Silber: Das universelle Antibiotikum?

Silber: Das universelle Antibiotikum?
Matthias Epple
Anorganische Chemie
Universität Duisburg-Essen
Silber hat eine seit mehr als 2000 Jahren bekannte bakterizide
Wirkung. Einige Silber-Nanopartikel-haltige Produkte auf dem
deutschen Markt (von ca. 300):
PVP-funktionalisierte Silber-Nanopartikel
Silber-Kern
10 nm
Polymer-Hülle
500 nm
Silber-Nanopartikel wirken als Depot:
Sie geben langsam Silber-Ionen ab
18
16
12
10
8
6
4
-1
+
Ag in % der ursprünglich
eingesetzten Silbermenge
14
0.14 g L
-1
0.32 g L
2
0
0
500
1000
1500
t/h
2000
2500
3000
enthält 0.1 µg Silber pro g
(0.1 ppm)
enthält 2.7 µg Silber pro g
(2.7 ppm)
enthält 2.7 mg Silber pro g
(0.27 %)
enthält 0.95 mg Silber pro g
(950 ppm)
enthält 2.4 µg Gold pro g
(2.4 ppm)
enthält weniger als 15 µg Platin pro g
(<15 ppm; unterhalb der Nachweisgrenze)
Edelmetallhaltige Kosmetika: Zusammenfassung
Probe
Edelmetallgehalt
Packungsgröße
enthaltenes
Edelmetall
Wert
Edelmetall
Silber-Zahnpasta
0.1 µg pro g
75 mL
0.0075 mg
0.0006 Cent
Silber-Duschgel
2.7 µg pro g
200 mL
0.54 mg
0.04 Cent
Silber-Handcreme
2.7 mg pro g
75 mL
202.5 mg
15.6 Cent
0.95 mg pro g
50 mL
47.5 mg
3.7 Cent
2.4 µg pro g
50 mL
0.12 mg
0.5 Cent
<15 µg pro g
50 mL
<0.75 mg
<2.8 Cent
Silber-Deo
Gold-Nachtcreme
PlatinAntifaltencreme
Edelmetallpreise (28.11.2011):
Silber
0.77 € pro g
Gold
41.39 € pro g
Platin 37.05 € pro g
Aber:
• Silber kann Bakterien abtöten, aber nicht alle!
• Bakterien können Resistenzen gegen Silber entwickeln.
• Gold und Platin haben keine physiologische Wirkung.
Das schmale therapeutische Fenster von Silber
Silber-Nanopartikel
Grenzwerte für
Trinkwasser
Silber-Ionen
12
Ergebnis einer Literaturstudie und
einer experimentellen Untersuchung
zu den biologischen Effekten von
Silber
10
8
6
Einzeller
4
2
0
1) Silber-Ionen sind toxischer als
Silber-Nanopartikel
Anzahl der Werte
35
30
25
Zellen
20
15
10
5
0
mehrzellige Organismen
10
8
7
6
5
4
3
2
1
>100 bis 1000
>10 bis 100
>1 bis 10
>0,1 bis 1
>0,01 bis 0,1
0
>0,001 bis
0,01
2) Das therapeutische Fenster für
Silber überlappt zwischen
Prokaryoten (Bakterien) und
Eukaryoten (z.B. humane Zellen)
9
Konzentration / mg L-1
Literaturübersicht: S. Chernousova, M. Epple, "Silber als antibakterielles Agens: Ion, Nanopartikel, Metall", Angew.
Chem. 125 (2013) 1678-1696; Experimentelle Studie: C. Greulich, D. Braun, A. Peetsch, J. Diendorf, B. Siebers, M. Epple,
M. Köller, "The toxic effect of silver ions and silver nanoparticles towards bacteria and human cells occurs in the same
concentration range", RSC Adv. 2 (2012) 6981-6987.
Schlussfolgerungen
• Silber wirkt antibakteriell.
• Silber-Nanopartikel lösen sich langsam auf, sie wirken also als
Depot.
• Das therapeutische Fenster für Silber ist kleiner als oft
angenommen.
• Es besteht die Gefahr von Resistenzen sowie der Schädigung
des umliegenden gesunden Gewebes.