Состав эластичного антибактериального материала



Состав эластичного антибактериального материала
Состав эластичного антибактериального материала
Состав эластичного антибактериального материала

Владельцы патента RU 2629603:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" (RU)

Изобретение относится к области фармацевтики, а именно к составу эластичного антибактериального материала, включающему 100 масс. ч. бутадиен-стирольного термоэластопласта типа СБС с содержанием связанного стирола 15-40% мас., 1,0-10,0 мас. ч. биодеградируемого термопласта, выбираемого из L-, D,L- или D-полилактида, поли-(3-гидрокси) бутирата, и 0,1-1,0. масс. ч. поверхностно-активного вещества (ПАВ), в качестве которого используется четвертичная органическая соль аммония с длиной по меньшей мере одного углеводородного радикала не менее С7. Изобретение обеспечивает повышение механической прочности и адгезии к покрываемому материалу при создании состава для изготовления эластичных изделий или эластичных антибактериальных покрытий на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов, препятствующих колониеобразованию бактерий, и обладающего стабильным пролонгированным антибактериальным эффектом. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 пр.

 

Изобретение относится к области высоконаполненных эластомерных изделий, а именно к получению составов для покрытий, предназначенных для защиты изделий из полимерных материалов (резин, термопластов, реактопластов, термоэластопластов) от прикрепления бактерий и развития бактериальных колоний на поверхности изделий.

В настоящее время существенной проблемой является неконтролируемое размножение и колониеобразование бактерий на поверхности ряда изделий, в том числе пищевого и медицинского назначения. Бактериальные колонии способствуют распространению заражения, порче оборудования, продуктов питания и т.п., провоцируют сложности эксплуатации изделий и оборудования из-за необходимости регулярной стерилизации. В ряде случаев, например, при колониеобразовании на упаковочных материалах регулярная стерилизация невозможна; в некоторых случаях проведение стерилизации нежелательно или принципиально невозможно. В связи с этим актуальным направлением в материаловедении является разработка защитных антибактериальных покрытий, позволяющих защитить изделия от прикрепления и размножения бактерий длительный срок после первичной стерилизации или без стерилизации вообще.

Известна антибактериальная основа, пригодная, в том числе, для антимикробных покрытий на основе эластомеров, представляющая собой пептидный агент, распределяемый в полимерной основе и способный высвобождаться [патент EP 2431429 A2, опубл. 21.03.2012].

Существенным преимуществом композиций является комбинированная антибактериальная и противогрибковая (фунгицидная) активность, а недостатком - высокая стоимость биосинтетического белкового сырья, а также сложность введения в эластомерную основу.

Из уровня техники известна антимикробная полимерная композиция для покрытий, пригодная для использования в медицинских целях, состоящая из полимерной основы, водорастворимой и водонерастворимой карбоновых кислот, антимикробного агента - соли олигодинамического металла и сульфонилмочевины, растворенных в общем растворителе [патент US 4933178 A, опубл. 12.06.1990].

Преимуществом композиции является постепенное высвобождение ионов металлов, обеспечивающих олигодинамический эффект. Недостатком является необходимость взаимного растворения всех компонентов композиции, что затрудняет выбор полимерной основы, особенно в случае эластомеров.

Также известна композиция на основе этиленвинилацетатного сополимера, содержащая триклозан в качестве антимикробного агента и нестероидные противовоспалительные препараты в сочетании с хелатирующими агентами в качестве ингибиторов адгезии бактерий [патент US 8105520 B2, опубл. 31.01.2012, - был перепутан номер].

Данный состав отличается универсальностью использования, в том числе пригодностью для нанесения покрытий путем экструзии и из раствора в органическом растворителе. Недостатком является то, что действие указанных антимикробных компонентов ослабевает со временем за счет обеднения поверхностного слоя материала из-за вымывания и замедленной диффузии компонентов в матрице полимера.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, принятым за прототип, является состав эластичного противомикробного (антибактериального) материала, содержащий трехблочный термоэластопласт, пластификатор и антимикробную систему, включающую осаждающий агент и осаждаемый им антимикробный агент на основе соединений серебра [заявка на патент US 20050220896 A1, опубл. 06.10.2005]. Состав включает термоэластопласт типа СЭЭПС, СЭБС или СЭПС, пластификатор, осаждающий агент и антимикробный агент на основе соединений серебра.

Преимуществом композиции является «подвод» антимикробного агента к действующей поверхности (контактирующей с рабочей средой) путем выделения и седиментации антимикробного агента во время формования, что придает материалу хорошие антимикробные свойства. Недостатками композиции являются как снижение концентрации антимикробного агента в материале при контакте со средой, так и невозможность использования для нанесения защитных покрытий и, кроме того, негативное влияние соединений серебра на жизнедеятельность организма человека и теплокровных животных.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении механической прочности и адгезии к покрываемому материалу при создании состава для изготовления эластичных изделий или эластичных антибактериальных покрытий на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов, препятствующих колониеобразованию бактерий, и обладающего стабильным пролонгированным антибактериальным эффектом.

Указанный технический результат достигается составом эластичного антибактериального материала, включающим бутадиен-стирольный термоэластопласт типа СБС с содержанием связанного стирола 15-40% масс., биодеградируемый термопласт, выбираемый из L-, D,L- или D-полилактида, поли-(3-гидрокси)бутирата, и поверхностно-активное вещество (ПАВ), в качестве которого используется четвертичная органическая соль аммония с длиной по меньшей мере одного углеводородного радикала не менее C7, при следующем соотношении компонентов, масс. ч. (массовые части):

Бутадиен-стирольный термоэластопласт 100,0
Биодеградируемый термопласт 1,0-10,0
ПАВ 0,1-1,0

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения состав дополнительно содержит пластификатор, в качестве которого используется алифатическое или ароматическое нефтяное масло в количестве 5,0-50,0 масс.ч.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения состав дополнительно содержит растворитель в количестве 400,0-600,0 масс.ч.

Бутадиен-стирольный термоэластопласт типа СБС с содержанием связанного стирола 15-40% масс. можно использовать следующих марок: ДСТ-30-01, ДСТ-30Р-01 производства ОАО «Воронежсинтезкаучук»; LG 501, LG 411, LG 604 производства LG Chem; или KTR 101, KTR 201 производства Kumho Petrochemical.

Принцип действия изобретения заключается в создании полужидкого переходного слоя на поверхности при нахождении материала, полученного из разработанного состава, в водной среде. Переходный слой формируется за счет незначительной деструкции внешнего слоя материала при нахождении в нем биодеградируемого термопласта, способного гидролизоваться. При наличии в среде клеток бактерий или других микроорганизмов полужидкий переходный слой служит защитой от прикрепления клеток за счет: а) отсутствия доступной твердой поверхности, необходимой для прикрепления клеток, б) выделении поверхностно-активного вещества, снижающего адгезивные свойства придатков клеток микробов и обладающего прямой антибактериальной активностью, в) поддержании концентрации ПАВ на рабочем уровне за счет медленного гидролиза удерживающей ПАВ полимерной матрицы. Полужидкий переходный слой самообновляется при нахождении в рабочей среде, не позволяя бактериям за счет отходов жизнедеятельности подготовить поверхность для прикрепления.

Состав изготавливается путем смешения компонентов в экструдере или смесителе периодического типа либо путем сорастворения компонентов в органическом растворителе.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения, которые носят иллюстрирующий характер и не ограничивают возможностей осуществления изобретения.

Примеры 1-5

Композиции, состоящие из 100,0 масс.ч. бутадиен-стирольного термоэластопласта (БСТЭП), 5 масс.ч. пластификатора, 1,0-10,0 масс.ч. полилактида или полигидроксибутирата и 0,5-1,0 масс.ч. ПАВ, получают путем единовременной загрузки и одностадийного смешения в течение 5 мин в смесителе для термопластов периодического типа при температуре 150°C. Композиции после выгрузки прессуются в пластины толщиной 1 мм при помощи гидравлического пресса при температуре 150°C.

Из пластин вырезаются образцы для определения физико-механических характеристик. Испытания проводятся по ГОСТ 270-75. Физико-механические показатели как для настоящих составов, так и для прототипа зависят преимущественно от типа применяемого БСТЭП. Однако следует принимать во внимание существенное изменение свойств композиций при добавлении модифицирующих компонентов.

Также из пластин вырезаются образцы размером 2×2 см для определения адгезии модельных микроорганизмов (Escherichia coli и Staphylococcus aureus) при контакте образца с суспензией жизнеспособных клеток бактерий. Образцы помещаются в суспензию соответствующей бактерии в чашке Петри на время от 2 секунд до 30 суток. По прошествии указанного времени под оптическим микроскопом производится подсчет колониеобразующих единиц (число КОЕ).

Составы композиций приведены в таблице 1.

Результаты физико-механических испытаний приведены в таблице 2.

Результаты измерения адгезии модельных бактерий приведены в таблице 3.

Из результатов, приведенных в таблице 2, видно, что все рассмотренные примеры превосходят прототип по основным физико-механическим показателям.

Из результатов, приведенных в таблице 3, видно, что, несмотря на одинаково успешное противодействие прикреплению бактерий вплоть до 6 суток, прототип уступает разработанной в настоящем изобретении композиции при более длительном нахождении материала в зараженной среде.

1. Состав эластичного антибактериального материала, включающий бутадиен-стирольный термоэластопласт типа СБС с содержанием связанного стирола 15-40% мас., биодеградируемый термопласт, выбираемый из L-, D,L- или D-полилактида, поли-(3-гидрокси)бутирата, и поверхностно-активное вещество (ПАВ), в качестве которого используется четвертичная органическая соль аммония с длиной по меньшей мере одного углеводородного радикала не менее С7, при следующем соотношении компонентов, масс. ч. (массовые части):

Бутадиен-стирольный термоэластопласт 100,0
Биодеградируемый термопласт 1,0-10,0
ПАВ 0,1-1,0

2. Состав по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно содержит пластификатор, в качестве которого используется алифатическое или ароматическое нефтяное масло в количестве 5,0-50,0 масс. ч.

3. Состав по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно содержит растворитель в количестве 400,0-600,0 масс. ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области получения резиновых смесей на основе эпихлоргидриновых и нитрильных каучуков для изготовления резинотехнических изделий, в частности топливных шлангов, работающих в условиях воздействия топлива, и может быть использовано в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к получению резиновых смесей на основе фторкаучука, используемых для изготовления магнитных эластомеров, работающих в агрессивной среде, и может быть использовано в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе фторкаучука, и может быть использовано для изготовления колец, прокладок и других уплотнительных деталей, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах при повышенных температурах.
Изобретение относится к способу получения нанокомпозитов на основе полимеров и наносиликатов, модифицированных органическими соединениями, с улучшенными прочностными характеристиками, предназначенных для изготовления изделий в электротехнике, машиностроении.

Изобретение относится к нанокомпозиту с низкой проницаемостью, который может использоваться для изготовления пневматических диафрагм. .

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к 1,3-бис-[2-(N-м-фторбензилиденамино)этил] адамантану формулы: которое может быть использовано в качестве противостарителя вулканизации каучуков.

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150oС.

Изобретение относится к резиновой промышленности. .

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изготовления катетера шунтирующей системы для лечения гидроцефалии. Для этого в материал стенки катетера включают рифампицин.

Группа изобретений относится к медицине. Описана композиция покрытия для элюирующих лекарственное средство медицинских устройств, которая содержит нерастворимое в воде лекарственное средство и по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из сложноэфирных соединений аминокислот, которые имеют индекс гидрофобности боковой цепи аминокислоты, равный нулю или меньше нуля, а также их солей.

Группа изобретений относится к медицине. Описано медицинское изделие с нанесенным на основу антибактериальным покрытием из твердого материала с биоцидом.

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения медицинского устройства с покрытием, в котором покрытие, содержащее терапевтический агент, диспергированный в полимерной или олигомерной матрице, наносят на внешнюю поверхность медицинского устройства.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к эндопротезу с лекарственным покрытием, которое содержит или состоит по меньшей мере из одного антибиотика и по меньшей мере из одного соединения общей формулы: а также их солей.

Изобретение относится к медицине, конкретно к вступающему в контакт с организмом медицинскому продукту, такому как кратковременный имплантат и долговременный имплантат, покрытому по меньшей мере одним слоем, который содержит молекулярно-дисперсно распределенное или растворенное действующее вещество в по меньшей мере одном носителе и необязательно одно или несколько вспомогательных веществ, причем этот по меньшей мере один слой образован из стойкого к стиранию раствора в форме переохлажденного расплава, который необязательно содержит ингибитор кристаллизации.

Изобретение относится к медицине и касается медицинского субстрата, включающего гепариновые частицы, связанные на субстрате через, по меньшей мере, одну молекулу гепарина, причем эта гепариновая частица содержит, по меньшей мере, одну гепариновую молекулу и, по меньшей мере, одну каркасную молекулу, причем связанные гепариновые частицы чувствительны к гепариназе, и эта гепариновая частица связана с субстратом: по концевой точке, либо петлеобразно, либо через концевой альдегид, либо через альдегиды по всей длине данного гепарина.

Изобретение относится к области медицины и представляет собой покрытие для медицинского устройства, ингибирующее агрессивную форму заживления, содержащее, по меньшей мере, одну нитрокарбоновую кислоту.

Группа изобретений относится к баллонным катетерам с гофрированным стентом или без него, поверхность которых покрыта, по меньшей мере, одним антирестенозным лекарственным средством и, по меньшей мере, одним способствующим переносу молекулярным диспергатором, а также к способу изготовления этих медицинских устройств.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к абсорбируемым полиэфирным сложным эфирам, которые уменьшают адгезию бактерий к материалам, таким как медицинские устройства и имплантаты.
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для создания катетеров, содержащих раздувные баллоны. Полое медицинское полимерное растяжимое изделие содержит стенку, выполненную, по меньшей мере, из трех чередующихся полимерных слоев, связанных друг с другом и выполненных из низкомодульной и высокорастяжимой силиконовой резины на основе жидких силиконовых каучуков и полиуретана сложноэфирного типа.

Изобретение относится к области фармацевтики, а именно к составу эластичного антибактериального материала, включающему 100 масс. ч. бутадиен-стирольного термоэластопласта типа СБС с содержанием связанного стирола 15-40 мас., 1,0-10,0 мас. ч. биодеградируемого термопласта, выбираемого из L-, D,L- или D-полилактида, поли- бутирата, и 0,1-1,0. масс. ч. поверхностно-активного вещества, в качестве которого используется четвертичная органическая соль аммония с длиной по меньшей мере одного углеводородного радикала не менее С7. Изобретение обеспечивает повышение механической прочности и адгезии к покрываемому материалу при создании состава для изготовления эластичных изделий или эластичных антибактериальных покрытий на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов, препятствующих колониеобразованию бактерий, и обладающего стабильным пролонгированным антибактериальным эффектом. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 пр.

Наверх