Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2011071417A1 - Сорбционно-бактерицидный материал и способ его получения - Google Patents

Сорбционно-бактерицидный материал и способ его получения Download PDF

Info

Publication number
WO2011071417A1
WO2011071417A1 PCT/RU2010/000734 RU2010000734W WO2011071417A1 WO 2011071417 A1 WO2011071417 A1 WO 2011071417A1 RU 2010000734 W RU2010000734 W RU 2010000734W WO 2011071417 A1 WO2011071417 A1 WO 2011071417A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
bactericidal
sorption
aluminum
material according
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000734
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Марат Израильевич ЛЕРНЕР
Елена Алексеевна ГЛАЗКОВА
Сергей Григорьевич ПСАХЬЕ
Наталья Витальевна КИРИЛОВА
Наталья Валентиновна СВАРОВСКАЯ
Ольга Владимировна БАКИНА
Original Assignee
Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм 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 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) filed Critical Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран)
Priority to BR112012013697A priority Critical patent/BR112012013697A2/pt
Priority to DE212010000186U priority patent/DE212010000186U1/de
Priority to RS20120233A priority patent/RS20120233A1/en
Publication of WO2011071417A1 publication Critical patent/WO2011071417A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/18—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing inorganic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/18—Iodine; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/38—Silver; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/70—Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
    • A61K9/7007—Drug-containing films, membranes or sheets

Definitions

  • the invention relates to the field of development of sorption-bactericidal materials for the purification of liquids and gases from fine particles and mythobiological contaminants, including for medical purposes. More specifically, the invention relates to the modification of sorption materials, as well as to a manufacturing method and methods for using sorption-bactericidal material.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) sorption treatment and final microfiltration on filter elements with a pore size of 0.5-10 microns.
  • numerous sorbents are used in the cleaning process, including a bactericidal sorbent - a silver form of activated carbon.
  • a sorption-filtering three-layer fibrous material for gas purification [RU 2188695 C2, 2002], the middle layer of which is made of ultrafine perchlorovinyl fibers containing activated carbon particles treated with silver nitrate, or from activated carbon fibers treated with silver nitrate.
  • the bactericidal additive is on the surface of these materials either in the form of isolated ions or in the form of complex compounds. These materials, mentioned above, do not provide the necessary level of cleaning efficiency from colloidal particles and viruses, the size of which is within 30 nm. To the disadvantages is added that the bactericidal properties of the materials used are determined by the ions of the bactericidal components that pass into the cleaned medium during the filtration process, thus polluting it.
  • Aggregates are colloidal particles of metals of nanostructured sizes and have special, unexpected properties, different both from the properties of isolated atoms and from bulk metal. Increased reactivity is associated with a more developed surface area and a more active surface of nanostructured particles.
  • Stable nanostructured particles for example, silver, have a high bactericidal activity and are of interest for creating effective bactericidal filter elements on their basis for cleaning various media, ensuring effective cleaning not only of various impurities, but also of pathogens.
  • a dressing kit is known [RU 71068 U1, 2008], in which the layer in contact with the skin has an additional layer containing metal particles of silver nanoparticles from 80 to 99.7%, iron from 0.1 to 20%, aluminum from 0, 1 to 20%, copper from 0.1 to 20% and a wound cover [RU 2314834 C1, 2008] based on woven and non-woven materials of natural or synthetic origin, containing metal particles having biological activity to the pathogenic flora, while as particles metal it contains silver nanoparticles from 80 to 99.7%, iron from 0.1 to 20%, aluminum from 0.1 to 20%, copper from 0.1 to 20%.
  • Metal nanoparticles are deposited in a vacuum chamber using magnetron sputtering.
  • the dressing kit is expensive and is obtained by sophisticated technology.
  • a filter material for a gaseous medium [WO 2009031944 A2, 2009], which contains as a basis at least one layer of non-woven polymer fibrous material on the fibers of which are fixed particles of aluminum oxide hydrate.
  • the material further comprises an antimicrobial additive represented by silver nitrate.
  • the disadvantages of this material include the use, primarily, of ionic silver, since silver in ionic form is less active than silver in the form of colloidal silver as a bactericidal component.
  • a filtering method is also described, including contacting a gaseous medium with a filtering material, in which the material is used to filter only gaseous media and is not suitable for filtering liquid media, and this is its drawback.
  • the application [US 2008026041 A1, 2008] proposes a medical structure that we have chosen as a prototype for the proposed collection-bactericidal material as a medical sorbent.
  • the medical structure includes, along with alumina nanofibres, second fibers mixed with alumina nanofibres, and particles dispersed on alumina nanofibres.
  • the aforementioned particles may be a silver bactericidal agent.
  • this medical structure is made using paper technology, i.e. the interfiber pore space is small, it does not have sufficient sorption capacity to absorb and retain wound exudate, which is the most important property of wound dressings.
  • the technical problem to which the present invention is directed was the creation of a new sorption material with improved bactericidal properties while maintaining the sorption properties of a material suitable for sterilization of liquid or gas environments and sorption of fine particles, providing the possibility of long-term operation without biofouling, as well as preventing secondary bacterial infection of the filtrate and its contamination with heavy metals.
  • the next technical objective of the invention was the development of a filtering method, including ensuring contact of liquid and gaseous media with the proposed sorption-bactericidal material.
  • the next objective of the invention was the expansion of the arsenal of non-woven medical materials with high sorption properties, as well as antibacterial and antiviral activity and, as a result, wound healing ability.
  • the task in the implementation of the claimed group of inventions on the subject - sorption-bactericidal material is achieved by the fact that the claimed sorption-bactericidal material includes at least one layer of a base of non-woven polymeric fibrous material with particles of aluminum oxide hydrate and an inorganic bactericidal component fixed on its fibers .
  • the peculiarity lies in the fact that the inorganic bactericidal component is adsorbed on particles of aluminum oxide hydrate.
  • the highly porous particles of alumina hydrate have a substantially plate-like shape with a side of 100-200 nm and a thickness of 5-8 nm.
  • alumina hydrate particles is grouped into agglomerates of size 0.2-5.0 ⁇ m, specific surface area 100-350 m 2 / g, porosity 50-95%.
  • the number of particles of aluminum oxide hydrate in it is 15-45 wt.%.
  • a base of non-woven polymeric fibrous material it is formed by cellulose acetate, polysulfone or other bioinert polymer fibers having a diameter of 0.1-10 microns, preferably 1-3 microns.
  • the aforementioned material is obtained, for example, by the method of electroforming or melt-blown technology, which allows to obtain non-woven materials with the mentioned fiber diameter.
  • the content of the inorganic bactericidal component in the material is 0.05-2.5 mg / g of material.
  • colloidal silver particles or complexes of iodine with polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol are selected as the inorganic bactericidal component.
  • the particles of colloidal silver have a substantially spherical or nearly spherical shape in size from 5 to 50 nm, mainly 20-30 nm.
  • the task is also achieved by the fact that in the method of producing sorption-bactericidal material on the base layer of non-woven polymer fibrous material, particles of an aluminum-based material are applied in the form of an aqueous or aqueous-alcoholic suspension, followed by hydrolysis of the particles of an aluminum-based material.
  • the treatment is carried out by impregnation with a solution of an inorganic bactericidal component or by spraying the latter onto the material.
  • the solution is impregnated with an inorganic bactericidal component for 10 minutes to 24 hours, preferably for 30-60 minutes, at room temperature.
  • the processing time by spraying a solution of an inorganic bactericidal component on the material is determined by the method of applying the solution to the material, for example, manually or automatically.
  • the treatment is carried out until the content of the inorganic bactericidal component in the material is 0.05-2.5 mg / g of material.
  • Particles of colloidal silver or complexes of iodine with polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol were selected as the inorganic bactericidal component.
  • the particles of colloidal silver are essentially spherical or close to spherical in size from 5 to 50 nm, mainly 20-30 nm.
  • the treated sorption-bactericidal material is dried at a temperature of 80-100 ° C for 2-4 hours.
  • the particles of aluminum oxide hydrate are essentially plate-shaped with a side of 100-200 nm and a thickness of 5-8 nm, at least a portion of the particles of aluminum oxide hydrate are grouped into agglomerates of a size of 0.2-5.0 microns, specific a surface of 150-350 m 2 / g, porosity of 50-95%, while the number of particles of aluminum oxide hydrate in the non-woven polymer fibrous material is 15-45 wt.%.
  • the base of the nonwoven polymeric fibrous material is formed by cellulose acetate, polysulfone or other bioinert polymer fibers having a diameter of 0.1-10 microns, preferably 1-3 microns.
  • the above material was obtained, for example, by the method electroforming, Melt-Blown technology, allowing to obtain non-woven materials with the mentioned fiber diameter.
  • an aluminum powder is used as an aluminum-based material with a specific surface area of 7-28 m 2 / g, obtained by the method of electric explosion of wire or another method that allows to obtain aluminum powders of a given size.
  • m 2 / g, preferably 11-27 m 2 / g. obtained by the method of electric explosion of wire or another method that allows to obtain aluminum powders of a given size and composition.
  • the problem is also solved by the fact that the method of filtering liquid or gaseous media involves passing a liquid or gaseous medium through a sorption-bactericidal material made according to any one of claims 1 to 9 and obtained by the method according to any one of claims 10-23. Also the fact that the sorption-bactericidal material is part of the filter.
  • sorption-bactericidal material retains electronegative particles, for example, bacteria, viruses, highly dispersed and colloidal particles, humic substances, bacterial endotoxins, nucleic acids, proteins, enzymes, etc.
  • sorption-bactericidal material when filtering liquid media, 8-14 layers of sorption-bactericidal material are used to hold electronegative particles, for example, bacteria, viruses, bacterial endotoxins, nucleic acids, proteins, enzymes, etc. It is advisable that when filtering liquid media, 2-4 layers of sorption-bactericidal material are used to retain highly dispersed and colloidal particles, humic substances.
  • the specified liquid medium is water, an aqueous solution, a biological fluid.
  • the medical sorbent includes at least one layer of sorption-bactericidal material made according to any one of claims 1 to 9 and manufactured by the method according to any one of claims. 10-23, for medical and / or hygiene products, including wound dressings.
  • Figure 1 shows highly porous particles of aluminum oxide hydrate in the form of unsystematically curved plates of irregular geometric shape (the picture was taken by transmission electron microscopy).
  • Figure 2 shows an agglomerate of particles of alumina hydrate with sorbed colloidal silver particles, which are visible at the periphery of the agglomerate in the form of denser rounded inclusions (the image was taken by transmission electron microscopy).
  • Fig. 3 shows agglomerates of alumina hydrate particles attached to a fiber of a nonwoven polymeric material (image taken by scanning electron microscopy).
  • Figure 4 shows randomly arranged fibers of a nonwoven polymeric material with highly porous particles of aluminum oxide hydrate attached to them (the picture was taken by scanning electron microscopy).
  • a non-woven polymeric fibrous material is used, modified by particles of aluminum oxide hydrate, which has high microorganism retention efficiency and, at the same time, low hydrodynamic resistance, has a developed specific surface area, high positive charge on the particle surface and high porosity to provide the necessary speed filtering.
  • Alumina hydrate obtained by hydrolysis of aluminum nanopowders has a high specific surface and an electropositive charge.
  • the advantage of materials made of polymer fibers is their chemical and biological inertness, the ability to maintain mechanical strength even after prolonged exposure to water, and is also able to absorb and retain a large volume of liquid in the interfiber pore space. These materials do not undergo microbiological decomposition, which is very important in the manufacture of filters.
  • the non-woven polymeric material is formed by fibers, for example, from cellulose acetate, polysulfone, just has sufficient porosity and has a fiber diameter of 0.1-10 microns, preferably 1-3 microns.
  • the use of a material with a smaller fiber diameter leads to an increase in the hydrodynamic resistance of the material, and fewer particles of aluminum oxide hydrate are attached to the material with a larger fiber diameter, which reduces the efficiency of cleaning the liquid and gaseous mixture from microorganisms and colloidal particles.
  • Such materials with the desired fiber diameter are obtained by various methods, for example, by the method of electroforming, melt-blown technology, etc.
  • the highly porous alumina hydrate particles fixed on the base have a substantially plate-like shape with a side of 100-200 nm and a thickness of 5-8 nm.
  • the term “plate-like shape” of alumina hydrate particles is chosen because they are, most often, irregularly curved irregular plates geometric shape.
  • Part of the particles of aluminum oxide hydrate is grouped into agglomerates with a size of 0.2-5.0 ⁇ m, a specific surface area of 100-350 m 2 / g, and a porosity of 50-95%.
  • the minimum size of the agglomerates is determined by the size of the individual alumina hydrate plate, and the maximum size is determined by the initial concentration of the suspension of particles of aluminum-based material and their distribution along the length of the fiber of the base of non-woven polymeric material during the impregnation and subsequent hydrolysis of aluminum.
  • the number of particles of alumina hydrate in the material is 15-45 wt.%. With a lower content of alumina hydrate particles in the material, the required sorption efficiency is not provided, and the upper limit of the alumina hydrate particles is determined by the sorption properties of the base of non-woven polymeric fibrous material.
  • This material described above can be modified with a bactericidal component to give it antibacterial properties.
  • bactericidal component for example, colloidal silver particles or complexes of iodine with polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol, or other drugs can be used. In this case, preference is given to colloidal silver particles.
  • the content of the bactericidal component in the material is justified and amounts to 0.05-2.5 mg / g of non-woven material.
  • Such a content of colloidal silver or iodine provides a bactericidal effect, and at the same time, the content of silver or iodine in the filtrate does not exceed the maximum permissible level and there is no secondary contamination of the filtrate with silver.
  • Particles of colloidal silver are essentially spherical or close to spherical in size from 5 to 50 nm, mainly 20-30 nm. Particles of this size are well sorbed and retained by alumina hydrate particles.
  • Obtaining the inventive sorption-bactericidal material is as follows. First of all, an aqueous or water-alcohol suspension of particles of an aluminum-based material with subsequent hydrolysis of the particles of the aluminum-based material to fix the alumina hydrate particles to the base fibers.
  • an aluminum-based material an aluminum powder with a specific surface area of 7-28 m 2 / g obtained by the method of electric explosion of wire or another method that allows to obtain aluminum powders of a given size is used.
  • the hydrolysis is carried out at a temperature of 30-80 ° C, preferably at 50-60 ° C for 30-90 minutes.
  • the aluminum hydrolysis reaction has a sufficiently long induction period, which requires additional energy costs.
  • the hydrolysis of the aluminum nitride composition proceeds with a shorter induction period, and the hydrolysis reaction rate is higher than in the case of aluminum hydrolysis.
  • the basis of non-woven polymeric fibrous material with particles of aluminum oxide hydrate attached to it is squeezed to remove excess moisture under vacuum and dried at a temperature of 20-100 ° C for 2-4 hours.
  • the resulting sorption material is treated with an inorganic bactericidal component.
  • the treatment consists in impregnating a solution of an inorganic bactericidal component for a period not exceeding 24 hours at room temperature, preferably for 30-60 minutes, or spraying the latter onto the material.
  • the processing time by spraying a solution of an inorganic bactericidal component on the material is determined by the method of applying the solution to the material, for example, manually or automatically. Processing is carried out until the content of the inorganic bactericidal component in 0.05-2.5 mg / g of nonwoven material. Particles of colloidal silver or complexes of iodine with polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol are not accidentally selected as an inorganic bactericidal component. In the case of using colloidal particles silver, the latter are better sorbed and retained by sorption material in comparison with silver ions. Silver ions are used mainly for the inactivation of microorganisms in solution and in filtering devices with a short service life.
  • colloidal silver particles have a higher bactericidal activity compared to larger silver particles and silver ions. Particles of colloidal silver adsorbed on highly porous particles of alumina hydrate destroy microorganisms held by this sorption material. The bactericidal effect of this material with colloidal silver particles persists for a long time due to the fact that silver does not leach into the filtrate.
  • a method of producing colloidal silver is known [Analytical chemistry of silver. I.V. Pyatnitsky, V.V. Sukhan. M: Science. 1975. S. 60] and is based on the reduction of silver nitrate with tannin in an alkaline environment.
  • the concentration of colloidal silver in the resulting solution determines the particle size of colloidal silver and ranges from 14 to 140 mg / L. This concentration range is selected to obtain colloidal silver particles ranging in size from 5 to 50 nm. It is necessary to process the sorption material with such an amount of a solution of colloidal silver so that after its processing particles of colloidal silver 0.05-2.5 mg / g are adsorbed on it.
  • iodine After processing the sorption material with a complex of iodine and polyvinylpyrrolidone, iodine from 0.05-2.5 mg / g is fixed on it.
  • the treated sorption-bactericidal material is dried at a temperature of 80-100 ° C for 2-4 hours.
  • the present invention provides a fundamental opportunity to solve these problems by imparting the required sorption and bactericidal properties to the non-woven polymer material.
  • the invention is illustrated by the following examples and tables.
  • sorption material For the manufacture of sorption material used a sheet of non-woven polymeric fibrous material from cellulose acetate grade PA-15-2. A sheet of non-woven polymeric fibrous material with a size of 50 * 50 cm was placed in an aqueous suspension of particles of an aluminitride composition with an AI / AIN-60: 40 ratio, kept for 20 minutes, then hydrolysis was carried out in a dry heat oven at a temperature of 60 ° C. Then, the obtained filter material was dried at 100 ° C to constant weight, and the content of alumina hydrate was determined by the gravimetric method. The content of alumina hydrate in the sorption material was 35%.
  • a sample of sorption material was impregnated with a solution of colloidal silver.
  • a solution of colloidal silver was prepared according to the following procedure: 30 ml of a buffer solution (pH 9.6), 20 ml of a tannin solution of 0.1% concentration, 10 ml of a 0.025 M silver nitrate solution were added to 940 ml of distilled water. In the resulting solution, the content of colloidal silver is 27 mg / L.
  • a buffer solution a 0.05 M sodium tetraborate solution was added to 26.8 ml of a 0.1 M sodium hydroxide solution to a volume of 100 ml.
  • a sample of sorption material was placed in the resulting solution, kept for 30 min at room temperature, squeezed and dried at a temperature of 100 ° ⁇ for 4 hours.
  • the content of colloidal silver was 0.3 mg / g.
  • sorption material For the manufacture of sorption material used a sheet of non-woven polymeric fibrous material from polysulfone with an average fiber diameter of 2 microns. A sheet of non-woven polymeric fibrous material measuring 50 * 50 cm was placed in an aqueous suspension of particles of an aluminitride composition with an AI / AIN-70: 30 ratio, kept for 20 min, then hydrolyzed in a dry heat oven at a temperature of 60 ° C. Then, the obtained filter material was dried at 100 ° C to constant weight, and the content of alumina hydrate was determined by the gravimetric method. The content of alumina hydrate in the sorption material was 31%.
  • a sample of sorption material was impregnated with a solution of colloidal silver.
  • a colloidal silver solution was prepared according to the following procedure: 30 ml of a buffer solution (pH 9.6), 20 ml of a tannin solution of 0.1% concentration, 15 ml of a 0.025 M silver nitrate solution were added to 940 ml of distilled water. In the resulting solution, the content of colloidal silver is 40 mg / L.
  • a buffer solution a 0.05 M sodium tetraborate solution was added to 26.8 ml of a 0.1 M sodium hydroxide solution to a volume of 100 ml.
  • a sample of sorption material was placed in the resulting solution, kept for 60 min at room temperature, squeezed and dried at a temperature of 100 ° ⁇ for 4 hours.
  • the content of colloidal silver was 0.9 mg / g.
  • a sample of the sorption material according to example 1 or 2 was impregnated with a solution of a complex of iodine with polyvinylpyrrolidone (complex of iodine with polyvinyl alcohol).
  • a solution of the complex of iodine with polyvinylpyrrolidone was prepared according to the following procedure: 140 g of polyvinylpyrrolidone was dissolved in 0.8 l of distilled water, 150 ml of a solution containing 10 g of crystalline iodine and 10 g of potassium iodide was added, then the volume was adjusted to 1 l.
  • a solution of the iodine complex with polyvinyl alcohol was prepared according to the following procedure: 9 g of polyvinyl alcohol was placed in a glass, stainless steel or enameled vessel with a capacity of 1 liter, 700-800 ml of water was poured and left for 0.5-3 hours to swell the polymer in order to increase its solubility. Then the vessel was heated for 0.5-1.5 hours at 90-100 ° C until a clear solution was obtained, after which it was cooled to room temperature. 100-150 ml of an aqueous solution containing 3 g of crystalline iodine and 3 g of potassium iodide was introduced into the resulting solution, after which the volume was adjusted with water to 1 liter.
  • a 47 mm disk was cut out, consisting of 14 layers of sorption-bactericidal material obtained according to examples 1 or 2, and placed in a Sortorius test cell. The tests were performed on a pressure filtering unit of the Vladisart NE-100 company.
  • bacterial endotoxin can form, which, when released into water, can cause allergic reactions.
  • the concentration of bacterial endotoxin in model water and filtrates was determined in vitro using the LAL test. The results are shown in table 3.
  • a 14-layer cartridge with a height of 10 inches was made.
  • the cartridge was fixed in a filter holder and tap water contaminated with E. coli bacteria was passed for 60 days.
  • the concentration of E. coli throughout the test period was not less than 10 3 CFU / 100 ml of solution.
  • the efficiency of microbiological treatment during the entire test period was 100%.
  • the maximum filter load was 1, 53x 10 5 CFU / cm 2 .
  • bacteria do not grow on the sorption-bactericidal material and wash them into the filtrate, which is confirmed by the data indicated in table 4.
  • a model solution of colloidal iron was passed through a cell with a 4-layer sorption-bactericidal material obtained according to examples 1 or 2 in the form of a disk with a diameter of 47 mm.
  • the iron content in the filtrate was determined by the photocolorimetric method (GOST 401 1-72 Drinking water. Methods for measuring the mass concentration of total iron).
  • Examples NQ 20-23 prove that an increase in the concentration of colloidal iron in water does not lead to a decrease in filtration efficiency, however, there is a decrease in performance and filter life for due to clogging of the sorption-bactericidal material with colloidal particles, which is reflected in table 5.
  • the total bacterial contamination of the air or the microbial number was determined by taking an air sample on Petri dishes with nutrient medium using the Krotov apparatus. For this, a Petri dish with a thin layer of nutrient medium was mounted on a rotating table of the Krotov apparatus. The lid with a wedge-shaped slit for sucking air was lowered from above and closed hermetically. A disc of sorption-bactericidal material obtained in Examples 1 or 2 with a size of 100 mm was placed over the lid.
  • examples 37-39 used samples of a sorption-filter material with different content of particles of hydrate of aluminum oxide and silver, obtained in example 1 or 2.
  • mice 1) - 20 mice;
  • the inventive sorption-bactericidal material has a positive effect on the healing of skin flap wounds, reducing the healing time of wound damage, increasing the number of animals with complete epithelization of the wound defect, the layer of epithelial cells is thinner and more even.
  • sorption-bactericidal material more active maturation of granulation tissue occurs.
  • a dressing based on sorption-bactericidal material was tested on 9 volunteers. Of these, 3 people with torn corns, 2 people with torn knees, 1 person with weeping neurodermatitis in their hands, 2 people with cut wounds in their hands and 1 person with a lacerated purulent wound to their legs.
  • Sorption-bactericidal material effectively absorbs and retains wound exudate and purulent discharge of an infected wound, which creates favorable conditions for wound healing.
  • the mechanism of this effect is associated with a high sorption capacity of the fibrous material, the holding ability and antibacterial properties of the material.
  • the use of material allows you to create optimal moisture conditions in the wound. The material accelerates wound healing, having a positive effect on tissue regeneration processes in the wound.
  • Example 40 We used samples of a sorption-filter material with different content of particles of aluminum oxide hydrate and iodine complex, obtained in example 3.
  • a dressing based on sorption-bactericidal material was tested on 3 volunteers with purulent wounds of various localization.
  • Sorption-bactericidal material effectively absorbs and retains wound exudate and purulent discharge of an infected wound, which creates favorable conditions for wound healing, in addition, iodine from the complex is gradually released into the wound, having an antiseptic effect.
  • the material accelerates wound healing, having a positive effect on tissue regeneration processes in the wound.
  • the proposed sorption-bactericidal material possesses, along with high sorption properties, improved bactericidal properties, while it provides the possibility of long-term operation without biofouling, prevents secondary bacterial infection of the filtrate and its contamination with heavy metals, which allows it to be effectively used for sterilization of liquid or gas media and sorption of highly dispersed particles in various industrial and medical facilities where high purity requirements are required ear, in domestic, industrial liquids purification systems, in particular water, as well as in medicine as a sorbent for the medical treatment, hygiene products, including wound dressings.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области сорбционно-бактерицидных материалов для очистки жидкостей и газов от высокодисперсных частиц и микробиологических загрязнений, в том числе медицинского назначения, обладающих улучшенными бактерицидными свойствами при одновременном сохранении сорбционных свойств материала. Сорбционно- бактерицидный материал включает, по меньшей мере, один слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на его волокнах частицами гидрата оксида алюминия и неорганический бактерицидный компонент, при этом неорганический бактерицидный компонент сорбирован на высокопористых частицах гидрата оксида алюминия. Заявлены также способ получения материала, способ фильтрования жидких или газообразных сред, а также медицинский сорбент для лечебных и/или гигиенических изделий, включая раневые повязки.

Description

СОРБЦИОННО-БАКТЕРИЦИДНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области разработки сорбционно- бактерицидных материалов для очистки жидкостей и газов от высокодисперсных частиц и мифобиологических загрязнений, в том числе медицинского назначения. Более конкретно, изобретение относится к модифицированию сорбционных материалов, а также к способу изготовления и способам использования сорбционно-бактерицидного материала.
В настоящее время все актуальнее становится потребность в высокоэффективных сорбентах, характеризующихся не только высокими селективностью, скоростью и полнотой извлечения веществ из различных сред, но также и одновременной бактерицидной обработкой, например, для очистки питьевой воды, воздуха, или применения в качестве медицинских сорбентов. Большинство существующих в настоящее время бактерицидных сорбционных материалов получают в основном путем модифицирования органических или неорганических сорбентов серебром, реже йодом или другими соединениями. При фильтровании различных сред микробиологические загрязнения сорбируются материалами, в качестве которых широко используются материалы с гранулированной и волокнистой структурой, при этом жизнеспособность мифоорганизмов не только сохраняется, но и идет их размножение. В результате происходит биообрастание сорбентов и выброс микроорганизмов в фильтрат. Предотвращение биообрастания сорбентов остается актуальной проблемой и на решение этой проблемы направлены разработки новых сорбентов.
В уровне техники известно использование порошкообразного активированного угля с размером частиц от 0,1 до 2000 мкм. В комплексном способе глубокой очистки и кондиционирования воды [WO 96/20139 А1, 1996] обрабатываемую воду подвергают предварительной фильтрации,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сорбционной обработке и финишной микрофильтрации на фильтрующих элементах с размером пор 0,5-10 мкм. При этом в процессе очистки используют многочисленные сорбенты, в том числе бактерицидный сорбент - серебряная форма активного угля.
Также известен сорбционно-фильтрующий трехслойный волокнистый материал для очистки газов [RU 2188695 С2, 2002], средний слой которого выполнен из ультратонких перхлорвиниловых волокон, содержащих частицы активного угля, обработанного азотнокислым серебром, или из активированных углеродных волокон, обработанных азотнокислым серебром.
Все вышеперечисленные материалы получены обработкой носителя материала солями металла, например, раствором соли серебра. Бактерицидная добавка находится на поверхности этих материалов либо в виде изолированных ионов, либо в виде комплексных соединений. Эти материалы, упомянутые выше, не обеспечивают необходимого уровня эффективности очистки от коллоидных частиц и вирусов, размер которых находится в пределах 30 нм. К недостаткам добавляется и то, что бактерицидные свойства используемых материалов определяются ионами бактерицидных компонентов, переходящими в процессе фильтрации в очищаемую среду, таким образом, загрязняя ее. Кроме этого, для обеспечения продолжительности сохранения бактерицидных свойств для данных материалов необходима пропитка носителей концентрированными растворами солей металлов, в то время, как известно, что при определенных повышенных концентрациях бактерицидных ионов металлов они ядовиты. Вода, содержащая ионы серебра, оказывает токсикологическое воздействие на организм человека, так как по степени вредного воздействия на высшие организмы серебро относится к высокоопасным веществам согласно ГОСТ 12.1.007-76. Согласно санитарным нормам ПДК серебра в питьевой воде составляет 0,05 мг/л. К тому же, все известные способы получения модифицированных сорбентов связаны с длительной химической обработкой поверхности матрицы бактерицидной добавкой. Поэтому данные бактерицидные материалы не могут использоваться для очистки особо чистых жидкостей, а также для очистки фармацевтических препаратов, питьевой воды и других, потребляемых человеком жидкостей. Известен [US 2008026041 А1 , 2008] фильтровальный материал, в котором для антимикробного эффекта нановолокна оксида алюминия импрегнированны ионным серебром. Недостатки использования ионного серебра отмечены выше.
В последнее время усилился интерес к особым состояниям материалов, так называемым металлическим наноагрегатам. Агрегаты представляют собой коллоидные частицы металлов наноструктурных размеров и обладают особыми, неожиданными свойствами, отличными как от свойств изолированных атомов, так и от массивного металла. Повышенная реакционная способность связана с более развитой площадью поверхности и более активной поверхностью частиц наноструктурных размеров. Стабильные наноструктурные частицы, например, серебра обладают высокой бактерицидной активностью и представляют интерес для создания на их основе эффективных бактерицидных фильтрующих элементов для очистки различных сред, обеспечивающих эффективную очистку не только от различных примесей, но также и от болезнетворных микроорганизмов.
В медицинской практике и ветеринарии широко известно антимикробное действие таких металлов, как Ag, Au, Pt, Pd, Си и Zn [Н.Е, Morton. Pseudomonas in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S.S. Block, Lea and Febider 1977 и N. Grier Silver and Its Compounds in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S.S. Block, Lea and Febiger, 1977]. Хотя указанные соединения эффективны в виде растворимых солей, они не обеспечивают продолжительной защиты, т.к. происходит их потеря вследствие вымывания или комплексообразования свободных ионов серебра. Для решения этой проблемы указанные соединения необходимо возобновлять через небольшие промежутки времени. Повторное применение не всегда является практически осуществимым, особенно в тех случаях, когда применяются постоянные или имплантированные медицинские устройства.
Известны перевязочный комплект [RU 71068 U1 , 2008], в котором слой, контактирующий с кожей, имеет дополнительный слой, содержащий частицы металла из наночастиц серебра от 80 до 99,7%, железа от 0,1 до 20%, алюминия от 0,1 до 20%, меди от 0,1 до 20% и раневое покрытие [RU 2314834 С1 , 2008] на основе тканых и нетканых материалов природного или синтетического происхождения, содержащее частицы металла, обладающего биологической активностью к патогенной флоре, при этом в качестве частиц металла оно содержит наночастицы серебра от 80 до 99,7%, железа от 0,1 до 20%, алюминия от 0,1 до 20%, меди от 0,1 до 20%. Наночастицы металлов нанесены в вакуумной камере с помощью магнетронного напыления. Перевязочный комплект является дорогостоящим и получают по сложной технологии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому материалу, способу его изготовления и способу фильтрования является вариант выполнения фильтрующего материала для газообразной среды [WO 2009031944 А2, 2009], который содержит в качестве основы, по меньшей мере, один слой из нетканого полимерного волокнистого материала, на волокнах которого закреплены частицы гидрата оксида алюминия. Материал дополнительно содержит антимикробную добавку, представленную азотнокислым серебром. К недостаткам этого материала можно отнести использование, в первую очередь, ионного серебра, так как серебро в ионном виде менее активно по сравнению с серебром в виде коллоидного серебра в качестве бактерицидного компонента. Описан также способ получения фильтрующего материала для газообразной среды, в котором наносят частицы материала на основе алюминия в виде водной или водно-спиртовой суспензии, а затем осуществляют гидролиз частиц материала на основе алюминия. Дополнительно в водную или водно-спиртовую суспензию перед нанесением ее на основу вводят антимикробные вещества. К основному недостатку способа получения материала по прототипу можно отнести то, что размеры ионов используемого азотнокислого серебра не позволяют сорбироваться на частицах гидрата оксида алюминия и удерживаться ими, а поэтому переходят в процессе фильтрации в очищаемую среду, таким образом, загрязняя ее. Описан также способ фильтрования, включающий обеспечение контакта газообразной среды с фильтрующим материалом, в котором используется материал для фильтрации только газообразных сред и не пригоден для фильтрования жидких сред и в этом его недостаток.
В заявке [US 2008026041 А1 , 2008] предлагается медицинская структура, выбранная нами в качестве прототипа для предлагаемого собрционно-бактерицидного материала в качестве медицинского сорбента. Медицинская структура включает наряду с нановолокнами оксида алюминия, вторыми волокнами, смешанными с нановолокнами оксида алюминия, и частицы, распределенные на нановолокнах оксида алюминия. Вышеупомянутые частицы могут представлять собой бактерицидное средство-ионы серебра.
Так как данная медицинская структура изготовлена по бумажной технологии, т.е. межволоконное поровое пространство небольшое, она не обладает достаточной сорбционной емкостью для впитывания и удержания раневого экссудата, что является наиболее важным свойством раневых повязок.
Таким образом, очевидно, что существует потребность в принципиально новых материалах для более качественной очистки жидкой и газообразной сред от частиц мельчайших размеров, включая патогенную микрофлору.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, явилось создание нового сорбционного материала с улучшенными бактерицидными свойствами при одновременном сохранении сорбционных свойств материала, пригодного для стерилизации жидких или газовых сред и сорбции высокодисперсных частиц, обеспечивающего возможность длительной работы без биообрастания, а также, предотвращающего вторичное бактериальное заражение фильтрата и загрязнение его тяжелыми металлами.
Другой технической задачей, стоящей перед разработчиками, была разработка нового менее продолжительного и трудоемкого способа модифицирования сорбционного материала.
Следующей технической задачей изобретения была разработка способа фильтрования, включающего обеспечение контакта жидких и газообразных сред с предлагаемым сорбционно-бактерицидным материалом.
Следующей задачей изобретения было расширение арсенала нетканых материалов медицинского назначения, обладающих высокими сорбционными свойствами, а также антибактериальной и противовирусной активностью и, как следствие, ранозаживляющей способностью.
Поставленная задача при осуществлении заявляемой группы изобретений по объекту - сорбционно-бактерицидный материал достигается тем, что заявляемый сорбционно-бактерицидный материал включает, по меньшей мере, один слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на его волокнах частицами гидрата оксида алюминия и неорганический бактерицидный компонент.
Особенность заключается в том, что неорганический бактерицидный компонент сорбирован на частицах гидрата оксида алюминия.
При этом, высокопористые частицы гидрата оксида алюминия имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100-200 нм и толщиной 5-8 нм.
Кроме того, по меньшей мере, часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 100-350 м2/г, пористостью 50-95 %.
Кроме того, количество частиц гидрата оксида алюминия в нем составляет 15-45 мас.%.
Также, основа из нетканого полимерного волокнистого материала образована волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1-10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм.
При этом, вышеупомянутый материал получен, например, методом электроформования или мельт-блаун технологией, позволяющими получать нетканые материалы с упомянутым диаметром волокна.
Целесообразно, что содержание неорганического бактерицидного компонента в материале составляет 0,05-2,5 мг/г материала.
Также целесообразно, что в качестве неорганического бактерицидного компонента выбраны частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом.
Кроме того, частицы коллоидного серебра имеют, по существу, сферическую или близкую к сферической форму размером от 5 до 50 нм, в основном, 20-30 нм. Поставленная задача достигается также тем, что в способе получения сорбционно-бактерицидного материала на слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала наносят частицы материала на основе алюминия в виде водной или водно-спиртовой суспензии, с последующим гидролизом частиц материала на основе алюминия.
Новым является то, что основу из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на его волокнах частицами гидрата оксида алюминия дополнительно обрабатывают неорганическим бактерицидным компонентом для сорбирования последнего на частицах гидрата оксида алюминия.
Кроме того, обработку осуществляют пропиткой раствором неорганического бактерицидного компонента или разбрызгиванием последнего на материал. Кроме того, пропитку раствором неорганического бактерицидного компонента проводят в течение 10 мин - 24 часов, предпочтительно в течение 30-60 мин, при комнатной температуре.
Также, время обработки разбрызгиванием раствора неорганического бактерицидного компонента на материал определено способом нанесения раствора на материал, например, ручным или автоматизированным способом.
Целесообразно то, что обработку ведут до содержания неорганического бактерицидного компонента в материале 0,05-2,5 мг/г материала.
В качестве неорганического бактерицидного компонента выбраны частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом.
Кроме того, частицы коллоидного серебра имеют по существу, сферическую или близкую к сферической форму размером от 5 до 50 нм, в основном, 20-30 нм.
Предпочтительно, что обработанный сорбционно-бактерицидный материал сушат при температуре 80-100°С в течение 2-4 часов.
Кроме того, частицы гидрата оксида алюминия имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100-200 нм и толщиной 5-8 нм, по меньшей мере, часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 150-350 м2/г, пористостью 50-95 %, при этом количество частиц гидрата оксида алюминия в нетканом полимерном волокнистом материале составляет 15-45 мас.%. Основа из нетканого полимерного волокнистого материала образована волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1 -10 мкм, предпочтительно 1 -3 мкм.
При этом, вышеупомянутый материал получен, например, методом электроформования, мельт-блаун технологией, позволяющими получать нетканые материалы с упомянутым диаметром волокна.
Целесообразно, что в качестве материала на основе алюминия используют материал с размером частиц менее 1 мкм.
Предпочтительно то, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью 7-28 м2/г, полученный методом электрического взрыва проволоки или другим методом, позволяющем получать порошки алюминия данного размера.
Предпочтительно также то, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок состава алюминий-нитрид алюминия с процентным соотношением AI/AIN от 95:5 до 5:95, предпочтительно с содержанием AIN в композиции 30-70% и с удельной поверхностью не менее 7 м2/г, предпочтительно 11-27 м2/г,. полученного методом электрического взрыва проволоки или другим методом, позволяющем получать порошки алюминия данного размера и состава.
Задача решается также тем, что способ фильтрования жидких или газообразных сред предусматривает пропускание жидкой или газообразной среды через сорбционно-бактерицидный материал, выполненный по любому из пп.1-9 и полученный способом по любому из пп 10-23. Также тем, что сорбционно-бактерицидный материал находится в составе фильтра.
При этом, сорбционно-бактерицидный материал удерживает электроотрицательные частицы, например, бактерии, вирусы, высокодисперсные и коллоидные частицы, гуминовые вещества, бактериальные эндотоксины, нуклеиновые кислоты, протеины, энзимы и др.
Целесообразно, что при фильтровании жидких сред используют 8- 14 слоев сорбционно-бактерицидного материала для удержания электроотрицательных частиц, например, бактерий, вирусов, бактериальных эндотоксинов, нуклеиновых кислот, протеинов, энзимов и др. Целесообразно, что при фильтровании жидких сред используют 2-4 слоя сорбционно-бактерицидного материала для удержания высокодисперсных и коллоидных частиц, гуминовых веществ.
При этом, указанная жидкая среда представляет собой воду, водный раствор, биологическую жидкость.
Целесообразно, что при фильтровании газообразных сред используют 2-8 слоев сорбционно-бактерицидного материала для удержания высокодисперсных механических примесей, бактерий, вирусов.
Задача решается также тем, что медицинский сорбент включает, по меньшей мере, один слой сорбционно-бактерицидного материала, выполненного по любому из пп.1-9 и изготовленного способом по любому из пп. 10-23, для лечебных и/или гигиенических изделий, включая раневые повязки.
Изобретение иллюстрируется фигурами 1-4. На фиг.1 показаны высокопористые частицы гидрата оксида алюминия в виде бессистемно изогнутых пластинок неправильной геометрической формы (снимок сделан методом просвечивающей электронной микроскопии).
На фиг.2 показан агломерат частиц гидрата оксида алюминия с сорбированными частицами коллоидного серебра, которые видны по периферии агломерата в виде более плотных округлых вкраплений (снимок сделан методом просвечивающей электронной микроскопии).
На фиг.З показаны агломераты частиц гидрата оксида алюминия, закрепленные на волокне нетканого полимерного материала (снимок сделан методом сканирующей электронной микроскопии).
На фиг.4 показаны хаотично расположенные волокна нетканого полимерного материала с закрепленными на них высокопористыми частицами гидрата оксида алюминия (снимок сделан методом сканирующей электронной микроскопии). W
11
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В качестве сорбционного материала используют нетканый полимерный волокнистый материал, модифицированный частицами гидрата оксида алюминия, который обладает высокой эффективностью удержания микроорганизмов и в то же время низким гидродинамическим сопротивлением, имеет развитую удельную поверхность, высокий положительный заряд на поверхности частиц и высокую пористость, чтобы обеспечивать необходимую скорость фильтрации. Высокой удельной поверхностью и электроположительным зарядом обладает гидрат оксида алюминия, получаемый гидролизом нанопорошков алюминия. Преимуществом материалов из полимерных волокон является их химическая и биологическая инертность, способность сохранять механическую прочность даже после длительного нахождения в воде, а также способен поглощать и удерживать большой объем жидкости в межволоконном поровом пространстве. Эти материалы не подвергаются микробиологическому разложению, что является очень важным при производстве фильтров. Нетканый полимерный материал образован волокнами, например, из ацетата целлюлозы, полисульфона, как раз и обладает достаточной пористостью и имеет диаметр волокон 0,1-10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм. Использование материала с меньшим диаметром волокон приводит к увеличению гидродинамического сопротивления материала, а на материале с большим диаметром волокон закрепляется меньше частиц гидрата оксида алюминия, что приводит к снижению эффективности очистки жидкости и газообразной смеси от микроорганизмов и коллоидных частиц. Такие материалы с нужным диаметром волокна получают различными методами, например, методом электроформования, мельт-блаун технологии и др.
Высокопористые частицы гидрата оксида алюминия, закрепленные на основе, имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100- 200 нм и толщиной 5-8 нм. Термин «пластинообразная форма» частиц гидрата оксида алюминия выбран потому, что они представляют собой, чаще всего, бессистемно изогнутые пластинки неправильной геометрической формы. Часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 100-350 м2/г, пористостью 50-95 %. Минимальный размер агломератов обусловлен размером отдельной пластинки гидрата оксида алюминия, а максимальный размер определяется исходной концентрацией суспензии частиц материала на основе алюминия и их распределением по длине волокна основы из нетканого полимерного материала в процессе пропитки и последующего гидролиза алюминия. Количество частиц гидрата оксида алюминия в материале составляет 15-45 мас.%. При меньшем содержании в материале частиц гидрата оксида алюминия не обеспечивается необходимая эффективность сорбции, а верхний предел содержания частиц гидрата оксида алюминия определен сорбционными свойствами основы из нетканого полимерного волокнистого материала.
Этот вышеописанный материал может быть модифицирован бактерицидным компонентом для придания ему антибактериальных свойств. В качестве бактерицидного компонента могут использоваться, например, частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом, или другие лекарственные препараты. При этом, предпочтение отдано частицам коллоидного серебра. Обосновано содержание бактерицидного компонента в материале и составляет 0,05-2,5 мг/г нетканого материала. Такое содержание коллоидного серебра или йода обеспечивает бактерицидный эффект, и в то же время, содержание серебра или йода в фильтрате не превышает предельно допустимого уровня и не происходит вторичного загрязнения фильтрата серебром. Частицы коллоидного серебра имеют по существу, сферическую или близкую к сферической форму размером от 5 до 50 нм, в основном, 20-30 нм. Частицы данного размера хорошо сорбируются и удерживаются частицами гидрата оксида алюминия.
Получение заявляемого сорбционно-бактерицидного материала осуществляют следующим образом. В первую очередь на слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала наносят водную или водно- спиртовую суспензию из частиц материала на основе алюминия с последующим гидролизом частиц материала на основе алюминия для закрепления на волокнах основы частиц гидрата оксида алюминия. В качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью 7-28 м2/г, полученный методом электрического взрыва проволоки или другим методом, позволяющем получать порошки алюминия данного размера. В качестве материала на основе алюминия используют порошок состава алюминий-нитрид алюминия с процентным соотношением AI/AIN от 95:5 до 5:95, предпочтительно 70:30% и с удельной поверхностью не менее 7 м2/г, предпочтительно 1 1-27 м2/г,. полученного методом электрического взрыва проволоки или другим методом, позволяющем получать порошки алюминия данного размера и состава. Гидролиз проводят при температуре 30-80°С, предпочтительно, при 50-60°С в течение 30-90 минут. Реакция гидролиза алюминия имеет достаточно длительный индукционный период, что требует дополнительных энергетических затрат. Гидролиз алюмо-нитридной композиции (AI/AIN) протекает с меньшим индукционным периодом, при этом скорость реакции гидролиза выше, чем в случае реакции гидролиза алюминия. Далее основу из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на ней частицами гидрата оксида алюминия отжимают для удаления излишней влаги под вакуумом и сушат при температуре 20-100°С в течение 2-4 часов. Затем полученный сорбционный материал обрабатывают неорганическим бактерицидным компонентом. Обработка представляет собой пропитку раствором неорганического бактерицидного компонента в течение времени, не превышающем 24 часов при комнатной температуре, предпочтительно в течение 30-60 минут, или разбрызгивание последнего на материал. Время обработки разбрызгиванием раствора неорганического бактерицидного компонента на материал определена способом нанесения раствора на материал, например, ручным или автоматизированным способом. Обработку ведут до содержания неорганического бактерицидного компонента в 0,05-2,5 мг/г нетканого материала. В качестве неорганического бактерицидного компонента не случайно выбраны частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом. В случае использования частиц коллоидного серебра, последние лучше сорбируются и удерживаются сорбционным материалом по сравнением с ионами серебра. Ионы серебра используют, преимущественно, для инактивации микроорганизмов в растворе и в фильтрующих устройствах с малым ресурсом работы. К тому же, частицы серебра коллоидного размера обладают более высокой бактерицидной активностью по сравнению с частицами серебра большего размера и ионами серебра. Частицы коллоидного серебра, сорбированные на высокопористых частицах гидрата оксида алюминия, уничтожают микроорганизмы, удерживаемые данным сорбционным материалом. Бактерицидное действие этого материала с частицами коллоидного серебра сохраняется в течение длительного времени по причине того, что не происходит вымывания серебра в фильтрат.
Способ получения коллоидного серебра известен [Аналитическая химия серебра. И. В. Пятницкий, В. В. Сухан. М: Наука. 1975. С. 60] и основан на восстановлении нитрата серебра танином в щелочной среде.
Концентрация коллоидного серебра в полученном растворе определяет размер частиц коллоидного серебра и составляет от 14 до 140 мг/л. Данный диапазон концентраций выбран для получения частиц коллоидного серебра размером от 5 до 50 нм. Необходимо обработать сорбционный материал таким количеством раствора коллоидного серебра, чтобы после его обработки на нем сорбировалось частиц коллоидного серебра 0,05-2,5 мг/г.
Получение комплекса йода с поливинилпирролидона и комплекса йода с поливиниловым спиртом также известно [Мохнач В. О. Йод и проблемы жизни. П., 1974. 254 с].
После обработки сорбционного материала комплексом йода и поливинилпирролидона на нем закрепляется йода от 0,05-2,5 мг/г.
Обработанный сорбционно-бактерицидный материал сушат при температуре 80-100°С в течение 2-4 часов. Предлагаемое изобретение дает принципиальную возможность решения перечисленных проблем за счет придания требуемых сорбционный и бактерицидных свойств нетканому полимерному материалу. Изобретение поясняется следующими примерами и таблицами.
Пример 1.
Для изготовления сорбционного материала использовали лист нетканого полимерного волокнистого материала из ацетата целлюлозы марки ПА-15-2. Лист нетканого полимерного волокнистого материала размером 50*50 см помещали в водную суспензию частиц алюмонитридной композиции с отношением AI/AIN-60:40, выдерживали в течение 20 мин, затем проводили гидролиз в сухожаровом шкафу при температуре 60°С. Затем полученный фильтровальный материал сушили при 100°С до постоянного веса и определяли содержание гидрата оксида алюминия гравиметрическим методом. Содержание гидрата оксида алюминия в сорбционном материале составило 35%.
Для изготовления сорбционно-бактерицидного материала образец сорбционного материала пропитывали раствором коллоидного серебра. Раствор коллоидного серебра готовили по следующей методике: к 940 мл дистиллированной воды добавляли 30 мл буферного раствора (рН 9,6), 20 мл раствора танина 0, 1 % концентрации, 10 мл 0,025 М раствора азотнокислого серебра. В полученном растворе содержание коллоидного серебра составляет 27 мг/л. Для приготовления буферного раствора к 26,8 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия приливали 0,05 М раствор тетрабората натрия до объема 100 мл.
В полученный раствор помещали образец сорбционного материала, выдерживали 30 мин при комнатной температуре, отжимали и сушили при температуре 100°С в течение 4 часов. В изготовленном сорбционно- бактерицидном материале содержание коллоидного серебра составляло 0,3 мг/г.
Пример 2.
Для изготовления сорбционного материала использовали лист нетканого полимерного волокнистого материала из полисульфона со средним диаметром волокон 2 мкм. Лист нетканого полимерного волокнистого материала размером 50*50 см помещали в водную суспензию частиц алюмонитридной композиции с отношением AI/AIN-70:30, выдерживали в течение 20 мин, затем проводили гидролиз в сухожаровом шкафу при температуре 60°С. Затем полученный фильтровальный материал сушили при 100°С до постоянного веса и определяли содержание гидрата оксида алюминия гравиметрическим методом. Содержание гидрата оксида алюминия в сорбционном материале составило 31 %.
Для изготовления сорбционно-бактерицидного материала образец сорбционного материала пропитывали раствором коллоидного серебра. Раствор коллоидного серебра готовили по следующей методике: к 940 мл дистиллированной воды добавляли 30 мл буферного раствора (рН 9,6), 20 мл раствора танина 0,1 % концентрации, 15 мл 0,025 М раствора азотнокислого серебра. В полученном растворе содержание коллоидного серебра составляет 40 мг/л. Для приготовления буферного раствора к 26,8 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия приливали 0,05 М раствор тетрабората натрия до объема 100 мл.
В полученный раствор помещали образец сорбционного материала, выдерживали 60 мин при комнатной температуре, отжимали и сушили при температуре 100°С в течение 4 часов. В изготовленном сорбционно- бактерицидном материале содержание коллоидного серебра составляло 0,9 мг/г.
Пример 3.
Для изготовления сорбционно-бактерицидного материала образец сорбционного материала по примеру 1 или 2 пропитывали раствором комплекса йода с поливинилпирролидоном (комплекса йода с поливиниловым спиртом). Раствор комплекса йода с поливинилпирролидоном готовили по следующей методике: 140 г поливинилпирролидона растворяли в 0,8 л дистиллированной воды, добавляли 150 мл раствора, содержащего 10 г кристаллического йода и 10 г калия йодистого, затем доводили объем до 1 л. Анализ полученного водного раствора йода, калия йодистого и поливинилпирролидона показал его соответствие требованиям временной фармакопейной статьи ВФС 42-181 1- 88 "Раствор йодовидона 200 мл полученного раствора наносили на образец сорбционного материала размером 50*50 см и сушили при комнатной температуре до постоянного веса. В изготовленном сорбционно- бактерицидном материале содержание йода составило 0,1 мг/г.
Раствор комплекса йода с поливиниловым спиртом готовили по следующей методике: в сосуд из стекла, нержавеющей стали либо эмалированный, емкостью в 1 литр, помещали 9 г поливинилового спирта, наливали 700— 800 мл воды и оставляли на 0,5— 3 часа для набухания полимера с целью повышения его растворимости. Затем сосуд нагревали в течение 0,5— 1 ,5 часов при 90— 100°С до получения прозрачного раствора, после чего охлаждали до комнатной температуры. В полученный раствор вводили 100— 150 мл водного раствора, содержащего 3 г кристаллического йода и 3 г йодистого калия, после чего объем доводили водой до 1 литра. Раствор при этом окрашивается в темно-синий цвет. Образец сорбционного материала размером 50*50 см помещали в полученный раствор, выдерживали 60 мин, отжимали и сушили при комнатной температуре до постоянного веса. В изготовленном сорбционно-бактерицидном материале содержание йода составило 0,05-0,08 мг/г. Сорбция бактерий E.coli:
Примеры 4-9.
Для проведения испытаний вырезали диск размером 47 мм, состоящий из 14 слоев сорбционно-бактерицидного материала, полученного по примерам 1 или 2, помещали его в испытательную ячейку Sortorius. Испытания проводили на установке напорной фильтрации фирмы Владисарт НЕ-100.
Через ячейку пропускали 15 л модельного раствора E.coli в водопроводной воде с концентрацией 102— 104 КОЕ/мл в интервале скоростей фильтрации 0,22-0,64 см/с. Фильтрат отбирали и производили посев на чашки Петри с питательной средой, инкубировали при 37°С в течение 24 часов и затем подсчитывали число колониеобразующих единиц (КОЕ). Эффективность очистки воды во всех случаях составила 100%, что подтверждается данными, указанными в таблице 1. Таблица 1
Figure imgf000020_0002
Сорбция бактериофага MS2:
Примеры 10-14.
Через ячейку с 14-слойным сорбционно-бактерицидным материалом, полученного по примерам 1 или 2, в виде диска диаметром 47 мм пропускали 15 л модельного раствора вируса MS2 в водопроводной воде с концентрацией 102— 104 БОЕ/мл в интервале скоростей 0,04-0,45 см/с. Фильтрат отбирали и высевали на чашки Петри с мясо-пептонным агаром, содержащим взвесь E.coli. Инкубировали при 37°С в течение 24 часов и затем определяли наличие колифагов по появлению или отсутствию зон лизиса. Результаты отражены в таблице 2.
Таблица 2
Figure imgf000020_0001
Сорбция бактериального эндотоксина:
Примеры 15-18.
В результате гибели бактерий может образовываться бактериальный эндотоксин, который при попадании в воду может стать причиной возникновения аллергических реакций. Через ячейку с 14- слойным сорбционно-бактерицидным материалом, полученного по примерам 1 или 2, в виде диска диаметром 47 мм пропускали модельный раствор дистиллированной воды, дающей положительную реакцию на бактериальный эндотоксин. Концентрацию бактериального эндотоксина в модельной воде и фильтратах определяли in vitro с помощью ЛАЛ-теста. Результаты отражены в таблице 3.
Таблица 3
Figure imgf000021_0001
Предотвращение биообрастания:
Пример 19.
Из листа сорбционно-бактерицидного материала, полученного по примерам 1 или 2, содержащего 39% гидрата оксида алюминия и 0,27 мг/см2 коллоидного серебра изготовили 14-слойный картридж высотой 10 дюймов. Картридж закрепили в фильтродержателе и в течение 60 суток пропускали водопроводную воду, зараженную бактериями E.coli. Концентрация E.coli в течение всего периода испытания была не менее 103 КОЕ/100 мл раствора. Эффективность микробиологической очистки в течение всего периода испытания составляла 100%. Максимальная нагрузка на фильтр составила 1 ,53x 105 КОЕ/см2. В процессе эксплуатации фильтра не наблюдается размножение бактерий на сорбционно-бактерицидном материале и вымывание их в фильтрат, что подтверждается данными, указанными в таблице 4.
Таблица 4
Figure imgf000022_0001
Сорбция коллоидного железа:
Примеры 20-23.
Через ячейку с 4-слойным сорбционно-бактерицидным материалом, полученного по примерам 1 или 2, в виде диска диаметром 47 мм пропускали модельный раствор коллоидного железа. Содержание железа в фильтрате определяли фотоколориметрическим методом (ГОСТ 401 1-72 Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа). Примеры NQ 20-23 доказывают, что увеличение концентрации коллоидного железа в воде не приводит к снижению эффективности фильтрации, однако наблюдается снижение производительности и срока службы фильтра за счет забивания сорбционно-бактерицидного материала коллоидными частицами, что отражено таблицей 5.
Таблица 5
Figure imgf000023_0001
Вымывание алюминия и серебра из сорбционно-бактерицидного материала:
Примеры 24-28.
Образцы сорбционно-фильтровального материла с различным содержанием частиц гидрата оксида алюминия и серебра, полученные по примерам 1 или 2, исследовали на вымывание частиц серебра и ионов алюминия. Через ячейку с 14-слойным сорбционно-бактерицидным материалом в виде диска диаметром 47 мм пропускали 500 мл дистиллированной воды. В фильтрате определяли содержание серебра (ГОСТ Р 52180-2003 Вода питьевая. Определение содержания элементов методом инверсионной вольтамперометрии) и алюминия фотоколориметрическим методом с индикатором алюминоном (ГОСТ 18165-89 Вода питьевая. Методы определение массовой концентрации алюминия). Эти примеры подтверждают, что не происходит вторичного загрязнения фильтрата компонентами сорбционно-бактерицидного материала (таблица 6). Таблица 6
Figure imgf000024_0001
Воздушные фильтры. Фильтрация микроорганизмов:
Примеры 29-36
Общую бактериальную обсемененность воздуха или микробное число (КОЕ/м3) определяли путем забора пробы воздуха на чашки Петри с питательной средой при помощи аппарата Кротова. Для этого чашку Петри с тонким слоем питательной среды устанавливали на вращающемся столике аппарата Кротова. Сверху опускали крышку с клиновидной щелью для засасывания воздуха и закрывали ее герметично. Над крышкой размещали диск сорбционно-бактерицидного материала, полученного по примерам 1 или 2, размером 100 мм. Воздух, засасываемый в прибор и содержащий микроорганизмы, сначала проходил через слои сорбционно- бактерицидного материала, далее через клиновидную щель в крышке аппарата и ударялся о поверхность питательной среды, находящейся в чашке Петри. При этом микроорганизмы прилипали к питательной среде. После пропускания 1 м3 воздуха чашку Петри вынимали, закрывали крышкой и помещали в термостат при 37°С. Через 24 часа проводили подсчет колоний. Результаты отражены в таблице 7. Таблица 7
Figure imgf000025_0001
Через аппарат Кротова с сорбционно-бактерицидным материалом прокачивали аэрозоль, содержащий микроорганизмы. Результаты отражены в таблице 8.
Таблица 8
Figure imgf000025_0002
Использование сорбционно-бактерицидного материала в качестве медицинского сорбента:
В примерах 37-39 использовали образцы сорбционно- фильтровального материла с различным содержанием частиц гидрата оксида алюминия и серебра, полученные по примеру 1 или 2.
Испытания ранозаживляющего действия сорбционно-бактерицидного материала проводили в ГОУ ВПО СибГМУ г. Томск. Содержание животных осуществлялось в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986).
Пример 37.
Заживление неинфицированной раны. В экспериментах на животных использовали перевязочное средство, состоящее из 14 слоев сорбционно-бактерицидного материала в атравматичной оболочке из полипропиленового нетканого полотна, расположенного со стороны раны и сетчатого трикотажного полиэфирного полотна с противоположной ране стороны. В качестве объектов исследования использовали белых нелинейных мышей массой 19-21 г.
Испытания проводили на 3 группах животных:
1. Группа с экспериментальной раной без лечения (контроль 1) - 20 мышей;
2. Группа с экспериментальной раной с марлевой повязкой (контроль
2) - 20 мышей;
3. Группа с экспериментальной раной с заявляемым сорбционно- бактерицидным материалом - 20 мышей.
Влияние сорбционно-бактерицидного материала на заживление раневого дефекта изучали на модели «кожного лоскута». На депиллированном участке спины у мышей под эфирным наркозом вырезали лоскут кожи размером 10x10 мм. Применение сорбционно-бактерицидного материала способствовало уменьшению на 79 % диаметра раны на 14 сутки наблюдения в сравнении с контролем 2, где животным наносили марлевую повязку. Ускорение сроков заживления под действием сорбционно- бактерицидного материала составило 11 % по сравнению как с контролем 1 , так и с контролем 2. К 14 суткам у 73,3 % животных опытной группы 3 наблюдалось полное заживление ран, в то время как в контрольной группе 1 таких животных было меньше в 1 ,6 раз, и только у 53,8 % из контрольной группы 2 зафиксировано полное заживление ран в этот срок.
Заявляемый сорбционно-бактерицидный материал оказывает положительное влияние на заживление кожной лоскутной раны, сокращая сроки заживления раневого повреждения, увеличивая количество животных с полной эпителизацией раневого дефекта, пласт эпителиальных клеток более тонкий и ровный. При использовании сорбционно-бактерицидного материала происходит более активное созревание грануляционной ткани.
Пример 38.
Заживление инфицированной раны. В качестве объектов исследования использовали 2 группы белых беспородных половозрелых крыс-самцов массой 200-220 грамм по 5 крыс в группе. Выбор животных был обусловлен тем, что по многим параметрам кожа у крыс морфологически приближается к коже человека.
Животным под наркозом выполняли бритье кожи на спине в межлопаточной области. В это место вводили 1 мл взвеси бактерий Pseudomonas aeruginosa в концентрации 108 микробных тел и 1 мл взвеси Staphylococcus aureus в концентрации 5><108 микробных тел. Через сутки проводили вскрытие полостей абсцессов и посевы из ран с помощью тампонов. В полости вводили сорбционно-бактерицидный материал (1 группа - 5 животных) или марлевые шарики (2 группа - 5 животных), аналогичные по объему, и зашивали наглухо. Исследовали пробы мазков, взятые у крыс из экспериментальной раны кожного покрова. Пробы засевали на чашках Петри с кровяным агаром и помещали в термостат при температуре +37°С. Подсчет колоний проводили через 24 часа (таблица 9).
Таблица 9
Figure imgf000027_0001
Исследования антимикробных свойств сорбционно-бактерицидного материала в отношении патогенной микрофлоры раневой поверхности, которые проводили на белых беспородных половозрелых крысах, показали, что при использовании разработанного сорбционно-бактерицидного материала наблюдается снижение бактериальной обсемененности раневых поверхностей при заражении синегнойной палочкой на 3-4 сутки. При инфицировании ран стафилококком использование материала вызвало тенденцию к снижению бактериальной обсемененности.
Пример 39.
Перевязочное средство на основе сорбционно-бактерицидного материала (включающий частицы коллоидного серебра) было испытано на 9 добровольцах. Из них 3 человека с сорванными мозолями, 2 человека с содранными коленями, 1 человек с мокнущим нейродермитом на руках, 2 человека с резаными ранами на руках и 1 человек с рваной гнойной раной ноги.
На раны накладывались образцы материала по размеру и форме чуть больше раны. Повязку меняли 1 раз в сутки. По субъективным ощущениям всех добровольцев материал не оказывает раздражающего и аллергического действия.
Сорбционно-бактерицидный материал эффективно поглощает и удерживает раневой экссудат и гнойное отделяемое инфицированной раны, что создает благоприятные условия для заживления раны. Механизм данного эффекта связан с высокой сорбционной емкостью волокнистого материала, удерживающей способностью и антибактериальными свойствами материала. Использование материала позволяет создавать оптимальный влажностный режим в ране. Материал ускоряет заживление раны, оказывая положительное влияние на процессы регенерации тканей в ране.
Пример 40. Использовали образцы сорбционно-фильтровального материла с различным содержанием частиц гидрата оксида алюминия и комплекса йода, полученные по примеру 3.
Перевязочное средство на основе сорбционно-бактерицидного материала было испытано на 3 добровольцах с гнойными ранами различной локализации.
На раны накладывались образцы материала по размеру и форме чуть больше раны закрепляли лейкопластырем или стерильным бинтом. Повязку меняли 1 раз в сутки. По субъективным ощущениям всех добровольцев материал не оказывает раздражающего и аллергического действия.
Сорбционно-бактерицидный материал эффективно поглощает и удерживает раневой экссудат и гнойное отделяемое инфицированной раны, что создает благоприятные условия для заживления раны, кроме того, в рану постепенно выделяется йод из комплекса, оказывая антисептический эффект. Материал ускоряет заживление раны, оказывая положительное влияние на процессы регенерации тканей в ране.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Предлагаемый сорбционно-бактерицидный материал обладает одновременно с высокими сорбционными свойствами улучшенными бактерицидными свойствами, при этом он обеспечивает возможность длительной работы без биообрастания, предотвращает вторичное бактериальное заражение фильтрата и загрязнение его тяжелыми металлами, что позволяет эффективно использовать его для стерилизации жидких или газовых сред и сорбции высокодисперсных частиц в различных производственных, медицинских помещениях, где необходимы высокие требования к чистоте воздуха, в бытовых, производственных системах очистки жидкостей, в частности воды, а также в медицине в качестве медицинского сорбента для лечебных, гигиенических изделий, включая раневые повязки.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Сорбционно-бактерицидный материал, включающий, по меньшей мере, один слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на его волокнах частицами гидрата оксида алюминия и неорганический бактерицидный компонент, отличающийся тем, что неорганический бактерицидный компонент сорбирован на частицах гидрата оксида алюминия.
2. Материал по п.1 , отличающийся тем, что частицы гидрата оксида алюминия имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100- 200 нм и толщиной 5-8 нм.
3. Материал по пп.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 100-350 м2/г, пористостью 50-95 %.
4. Материал по п.1 , отличающийся тем, что количество частиц гидрата оксида алюминия в нем составляет 15-45 мас.%.
5. Материал по п.1 , отличающийся тем, что основа из нетканый полимерный волокнистый материал образована волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1-10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм.
6. Материал по пп.1 или 5, отличающийся тем, что вышеупомянутый материал получен, например, методом электроформования или мельт- блаун технологией.
7. Материал по п.1 , отличающийся тем, что содержание неорганического бактерицидного компонента в материале составляет 0,05-
2,5 мг/г материала.
8. Материал по пп. 1 или 7, отличающийся тем, что в качестве неорганического бактерицидного компонента выбраны частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом.
9. Материал по п. 8, отличающийся тем, что частицы коллоидного серебра, имеющие, по существу, сферическую или близкую к сферической форму размером от 5 до 50 нм, в основном, 20-30 нм.
10. Способ получения сорбционно-бактерицидного материала, в котором на слой основы из нетканого полимерного волокнистого материала наносят частицы материала на основе алюминия в виде водной или водно- спиртовой суспензии, с последующим гидролизом частиц материала на основе алюминия, отличающийся тем, что основу из нетканого полимерного волокнистого материала с закрепленными на его волокнах частицами гидрата оксида алюминия дополнительно обрабатывают неорганическим бактерицидным компонентом для сорбирования последнего на частицах гидрата оксида алюминия.
11. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что обработку осуществляют пропиткой раствором неорганического бактерицидного компонента или разбрызгиванием последнего на материал.
12. Способ получения материала по п. 11 , отличающийся тем, что пропитку раствором неорганического бактерицидного компонента проводят в течение 10 мин - 24 часов, предпочтительно в течение 30-60 мин, при комнатной температуре.
13. Способ получения материала по п. 11 , отличающийся тем, что время обработки разбрызгиванием раствора неорганического бактерицидного компонента на материал определена способом нанесения раствора на материал, например, ручным или автоматизированным способом.
14. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что обработку ведут до содержания неорганического бактерицидного компонента в материале 0,05-2,5 мг/г материала.
15. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что в качестве неорганического бактерицидного компонента выбраны частицы коллоидного серебра или комплексы йода с поливинилпирролидоном или поливиниловым спиртом.
16. Способ получения материала по п. 15, отличающийся тем, что частицы коллоидного серебра, имеющие, по существу, сферическую или близкую к сферической форму размером от 5 до 50 нм, в основном, 20-30 нм.
17. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что обработанный сорбционно-бактерицидный материал сушат при температуре 80-100°С в течение 2-4 часов.
18. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что частицы гидрата оксида алюминия имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100-200 нм и толщиной 5-8 нм, по меньшей мере, часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 150-350 м2/г, пористостью 50-95 %, при этом количество частиц гидрата оксида алюминия в нетканом полимерном волокнистом материале составляет 15-45 мас.%.
19. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, основа из нетканого полимерного волокнистого материала образована волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1 -10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм.
20. Способ получения материала по п. 19, отличающийся тем, что вышеупомянутый материал получен, например, методом электроформования или мельт-блаун технологией.
21. Способ получения материала по п. 10, отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют материал с размером частиц менее 1 мкм.
22. Способ получения материала по пп. 10 или 21 , отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью 7-28 м2/г, полученный методом электрического взрыва проволоки.
23. Способ получения материала по пп. 10 или 21 , отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок состава алюминий-нитрид алюминия с процентным соотношением AI/AIN от 95:5 до 5:95, предпочтительно с содержанием AIN в композиции 30-70% и с удельной поверхностью не менее 7 м2/г, предпочтительно 11-27 м2/г,. полученного методом электрического взрыва проволоки.
24. Способ фильтрования жидких или газообразных сред, предусматривающий пропускание жидкой или газообразной среды через сорбционно-бактерицидный материал, выполненный по любому из пп.1-9 и полученный способом по любому из пп. 10-23.
25. Способ фильтрования по п. 24, где сорбционно-бактерицидный материал находится в составе фильтра.
26. Способ фильтрования по п. 24, где сорбционно-бактерицидный материал удерживает электроотрицательные частицы, например, бактерии, вирусы, высокодисперсные и коллоидные частицы, гуминовые вещества, бактериальные эндотоксины, нуклеиновые кислоты, протеины, энзимы и др.
27. Способ фильтрования жидких сред по п. 24, где используют 8-14 слоев сорбционно-бактерицидного материала для удержания электроотрицательных частиц, например, бактерий, вирусов, бактериальных эндотоксинов, нуклеиновых кислот, протеинов, энзимов и
ДР-
28. Способ фильтрования жидких сред по п. 24, где используют 2-4 слоя сорбционно-бактерицидного материала для удержания высокодисперсных и коллоидных частиц, гуминовых веществ.
29. Способ фильтрования жидких сред по п. 24, где указанная жидкая среда представляет собой воду, водный раствор, биологическую жидкость.
30. Способ фильтрования газообразных сред по п. 24, где используют 2-8 слоев сорбционно-бактерицидного материала для удержания высокодисперсных механических примесей, бактерий, вирусов.
31. Медицинский сорбент, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, один слой сорбционно-бактерицидного материала, выполненного по любому из пп.1-9 и изготовленного способом по любому из пп 10-23, для лечебных и/или гигиенических изделий, включая раневые повязки.
PCT/RU2010/000734 2009-12-07 2010-12-06 Сорбционно-бактерицидный материал и способ его получения WO2011071417A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112012013697A BR112012013697A2 (pt) 2009-12-07 2010-12-06 material sorvente bactericida e método para a sua produção.
DE212010000186U DE212010000186U1 (de) 2009-12-07 2010-12-06 Bakterizides Sorptionsmaterial
RS20120233A RS20120233A1 (en) 2009-12-07 2010-12-06 BACTERICIDE SORBENT MATERIAL AND METHOD FOR ITS MANUFACTURING

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145229 2009-12-07
RU2009145229/15A RU2426557C1 (ru) 2009-12-07 2009-12-07 Сорбционно-бактерицидный материал, способ его получения, способ фильтрования жидких или газообразных сред, медицинский сорбент

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011071417A1 true WO2011071417A1 (ru) 2011-06-16

Family

ID=44145771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000734 WO2011071417A1 (ru) 2009-12-07 2010-12-06 Сорбционно-бактерицидный материал и способ его получения

Country Status (5)

Country Link
BR (1) BR112012013697A2 (ru)
DE (1) DE212010000186U1 (ru)
RS (2) RS1350U (ru)
RU (1) RU2426557C1 (ru)
WO (1) WO2011071417A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112522853A (zh) * 2020-12-14 2021-03-19 樊军歌 一种自杀菌、自消毒材料的生产方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014014789A1 (en) * 2012-07-14 2014-01-23 George Page Gravity multi-layer absorption filtration apparatuses, systems, & methods
RU2560432C2 (ru) * 2013-05-20 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение
RU2546014C2 (ru) * 2013-08-21 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Антисептический сорбционный материал, способ его получения и повязка для лечения ран на его основе
RU2620115C1 (ru) * 2015-12-16 2017-05-23 Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства (ФНКЦ ФМБА России) Сорбенты для выделения из воды и водных растворов неорганических солей эндотоксинов
RU2705989C1 (ru) * 2018-12-26 2019-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Применение низкоразмерных двумерных (2D) складчатых структур оксигидроксида алюминия (ALOOH) для преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171694C1 (ru) * 2000-12-15 2001-08-10 Ооо "Мк Асептика" Медицинское изделие
RU2311804C1 (ru) * 2006-05-02 2007-12-10 Меграбян Казарос Аршалуйсович Водорастворимая бактерицидная композиция
US20080026041A1 (en) * 2005-09-12 2008-01-31 Argonide Corporation Non-woven media incorporating ultrafine or nanosize powders
WO2009031944A2 (ru) * 2007-09-04 2009-03-12 Institute Of Strength Physics And Materials Science Siberian Branch Of The Russian Academy Of Sciences Фильтрующий материал для газообразной среды

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996020139A1 (fr) 1994-12-28 1996-07-04 Roman Andreevich Penzin Systeme de purification et de conditionnement d'eau potable et charge de filtre destine a la purification d'eau potable
RU2188695C2 (ru) 2000-11-23 2002-09-10 Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.Карпова Сорбционно-фильтрующий материал, фильтр для очистки газов, аналитическая сорбционно-фильтрующая лента и фильтрующая полумаска для защиты органов дыхания на его основе
RU2314834C1 (ru) 2006-07-10 2008-01-20 Светлана Васильевна Добыш Раневое покрытие
RU71068U1 (ru) 2007-10-11 2008-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ВЛАДЕКС" (ООО"Предприятие "ВЛАДЕКС") Перевязочный комплект

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171694C1 (ru) * 2000-12-15 2001-08-10 Ооо "Мк Асептика" Медицинское изделие
US20080026041A1 (en) * 2005-09-12 2008-01-31 Argonide Corporation Non-woven media incorporating ultrafine or nanosize powders
RU2311804C1 (ru) * 2006-05-02 2007-12-10 Меграбян Казарос Аршалуйсович Водорастворимая бактерицидная композиция
WO2009031944A2 (ru) * 2007-09-04 2009-03-12 Institute Of Strength Physics And Materials Science Siberian Branch Of The Russian Academy Of Sciences Фильтрующий материал для газообразной среды

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112522853A (zh) * 2020-12-14 2021-03-19 樊军歌 一种自杀菌、自消毒材料的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009145229A (ru) 2011-06-20
DE212010000186U1 (de) 2012-12-13
RS20120233A1 (en) 2012-12-31
RU2426557C1 (ru) 2011-08-20
BR112012013697A2 (pt) 2015-10-27
RS1350U (en) 2013-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3708852B2 (ja) ヨウ素／樹脂殺菌剤を含む殺菌包帯
CN101708341B (zh) 载银细菌纤维素水凝胶抗菌敷料制备方法及其制品
WO2011071417A1 (ru) Сорбционно-бактерицидный материал и способ его получения
US7942957B2 (en) Air filter having antimicrobial property
Li et al. Development of an antibacterial nanobiomaterial for wound-care based on the absorption of AgNPs on the eggshell membrane
AU2007225574B2 (en) Methods for producing silver-bonded antimicrobial moist wound dressings and moist wound dressings produced by the methods
US6004667A (en) Low temperature melt injected anti-microbial films, articles containing such films and methods of manufacture and use thereof
Elbarbary et al. Radiation synthesis and characterization of polyvinyl alcohol/chitosan/silver nanocomposite membranes: antimicrobial and blood compatibility studies
CN110072563A (zh) 包含单质银颗粒的含水水凝胶组合物
Taaca et al. Hemocompatibility and cytocompatibility of pristine and plasma-treated silver-zeolite-chitosan composites
CN106310978B (zh) 一种基于壳聚糖和氧化石墨烯的复合空气滤膜及其制备方法
Zhu et al. Water-stable zirconium-based metal-organic frameworks armed polyvinyl alcohol nanofibrous membrane with enhanced antibacterial therapy for wound healing
CN106518006A (zh) 一种原位复合抗菌过滤陶瓷及其制备方法和应用
CN112869264A (zh) 一种具有抗菌抗病毒功能的单原子医用防护口罩
CN100427149C (zh) 纳米银生物仿生敷料的制备方法
CN107051232A (zh) 一种杀菌除醛空气过滤膜
KR20120095556A (ko) 아파타이트를 복합한 항균 나노섬유 웹의 제조방법
JP2585946B2 (ja) 光半導体を用いた殺菌吸着機能体
JP2007203295A (ja) 空気浄化フィルター
KR20120112968A (ko) 아파타이트를 복합한 항균성 폴리우레탄 필름의 제조방법
RU2546014C2 (ru) Антисептический сорбционный материал, способ его получения и повязка для лечения ран на его основе
CN100482316C (zh) 微孔陶瓷微生物过滤器
CN107456598A (zh) 一种新型纳米银活性炭纤维多功能医用材料的制备方法
CN113068883B (zh) 一种抗菌口罩芯片及制备方法
CN114377554A (zh) 一种抑菌型聚四氟乙烯空气过滤膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10836272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P-2012/0233

Country of ref document: RS

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2120100001861

Country of ref document: DE

Ref document number: 212010000186

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112012013697

Country of ref document: BR

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10836272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112012013697

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20120606