RU2550398C1 - Antimicrobial filter material and method for producing it - Google Patents

Antimicrobial filter material and method for producing it Download PDF

Info

Publication number
RU2550398C1
RU2550398C1 RU2013150462/05A RU2013150462A RU2550398C1 RU 2550398 C1 RU2550398 C1 RU 2550398C1 RU 2013150462/05 A RU2013150462/05 A RU 2013150462/05A RU 2013150462 A RU2013150462 A RU 2013150462A RU 2550398 C1 RU2550398 C1 RU 2550398C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silver
filter material
chloride
antimicrobial
potential
Prior art date
Application number
RU2013150462/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013150462A (en
Inventor
Александр Иванович Маслий
Анатолий Альбертович Вайс
Татьяна Павловна Александрова
Василий Александрович Бурмистров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химиии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химиии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химиии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН)
Priority to RU2013150462/05A priority Critical patent/RU2550398C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550398C1 publication Critical patent/RU2550398C1/en
Publication of RU2013150462A publication Critical patent/RU2013150462A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method for producing involves applying metal silver on the surface of sintepon filaments and transforming silver into chloride or silver oxide. The transformation process is ensured either by processing the material with sodium hypochloride, or by anodic electrolytic processing.
EFFECT: producing the effective filter material having high antimicrobial activity.
2 cl, 6 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к фильтрующим материалам, обладающим антимикробной и антивирусной активностью.The invention relates to filter materials with antimicrobial and antiviral activity.

Широко известны фильтрующие материалы и изделия из них, в которых наряду с естественными и искусственными антисептиками в качестве бактерицидного и бактериостатического агента используется серебро.Widely known are filter materials and articles made of them, in which silver is used as a bactericidal and bacteriostatic agent along with natural and artificial antiseptics.

Известен композиционный фильтрующий материал, обладающий антимикробной активностью, содержащий трехслойную структуру из наночастиц серебра на поверхности носителя, выбранного из ряда: алюмосиликат, диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана (1. Парфенов А.С., Манохин Д.Н., Круглова Д.В. Композиционный фильтрующий материал и способ его приготовления. Патент РФ №2315649 от 27.01.2008).Known composite filtering material having antimicrobial activity, containing a three-layer structure of silver nanoparticles on the surface of the carrier selected from the series: aluminosilicate, silicon dioxide, aluminum oxide, titanium dioxide (1. Parfenov A.S., Manokhin D.N., Kruglova D .V. Composite filtering material and method for its preparation. Patent of the Russian Federation No. 2315649 of January 27, 2008).

Этот материал эффективен для использования в стационарных и полустационарных изделиях и плохо подходит для легких переносных изделий, например лицевых повязок, так же как перевязочный материал, так как из-за заметного веса и необходимости удержания слоя фильтрующего материала в вертикальном положении его помещают в емкость-каркас.This material is effective for use in stationary and semi-stationary products and is poorly suited for lightweight portable products, such as face dressings, as well as dressings, since due to the noticeable weight and the need to keep the layer of filter material in an upright position, it is placed in a tank frame .

Наиболее близким к изобретению является антивирусный фильтрующий материал, содержащий в качестве объемно-пористого носителя слой синтепона, металлизированного серебром, с исходной поверхностной плотностью от 100-200 г/м2 и объемной плотностью 20-30 кг/м3, толщиной не менее 3 мм и удельной массой серебра более 0,1 г/г (2. Вайс А.А., Маслий А.И., Ляхов Н.З., Медведев А.Ж. Антивирусный фильтрующий материал. Патент РФ №2437707 от 27.12.2011).Closest to the invention is an antiviral filter material containing, as a volume-porous carrier, a layer of syntepon silver metallized with an initial surface density of 100-200 g / m 2 and a bulk density of 20-30 kg / m 3 , a thickness of at least 3 mm and a specific gravity of silver of more than 0.1 g / g (2. Vays A.A., Masliy A.I., Lyakhov N.Z., Medvedev A.Zh. Antiviral filter material. RF patent №2437707 dated 12/27/2011) .

Антивирусный фильтрующий материал этого типа наиболее эффективен для подавления вируса гриппа типа А. Однако в отношении патогенных микробов Candida albicans и Escherichia coli было достигнуто лишь бактериостатическое действие в той или иной степени.Antiviral filter media of this type is most effective for suppressing type A influenza virus. However, with respect to pathogenic microbes Candida albicans and Escherichia coli, only bacteriostatic effect was achieved to one degree or another.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного фильтрующего материала с высокой антимикробной активностью и разработка простого способа его получения.The present invention is the creation of an effective filter material with high antimicrobial activity and the development of a simple method for its preparation.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемом способе получения антимикробного фильтрующего материала объемно-пористый металлизированный серебром синтепон, имеющий поверхностную плотность 100-200 г/м2, объемную плотность 20-30 кг/м3, толщину не менее 3 мм и удельную массу серебра более 0,1 г/г, подвергают обработке, обеспечивающей перевод металлического серебра в его труднорастворимые соединения, при этом обработку осуществляют либо путем контактирования металлизированного серебром синтепона с раствором гипохлорита натрия с концентрацией 40-60 мг/л в течение 1-1,5 часов, либо путем электрохимической анодной обработки, производимой в 0,01 М растворе хлорида натрия при постоянном потенциале анода, значение которого на 30-50 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-хлорид серебра, или в 0,01 М растворе гидроксида калия при постоянном потенциале анода, значение которого на 50-300 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-оксид серебра.The problem is solved due to the fact that in the claimed method for producing an antimicrobial filtering material, a volume-porous silver metallized sintepon having a surface density of 100-200 g / m 2 , bulk density of 20-30 kg / m 3 , a thickness of at least 3 mm and specific gravity silver more than 0.1 g / g, is subjected to a treatment that converts metallic silver to its sparingly soluble compounds, the treatment being carried out either by contacting the silver metallized sintepon with a solution of sodium hypochlorite with a concentration of 40-60 mg / l for 1-1.5 hours, or by electrochemical anode treatment performed in a 0.01 M sodium chloride solution with a constant anode potential, the value of which is 30-50 mV more positive than the equilibrium potential of the silver silver chloride, or in a 0.01 M potassium hydroxide solution at a constant anode potential, the value of which is 50-300 mV more positive than the equilibrium potential of the silver-silver oxide system.

Заявляемый антимикробный фильтрующий материал содержит объемно-пористый синтепон, поверхность нитей которого покрыта слоем труднорастворимого соединения серебра в виде хлорида или оксида серебра, полученных вышеописанным способом.The inventive antimicrobial filter material contains a volume-porous synthetic winterizer, the surface of the threads of which is coated with a layer of a sparingly soluble silver compound in the form of chloride or silver oxide obtained by the above method.

Технический результат, достигаемый с помощью заявляемого изобретения, заключается в получении объемно-пористого носителя, поверхность нитей которого покрыта труднорастворимыми соединениями серебра, обладающими более высоким произведением растворимости и повышенной антимикробной активностью по сравнению с прототипом.The technical result achieved using the claimed invention is to obtain a volume-porous carrier, the surface of the threads of which are coated with sparingly soluble silver compounds having a higher solubility product and increased antimicrobial activity compared to the prototype.

Образование покрытий из труднорастворимых соединений серебра на поверхности нитей объемно-пористого носителя подтверждено данными электронной микроскопии и рентгенофазового анализа.The formation of coatings of sparingly soluble silver compounds on the surface of the bulk-porous support filaments is confirmed by electron microscopy and X-ray phase analysis.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого, не обнаружены.The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that technical solutions characterized by features identical to all the essential features of the claimed were not found.

Заявляемый антимикробный фильтрующий материал по отношению к прототипу обладает следующими существенными отличительными признаками:The inventive antimicrobial filter material in relation to the prototype has the following significant distinguishing features:

- поверхность волокон объемно-пористого носителя покрыта слоем труднорастворимого соединения серебра, например хлоридом серебра или оксидом серебра;- the surface of the fibers of the volume-porous carrier is coated with a layer of a sparingly soluble silver compound, for example silver chloride or silver oxide;

- труднорастворимые соединения серебра по сравнению с металлическим серебром имеют большую растворимость в воде и более высокую антимикробную активность.- hardly soluble silver compounds in comparison with metallic silver have greater solubility in water and higher antimicrobial activity.

Совокупность существенных отличий заявляемого антимикробного фильтрующего материала и способа его получения, а также взаимосвязь между ними позволяют решить поставленную задачу и сделать вывод о соответствии критерию «новизна» по действующему законодательству.The combination of significant differences of the claimed antimicrobial filtering material and the method of its production, as well as the relationship between them allow us to solve the problem and conclude that the criterion of "novelty" according to current law.

Сведений об известности отличительных признаков заявляемого антимикробного фильтрующего материала, способа его получения и совокупности известных признаков с достижением тех же результатов, как у заявляемого, не найдено. На основании этого сделан вывод о соответствии заявляемого антимикробного фильтрующего материала и способа его получения критерию «изобретательский уровень».Information about the fame of the distinguishing features of the claimed antimicrobial filtering material, the method of its production and the totality of known signs with the achievement of the same results as the claimed, was not found. Based on this, a conclusion was drawn on the conformity of the claimed antimicrobial filter material and the method for its preparation to the criterion of "inventive step".

Использование объемно-пористого носителя, металлизированного серебром, для изготовления антимикробного фильтрующего материала позволяет получить легкий, прочный, эластичный с большой удельной поверхностью антимикробный материал, что, в свою очередь, значительно расширяет область использования антимикробного фильтрующего материала. Труднорастворимое соединение серебра на поверхности нитей синтепона позволяет наделить антивирусный фильтрующий материал антимикробными свойствами длительного действия, а большая удельная поверхность волокон, покрытых труднорастворимым соединением серебра, значительно увеличивает вероятность контакта с бактериями и микробами. Точное количество серебра, которое следует наносить на синтепон, например, химическим способом, невелико и уже при удельном расходе 10-15 г серебра на 1 м2 синтепона плотностью 120 г/м2, обеспечивает по данным электронной микроскопии практически сплошную металлизацию поверхности волокон (3. А.А. Вайс, Р.Ю. Бек, А.И. Маслий и др. Объемно-пористый электродный материал и проточный электрод на его основе. Патент РФ №2178017 от 10.01.2002).The use of a volume-porous carrier metallized with silver for the manufacture of an antimicrobial filter material makes it possible to obtain a light, strong, flexible antimicrobial material with a large specific surface area, which, in turn, significantly expands the field of use of the antimicrobial filter material. The sparingly soluble silver compound on the surface of synthetic winterizer threads allows endowing the antiviral filter material with long-acting antimicrobial properties, and the large specific surface of the fibers coated with the sparingly soluble silver compound significantly increases the likelihood of contact with bacteria and microbes. The exact amount of money that should be applied to padding polyester, for example, chemically, and small already at specific consumption of 10-15 grams of silver per 1 m 2 syntepon density of 120 g / m 2, provides a by electron microscopy substantially continuous fiber surface metallization (3 A.A. Weiss, R.Yu. Beck, A.I. Masliy et al. Volume-porous electrode material and a flow electrode based on it. RF Patent No. 2178017 dated January 10, 2002).

Примеры конкретного выполнения способаExamples of specific performance of the method

Для получения на поверхности нитей объемно-пористого носителя слоя труднорастворимого соединения серебра во всех примерах использовали металлизированный серебром синтепон (видимая поверхность 30 дм2, толщина слоя 1,3 см, масса серебра ≈5 г). Микрофотография нити синтепона, металлизированного серебром, представлена на фиг. 1. Для обеспечения протока раствора (примерно, 20 л/мин, объем раствора 40 л) через объемно-пористый носитель и заданного режима электрохимической обработки использовали автономный электрохимический модуль (4. А.А. Вайс, А.И. Маслий, М.А. Захаров. Автономный электрохимический модуль. Патент РФ №2172796 от 27.08.2001).To obtain a layer of a sparingly soluble silver compound on the surface of the filaments, in all examples, a silver metallized syntepon was used (visible surface 30 dm 2 , layer thickness 1.3 cm, silver mass ≈5 g). A microphotograph of a silver metallized sintepon filament is shown in FIG. 1. To ensure the flow of the solution (approximately 20 l / min, the volume of the solution is 40 l) through a volume-porous carrier and a given regime of electrochemical treatment, an autonomous electrochemical module was used (4. A.A. Vays, A.I. Masliy, M. A. Zakharov. Autonomous electrochemical module. Patent of the Russian Federation No. 2172796 from 08.27.2001).

Пример 1. Химический способ получения антимикробного фильтрующего материала, покрытого слоем хлорида серебраExample 1. The chemical method of obtaining antimicrobial filter material coated with a layer of silver chloride

Металлизированный серебром синтепон обрабатывают в перемешиваемом растворе гипохлорита натрия с концентрацией 40-60 мг/л, т.е. равной или немного превышающей стехиометрическое количество активного хлора, необходимого для полного окисления серебра на поверхности нитей синтепона (около 5 г). Скорость окисления со временем снижается и примерно через 1-1,5 часа процесс образования слоя хлорида серебра практически прекращается. Полученный образец промывают в дистиллированной воде и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Микрофотография нити синтепона с высокой степенью равномерности покрытия из хлорида серебра, полученного химическим способом, представлена на фиг. 2.The metallized silver sintepon is treated in a stirred solution of sodium hypochlorite at a concentration of 40-60 mg / l, i.e. equal to or slightly higher than the stoichiometric amount of active chlorine required for the complete oxidation of silver on the surface of syntepon filaments (about 5 g). The oxidation rate decreases over time and after about 1-1.5 hours, the process of forming a layer of silver chloride practically stops. The resulting sample was washed in distilled water and dried in air at room temperature. A micrograph of a synthetic winterizer filament with a high degree of uniformity of a chemical chloride coating of silver chloride is shown in FIG. 2.

Пример 2. Электрохимический способ получения антимикробного фильтрующего материала, покрытого слоем хлорида серебра.Example 2. The electrochemical method of obtaining an antimicrobial filter material coated with a layer of silver chloride.

Металлизированный серебром синтепон подвергают анодной обработке в потенциостатическом режиме в 0,01 М растворе хлорида натрия при постоянном потенциале анода на 50-300 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-хлорид серебра. За счет образования слоя хлорида серебра анодный ток со временем уменьшается и через 40-60 мин (в зависимости от потенциала) падает практически до нуля и анодный процесс прекращается. Полученный образец промывают в дистиллированной воде и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Микрофотография нити синтепона с равномерным электрохимическим покрытием из хлорида серебра представлена на фиг. 3.The metallized silver sintepon is subjected to anodic treatment in a potentiostatic mode in a 0.01 M sodium chloride solution with a constant anode potential of 50-300 mV more positive than the equilibrium potential of the silver-silver chloride system. Due to the formation of a layer of silver chloride, the anode current decreases with time and after 40-60 minutes (depending on the potential) drops to almost zero and the anode process stops. The resulting sample was washed in distilled water and dried in air at room temperature. A micrograph of a synthetic winterizer filament with a uniform electrochemical coating of silver chloride is shown in FIG. 3.

Пример 3. Электрохимический способ получения антимикробного фильтрующего материала, покрытого слоем оксида серебра, подобен примеру 2, но в этом случае металлизированный серебром синтепон подвергают анодной обработке в 0,01 М растворе гидроксида калия при постоянном потенциале анода положительнее равновесного потенциала системы серебро-оксид серебра. Характер изменения тока и время обработки примерно сохраняются. Микрофотография нити синтепона с равномерным электрохимическим покрытием из оксида серебра представлена на фиг. 4.Example 3. The electrochemical method for producing an antimicrobial filter material coated with a layer of silver oxide is similar to Example 2, but in this case the silver metallized sintepon is subjected to anodic treatment in a 0.01 M potassium hydroxide solution with a constant anode potential that is more positive than the silver-silver oxide equilibrium potential. The nature of the current change and the processing time are approximately preserved. A micrograph of a synthetic winterizer filament with a uniform electrochemical coating of silver oxide is shown in FIG. four.

От выбора анодного потенциала в интервале от 50 до 300 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-оксид серебра или системы серебро-хлорид серебра, а также времени обработки зависят морфология поверхности и толщина слоя продукта. Выбирая потенциал и время обработки, можно получать на поверхности объемно-пористого носителя смесь, состоящую, например, из металлического серебра и хлорида серебра, что расширяет область использования антимикробного фильтрующего материала. Микрофотография нити синтепона, состоящей из смеси металлического серебра и из хлорида серебра, представлена на фиг. 5. Условия обработки металлизированного серебром синтепона в 0,01 М NaCl: потенциал анода 180 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, время обработки 2 мин. Спектральный состав покрытия представлен на фиг. 6.The surface morphology and thickness of the product layer depend on the choice of the anode potential in the range from 50 to 300 mV more than the equilibrium potential of the silver-silver oxide system or silver-silver chloride system, as well as the processing time. Choosing the potential and processing time, it is possible to obtain a mixture on the surface of a volume-porous carrier, consisting, for example, of metallic silver and silver chloride, which expands the field of use of the antimicrobial filter material. A micrograph of a sintepon yarn consisting of a mixture of metallic silver and silver chloride is shown in FIG. 5. Processing conditions for silver metallized syntepon in 0.01 M NaCl: anode potential of 180 mV relative to silver chloride reference electrode, processing time 2 min. The spectral composition of the coating is shown in FIG. 6.

Оценка эффективности действия антимикробного фильтрующего материала проведена в испытательной лаборатории ООО НПЦ «Вектор-Вита» р.п. Кольцово, Новосибирская обл.Evaluation of the effectiveness of the antimicrobial filtering material was carried out in the testing laboratory of the Scientific and Production Center “Vector-Vita”, Ltd. Koltsovo, Novosibirsk region

Для испытаний были представлены три образца материалов:For testing, three samples of materials were presented:

№1 - объемно-пористый носитель (синтепон) после операции химического серебрения путем восстановления аммиачных комплексов серебра глюкозой. Средний расход серебра - 0,125 г/г (прототип);No. 1 is a volume-porous carrier (synthetic winterizer) after the operation of chemical silvering by reducing ammonia silver complexes with glucose. The average consumption of silver is 0.125 g / g (prototype);

№2 - объемно-пористый носитель (синтепон) с электрохимическим покрытием из оксида серебра;No. 2 - volume-porous carrier (synthetic winterizer) with an electrochemical coating of silver oxide;

№3 - объемно-пористый носитель (синтепон) с электрохимическим покрытием из хлорида серебра.No. 3 - volume-porous carrier (synthetic winterizer) with an electrochemical coating of silver chloride.

Антимикробную активность материалов определяли путем подсчета количества жизнеспособных бактерий в колониеобразующих единицах (КОЕ/мл) при культивировании тест-штамма на жидкой питательной среде в присутствии определенной навески исследуемого материала (25 и 55 мг или 1 и 2 квадратика размером 1×1 см). В качестве контроля использовали суспензию тест-штамма без материала (контроль питательной среды).The antimicrobial activity of the materials was determined by counting the number of viable bacteria in colony forming units (CFU / ml) when the test strain was cultured in a liquid nutrient medium in the presence of a specific sample of the test material (25 and 55 mg or 1 and 2 squares 1 × 1 cm in size). As a control, a suspension of the test strain without material was used (control of the nutrient medium).

Для определения антимикробной активности материалов использовали суспензии бактериальных тест-культур (Staphylococcus aureus - грамположительная неспороносная бактерия; Escherichia coli - грамотрицательная неспороносная бактерия; Candida albicans - дрожжи, эукариотический тип строения клеток) с концентрацией - 103-104 КОЕ/мл, которые получали разведением свежеприготовленной «ночной» культуры в L-бульоне.Suspensions of bacterial test cultures were used to determine the antimicrobial activity of the materials (Staphylococcus aureus is a gram-positive non-spore-bearing bacterium; Escherichia coli is a gram-negative non-spore-bearing bacterium; Candida albicans is a yeast, eukaryotic type of cell structure) with a concentration of 10 3 -10 4 CFU / ml, which were obtained breeding freshly prepared "night" culture in L-broth.

L-бульон - стандартизованная питательная среда (состав среды: триптон - 10 г/л, дрожжевой экстракт - 5 г/л, хлорид натрия - 10 г/л, 0.6% глюкозы, pH - 7,2); - Физиологический раствор 0,9%; - Рыбный питательный агар, РПА. В качестве тест-штаммов были взяты представители как грамположительной, так и отрицательной микрофлоры, а также грибы рода Candida.L-broth - standardized nutrient medium (medium composition: tryptone - 10 g / l, yeast extract - 5 g / l, sodium chloride - 10 g / l, 0.6% glucose, pH - 7.2); - Saline solution of 0.9%; - Fish nutrient agar, RPA. Representatives of both gram-positive and negative microflora, as well as fungi of the genus Candida, were taken as test strains.

В пробирки с 10 мл суспензии бактерий добавляли определенное количество препарата (25 и 55 мг, или 1 и 2 квадратика размером 1×1 см) и инкубировали в термостате на качалке (180 оборотов в минуту) при температуре 37°C. Через 4 часа и 24 часы отбирали пробы суспензии, которые раститровывали с целью определения жизнеспособных бактерий. Для подсчета концентрации жизнеспособных бактерий (колониеобразующие единицы, КОЕ) делали десятикратные разведения образцов на физиологическом растворе и высевали на чашки с РПА, которые инкубировали в термостате при 37°C, и через 20 часов учитывали результаты - подсчитывали число выросших колоний и рассчитывали концентрацию жизнеспособных бактерий в КОЕ/мл суспензии. Все эксперименты выполняли в двух повторах, результаты усредняли.A certain amount of the preparation (25 and 55 mg, or 1 and 2 squares of 1 × 1 cm size) was added to test tubes with 10 ml of a suspension of bacteria and incubated in a thermostat on a shaker (180 rpm) at a temperature of 37 ° C. After 4 hours and 24 hours, samples of the suspension were taken, which were triturated to determine viable bacteria. To calculate the concentration of viable bacteria (colony forming units, CFU), ten-fold dilutions of samples were made in saline and plated on RPA plates, which were incubated in an incubator at 37 ° C, and after 20 hours the results were taken into account - the number of grown colonies was calculated and the concentration of viable bacteria was calculated in CFU / ml suspension. All experiments were performed in duplicate; the results were averaged.

Для оценки влияния микробной нагрузки на антимикробную активность в случае тест-штамма Candida albicans эксперимент провели при 2-х микробных нагрузках, различающихся более чем на порядок (1,5×102 и 4,2×103 КОЕ/мл).To assess the effect of microbial load on antimicrobial activity in the case of the test strain of Candida albicans, the experiment was conducted with 2 microbial loads differing by more than an order of magnitude (1.5 × 10 2 and 4.2 × 10 3 CFU / ml).

Сравнительные данные по антимикробной активности фильтрующих материалов представлены в таблице.Comparative data on the antimicrobial activity of filter materials are presented in the table.

ТаблицаTable Антимикробная активность фильтрующих материаловAntimicrobial activity of filter materials № образцаSample No. Исходная концентрация бактерий (КОЕ/мл)The initial concentration of bacteria (CFU / ml) Концентрация бактерий (КОЕ/мл) после совместного культивирования препарата и тест-штамма*The concentration of bacteria (CFU / ml) after co-cultivation of the drug and the test strain * 1 квадратик материала размером 1×1 см (25±2 мг)1 square of material 1 × 1 cm (25 ± 2 mg) 2 квадратика материала размером 1×1 см (55±2 мг)2 squares of material 1 × 1 cm in size (55 ± 2 mg) 4 часа4 hours 24 часа24 hours 4 часа4 hours 24 часа24 hours Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus 1one 1,5×104 1.5 × 10 4 1,5×105 1.5 × 10 5 1,1×109 1.1 × 10 9 8,2×104 8.2 × 10 4 1,3×109 1.3 × 10 9 22 1,5×104 1.5 × 10 4 00 00 00 00 33 1,5×104 1.5 × 10 4 00 00 00 00 контрольthe control 1,5×104 1.5 × 10 4 1,3×105 1.3 × 10 5 5,7×108 5.7 × 10 8 1,3×105 1.3 × 10 5 5,7×108 5.7 × 10 8 Escherichia coliEscherichia coli 1one 4,5×104 4,5 × 10 April 1,1×104 1.1 × 10 4 2,8×107 2.8 × 10 7 1,4×103 1.4 × 10 3 3,0×104 3.0 × 10 4 22 4,5×104 4,5 × 10 4 2,5×101 2.5 × 10 1 00 00 00 33 4,5×104 4,5 × 10 4 1,3×103 1.3 × 10 3 00 3,7×102 3.7 × 10 2 00 контрольthe control 4,5×104 4,5 × 10 4 6,0×104 6.0 × 10 4 2,1×109 2.1 × 10 9 6,0×104 6.0 × 10 4 2,1×109 2.1 × 10 9 Candida albicans. Микробная нагрузка 1,5×102 КОЕ/млCandida albicans. Microbial load 1.5 × 10 2 CFU / ml 1one 1,5×102 1.5 × 10 2 1,6×103 1.6 × 10 3 1,0×105 1,0 × 10 5 1,3×103 1.3 × 10 3 4,7×104 4.7 × 10 4 22 1,5×102 1.5 × 10 2 00 00 00 00 33 1,5×102 1.5 × 10 2 00 00 00 00 контрольthe control 1,5×102 1.5 × 10 2 1,9×103 1.9 × 10 3 1,7×108 1.7 × 10 8 1,9×103 1.9 × 10 3 1,7×108 1.7 × 10 8 Candida albicans. Микробная нагрузка 4,2×103 КОЕ/млCandida albicans. Microbial load 4.2 × 10 3 CFU / ml 1one 4,2×103 4.2 × 10 3 4,7×104 4.7 × 10 4 3,0×105 3.0 × 10 5 2,8×104 2.8 × 10 4 5,7×105 5.7 × 10 5 22 4,2×103 4.2 × 10 3 1,1×102 1.1 × 10 2 00 00 00 33 4,2×103 4.2 × 10 3 7×101 7 × 10 1 00 2,5×102 2.5 × 10 2 00 контрольthe control 4,2×103 4.2 × 10 3 9,0×104 9.0 × 10 4 3,4×108 3.4 × 10 8 9,0×104 9.0 × 10 4 3,4×108 3.4 × 10 8 * - 0 - означает отсутствие в пробе жизнеспособных бактерий, то есть бактерицидное действие препарата в указанных условиях тестирования* - 0 - means the absence of viable bacteria in the sample, that is, the bactericidal effect of the drug in the specified test conditions

Из данных, представленных в таблице, видно, что исследованные образцы фильтрующих материалов различаются по своей антимикробной активности в указанных сопоставимых условиях тестирования. Наименее активным оказался материал прототипа №1 - объемно-пористый носитель (синтепон), металлизированный серебром. Для этого материала ни на одном из исследованных тест-штаммов не было достигнуто бактерицидного действия, было выявлено лишь бактериостатическое действие в той или иной степени на культурах Candida albicans и Escherichia coli, то есть снижение титра бактерий в 1,5-104 раз в зависимости от длительности культивирования и навески материала. Наиболее активным оказался фильтрующий материал №2 - оксид серебра на синтепоне. Этот препарат проявлял бактерицидное действие на всех трех исследованных культурах, и лишь при меньшей навеске и при 4-х часах культивирования на культуре Escherichia coli, и при большей микробной нагрузке на культуре Candida albicans демонстрировал сильное бактериостатическое действие. Фильтрующий материал №3 - хлорид серебра на синтепоне - уступал по активности материалу №2, но существенно превосходил прототип №1. В целом, вероятно, что антимикробная активность фильтрующих материалов зависит от растворимости серебра в нанесенном на синтепон соединении серебра и прямо пропорционально коррелирует с ней. Кроме того, следует отметить, что тест-штаммы отличаются по своей чувствительности к действию серебра, а количественные показатели антимикробной активности зависят от таких параметров, как длительность культивирования (контакта), навеска фильтрующего материала и микробная нагрузка (или соотношение исходных концентраций фильтрующего материала и бактерий).From the data presented in the table, it can be seen that the studied samples of filter materials differ in their antimicrobial activity under the indicated comparable testing conditions. The least active material was the prototype No. 1 - a volume-porous carrier (synthetic winterizer) metallized with silver. For this material, no bactericidal action was achieved on any of the test strains studied, only bacteriostatic effect was revealed to a greater or lesser extent on Candida albicans and Escherichia coli cultures, i.e. a decrease in bacterium titer of 1.5-10 4 times depending from the duration of cultivation and weighed material. The most active was the filtering material No. 2 - silver oxide on sintepon. This drug showed a bactericidal effect on all three studied cultures, and only with a smaller sample and at 4 hours of cultivation on a culture of Escherichia coli, and with a greater microbial load on the culture, Candida albicans showed a strong bacteriostatic effect. Filter material No. 3 — silver chloride on syntepon — was inferior in activity to material No. 2, but significantly exceeded prototype No. 1. In general, it is likely that the antimicrobial activity of filter materials depends on the solubility of silver in the silver compound deposited on the synthetic winterizer and directly correlates with it. In addition, it should be noted that the test strains differ in their sensitivity to the action of silver, and quantitative indicators of antimicrobial activity depend on such parameters as the duration of cultivation (contact), the weight of the filter material and the microbial load (or the ratio of the initial concentrations of the filter material and bacteria )

Таким образом, предлагаемый антимикробный фильтрующий материал отличается высокой антимикробной активностью и простыми способами его получения. Благодаря высокоразвитой поверхности, эластичности и пористости (более 99%) он перспективен для применения в качестве антимикробных фильтров в системах очистки и конденционирования воздуха, а также для антимикробной обработки воды в бассейнах и ваннах.Thus, the proposed antimicrobial filter material is characterized by high antimicrobial activity and simple methods for its preparation. Due to its highly developed surface, elasticity and porosity (more than 99%), it is promising for use as antimicrobial filters in air purification and condensation systems, as well as for antimicrobial treatment of water in pools and baths.

Claims (2)

1. Способ получения антимикробного фильтрующего материала, заключающийся в том, что объемно-пористый металлизированный серебром синтепон, имеющий поверхностную плотность 100-200 г/м2, объемную плотность 20-30 кг/м3, толщину не менее 3 мм и удельную массу серебра более 0,1 г/г, подвергают обработке, обеспечивающей перевод металлического серебра в его труднорастворимые соединения, при этом обработку осуществляют либо путем контактирования металлизированного серебром синтепона с раствором гипохлорита натрия с концентрацией 40-60 мг/л в течение 1-1,5 часов, либо путем электрохимической анодной обработки, производимой в 0,01 М растворе хлорида натрия при постоянном потенциале анода, значение которого на 50-300 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-хлорид серебра, или в 0,01 М растворе гидроксида калия при постоянном потенциале анода, значение которого на 50-300 мВ положительнее равновесного потенциала системы серебро-оксид серебра.1. A method of obtaining an antimicrobial filter material, which consists in the fact that a volume-porous silver metallized sintepon having a surface density of 100-200 g / m 2 , bulk density of 20-30 kg / m 3 , a thickness of at least 3 mm and a specific gravity of silver more than 0.1 g / g, is subjected to a treatment that converts metallic silver to its sparingly soluble compounds, the treatment being carried out either by contacting the silver metallized syntepon with a solution of sodium hypochlorite with a concentration of 40-60 mg / l for 1-1.5 hours, either by electrochemical anode treatment performed in a 0.01 M sodium chloride solution with a constant anode potential, which is 50-300 mV more positive than the silver-silver chloride equilibrium potential, or in a 0.01 M potassium hydroxide solution with a constant potential an anode whose value is 50-300 mV more positive than the equilibrium potential of the silver-silver oxide system. 2. Антимикробный фильтрующий материал, содержащий объемно-пористый синтепон, поверхность нитей которого покрыта слоем труднорастворимого соединения серебра в виде хлорида или оксида серебра, полученный способом, охарактеризованным в п. 1. 2. An antimicrobial filter material containing a bulk-porous synthetic winterizer, the surface of the threads of which is coated with a layer of a sparingly soluble silver compound in the form of chloride or silver oxide, obtained by the method described in paragraph 1.
RU2013150462/05A 2013-11-12 2013-11-12 Antimicrobial filter material and method for producing it RU2550398C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150462/05A RU2550398C1 (en) 2013-11-12 2013-11-12 Antimicrobial filter material and method for producing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150462/05A RU2550398C1 (en) 2013-11-12 2013-11-12 Antimicrobial filter material and method for producing it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2550398C1 true RU2550398C1 (en) 2015-05-10
RU2013150462A RU2013150462A (en) 2015-05-20

Family

ID=53283813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150462/05A RU2550398C1 (en) 2013-11-12 2013-11-12 Antimicrobial filter material and method for producing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550398C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2172720C1 (en) * 2000-04-19 2001-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Drinking water detoxification method (options)
RU2178017C2 (en) * 2000-04-10 2002-01-10 Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Bulke porous electrode material and flow- through electrode on its base
RU2197270C2 (en) * 2001-02-28 2003-01-27 Трусов Петр Петрович Bactericide (modifications) and a method for preparing mixture of di- and trivalent silver oxides for bactericides
RU2221641C2 (en) * 2002-04-08 2004-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Bactericide additive for sorbents and water-treatment sorbent
RU68348U1 (en) * 2007-05-10 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "РЕАТРЕК" FILTER MATERIAL AND BACTERICIDAL DEVICE
RU2315649C1 (en) * 2006-10-12 2008-01-27 Александр Сергеевич Парфенов Composite filtering material and the method of its preparation
RU2437707C1 (en) * 2010-06-17 2011-12-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (ИХТТМ СО РАН) Anti-virus filtration material
RU2476072C2 (en) * 2006-10-31 2013-02-27 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Antimicrobial polymer products, methods of their obtaining and methods of their application

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178017C2 (en) * 2000-04-10 2002-01-10 Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Bulke porous electrode material and flow- through electrode on its base
RU2172720C1 (en) * 2000-04-19 2001-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Drinking water detoxification method (options)
RU2197270C2 (en) * 2001-02-28 2003-01-27 Трусов Петр Петрович Bactericide (modifications) and a method for preparing mixture of di- and trivalent silver oxides for bactericides
RU2221641C2 (en) * 2002-04-08 2004-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Bactericide additive for sorbents and water-treatment sorbent
RU2315649C1 (en) * 2006-10-12 2008-01-27 Александр Сергеевич Парфенов Composite filtering material and the method of its preparation
RU2476072C2 (en) * 2006-10-31 2013-02-27 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Antimicrobial polymer products, methods of their obtaining and methods of their application
RU68348U1 (en) * 2007-05-10 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "РЕАТРЕК" FILTER MATERIAL AND BACTERICIDAL DEVICE
RU2437707C1 (en) * 2010-06-17 2011-12-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (ИХТТМ СО РАН) Anti-virus filtration material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013150462A (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Munnawar et al. Synergistic effect of Chitosan-Zinc Oxide Hybrid Nanoparticles on antibiofouling and water disinfection of mixed matrix polyethersulfone nanocomposite membranes
Kumar et al. Development of silver nanoparticle loaded antibacterial polymer mesh using plasma polymerization process
Quinteros et al. Silver nanoparticles: biosynthesis using an ATCC reference strain of Pseudomonas aeruginosa and activity as broad spectrum clinical antibacterial agents
Noorbakhsh et al. Antifungal effects of silver nanoparticle alone and with combination of antifungal drug on dermatophyte pathogen Trichophyton rubrum
CN110615829B (en) Self-assembled antibacterial peptide hydrogel
Pandey et al. Electrochemical synthesis of multi-armed CuO nanoparticles and their remarkable bactericidal potential against waterborne bacteria
Cheng et al. The bifunctional regulation of interconnected Zn-incorporated ZrO 2 nanoarrays in antibiosis and osteogenesis
CN111011393A (en) Preparation of simulated oxidase and photocatalytic bacteriostatic and bactericidal application thereof
Yan et al. Constructing fluorine-doped Zr-MOF films on titanium for antibacteria, anti-inflammation, and osteogenesis
Lee et al. Silver ion-exchanged sodium titanate and resulting effect on antibacterial efficacy
Aimei et al. Effect of Ce3+ on membrane permeability of Escherichia coli cell
Kalia et al. Antimycotic activity of biogenically synthesised metal and metal oxide nanoparticles against plant pathogenic fungus Fusarium moniliforme (F. fujikuroi)
CN109876674A (en) A kind of preparation method of high throughput stable against biological contamination reverse osmosis membrane
Du et al. A multifunctional hybrid inorganic-organic coating fabricated on magnesium alloy surface with antiplatelet adhesion and antibacterial activities
González et al. Silver deposition on polypyrrole films electrosynthesized in salicylate solutions
Huang et al. Ag nanoparticles decorated electrospinning carbon nanotubes/polyamide nanofibers
CN111228302A (en) Antibacterial hydrogel and preparation method and application thereof
RU2550398C1 (en) Antimicrobial filter material and method for producing it
CN113121666A (en) Antibacterial peptide Scybaumancin105-127And uses thereof
Naqvi et al. Characterization and biological studies of copper nanoparticles synthesized by Aspergillus niger
Angelova et al. Cytotoxicity and antibiofilm activity of SiO2/cellulose derivative hybrid materials containing silver nanoparticles
Lian et al. Vapor deposition of MoOx/MoS2 films on silicon wafer with visible-light responsive photocatalytic antibacterial properties
CN105502325A (en) Whisker fiber material, and preparation and application thereof
CN107759664B (en) Small molecular polypeptide AKK10 and application thereof
CN111875669B (en) Theanine polypeptide copper cluster, preparation method thereof and application of theanine polypeptide copper cluster as antibacterial agent