RU2446810C2 - Антимикробные агенты - Google Patents
Антимикробные агенты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446810C2 RU2446810C2 RU2010127540/15A RU2010127540A RU2446810C2 RU 2446810 C2 RU2446810 C2 RU 2446810C2 RU 2010127540/15 A RU2010127540/15 A RU 2010127540/15A RU 2010127540 A RU2010127540 A RU 2010127540A RU 2446810 C2 RU2446810 C2 RU 2446810C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- nanoparticles
- growth
- coli
- copper oxide
- Prior art date
Links
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 124
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 96
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 92
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims abstract description 59
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 13
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 32
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 31
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 28
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 24
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 19
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 17
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 15
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 13
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 12
- 241001646716 Escherichia coli K-12 Species 0.000 description 11
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 9
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 8
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 231100000001 growth retardation Toxicity 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 6
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 5
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 206010010741 Conjunctivitis Diseases 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical class [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 1
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000304886 Bacilli Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010011985 Decubitus ulcer Diseases 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 206010017964 Gastrointestinal infection Diseases 0.000 description 1
- 208000012766 Growth delay Diseases 0.000 description 1
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 1
- 201000008197 Laryngitis Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N N-ethylmaleimide Chemical class CCN1C(=O)C=CC1=O HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031662 Noncommunicable disease Diseases 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 201000005702 Pertussis Diseases 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000004210 Pressure Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037386 Typhoid Diseases 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- YHOWCMANIRKLRU-UHFFFAOYSA-J [OH-].[Ca+2].[Cu+2].[OH-].[OH-].[OH-] Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Cu+2].[OH-].[OH-].[OH-] YHOWCMANIRKLRU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000004697 chelate complex Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-AKLPVKDBSA-N copper-67 Chemical compound [67Cu] RYGMFSIKBFXOCR-AKLPVKDBSA-N 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- FWBOFUGDKHMVPI-UHFFFAOYSA-K dicopper;2-oxidopropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Cu+2].[Cu+2].[O-]C(=O)CC([O-])(C([O-])=O)CC([O-])=O FWBOFUGDKHMVPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 206010013023 diphtheria Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001632 homeopathic effect Effects 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000002480 immunoprotective effect Effects 0.000 description 1
- 201000001371 inclusion conjunctivitis Diseases 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008723 osmotic stress Effects 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003823 potassium efflux Effects 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000003356 suture material Substances 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010044008 tonsillitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 206010044325 trachoma Diseases 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 201000008297 typhoid fever Diseases 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 208000000143 urethritis Diseases 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антимикробным агентам, обладающим антибактериальной активностью в отношении тест-культур грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, которые представляют собой наночастицы меди и наночастицы оксида меди. Антимикробные агенты по изобретению характеризуются конкретными размерами частиц и фазовыми составами. Наночастицы меди имеют размер 33,8-103 нм и содержат 67-96% меди и 4-33% CuO. Наночастицы оксида меди имеют размеры 77-124 нм и содержат 3,3-23% кристаллической меди, 27,1-90% CuO и 9,05-69,5% Cu2O. Изобретение обеспечивает получение антимикробных агентов, которые при введении в состав нетканого льняного полотна обеспечивают его антибактериальные и сохраняют его эстетические и эксплуатационные свойства. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 12 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к агентам, обладающим антимикробным действием.
Одной из актуальных проблем современной медицины является поиск агентов, компонентов или факторов, обеспечивающих антимикробное действие. Это связано с широким распространением микроорганизмов и ростом их в различных средах, в том числе в питьевой воде, почве, продуктах питания, косметике, средствах личной гигиены, пластмассовых, медицинских изделиях (резиновых и синтетических шлангах, хирургических инструментах, пластырях, шовных материалах, повязках, хирургических масках, респираторах, одежде медицинского персонала и т.д.), причиняя не только материальный вред, но, главное, угрожая здоровью человека. Требования к окружающей среде и материалам медицинского назначения становятся все выше. Поэтому поиск новых антимикробных агентов, безопасных для человека, не прекращается, учитывая постоянный рост резистентности бактерий к действию сульфаниламидных препаратов, антибиотиков, антисептиков. В настоящее время в качестве антимикробных агентов могут выступать различные вещества органической и неорганической природы. Однако использование антимикробных агентов той или иной природы в медицине и фармации ограничено их безопасностью. В этом отношении более предпочтительны неорганические соединения, например металлы и их композиции. Разработаны антимикробные агенты на основе, например, соединений кобальта [15], серебра [29, 31, 32], сложных металлических оксидов (цинка оксида в СаО), смесей соединений металлов. Возрастает интерес исследователей к наночастицам индивидуальных металлов, композиций металлов с общей формулой MnXy, где Mn может быть Al, Si, Zn, Ni, Ti; Xy - кислород, углерод, сера; наночастицам смешанного состава типа C-H-Ag-Zn, C-Si-Ag-Zn, C-W-Ti-B, монодисперсным коллоидным наночастицам металлов [16] и т.д.
Существует ряд работ, посвященных использованию наночастиц металлов, обладающих антимикробными и антивирусными свойствами, для совершенствования средств защиты от микробной и вирусной инфекций [17, 30]. Поэтому дальнейший поиск антимикробных агентов, безопасных для здоровья человека, является актуальным.
Наше внимание привлекла медь - эссенциальный элемент, который в организме животных и человека имеет строго скоординированную систему регуляции, позволяющую в случае увеличенной нагрузки металла поддерживать его содержание в биосистемах на уровне, обеспечивающем оптимальную жизнедеятельность. С другой стороны, медь обладает выраженным антибактериальным действием [4, 14, 19, 24, 26]: на металлических медных пластинах гибнут дифтерийная и тифозная палочки [3], высокодисперсные порошки меди вызывают гибель клеток E.coli [8, 25]. В медицинской практике в качестве антисептического, вяжущего, прижигающего средства при конъюнктивитах, ангинах, кожных инфекционных заболеваниях, ожогах, ранах, пролежнях используют меди цитрат, при трахоме, конъюнктивите - меди нитрат, при конъюнктивите, ларингите, уретрите, кожных инфекционных заболеваниях - меди сульфат; в качестве бактерицидного, прижигающего средства используют гидроокись меди-кальция и т.д. [1, 3, 5].
В настоящее время рассматривается несколько механизмов, посредством которых медь оказывает антимикробное действие:
1. Медь ингибирует и нарушает синтез белка и нуклеиновых кислот. Медь обладает способностью взаимодействовать с аминокислотами и SH-группами ферментов, активно участвующих в синтезе белка, что может нарушать этот процесс. Известно, что медь селективно связывается с N(1) и N(7) аденина, N(7) гуанина, N(3)-цитозина. В результате связывания с отрицательными фосфатными группами нуклеиновых кислот электростатическими силами и частично координационно через амино- и оксигруппы с азотистыми основаниями образуется прочный хелатный комплекс [2, 22].
2. Медь снижает уровень восстановленных тиолов и глутатиона в клетках. Глутатион относится к числу метаболитов, активно увеличивающихся при осмотическом стрессе. Одна из функций глутатиона связана с удержанием ионов калия в цитоплазме через регуляцию калий-выходных каналов [11, 23].
3. Медь влияет на энергетические процессы, протекающие на мембране, и нарушает ее барьерные функции [9, 12, 13, 25, 27, 33].
4. Медь изменяет структурно-функциональные свойства мембран прокариотических клеток [8, 10, 13].
Развитие современных нанотехнологий позволяет получать наноструктурные металлы, в том числе и медь с заданными биологическими свойствами, посредством регулирования физико-химических характеристик наноразмерных материалов. Основными особенностями действия наночастиц при введении их в организм эукариотов является их низкая токсичность, пролонгированное действие, способность в биотических дозах оказывать стимулирующее действие на обменные процессы, активность ферментов, рост и развитие организма в целом [7, 20]. В то же время показано, что наночастицы меди обладают более высокой антимикробной активностью по сравнению с наночастицами серебра [8-13, 25].
Среди аналогов представленного изобретения можно назвать металлический медный порошок (в составе гомеопатических лекарственных средств) в качестве антимикробного, иммунозащитного действия при воспалительных заболеваниях, в комплексном лечении коклюша, бронхиальной астмы и азиатской холеры (Россия) [3].
Наиболее близкой к предлагаемому нами изобретению является композиция, описанная в патенте US 534 4636 Anti-microorganism agent and anti-microorganism resin or rubber composition [18], где в качестве антимикробного агента используется сложная металлическая гидроокись [(M1 2+)1-x(M2 2+)x(ОН)2] в виде частиц размером 0.1 до 2.0 мкм, в которой M1 2+ - один из элементов Mg2+ и/или Са2+, М2 2+ - один из элементов Cu2+ и/или Zn2+. Такая композиция может быть введена в состав резины, каучука, смолы и т.д., является слаботоксичной и обладает антибактериальным действием по отношению к тест-культурам E.coli и St.yellow.
Целью данного изобретения является установление антимикробного действия наночастиц меди и наночастиц меди оксида, имеющих разные физико-химические характеристики, на рост тест-культур грамположительных и грамотрицательных бактериальных клеток.
Цель достигается тем, что в качестве агентов, оказывающих антимикробное действие, используются наночастицы меди и наночастицы меди оксида, имеющие следующие физико-химические характеристики:
- НЧ меди: размер частиц 33.8÷103 нм; толщина оксидной пленки 6÷10 нм; фазовый состав: кристаллическая медь 67÷96%, меди оксида CuO - 4÷33%.
- НЧ меди оксида: размер частиц 77÷124 нм; фазовый состав: кристаллическая медь 0.5÷3.3÷23%, CuO - 27.1÷90%. и Cu2O - 9.05÷69.5.
Наночастицы меди оксида с характеристиками: размер частиц 119,0±1,0; фазовый состав: кристаллическая медь ≤0.50±0.02, CuO≈90% и Cu2O≈9.05, взятые в качестве антимикробного агента и введенные в состав нетканого льняного полотна, обеспечивают антибактериальные свойства льноволокна и сохраняют его эстетические и эксплуатационные свойства.
Пример 1. Физико-химические характеристики наночастиц меди и наночастиц меди оксида.
Для установления антимикробной активности наночастиц меди и наночастиц меди оксида в условиях контролируемого синтеза наночастиц методом высокотемпературной конденсации [6] при воздействии факторов: воздуха, паров воды и кислорода - были получены наночастицы меди и наночастицы меди оксида. Всего восемь образцов, которые были аттестованы по показателям: размер частиц, фазовый состав, толщина оксидной пленки (Таблица 1).
Просвечивающая электронная микроскопия наночастиц меди показала, что наночастицы меди изученных образцов представляют собой монокристаллические структуры, покрытые полупрозрачной пленкой меди оксида, как представлено на (Фиг. 1).
Однако наночастицы меди отличаются по форме. Наночастицы меди, модифицированные кислородом (образцы №2, №4) и воздухом (образцы №5, №6), имеют сферическую форму, у наночастиц меди, модифицированных парами воды (образец №1), на поверхности видны четкие грани (Фиг. 2). Средний размер наночастиц меди колеблется от 33.8 нм (образец №6) до 103 нм (образец №2). Наночастицы меди различаются по фазовому составу. Так, содержание кристаллической меди в ядре наночастиц колеблется от 67% (образец №6) до 96% (образец №2), меди оксида CuO - от 4% (образец №2) до 33% (образец №6). Размер наночастиц меди оксида колеблется от 77 нм (образец №3) до 124 нм (образец №8). При этом содержание в них кристаллической меди мало и составляет от 0.50% (образец №7) до 23% (образец №8), содержание оксидов: Cu(II) меняется от 27.1 (образец №3) до 90% (образец №7), Cu(I) - от 9.05 (образец №7) до 69.5% (образец №3). Толщина оксидной пленки на поверхности модифицированных наночастиц меди меняется в пределах 6-10 нм в зависимости от типа образца (Таблица 1).
Следовательно, синтезированные образцы наночастиц меди и наночастиц меди оксида различаются по размеру, форме и структуре.
Пример 2. Оценка антимикробной активности наночастиц меди и наночастиц меди оксида диффузно-дисковым методом.
В стерильные чашки Петри одинакового диаметра с ровным плоским дном разливается среда, пригодная для выращивания тест-микробов: Staphylococcus albus и Escherichia coli AB1157. Состав среды роста микроорганизмов (в г): на 1 л дистиллированной воды: пептон - 10, дрожжевой экстракт - 5, натрия хлорида - 5, агар-агар - 20. После застывания агар-агара в чашки Петри высевают тест-культуру микроорганизмов. Посев проводят равномерно и одинаково во все чашки из предварительно подготовленной суспензии. Плотность засева должна быть достаточной для роста сплошного газона. Чашки растирают стерильным шпателем. Исследуемые наночастицы меди и наночастицы меди оксида с разными физико-химическими характеристиками помещали в количестве 5 мг на бумажные глицериновые диски. Диски раскладывали на поверхности агаризованной среды в предварительно подготовленные чашки Петри, засеянные тест-культурами. Готовые чашки Петри на сутки ставят в термостат при температуре 37°С. Через сутки чашки вынимают из термостата и фотографируют. Если испытуемый образец оказывает влияние на рост тест-микроба, то образуется зона задержки роста. По площади зоны задержки роста (мм2) можно судить об интенсивности влияния испытуемого образца на тест-микробы [24]. Эталоном сравнения служил стрептомицин в дозе 100 мкг/диск.
Результаты приведены в таблице 2. Наши исследования показали, что все изученные образцы наночастиц меди и наночастиц меди оксида обладают антибактериальной активностью в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных штаммов микроорганизмов. Однако существуют различия в эффективности действия наночастиц. Видно, что площади зон задержки роста бактерий более выражены при действии наночастиц меди в отношении клеток St.albus по сравнению с клетками Е.coli AB1157. Причем наночастицы образцов меди по-разному влияют на бактерии: наибольшее антимикробное действие на St.albus оказывают наночастицы меди образцов №5 и №6, а на Е.coli AB1157 - наночастицы меди образца №4. Наименее выраженным антибактериальным действием в отношении St.albus обладают наночастицы меди образцов №1 и №2, а в отношении Е.coli AB1157 - образца №1.
Наночастицы меди оксида образцов №3 и №7 обладают одинаковым антимикробным действием в отношении Е.coli AB1157. Наночастицы меди оксида образца №8 более активны (на 69%) в отношении St.albus по сравнению с действием на клетки Е.coli AB1157.
В качестве эталона сравнения использован классический антибиотик - стрептомицин в концентрации 100 мкг/диск. Антимикробная активность антибиотика в этой концентрации соизмерима с антимикробным действием наночастиц меди и наночастиц меди оксида.
Следовательно, наночастицы меди и наночастицы меди оксида (8 образцов) не зависимо от их размеров и структуры обладают антимикробным действием, незначительно отличаясь друг от друга по эффективности.
Пример 3. Оценка антимикробной активности наночастиц меди оксида диско-диффузионным методом в зависимости от концентрации металла в диске.
Исследуемые наночастицы меди оксида в количестве 2, 5 и 10 мг помещали на бумажные глицериновые диски. Диски раскладывали на поверхности агаризованной среды в предварительно подготовленные чашки Петри, засеянные тест-культурами Е.coli AB1157 и St.albus. Готовые чашки Петри на сутки ставят в термостат при температуре 37°С. Через сутки чашки вынимают из термостата и фотографируют. Если испытуемый образец оказывает влияние на рост тест-микроба, то вокруг диска образуется зона задержки роста бактерий. По площади зоны задержки роста (мм2) можно судить об интенсивности влияния испытуемого образца на тест-микробы [24]. Эталоном сравнения служил стрептомицин в дозах 10, 20, 50 и 100 мкг/диск. Результаты экспериментов были обработаны статистически (Statistica 6). Для оценки эффективности действия исследуемых образцов использовали следующие формулы:
1) Отклонение di - случайное отклонение i-й варианты от среднего:
2) Стандартное отклонение (или среднее квадратичное отклонение) sd - характеристика рассеяния вариант относительно среднего:
где f=n-1 - число степеней свободы.
3) Стандартное отклонение среднего (средняя квадратичная ошибка среднего арифметического) se:
4) Доверительный интервал (доверительный интервал среднего) - интервал, в котором с заданной доверительной вероятностью Р находится действительное значение определяемой величины (генеральное среднее):
где 
- полуширина доверительного интервала.
5) Доверительная вероятность Р - вероятность нахождения действительного значения определяемой величины а в пределах доверительного интервала.
В анализе доверительную вероятность принимали равной 95%, Р=0,95.
6) Полуширина доверительного интервала 
:
где tp,f - коэффициент нормированных отклонений (коэффициент Стьюдента, функция Стьюдента, критерий Стьюдента), который зависит от доверительной вероятности Р и числа степеней свободы f=n-1, т.е. от числа n проведенных определений.
Численные значения tp,f брали из справочника.
7) Относительная (процентная) ошибка среднего результата 
:
Результаты исследований представлены в таблице 3, 4, на фиг.3 и фиг.4. Проведенные нами исследования показали, что вокруг дисков с наночастицами меди оксида образца №7 в концентрациях 2, 5, 10 мг образуются зоны задержки роста грамположительных (St.albus) и грамотрицательных бактерий (E.coli АВ1157). Так, вокруг дисков с наночастицами меди оксида в концентрациях 2, 5, 10 мг образуются зоны задержки роста площадью 733,3; 912,8; 1153,6 мм2 культуры клеток St.albus соответственно и 604,2; 689,8; 829,2 мм2 культуры клеток E.coli АВ1157 соответственно (таблица 3). В качестве эталона сравнения выбран антибиотик - стрептомицин. Стрептомицин в зависимости от концентрации также обладает ингибирующим действием на поверхностный рост тест-культур. Вокруг дисков со стрептомицином в концентрациях 10, 20, 50, 100 мкг образуются зоны задержки роста St.albus и вокруг дисков со стрептомицином в концентрации 50, 100 мкг образуются зоны задержки роста E.coli АВ1157 (Таблица 4). В качестве контроля использовали 50% раствор глицерина, которым пропитывали диски. Установлено, что вокруг дисков с глицерином не образуется зона задержки роста ни представителя грамположительных (St.albus), ни грамотрицательных (E.coli АВ1157) бактерий (Фиг.3). Анализ изменений зон задержки роста бактерий наночастицами меди оксида в зависимости от концентрации показал, что существует прямая зависимость между площадями зон задержки роста клеток и содержанием наночастиц меди оксида в диске, как показано на Фиг.4.
Пример 4. Оценка влияния различных концентраций наночастиц меди на рост клеток тест-культуры Е.coli K12 в зависимости от фазы роста бактерий в питательной среде (М-9).
О влиянии наночастиц меди на фазы роста тест-культуры в жидкой питательной среде судили по изменению плотности клеток по отношении к контролю - питательной среде без добавления наночастиц меди по значению светорассеяния при длине волны λ=450 нм (среда М-9) на спектрофотометре Sp200 - 20 фирмы "Hitachi" (Япония) [24].
Результаты исследований приведены в таблице 5. Установлено, что при добавлении в среду наночастиц меди образца №2 в диапазоне концентраций от 0.1 до 10 мкг/мл в течение первых 3 часов (инкубационная фаза роста) различий в изменении биомассы бактериальных клеток Е.coli K12 не происходит по сравнению с контролем. Далее следует логарифмическая фаза роста, которая характеризуется активным увеличением биомассы бактерий в контроле и отсутствием значимых изменений в опытных пробах не зависимо от концентрации наночастиц меди. Через 24 часа (стационарная фаза роста) видны различия в эффективности действия разных концентраций наночастиц меди на рост микроорганизма Е.coli K12. В пробах, содержащих наночастицы меди в концентрации 0.1 мкг/мл и 0.2 мкг/мл, наблюдается стимуляция роста тест-микроба, приводящая к увеличению биомассы бактерий на 6.6±3% и 29.6±5% соответственно по сравнению с контролем. В пробах, содержащих наночастицы меди в более высоких концентрациях в диапазоне от 1 до 10 мкг/мл, роста микроорганизмов не происходит.
Пример 5. Оценка влияния различных концентраций наночастиц меди и наночастиц меди оксида на рост тест-микробов в разных питательных средах (М9 и МПБ).
О влиянии наночастиц меди на фазы роста тест-культур в питательной среде (по сравнению с контролем) судили по изменению биомассы, которую регистрировали по значению светорассеяния при длине волны λ=450 нм (среда М-9) и 630 нм (МПБ) на спектрофотометре Sp200 - 20 фирмы "Hitachi" (Япония) [24]. Оценку эффекта действия наночастиц меди, наночастиц меди оксида, эталона сравнения - стрептомицина оценивали по метрологическим параметрам, описанным в примере 3 (Statistica 6).
Оценка влияния наночастиц меди (образцы №4, №5, №6) в зависимости от концентрации на рост тест-культуры Е.coli K12 в питательной среде (М9) представлена в таблице 6, наночастиц меди оксида (образец №7) в зависимости от концентрации на тест-культуры Е.coli AB1157 в питательной среде (МПБ) в таблице 7, на тест-культуры Е.coli K12 в питательной среде (МПБ) в таблице 9, на тест-культуры St.albus в питательной среде (МПБ) в таблице 11, стрептомицина (эталон сравнения) на тест-культуры Е.coli AB1157, Е.coli K12 и St.albus в питательной среде (МПБ) в зависимости от концентрации в таблицах 8, 10 и 12.
Из данных таблицы 6 видно, наночастицы меди образцов №4, №5 и №6 подавляют рост Е.coli K12. В наименьшей концентрации (0.2 мкг/мл) наночастицы меди в среднем ингибируют рост клеток на 65-80%, а в концентрации 0.5 мкг/мл на 90-95%. Дальнейшее увеличение концентрации наночастиц меди в среде не приводит к увеличению эффекта. Существуют различия в действии наночастиц меди разных образцов. В концентрации 0.2 мкг/мл наночастицы образца №4 подавляют рост клеток на 65%, №5 на 45%, №6 на 79%. Такие различия в действии наночастиц меди разных образцов сглаживаются при добавлении в среду больших концентраций металла. Это может быть связано с тем, что при концентрациях, превышающих 0.5 мкг/мл, приходится более 250 частиц на клетку, что не совместимо с нормальным функционированием ее жизненно важных систем. Следовательно, наибольшим ингибирующим действием на рост тест-микроба обладают наночастицы меди образца №6, подавляя рост Е.coli K12 в 2.5 раза более эффективно, чем наночастицы меди образца №5.
При добавлении наночастиц меди оксида образца №7 в среду роста культуры E.coli АВ 1157 в концентрациях от 0.5 до 20 мкг/мл в среде МПБ наблюдается ингибирование роста микробных клеток, имеющее прямую зависимость от концентрации (Таблица 7). При концентрации 20 мкг/мл происходит максимальное ингибирование роста, составляющее 35%. Эталон сравнения - стрептомицин в концентрациях от 0.01 до 20 мкг/мл также ингибирует рост культуры. Максимальное ингибирование наблюдается при его концентрации 20 мкг/мл и составляет 45%, т.е. ингибирующее действие антибиотика соизмеримо с действием наночастиц меди (Таблица 8, фиг. 5).
При добавлении наночастиц меди оксида (образец №7) в среду роста культуры E.coli K-12 в концентрациях от 0.05 до 20 мкг/мл также происходит ингибирование роста микробных клеток. Между степенью ингибирования и концентрацией наночастиц меди оксида существует прямая зависимость (Таблица 9). Ингибирование роста на 62.9% наблюдается уже при концентрации наночастиц 0.5 мкг/мл, в то же время стрептомицин в этой же концентрации ингибирует рост только на 28.4% (Таблица 10). Следовательно, ингибирующее действие наночастиц меди оксида соизмеримо с влиянием стрептомицина на рост данной культуры, достигая 98% ингибирования в концентрации 20 мкг/мл.
При добавлении наночастиц меди оксида (образец №7) в среду роста культуры St.albus в концентрациях от 1 до 20 мкг/мл наблюдается ингибирование роста микробных клеток (Таблица 11). При концентрации 5 мкг/мл ингибирование роста составляет 59%. Стрептомицин в концентрациях от 0.5 до 20 мкг/мл резко ингибирует рост культуры вплоть до 100% (Таблица 12).
Следовательно, исследуемые образцы наночастиц меди образцов №4, №5, №6 и наночастиц меди оксида образца №7 обладают антимикробным действием на разные штаммы грамотрицательных бактерий E.coli K-12 и E.coli AB1157 и тест-культуру грамположительных бактерий St.albus в широком диапозоне концентраций, начиная с 0.05 мкг/мл. Причем действие наночастиц меди на E.coli AB1157 соизмеримо с действием стрептомицина в одинаковом диапазоне концентраций.
Пример 6. Оценка влияния наночастиц меди оксида как антимикробного агента на состояние нетканого льняного полотна.
Представленные выше примеры (2-5) доказывают, что наночастицы меди и наночастицы меди оксида обладают антимикробной активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Учитывая высокую потребность в эффективных и нетоксичных антимикробных агентах, эти свойства наночастиц меди и наночастиц меди оксида могут найти применение в создании устойчивых к действию бактерий материалов технического и медицинского назначения. В связи с этим нетканое льняное полотно было обработано наночастицами меди оксида.
Для оценки влияния наночастиц меди оксида как антимикробного агента на свойство ткани использовали наночастицы меди оксида образца №7 и нетканый материал с поверхностной плотностью 70 г/м2 на основе отбеленных льноволокон. Жидкостную обработку льноволокон осуществляли после ультразвукового диспергирования водных систем, содержащих наночастицы меди в концентрации 0.1-0.5 мг/мл. Оценку антибактериальной активности наночастиц меди проводили методом диффузии в агар на твердой среде. На подготовленный бактериальный газон, засеянный тест-культурами E.coli AB1157 и St.albus, помещали кусочки нетканого полотна льна размером 10×10 мм, обработанного наночастицами меди оксида. В качестве контроля использовали нетканое полотно льна без наночастиц меди. Готовые чашки Петри на сутки вносили в термостат при температуре 37°С. Через сутки чашки вынимали из термостата и фотографировали (Фиг.6).
На Фиг. 7 представлены электронно-микроскопические изображения наночастиц меди оксида, сорбированных на микроволокнах нетканого полотна. Частицы находятся в микронеровностях поверхности волокон как в виде небольших агрегатов, размерами до нескольких десятков частиц, так и отдельных частиц. Частицы наблюдаются как на волокнах внешних слоев, так и на волокнах внутренних слоев ткани.
На Фиг.8 представлены результаты эксперимента. Видно, что под нетканым полотном льна, не обработанного наночастицами меди оксида, наблюдается рост изученных тест-культур. При этом по краю образцов ткани наблюдается выраженная стимуляция роста микроорганизмов. Исследование роста тест-культур под нетканым полотном льна с наночастицами меди оксида показало наличие отдельных колоний микроорганизмов под тканью и отсутствие стимуляции роста микроорганизмов по краю льна.
Кроме того, был проведен анализ превращений, происходящих в льняной матрице при создании оптимальных условий для развития естественного комплекса микрофлоры (рост грибов, бактерий, актиномицетов) без наночастиц меди оксида и с наночастицами меди оксида. Внешним проявлением жизнедеятельности микробных культур, их адаптации к существованию на льноволокнистом материале является «колонизация» его поверхности, появление паутинообразных пленок, пигментации, нарушение целостности структуры. Нами установлено, что после длительного (10-14 дней) выдерживания нетканого материала в термостате ТС-80 при 29±0.2°С и влажности 100% у нетканого полотна, обработанного наночастицами меди оксида, не наблюдалось видимых повреждений льнонанокомпозитов. В этих же условиях у нетканого полотна, не обработанного наночастицами меди оксида, эстетические и эксплуатационные свойства ухудшались в значительной степени. Показано, что при введении в льняную матрицу наночастиц меди оксида в концентрации 0.3-0.5 мг/г волокна коэффициент устойчивости нетканого материала к микробиологическому разрушению составлял 60-90%, а нетканого материала без наночастиц меди оксида - всего лишь 2-5%.
Следовательно, нетканое полотно льна, обработанное наночастицами меди оксида, обладает антимикробным действием при контактном взаимодействии полотно - бактериальные клетки. Кроме того, обработка ткани наночастицами меди оксида значительно повышает эстетические и эксплутационные характеристики льноволокна.
Литература:
1. Биоэлементы и здоровье человека: Учебно-методическое пособие. - Самара: СамГМУ, 1996. - 32 с.
2. Бородулин В.Б. Биохимические основы антибактериального действия комплексов переходных металлов: Автореф. дис. … доктора мед. наук. - Саратов, 1996. - 40 с.
3. Вельховер Е.С., Ромашов Ф.Н., Селюкова В.В. Применение меди и ее солей в лечебной практике. Методические рекомендации. - М.: Университет дружбы народов, 1982. - 44 с.
4. Веселовский А.В. Исследование механизма взаимодействия ионов меди с бактериями Escherihia coli: Автореферат дис. … канд. биол. наук. - М.: Биофизика, 1994. - 20 с.
5. Войченков С.А. Современные проблемы диагностики и лечения нарушения функций репродуктивных органов. - М.: 1994. - 194 с.
6. Ген М.Я., Миллер А.В. Авторское свидетельство СССР №814432 // Бюллетень изобретений. - 1981. - №11. - С.25.
7. Глущенко Н.Н., Богословская О.А., Ольховская И.П. Физико-химические закономерности биологического действия высокодисперсных порошков металлов // Химическая физика. - 2002. - Т.21(4). - С.79-85.
8. Кузовникова Т.А., Лебедев B.C., Володина Л.А., Федоров Ю.И. Чувствительность к высокодисперсному порошку меди мутантов Escherihia coli. В, резистентных к CuCl2 // Серия биологическая. - 1987. - №2. - С.286-289.
9. Лебедев B.C. Индуцированный медью обмен катионов в бактериях Escherihia coli // Журнал физической химии. - 1989. - №2. - С.459-466.
10. Лебедев B.C., Веселовский А.В., Федоров Ю.И. О первичном механизме токсического действия меди на мембрану Escherihia coli // Биологические мембраны. - 1991. - Т.8. - №3. - С.261-264.
11. Лебедев B.C., Володина Л.А., Федоров Ю.И. Анализ мест связывания меди с интактными и модифицированными N-этилмалеимидом бактериями Е.coli методом ЭПР // Биофизика. - 1991. - Т.36. - №.1. - С.91-96.
12. Лебедев B.C., Кузовникова Т.А., Корнев А.П., Федоров Ю.И. Закономерности индуцированного медью транспорта стрептомицина в Escherichia coli // Биофизика. - 1987. - Т.32. - №4. - С.638-641.
13. Лебедев B.C., Володина Л.А., Дейнега Е.Ю., Федоров Ю.И. Структурные изменения поверхности бактерий Escherihia coli и медьиндуцированная проницаемость плазматической мембраны // Биофизика. - 2005. - Т.50. - №1. - С.107-113.
14. Левина Э.Н. Общая токсичность металлов. - Л.: Медицина, 1972. - 184 с.
15. Патент US 20030180381 А1. Use of metal compounds to treat gastrointestinal infections / Bruggraber A., Powell J. // 2003.
16. Патент US20030069279. Antimicrobial agent / Sato Masaru, Hadano Makoto // 2003.
17. Патент US 201000406 55 A1. Anti-viral formulations nanomaterial and nanoparticales / Ren G., Oxford J., Oxford J. // 2010.
18. Патент US 5344636. Anti-microorganism agent and anti-microorganism resin or rubber composition / Kabushiki Kaisha Kaisui Kagaku Kenkyujo //1994.
19. Попова Л.Ф. Медь. - M.: Просвещение, 1989.
20. Публикации 1977-2007 г. на интернет-сайте: http//www.nanobiology.narod.ru.
21. Рахметова А.А., Алексеева Т.П., Богословская О.А. и др. Ранозаживляющие свойства наночастиц меди в зависимости от их физико-химических характеристик // Российские нанотехнологии. - 2010. - Т.5. - №.3-4. - С.62-67.
22. Реутова Н.В. Изучение патогенного потенциала соединений меди и модификация эффектов йодистым серебром // Генетика. - 2001. - Т.37. - №5. - С.617-623.
23. Смирнова Г.В., Красных Т.А., Октябрьский О.Н. Роль глутатиона при ответе Escherihia coli на осмотический шок // Биохимия. - 2001. - Т.66. - №9. - С.1195-1201.
24. Справочник по микробиологическим и вирусологическим исследованиям / Под ред. Биргера М.О. - М.: Медицина, 1973. - 455 с.
25. Федорина А.П. Чувствительность разных видов микроорганизмов к солям железа, меди и кобальта// II Всесоюзная конференция. Актуальные вопросы клинической микробиологии в неинфекционной клинике. - Барнаул. - 1988. - Часть 1. - С.221-223.
26. Федоров Ю.И., Володина Л.А., Кузовникова Т.А., Лебедев B.C. О механизме влияния высокодисперсного порошка меди на энергетические процессы у Е.coli // Изв. АН СССР. Серия биологическая. - 1984. - №1, - С.153-156.
27. Федоров Ю.И., Володина Л.А., Кузовникова Т.А., Лебедев В.С. Сравнительное изучение влияния металлов Ag, Cu, Zn, Al в виде высокодисперсного порошка и соли на рост Е.coli // Изв. АН СССР. Серия биологическая. - 1983. - №6. - С.948-950.
28. Domek M.J., Robbins J.E., Anderson M.E., McFeters G.A. Metabolism of escherichia coli injured by copper // Can. J. Microbiol. - 1987. - V.33. - №1. - P.57-62.
29. Elechiguerra J.L., Burt L.L., Jose R Morones L.R., et al. Interaction of silver nanoparticles with HIV-1 // Journal of Nanobiotechnology. - 2005. - V.3(6). - P.1186-1196.
30. Fumo F., Morley K., Wong B. et al. Silver nanoparticles and polymeric medical devices: a new approach to prevention of infection? // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. - 2004. - V.54(6). - P.1019-1024.
31. Gui F., Zhang Z., Zheng C., et al. Study of nanometer catalyst on antiviral action // Virologica Sinica. - 2005. - V.20(1). - P.70-74.
32. Taylor P.L., Ussher A.L., Burrell R.E. Impact of heat on nanocrystalline silver dressings. Part I: Chemical and biological properties // Biomaterials. - 2005. - V.26(35). - P.7221-7229.
33. Taylor P.L., Omotoso O., Wiskel J.B. et al. Impact of heat on nanocrystalline silver dressings. Part II: Physical properties // Biomaterials. - 2005. - V.26(35). - P.7230-7240.
34. White С., Cadd G.M. Inhibition of H+ efflux and K+ uptake, and induction of K+ efflux in yeast by heavy metals // Toxicity Assessment. - 1987. - V.2. - №4. - P.437-447.
| Таблица 2 | ||
| Площади зон задержки роста (мм2) тест-культур St.albus и Е.coli АВ1157 при действии наночастиц меди и наночастиц меди оксида в концентрации 5 мг/диск, стрептомицина 100 мкг/диск | ||
| Образец НЧ меди | Зона задержки роста St.albus, мм2 | Зона задержки роста Е.coli AB1157, мм2 |
| Образец №1 | 1004+42 | 805±57 |
| Образец №2 | 1014±72 | 857±15 |
| Образец №3 | 1001±88 | 868±33 |
| Образец №4 | 1054±79 | 940±44 |
| Образец №5 | 1210±32 | 839±10 |
| Образец №6 | 1207±40 | 835±60 |
| Образец №7 | 1103±59 | 868±25 |
| Образец №8 | 1168±17 | 689±19 |
| Эталон сравнения - стрептомицин | 794±16 | 361±14 |
| Таблица 3 | ||||||
| Метрологические параметры результатов измерения площадей зон задержки роста при нанесении на бумажный диск наночастиц меди оксида (образец №7) | ||||||
| Метрологические параметры | Концентрация, мг/диск | |||||
| St.albus | E.coli AB1157 | |||||
| 2 | 5 | 10 | 2 | 5 | 10 | |
| n | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| площади зон задержки роста πd2/4 | 716,0 | 918,2 | 1151,5 | 576,5 | 651,1 | 824,1 |
| 865,3 | 896,8 | 1175,7 | 585,1 | 735,0 | 829,2 | |
| 798,3 | 923,5 | 1133,5 | 651,1 | 683,1 | 834,3 | |
|
|
733,3 | 912,8 | 1153,6 | 604,2 | 689,8 | 829,2 |
| sd | 74,8 | 14,1 | 21,1 | 48,0 | 42,4 | 5,1 |
|
|
185,7 | 35,0 | 52,4 | 119,2 | 105,3 | 12,7 |
| |
25,3 | 3,8 | 4,5 | 19,7 | 15,3 | 1,5 |
| Таблица 5 | ||||||||
| Влияние наночастиц меди образца №2 в разных концентрациях на рост (A450, О/К, %) тест-культуры Е.coli K12 в питательной среде (М-9) по фазам роста | ||||||||
| Время, час | Изменение биомассы бактерий в процессе роста (A450, О/К, %) | |||||||
| Концентрация наночастиц меди, мкг/мл | ||||||||
| 10 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | контроль | |
| 1 | 10,9 | 11,1 | 8,9 | 8,9 | 9,5 | 10,2 | 10,7 | 11,4 |
| 1,5 | 11,3 | 11,2 | 10,8 | 12,1 | 13,2 | 14,0 | 14,4 | 15,9 |
| 2 | 11,2 | 10,6 | 10,2 | 12,7 | 14,2 | 16,8 | 18,6 | 19,5 |
| 2,5 | 12,0 | 10,9 | 11,8 | 17,2 | 16,5 | 20,5 | 21,0 | 26,0 |
| 3 | 13,7 | 12,5 | 12,0 | 16,5 | 16,6 | 20,1 | 21,2 | 32,7 |
| 3,5 | 13,5 | 12,4 | 12,1 | 16,6 | 17,3 | 21,2 | 20,8 | 41,4 |
| 4 | 13,5 | 12,6 | 12,9 | 17,3 | 18,1 | 22,1 | 21,1 | 50,9 |
| 4,5 | 13,6 | 12,4 | 12,0 | 18,1 | 19,1 | 23,1 | 22,2 | 63,8 |
| 5 | 14,0 | 12,0 | 11,9 | 17,7 | 21,0 | 26,1 | 23,6 | 72,3 |
| 24 | 13,9 | 12,3 | 11,9 | 14,6 | 17,0 | 129,6 | 106,6 | 100 |
| Таблица 6 | |||||
| Влияние наночастиц меди образцов №4, №5 и №6 в зависимости от концентрации на рост тест-культуры Е.coli K12 (A450, O/K, %) в питательной среде (М-9) через 48 часов выращивания | |||||
| Образцы наночастиц меди № | Концентрация НЧ меди в питательной среде (М-9), мкг/мл | ||||
| 0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | |
| 4 | 100 | 35.0±1.47 | 9.0±0.15 | 9.4±0.15 | 8.4±1.19 |
| 5 | 100 | 55.1±0.96 | 9.2±0.15 | 8.5±0.45 | 8.2±0.10 |
| 6 | 100 | 21.1±0.47 | 9.0±0.15 | 8.6±0.30 | 11.1±0.45 |
| Таблица 7 | |||||
| Метрологические параметры результатов (α, %) исследования влияния наночастиц меди оксида (образец №7) в различных концентрациях на рост тест-культуры E.coli АВ1157 в питательной среде (МПБ), при n=3 | |||||
| Метрологические параметры | Концентрация, мкг/мл | ||||
| 0 | 0,5 | 5 | 10 | 20 | |
| sd | 0 | 0,88 | 2,43 | 1,64 | 1,36 |
|
|
100 | 97,49 | 85,71 | 76,9 | 65,57 |
|
|
0 | 2,19 | 6,05 | 1,64 | 3,39 |
| |
0 | 2,25 | 7,06 | 5,3 | 5,17 |
| Таблица 11 | |||||
| Метрологические параметры результатов исследования влияния наночастиц меди оксида (образец №7) в различных концентрациях на рост тест-культуры St.albus в питательной среде (МПБ), при n=3 | |||||
| Метрологические параметры | Концентрация, мкг/мл | ||||
| 0 | 1 | 5 | 10 | 20 | |
| sd | 0 | 0,75 | 5,37 | 7,95 | 2,36 |
|
|
100 | 43,36 | 41,00 | 62,41 | 58,92 |
|
|
0 | 1,87 | 13,37 | 19,8 | 5,88 |
| |
0 | 4,31 | 32,6 | 31,7 | 9,97 |
Claims (2)
1. Антимикробный агент, обладающий высоким антибактериальным действием в отношении тест-культур грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, отличающийся тем, что в качестве активного вещества используются наночастицы меди, имеющие следующие характеристики: размер частиц 33.8÷103 нм; толщина оксидной пленки 6÷10 нм; фазовый состав: кристаллическая медь 67÷96%, меди оксид CuO 4÷33%.
2. Антимикробный агент, обладающий высоким антибактериальным действием в отношении тест-культур грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, отличающийся тем, что в качестве активного вещества используются наночастицы меди, имеющие следующие физико-химические характеристики: размер частиц 77÷124 нм; фазовый состав: кристаллическая медь 3,3÷23%, CuO 27,1÷90% и Cu2О 9,05÷69,5% или размер частиц 119,0±1,0 нм, фазовый состав: кристаллическая медь 0,50±0,02%, Cu2O 9,05%, CuO остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127540/15A RU2446810C2 (ru) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | Антимикробные агенты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127540/15A RU2446810C2 (ru) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | Антимикробные агенты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010127540A RU2010127540A (ru) | 2012-01-20 |
| RU2446810C2 true RU2446810C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=45785040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010127540/15A RU2446810C2 (ru) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | Антимикробные агенты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446810C2 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516645C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Способ обработки полимерных полупроницаемых мембран |
| RU2519190C2 (ru) * | 2012-07-11 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Медьсодержащий целлюлозный материал |
| RU2625753C1 (ru) * | 2016-10-25 | 2017-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ оценки антимикробной модификации поверхности силиконового каучука |
| RU2744384C2 (ru) * | 2015-12-22 | 2021-03-09 | Омиа Интернэшнл Аг | Оксиды металлов и/или их гидраты для стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов |
| RU2836708C1 (ru) * | 2024-03-27 | 2025-03-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (ИрИХ СО РАН) | Водорастворимые полимерные нанокомпозиты с наночастицами меди в матрице поли-1-винил-1,2,4-триазола, обладающие антимикробной активностью |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU814432A1 (ru) * | 1961-06-19 | 1981-03-23 | Gen Matvej Ya | Способ получени аэрозолей металлов |
-
2010
- 2010-07-06 RU RU2010127540/15A patent/RU2446810C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU814432A1 (ru) * | 1961-06-19 | 1981-03-23 | Gen Matvej Ya | Способ получени аэрозолей металлов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОГОСЛОВСКАЯ О.А. и др. Биологические свойства и методы стандартизации наночастиц меди. Материалы научно-практической конференции с международным участием "Нанотехнологии и наноматериалы для биологии и медицины". - Новосибирск, 2007, ч.1, с.177-181. [онлайн]. БОГОСЛОВСКАЯ О.А. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных. - ВЕСТНИК ОГУ, Февраль 2009, №2, с.124-127. РАХМЕТОВА А.А. Изучение биологической активности наночастиц меди. - Журнал российской ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов, 2008, №2 (25), с.33. ИЛЬИН А.П. и др. Биологическая активность нанопорошков металлов, полученных с помощью электрического взрыва проводников. Научно-практическая конференция с международным участием "Нанотехнологии и наноматериалы для биологии и медицины" 11-12 октября 2007 г., СибУПК [онлайн]. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519190C2 (ru) * | 2012-07-11 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Медьсодержащий целлюлозный материал |
| RU2516645C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Способ обработки полимерных полупроницаемых мембран |
| RU2744384C2 (ru) * | 2015-12-22 | 2021-03-09 | Омиа Интернэшнл Аг | Оксиды металлов и/или их гидраты для стабилизации водного препарата против роста микроорганизмов |
| RU2625753C1 (ru) * | 2016-10-25 | 2017-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ оценки антимикробной модификации поверхности силиконового каучука |
| RU2836708C1 (ru) * | 2024-03-27 | 2025-03-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (ИрИХ СО РАН) | Водорастворимые полимерные нанокомпозиты с наночастицами меди в матрице поли-1-винил-1,2,4-триазола, обладающие антимикробной активностью |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010127540A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abo-Shama et al. | Synergistic and antagonistic effects of metal nanoparticles in combination with antibiotics against some reference strains of pathogenic microorganisms | |
| Zhang et al. | Interfacing metal-polyphenolic networks upon photothermal gold nanorods for triplex-evolved biocompatible bactericidal activity | |
| Khan et al. | Antibacterial studies of ZnO and Cu-doped ZnO nanoparticles synthesized using aqueous leaf extract of Stachytarpheta jamaicensis | |
| Singh et al. | Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles | |
| Chen et al. | Synergistic antibacterial mechanism and coating application of copper/titanium dioxide nanoparticles | |
| Mei et al. | Bioconjugated nanoparticles for attachment and penetration into pathogenic bacteria | |
| Heidary et al. | The anti-mycobacterial activity of Ag, ZnO, and Ag-ZnO nanoparticles against MDR-and XDR-Mycobacterium tuberculosis | |
| Ulagesan et al. | Biogenic preparation and characterization of Pyropia yezoensis silver nanoparticles (Py AgNPs) and their antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa | |
| Selem et al. | Antibacterial and antibiofilm effects of silver nanoparticles against the uropathogen Escherichia coli U12 | |
| RU2407289C1 (ru) | Наноструктурная композиция биоцида | |
| Zholobak et al. | Interaction of nanoceria with microorganisms | |
| Salman | Evaluation and comparison the antibacterial activity of silver nano particles (AgNPs) and silver nitrate (AgNO3) on some pathogenic bacteria | |
| RU2446810C2 (ru) | Антимикробные агенты | |
| Verma | A review on synthesis and their antibacterial activity of Silver and Selenium nanoparticles against biofilm forming Staphylococcus aureus | |
| Kenawy et al. | Synthesis and biocidal activity of modified poly (vinyl alcohol) | |
| Yu et al. | Comprehensive biosafety assessment of Ag-ZnO/talc nanomaterials: Implications for antibacterial applications | |
| Hemdan et al. | Bacterial cell-free metabolites-based zinc oxide nanoparticles for combating skin-causing bacterial infections | |
| Kher et al. | Effect of nanosulfur against multidrug-resistant Staphylococcus pseudintermedius and Pseudomonas aeruginosa | |
| Bokaeian et al. | The antibacterial activity of silver nanoparticles produced in the plant Sesamum indicum seed extract: a green method against multi-drug resistant Escherichia coli | |
| Raheem et al. | ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF SILVER NANOPARTICLES EXTRACTED FROM PROTEUS MIRABILIS AN D HEALING THE WOUND IN RABBIT. | |
| Al-Shaabani et al. | Eco-frienly synthesis of gold nanoparticles and study their effect with antibiotics against Acinetobacter baumannii. | |
| Inamdar et al. | Aloe vera (L.) burm. F assisted green synthesis and biological applications of Y2O3: Mg2+ nanocomposites | |
| Nikolić et al. | ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF OZONE GAS AND COLLOIDAL SILVER AGAINST ORAL MICROORGANISMS. | |
| Balashanmugam et al. | Green synthesis of silver nanoparticles using Ginkgo biloba and their bactericidal and larvicidal effects | |
| Georgieva et al. | Antifungal activity of SiO2/cellulose hybrid materials doped with silver nanoparticles against Candida albicans 74 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190707 |