Спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей

1. Спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей шляхом просочення щонайменше одного шару маски антисептичним засобом, який відрізняється тим, що як антисептичний засіб використовують колоїдний розчин наночастинок щонайменше одного бактерицидного металу або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші з групи, що включає срібло, мідь, золото, платину, паладій, іридій, цинк, магній, олово. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що шари маски просочують колоїдним розчином наночастинок бактерицидних металів в кількості 50-300 мас. %. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що застосовують колоїдний розчин наночастинок на основі або питної води звичайної, або питної води кип'яченої, або води деіонізованої, або води дистильованої, або води бідистильованої, або води ін'єкційної, або води очищеної, або води мінеральної, або сумішей вказаних вод. 4. Спосіб за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що використовують спиртовий або водноспиртовий колоїдний розчин наночастинок. U 2 (11) 1 3 жуть знаходитись у повітрі досить довго, щоб проникнути з повітрям в органи дихання людини. Часточки діаметром менш 10 мікронів називають "вдихуваними", вони здатні досягати зони газообміну в легенях людини, викликаючи короткострокові або довгострокові проблеми зі здоров'ям, ушкоджуючи легені або проникаючи в кровоносну систему. У лікарнях і поліклініках віруси і бактерії можуть бути присутніми у повітрі приміщень. Особливо актуальним є створення високоефективних, простих і дешевих захисних масок у зв'язку з епідеміями. Широко відомі захисні пов'язки і маски на основі багатошарової фільтрувальної тканини, які забезпечують індивідуальний захист органів дихання від повітряно-крапельної інфекції [див. Популярная медицинская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - С.546]. В якості фільтруючого матеріалу, як правило, використовують марлю, бязь, фланель, вату і тому подібне, при цьому достатньо висока якість фільтрації може бути досягнута лише при одночасному зниженні повітропроникності. Крім того, маски необхідно часто міняти, оскільки за рахунок пари, що видихається, в них створюються хороші умови для розмноження мікробів. Відомий спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей шляхом додаткової обробки фільтруючого матеріалу для поліпшення його фільтруючих властивостей [див. авт. св. СРСР 1590071, кл. А61F13/12, 1990p.]. Це забезпечується за рахунок наведення трибоелектричного заряду, а фільтруючий матеріал виготовляють з ультратонких полімерних волокон, здатних набувати і зберігати статичний електричний заряд. Недоліком способу є короткий час збереження статичного електричного заряду, оскільки маска при її використанні зволожується за рахунок пари, що видихається, і волокна втрачають електричний заряд, що різко знижує її захисну функцію. Відомий спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей шляхом нанесення на поверхню протимікробних покриттів. Протимікробними засобами є біоциди, що включають полімерний бігуанід або полігексаметиленбігуанід (РНМВ) в кінцевій концентрації близько 0,05-5мас.% [див. заявка России №2008111872. Антимикробные субстраты. МПК A01N25/34 (2006.01). Опубл: 10.10.2009]. Недоліком способу є невисока антимікробна активність обробленої маски і вузький спектр антимікробної дії особливо по відношенню до нових (мутуючих) видів вірусів і бактерій. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей шляхом просочення, щонайменше, одного шару фільтруючого матеріалу, антисептичним засобом, при цьому використовують антисептичний засіб, температура кипіння (перегонки) якого лежить в діапазоні 50-155°С, і який не протипоказаний для слизистої оболонки. При цьому в якості антисептичного засобу використовують октенисепт (Ockenisept) [див. патент России №2144834. Лицевая маска или повязка. МПК А62В18/02, A61F13/12. Опубл: 20.03.1999]. 49742 4 Недоліком способу є невисока антимікробна активність оброблених шарів маски і вузький спектр антимікробної дії, особливо по відношенню до нових (мутуючих) видів вірусів і бактерій. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності способу шляхом підвищення антимікробної активності захисних масок і розширення спектру антимікробної дії, особливо по відношенню до нових (мутуючих) видів вірусів і бактерій. Запропонований, як і відомий спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей здійснюють шляхом просочення, щонайменше, одного шару маски антисептичним засобом і, відповідно до цієї пропозиції, в якості антисептичного засобу використовують колоїдний розчин наночастинок щонайменше одного бактерицидного металу, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші з групи, що включає срібло, мідь, золото, платина, паладій, іридій, цинк, магній, олово. При цьому шари маски просочують колоїдним розчином наночастинок бактерицидних металів в кількості 50-300мас.% і застосовують колоїдний розчин наночастинок на основі або питної води звичайної, або питної води кип'яченої, або води деіонізованої, або води дистильованої, або води бідистильованої, або води ін'єкційної, або води очищеної, або води мінеральної або сумішей вказаних вод або використовують спиртний чи водноспиртний колоїдний розчин наночастинок. Компоненти колоїдного розчину узяті в наступних кількостях, в мг/л: - наночастинки срібла, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,001-200мг/л; - наночастинки міді, або її оксиду, або її гідроксиду, або їх суміші - 0,01-200мг/л; - наночастинки золота, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки платини, або її оксиду, або її гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки паладію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки іридію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки цинку, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,01-200мг/л; - наночастинки магнію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 1-400мг/л; - наночастинки олова, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,01-200мг/л; - вода або спирт - до 1000мл. При цьому колоїдний розчин містить наночастинки розміром від 1нм до 15мкм. В якості колоїдного розчину наночастинок бактерицидних металів може бути використаний наноматеріал з біоцидними властивостями "ШУМЕРСЬКЕ СРІБЛО". У способі додання захисним маскам антимікробних властивостей в якості антисептичного засобу використовують колоїдний розчин наночастинок, щонайменше, одного бактерицидного металу, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші з групи, що включає срібло, мідь, золото, платина, паладій, іридій, цинк, магній, олово. Це підвищує антимікробну активність захисних масок, оскільки вказані метали володіють високою анти 5 мікробною активністю. Крім того, виявляється синергетичний антимікробний ефект від дії декількох металів, що підвищує ефективність захисних масок. Наночастинки металів, їх оксидів і гідроксидів мають високу екологічну чистоту і не мають запаху. Сумісне використання декількох металів, зокрема, срібла і міді для отримання антимікробних водних розчинів відомо з давніх часів. Наприклад, дослідниками шумерської культури знайдені металеві судини, виготовлені з комбінації металів - срібла і міді, які використовувалися для лікувальної мети. Це знаменита ваза Ентемени і мідні глеки з срібним носиком. Мідь і срібло - це металисинергісти. їх сумісна дія на мікроорганізми значно вища, ніж у срібла і у міді окремо. Дослідники вважають, що при зберіганні води у вазі Ентемени у воду генерувалися іони срібла і міді, і вода перетворювалася на цілющий еліксир. Ваза Ентемени збереглася до наших днів як пам'ятник шумерської культури [див. Морозов Н.А. Миражи исторических пустынь. - Том 9. "История человеческой культуры в естественно-научном освещении. Христос". - в 10-ти томах. - М. Крафт+Леан, 1997 - 2003; Петкова СМ. Справочник по мировой культуре и искусству.- М., 2005. - 507с]. У медичній практиці і ветеринарії широко відома антимікробна дія таких металів, як Ag, Au, Pt, Pd, Си і Zn [див. Н. Е. Morton. Pseudomonas in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S. S. Block, Lea and Febider 1977 and N. Grier Silver and Its Compounds in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S.S. Block, Lea and Febiger, 1977; Федоров Ю.И., Володина Л.А., Кузовникова Т.А. и др. Сравнительное изучение влияния металлов Ag, Сu, Zn, Al в виде высокодисперсного порошка и соли на рост Escherichia coli В. // Известия Академии Наук СССР. Серия биологическая. - 1983. №6. - С.948-950]. Відомо що срібло знешкоджує понад 950 видів шкідливих бактерій, вірусів та грибків [див. Баллюзек Ф. В., Куркуев А. С, Сквирский В. Я. Лечебное серебро и медицинские нанотехнологии // М., Диля - 2008. - 112C.; Савадян Э.Ш., Мельникова В.М., Беликова Г.П. Современные тенденции использования серебросодержащих антисептиков // Антибиотики и химиотерапия. - 1989. - N11. С.874-878]. До бактерицидних металів, на відміну від антибіотиків, не розвивається стійкість, вони не токсичні і не викликають побічних ефектів [див. Shahverdy A.R, Fakhimi Alt, Minaian Sara Synthesis and effect of silver nanopracles on the antibacterial activity of different antibiotics against Staphylococcus and Escherichia coli // NanomedicineNanotechnology biology and medicine 3(2): 168-171 Jun2007]. Срібло, мідь і магній проявляють високу бактерицидну і віруліцидну активність, цинк і олово проявляють овоцидну активність. Використання наночастинок срібла, міді, золота, платини, паладію, іридію, цинку, магнію, олова підвищує антимікробну активність, оскільки перераховані метали мають біоцидну дію стосовно широкого спектру мікроорганізмів [див.: Нанотехнологія у ветерина 49742 6 рній медицині. - Поліграфцентр "Ліра". - 2009. С.194-221. Патент України №43033. Спосіб діагностики життєздатності яєць нематод. МПК (2006) C02F1/46. Опубл. 27.07.2009, бюл. №14]. Шари маски просочують колоїдним розчином наночастинок бактерицидних металів в кількості 50-300мас.%. При використанні колоїдного розчину менше 50мас.% слабо виражена антимікробна активність виробу. Використання колоїдного розчину більше 300мас.% недоцільно, оскільки призводить до дорожчання маски. Застосовують колоїдний розчин наночастинок на основі або питної води звичайної, або питної води кип'яченої, або води деіонізованої, або води дистильованої, або води бідистильованої, або води ін'єкційної, або води очищеної, або води мінеральної або сумішей вказаних вод або використовують спиртний чи водно-спиртний колоїдний розчин наночастинок, що розширює технологічні можливості способу. Компоненти колоїдного розчину узяті в наступних кількостях, в мг/л: - наночастинки срібла, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,001-200мг/л; - наночастинки міді, або її оксиду, або її гідроксиду, або їх суміші - 0,01-200мг/л; - наночастинки золота, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки платини, або її оксиду, або її гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки паладію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки іридію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші - 0,0001-2мг/л; - наночастинки цинку, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші 0,01-200мг/л; - наночастинки магнію, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші 1-400мг/л; - наночастинки олова, або його оксиду, або його гідроксиду, або їх суміші 0,01-200мг/л; - вода, або спирт - до 1000мл. При введенні компонентів менше нижніх меж знижується ефективність способу. Введення компонентів вище за верхні межі недоцільно, оскільки це здорожує спосіб без істотного підвищення антимікробної активності і розширення спектру антимікробної дії. Колоїдний розчин містить наночастинки розміром від 1нм до 15мкм. Наночастинки розміром менше 1нм важко отримувати, і їх собівартість дуже висока, що призводить до значного дорожчання засобу. При розмірі більше 15мкм частинки втрачають високу активність. В якості колоїдного розчину наночастинок бактерицидних металів може бути використаний наноматеріал з біоцидними властивостями "ШУМЕРСЬКЕ СРІБЛО". Це спрощує спосіб без зниження його ефективності [див. патент України №28910. Наноматеріал з біоцидними властивостями "ШУМЕРСЬКЕ СРІБЛО". МПК (2006) C02F1/50. Опубл. 25.12.2007, бюл. №21]. Спосіб додання захисним маскам антимікробних властивостей здійснюють таким чином. У виріб вводять наночастинки бактерицидних металів, або 7 49742 їх оксидів, або гідроксидів, або суміші вказаних наночастинок у вигляді колоїдного розчину наночастинок. Для цього отримують водну дисперсію наночастинок диспергуванням гранул відповідних металів або групи металів імпульсами електричного струму у воді [див. Патент України №37412. Спосіб отримання екологічно чистих наночастинок електропровідних матеріалів "ЕЛЕКТРОІМПУЛЬСНА АБЛЯЦІЯ" МПК B01J2/02. Опубл. 25.11.2008. Бюл.№22.] Металеві гранули поміщають в судину для диспергування і рівномірно розміщують їх на дні судини між електродами. У судину наливають воду. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарюваного металу, в точках контактів металевих гранул одна з однією виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибу 8 хоподібно руйнуються на наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, потрапляють у воду, охолоджуються в ній і утворюють колоїдний розчин наночастинок металів, оксидів, гідроксидів. Колоїдний розчин наночастинок бактерицидних металів наноситься на матеріал, наприклад, шляхом просочення або методом обприскування розпилюючим пристроєм. Приклад. Біоцидну активність наночастинок металів вивчали на музейних і польових штамах мікроорганізмів. Бактерії культивували на м'ясопептонному бульйоні та агарі з рН 7,2 - 7,4. Бактерицидною вважалась та концентрація наночастинок, при висіві з якої був відсутній ріст мікроорганізмів. У якості варіанту порівняння використовували гентаміцину сульфат [див. Борисевич В. Б. та ін. Здобутки нанотехнології в лікуванні та профілактиці хвороб тварин. - Київ, 2009. - C.147-153]. Показники бактерицидної активності наночастинок металів представлені в таблиці. Таблиця S.aureus S.piogenes St.intermedius St.epidermidis E.coli Proteus Salmonela P.aeruginose Ag мкг/мл Cu мкг/мл Ag+Cu мкг/мл Zn мкг/мл Mg мкг/мл 0,10 0,03 0,08 0,09 1,50 1,05 1,05 1,45 Тест-культура 1,95 1,05 7,80 5,75 7,95 12,55 15,60 125,00 0,01 0,01 0,02 0,03 1,25 1,35 0,55 1,25 3,75 4,05 6,00 3,75 2,75 7,80 3,90 78,10 0.24 0.48 0.10 1,05 1,45 2,50 5,75 7,80 Як видно з таблиці наночастинки металів володіють широким спектром антимікробної активності, яка значно перевищую активність антибіотику гентаміцину сульфату. Використання наночастинок бактерицидних металів з групи, що складається із золота, срібла, міді, платини, паладію іридію, цинку, магнію, олова, дозволяє підвищити біоцидну активність ли Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Гентаміцину сульфат мкг/мл 3,9 0,48 15,60 15,60 39,05 62,50 250,00 250,00 цьових масок для захисту від вірусних і бактерійних збудників хвороб і розширити спектр антимікробної дії виробів як за рахунок застосування декілька металів, що мають різну спрямованість біоцидної дії, так і за рахунок взаємного синергетичного посилення антимікробної дії наночастинок металів при сумісному їх використанні. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601