Антимикробные нетканые материалы

АНТИМИКРОБНОЕ НЕТКАНОЕ ПОЛОТНО.

В последнее время резко ухудшилась экологическая обстановка. Появилась реальная опасность распространения гнойно-септических инфекций, а  в связи с этим возникла острая необходимость в антимикробных материалах. Особую ценность среди них приобретают антимикробные материалы на текстильных носителях.

Первоначально текстильными носителями для закрепления антимикроб­ных препаратов служили ткани. В дальнейшем в качестве антимикробных перевязочных средств широкое распространение получили трикотажные полотна. Употребление вышеуказанных материалов эффективно, но не экономично в силу трудоемкости их изготовления и применения дорогостоящего сырья. Поэтому целесообразней использовать другой текстильный носитель - нетканые полотна.

При производстве нетканых материалов используются более низкие сорта сырья и отходы производства волокон, сокращаются технологические процессы и трудовые затраты. Структура нетканого полотна обладает высокими сорбционными свойствами, что облегчает его пропитку лекарственными препаратами, обеспечивает легкость впитывания пото- и раневых отделений. Такие полотна паро- и воздухопроницаемы, гигроскопичны, легки и удобны в носке, приятны и мягки на ощупь. Поэтому нетканые полотна являются наиболее перспективными и экономичными текстильными носителями.

 При выборе волокнистого состава нетканого полотна  было предусмотрено, что входящие в полотно компоненты должны обладать лечебными свойствами. В результате разработано несколько вариантов волокнистого состава нетканых полотен,  состоящих из отходов льна мокрого прядения, химических волокон (полипропиленовых и полиэфирных), х/б и вискозно-лавсановой марли в качестве армирующего слоя.

Как известно льняные волокна способны активно угнетать жизнедеятельность болезнетворной микрофлоры, задерживать рост и размножение грибков, обладают повышенным гемостатическим эффектом, способны поглощать «мягкое» ионизирующее излучение, создавать полезный для человека микроклимат, снижая напряженности полей статического электричества.

Полиэфирные и полипропиленовые волокна ценятся своими физико-механическими характеристиками (несминаемостью, износостойкостью, безусадочностью), а также обладают ионообменными свойствами.

Наименее трудоемким и наиболее простым вариантом получения антисептических полотен является метод пропитки, но при этом тратится большое количество препарата, и загрязняются сточные воды. Для того, чтобы избежать этих негативных последствий,  разработано устройство, позволяющее вводить бактерицидные вещества в материал методом обрызгивания, позволяющим экономно расходовать электроэнергию и сам антимикробный препарат, расширить возможности более точного его нанесения, ускорить процесс сушки обработанных материалов.

В качестве основного антимикробного препарата выбран катамин АБ - алкилдиметилбензиламмония хлорид, катионный поверхностоно-активный антисептик. К его преимуществам относятся:

• детергентные (антиосадочные) свойства;
• хорошая растворимость в воде;
• незначительное поверхностное натяжение;
• оказание бактерицидного, фунгицидного и вирулицидного воздействия на грамположительные и грамотрицательные бактерии, дрожжевые и нитчатые грибы, вирусы (полиомиелита и гепатита А);
• малотоксичность;
• безвредность для организма человека,  в частности, он рекомендуется для обработки рук хирурга, операционного поля и раневых поверхностей;
• способность усили­вать действие антибиотиков и разрушать мембранные системы бактерий.

Больший спектр действия бактерицидных препаратов может быть достигнут на основе использования их синергических систем, т.е. совместным действием лекарственных веществ, при котором суммарный эффект превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.

С этой целью разработаны синергические композиции следующего состава: катамин АБ + йодистый калий; катамин АБ + йодистый калий + динатрийметиленбис (нафталинсульфонат).

Исследования образцов нетканых антимикробных носителей показали, что наиболее эффективным препаратом, равномерно подавляющим рост одновременно и грибов, и бактерий, является синергическая система:  катамин АБ + йодистый калий.

В качестве тест микроорганизмов используют суточные культуры зо­лотистого стафилококка (S. аureus или грамположительный микроорганизм), кишечной палочки (E. coli или грамотрицательный микроорганизм) и дрож­жевые грибки (C. albicans), которые обычно используются для определения антимикроб­ной активности.

Антимикробная активность образцов определялась стандартным мето­дом «зон».Анализ результатов испытаний образцов 1-й группы показывает, что  использование катамина АБ у образцов серии А₁обеспечивает антимикробную активность в отно­шении тест-штамма золотистого стафилококка, а в отношении ки­шечной палочки и дрожжеподобного грибка у этих об­разцов определены слабо выраженные антимикробные свойства. У образцов серии B₁ четко выражены антимикробные свойства в отношении золотистого стафилококка и так же слабо (как и у образцов серии А₁) в отношении кишечной палочки и дрожжевого гриба. Таким образом, практически все образцы 1-й группы нетканых мате­риалов проявили низкую активность в отношении грамотрицательных микро­организмов и дрожжеподобного грибка.

Анализ результатов испытаний образцов 2-й группы показывает, что эта группа, так же как и 1-я имеет сильно выраженную антимикробную активность в от­ношении золотистого стафилококка. В отношении кишечной палочки и дрожжеподобного гриба образцы 2-й группы проявляют достаточную актив­ность, чего не наблюдается у 1-й группы.

Таким образом, система катамин АБ + йодистый калий является устойчивой синергической системой по отношению к перечислен­ным микроорганизмам и может быть использована для получения нетканых материалов медицинского назначения.

Последующие исследования были посвящены изучению антимикробной активности нетканых полотен после воздействия на них мокрых обработок. Для исследований отобрали образцы нетканых полотен, обработанные катамином АБ - 0,8 массовой доли (%) и йодистым калием - 0,5 массовой доли (%)  У представленных образцов сохраняется ярко выраженная антимикробная активность в отношении золотистого стафилококка при стирках в воде и в растворе СМС. При стирке в воде в отношении кишечной палочки и дрожжеподобного гриба антимикробная активность практически не меняется. При стирке в растворе СМС уменьшается в отношении кишечной палочки на 25%, а в отношении дрожжеподобного гриба на 40%. И только после шестикратной обработки в растворе СМС, активность в отношении дрожжеподобного гриба отсутствует.

Таким образом, образцы, подвергнутые стиркам в воде (6 обработок) и в растворе СМС (3 обработки), сохраняют остаточную активность, более выраженную в отношении грамположительных микроорганизмов и менее выраженную в отношении грамотрицательных микроорганизмов и дрожжеподобного гриба.

Проверку устойчивости системы катамин АБ + йодистый калий к мокрым обработкам осуществляли путем шестикратной обработки двух групп образцов нетканого антимикробного материала. Одна группа образцов обрабатывалась в нейтральной (дистиллированная вода), а другая в щелочной (1м раствор бикарбоната натрия) средах при модуле ванны 1:2, температуре 85^оС в течение 30 минут.

Таким образом, нетканое полотно, содержащее катамин АБ + йодистый калий, обладает достаточно высокой антимикробной активностью и устойчивостью к мокрым обработкам.

Разработанные нетканые полотна можно использовать для изготовления медицинской одежды (хирургических халатов), простыней и изделий личной гигиены (полотенец, салфеток), перевязочных материалов, спецпрокладок и внутренних деталей медицинской обуви.

ПРИМЕЧАНИЯ

Кафедра материаловедения  Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ) организована в 1969 году. Организатором кафедры и ее первым заведующим был проф. Бузов Б.А. С 1989 года обязанности заведующего переданы проф. Жихареву А.П., который выполняет их по настоящее время.

Информация, содержащаяся в данной статье, изложена в рамках доклада на Международной научной конференции «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека»  (4-5 декабря 2002 г., Москва, МГУДиТ)