Коллоидное серебро

Номер CAS

14701-21-4


Синонимы

Коллоидное серебро, элементарное серебро, серебряный порошок, безводное серебро, катион серебра, ион серебра, argentum cyanatum, argentum nitricum, silver colloidal, silver elemental, anhydrous silver, silver cation, silver powder, silver atom, silver ion, Ag+

По английски

Silver colloidal

Эмпирическая формула

Ag

Группа на сайте

Химический класс

Неорганические вещества

Препаративная форма


Способ проникновения

Действие на организмы

Способы применения


Коллоидное серебро – действующее вещество пестицидов, применяемых как эффективные бактерициды и фунгициды широкого спектра действия[1].

Пестициды, содержащие
Коллоидное серебро

для сельского хозяйства:

Зерокс, ВКР

закончился срок регистрации:

Физические и химические свойства

Коллоидное серебро – многофазная, гетерогенная система, состоящая из частиц серебра размером от 1 до 100 нм, и воды[1]. Молекулярная масса: 107.86800[6].

Физические и химические свойства серебра подробно описаны в статье «Серебро».

Cсвойства данного металла позволяют рассматривать его применительно к живым организмам, как микроэлемент:

  • необходимый для нормального функционирования внутренних органов и систем организмов;
  • способствующий повышению иммунитета;
  • ингибирующий развитие патогенных микроорганизмов[1].

Физико-химические свойства коллоидного серебра определяются следующими факторами:

  • агрегативной и седиментарной устойчивостью наночастиц серебра;
  • возможностью окисления кислородом воздуха;
  • исходной концентрацией ионов серебра в растворе[4].

Размеры тонкодисперсных наночастиц серебра, полученных различными методами, варьируют в пределах от 3 до 100 нм. Физические свойства частиц серебра в нанодиапазоне несколько отличаются от свойств серебра. В частности, уменьшение размеров частиц приводит к снижению значения температуры плавления. Наночастицы серебра обладают большей площадью поверхности. Это увеличивает контакт частиц с бактериями и вирусами, что улучшает бактерицидное действие серебра, адсорбцию клеткой, а так же транспортировку через клеточную мембрану[4].

Цвет коллоидного серебра зависит от его качества. По мере увеличения размеров каждой частицы серебра, цвет суспензии меняется от желтого (максимально хорошее качество) через коричневый, красный и серый до черного (самое низкое качество). Возрастающий размер частиц отражает пропорциональное снижение качества коллоидного серебра. Отмечается, что коллоидное серебро, изготовляемое с применением электроколлоидного метода по цвету, отличается от коллоида, приготовленного методом дробления или химическим методом. Цвет коллоидного серебра зависит и от его концентрации, наличия стабилизаторов и прочих микроэлементов. Идеальное коллоидное серебро практически бесцветно или имеет слегка желтоватый оттенок[1].

Действие на вредные организмы

Коллоидное серебро обладает бактерицидным, бактериостатическим, противовирусным, противогрибковым и антисептическим действием по отношению к более пяти сотням патогенных микроорганизмов, вирусов и дрожжевых грибов. По силе действия оно превышает пенициллин, биомицин и другие антибиотики. Эффект уничтожения бактерий препаратами серебра в 1500 раз выше, чем фенолом в равной концентрации и в 3,5 раза выше, чем у сулемы.Активность препаратов прямо пропорционально концентрации ионов и наночастиц Ag+ в растворе[4].

Существует ряд теорий (ферментативные, адсорбционные, мутагенные, электростатические) объясняющие механизм действия серебра на бактериальную клетку. Наиболее распространена адсорбционная теория. Исходя из нее, бактериальная клетка теряет жизнеспособность в результате воздействия ионов серебра в связи с взаимодействием электростатических сил, возникающих между отрицательно заряженной клеточной мембраной и положительно заряженными ионами Ag+ при адсорбции их бактериальной клеткой[4].

Ионы серебра адсорбируются бактериальной мембраной, реагируют с клеточной мембраной клетки, а точнее с составляющими ее и обеспечивающими прочность и структурно-функциональные свойства бактериальными белками (пептогликанами). В этом процессе ионы серебра взаимодействуют с карбоксильными группами и аминогруппами пептидогликанов, формируют металлопротеиновые комплексы. Это изменяет структуру и устойчивости данных белков и лишает их способности транспортировать кислород внутрь бактериальной клетки, что в итоге приводит к кислородному голоданию и гибели микроорганизма. Аналогично коллоидное серебро воздействует и на дыхательные ферменты микроорганизмов. Ионы серебра встраиваются в реакционные центры ферментов и изменяют их[4].

На клетки млекопитающих ионы серебра не оказывают ингибирующего действия, поскольку в состав мембраны этих клеток не входят пептогликаны[4].

В механизме ингибирующего воздействия ионов серебра на микробные клетки также играют роль:

  • биохимические реакции, катализируемые ионами серебра, а именно окисление цитоплазмы бактерий с ее последующим разрушением в присутствии серебра;
  • нарушение структурно-функциональных свойств ферментов, содержащих ионы SH-, NH2- и СООН-группы,взаимодействующие с ионами серебра;
  • нарушение осмотического давления клетки в результате взаимодействия ионов Ag+ с цитоплазмой;
  • ингибирование ионами серебра трансмембранного транспорта ионов Nа+ и Cа2+;
  • мутагенные свойства ионов серебра, а именно образовании металлокомплексов нуклеиновых кислот с серебром или ионами других тяжелых металлов, в частности золота, в результате чего нарушается пространственная структура ДНК и способность бактерии к делению[4].

Действие на растения

Механизм ростостимулирующего действия коллоидного серебра является сложным и многофакторным процессом[3].

Один из главных его факторов – селективное ингибирующее действие на Cu(I)-зависимые этиленовые рецепторы наповерхности клеток растения. В результате блокируется сигнал от гормона старения (этилена), что способствует продлению периода роста и развития растений[3].

Кроме того, обработка серебром:

  • способствует увеличению концентрации эндогенных ауксинов в тканях растения под воздействиемингибирующего действием серебра на отдельные ферменты, участвующие в окислительном метаболизме ауксинов, что приводит к стимуляции развития корневой системы;
  • увеличивает всхожесть, энергию прорастания, способствует дружности всходов, активному развитию листового аппарата, корневой системы;
  • растения проявляют повышенную устойчивость в стрессовых условиях, например в случае острого недостатка влаги;
  • бобовые – радикально увеличивают количество клубеньков с азотофиксирующими бактериями;
  • увеличивается фотосинтетическая активность листьев; быстрее осуществляется выход из «гербицидной ямы» – стресса вызванного гербицидными обработками[3].

Применение

Коллоидное серебро используется в различных сферах промышленности с целью модификации традиционных и создания новых биоматериалов: наносорбентов, наполнителей, покрытий, дезинфицирующих и моющих средств, лекарственных препаратов[4].

В сельском хозяйстве препараты из коллоидного серебра применяются для лечения и профилактики грибных и бактериальных инфекций, а также для стимуляции роста и развития растений[3].

В частности, на территории России разрешен к применению препарат «Зерокс, ВКР» предназначенный для предпосадочной обработки клубней картофеля и обработки его в период вегетации для профилактики и лечения ризоктониоза, фузариоза, бактериальных гнилей, фитофтороза, альтернариоза картофеля[2].

Зеребра Агро, ВР (действующие вещества коллоидное серебро иполигексаметиленбигуанид гидрохлорида) – разрешен к применению в качестве регулятора роста растений для повышения иммунитета к болезням и неблагоприятным факторам среды, повышения урожайности, улучшения качества продукции на широком спектре культур[2].

Токсикологические свойства и характеристики

Коллоидное серебро при применении в рекомендуемых нормах безопасно для растений, человека, млекопитающих, насекомых, рыб[1].

Класс опасности

  • 3 – для человека;
  • 3 – для пчел[2].

Допуски по применению

Препараты с действующим веществом «коллоидное серебро» разрешены к применению в водоохранной зоне[2].

Получение

Существует множество методов получения коллоидных наноразмерных частиц серебра:

  • криохимический синтез;
  • криохимическое восстановление;
  • вакуумное испарение;
  • применение импульсных лазеров;
  • химического восстановления[4].

Последний, метод химического восстановления, наиболее распространен. Есть несколько путей получения наночастиц серебра:

  • путем химического восстановления азотнокислого серебра боргидридом натрия в присутствии четвертичных солей дисульфида аммония;
  • за счет восстановления его солей водородом, гидразином и боргидридами в присутствии поверхностно-активных веществ, например, додецелсульфата натрия и др[4].

Размеры наночастиц серебра в коллоидной системе зависят от метода получения:

  • 2–7 нм – электролитический способ (пропускание постоянного электрического тока через помещенный в воду серебряный или серебряно-медный электрод (анод) в апротонном растворителе тетрабутиламмония бромида в ацетонитриле;
  • 3–4 нм – биохимические и биотехнологические подхододы в стабилизированных водных растворах нитрата серебра (AgNO3) с использованием в качестве стабилизаторов и восстановителей органических соединений смеси полипептидов (желатина), полученных при частичном гидролизе коллагена, глюкозы, декстрана либо продуктов гидролиза клеточных стенок микробов;
  • 7 нм – фотохимическое восстановление нитрата серебра за счет облучения ртутной лампой в присутствии дендримеров;
  • 20–50 нм – внеклеточное микробиологическое восстановление водных растворов нитрата серебра;
  • 50–100 нм – биохимический метод, основанный на способности некоторых микроорганизмов и грибов при росте в присутствие ионов серебра продуцировать в цитоплазматическом пространстве плоские полиэдрические наночастицы серебра[4].
Коллоидное серебро - Символы, которыми обозначали серебро алхимики.
Символы, которыми обозначали серебро алхимики.


История

Противомикробные свойства серебра известны человечеству с древних времен. Первое документальное упоминание о применении серебра в профилактике инфекционных заболеваний относится к V веку до нашей эры[4].

В конце XIX столетия швейцарский ботаник К. Нагель установил, что причиной бактерицидного воздействия серебра на клетки микроорганизмов являются ионы Ag+[4].

В начале 1900-х годов серебро получило нормативное одобрение как антибактериальный противомикробный агент[1].

До 1938 года XXколлоидное серебро во многих странах прописывалось наравне с другими лекарственными препаратами как противомикробное средство для внутривенной и внутримышечной инъекции, полоскания горла, спринцевания, наружного средства, глазных капель. В работах ученых конца XIXначала XXвека отмечается целесообразность и эффективность применения коллоидного серебра в медицинских целях. Широко распространения коллоидное серебро в это время не получило исключительно по причине сложности и дороговизны приготовления препаратов[1].

Интерес к использованию коллоидного серебра возвращается в 70-х годах XXвека.

Биохимик доктор Маркграф при разработке в Вашингтонском университете нового средства от ожогов обратил внимание на положительные свойства нитрата серебра. Однако это соединение не отвечало предъявляемым требованиям, и в результате научных изысканий доктор Марграф предложил использовать в медицинских целях коллоидное серебро. Его работы были подтверждены более поздними исследованиями.

В марте 1978 года Джим Поуэлл делал вывод, что «серебро является мощнейшим борцом с микробами»[1].

Сегодня трудно назвать сферу, в которой ставится задача борьбы с микроорганизмами, где отсутствует разработанный антимикробный препарат с действующим веществом «коллоидное серебро»[4].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 23.06.22 12:31

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Бернавски Зейн. Коллоидное серебро. Натуральный заменитель антибиотиков. М.: Корал Клаб, 2006. – 24 стр.

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2021 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Жеребин П.М., Крутяков Ю.А. Стимуляторы роста, элиситоры, фунгибактерициды на основе коллоидного серебра. Биологически активные препараты для растениеводства. Научное обоснование - рекомендации - практические результаты. Материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 3–8 июля 2018 г. — Отв. ред. Д. В. Маслак. — Минск: БГУ, 2018, стр28 – стр31

4.

Игнатов И., Мосин О.В. Методы получения мелкодисперстных наночастиц коллоидного серебра Статья. Опубликована в интернет-журнале «Науковедение», 2014, вып. 3. — 16 с.

Источники из сети интернет:
5.6.

ChemSrc.com

Свернуть Список всех источников