CC BY
14УДК 549.08
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДЫ МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЫ НА АГРЕГАТИВНУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА
В.В. Козлова1, А.В. Серов2, А.В. Блинов2 1ФГБУ «Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии Федерального медико-биологического агентства», Пятигорск
2Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северо-Кавказский федеральный университет»,
Ставрополь
Ключевые слова: эксперимент, коллоидное серебро, модифицированные минеральные воды, фотонно-корреляционная спектроскопия.
Аннотация. Проведенные исследования наночастиц серебра после экстемпорального введения их в состав питьевых минеральных вод «Ессентуки № 17» и «Красноармейский» показали высокую агрегативную устойчивость наночастиц серебра в составе минеральных вод различного состава и минерализации.
STUDYING THE INFLUENCE OF THE NATURE OF MINERAL WATER ON THE AGGREGATE STABILITY OF SILVER NANOPARTICLES
V.V. Kozlova 1, A.V. Serov 2, A.V. Blinov 2
1FSBI «Pyatigorsk State Research Institute of Balneology of Federal Medical Biological Agency of the Russian Federation», Pyatigorsk 2Federal State Autonomous Educational Institution for Higher Education Abbreviation «North-Caucasus Federal University», Stavropol
Key words: experiment, colloidal silver, modified mineral waters, photon-correlation spectroscopy.
Annotation. The conducted studies of silver nanoparticles after their extemporal introduction into the composition of drinking mineral waters «Essentuki No. 17» and «Krasnoarmeysky» showed high aggregative stability of silver nanoparticles to the composition of mineral waters of various composition and mineralization.
Введение. Проблема установления эффективности применения наночастиц серебра путем изучения механизмов их действия в настоящее время является одной из ключевых в медицине [6], что подтверждается интересом к ней Министерства образования и науки РФ в рамках государственного контракта № 16-648.12.3001 «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011гг и Академии наук Российской Федерации, члены которой недавно опубликовали монографию «Biological effects of metal nanoparticles» (E.M.Egorova, A.A.Kubatiev, V.I.Schvets. Springer, 2017). На протяжении длительного времени в ветеринарии с успехом применяются препараты «Арголит»,
«Аргокрем», «Аргогель», «Витаргол», «Серебрянная пудра», в состав которых входит ультрадисперсное серебро [1].
Нерациональное использование питьевых минеральных вод на территории Российской Федерации наряду с тем фактом, что основная масса минеральных вод, применяемых в медицинской практике относится к маломинерализованным, и соответственно обладает слабым терапевтическим эффектом, диктует необходимость обогащения минеральных вод какими-либо биологически-активными веществами (фитоэкстрактами, витаминами, наночастицами эссенциальных микроэлементов) [2,3].
Целесообразность обогащения питьевых минеральных вод наночастицами металлов подтверждают данные о том, что минеральные воды уже содержат неорганические вещества в концентрациях нанодиапазона, которые имеют свой характерный спектр дисперсного распределения взвешенных наночастиц, что также не отрицает возможности применения ультрадисперсного серебра для усиления биопотенциала минеральных вод [5].
После обогащения минеральных вод наночастицами серебра необходимо установить, насколько агрегативно-устойчиво коллоидное серебро после его разведения в питьевых минеральных водах различного химического состава и минерализации. Эти исследования нужно проводить с использованием различных физико-химических методов, к которым относят методы исследования жидких сред, основанные на анализе временной автокорреляционной функции интенсивности рассеянного излучения.
Метод фотонной корреляционной спектроскопии является бесконтактным, не вносящим возмущение в исследуемую среду [4, 7]. Для его применения не требуется специальной подготовки образцов. Кроме того, он является абсолютным, не требующим предварительной калибровки с использованием стандартных образцов.
Цель работы заключалась в изучении влияния природы минеральной воды на агрегативную устойчивость наночастиц серебра.
Методы и организация исследований. Нами были приготовлены модельные смеси дистиллированной воды и минеральных вод «Ессентуки № 17», «Красноармейский», с разведением в них концентрата коллоидного серебра до 0,002 мг/мл в пересчете на серебро, приготовленного с использованием поливинилпирролидона низкомолекулярного медицинского (8000±2000 Da). Измерение размеров наночастиц серебра в модельных смесях минеральных вод проводили методом фотонной корреляционной спектроскопии на установке Photocor Complex (ООО «Антек-97» Россия). Компьютерную обработку результатов спектроскопии проводили с применением программного обеспечения DynaLS.
Агрегативную устойчивость наночастиц серебра в модельных смесях изучали при комнатной температуре после их экстемпорального введения в
минеральные воды на фоне контроля - наночастиц серебра в дистиллированной воде.
Результаты исследований и их обсуждение. Гистограммы распределения гидродинамического радиуса наночастиц серебра в модельных растворах минеральных вод «Ессентуки-17» и «Красноармейская» представлены на рисунках 1-3.
Рис.1. Гистограмма распределения гидродинамического радиуса наночастиц
серебра в дистиллированной воде Анализ гистограммы (рис. 1) показывает, что в дистиллированной воде наночастицы серебра имеют средний радиус в пределах 120 нм, присутствует незначительное количество крупной фракции, природа которой неизвестна и требует дополнительных исследований. Наибольшее количество частиц серебра в золе имеют радиус порядка 120 нм, остальные распределены в интервале от 20 до 400 нм.
1 10 100 1000 1 е + 4 1е + 5 1е + 6
Рис. 2. Гистограмма распределения гидродинамического радиуса
наночастиц серебра в минеральной воде «Ессентуки-17» Как видно из гистограммы распределения (рис. 2), наночастицы серебра имеют средний радиус в пределах 60 нм, крупные и мелкие фракции отсутствуют. Наибольшее количество частиц серебра имеют радиус порядка 60 нм, остальные распределены в интервале от 10 до 300 нм.
Рис. 3. Гистограмма распределения гидродинамического радиуса наночастиц серебра в минеральной воде «Красноармейская» Как видно из гистограммы распределения (рис. 3), наночастицы серебра имеют средний радиус в пределах 80 нм, однако присутствуют крупные фракции, наличие которых, вероятно, обусловлено наличием других металлов в коллоидной форме. Наибольшая количество частиц серебра в золе
имеют радиус порядка 80 нм, остальные распределены в интервале от 10 до 300 нм.
Заключение. Установленная агрегативная устойчивость наночастиц серебра после экстемпорального введения их в минеральные воды «Ессентуки № 17», «Красноармейский», дает основание для проведения дальнейших исследований в этом направлении.
Список литературы
11. Благитко Е.М. Серебро в медицине / Е.М. Благитко, В. А. Бурмистров, А.П. Колесников, Ю.И. Михайлов, П.П. Родионов. - Новосибирск: Изд-во "Наука-Центр",- 2004. - 256 с.
12. Еделев Д.А. Применение физических и природных факторов в восстановительной коррекции функциональных резервов человека / Д.А. Еделев, В.К. Фролков, И.П. Бобровницкий, Л.В. Михайленко. - М, 2009. -263 с.
13. Иванчук М.Ю. Восстановительное лечение больных артериальной гипертонией с применением фитотерапии на кисловодском курорте. / М.Ю. Иванчук // Автореф. дисс. канд. мед. наук., -М., 2011. - 24 с.
14. Куликов К.Г. Определение размеров коллоидных частиц при помощи метода динамического рассеяния света / К.Г. Куликов, Т.В. Кошлан // Журнал технической физики. - 2015. - Т. 85, В. 12. - С. 26 - 32.
15. Красовский П.А. Наночастицы в природных минеральных водах. Методика и результаты измерений / П.А. Красовский, О.В. Карпов, Д.М. Балаханов, Е.В. Лесников, Д.А. Данькин, А.С. Ульянцев, И.С. Матвеева, Г.Н Чиквиладзе, Т.В. Плетенева, В.Б. Лапшин, А.В. Сыроешкин // Измерительная техника. - 2010.- №8 - С. 16-20.
16. Уйба В.В. Новейшие технологии восстановительной медицины для лечения профессиональных заболеваний легких / В.В. Уйба, К.В. Котенко, С.Н. Колбахова // Сб. мат. I Всерос. съезда врачей восстановительной медицины, Москва, 2007. - С. 282.
17. Спектрометр динамического и статического рассеяния света PhotocorComplex [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.photocor.ru/dlsinstrument. - Photocor.
References
1. Blagitko E.M. Silver in medicine / E.M. Blagitko, V.A. Burmistrov, A.P. Kolesnikov, Yu.I. Mikhailov, P.P. Rodionov. - Novosibirsk: Publishing house «Science-Center», - 2004. - 256 p.
2. Edelev D.A. The application of physical and natural factors in the recovery correction of human functional reserves / D.A. Edelev, V.K. Frolkov, I.P. Bobrovnitsky, L.V. Mikhaylenko. - M, 2009. - 263 p.
3. Ivanchuk M.Yu. Restorative treatment of patients with arterial hypertension with the use of phytotherapy in the Kislovodsk resort. / M.Yu. Ivanchuk // Author's abstract. diss. Cand. med. sciences., -M., 2011. - 24 p.
4. Kulikov K.G. Determination of the sizes of colloidal particles using the dynamic light scattering method / K.G. Kulikov, Т.У. Koshlan // Journal of Technical Physics. - 2015. - У. 85, № 12. - P. 26 - 32.
5. Krasovsky P.A. Nanoparticles in natural mineral waters. Method and results of measurements / P.A. Krasovsky, O.V. Karpov, D.M. Balakhanov, E.V. Lesnikov, D.A. Dankin, A.S. Ulyantsev, I.S. Matveeva, G.N. Chikviladze, Т.В. Pleteneva, V.B. Lapshin, A.V. Syroeshkin // Measuring equipment. - 2010. - № 8 - P. 16-20.
6. Uiba V.V. The newest technologies of restorative medicine for the treatment of occupational lung diseases / V.V. Uiba, K.V. Kotenko, S.N. Kolbakhov // Sb. mat. I Vseros. Congress of Physicians of Rehabilitation Medicine, Moscow, 2007. - P. 282.
7. Spectrometer of dynamic and static light scattering Photocor Complex [Electronic resource]. - Access mode: http://www.photocor.ru/dlsinstrument. -Photocor.
Сведения об авторах: Виктория Вячеславовна Козлова -
заведующий отделом изучения механизмов действия физических факторов ФГБУ ПГНИИК ФМБА России, к.м.н. тел. 8(909) 772-47-97, e-mail: [email protected]; Александр Владимирович Серов - заведующий кафедрой технологий и наноматериалов ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», Ставрополь, д.х.н., профессор,; А.В. Блинов - аспирант кафедры технологий и наноматериалов ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», Ставрополь
УДК 616.3
ПРИМЕНЕНИЕ СЛАБОСУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ПЯТИГОРСКА У РАБОТНИКОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ТОКСИКО-ХИМИЧЕСКИМИ ПОРАЖЕНИЯМИ ПЕЧЕНИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ НА САНАТОРНО-КУРОРТНОМ
ЭТАПЕ
А.Г. Пак, Т.М. Симонова ФГБУ «Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии Федерального медико-биологического агентства
России», Пятигорск
Ключевые слова: слабосульфидные минеральные воды, токсические гепатиты, аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), липидный обмен, малоновый диальдегид, каталаза.
Аннотация. У больных с токсико-химическими поражениями печени прием питьевой минеральной воды - слабосульфидной минеральной воды с содержанием сероводорода 10 мг/л и Пироговских ванн такого же состава задействуют иммунную систему организма, активизируют процессы сопротивляемости организма, так как улучшают кровоснабжение и
