Олигодинамический эффект - Oligodynamic effect

Серебряные ложки самообеззараживаются за счет олигодинамического эффекта

В олигодинамический эффект (из Греческий олиго "немногие" и динамис "сила") биоцидный действие металлов, особенно тяжелые металлы, что происходит даже в низких концентрациях.

В наше время эффект наблюдал Карл Вильгельм фон Нэгели, хотя причину он не назвал.[1] Научные тексты из древних Индия продвигал использование латуни и серебра в ритуальной практике очищения, а также при употреблении пищи и напитков. Древний Индийский медицинский текст Сушрута Самхита продвигал использование определенных металлов в хирургических процедурах как меру предотвращения инфекции. Латунь дверные ручки и столовое серебро оба демонстрируют этот эффект до некоторой степени.

Механизм

Металлы реагируют с тиол (-SH) или амин (-NH(1,2,3)) группы белков, способ действия, к которым у микроорганизмов может развиться устойчивость. Такое сопротивление может передаваться через плазмиды.[2]

Использовать

Алюминий

Ацетат алюминия (Раствор Бурова ) используется как вяжущий мягкий антисептик.[3]

Сурьма

Ортоэфиры из диарилстибиновые кислоты находятся фунгициды и бактерициды, используется в красках, пластмассах и волокнах.[4] Трехвалентный органическая сурьма использовалась в терапии шистосомоз.[5]

Мышьяк

На протяжении многих десятилетий мышьяк использовался в медицине для лечения сифилис. Он все еще используется в овечьи соусы, крысиные яды, консерванты для древесины, убийцы сорняков, и другие пестициды. Мышьяк также до сих пор используется для убийств путем отравления, и его использование имеет долгую и непрерывную историю как в литературе, так и на практике.[6]

Барий

Полисульфид бария это фунгицид и акарицид используется при выращивании фруктов и винограда.[7]

Висмут

Соединения висмута использовались из-за их вяжущий, противовоспалительный, бактериостатический, и дезинфекция действия. В дерматологии субгаллат висмута до сих пор используется в лечебных мазях и порошках, а также в антимикотиках.[8] В прошлом висмут также использовался для лечения сифилис и малярия.[9]

Бор

Борная кислота сложные эфиры, полученные из гликолей (например, бораторганический состав, Биобор JF) используются для борьбы с микроорганизмами в топливных системах, содержащих воду.[10]

Медь

Основная статья: Антимикробные свойства меди

Латунные сосуды выделяют небольшое количество ионов меди в накопленную воду, тем самым убивая количество фекальных бактерий до 1 миллиона бактерий на миллилитр.[11]

Сульфат меди смешанный с Лайм (Бордоская смесь ) используется как фунгицид и противоглистный.[12] Сульфат меди используется в основном для уничтожения зеленых водорослей (альгицид ), которые растут в водоемах, прудах, плавательных бассейнах и аквариумах. Медь 8-гидроксихинолин иногда включается в краску для предотвращения плесень.[13]

Краска, содержащая медь, наносится на днище лодок, чтобы предотвратить рост ракушек.

Золото

Золото используется в стоматологические вкладки и подавляет рост бактерий.[14]

Свинец

Врачи прописали различные формы свинца для лечения болезней, от запоров до инфекционных заболеваний, таких как чума. Свинец также использовали для консервирования или подслащивания вина.[15] Свинец арсенат используется в инсектицидах и гербицидах.[16] Некоторые органические соединения свинца используются в качестве промышленных биоцидов: тиометилтрифенилсвинец используется как противогрибковое средство, консервант хлопка и смазочная добавка; тиопропилтрифенилсвинец как репеллент от грызунов; ацетат трибутилсвинца как консервант для дерева и хлопка; трибутилсвинец имидазол в качестве смазки и консерванта хлопка.[17]

Меркурий

Борат фенилртути и ацетат применялись для дезинфекции слизистых оболочек при 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.[2] Стоматологическая амальгама используемые в пломбах подавляют размножение бактерий.[11]

Органические соединения ртути использовались в качестве местных дезинфицирующих средств (тимеросал, нитромерсол, и мербромин ) и консерванты в медицинских препаратах (тимеросал ) и зерновые продукты (как метил и этилртути ). Ртуть использовалась для лечения сифилис. Каломель широко использовался в детских порошках для прорезывания зубов в 1930-х и 1940-х годах. Ртуть также используются в сельском хозяйстве как инсектициды и фунгициды.[18]

Никель

Токсичность никеля для бактерий, дрожжей и грибов значительно различается.[19]

Серебро

Основная статья: Медицинское использование серебра

На метаболизм бактерий отрицательно влияют ионы серебра в концентрации 0,01–0,1 мг / л. Следовательно, даже менее растворимые соединения серебра, такие как хлорид серебра, также действуют как бактерициды или гермициды, но не менее растворимы сульфид серебра. В присутствии атмосферного кислорода металлическое серебро также оказывает бактерицидное действие за счет образования оксид серебра, который достаточно растворим, чтобы вызвать его. Даже предметы с твердой серебряной поверхностью (например, столовое серебро, серебряные монеты или серебряная фольга) обладают бактерицидным действием. Серебряные сосуды для питья возили военачальники в экспедициях для защиты от болезней. Когда-то по той же причине было принято помещать на раны серебряную фольгу или даже серебряные монеты.[20]

Сульфадиазин серебра используется как антисептическая мазь при обширных ожогах. Равновесная дисперсия коллоидного серебра с растворенными ионами серебра может использоваться для очистки питьевой воды в море.[2] Серебро входит в состав медицинских имплантатов и устройств, таких как катетеры. Surfacine (йодид серебра ) - относительно новый противомикробный препарат для нанесения на поверхности. Пропитанные серебром повязки для ран оказались особенно полезными против устойчивых к антибиотикам бактерий. Нитрат серебра используется как кровоостанавливающее, антисептическое и вяжущее средство. В свое время многие государства[требуется разъяснение ] требует обработки глаз новорожденных несколькими каплями нитрата серебра для защиты глаз от инфекции, называемой гонорейная неонатальная офтальмия, которым младенцы могли заразиться, проходя через родовые пути. Ионы серебра все чаще включаются во многие твердые поверхности, такие как пластмассы и сталь, как способ контролировать рост микробов на таких предметах, как сиденья унитазов, стетоскопы и даже двери холодильников. Среди новых продаваемых продуктов - пластиковые контейнеры для пищевых продуктов, наполненные наночастицами серебра, которые предназначены для сохранения свежести продуктов, а также спортивные рубашки и носки с добавлением серебра, которые, как утверждается, сводят к минимуму запахи.[13][14]

Таллий

Соединения таллия, такие как сульфат таллия использовались для пропитки дерева и кожи для уничтожения грибковых спор и бактерий, а также для защиты текстильных изделий от нападения моли.[21] Сульфат таллия использовался как средство для удаления волос и при лечении венерических заболеваний, кожных грибковых инфекций и туберкулеза.[22]

Банка

Тетрабутилолово используется в качестве необрастающей краски для судов, для предотвращения образования слизи в промышленных системах оборотного водоснабжения, для борьбы с пресноводными улитками, вызывающими бильгарция, как консервант для дерева и текстиля, а также как дезинфицирующее средство. Гидроксид трициклогексилолова используется как акарицид. Гидроксид трифенилолова и ацетат трифенилолова используются как фунгициды.[23]

Цинк

Оксид цинка используется как слабый антисептик (и солнцезащитный крем ), а также в красках как белый пигмент и ингибитор роста плесени.[24] Хлорид цинка часто используется в жидкостях для полоскания рта и дезодорантах, а также пиритион цинка входит в состав шампуней против перхоти. Оцинкованная (оцинкованная) фурнитура на крышах препятствует росту водорослей. Доступна черепица, обработанная медью и цинком.[13] Йодид цинка и сульфат цинка используются как антисептики местного действия.[25]

Безопасность

Помимо индивидуальных токсических эффектов каждого металла, существует широкий спектр металлов. нефротоксичный у людей и / или животных.[26] Некоторые металлы и их соединения канцерогены для человека.[нужна цитата ] Некоторые металлы, такие как свинец и ртуть, могут пересекать плацентарный барьер и отрицательно влияют развитие плода.[27] Некоторые (кадмий, цинк, медь и ртуть) могут вызывать особые белковые комплексы, называемые металлотионеины.[28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Нэгели, Карл Вильгельм (1893 г.), "Über oligodynamische Erscheinungen in lebenden Zellen", Neue Denkschriften der Allgemeinen Schweizerischen Gesellschaft für die Gesamte Naturwissenschaft, XXXIII (1)
  2. ^ а б c Харке, Ханс-П. (2007), «Дезинфицирующие средства», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–17, Дои:10.1002 / 14356007.a08_551, ISBN  978-3527306732
  3. ^ Берт-Джонс, Джон (2010), «Актуальная терапия», Бернс, Тони; Breathnach, Стивен; Кокс, Нил; Гриффитс, Кристофер (ред.), Учебник дерматологии Рока, 4 (8-е изд.), Wiley-Blackwell, стр. 73.16, ISBN  978-1-4051-6169-5
  4. ^ Grund, Sabina C .; Хануш, Куниберт; Breunig, Hans J .; Вольф, Ханс Уве (2007), «Сурьма и соединения сурьмы», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–34, Дои:10.1002 / 14356007.a03_055.pub2, ISBN  978-3527306732
  5. ^ Leikin, Jerrold B .; Палоучек, Фрэнк П., ред. (2008), «Сурьма», Справочник по отравлению и токсикологии (4-е изд.), Информация, стр. 753, г. ISBN  978-1-4200-4479-9
  6. ^ Капп, Роберт (2005), «Мышьяк», Энциклопедия токсикологии, 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 168–171, ISBN  978-0-12-745354-5
  7. ^ Кресс, Роберт; Баудис, Ульрих; Егер, Пол; Рихерс, 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, Дои:10.1002 / 14356007.a03_325.pub2, ISBN  978-3527306732
  8. ^ 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, Дои:10.1002 / 14356007.a04_171, ISBN  978-3527306732
  9. ^ Gad, Shayne C .; Мехендейл, Харихара М. (2005), «Висмут», Энциклопедия токсикологии, 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 312–314, ISBN  978-0-12-745354-5
  10. ^ Brotherton, Роберт Дж .; Вебер, К. Джозеф; Guibert, Clarence R .; Литтл, Джон Л. (2007), «Соединения бора», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–23, Дои:10.1002 / 14356007.a04_309, ISBN  978-3527306732
  11. ^ а б Бауман, Роберт В. (2012), Микробиология при заболеваниях по системам организма (3-е изд.), Бенджамин Каммингс, стр. 278–279, ISBN  978-0-321-71271-4
  12. ^ Гад, Шейн С. (2005), «Медь», Энциклопедия токсикологии, 1 (2-е изд.), Elsevier, стр. 665–667, ISBN  978-0-12-745354-5
  13. ^ а б c Тортора, Джерард Дж .; Funke, Berdell R .; Дело, Кристин Л. (2010), Микробиология: введение (10-е изд.), Бенджамин Каммингс, стр. 300–301, ISBN  978-0-321-55007-1
  14. ^ а б Коуэн, Марджори Келли (2012), Микробиология: системный подход (3-е изд.), Стр. 320–321, ISBN  978-0-07-352252-4
  15. ^ Сазерленд, Чарльз А .; Милнер, Эдвард Ф .; Керби, Роберт С .; Тейндл, Герберт; Мелин, Альберт; Болт, Герман М. (2007), «Свинец», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, Дои:10.1002 / 14356007.a15_193.pub2, ISBN  978-3527306732
  16. ^ Гад, Шейн С. (2005), «Свинец», в Векслер, Филип (ред.), Энциклопедия токсикологии, 2 (2-е изд.), Elsevier, стр. 705–709, ISBN  978-0-12-745354-5
  17. ^ Карр, Додд С. (2007), «Соединения свинца», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–10, Дои:10.1002 / 14356007.a15_249, ISBN  978-3527306732
  18. ^ Гад, Шейн С. (2005), «Меркурий», Энциклопедия токсикологии, 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 36–39, ISBN  978-0-12-745354-5
  19. ^ Ласселлес, Кейт; Морган, Линдси Дж .; Николлс, Дэвид; Бейерсманн, Детмар (2007), «Соединения никеля», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–16, Дои:10.1002 / 14356007.a17_235.pub2, ISBN  978-3527306732
  20. ^ Реннер, Германн; Шламп, Гюнтер; Циммерманн, Клаус; Вайзе, Вольфганг; Тьюс, Питер; Дерманн, Клаус; Knödler, Alfons; Шредер, Карл-Хайнц; Кемпф, Бернд; Люшоу, Ханс Мартин; Дризельманн, Ральф; Питер, Кэтрин; Шиле, Райнер (2007), «Серебро, соединения серебра и серебряные сплавы», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–17, Дои:10.1002 / 14356007.a24_107, ISBN  978-3527306732
  21. ^ Мик, Генрих; Вольф, Ханс Уве (2007), «Таллий и соединения таллия», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–14, Дои:10.1002 / 14356007.a26_607, ISBN  978-3527306732
  22. ^ Гад, Шейн С. (2005), «Таллий», Энциклопедия токсикологии, 4 (2-е изд.), Elsevier, стр. 165–166, ISBN  978-0-12-745354-5
  23. ^ Граф, Гюнтер Г. (2007), «Олово, оловянные сплавы и соединения олова», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–35, Дои:10.1002 / 14356007.a27_049, ISBN  978-3527306732
  24. ^ Leikin, Jerrold B .; Палоучек, Фрэнк П., ред. (2008), «Оксид цинка», Справочник по отравлению и токсикологии (4-е изд.), Информация, стр. 705, г. ISBN  978-1-4200-4479-9
  25. ^ Роэ, Дитер М. М .; Вольф, Ханс Уве (2007), «Соединения цинка», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 1–6, Дои:10.1002 / 14356007.a28_537, ISBN  978-3527306732
  26. ^ Рэнкин, Гэри О. (2005), «Почка», Энциклопедия токсикологии, 2 (2-е изд.), Elsevier, стр. 666–689, ISBN  978-0-12-745354-5
  27. ^ Информационный документ NHMRC: данные о влиянии свинца на здоровье человека, Национальный совет по здравоохранению и медицинским исследованиям, 2015 г., ISBN  978-1-925129-36-6
  28. ^ Гад, Шейн С. (2005), «Металлы», в Векслер, Филип (ред.), Энциклопедия токсикологии, 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 49, ISBN  978-0-12-745354-5