CZ2012339A3 - Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy - Google Patents
Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2012339A3 CZ2012339A3 CZ20120339A CZ2012339A CZ2012339A3 CZ 2012339 A3 CZ2012339 A3 CZ 2012339A3 CZ 20120339 A CZ20120339 A CZ 20120339A CZ 2012339 A CZ2012339 A CZ 2012339A CZ 2012339 A3 CZ2012339 A3 CZ 2012339A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- methacrylate
- trialkoxysilylpropoxymethyl
- weight
- silver
- sol
- Prior art date
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 title claims abstract description 14
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 title claims abstract 5
- 208000015688 methicillin-resistant staphylococcus aureus infectious disease Diseases 0.000 title claims abstract 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- -1 titanium alkoxide Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 28
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 22
- 239000010949 copper Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011701 zinc Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical class [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical class [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical class [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052725 zinc Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical class [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical group CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- PGYZGQOVJCBIMO-UHFFFAOYSA-N C(C(=C)C)(=O)OCOCCC[Si](OC)(OC)OC Chemical compound C(C(=C)C)(=O)OCOCCC[Si](OC)(OC)OC PGYZGQOVJCBIMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 2
- GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N [phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl]-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000012722 thermally initiated polymerization Methods 0.000 claims description 2
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 claims 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 14
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- FSJSYDFBTIVUFD-SUKNRPLKSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;oxovanadium Chemical compound [V]=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FSJSYDFBTIVUFD-SUKNRPLKSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 Chemical group Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000588770 Proteus mirabilis Species 0.000 description 1
- 241000588767 Proteus vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006161 blood agar Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- WKGDNXBDNLZSKC-UHFFFAOYSA-N oxido(phenyl)phosphanium Chemical compound O=[PH2]c1ccccc1 WKGDNXBDNLZSKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229940007042 proteus vulgaris Drugs 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/58—Metal-containing linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/14—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, tvorené hybridním polymerem trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu s prídavkem rozpustných solí stríbra, medi a zinku a prípadne i s prídavkem nanocástic oxidu titanicitého. Hybridní polymer muze dále obsahovat prídavek rozpustných solí chromu (III) a/nebo vanadu nebo muze být az 90 % mol. trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu nahrazeno ekvimolární smesí methylmethakrylátu a alkoxidu kremíku. Vytvorení antibakteriální vrstvy pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, nanesením solu pripraveného metodou sol-gel na povrch substrátu a následnou polymerací této vrstvy. Sol je pripraven z trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu, alkoxidu titanu, rozpustných solí stríbra, medi a zinku, radikálového katalyzátoru polymerace, alkoholu jako rozpoustedla, vody a kyseliny dusicné jako katalyzátoru polykondenzace anorganické cásti hybridní síte tak, aby molární pomer trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu v reakcní smesi byl 95:5 az 50:50, obsah sloucenin stríbra , medi a zinku (v prepoctu jako kovu v susine) byl 0,1 az 5 % hmotn. Ag, 0,1 az 10 % hmotn. Cu a 1 az 5 % hmotn. Zn, obsah radikálového katalyzátoru polymerizace byl 0,2 az 10 % hmotn. na hmotnost susiny a molární pomer obsahu vody k = [H.sub.2.n.O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu] byl v rozmezí 1,6 az 2,8, pricemz sol se po nanesení a odparení rozpoustedla polymeruje tepelne pri teplote 80 az 200 .degree.C po dobu 30 min az 6 hod nebo fotoiniciovanou polymerací po dobu 1 s az 3 hod.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká antibakteriální vrstvy působící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA.
Vynález se také týká způsobu vytvoření antibakteriální vrstvy působící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, nanesením sólu připraveného metodou sol-gel na povrch substrátu a následnou polymerací této vrstvy.
Dosavadní stav techniky
Hrozba infekcí, které jsou způsobeny patogenními bakteriemi, zejména rezistentní patogenní bakterií MRSA (Methycilin Rezistentní Staphylococcus Aureus), je v současné době celosvětovým problémem. Ohroženi jsou zejména nemocniční pacienti JIP oddělení, lůžkových částí, ale výjimkou nejsou ani další prostory nemocnic. Tato patogenní bakterie se může šířit mnoha různými cestami, vzduchem, vodou, jídlem či kontaktem s kontaminovanými povrchy. Klasické dezinfekční postupy nelze aplikovat komplexně na celé prostory JIP oddělení nebo operačních sálů. Dostupné fyzikální metody (pára, vysoká teplota, ozařování) a chemické metody (chlorované prostředky) jsou buď neúčinné, nebo spolu s nežádoucími bakteriemi ničí i životní prostředí. Protože jsou onemocnění způsobená patogenními bakteriemi, zejména rezistentní patogenní bakterií MRSA, jen velmi obtížně léčitelná, základní podmínkou je to, aby byly ve zdravotnických zařízeních tyto bakteriální kmeny úplně eliminovány.
Z Čz|patentu o. 303^50 je známa antibakteriální vrstva působící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, která je tvořena hybridním polymerem trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu s přídavkem dusičnanů stříbra a mědi. Hybridní polymer dále jako výhodné provedení obsahuje nanočástice oxidu titaničitého, a až 70 mol. %
PS3&19CZ trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu je nahrazeno ekvimolární směsí · / methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku. Podle CZ,'patentu & 303250 spočívá ------— způsob vytvoření antibakteriální vrstvy působící zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA a dalším patogenním bakteriím v nanesení sólu připraveného metodou sol-gel na povrch substrátu a následným tepelným zpracováním této vrstvy, přičemž sol je připraven z trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu, alkoxidu titanu, dusičnanu stříbrného, dusičnanu měďnatého, radikálového katalyzátoru polymerace, alkoholu jako rozpouštědla, vody a kyseliny dusičné jako katalyzátoru polykondenzace anorganické části hybridní sítě tak, aby molární poměr trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu v reakční
směsi byl 95 : 5 až 50 : 50, obsah sloučenin stříbra a mědi (v přepočtu jako kovů v sušině) byl 0,1 až 5(hmotn:\% Ag a 0,1 až 10íhmotn. i%/Cu, obsah radikálového katalyzátoru polymerizace byl 0,2 až 10 hmolnlo4na hmotnost sušiny a molární poměr obsahu vody k = [H2O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu] byl v rozmezí 1,6 až 2,8, přičemž sol se po nanesení a odpaření rozpouštědla tepelně zpracuje při teplotě 80 až 200 ^C po dobu 30 min až 6 hp^. P řitom trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátem .' je trimethoxysilylpropoxymethylmethakrylát (TMSPM) a alkoxidem titanu je izopropoxid titanu. Radikálovým katalyzátorem polymerace je dibenzoylperoxid (BPO). Do sólu se v průběhu jeho přípravy přidají fotoaktivní nanočástice oxidu titaničitého v množství odpovídajícímu poměru hmotnost sušiny : hmotnost nanočástic oxidu titaničitého 99 : 1 až 25 : 75. Sol se po nanesení a odpaření rozpouštědla tepelně zpracuje při teplotě 150^ po dobu 2 až 4 hodiny. Až 70 mol.1%, trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu je nahrazeno ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku.
V určitých aplikacích se ale ukazuje potřeba dále zlepšit antibakteriální vlastnosti (účinnost) antibakteriální vrstvy a také potřeba rozšířit možnosti polymerace vrstvy z výhradně tepelné polymerace také o další možnosti.
Cílem vynálezu proto je zlepšit antibakteriální účinnost antibakteriálních vrstev působících proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a umožnit dostatečně stabilní aplikaci vrstev i na tepelně málo odolné materiály, například plasty, rozšířením možností polymerace vrstvy.
PS3819CZ
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo antibakteriální vrstvou, jejíž podstata spočívá v tom, že je tvořena hybridním polymerem trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu s přídavkem dusičnanů, acetylacetonátů nebo jiných solí stříbra, mědi a zinku. Podle výhodného provedení lze vedle uvedených solí stříbra, mědi a zinku přidat i rozpustné soli chrómu (III) a/nebo vanadu, které dále zvyšují antibakteriální účinnost připravené vrstvy. Podle dalšího výhodného provedení lze do vrstvy přidat nanočástice fotoaktivního oxidu titaničitého, který dále zvyšuje již l tak i vysoké \ antibakteriální í účinky : vrstvy. ' Část trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu lze podle dalšího výhodného provedení nahradit ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku.
Podstata způsobu vytvoření antibakteriální vrstvy spočívá v tom, že se připraví výchozí sol metodou sol-gel z trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu s přídavkem solí stříbra, mědi a zinku, případně i solí chrómu (III) a/nebo vanadu, načež se tento sol nanese ve formě vrstvy na povrch předmětu určeného k ochraně a po odpaření těkavých složek se tepelně iniciovanou polymerací při teplotách 80 až 200 O nebo fotoiniciovanou polym erací vrstva stabilizuje z hlediska mechanických vlastností a odolnosti proti odstranění z povrchu chráněného předmětu. Podle výhodného provedení lze do sólu v průběhu jeho přípravy přidat nanočástice fotoaktivního oxidu titaničitého, který dále zvyšuje již tak vysoké antibakteriální účinky vrstvy. Podle dalšího výhodného provedení lze část trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu nahradit ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku.
Základem tohoto řešení je vytvoření antibakteriální vrstvy na bázi trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu . a alkoxidu a. titanu. l. Přídavek fotokatalytických nanočástic oxidu titaničitého pouze podporuje a rozšiřuje antibakteriální účinnost výsledné vrstvy, přičemž antibakteriální účinnost výsledné vrstvy je dána jejím primárním vytvořením a nikoli přídavkem fotokatalytických nanočástic oxidu titaničitého. Výsledné zlepšené antibakteriální vlastnosti jsou způsobeny synergickým efektem atomů titanu v anorganické mříži hybridního polymeru a iontů respektive nanočástic stříbra, mědi, zinku, chrómu (III) a ·· ··♦· « « ; · · · * « » * * * · * · t t » j • * ♦ t · » · ·« * * · « » *· »« * » · < * « a· • « » · · · « · «»· ·«····«
PS3819CZ vanadu, případně podpořeným fotokatalytickým efektem nanočástic oxidu titaničitého. Intenzivní antibakteriální vlastnosti se projevují při ozáření UV-A v oblasti 315 až 380 nm, pro udržování antibakteriálních vlastností povrchů však stačí již zářivkové světlo ve viditelné oblasti. Touto vrstvou lze opatřit povrchy skla, keramiky, kovů i plastů. Velmi důležitou vlastností vrstev je také skutečnost, že antibakteriální vlastnosti zůstávají zachovány i po opakovaném praní nebo sterilizaci (ověřeno po 50 cyklech praní respektive 20 cyklech extrémní sterilizace při 125 Ό po dobu 1 hodiny).
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude popsán na příkladu technologického postupu vytvoření vrstvy a také na příkladech antibakteriálního působení vrstvy podle vynálezu.
Výchozí sol se připraví modifikovanou metodou sol-gel založenou na .
rozpuštění j trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu áz (s L výhodou trimethoxysilylpropoxymethylmethakrylátu TMSPM) a alkoxidu titanu (s výhodou tetraizopropyltitanátu IPTI) s přídavkem rozpustných solí stříbra, mědi a zinku (s výhodou dusičnanů) a s přídavkem radikálového katalyzátoru polymerace (pro tepelně iniciovanou polymeraci)s výhodou dibenzoylperoxidem BPO, pro fotoiniciovanou polymeraci s výhodou bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)fenylfosfin oxidem) ve vhodném alkoholu (s výhodou ethanolu nebo izopropylalkoholu) a s následným přídavkem kyseliny (s výhodou kyseliny dusičné) s vodou tak, aby molární poměr trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu byl 95 : 5 až 50 : 50, obsah sloučenin stříbra, mědi a zinku (v přepočtu jako kovů v sušině) byl 0,1 až 5 hmotn. % Ag, 0,1 až 10 . hmotná % Cu a 0,1 až 5 hmotn. % Zn, radikálového katalyzátoru polymerizace bylo 0,2 až 10 hmotm na hmotnost sušiny a molární poměr obsahu vody k = [H2O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu] dosahoval hodnot k = 1,6 až 2,8. S výhodou lze vedle stříbra, mědi a zinku do výchozí reakční směsi ve formě rozpustných solí přidat (v přepočtu jako kovů v sušině) 0,1 až 5.hmotn. %Cr a/nebo 0,1 až 5 hmotn..%fV.
Do hotového sólu lze dále přidat nanočástice fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého (poměr hmotností sušina : nanočástice oxidu titaničitého 99 : 1 až 25 75). Podle výhodného provedení lze až 90 mol. %
PS3819CZ trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu v reakční směsi nahradit ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku. Připravený sol (případně s nanočásticemi oxidu titaničitého rozptýlenými v sólu ultrazvukem) se nanese na povrch substrátu určeného pro antibakteriální úpravu ve formě vrstvy (vytažením, odstředěním nebo nastříkáním) a po odpaření rozpouštědla se vytvořená vrstva zpolymeruje tepelně nebo fotoiniciovanou polymerací. Tepelně iniciovaná polymerace se provádí při teplotě 80 až 2OO3íC (s výhodou při 150 O) po dobu 30 min až 6 h|>€| (s výhodou 3 h^4)·
Výběr, zda-li použít tepelně nebo fotoiniciovanou polymerací, závisí na teplotní odolnosti substrátu, na který byla vrstva nanesena, tj. na teplotní odolností předmětu určeného k ochraně vytvářenou antibakteriální vrstvou.
Například pro polypropylen s tepelnou odolností do 80 aČ je výhodnější zvolit fotoiniciovanou polymerací, při odolnějších substrátech je možno zvolit tepelně iniciovanou polymerací při teplotě 150 t atd.
Pro fotoiniciovanou polymerací se jako zdroj záření může použít zářivka nebo žárovka vyzařující (mimo jiné i) UVA nebo UVB záření po dobu 1 s až 3 hbefy přičemž potřebná doba expozice je dána použitým katalyzátorem, konkrétním rozložením energií použitého zdroje záření a intenzitou záření v místě vrstvy.
Výše uvedeným zpracováním vznikne mírně porézní anorganickoorganická vrstva hybridního polymeru s imobilizovaným stříbrem, mědí a zinkem (ve formě iontů, atomů nebo nanočástic) a případně i s chromém a vanadem (ve formě iontů) a s nanočásticemi oxidu titaničitého. Porozita připravené vrstvy je nezbytná pro funkčnost (antibakteriální vlastnosti), protože v případě úplného uzavření částic kovů (ve formě iontů, atomů nebo nanočástic) a nanočástic oxidu titaničitého do objemu materiálu vrstvy by vrstva byla antibakteriálně prakticky neaktivní nebo by její antibakteriální aktivita byla nízká.
Vynález bude dále popsán pomocí několika konkrétních příkladů provedení, které však nedokumentují všechny možnosti vynálezu, a které slouží k bližšímu popisu vynálezu pro jeho praktické použití, a které jsou průměrnému odborníkovi při znalosti tohoto vynálezu jasné z tohoto textu.
PS38Í9ČZ
Příklad 1
Výchozí sóly byly připraveny modifikovanou metodou sol-gel. Přehled složení reakčních směsí pro přípravu solů podle vynálezu a složení srovnávacích reakčních směsí pro příklad 1 je uveden v tabulce 1. Pod pojmem sušina se rozumí materiál vytvářené vrstvy hybridního polymeru, který zůstane po nanesení a následné polymeraci na substrátu - chráněném předmětu, tedy bez těkavých složek. Do sušiny není započítána hmotnost případně přidaných nanočástic fotoaktivního í oxidu . titaničitého. f Vypočítaná množství trimethoxysilylpropoxymethylmethakrylátu (dále jen TMSPM) nebo ekvimolární směsi methylmethakrylátu a tetraethoxidu křemíku, tetraizopropyltitanátu (dále jen IPTI), dusičnanu stříbrného a dusičnanu měďnatého byly spolu s 0,1 g dibenzoylperoxidu (dále jen BPO), 0,2 ml HNO3 (c = 2 mol.dm3) a dopočítaným množstvím vody (k dosažení požadovaného molárního poměru k = [H2O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu]) rozpuštěny v izopropylalkoholu do celkového objemu 55 ml. Po proběhnutí reakcí hydrolýzy a částečné polykondenzace alkoxy skupin byly sóly připraveny k nanášení na substráty. Pokud byly přidávány nanočástice fotoaktivního oxidu titaničitého, navážené množství nanočástic bylo vsypáno do hotového sólu a dispergováno pomocí ultrazvuku.
Po nanesení sólu na substráty (podložní sklo) odstředěním byly vzorky ponechány v laboratorním prostředí k odpaření izopropylalkoholu a následně byly podrobeny tepelně iniciované polymeraci methakrylátových skupin v sušárně při teplotě 150 Ό po dobu 3 hodiny.
Antibakteriální vlastnosti připravených vrstev byly testovány na bakteriálních kmenech MRSA (Methycilin Rezistentní Staphylococcus Aureus ATCC 33591, ATCC 33592) a dále i na bakteriálních kmenech Escherichia Coli (ATCC 9637), Staphylococcus Aureus (ATCC 1260), Acinetobacter baumanii (ATCC 17978), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 31480), Proteus vulgaris (ATCC 29905) a Proteus mirabilis (ATCC 35659). Z předem připraveného bakteriálního inokula ve fyziologickém roztoku o koncentraci 108 CFU/ml bakteriální suspenze byla ředěním fyziologickým roztokem připravena koncentrace 105 CFU/ml bakteriální suspenze. Poté bylo 250 pl této bakteriální
PS3819CZ suspenze nakápnuto na vzorek. Testované vzorky s nanesenou bakteriální suspenzí byly poté ozařovány pod zářivkou Philips special (Actinic BL F15T8, 'XZ* oblast záření UV-A, rozsah 315*100 nm). Vzorky bakteriálních kultur byly ve stanovených časových intervalech vyočkovávány na Petriho misky s krevním agarem. Misky s vyočkovanými bakteriálními kulturami byly inkubovány v termostatu při teplotě 37,5 U po dobu 24 hodin.
Tabulka 1: Složení reakčních směsí pro přípravu solů (vrstvy A až Kjako srovnávací, vrstvy 1 až 7 podle vynálezu).
| vrstva | molární poměr TMSPM: IPTI | obsah ,_Ag [hmotn,? v suš.] | obsah Cu (hmotn) % v suš.] | obsah Zn [hmotný v suš.] | c sólu | poměr k | hmotn. poměr sušina : nanočástice |
| A | 100:0 | 0 | 0 | 0 | 5,63 | 2,35 | 100:0 |
| B | 100 : 0 | 0 | 0 | 0 | 5,63 | 2,35 | 40 :60 |
| C | 100 : 0 | 10 | 0 | 0 | 5,66 | 2,15 | 100:0 |
| D | 100 : 0 | 0 | 10 | 0 | 5,59 | 2,20 | 100 : 0 |
| E | 100 : 0 | 5 | 5 | 0 | 5,62 | 2,17 | 100 : 0 |
| F | 100 : 0 | 5 | 5 | 0 | 5,62 | 2,17 | 40:60 |
| G | 85 : 15 | 3 | 0 | 0 | 5,45 | 2,29 | 100 : 0 |
| H | 85 : 15 | 3 | 0 | 0 | 5,45 | 2,29 | 40 : 60 |
| I | 85 : 15 | 3 | 3 | 0 | 5,59 | 2,14 | 100 : 0 |
| J | 85 : 15 | 3 | 3 | 0 | 5,59 | 2,14 | 40:60 |
| K | 85 : 15 a | 3 | 3 | 0 | 5,59 | 2,14 | 100 : 0 |
| 1 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 5,96 | 2,23 | 100 : 0 |
| 2 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 5,96 | 2,23 | 40 : 60 |
| 3 | 85 : 15 a | 3 | 3 | 3 | 5,67 | 2,21 | 100 : 0 |
| 4 | 85 : 15 | 3 | 1 | 1 | 5,77 | 2,29 | 100 : 0 |
| 5 | 85: 15 | 3 | 1 | 1 | 5,77 | 2,29 | 40:60 |
| 6 | 70:30 | 1 | 6 | 2 | 5,48 | 2,24 | 100 : 0 |
| 7 | 70 : 30 | 1 | 6 | 2 | 5,48 | 2,24 | 40 : 60 |
PS3819CZ
Vysvětlivky c sólu ... koncentrace sólu [g sušiny na 100 g sólu] poměr k ... molámí poměr k = [H2O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu]
a... 50 mol. %íTMSPM bylo nahrazeno ekvimolární směsí methylmethakrylátu a tetraethoxidu křemíku
Na inkubovaných vzorcích byly sledovány závislosti počtu bakteriálních kolonií na době ozařování a stanovena doba 100% inhibice (vymizení bakteriálních kolonií na agaru), pokud byla potřebná doba ozařování kratší než 180 minut. Získané výsledky pro vybrané bakteriální kmeny jsou shrnuty v tabulce 2. Pro ostatní bakteriální kmeny byly výsledky obdobné. Z těchto výsledků vyplývá, že žádný ze srovnávacích vzorků A až G nevykazoval za použitých experimentálních podmínek 100% inhibici alespoň pro některý bakteriální kmen do 180 minut ozařování světlem UV-A. Ze srovnávacích vzorků pouze vzorky H až K (H s nanočásticemi oxidu titaničitého, I až K podle patentu ^03^250 s kombinací Ag + Cu) vykazovaly 100% inhibici pro testované bakteriální kmeny do 180 minut ozařování. Potřebné časy pro dosažení 100% inhibice však byly výrazně delší než u vzorků 1 až 7 podle tohoto vynálezu.
Příklad 2
Výchozí sóly podle tohoto vynálezu byly připraveny modifikovanou metodou sol-gel postupem popsaným v příkladu 1. Přehled složení reakčních směsí pro přípravu solů pro příklad 2 je uveden v tabulce 1, vrstvy 1 až 3. Ve vrstvách 1UV až 3UV byl použitý dibenzoylperoxid nahrazen bis(2,4,6trimethylbenzoyl)fenylfosfin oxidem. Po nanesení sólu na substráty (sklo, polymethylmethakrylát, nerezová ocel) namočením, odstředěním nebo nastříkáním byly vzorky ponechány v laboratorním prostředí k odpaření izopropylalkoholu. Vrstvy 1 až 3 byly následně podrobeny tepelně iniciované polymeraci v sušárně (sklo a nerezová ocel při teplotě 150 Ό po dobu 3 hodin, Cl polymethylmethakrylát při teplotě 100 G po dobu 3 hodiny). Vrstvy 1UV až 3|UV
PS3819CŽ byly podrobeny fotoiniciované polymeraci UV-A zářením emitovaným zářivkou .11*
Philips special (Actinic BL F15T8, oblast záření UV-A, rozsah 315*400 nm) po dobu 2 hodin.
Antibakteriální vlastnosti připravených vrstev byly testovány shodným
Xť postupem jako v příkladu 1. Vedle ozařování zářením UV-A (rozsah 315x400 nm) bylo vyzkoušeno také ozařování běžnou zářivkou. Výsledky s vrstvami na sklech získané po ozáření světlem UV-A jsou shrnuty v tabulce 3, výsledky s vrstvami na sklech po ozáření běžným zářivkovým světlem jsou uvedeny v tabulce 4. Výsledky získané na vzorku s polymethylmethakrylátovým substrátem a se substrátem z nerezové oceli byly obdobné. Získané výsledky potvrzují, že vrstvy polymerované tepelně i fotoiniciovanou polymeraci poskytují prakticky shodné výsledky. Z toho vyplývá, že pro antibakteriální vrstvy podle tohoto vynálezu je možné použít oba způsoby polymerace bez ztráty účinnosti. Polymerace UV-A zářením má výhody v případě velkých ploch, u kterých se vrstva nanáší stříkáním nebo u tepelně málo odolných plastů (např. polypropylen atd.).
Tabulka 2: Výsledek stanovení doby pro 100% inhibici po ozáření světlem UV-A (vrstvy A až K jako srovnávací, vrstvy 1 až 7 podle vynálezu).
| vrstva | molámí poměr TMSPM: IPTI | obsah Ag [hmotni ι%Γ v suš.] | obsah Cu [hmotn. %J v suš.] | obsah Zn [hmotn V suš.] | hmotn. poměr sušina : nano- částice | doba ozařování potřebná na 100% inhibici [min] | ||
| MRSA | E. Coli | St. Aureus | ||||||
| A | 100 : 0 | 0 | 0 | 0 | 100 : 0 | n | n | η |
| B | 100 : 0 | 0 | 0 | 0 | 40 : 60 | n | n | η |
| C | 100:0 | 10 | 0 | 0 | 100 : 0 | n | n | η |
| D | 100 : 0 | 0 | 10 | 0 | 100:0 | n | n | η |
| E | 100:0 | 5 | 5 | 0 | 100 : 0 | n | n | η |
| F | 100 : 0 | 5 | 5 | 0 | 40:60 | n | n | η |
PS3819CZ
| G | 85 : 15 | 3 | 0 | 0 | 100 : 0 | n | n | n |
| H | 85 : 15 | 3 | 0 | 0 | 40 : 60 | 85 | 160 | 140 |
| I | 85 : 15 | 3 | 3 | 0 | 100 : 0 | 50 | 155 | 160 |
| J | 85 : 15 | 3 | 3 | 0 | 40 : 60 | 50 | 140 | 140 |
| K | 85 : 15 a | 3 | 3 | 0 | 100:0 | 55 | 150 | 160 |
| 1 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 35 | 120 | 120 |
| 2 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 40 : 60 | 30 | 100 | 105 |
| 3 | 85: 15 a | 3 | 3 | 3 | 100:0 | 35 | 110 | 120 |
| 4 | 85 : 15 | 3 | 1 | 1 | 100 : 0 | 40 | 120 | 120 |
| 5 | 85 : 15 | 3 | 1 | 1 | 40 : 60 | 35 | 100 | 110 |
| 6 | 70 : 30 | 1 | 6 | 2 | 100:0 | 45 | 130 | 130 |
| 7 | 70:30 | 1 | 6 | 2 | 40:60 | 40 | 120 | 120 |
Vysvětlivky η ... inhibice do 180. minuty nezjištěna
a... 50 mol.>%(TMSPM bylo nahrazeno ekvimolární směsí methylmethakrylátu a tetraethoxidu křemíku
Tabulka 3: Výsledek stanovení doby pro 100% inhibici u vzorků na sklech po ozáření světlem UV-A.
| vrstva | molární poměr TMSPM: IPTI | obsah Ag [hmotn 77 v suš.] | obsah Cu [hmotn) v suš.] | obsah Zn [hmotm 7 v suš.] | hmotn. poměr sušina : nanočástice | doba ozařování potřebná na 100% inhibici [min] | ||
| MRSA | E. Coli | St. Aureus | ||||||
| 1 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 35 | 120 | 120 |
| 2 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 40:60 | 30 | 100 | 105 |
| 3 | 85 : 15 a | 3 | 3 | 3 | 100:0 | 35 | 110 | 120 |
| 1UV | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 35 | 120 | 110 |
PS3&19CZ
| 2UV | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 40 : 60 | 30 | 110 | 105 |
| 3UV | 85 : 15 a | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 35 | 120 | 120 |
Vysvětlivky viz tabulka 1.
Tabulka 4: Výsledek stanovení doby pro 100% inhibici u vzorků na sklech po ozáření obyčejným zářivkovým světlem.
| vrstva | molární poměr TMSPM: IPTI | obsah Ag [hmotni % v suš.] | obsah Cu [hmotni %: v suš.] | obsah Zn [hmotn? %/ v suš.] | hmotn. poměr sušina : nanočá štice | doba ozařování potřebná na 100% inhibici [min] | ||
| MRSA | E. Coli | St. Aureus | ||||||
| 1 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 130 | 160 | 160 |
| 2 | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 40 : 60 | 90 | 140 | 130 |
| 3 | 85: 15 a | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 130 | 150 | 170 |
| 1UV | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 120 | 160 | 170 |
| 2UV | 85 : 15 | 3 | 3 | 3 | 40 : 60 | 90 | 140 | 140 |
| 3UV | 85 : 15 a | 3 | 3 | 3 | 100 : 0 | 130 | 150 | 150 |
Vysvětlivky viz tabulka 1.
Příklad 3
Výchozí sóly podle tohoto vynálezu byly připraveny modifikovanou metodou sol-gel postupem popsaným v příkladu 1. Jako výchozí sol byl použit sol pro vrstvu 1 v tabulce 1, navíc byly do reakční směsi přidány dusičnan chromitý a/nebo acetylacetonát vanadylu v množství odpovídajícím obsahu (přepočtenému na prvek) uvedenému v tabulce 5. Po nanesení sólu na sklo namočením byly vzorky ponechány v laboratorním prostředí k odpaření izopropylalkoholu a následně byly podrobeny tepelně iniciované polymeraci v sušárně při teplotě 150 Ό po dobu 3 hodiny.
PS3819CZ?
Antibakteriální vlastnosti takto připravených vrstev byly testovány shodným postupem jako v příkladu 1. Výsledky s vrstvami na sklech získané po ozáření světlem UV-A jsou shrnuty v tabulce 4. Získané výsledky potvrzují, že vrstvy s obsahem Cr (III) a/nebo V mají vůči kmeni MRSA prakticky shodné časy pro dosažení 100% inhibice, jsou však mírně lepší vůči ostatním testovaným bakteriálním kmenům.
Tabulka 5: Výsledek stanovení doby pro 100% inhibici u vzorků na sklech po ozáření světlem UV-A.
| vrstva | molární poměr TMSPM: IPTI | obsah cr [hmotný %7' v suš.] | obsah v [hmotn λ %, v suš.] | hmotn. poměr sušina : nano- částice | doba ozařování potřebná na 100% inhibici [min] | ||
| MRSA | E. Coli | St. Aureus | |||||
| 1 | 85 : 15 | 0 | 0 | 100 : 0 | 35 | 120 | 120 |
| 8 | 85 : 15 | 2 | 0 | 100:0 | 35 | 100 | 100 |
| 9 | 85 : 15 | 0 | 2 | 100 : 0 | 35 | 90 | 110 |
| 10 | 85 : 15 | 1 | 1 | 100 : 0 | 30 | 90 | 100 |
i
PS381&GZ·
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (11)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Antibakteriální vrstva působící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, vyznačující se tím, že je tvořena hybridním polymerem vzniklým reakcí trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu s přídavkem rozpustných solí stříbra, mědi a zinku a případně i s přídavkem nanočástic oxidu titaničitého.
- 2. Antibakteriální vrstva podle nároku 1, vyznačující se tím, že hybridní polymer obsahuje přídavek rozpustných solí chrómu (III) a/nebo vanadu.
- 3. Antibakteriální vrstva podle nároku 1, vyznačující se tím, že až 90/mol.) %/ trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu je nahrazeno ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku.
- 4. Způsob vytvoření antibakteriální vrstvy působící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, nanesením sólu připraveného metodou sol-gel na povrch substrátu a následnou polymeraci této vrstvy, vyznačující se tím, že sol je připraven z trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu, alkoxidu titanu, rozpustných solí stříbra, mědi a zinku, radikálového katalyzátoru polymerace, alkoholu jako rozpouštědla, vody a kyseliny dusičné jako katalyzátoru polykondenzace anorganické části hybridní sítě tak, aby molární poměr trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu a alkoxidu titanu v reakční směsi byl 95 : 5 až 50 : 50, obsah sloučenin stříbra, mědi a zinku (v přepočtu jako kovů v sušině) byl 0,1 až 5'hmotni %,Ag, 0,1 až 10 hmotn. >%/ Cu a 0,1 až 5 ,hmotn.\%z Zn, obsah radikálového katalyzátoru k___ S polymerizace byl 0,2 až 10 . hmotn. ]%/na hmotnost sušiny a molární poměr obsahu vody k = [H2O]/[alkylalkoxysilan + alkoxid titanu] byl v rozmezí 1,6 až 2,8, přičemž sol se po nanesení a odpaření rozpouštědla polymeruje tepelně při teplotě 80 až 200 “C po dobu 30 min až 6 hnebo fotoinic iovanou polymeraci po dobu 1 s až 3 hj^.PS3819CZ
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že do sólu jsou při přípravě přidány navíc rozpustné sloučeniny chrómu (III) a/nebo vanadu (v přepočtu jako kovů v sušině), v množství 0,1 až 5Jimotn. %;Cr a/nebo 0,1 až Shmotm %,V.
- 6. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátem ? je trimethoxysilylpropoxymethylmethakrylát (TMSPM) a alkoxidem titanu je izopropoxid titanu.
- 7. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že rozpustnými solemi stříbra, mědi, zinku a chrómu (III) jsou dusičnany a rozpustnou solí vanadu je acetylacetonát.
- 8. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že radikálovým katalyzátorem polymerace pro tepelnou polymeraci je dibenzoylperoxid (BPO) a pro fotoiniciovanou polymeraci bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)fenylfosfin oxid.
- 9. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že do sólu se v průběhu jeho přípravy přidají fotoaktivní nanočástice oxidu titaničitého v množství odpovídajícímu poměru hmotnost sušiny : hmotnost nanočástic oxidu titaničitého 99 : 1 až 25 : 75.
- 10. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že až 90/moL\%, trialkoxysilylpropoxymethylmethakrylátu je nahrazeno ekvimolární směsí methylmethakrylátu a alkoxidu křemíku.
- 11. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že sol se po nanesení a odpaření rozpouštědla podrobí tepelně iniciované polymeraci při teplotě 150 Ό po dobu 2 až 4 hodiny nebo fotoiniciované polymeraci po dobu 1 až 60 min.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120339A CZ2012339A3 (cs) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy |
| PCT/CZ2012/000129 WO2013174356A1 (en) | 2012-05-23 | 2012-12-10 | Antibacterial layer active against pathogenic bacteria, particularly against the mrsa bacterial strain, and the method of its production |
| EP12818873.7A EP2852630A1 (en) | 2012-05-23 | 2012-12-10 | Antibacterial layer active against pathogenic bacteria, particularly against the mrsa bacterial strain, and the method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120339A CZ2012339A3 (cs) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ303861B6 CZ303861B6 (cs) | 2013-05-29 |
| CZ2012339A3 true CZ2012339A3 (cs) | 2013-05-29 |
Family
ID=47605255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20120339A CZ2012339A3 (cs) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2852630A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2012339A3 (cs) |
| WO (1) | WO2013174356A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305045B6 (cs) * | 2013-08-28 | 2015-04-08 | Technická univerzita v Liberci | Antibakteriální hybridní vrstva působící proti patogenním bakteriálním kmenům, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a způsob vytvoření této vrstvy |
| CL2014003518A1 (es) * | 2014-12-24 | 2015-03-20 | Univ Concepcion | Una composición de un masterbatch útil en la elaboración de prótesis dentales y su proceso de la elaboración. |
| CZ307398B6 (cs) * | 2016-10-06 | 2018-07-25 | Ing Medical S.R.O. | Způsob přípravy antibakteriálního solu, antibakteriální sol, připravený tímto způsobem, antibakteriální vrstva, vytvořená na bázi tohoto solu, a způsob vytvoření této antimikrobiální vrstvy |
| CZ308561B6 (cs) * | 2019-10-02 | 2020-11-25 | Grade Medical s.r.o. | Antibakteriální sol a způsob jeho přípravy |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4542990B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2010-09-15 | 株式会社Ｎｂｃメッシュテック | 光触媒体 |
| DE102008051543A1 (de) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag | Langzeitstabile, mikrobizide und die Biofilmbildung verhindernde Beschichtung und Beschichtungszusammensetzung dafür |
| WO2011032845A2 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Basf Se | Aqueous dispersions containing antimicrobials in a hybrid network |
| CZ303250B6 (cs) * | 2011-04-07 | 2012-06-20 | Technická univerzita v Liberci | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy |
-
2012
- 2012-05-23 CZ CZ20120339A patent/CZ2012339A3/cs not_active IP Right Cessation
- 2012-12-10 WO PCT/CZ2012/000129 patent/WO2013174356A1/en active Application Filing
- 2012-12-10 EP EP12818873.7A patent/EP2852630A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013174356A1 (en) | 2013-11-28 |
| CZ303861B6 (cs) | 2013-05-29 |
| EP2852630A1 (en) | 2015-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumaravel et al. | Antimicrobial TiO2 nanocomposite coatings for surfaces, dental and orthopaedic implants | |
| Bonetta et al. | Photocatalytic bacterial inactivation by TiO 2-coated surfaces | |
| WO2019105068A1 (zh) | 有机硅杀菌液、有机硅杀菌剂、抗菌玻璃、其制备方法及应用 | |
| RU2647086C2 (ru) | Покрытие поверхности | |
| Mukhopadhyay et al. | Ag− TiO2 nanoparticle codoped SiO2 films on ZrO2 barrier-coated glass substrates with antibacterial activity in ambient condition | |
| US20110045204A1 (en) | Coating process and coated products | |
| CZ2012339A3 (cs) | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy | |
| CZ2013656A3 (cs) | Antibakteriální hybridní vrstva působící proti patogenním bakteriálním kmenům, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a způsob vytvoření této vrstvy | |
| Guo et al. | Robust antibacterial activity of xanthan-gum-stabilized and patterned CeO2–x–TiO2 antifog films | |
| Guo et al. | Effective antibacterial glass fiber membrane prepared by plasma-enhanced chemical grafting | |
| Belgroune et al. | Bacterial inactivation on sputtered TiOMoN and TiOMoN-Ag thin films under solar simulated light | |
| JP2020536962A (ja) | 内部表面の消毒のための光触媒的方法 | |
| Sirotkin et al. | Applications of plasma synthesized ZnO, TiO2, and Zn/TiOx nanoparticles for making antimicrobial wound‐healing viscose patches | |
| EP3491078B1 (en) | Contaminant-activated photocatalysis | |
| CZ2011202A3 (cs) | Antibakteriální vrstva pusobící proti patogenním bakteriím, zejména proti bakteriálnímu kmeni MRSA, a zpusob vytvorení této vrstvy | |
| Savvova et al. | Use of titanium dioxide for the development of antibacterial glass enamel coatings | |
| WO2015040558A1 (en) | A dual action antimicrobial film | |
| CZ307398B6 (cs) | Způsob přípravy antibakteriálního solu, antibakteriální sol, připravený tímto způsobem, antibakteriální vrstva, vytvořená na bázi tohoto solu, a způsob vytvoření této antimikrobiální vrstvy | |
| EP4037487B1 (en) | Antibacterial sol and a method for its preparation | |
| CZ31200U1 (cs) | Antibakteriální sol pro přípravu antibakteriální vrstvy a antibakteriální vrstva, vytvořená na bázi tohoto sólu | |
| EP4159680A1 (en) | Nanoparticles of cerium oxide, dispersion including nanoparticles of cerium oxide, oxidizing agent, antiviral agent, and antibacterial agent | |
| Sikong et al. | Water disinfection using Fe3+ and N-doped 3SnO2/TiO2 thin films coated on glass fibers | |
| RU2633536C1 (ru) | Композиция для изготовления прозрачного бактерицидного оксидного покрытия | |
| Rahim et al. | corrected Proof | |
| JP2023038179A (ja) | 可視光応答型の光触媒内装材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230523 |