Поліуретан з наночастинками срібла і міді

Реферат: Поліуретан з наночастинками срібла і міді загальної формули: , де R= CH2 n=50-100, , як біологічно активний нанокомпозитний матеріал для використання у біомедицині. UA 111135 U (12) UA 111135 U UA 111135 U Корисна модель належить до поліуретанів з наночастинками срібла і міді загальної формули: , CH2 де R= n=50-100, , 5 як біологічно активний нанокомпозитний матеріал для використання у біомедицині. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є поліуретан з металовмісними фрагментами ацетилацетанату міді, загальної формули: O O Cu O H2C O CH2 CONHRNHCO O (CH2 )4 O CONHRNHCO 14 n , де R= CH2 n=40-80, , 10 він проявляє стійкість до мікроміцетів, але недоліком цього матеріалу є відсутність біологічної активності до бактерій та грибів роду Candida [1]. Задачею корисної моделі є синтез поліуретану з наночастинками срібла і міді загальної формули: , де R= CH2 n=50-100, , 15 20 що забезпечує підвищену біологічну активність до патогенних мікроорганізмів, а саме до бактерій, мікроміцетів і грибів роду Candida. Поставлена задача вирішується синтезом поліуретану на основі макродіізоціанату (МДІ) з поліокситетраметиленгліколем молекулярної маси 1000 (ПОТМГ-1000), що містить наночастинки металів (срібла і міді) з розміром наночастинок металів від 10 до 70 нм та 4, 4' 1 UA 111135 U 5 10 15 20 25 30 дифенілметандіізоціанатом (4,4'-ДФМДІ) при перемішуванні за температури 50-55 °C з подальшим охолодженням до 10-15 °C і реакцію подовження ланцюга ведуть протягом години за температури 50-55 °C додаванням 1,4-бутандіолу БД в диметилформаміді (ДМФА). Суть корисної моделі пояснюється прикладом. Приклад 1 Синтез поліуретану здійснювали в тригорлому реакторі, який забезпечений пристроєм входу-виходу інертного газу (аргону), при нагріванні (0,01 моля) 10,0 г сухого ПОТМГ-1000, що містить 0,01075 г (0,01075 % мас.) наночасток міді та 0,00154 г (0,00154 % мас.) срібла з 5,025 г (0,02 моля) 4,4'-дифенілметандіізоціанатом (4,4'-ДФМДІ) до температури (50-55)°С. Реакцію зупиняли охолодженням реактора холодною водою до (10-15)°С. Вміст ізоціанатних груп в МДІ має бути близьким до 5,6 % мас. Стадія подовження ланцюга здійснюється додаванням (0,01 моль) 0,9012 г БД розчиненого в 20 мл ДМФА та нагріванні до температури 50-55 °C протягом години. По завершенні стадії подовження ланцюга отриманий поліуретановий нанокомпозитний матеріал виділяли шляхом випаровування розчинника ДМФА. Поліуретановий нанокомпозитний матеріал містить поліуретан 99,992 % мас., наночастинок срібла 0,001 % мас., наночастинок міді 0,007 % мас. Приклад 2 Аналогічно з прикладом 1 здійснювали синтез, використовуючи (0,01 моля) 10,0 г сухого ПОТМГ-1000, що містить 0,00046 г (0,0046 % мас.) срібла та 0,0054 г (0,0054 % мас.) міді. Поліуретановий нанокомпозитний матеріал містить поліуретан 99,987 % мас., наночастинок срібла 0,003 % мас., наночастинок міді 0,01 % мас. Приклад 3 Аналогічно за прикладом 1 здійснювали синтез, використовуючи (0,01 моля) 10,0 г сухого ПОТМГ-1000, що містить 0,01075 г (0,01075 % мас) срібла та 0,0307 г (0,0307 % мас.) міді. Поліуретановий нанокомпозитний матеріал містить поліуретан 99,97" % мас., наночастинок срібла 0,007 % мас., наночастинок міді 0,02 % мас. Наночастинки срібла і міді не впливають на термопластичний характер і міцність поліуретанового нанокомпозитного матеріалу, що дозволяє переробляти одержаний поліуретановий матеріал методом екструзії (Т пл=136 °C та Трозкл.=175 °C). Вміст срібла та міді визначали методом атомно-абсорбційної спектроскопії [2]. Склад та властивості поліуретанових нанокомпозитних матеріалів, прикладів 1-3 наведені в табл. 1 Таблиця 1 Склад та властивості Поліуретан, % Срібло, % мас. Мідь, % мас. Температура плавлення, Тпл.°С о Температура розкладу, Трозкл. С Розривна міцність, МПа 35 Приклад 1 99,992 0,001 0,007 136 175 34 Приклад 2 99,987 0,003 0,01 136 175 34 Приклад 3 99,973 0,007 0,02 136 175 34 Поліуретановий біологічно-активний нанокомпозитний матеріал, що заявляється, та поліуретановий матеріал за прототипом випробувані на біологічну активність до дії мікроорганізмів згідно з ГОСТ 9.048…9.053-75 (91) [3] - (табл. 2). Таблиця 2 Результати дослідження біологічної активності зразків отриманого поліуретанового нанокомпозитного матеріалу Зразки поліуретанового нанокомпозитного матеріалу Вивчені штами S. aureus E. coli K. pneumoniae P. mirabilis Приклад 1 0/0 0/0 0/0 0/0 Приклад 2 Бактерії 0/0 0/0 0/0 0/0 2 Приклад 3 0/0 0/0 0/0 0/0 Поліуретановий матеріал за прототипом #/# #/# #/# #/# UA 111135 U Таблиця 2 Результати дослідження біологічної активності зразків отриманого поліуретанового нанокомпозитного матеріалу Зразки поліуретанового нанокомпозитного матеріалу Вивчені штами Приклад 1 E. aerogenes P. aeruginosa 0/0 0/0 Aspergillus flavus A. niger Alternaria alternate Penicillium spp. Paecilomyces ilacinus Aspergilus terreus Chaetomium globusum Paecilomyces variotri Penicillium funiculosum Penicillium chrysogenum Penicillium cyclopium Trichoderma viride Aspergillus oryzae 0/0 0/0 0/0 0/0 C. albicans C. non-albicans Приклад 2 0/0 0/0 Поліуретановий матеріал за прототипом #/# #/# 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Приклад 3 0/0 0/0 Мікроміцети 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Кандиди 0/0 0/0 0/0 0/0 #/# #/# чисельник - зона пригнічення росту культури навколо диска; знаменник - повторний ріст випробуваної культури на диска, мм; 0 - відсутність зони пригнічення навколо диска; # - суцільний ріст. 5 10 15 Біологічно-активний поліуретановий наноматеріал, отриманий за прикладами 1-3, проявляє біологічну активність відносно бактерій і грибів роду Candida, а не тільки мікроміцетів. Фізико-механічні властивості (розривна міцність 34 МПа) та термопластичні властивості (Тпл.=136 °C та Трозкл.=175 °C) біологічно-активного поліуретанового наноматеріалу дозволяють переробляти одержаний поліуретановий матеріал методом екструзії та виробляти на його основі катетери, дренажі та ін. прилади медичного призначення. Джерела інформації:. 1. Деклараційний патент України на корисну модель № 12197, МПК C08G 18/6, В60K 26/00, C08G 18/22. Реєстраційний номер № U 200508151 від 19.08.2005. Спосіб одержання поліуретанів, стійких до дії мікроорганізмів // Савельев Ю.В., Робота Л.П. Опубл. 16.01.2006, Бюл. № 1. 2. Хавезов И., Цалев Д. Атомно-абсорбционный анализ. - Л.: Химия, 1983. - 144 с. 3. ГОСТ 9.048…9.053-75 (91). Материалы и изделия. Методы испытаний на микробиологическую устойчивость. 3 UA 111135 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Поліуретан з наночастинками срібла і міді загальної формули: , де R= CH2 n=50-100, , як біологічно активний нанокомпозитний матеріал для використання у біомедицині. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4