stringtranslate.com

Олигодинамический эффект

Серебряные ложки самодезинфицируются благодаря олигодинамическому эффекту

Олигодинамический эффект (от греч. oligos , «немного», и dynamis , «сила») — это биоцидное действие металлов , особенно тяжелых , которое проявляется даже в низких концентрациях. Этот эффект объясняется антибактериальным поведением ионов металлов, которые поглощаются бактериями при контакте и повреждают их клеточные мембраны . [1]

В наше время этот эффект наблюдал Карл Нэгели , хотя он не определил причину. [2] Латунные дверные ручки , латунные поручни и столовое серебро в той или иной степени демонстрируют этот эффект.

Механизм

Металлы реагируют с тиоловыми (-SH) или аминогруппами (-NH (1,2,3) ) белков, способ действия, к которому микроорганизмы могут выработать резистентность . Такая резистентность может передаваться плазмидами . [3]

Список применений

Алюминий

Было обнаружено, что алюминий конкурирует с железом и магнием и связывается с ДНК, мембранами или клеточными стенками, что приводит к его токсическому воздействию на микробы, такие как цианобактерии, почвенные бактерии и микоризные грибы. [4]

Триацетат алюминия ( раствор Бурова ) применяется как вяжущее мягкое антисептическое средство . [5]

Сурьма

Ортоэфиры диарилстибиновых кислот являются фунгицидами и бактерицидами , используются в красках , пластмассах и волокнах . [6] Трехвалентная органическая сурьма использовалась в терапии шистосомоза . [7]

Мышьяк

В течение многих десятилетий мышьяк использовался в медицине для лечения сифилиса . Он по-прежнему используется в овечьих мазях , крысиных ядах , консервантах для древесины , гербицидах и других пестицидах . Мышьяк ядовит, если попадает в организм человека. [8]

Барий

Полисульфид бария — фунгицид и акарицид, используемый в садоводстве и виноградарстве. [9]

Висмут

Соединения висмута использовались из-за их вяжущего , противовоспалительного , бактериостатического и дезинфицирующего действия. В дерматологии субгаллат висмута до сих пор используется в целебных мазях и порошках, а также в противогрибковых средствах. [10] В прошлом висмут также использовался для лечения сифилиса и малярии . [11]

Бор

Эфиры борной кислоты , полученные из гликолей (например, органоборатная формула, Biobor JF ), используются для борьбы с микроорганизмами в топливных системах, содержащих воду. [12]

Медь

Латунные сосуды выделяют небольшое количество ионов меди в хранящуюся воду, тем самым убивая количество фекальных бактерий, достигающее 1 миллиона бактерий на миллилитр. [13]

Медный купорос, смешанный с известью ( бордосская жидкость ), используется как фунгицид и противоглистное средство . [14] Медный купорос используется в основном для уничтожения зеленых водорослей ( альгицид ), которые растут в водохранилищах, прудах для разведения скота, бассейнах и аквариумах. Медный 8-гидроксихинолин иногда добавляют в краску для предотвращения плесени . [15]

Краска, содержащая медь, используется на днищах лодок для предотвращения обрастания ракушками ( биообрастания ).

Медь также обладает способностью уничтожать вирусы, такие как вирусы гриппа, норовирусы или вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). [16]

Золото

Золото используется в зубных вкладках и подавляет рост бактерий. [17]

Вести

Врачи прописывали различные формы свинца для лечения заболеваний, начиная от запоров и заканчивая инфекционными заболеваниями, такими как чума . Свинец также использовался для консервации или подслащивания вина. [18] Арсенат свинца используется в инсектицидах и гербицидах. [19] Некоторые органические соединения свинца используются в качестве промышленных биоцидов: тиометилтрифенилсвинец используется как противогрибковое средство, консервант для хлопка и добавка для смазочных материалов; тиопропилтрифенилсвинец как репеллент от грызунов; ацетат трибутилсвинца как консервант для древесины и хлопка; имидазол трибутилсвинца как добавка для смазочных материалов и консервант для хлопка. [20]

Меркурий

Фенилртутьборат и ацетат использовались для дезинфекции слизистых оболочек в эффективной концентрации 0,07% в водных растворах. По токсикологическим и экотоксикологическим причинам соли фенилртути больше не используются. Однако некоторые хирурги используют меркурохром, несмотря на токсикологические возражения. [3] Меркурохром по-прежнему доступен для покупки в Австралии для использования на небольших ранах. Дентальная амальгама , используемая в пломбах, подавляет размножение бактерий. [13]

Органические соединения ртути использовались в качестве местных дезинфицирующих средств ( тимеросал , нитромерсол и мербромин ) и консервантов в медицинских препаратах ( тимеросал ) и зерновых продуктах (как метилртуть , так и этилртуть ). Ртуть использовалась при лечении сифилиса . Каломель обычно использовалась в детских зубных порошках в 1930-х и 1940-х годах. Ртуть также используется в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов и фунгицидов . [21]

никель

Токсичность никеля для бактерий, дрожжей и грибков существенно различается. [22]

Серебро

Метаболизм бактерий отрицательно влияет на ионы серебра при концентрации 0,01–0,1 мг/л. Поэтому даже менее растворимые соединения серебра, такие как хлорид серебра , также действуют как бактерициды или гермициды, но не гораздо менее растворимый сульфид серебра . В присутствии атмосферного кислорода металлическое серебро также оказывает бактерицидное действие из-за образования оксида серебра , который достаточно растворим, чтобы вызвать его. Даже предметы с твердой серебряной поверхностью (например, столовое серебро, серебряные монеты или серебряная фольга) оказывают бактерицидное действие. Серебряные сосуды для питья носили с собой военные командиры в экспедициях для защиты от болезней. Когда-то было принято класть серебряную фольгу или даже серебряные монеты на раны по той же причине. [23]

Сульфадиазин серебра используется в качестве антисептической мази для обширных ожогов. Равновесная дисперсия коллоидного серебра с растворенными ионами серебра может использоваться для очистки питьевой воды в море. [3] Серебро включено в медицинские имплантаты и устройства, такие как катетеры . Сурфацин ( йодид серебра ) является относительно новым противомикробным средством для нанесения на поверхности. Пропитанные серебром раневые повязки оказались особенно полезными против устойчивых к антибиотикам бактерий. Нитрат серебра используется как кровоостанавливающее, антисептическое и вяжущее средство. Одно время многие штаты [ требуется разъяснение ] требовали, чтобы глаза новорожденных обрабатывались несколькими каплями нитрата серебра для защиты от инфекции глаз, называемой гонорейной неонатальной офтальмией , которой младенцы могли заразиться, проходя через родовые пути. Ионы серебра все чаще включаются во многие твердые поверхности, такие как пластик и сталь, как способ контролировать рост микробов на таких предметах, как сиденья унитазов, стетоскопы и даже дверцы холодильников. Среди новых продуктов, которые продаются, есть пластиковые контейнеры для еды, наполненные наночастицами серебра , которые предназначены для сохранения свежести пищи, и спортивные рубашки и носки с серебряным наполнителем, которые, как утверждается, минимизируют запахи. [15] [17]

Таллий

Соединения таллия, такие как сульфат таллия, использовались для пропитки древесины и кожи с целью уничтожения спор грибков и бактерий, а также для защиты текстиля от нападения моли. [24] Сульфат таллия использовался как депилятор и для лечения венерических заболеваний, кожных грибковых инфекций и туберкулеза. [25]

Олово

Тетрабутилтин используется как противообрастающая краска для судов, для предотвращения образования слизи в промышленных системах оборотного водоснабжения, для борьбы с пресноводными улитками, вызывающими бильгарциоз , как консервант древесины и текстиля, а также как дезинфицирующее средство. Гидроксид трициклогексилтина используется как акарицид. Гидроксид трифенилтина и ацетат трифенилтина используются как фунгициды. [26]

Цинк

Оксид цинка используется как слабый антисептик, а в красках как белый пигмент и ингибитор роста плесени. [27] Хлорид цинка является распространенным ингредиентом в ополаскивателях для рта и дезодорантах, а пиритион цинка является ингредиентом в шампунях против перхоти. Оцинкованная (оцинкованная) арматура на крышах препятствует росту водорослей. Доступны черепицы, обработанные медью и цинком. [15] Йодид цинка и сульфат цинка используются в качестве местных антисептиков. [28]

Безопасность

Помимо индивидуальных токсических эффектов каждого металла, широкий спектр металлов нефротоксичны для людей и/или животных. [29] Некоторые металлы и их соединения являются канцерогенными для людей. [ необходима ссылка ] Некоторые металлы, такие как свинец и ртуть, могут проникать через плацентарный барьер и оказывать неблагоприятное воздействие на развитие плода . [30] Некоторые (кадмий, цинк, медь и ртуть) могут вызывать образование специальных белковых комплексов, называемых металлотионеинами . [31]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хан, Сонгын; Ким, Джэвон; Ли, Ёнсок; Бан, Джунхёк; Ким, Чхоль Гюн; Чхве, Джунхва; Мин, Джинки; Ха, Инхо; Юн, Ёсан; Юн, Чхоль-Хёй; Круз, Мутя; Уайли, Бенджамин Дж.; Ко, Сын Хван (12 января 2022 г.). «Прозрачные воздушные фильтры с активной термической стерилизацией». Nano Letters . 22 (1): 524–532. Bibcode : 2022NanoL..22..524H. doi : 10.1021/acs.nanolett.1c02737. ISSN  1530-6984. PMID  34665632.
  2. ^ Нэгели, Карл Вильгельм (1893), "Über oligodynamische Erscheinungen in lebenden Zellen", Neue Denkschriften der Allgemeinen Schweizerischen Gesellschaft für die Gesamte Naturwissenschaft , XXXIII (1)
  3. ^ abc Харке, Ганс-П. (2007), «Дезинфицирующие средства», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–17, doi :10.1002/14356007.a08_551, ISBN 978-3527306732
  4. ^ Пинья, Рохелио Гарсидуэньяс; Сервантес, Карлос (1996). «Микробные взаимодействия с алюминием». BioMetals . 9 (3): 311–316. doi :10.1007/BF00817932. ISSN  0966-0844. PMID  8696081.
  5. ^ Берт-Джонс, Джон (2010), «Местная терапия», в Бернс, Тони; Бретнах, Стивен; Кокс, Нил; Гриффитс, Кристофер (ред.), Учебник дерматологии Рука , т. 4 (8-е изд.), Wiley-Blackwell, стр. 73.16, ISBN 978-1-4051-6169-5
  6. ^ Грунд, Сабина К.; Хануш, Куниберт; Брейниг, Ханс Й.; Вольф, Ханс Уве (2007), «Сурьма и ее соединения», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–34, doi :10.1002/14356007.a03_055.pub2, ISBN 978-3527306732
  7. ^ Лейкин, Джерролд Б.; Палоучек, Фрэнк П., ред. (2008), «Сурьма», Справочник по отравлениям и токсикологии (4-е изд.), Informa, стр. 753, ISBN 978-1-4200-4479-9
  8. ^ Капп, Роберт (2005), «Мышьяк», Энциклопедия токсикологии , т. 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 168–171, ISBN 978-0-12-745354-5
  9. ^ Кресс, Роберт; Баудис, Ульрих; Ягер, Пол; Ричерс, Х. Германн; Вагнер, Хайнц; Винклер, Йохен; Вольф, Ханс Уве (2007), «Барий и соединения бария», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–21, CiteSeerX 10.1.1.150.8925 , doi :10.1002/14356007.a03_325.pub2 , ISBN  978-3527306732
  10. ^ Крюгер, Иоахим; Винклер, Питер; Людериц, Эберхард; Люк, Манфред; Вольф, Ханс Уве (2007), «Висмут, сплавы висмута и соединения висмута», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–22, doi : 10.1002/14356007.a04_171, ISBN 978-3527306732
  11. ^ Gad, Shayne C.; Mehendale, Harihara M. (2005), «Висмут», Энциклопедия токсикологии , т. 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 312–314, ISBN 978-0-12-745354-5
  12. ^ Бразертон, Роберт Дж.; Вебер, К. Джозеф; Гвиберт, Кларенс Р.; Литтл, Джон Л. (2007), «Соединения бора», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–23, doi :10.1002/14356007.a04_309, ISBN 978-3527306732
  13. ^ ab Bauman, Robert W. (2012), Микробиология с заболеваниями по системам организма (3-е изд.), Benjamin Cummings, стр. 278–279, ISBN 978-0-321-71271-4
  14. ^ Гэд, Шейн К. (2005), «Медь», Энциклопедия токсикологии , т. 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 665–667, ISBN 978-0-12-745354-5
  15. ^ abc Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.; Case, Christine L. (2010), Microbiology: An Introduction (10-е изд.), Benjamin Cummings, стр. 300–301, ISBN 978-0-321-55007-1
  16. ^ Винсент, М.; Дюваль, Р. Э.; Хартеманн, П.; Энгельс-Дойч, М. (2018). «Контактное уничтожение и антимикробные свойства меди». Журнал прикладной микробиологии . 124 (5): 1032–1046. doi :10.1111/jam.13681. ISSN  1364-5072. PMID  29280540.
  17. ^ ab Cowan, Marjorie Kelly (2012), Микробиология: системный подход (3-е изд.), McGraw-Hill Education, стр. 320–321, ISBN 978-0-07-352252-4
  18. ^ Сазерленд, Чарльз А.; Милнер, Эдвард Ф.; Керби, Роберт К.; Тейндл, Герберт; Мелин, Альберт; Болт, Герман М. (2007), «Свинец», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, doi :10.1002/14356007.a15_193.pub2, ISBN 978-3527306732
  19. ^ Gad, Shayne C. (2005), «Свинец», в Wexler, Philip (ред.), Encyclopedia of Toxicology , т. 2 (2-е изд.), Elsevier, стр. 705–709, ISBN 978-0-12-745354-5
  20. ^ Карр, Додд С. (2007), «Соединения свинца», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–10, doi :10.1002/14356007.a15_249, ISBN 978-3527306732
  21. ^ Гэд, Шейн С. (2005), «Ртуть», Энциклопедия токсикологии , т. 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 36–39, ISBN 978-0-12-745354-5
  22. ^ Ласселлес, Кит; Морган, Линдси Г.; Николлс, Дэвид; Бейерсманн, Детмар (2007), «Соединения никеля», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–16, doi :10.1002/14356007.a17_235.pub2, ISBN 978-3527306732
  23. ^ Реннер, Герман; Шламп, Гюнтер; Циммерманн, Клаус; Вайзе, Вольфганг; Тьюс, Питер; Дерманн, Клаус; Кнедлер, Альфонс; Шредер, Карл-Хайнц; Кемпф, Бернд; Люшоу, Ганс Мартин; Дризельманн, Ральф; Питер, Катрин; Шиле, Райнер (2007), «Серебро, соединения серебра и сплавы серебра», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–17, doi : 10.1002/14356007.a24_107, ISBN 978-3527306732
  24. ^ Микке, Генрих; Вольф, Ганс Уве (2007), «Таллий и соединения таллия», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–14, doi :10.1002/14356007.a26_607, ISBN 978-3527306732
  25. ^ Gad, Shayne C. (2005), «Таллий», Энциклопедия токсикологии , т. 4 (2-е изд.), Elsevier, стр. 165–166, ISBN 978-0-12-745354-5
  26. ^ Граф, Гюнтер Г. (2007), «Олово, сплавы олова и соединения олова», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–35, doi :10.1002/14356007.a27_049, ISBN 978-3527306732
  27. ^ Лейкин, Джеррольд Б.; Палоучек, Фрэнк П., ред. (2008), «Оксид цинка», Справочник по отравлениям и токсикологии (4-е изд.), Informa, стр. 705, ISBN 978-1-4200-4479-9
  28. ^ Роэ, Дитер ММ; Вольф, Ганс Уве (2007), «Соединения цинка», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–6, doi :10.1002/14356007.a28_537, ISBN 978-3527306732
  29. ^ Рэнкин, Гэри О. (2005), «Почка», Энциклопедия токсикологии , т. 2 (2-е изд.), Elsevier, стр. 666–689, ISBN 978-0-12-745354-5
  30. ^ Информационный документ NHMRC: Данные о влиянии свинца на здоровье человека, Национальный совет по здравоохранению и медицинским исследованиям, 2015, ISBN 978-1-925129-36-6
  31. ^ Gad, Shayne C. (2005), «Металлы», в Wexler, Philip (ред.), Encyclopedia of Toxicology , т. 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 49, ISBN 978-0-12-745354-5

Ссылки