PL235674B1 - Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents
Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania Download PDFInfo
- Publication number
- PL235674B1 PL235674B1 PL422095A PL42209517A PL235674B1 PL 235674 B1 PL235674 B1 PL 235674B1 PL 422095 A PL422095 A PL 422095A PL 42209517 A PL42209517 A PL 42209517A PL 235674 B1 PL235674 B1 PL 235674B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- betulin
- copolymer
- styrene
- antibacterial
- butadiene
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 12
- JYDNKGUBLIKNAM-UHFFFAOYSA-N Oxyallobutulin Natural products C1CC(=O)C(C)(C)C2CCC3(C)C4(C)CCC5(CO)CCC(C(=C)C)C5C4CCC3C21C JYDNKGUBLIKNAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- MVIRREHRVZLANQ-UHFFFAOYSA-N betulin Natural products CC(=O)OC1CCC2(C)C(CCC3(C)C2CC=C4C5C(CCC5(CO)CCC34C)C(=C)C)C1(C)C MVIRREHRVZLANQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- FVWJYYTZTCVBKE-ROUWMTJPSA-N betulin Chemical compound C1C[C@H](O)C(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(CO)CC[C@@H](C(=C)C)[C@@H]5[C@H]4CC[C@@H]3[C@]21C FVWJYYTZTCVBKE-ROUWMTJPSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 6
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 6
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 6
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 6
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 6
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 201000009410 rhabdomyosarcoma Diseases 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005684 linear copolymer Polymers 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003648 triterpenes Chemical class 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRQWEODKXLDORP-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylbenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C=C)C=C1 IRQWEODKXLDORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 244000274847 Betula papyrifera Species 0.000 description 1
- SLJTWDNVZKIDAU-SVAFSPIFSA-N Betulonic acid Chemical compound C1CC(=O)C(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CC[C@@H](C(=C)C)[C@@H]5[C@H]4CC[C@@H]3[C@]21C SLJTWDNVZKIDAU-SVAFSPIFSA-N 0.000 description 1
- SLJTWDNVZKIDAU-CKURCAGRSA-N Betulonic acid Natural products CC(=C)[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@]3(C)[C@@H](CC[C@@H]4[C@@]5(C)CCC(=O)C(C)(C)[C@@H]5CC[C@@]34C)[C@@H]12)C(=O)O SLJTWDNVZKIDAU-CKURCAGRSA-N 0.000 description 1
- 241001360526 Escherichia coli ATCC 25922 Species 0.000 description 1
- 101000581536 Escherichia coli Microcin C7 Proteins 0.000 description 1
- 108050007372 Fibroblast Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000018233 Fibroblast Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 206010058667 Oral toxicity Diseases 0.000 description 1
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000008262 antibiotic resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007640 basal medium Substances 0.000 description 1
- UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(Cl)=O)=C1 UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 229940126864 fibroblast growth factor Drugs 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 230000002443 hepatoprotective effect Effects 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- NKMDIWKRKQFYPH-VIUFNMEASA-N lupane Chemical compound C1CCC(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C)CC[C@@H](C(C)C)[C@@H]5[C@H]4CC[C@@H]3[C@]21C NKMDIWKRKQFYPH-VIUFNMEASA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 210000005170 neoplastic cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000418 oral toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000001626 skin fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical group ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania. Modyfikowany kopolimer termoplastyczny, zawiera w swej strukturze modyfikator w postaci betuliny o czystości ≥ 75%, przy czym stosunek wagowy kopolimeru bazowego do betuliny wynosi od 5 : 1 do 100000 : 1. Zgłoszenie zawiera też sposób, który polega na tym, że do reaktora wprowadza się termoplastyczny kopolimer bazowy w postaci granulatu lub kruszywa lub przemiału oraz betulinę o czystości ≥ 75% w postaci oczyszczonego proszku lub zawiesiny w alkoholanach, w stosunku wagowym od 5 : 1 do 100000 : 1, całość miesza się w czasie od 10 do 90 minut, do uzyskania jednolitego pokrycia powierzchni kopolimeru, a następnie suszy się w czasie co najmniej 1 h, w temperaturze od 10 do 110°C zależnej od parametrów technologicznych, to jest od struktury i temperatur przetwórstwa użytego kopolimeru.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania.
Tworzywa przeciwdrobnoustrojowe oraz o właściwościach przeciwzapalnych najczęściej wzbogacone są o antybakteryjny dodatek w postaci nanocząstek srebra (F.J. Osonga, V.M. Kariuki, I. Yazgan, A. Jimenez, D. Luther, J. Schulte, O.A. Sadik, Sci. Total Environ., 2016, 563, 977-986; L. Li, C. Zhao, Y. Zhang, J. Yao, W. Yang, Q. Hu, C. Wang, C. Cao, Food Chem., 2017, 215, 477-482). Nanocząstki srebra zapewniają zabezpieczenie w aplikacjach spożywczych, jednak nie jest to zabezpieczenie wystarczające w przypadku licznych zastosowań medycznych, jak i po wielokrotnym przetwórstwie, na przykład w druku przestrzennym oraz nie wykazują klasycznego działania przeciwzapalnego. Tworzywa tego typu zawdzięczają swoje właściwości antybakteryjne działaniu uwolnionych jonów srebra. Nie bez znaczenia jednak jest fakt, że jony srebra wykazują wiele cech cytotoksycznych w stosunku do komórek człowieka, a także szerokie spektrum działania wyjaławia środowisko, co z punktu widzenia mikrobiologii klinicznej jest niekorzystne (P. Palaniappan, G. Sathishkumar, R. Sankar, Spectrochim. Acta A, 2015, 138, 885-890; A. Massarsky, R. Abraham, K.C. Nguyen, P. Rippstein, A.F. Tayabali, V.L. Trudeau, T.W. Moon, Comp. Biochem. Physiol. C, 2014, 159, 10-21). Istotnym czynnikiem limitującym dodatkowo stosowanie nanosrebra jest relatywnie wysoka cena tego modyfikatora. Istnieje zatem konieczność poszukiwania alternatywnych, bardziej bezpiecznych materiałów o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych. Coraz więcej prac badawczych poświęconych jest zastosowaniu nanokrzemionki w materiałach antybakteryjnych, zwłaszcza w stosunku do bakterii cechujących się wysoką opornością na antybiotyki (K. Kon, M. Rai, Antibiotic Resistance Mechanism and New Antimicrobial Approaches, Elsevier, 2016; A. Mendez-Vilas, Microbial Pathogens and Strategies for Combating Them: Science, Technology and education, Formatex Research Center, 2013).
Betulina [lup-20(29)-en-33,28-diol] jest powszechnie występującym w przyrodzie triterpenem pentacyklicznym typu lupanu. Duże jej ilości znajdują się w zewnętrznej warstwie kory białych gatunków brzozy (zawartość 25-30%), stąd też kora stanowi łatwo dostępny surowiec, jako produkt uboczny w fabrykach papieru, do otrzymywania betuliny w procesie ekstrakcji nie wymagającym wielkich nakładów finansowych, nawet na skalę przemysłową (patent US6392070B1). Betulina i łatwo otrzymywane z niej pochodne wykazują szerokie spektrum aktywności biologicznej, takie jak:przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwzapalne, hepatoochronne, przeciwkamicze i inne, które pojawiają się już przy bardzo niskich stężeniach, przy braku toksyczności zarówno in vitro jak i in vivo (T.G. Tolstikova, I.V. Sorokina, G.A. Tolstikov, O.B. Flekhter, Russ. J. Bioorg. Chem., 2006, 32, 37-49; T.G. Tolstikova, I.V. Sorokina, G.A. Tolstikov, O.B. Flekhter, Russ. J. Bioorg. Chem., 2006, 32, 261-276; S. Alakurtti, T. Makela, S. Koskimies, J. Yli-Kauhaluoma, Eur. J. Pharm. Sci., 2006, 29, 1-13). Dzięki tym cechom betulina (wzór 1), znana od ponad 200 lat, posiadająca interesującą strukturę z dwoma grupami hydroksylowymi, to jest przy C-3 i C-28 oraz grupę izopropenylową przy C-19, stanowi dogodny materiał wyjściowy do wielu modyfikacji chemicznych, w tym również do syntezy polimerów, jako bifunkcyjny monomer pochodzenia naturalnego.
Pomimo, że betulina i jej syntetycznie zmodyfikowane pochodne posiadają interesujące właściwości farmakologiczne o szerokim spektrum działania, dotychczas nie udało się opracować i wprowadzić na rynek skutecznych kopolimerów, z tej grupy związków, o dobrych właściwościach użytkowych i wykazujących działanie przeciwbakteryjne i przeciwzapalne.
N. Auclair i współpracownicy opisali wykorzystanie pochodnej (3,28-diakryloilo)betuliny jako bifunkcyjnego monomeru w reakcji kopolimeryzacji z olejem sojowym modyfikowanym dwoma dodatkowymi funkcjami: akryloilową i epoksydową. Kopolimeryzacja przeprowadzona w warunkach reakcji wolnorodnikowej pod wpływem UV doprowadziła do otrzymania usieciowanego polimeru charakteryzującego się znacznie lepszą trwałością termiczną [N. Auclair, A. Kaboorani, B. Riedl, V. Landry, Ind. Crops Prod., 2015, 76, 530-537].
Kolejny znany opis literaturowy: [M.N. Gorbunova, G.F. Krainova, I.A. Tolmacheva, V.V. Grishko, Russ. J. Appl. Chem., 2012, 85, 1137-1141] dotyczy syntezy kopolimerów betuliny w oparciu o reakcję maleinianu-28-O-betuliny z N-winylo-2-pirolidonem lub octanem winylu lub akrylonitrylem. Pomimo, że maleinian betuliny praktycznie nie ulega homopolimeryzacji, to łatwo wchodzi w reakcję kopolimeryzacji z N-winylo-2-pirolidonem, octanem winylu i akrylonitrylem w obecności wolnorodnikowego inicjatora azobis(izobutyronitrylu) (AIBN) z wytworzeniem liniowych kopolimerów. Otrzymane produkty są rozpuszczalne w chloroformie, DMSO, DMF,THF, benzenie, acetonie i innych rozpusz
PL 235 674 B1 czalnikach organicznych, natomiast nie rozpuszczają się w wodzie. Ocena aktywności cytotoksycznej in vitro otrzymanych kopolimerów wykazała ich znaczne działanie w kierunku hamowania rozwoju komórek nowotworowych rhabdomyosarcoma (RD TE32), co wskazuje na możliwość ich wykorzystania w medycynie i biotechnologii.
Podobny opis [M.N. Gorbunova, G.F. Krainova, D.M. Kisel’kov, V.O. Nebogatikov, Russ. J. Appl. Chem., 2016, 89, 439-446] obejmuje syntezę kopolimerów betuliny na drodze reakcji winylooctanu-28-O-betuliny lub 4-winylobenzoesanu-28-O-betuliny z winylo-2-pirolidonem lub akrylonitrylem w obecności wolnorodnikowego inicjatora azobis(izobutyronitrylu) (AIBN). Dodatkowo otrzymane kopolimery zmodyfikowano poprzez dodanie nanosrebra w ilości 7%. Otrzymane produkty są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, natomiast ich zaletą jest znaczna rozpuszczalność w wodzie. Test toksyczności in vivo, przy podaniu doustnym, wykazał wartość LD50 >> 3 g/kg mc. Najwyższą aktywność cytotoksyczną in vitro, oznaczoną wobec linii komórek nowotworowych rhabdomyosarcoma (RD), płuc (A549) i czerniaka (MS), posiadają kopolimery zawierające nanosrebro.
Polimeryzacja alliloamidów kwasu betulonowego lub 2-hydroksyiminobetulonowego z akrylonitrylem lub N-winylopirolidonem w warunkach reakcji wolnorodnikowej (w obecności AIBN) prowadzi do powstania odpowiednich liniowych kopolimerów, wykazujących znaczną aktywność cytotoksyczną wobec linii komórek nowotworowych czerniaka (MS) i płuc (A549) [M.N. Gorbunova, G.F. Krainova, I.A. Tolmacheva, V.V. Grishko, Russ. J. Bioorg. Chem., 2015, 41,732-738].
Możliwe jest także uzyskiwanie z betuliny materiałów zbliżonych do poliuretanów stosując aromatyczne diizocyjaniany i difunkcyjne chlorki kwasowe jako środki sieciujące [V. Era, T. Jaaskelainen, P. Ukkonen, Angew. Makromol. Chem., 1980, 88, 79-88]. Znane są publikacje zawierające informacje dotyczące otrzymywania poliakrylanów betuliny w warunkach wolnorodnikowej polimeryzacji. Istniejące metody wykorzystują metakrylany lub akrylany betuliny jako jeden z monomerów [V. Era, T. Mustonen, T. Jaaskelainen, Makromol. Chem. Rapid. Commun., 1981,2, 283-286].
W efekcie poszukiwań nowych mikroporowatych materiałów mogących znaleźć zastosowanie w procesach rozdziału/magazynowania gazów, katalizie czy jako sorbenty opisano reakcje betuliny z tri- lub difunkcyjnymi komonomerami [J. Jeromenok, W. Bohlmann, M. Antonietti, J. Weber, Macromol. Rapid Commun., 2011, 32, 1846-1851]. W pierwszym przypadku wykorzystano trifunkcyjny chlorek kwasowy, taki jak trichlorek 1,3,5-benzenotrikarbonylowy otrzymując rozpuszczalny polimer o budowie rozgałęzionej, w drugiej reakcji kiedy zastosowano dichlorek tereftaloilowy lub izoftaloilowy powstał rozpuszczalny, porowaty polimer o budowie liniowej.
Otrzymywanie polimerów termoplastycznych na bazie betuliny przedstawia opis patentowy RU2167892. Proces zachodzi na drodze polikondensacji betuliny z kwasami dikarboksylowymi, takimi jak: pimelinowy lub azelainowy lub sebacynowy, w stosunku molowym 1 : (1,01-1,04), w temperaturze 256-260°C.
Metodę aktywowania powierzchni materiałów polimerowych przy użyciu betuliny pod wpływem działania promieni UV opisuje patent RU2009139626. Otrzymane materiały wykazują znaczną aktywność przeciwbakteryjną i mogą być stosowane w procesie pakowania materiałów spożywczych.
Amerykański opis patentowy US2002/0119935A1 przedstawia triterpeny w tym betulinę i jej pochodne mogące mieć zastosowanie w leczeniu infekcji bakteryjnych i hamowaniu wzrostu bakterii.
Celem twórców niniejszego wynalazku było opracowanie nowych materiałów polimerowych o działaniu przeciwbakteryjnym i przeciwzapalnym, których budowa oparta jest o strukturę polimerów termoplastycznych i które zawierają dodatek substancji o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych pochodzenia naturalnego, jaką jest betulina.
Istotę wynalazku stanowi modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych, charakteryzujący się tym, że zawiera w swej strukturze modyfikator w postaci betuliny o czystości > 75%, przy czym baze stanowi kopolimer wybrany spośród: akrylonitryl-butadien-styren (A/B/S) albo styren/etylen-butadien/styren (S/EB/S) albo styren-butadien/styren (S/B/S) albo etylen-propylen-dimer/polietylen (ET-PD/PET), a stosunek wagowy kopolimeru bazowego do betuliny wynosi od 5 : 1 do 100 000 :1, korzystnie od 20 :1 do 100 : 1.
Korzystnie, modyfikator stanowi betulina uzyskana z kory brzozy.
Istotę według wynalazku stanowi również sposób otrzymywania modyfikowanego kopolimeru termoplastycznego o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych polegający na tym, że do reaktora wprowadza się termoplastyczny kopolimer bazowy wybrany spośród: akrylonitryl-butadien-styren (A/B/S) albo styren/etylen-butadien/styren (S/EB/S) albo styren-butadien/styren (S/B/S) albo etylen-propylen-dimer/polietylen (ET-PD/PET), w postaci granulatu lub kruszywa lub
PL 235 674 B1 przemiału oraz betulinę o czystości > 75% w postaci oczyszczonego proszku lub zawiesiny w alkoholanach, korzystnie w glikolu propylenowym, w stosunku wagowym od 5 : 1 do 100 000 :1, korzystnie od 20 : 1 do 100 : 1, całość miesza się w czasie od 10 do 90 minut, do uzyskania jednolitego pokrycia powierzchni kopolimeru, a następnie suszy się w czasie co najmniej 1 godziny, w temperaturze od 10 do 110°C zależnej od parametrów technologicznych, to jest od struktury i temperatur przetwórstwa użytego kopolimeru (granulatu lub kruszywa lub przemiału).
Korzystnie, jako modyfikator stosuje się betulinę uzyskaną z kory brzozy.
Korzystnie, jako reaktor stosuje się mieszalnik ze stali nierdzewnej lub szkła, wyposażony w system odprowadzania ładunku elektrycznego.
Korzystnie, mieszaninę kopolimeru bazowego z betuliną suszy się pod zmniejszonym ciśnieniem, najkorzystniej o wartości 66,7 kPa .
Do podstawowych zalet sposobu według wynalazku należą:
- wykorzystanie dostępnych w handlu materiałów kopolimerowych, takich jak: akrylonitrylbutadien-styren (A/B/S) albo styren/etylen-butadien/styren (S/EB/S) albo styren-butadien/styren (S/B/S) albo etylen-propylen-dimer/polietylen (ET- PD/PET).
- prowadzenie procesu w łagodnych warunkach, co wynika z tego, że przedmieszkę przygotowuje się w temperaturze pokojowej, bez użycia rozpuszczalników, z wykorzystaniem oddziaływań elektrostatycznych,
- prowadzenie procesu z wysokimi wydajnościami (powyżej 90%),
- a przede wszystkim użycie jako modyfikatora bakteriostatycznej i przeciwzapalnej betuliny, substancji nietoksycznej, którą w prosty sposób można otrzymać, bez większych nakładów finansowych, na przykład z kory brzozy, 10 stanowiącej odpad przy produkcji papieru.
Otrzymana sposobem według wynalazku mieszanina betuliny z odpowiednim materiałem kopolimerowym ma postać blendy, z której w następstwie dalszej przeróbki plastycznej prowadzonej znanym sposobem otrzymuje się granulat lub filament, o zabarwieniu neutralnym. Tak przygotowany materiał, po poddaniu odpowiedniej obróbce termicznej jest chemicznie odporny na działanie warunków atmosferycznych, co zostało potwierdzone z wykorzystaniem komory xenotest zgodnie z normą PN-EN ISO 4892-1:2016-06.
Z tych względów modyfikowany kopolimer termoplastyczny według wynalazku stanowi doskonały zamiennik dla fluoropolimerów, co wiąże się ze znacznymi oszczędnościami kosztów materiałowych dla przetwórcy. W praktyce istnieje również możliwość dodatkowego wzmocnienia materiału nanowłóknami, na przykład celulozowymi lub dodania do niego organicznych modyfikatorów właściwości i przetwórstwa oraz stabilizatorów UV.
Budowa kopolimerów została potwierdzona w oparciu o spektroskopię 1H NMR, 13C NMR oraz IR.
Rozwiązanie według wynalazku, przedstawione jest dokładniej na poniższych przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Do reaktora w postaci mieszalnika ze stali nierdzewnej o pojemności 3000 cm 3, 30 zaopatrzonego w system odprowadzania ładunku elektrycznego wprowadzono w temperaturze 25°C akrylonitryl-butadien-styren (1500 g) oraz betulinę (czystość >98%) (100 mg). Całość mieszano z wykorzystaniem mieszadła teflonowego o łopatach zgarniających przez 30 minut, z prędkością 50 obrotów na minutę (r/min), po czym mieszaninę suszono aerostatycznie w 100°C przez 24h. Suchą mieszaninę poddano wytłaczaniu za pomocą jednoślimakowej, czterostrefowej wytłaczarki ślimakowej o ślimaku 32 l/d (to jest gdzie stosunek długości ślimaka do jego średnicy wynosi 32:1) przy zastosowaniu temperatur stref grzejnych odpowiednio na głowicy i kolejnych trzech strefach 265°C, 230°C, 210°C i 160°C i prędkości wytłoku 60 obrotów na minutę (r/min). Uzyskana w ten sposób struna była odbierana na podajnik taśmowy i chłodzona powietrzem na odcinku trzech metrów, nawinięta na bębny struna była następnie przeznaczona do wydruków modeli 3D.
P r z y k ł a d 2
Do reaktora w postaci mieszalnika ze stali nierdzewnej o pojemności 3000 cm3, zaopatrzonego w system odprowadzania ładunku elektrycznego wprowadzono w temperaturze 25°C styren/etylenbutadien/styren (2000 g) oraz betulinę (czystość > 98%) (500 mg). Całość mieszano z wykorzystaniem mieszadła teflonowego o łopatach zgarniających przez 30 minut, z prędkością 50 obrotów na minutę (r/min), po czym mieszaninę suszono aerostatycznie w 80°C przez 24h. Suchą mieszaninę poddano wytłaczaniu za pomocą jednoślimakowej, czterostrefowej wytłaczarki ślimakowej o ślimaku 32 l/d (to jest gdzie stosunek długości ślimaka do jego średnicy wynosi 32:1) przy zastosowaniu temperatur
PL 235 674 B1 stref grzejnych odpowiednio na głowicy i kolejnych trzech strefach 220°C, 200°C, 170°C i 130°C i prędkości wytłoku 90 obrotów na minutę (r/min). Uzyskana w ten sposób struna była odbierana na podajnik taśmowy i chłodzona powietrzem na odcinku trzech metrów, nawinięta na bębny struna była następnie przeznaczona do wydruków modeli 3D.
P r z y k ł a d 3
Do mieszalnika ze stali nierdzewnej o pojemności 3000 cm3, zaopatrzonego w system odprowadzania ładunku elektrycznego wprowadzono w temperaturze 21°C styren-butadien/styren (500 g) oraz betulinę (czystość > 98%)(1200 mg). Całość mieszano z wykorzystaniem mieszadła teflonowego o łopatach zgarniających przez 90 min, z prędkością 50 obrotów na minutę (r/min), po czym mieszaninę suszono aerostatycznie w 60°C przez 24 h pod zmniejszonym ciśnieniem. Suchą mieszaninę poddano wytłaczaniu za pomocą jednoślimakowej, czterostrefowej wytłaczarki ślimakowej o ślimaku 32 l/d (to jest gdzie stosunek długości ślimaka do jego średnicy wynosi 32:1) przy zastosowaniu temperatur stref grzejnych odpowiednio na głowicy i kolejnych trzech strefach 200°C, 175°C, 150°C i 110°C i prędkości wytłoku 90 obrotów na minutę (r/min). Uzyskana w ten sposób struna była odbierana na podajnik taśmowy i chłodzona powietrzem na odcinku trzech metrów, nawinięta na bębny struna była następnie przeznaczona do wydruków modeli 3D.
P r z y k ł a d 4
Do mieszalnika ze stali nierdzewnej o pojemności 3000 cm3, zaopatrzonego w system odprowadzania ładunku elektrycznego wprowadzono w temperaturze 21°C etylen-propylen-dimer/polietylen (1000 g) oraz betulinę (czystość > 98%) (2000 mg). Całość mieszano z wykorzystaniem mieszadła teflonowego o łopatach zgarniających przez 30 min, z prędkością 50 obrotów na minutę (r/min), po czym mieszaninę suszono aerostatycznie w 65°C przez 24 h pod zmniejszonym ciśnieniem. Suchą mieszaninę poddano wytłaczaniu za pomocą jednoślimakowej, czterostrefowej wytłaczarki ślimakowej o ślimaku 32 l/d (to jest gdzie stosunek długości ślimaka do jego średnicy wynosi 32:1) przy zastosowaniu temperatur stref grzejnych odpowiednio na głowicy i kolejnych trzech strefach 200°C, 175°C, 150°C i 110°C i prędkości wytłoku 90 obrotów na minutę (r/min). Uzyskana w ten sposób struna była odbierana na podajnik taśmowy i chłodzona powietrzem na odcinku trzech metrów, nawinięta na bębny struna była następnie przeznaczona do wydruków modeli 3D.
Ocena aktywności przeciwbakteryjnej
Oceny aktywności przeciwbakteryjnej otrzymanych materiałów kopolimerowych dokonano zgodnie z normą ISO 22196: 2007 (E) „Plastics - Measurement of antibacterialactivity on plastics surfaces”. Jako materiał odniesienia zastosowano szczep referencyjny Escherichia coli ATCC 25922. W badaniach zastosowano inokulum bakteryjne o objętości 0,4 ml i stężeniu 6 x 105 bakterii/ml. Warunki inkubacji próbek z inokulum były prowadzone w temperaturze 35°C, przy wilgotności nie mniejszej niż 90%, przez 24 godziny. Neutralizacja każdej z prób została przeprowadzona zgodnie z (PN ISO 18593: 2005; PN ISO 14562: 2006).
Po dokonaniu serii 10-krotnych rozcieńczeń inkubowano próbki na płytkach Petriego w warunkach opisanych w normie. Zarówno dla prób badanych jak i kontrolnych obliczono współczynnik N liczba żywych bakterii odzyskanych na cm2 próbki. W oparciu o otrzymane wyniki stwierdzono aktywność przeciwbakteryjną R z przedziału (R = 1,45 - 2,0) otrzymanych płytek wykonanych z kopolimerów zawierających betulinę w porównaniu do materiału wyjściowego bez dodatku betuliny.
W tabeli 1 przedstawiono wyniki badań aktywności mikrobiologicznej dla kopolimeru etylen-propylen-dimer/polietylenu zawierającego betulinę w przedziale 10 0,025% - 0,5%.
PL 235 674 Β1
Tabela 1
| 1. | Norma badawcza | ISO 22196:2007(E) “Plastics - Measurement of antibacterial activity on plastics surfaces” |
| 2. | Rodzaj plastiku zastosowanego dla próbek kontrolnych (rozmiar, kształt, grubość) | 50 mm x 50 mm, |
| 3. | Rodzaj plastiku zastosowanego dla próbek badanych (rozmiar, kształt, grubość) | 50 mm x 50 mm, |
| 4. | Rodzaj kopolimeru zastosowanego jako cover film” (rozmiar, kształt, grubość) | PP film, 40 mm x 40 mm, 0,05 mm |
| 5. | Gatunek bakterii i rodzaj zastosowanego szczepu | Escherichia coli- MCC 25922 |
| 6. | Objętość inokulum | 0,4 ml |
| 7. | Stężenie bakterii w inokulum | Escherichia coli'. 6 x 10bcells/ml |
| 8. | Wartość Uo, Ut i At | Escherichia coli'. Uo - 4,21 Ut - 4,91 At - 3,46 |
| 9. | Aktywność antybakteryjna - R | R = 1,45-2,0 |
| 10. | Objętość, rodzaj neutralizatora | 10 ml, SCDLP broth |
| 11. | Data eksperymentu | 14.12.2016-17.12.2016 |
| 12. | Data raportu | 18.12.2016 |
Średnia wyznaczona aktywność antybakteryjna (R) dla badanego materiału w tym przypadku wyniosła 1,85, zgodnie z:
R = (Ut-Uo)-(At-Uo) = Ut- At gdzie:
Uo - średnia logarytmu dziesiętnego liczby żywych bakterii, liczba komórek/cm2, odzyskanych z próbek nietraktowanych po posiewie,
Ut - średnia logarytmu dziesiętnego liczby żywych bakterii, liczba komórek/cm2, odzyskanych z próbek nietraktowanych po 24 h,
At - średnia logarytmu dziesiętnego liczby żywych bakterii, liczba komórek/cm2, odzyskanych z próbek traktowanych po 24 h.
W tabeli 2 przedstawiono ocenę działania antybakteryjnego R według ISO 22196:2007.
PL 235 674 Β1
T a b e I a 2
| Działanie antybakteryjne R według ISO 22196:2007 | % zabitych bakterii | Ocena |
| < 1,5 | <96.8 | Słabo |
| 1,5-2,0 | 96,8-99,0 | Dopuszczalnie |
| 2,0 - 3,0 | >99,0-99,9 | Dobrze |
| >3,0 | >99,9 | Doskonale |
Ocena aktywności przeciwzapalnej
Ocenę aktywności przeciwzapalnej otrzymanych materiałów kopolimerowych, dokonano zgodnie z normą IS010993-5:2009(E). Badania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem prawidłowych ludzkich fibroblastów skóry (linia komórkowa NHDF, ang. normalhumandermalfibroblasts, CC-2511; Clonetics, San Diego, CA, USA), hodowanych przez 24 godziny w pożywce FBM (ang. Fibroblast Basal Medium; Lonza, Basel, Szwajcaria), wzbogaconej hFGF-B (ludzki czynnik wzrostu fibroblastów, ang. Humań Fibroblast Growth Factor-basić), insuliną I gentamycyną (FGM™SingleQuots™; Lonza, Basel, Szwajcaria). Aktywność przeciwzapalną oceniano na podstawie analizy zmian transkryptomu komórek wyznaczanego metodą mikromacierzy ekspresyjnych z zastosowaniem płytek HG-U133A. Walidację eksperymentu macierzowego prowadzono metodą qRT-PCR. Zmiany w profilu ekspresji genów uczestniczących w procesach zapalnych wskazują na przeciwzapalny wpływ otrzymanych materiałów kopolimerowych w porównaniu do materiału wyjściowego bez dodatku betuliny.
Przygotowane sposobem według wynalazku modyfikowane kopolimery, w szczególności poliwęglan, można obrabiać na konwencjonalnych maszynach do najmniejszych tolerancji, stosować bezpośrednio jako filament w druku przestrzennym. Tworzywo szczególnie polecane jest w takich dziedzinach jak technika lotnicza, elektronika, technika medyczna, budowa maszyn i przemysł samochodowy, szeroko pojęte prototypowanie.
Kopolimery według wynalazku wykazują znaczną aktywność przeciwbakteryjną i przeciwzapalną. Ze względu na osiąganą aktywność kopolimery te mogą być korzystnie stosowane w medycynie i biotechnologii.
Materiał otrzymany sposobem według wynalazku wykazuje właściwości, dzięki którym może znaleźć szczególne zastosowanie również jako przeciwbakteryjny i przeciwzapalny filament do druku przestrzennego 3D. Takie wnioski wyciągnięto w oparciu o analizę parametrów przetwórczych oraz empirycznie w procesie modelowania z wykorzystaniem technologii przyrostowych.
Claims (6)
1. Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych znamienny tym, że zawiera w swej strukturze modyfikator w postaci betuliny o czystości > 75%, przy czym bazę stanowi kopolimer wybrany spośród: akrylonitrylbutadien-styren (A/B/S) albo styren/etylen-butadien/styren (S/EB/S) albo styrenbutadien/styren (S/B/S) albo etylen-propylen-dimer/polietylen (ET-PD/PET), a stosunek wagowy kopolimeru bazowego do betuliny wynosi od 5 : 1 do 100 000 : 1, korzystnie od 20 : 1 do 100 :1.
2. Modyfikowany kopolimer według zastrz. 1, znamienny tym, że modyfikator stanowi betuliną uzyskana z kory brzozy.
3. Sposób otrzymywania modyfikowanego kopolimeru termoplastycznego o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych znamienny tym, że do reaktora wprowadza się termoplastyczny kopolimer bazowy wybrany spośród: akrylonitryl-butadien-styren (A/B/S) albo styren/etylen-butadien/styren (S/EB/S) albo styren-butadien/styren (S/B/S) albo etylenpropylen-dimer/polietylen (ET-PD/PET), w postaci granulatu lub kruszywa lub przemiału oraz betulinę o czystości > 75% w postaci oczyszczonego proszku lub zawiesiny w alkoholanach, korzystnie w glikolu propylenowym, w stosunku wagowym od 5 : 1 do 100 000 : 1, korzystnie od 20 : 1 do 100 : 1, całość miesza się w czasie od 10 do 90 minut, do uzyskania jednolitego
PL 235 674 Β1 pokrycia powierzchni kopolimeru, a następnie suszy się w czasie co najmniej 1 godziny, w temperaturze od 10 do 110°C zależnej od parametrów technologicznych, to jest od struktury i temperatur przetwórstwa użytego kopolimeru.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako modyfikator stosuje się betulinę uzyskaną z kory brzozy.
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako reaktor stosuje się mieszalnik ze stali nierdzewnej lub szkła, wyposażony w system odprowadzania ładunku elektrycznego.
6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszaninę kopolimeru bazowego z betuliną suszy się pod zmniejszonym ciśnieniem najkorzystniej w wartości 66,7 kPa.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422095A PL235674B1 (pl) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422095A PL235674B1 (pl) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL422095A1 PL422095A1 (pl) | 2019-01-14 |
| PL235674B1 true PL235674B1 (pl) | 2020-10-05 |
Family
ID=64958824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL422095A PL235674B1 (pl) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235674B1 (pl) |
-
2017
- 2017-07-03 PL PL422095A patent/PL235674B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL422095A1 (pl) | 2019-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Aradmehr et al. | A novel biofilm based on lignocellulosic compounds and chitosan modified with silver nanoparticles with multifunctional properties: Synthesis and characterization | |
| Kumar et al. | Binary grafted chitosan film: Synthesis, characterization, antibacterial activity and prospects for food packaging | |
| Sarilmiser et al. | Investigation of anti-cancer activity of linear and aldehyde-activated levan from Halomonas smyrnensis AAD6T | |
| Martínez-Camacho et al. | Extruded films of blended chitosan, low density polyethylene and ethylene acrylic acid | |
| Kuntzler et al. | Polyhydroxybutyrate and phenolic compounds microalgae electrospun nanofibers: A novel nanomaterial with antibacterial activity | |
| Zare et al. | Biodegradable polypyrrole/dextrin conductive nanocomposite: synthesis, characterization, antioxidant and antibacterial activity | |
| Shimpi et al. | Biodegradation of polystyrene (PS)-poly (lactic acid)(PLA) nanocomposites using Pseudomonas aeruginosa | |
| Calce et al. | Pectin functionalized with natural fatty acids as antimicrobial agent | |
| El-Hamshary et al. | Synthesis and antibacterial of carboxymethyl starch-grafted poly (vinyl imidazole) against some plant pathogens | |
| Wang et al. | Antimicrobial cationic acrylate-based hybrid coatings against microorganism contamination | |
| Dang et al. | New indoleacetic acid-functionalized soluble oxidized starch-based nonionic biopolymers as natural antibacterial materials | |
| Lu et al. | Zwitterionic choline phosphate functionalized chitosan with antibacterial property and superior water solubility | |
| CN110818955B (zh) | 一种mof负载原花青素抑菌膜及其制备方法 | |
| Kamel et al. | Biophysical investigation of curcumin based nanocomposite for wound dressing application | |
| Rogovina et al. | Biodegradable blends based on chitin and chitosan: Production, structure, and properties | |
| Zhang et al. | Development of functional hydroxyethyl cellulose-based composite films for food packaging applications | |
| Bagheri et al. | Synthesis of bioactive polyaniline-b-polyacrylic acid copolymer nanofibrils as an effective antibacterial and anticancer agent in cancer therapy, especially for HT29 treatment | |
| Kumoro et al. | The antioxidant and antibacterial activities of chitosan extract from white shrimp shell (Penaeus indicus) in the waters north of Brebes, Indonesia. | |
| Bashal et al. | Exploring the biomedical potential of chitosan‐ceria nanocomposites: synthesis and characterizations | |
| Erol et al. | ZnO-containing nanocomposites produced from Mentha pulegium L. of a new HEMA-based methacrylate copolymer: Improvement the thermal and antimicrobial effect | |
| CN111285946B (zh) | 一种迁移性pe用抗菌抗静电添加剂及其制备方法 | |
| Chylińska et al. | Novel biocidal N-halamine plastic based on poly (vinyl chloride): preparation and characteristics | |
| PL235674B1 (pl) | Modyfikowany kopolimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania | |
| PL235673B1 (pl) | Modyfikowany polimer termoplastyczny o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych oraz sposób jego otrzymywania | |
| Taşkaya et al. | Exopolysaccharide from Rhodococcus pyridinivorans ZZ47 strain: Evaluation of biological activity and toxicity |