрациях.

На основании анализа использования в медицине серебросодержащей продукции предыдущих поколений, дисперсии типа КНД-Металл, в т.ч. КНД-С, КНД-СЗ, КНД-СМ, КНД-СМЗ и т.п. могут быть успешно использованы в качестве профилактических и лечебно-вспомогательных средств при различных заболеваниях, в том числе:

  • простудные заболевания, ОРЗ;

  • острые и хронические инфекционные заболевания носоглотки, придаточных пазух, бронхов и легких, в том числе при синусите (насморк), гайморите, тонзиллите;

  • заболевания кожи: угревая сыпь, юношеские угри, некоторые виды псориаза, грибковые поражения кожи, ожоги, простудные высыпания на коже, укусы насекомых;

  • заболевания желудка и кишечника (язвы, гастриты, колиты и т.п.);

  • повреждения кожного покрова, царапины, трещины;

  • ревматоидный артрит;

  • пищевые отравления;

  • инфекции половых путей, в том числе хламидии, трихомонады, гонорея.

  • для повышения защитных сил организма и профилактики при инфекционных заболеваниях, ОРВИ и кишечных инфекциях, особенно в период наибольшего распространения.

  • инфекционные заболевания глаз, конъюнктивиты,

  • в гинекологии (спринцевание), проктологии (свечи), урологии (спринцевание), и т.д.

    Учитывая основные требования, которые предъявляются к лекарственным средствам, а именно, их безвредность для человека, высокая активность, универсальность, совместимость с физиологическим раствором и компонентами крови, совместимость с остальными компонентами медпрепаратов и т.п., препараты на основе разработанных дисперсий нанодисперсных металлов КНД-Металл являются весьма перспективными для создания новых поколений лекарственных средств, например, для профилактики и лечения туберкулёза и других социально значимых инфекций (включая СПИД, различные виды гриппа и т.п.), а в случае золота – тяжелых форм артрита.

    Кроме этого, перспективными направлениями использования   дисперсий КНД-Металл могут быть средства для лечения ряда форм рака (в т.ч. за счет использования плазмонного резонанса).

    На основе дисперсий типа КНД-Металл получены основы для производства лекарственных средств, в том числе в виде растворов в различных растворителях, мазей, гелей, порошков, лосьонов, спреев. Показано, что растворы, лосьоны, мази и гели, гидроколлоидные системы, содержащие в своем составе дисперсии КНД, являются устойчивыми прозрачными окрашенными системами. В то же время, в отличие от средств, в состав которых входят растворимые красители (метиленовый голубой, бриллиантовый зеленый, йод, и т.п.), средства на основе дисперсий КНД-Металл не обладают окрашивающими свойствами, и при их смывании и кожа, и текстильные изделия остаются неокрашенными.

    Кроме этого, дисперсии типа КНД-Металл (вследствие их химической пассивности) на основе серебра, серебра и других металлов (золота, меди, цинка и т.п.)  могут быть эффективными сокомпонентами лекарственных средств, усиливающими и расширяющими действие обычных лекарственных средств, в том числе в качестве борьбы с вновь появляющимися резистентными штаммами. Проведенные нами исследования- на примере десятков обычных широко распостраненных лекарственных средств (таблеток, инфузионных растворов, настоек, гелей, мазей)- показали хорошую совместимость и длительную сохраняемость при введении в них дисперсий КНД-Металл.

    Одной из решаемых задач также может быть замена при производстве лекарственных средств, вакцин, препаратов крови и т.п.  токсичных органических и неорганических консервантов (в т.ч. парабенов, изотиазолинонов, формальдегид-выделяющих средств, мертиолята ртути и т.п.) на практически нетоксичные для человека дисперсии типа КНД-Металл.

    Литература

    1. Научный отчет по изучению токсичности и опасности концентрата дисперсии коллоидного серебра «КНД-С», Испытательный лабораторный центр ГУП «Московский городской центр дезинфекции», Москва 2007 г.

    2. О.К. Кошелева, К.К. Кошелев. Производство и исследование свойств суперконцентратов

    нанодисперсий серебра и меди в различных средах. Всероссийская конференция с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии», Ижевск, 2007. Тезисы докладов, Ижевск, ИПМ УрО РАН, 2007, стр. 59.

    3. К.К. Кошелев, О.К. Кошелева, М.Г. Свистунов. Получение аэрозолей наночастиц металлического серебра и исследование их антисептических свойств. Всероссийская конференция с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии», Ижевск, 2007. Тезисы докладов, Ижевск, ИПМ УрО РАН, 2007, стр. 58.

    4. К.К. Кошелев, О.К. Кошелева, Л.Ю. Дробина, М.Г. Свистунов. Исследование биоцидных и консервирующих свойств нанодисперсий серебра и меди и препаратов на их основе. Нанотехнологии и наноматериалы для биологии и медицины, Сборник трудов научно-практической конференции с международным участием, Новосибирск-2007, 2007, ч.1, с. 200.

    5. К.К. Кошелев, О.К Кошелева, М.Г. Свистунов, Суперконцентраты нанодисперсий металлического серебра,  меди и золота, их солей и комплексов- производство и исследование. «Нанотехнологии и наноматериалы для биологии и медицины», Сборник материалов научно-практической конференции с международным участием, 2007, Часть 2, Новосибирск 2007, с. 172.

    6. К.К. Кошелев, О.К. Кошелева, В.И. Горовенко, В.П. Паутов, М.Г. Свистунов. Концентраты коллоидных металлов для косметики.  Тезисы докладов конференции «Нанотехнологии-производству-2008», Фрязино 2008, - М., «Янус-К», 2008, с. 78.