Композиция на основе гидрозоля серебра для придания антимикробных свойств волокнисто-сетчатым материалам


 


Владельцы патента RU 2405557:

ЗАО "ЦНТБ" (RU)

Изобретение относится к области нанотехнологии и связано со способами получения, стабилизации и использования высокодисперсных лиофобных систем, например гидрозолей металлов, и может быть использовано для придания антимикробных свойств широкому спектру волокнисто-сетчатых материалов, используемых при изготовлении одежды и обуви. Композиция на основе гидрозоля серебра для придания антимикробных свойств волокнисто-сетчатым материалам содержит в качестве стабилизатора сополимер акриловой кислоты и акриламида с различным исходным соотношением мономеров, имеющий техническое название «Полинап», коллоидное металлическое серебро, борную кислоту, нитрат натрия, буру и воду при определенных соотношениях компонентов (мас.%). Гидрозоль обладает кинетической и агрегативной устойчивостью. Композиция не токсична, хранится при комнатной температуре в непрозрачных емкостях более 6 месяцев без изменений. Изобретение обеспечивает антимикробные свойства ткани при влажно-тепловой обработке.

 

Изобретение относится к области нанотехнологии и связано со способами получения, стабилизации и использования высокодисперсных лиофобных систем, например гидрозолей металлов, и может быть использовано для придания антимикробных свойств широкому спектру волокнисто-сетчатых материалов, используемых при изготовлении одежды и обуви.

Способы получения гидрозолей серебра и других металлов путем восстановления иона соответствующего металла широко известны (Г.Б.Сергеев Нанохимия: учебное пособие. - 2-е изд. - М: КДУ, 2007. - 336 с).

В патенте РФ №2259871, B01J 13/00 описаны способы получения высокодисперсных систем, содержащих серебро в различных дисперсионных средах, путем использования гамма-излучения. Примененный аппаратурный метод требует высокотехнологичного оборудования и, следовательно, достаточно больших материальных затрат. Получение гидрозолей серебра методом химической конденсации при восстановлении соответствующего иона металла значительно дешевле.

Известен способ получения антибактериального текстильного волокнистого материала с использованием процесса восстановления серебра из водного раствора нитрата серебра (пат. РФ 2337716, A61L 15/81), однако получаемые препараты не позволяют получить длительный, сохраняющийся после различного рода обработок, антимикробный эффект волокнисто-сетчатого материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известная композиция на основе гидрозоля серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном-2, при следующем соотношении ингредиентов в мас.%: высокодисперсное серебро - 0,01-2,33; поли-N-винилпирролидон-2-1 (пат. РФ 2088234, A61K 33/38).

Недостатком известной композиции является низкая адсорбционная способность к поверхности волокнисто-сетчатых материалов, например хлопчатобумажной ткани, натуральной или искусственной коже, приводящая к легкому удалению нанесенной на материал композиции при влажно-тепловых обработках.

Технической задачей настоящего изобретения является создание композиции на основе гидрозоля серебра, с высокой адсорбционной способностью к поверхности волокнисто-сетчатых материалов и сохраняющей антимикробные свойства этих материалов после влажно-тепловой обработки.

Поставленная задача решается следующим образом. Композиция на основе гидрозоля серебра, стабилизированного защитным высокомолекулярным соединением, которым является сополимер акриловой кислоты и акриламида «Полинап СМ» с соотношением мономеров, соответственно, 1:1,5-3, дополнительно включает борную кислоту, нитрат натрия и буру при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Коллоидное металлическое серебро 0,010-0,110
Сополимер акриловой кислоты и акриламида
«Полинап СМ» с соотношением мономеров 1:1,5-:3 0,500-2,000
Борная кислота 0,006-0,060
Нитрат натрия 0,0085-0,085
Бура 0,0015-0,015
Вода остальное

Для получения гидрозоля серебра можно использовать любую водорастворимую соль этого металла, однако предпочтительнее применять нитрат.

Композицию получают следующим образом.

Нитрат серебра растворяют в воде, совмещают с раствором «Полинапа СМ». Растворяют в воде буру и добавляют к раствору стабилизатора с AgNO3. Отдельно приготавливают водный раствор тетрагидробората натрия и вводят его в раствор нитрата серебра в «Полинапе СМ».

Гидрозоль серебра получен методом химической конденсации при восстановлении иона серебра.

Для предотвращения реакции окисления серебра желательна продувка реакционной смеси и водного раствора тетрагидробората натрия газообразным азотом или аргоном в течение от 10-60 мин. При невозможности продувки системы для предотвращения реакции окисления серебра необходимо увеличить скорость реакции за счет уменьшения объема реакционной системы. По окончании реакции систему разбавляют до заданного объема.

Реакция протекает при комнатной температуре по схеме:

2AgNO3+2NaBH4+6Н2O→2Ag+7H2↑+2NaNO3+2Н3ВО3

Скорость реакции достаточно высока. Процесс полностью завершается за 15-20 мин.

Концентрация буры от 0,0015 до 0,0150% и образующейся при восстановлении серебра борной кислоты в пределах от 0,006 до 0,060% создают буферную систему, поддерживающую рН среды около 8, что обеспечивает стабилизацию реакционной среды.

Концентрация образующегося серебра составляет от 0,010 до 0,110%, так как при меньших значениях антимикробные свойства будут выражены недостаточно, а при больших значениях наблюдается нежелательное увеличение размеров частиц.

Стабилизатор «Полинап СМ» используют при концентрации от 0,5 до 2,0%. При концентрации меньше 0,5% эффект стабилизации не достигается. Концентрация больше 2,0% приводит к нежелательному росту диаметра стабилизированных частиц, а также к увеличению жесткости обрабатываемых волокнисто-сетчатых материалов.

Пример

33,3 г «Полинапа СМ» растворяют при комнатной температуре в 300 мл воды (массовая доля сополимера в техническом продукте составляет 30%, соотношение мономеров акриловая кислота и акриламид 1:2);

0,85 г AgNO3 растворяют в 25,0 мл Н2О и добавляют к раствору стабилизатора;

0,075 г буры растворяют в 15,5 мл Н2О и добавляют к раствору стабилизатора с AgNO3;

0,19 г NaBH4 растворяют в 25,0 мл Н2О и соединяют с вышеуказанными компонентами.

В полученный раствор светло-коричневого цвета добавляют 100 мл воды, доводя общий объем до 500 мл. Массовая доля Ag в гидрозоле составляет 0,11%, а массовая доля «Полинапа СМ» - 1,0%.

Образование наночастиц серебра устанавливали методом спектроскопии. Максимум поглощения соответствовал 406 нм. Полученная наносистема может иметь характерные типы размеров частиц 4, 18 и 97 нм и обладает кинетической и агрегативной устойчивостью не менее 6 месяцев с момента получения. Крупные частицы разрушаются после обработки системы ультразвуком.

Полученной композицией, разбавленной в 50 раз, обрабатывали хлопчатобумажные ткани. Время обработки образцов ткани составляло 10 мин. Испытания антимикробных свойств хлопчатобумажной ткани, обработаннной данной композицией, были проведены в лаборатории Государственного научного центра РФ Института медико-биологических проблем РАН РФ. Для этого использовали 24-х часовые бактериальные культуры, выращенные на плотной питательной среде TSA (Escherichia coli.; Bacillus licheniformis; Staphylococcus aureus). Тестирование бактериальной активности материалов проводилось методом дисков.

Влажные обработки (стирка) исследуемых образцов ткани проводили по стандартным методикам в автоматической стиральной машине, режиме «хлопок» при температуре 40°C в течение 40 мин. Образцы ткани после стирки подвергали влажно-тепловой обработке при температуре 140°С.

Полученные результаты показывают, что ткань обладает определенными антимикробными свойствами как до стирки, так и после нее. Зоны задержки роста бактерий в зависимости от их вида составляют от 1 до 2 мм, поэтому такие материалы можно рекомендовать для ограниченной области применения: в том случае, когда микрофлора кожи человека способна противодействовать слабой концентрации микробов. Такая композиция антимикробной обработки ткани не ослабляет работу иммунной системы организма.

Композиция для придания антимикробных свойств волокнисто-сетчатым материалам на основе гидрозоля серебра, стабилизированного защитным высокомолекулярным соединением, воды, отличающаяся тем, что в качестве высокомолекулярного соединения включает сополимер акриловой кислоты и акриламида «Полинап СМ» с соотношением мономеров, соответственно, 1:1,5-3, а также борную кислоту, нитрат натрия и буру при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Коллоидное металлическое серебро 0,010-0,110
Сополимер акриловой кислоты и акриламида «Полинап СМ» с соотношением мономеров 1:1,5-3 0,500-2,000
Борная кислота 0,006-0,060
Нитрат натрия 0,0085-0,085
Бура 0,0015-0,015
Вода Остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к фармацевтическим композициям для обеспечения адресной доставки лекарственных препаратов, включающим водорастворимые полисахариды и лекарственный препарат (препараты), и может применяться в хирургии, онкологии и других областях.
Изобретение относится к получению целлюлозных материалов, обладающих фунгицидными и бактерицидными свойствами. .
Изобретение относится к медицине и представляет собой антимикробную гемостатическую губку из диспергированного коллагена после сублимационной сушки, отличающуюся тем, что она содержит коллаген, альгинат кальция и хиноксидин в определенном соотношении и структурирована в парах летучих альдегидов, а также к антимикробной гемостатической губке из диспергированного коллагена после сублимационной сушки, отличающейся тем, что она содержит коллаген, формальдегид и смесь антимикробных веществ в соотношении 10:(0,03-0,10):(0,10-0,30), в качестве смеси антимикробных веществ используют борную кислоту и фурацилин в соотношении (4,0-6):3,0.
Изобретение относится к применению пленки, получаемой нанесением слой-на-слой, по меньшей мере, одного первого полимера, имеющего первую функциональную группу, и второго полимера, имеющего вторую функциональную группу, способную взаимодействовать с первой функциональной группой, для высвобождения активного вещества, содержащегося в указанной пленке, при смачивании указанной пленки жидкостями организма.

Изобретение относится к медицине, а именно к перевязочным средствам в виде эластичных ленточных бинтов. .

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и предназначено для патогенетически обоснованного лечения ран различной этиологии в первой стадии раневого процесса.
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и касается создания средства для профилактики геморроя. .

Изобретение относится к медицине, конкретно к сухой системе доставки, включающей ксерогель или пленку с нанесенными активными ингредиентами для топикальной доставки активных ингредиентов или других целей.
Изобретение относится к медицине, а именно к химико-фармацевтической промышленности, и касается противотуберкулезного препарата, активного в отношении лекарственно-устойчивых штаммов микобактерий туберкулеза.
Изобретение относится к медицине и фармакологии, а именно к составам для лечения инфицированных ран. .
Изобретение относится к медицине, а именно к наркологии, и касается лечения алкогольной зависимости. .

Изобретение относится к способу получения полисахаридных волокон для изготовления материалов, а именно, для получения рассасывающихся в организме человека и млекопитающих хирургических шовных материалов, рассасывающихся и нерассасывающихся перевязочных материалов, рассасывающихся тканых матричных материалов.
Изобретение относится к медицине, в частности к гастроэнтерологии, и касается разгрузочно-диетической терапии. .
Изобретение относится к способам получения концентрата оксидов серебра и может быть использовано при производстве высокоэффективных препаратов для медицины и ветеринарии.
Изобретение относится к области получения наночастиц серебра, распределенных в воде, содержащей органические и неорганические стабилизаторы, и может быть использовано в производстве медицинских, ветеринарных и косметических препаратов.

Изобретение относится к водорастворимому лекарственному средству на основе ионного серебра с метиленовым синим, а также к способу его получения. .
Изобретение относится к области получения растворов, содержащих ионы серебра, и может быть использовано при производстве высокоэффективных препаратов для медицины и ветеринарии.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. .

Изобретение относится к области медицины, конкретно к производству материалов, содержащих наносеребро, и изделий на их основе бытового и медицинского назначения, и, в частности, к антибактериальным материалу и способу его получения, в том числе для производства лекарственных форм для лечения пациентов с широким спектром заболеваний различной этиологии, используемых для лечения пациентов с ожоговыми поражениями, герпесом, нейродермитом, псориазом, дерматитом, угревой сыпью, грибковыми поражениями и др
Наверх