IT201800007525A1 - Composizioni utilizzabili per preparare vernici provviste di attività antimicrobica - Google Patents
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Description
Descrizione di invenzione industriale
Composizioni utilizzabili per preparare vernici provviste di attività antimicrobica [0001] Campo dell’invenzione
[0002] L’invenzione riguarda composizioni, che sono provviste di proprietà antibatteriche e antifungine e che possono essere miscelate in modo stabile con resine, ad esempio resine acriliche o poliuretaniche, per preparare vernici provviste di attività antimicrobica. L’invenzione riguarda inoltre un metodo per preparare vernici provviste di attività antimicrobica tramite l’uso delle suddette composizioni.
[0003] Stato della tecnica
[0004] Un’esigenza diffusa tra gli operatori di molti settori tecnologici e industriali è quella di impedire, o almeno minimizzare, la contaminazione microbica di superfici, quali ad esempio le superfici di ambienti interni di edifici, così come le superfici esterne di oggetti di uso comune o di uso professionale realizzati in materiale plastico, vetroso, ceramico o metallico. In particolare, nel settore dei trasporti di merci, nell’industria farmaceutica, nell’industria alimentare e nel settore sanitario sarebbe auspicabile rendere le superfici (ad esempio, le superfici di ambienti e attrezzature per uso medico) sostanzialmente asettiche e mantenere nel tempo tale condizione di asetticità.
[0005] Ciò rappresenterebbe un vantaggio importante in tutti gli ambienti di lavoro in cui è essenziale interrompere la catena di trasmissione delle infezioni (ad esempio, i reparti di chirurgia e di terapia intensiva degli ospedali) o evitare contaminazioni microbiche accidentale di prodotti (ad esempio, i reparti di confezionamento nell’industria farmaceutica e alimentare).
[0006] Per cercare di soddisfare l’esigenza sopra illustrata, sono ampiamente utilizzati svariati metodi, basati sull’uso di mezzi chimici e/o fisici, al fine di ridurre la contaminazione microbica di superfici (oggetti e ambienti). I metodi chimici noti comprendono, ad esempio, procedure di sanificazione e disinfezione. Queste procedure sono basate sull’uso di prodotti chimici, in particolare detergenti sanificanti e disinfettanti, che devono essere applicati e distribuiti in modo uniforme, per lo più manualmente, sulle superfici.
[0007] Tuttavia, le procedure di sanificazione e disinfezione note non consentono di ottenere risultati duraturi e, di conseguenza, le suddette applicazioni devono essere ripetute, ossia le superfici devono essere trattate periodicamente con disinfettanti e detergenti sanificanti dagli operatori. Ciò si traduce in un sostanziale aumento dei costi, dovuto sia alle ore di lavoro richieste, sia al consumo dei prodotti chimici.
[0008] Scopi dell’invenzione
[0009] Uno scopo dell’invenzione è migliorare i mezzi chimici noti, utilizzati per impedire, o almeno minimizzare, la contaminazione microbica di superfici, in particolare superfici di ambienti e oggetti.
[0010] Un altro scopo è rendere disponibile una composizione chimica che consenta di impedire, o almeno minimizzare, la contaminazione microbica di superfici, in particolare superfici di ambienti e oggetti, senza richiedere applicazioni periodiche o comunque ripetute nel tempo.
[0011] Un ulteriore scopo è rendere disponibile una composizione chimica che consenta di impedire, o almeno minimizzare, la contaminazione microbica di superfici, in particolare superfici di ambienti e oggetti, riducendo al contempo il consumo di prodotti chimici, quali detergenti sanificanti e disinfettanti, nonchè le ore di lavoro richieste per applicare i suddetti prodotti chimici.
[0012] Ancora un altro scopo è rendere disponibile un metodo per preparare una vernice, strato protettivo o strato di rivestimento, che consenta di impedire, o almeno minimizzare, la contaminazione microbica di superfici, in particolare superfici di ambienti e oggetti.
[0013] In un primo aspetto dell’invenzione, è prevista una composizione comprendente poliesametilene biguanide, come definita nella rivendicazione 1.
[0014] In un secondo aspetto dell’invenzione, è previsto un metodo per preparare una vernice provvista di attività antibatterica, come definito nella rivendicazione 12.
[0015] Grazie all’invenzione, viene resa disponibile una composizione che consente di raggiungere gli scopi precedentemente menzionati. Infatti, la composizione secondo l’invenzione è una soluzione di poliesametilene biguanide (PHMB) coordinata a ioni rame (II), oppure a ioni zinco (II) e resa, in questo modo, sorprendentemente compatibile e miscelabile con resine acriliche e poliuretaniche. Il metodo secondo l’invenzione consente di preparare una vernice (ossia, un materiale fluido che può essere idoneamente steso su una superficie e formare uno strato uniforme su quest’ultima), in cui la PHMB è incorporata stabilmente in una resina, ad esempio acrilica o poliuretanica, e con cui le superfici di ambienti e/o oggetti possono essere rivestiti.
[0016] Poiché la PHMB è una sostanza provvista di attività antimicrobica, una vernice contenente la composizione secondo l’invenzione acquisisce tale attività antimicrobica e consente di creare uno strato protettivo, ricoprente le superfici trattate con la suddetta vernice. Su questo strato protettivo la contaminazione e la proliferazione microbica vengono sostanzialmente impedite, o comunque minimizzate.
[0017] Sulle superfici trattate con la vernice incorporante la composizione secondo l’invenzione e provvista di attività antimicrobica viene quindi creata una condizione di sostanziale asetticità. Questa condizione, tuttavia, non è limitata al momento in cui la vernice viene applicata, bensì si protrae a lungo nel tempo, garantendo una significativa protezione della superficie trattata dalla contaminazione con agenti microbici esterni veicolati da sostanze allo stato gassoso, solido, liquido oppure da persone o animali.
[0018] Diventa quindi possibile evitare, o comunque minimizzare, il ricorso a procedure periodiche e laboriose di sanificazione e disinfezione, con una conseguente riduzione di ore lavorative e di consumo di prodotti chimici.
[0019] Breve descrizione delle Figure
[0020] L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento alle allegate Figure che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:
[0021] Figura 1 è una fotografia mostrante due campioni metallici, dei quali uno (a sinistra, indicato con “N”) è stato verniciato con una resina acrilica nota, non contenente la composizione secondo l’invenzione, e l’altro (a destra, indicato con “4%”) è stato verniciato con una resina acrilica contenente la composizione secondo l’invenzione;
[0022] Figura 2 è una fotografia mostrante due piastre di Petri, di cui la piastra a sinistra (crescita microbica non inibita) è stata posta a contatto con un campione metallico verniciato con una resina acrilica nota, non contenente la composizione secondo l’invenzione, mentre la piastra a destra (crescita microbica inibita) è stata posta a contatto con un campione metallico verniciato con una resina acrilica contenente la composizione secondo l’invenzione;
[0023] Figura 3 è una fotografia mostrante due piastre di Petri, di cui la piastra a sinistra è un controllo positivo (crescita microbica non inibita), mentre la piastra di destra contiene un campione metallico (dimensioni: 4 cm<2>) verniciato con una resina acrilica contenente la composizione secondo l’invenzione (crescita microbica inibita);
[0024] Figura 4 è una fotografia mostrante due campioni metallici verniciati con una resina poliuretanica contenente la composizione secondo l’invenzione;
[0025] Figura 5 è una fotografia mostrante tre campioni metallici, dei quali (procedendo da sinistra a destra) il primo campione è stato verniciato con una resina poliuretanica nota, non contenente la composizione secondo l’invenzione, mentre il secondo campione e il terzo campione sono stati verniciati con una resina poliuretanica contenente la composizione secondo l’invenzione;
[0026] Figura 6 è una fotografia mostrante una piastra di Petri (crescita microbica inibita), posta a contatto con un campione metallico verniciato con una resina poliuretanica contenente la composizione secondo l’invenzione (in concentrazione al 6% p/p);
[0027] Figura 7 è una fotografia mostrante una piastra di Petri (crescita microbica inibita), posta a contatto con un campione metallico verniciato con una resina poliuretanica contenente la composizione secondo l’invenzione (in concentrazione al 10% p/p);
[0028] Figura 8 è una fotografia mostrante una piastra di Petri (crescita microbica non inibita), posta a contatto con un campione metallico verniciato con una resina poliuretanica nota, non contenente la composizione secondo l’invenzione (controllo positivo).
[0029] Definizioni
[0030] Nel contesto della presente descrizione, nonché delle rivendicazioni allegate: - i termini “poliesametilene biguanide”, “PHMB” e “poliesanide” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo reciprocamente interscambiabile;
- i termini “ione zinco bivalente”, “ione zinco(II)”, “ione Zn2+” e “Zn2+” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo reciprocamente interscambiabile;
- i termini “ione rame bivalente”, “ione rameico”, “ione rame(II)”, “ione Cu2+” e “Cu2+” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo reciprocamente interscambiabile;
- i termini “unità monomerica” e “monomero” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo reciprocamente interscambiabile; - i termini “vernice”, “strato protettivo” e “strato di rivestimento” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo reciprocamente interscambiabile;
- i termini “percentuale in peso”, “percentuale p/p”, “% in peso” e “% p/p” sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo interscambiabile;
- il termine “microorganismo” e il termine “microbo” (utilizzati al singolare o al plurale) sono considerati sinonimi e possono essere utilizzati in modo interscambiabile;
- il termine “attività antimicrobica” definisce la capacità di una sostanza, o miscela di sostanze, di uccidere microorganismi in genere, in particolare batteri e funghi, e/o di impedirne lo sviluppo;
- il termine “antibatterico” definisce la capacità di una sostanza, o miscela di sostanze, di uccidere specificamente batteri (azione battericida) e/o di impedire specificamente la moltiplicazione di batteri (azione batteriostatica);
- il termine “antifungino” definisce la capacità di una sostanza, o miscela di sostanze, di uccidere specificamente funghi (azione fungicida) e/o di impedire specificamente la moltiplicazione di funghi (azione fungistatica).
[0031] Descrizione dettagliata dell’invenzione
[0032] La poliesametilene biguanide (o poliesanide o PHMB) è un composto chimico biocida ad ampio spettro, che è in grado di inattivare, ossia uccidere o inibire la moltiplicazione di, batteri, funghi, e virus. Questo composto è utilizzato come disinfettante dell’acqua delle piscine, come disinfettante per uso industriale, ospedaliero e domestico, nonchè in composizioni cosmetiche e in composizioni farmaceutiche per uso topico.
[0033] La PHMB è polimero cationico composto da n unità monomeriche e ciascuna delle n unità monomeriche contiene a sua volta unità monomeriche di biguanidina legate da catene idrocarburiche esametileniche, secondo la seguente formula di struttura:
[0034] Va notato che, sebbene la PHMB sia stata ampiamente utilizzata negli ultimi decenni, non sono mai stati riportati casi in cui specie microbiche abbiano esibito resistenze alla sua azione. Le proprietà battericide della PHMB sono state dimostrate nei confronti di una ampia varietà di specie microbiche (Chem Biol Interact 201, 58–64 (2013); J. Appl. Microbiol.91, 248–54 (2001)) e il meccanismo di azione prevalentemente accettato è quello secondo cui la PHMB è in grado di provocare la rottura della parete cellulare microbica. Infatti, la carica positiva della PHMB promuove l’associazione con i gruppi fosfato aventi carica negativa e compresi nei fosfolipidi della parete cellulare, causando la rottura della parete cellulare e la conseguente morte della cellula batterica (Skin Pharmacol. Physiol. 2010, 23 1: 7–16). Inoltre, la presenza di gruppi funzionali amminici consente alla PHMB di realizzare forti legami ad idrogeno con il DNA batterico, con possibile interferenza sull’attività di replicazione batterica (Chindera et al. Scientific Reports vol. 6 : 23121 (2016)). La PHMB è considerata dalla US Environmental Protection Agency (EPA) uno dei disinfettanti più sicuri ed efficaci, consigliata in caso di utilizzo prolungato (J. Antimicrob. Chemother. 2010, 65, 1712–1719). La PHMB può essere inoltre utilizzata in campo clinico, nella disinfezione di ferite, e in campo oculistico (British Journal of Environmental Sciences, 2016, 4, No.1, 49-55, e riferimenti bibliografici in esso contenuti).
[0035] In virtù delle proprietà antimicrobiche della PHMB sopra descritte, questo composto sarebbe teoricamente utilizzabile per formulare composizioni fluide, in particolare vernici, ad esempio vernici a base di resine acriliche o poliuretaniche, provviste di un’idonea attività antibatterica.
[0036] Tuttavia, la PHMB si è rivelata finora inadatta a tale impiego, a causa delle seguenti situazioni alternative: non miscibilità della PHMB con le resine acriliche e poliuretaniche, con conseguente impossibilità di ottenere composizioni stabili; miscibilità della PHMB con le resine acriliche e poliuretaniche, accompagnata tuttavia da mancanza di attività antimicrobica (sul substrato trattato con la miscela PHMB/resina).
[0037] L’attività sperimentale condotta sulla PHMB dagli Inventori ha consentito di scoprire un effetto tecnico sorprendentemente nuovo e inaspettato, ossia la possibilità di miscelare e solubilizzare idoneamente una resina acrilica o poliuretanica con la PHMB e mantenere intatta l’attività antimicrobica di quest’ultima. Questo effetto tecnico sorprendentemente nuovo e inaspettato è stato ottenuto tramite l’associazione (formazione di legami di coordinazione) della PHMB con ioni rame bivalenti e ioni zinco bivalenti.
[0038] In questo modo, gli Inventori hanno potuto preparare delle vernici, a base di resine acriliche o poliuretaniche, tramite le quali sono stati verniciati dei campioni (lastre metalliche) sui quali è stato possibile verificare sperimentalmente una significativa attività antimicrobica, evidentemente causata dall’affioramento (presso la superficie esterna dello strato di vernice applicato sul campione) della PHMB coordinata con i summenzionati ioni.
[0039] La composizione secondo l’invenzione comprende una soluzione contenente unità monomeriche di PHMB, aventi peso molecolare pari a 219.5 g/mol e coordinate a ioni Cu<2+ >secondo rapporti molari che vanno da 2 PHMB : 1 Cu<2+>, in cui uno ione rameico coordina, ossia forma legami di coordinazione con, due monomeri di PHMB, a 1 PHMB : 2 Cu<2+>, in cui un monomero di PHMB coordina, ossia forma legami di coordinazione con, due ioni Cu<2+>. I suddetti legami di coordinazione sono formati tra gli ioni rameici e gli atomi di N dei gruppi amminici delle unità monomeriche di biguanidina, secondo gli schemi riportati nel seguito.
[0040] Lo schema illustrante i legami di coordinazione che si formano in presenza di un rapporto molare 2 PHMB : 1 Cu<2+ >è il seguente:
[0041] Lo schema illustrante i legami di coordinazione che si formano in presenza di un rapporto molare 1 PHMB : 2 Cu<2+ >è il seguente:
[0042] In alternativa agli ioni Cu<2+>, la composizione secondo l’invenzione comprende una soluzione contenente unità monomeriche di PHMB, aventi peso molecolare pari a 219.5 g/mol e coordinate a ioni Zn<2+ >secondo rapporti molari che vanno da 4 PHMB : 1 Zn<2+>, in cui uno ione zinco coordina, ossia forma legami di coordinazione con, quattro monomeri di PHMB, a 6 PHMB : 1 Zn<2+>, in cui uno ione zinco coordina, ossia forma legami di coordinazione con, sei monomeri di PHMB.
[0043] Con i rapporti molari sopra descritti (da 2 PHMB : 1 Cu<2+ >a 1 PHMB : 2 Cu<2+>; da 4 PHMB : 1 Zn<2+ >a 6 PHMB : 1 Zn<2+>), è possibile preparare soluzioni stabili contenenti PHMB e Cu<2+ >(PHMB-Cu<2+>) oppure (PHMB-Zn<2+>).
[0044] Va notato che, nel caso di una composizione contenente PHMB-Cu<2+>, si ottiene una soluzione stabile solo utilizzando CuCl2 (cloruro di rame (II); cloruro rameico) come fonte di ioni Cu<2+>. Infatti, l’uso di altri sali rameici, quali ad esempio il nitrato, il solfato o l’acetato, non consente di ottenere soluzione stabili.
[0045] Va inoltre notato che, nel caso di una composizione contenente PHMB-Cu<2+>, si ottiene una soluzione stabile solo utilizzando solventi quali il 3-metossi-3-metil-1-butanolo (CAS, 7173-51-5) o il dimetil-solfossido (CAS, 67-68-5), indicato nel seguito più brevemente DMSO.
[0046] Le soluzioni contenenti PHMB-Cu<2+ >oppure PHMB-Zn<2+ >possono essere miscelate con resine acriliche o poliuretaniche secondo concentrazioni che vanno dall’1% p/p al 10% p/p (così da ottenere resine acriliche o poliuretaniche contenenti dall’1% p/p al 10% p/p delle suddette soluzioni contenenti PHMB-Cu<2+ >oppure PHMB-Zn<2+>) senza alterare le proprietà protettive (attività antimicrobica) e morfologiche delle suddette soluzioni. Grazie alla miscelazione, le resine acquisiscono una significativa attività antimicrobica, che viene mantenuta dal film o strato superficiale formato da esse sui substrati solidi (verniciati con le resine incorporanti la composizione secondo l’invenzione).
[0047] A titolo esemplificativo, ma non limitativo, dell’invenzione sono descritte di seguito: una procedura di preparazione di composizione con rapporto molare 2 PHMB : 1 Cu<2+ >(Esempio 1); un’ulteriore procedura di preparazione di composizione con rapporto molare 2 PHMB : 1 Cu<2+ >(Esempio 2); una procedura di preparazione di composizione con rapporto molare 1 PHMB : 2 Cu<2+ >(Esempio 3); un’ulteriore procedura di preparazione di composizione con rapporto molare 1 PHMB : 2 Cu<2+ >(Esempio 4); una prova di attività antimicrobica di vernici acriliche contenenti il composto di coordinazione PHMB-Cu<2+ >(Esempio 5); una procedura di preparazione di composizione con rapporto molare 5 PHMB : 1 Zn<2+ >(Esempio 6); una prova di attività antimicrobica di vernici poliuretaniche contenenti il composto di coordinazione PHMB-Zn<2+ >(Esempio 7).
[0048] Negli Esempi, tutte le percentuali (%) indicate sono da intendersi come percentuali peso/peso (% p/p). Negli Esempi sono stati utilizzati: un prodotto commerciale denominato Cosmocil<® >CQ, contenente PHMB al 20%; soluzioni di PHMB al 20% in acqua, preparate diluendo PHMB solida oppure diluendo fino al 20% soluzioni acquose di PHMB commercialmente disponibili (CAS Polyaminopropyl biguanide 133029-32-0 / 27083-27-8). Pertanto, negli Esempi 1-4 e 6-7 il termine “soluzione acquosa di PHMB al 20%” può riferirsi alternativamente al prodotto Cosmocil<® >CQ oppure a soluzioni di PHMB al 20% preparate in laboratorio.
[0049] Va inoltre notato che le composizioni degli Esempi 1-4 e 6-7 devono essere preparate seguendo l’ordine di aggiunta dei vari reattivi indicati. Ad esempio, invertendo l’ordine di aggiunta dei reagenti negli Esempi 1-4, ossia miscelando direttamente il sale rameico con la soluzione acquosa di PHMB prima di aggiungere il solvente, si forma un precipitato insolubile.
[0050] Esempio 1 - Composizione con rapporto molare 2 PHMB : 1 Cu<2+ >in 3-metossi-3-metil-1-butanolo
[0051] A 48g di soluzione acquosa PHMB al 20% si aggiungono in agitazione 48g di 3-metossi-3-metil-1-butanolo (CAS, 7173-51-5) al 98% e 4g Cu(Cl)2 x 2H2O (CAS, 10125-13-0; peso molecolare: 170.49, peso atomico Cu: 63.54). La dissoluzione del rame è accompagnata dalla formazione di una soluzione stabile, avente colore blu. Il prodotto, che si forma istantaneamente, ha la seguente composizione: PHMB 9.6%, Cu 1.5%, 3-metossi-3-metil-1-butanolo 47%.
[0052] Esempio 2 - Composizione con rapporto molare 2 PHMB : 1 Cu<2+ >in DMSO.
[0053] A 48g di soluzione acquosa di PHMB al 20% si aggiungono in agitazione 48g di DMSO (CAS, 67-68-5) e 4g di Cu(Cl)2 x 2H2O. La dissoluzione del rame è accompagnata dalla formazione di una soluzione stabile, avente colore blu. Il prodotto, che si forma istantaneamente, ha la seguente composizione: PHMB 9.6%, Cu 1.5%, DMSO 48%.
[0054] Esempio 3 - Composizione con rapporto molare 1 PHMB : 2 Cu<2+ >in 3-metossi-3-metil-1-butanolo
[0055] A 48 g di soluzione acquosa di PHMB al 20% si aggiungono in agitazione 48g di 3-metossi-3-metil-1-butanolo al 98% e 14g di Cu(Cl)2 x 2H2O. Il prodotto, che ha colore verde intenso e si forma istantaneamente, ha la seguente composizione: PHMB 8.7%; Cu 4.7%; 3-metossi-3-metil-1-butanolo, 42.8 %.
[0056] Esempio 4 - Composizione con rapporto molare 1 PHMB : 2 Cu<2+ >in DMSO [0057] A 48g di soluzione acquosa di PHMB al 20% si aggiungono in agitazione 48g di DMSO (CAS, 67-68-5) e 14g di Cu(Cl)2 x 2H2O. Il prodotto, che ha colore verde intenso e si forma istantaneamente, ha la seguente composizione: PHMB 8.7%; Cu 4.7%; DMSO, 43.6 %.
[0058] Gli attivi (ossia PHMB e Cu<2+>) contenuti nelle composizioni prodotte negli Esempi 1-4 sono stati precipitati tramite aggiunta di una miscela acetato di etile/alcol etilico e sottoposti ad analisi elementare CHN e Cu, confermando le percentuali di composizione sopra descritte. La composizione del solvente organico corrisponde a quella determinata dalla formulazione.
[0059] La presenza di legami di coordinazione tra gli ioni rameici e i gruppi amminici della PHMB può essere affermata sulla base della affinità di legame e della nota interazione hard-hard fra ioni Cu<2+ >e gruppi NH2 (F.A Cotton-G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, III Ed. Interscience Publishers J. Wiley & Sons).
[0060] Esempio 5 – Prova di attività antimicrobica di vernici acriliche contenenti il composto di coordinazione PHMB-Cu<2+>
[0061] Le composizioni ottenute negli Esempi 1-4 sono state miscelate con resine acriliche in proporzioni comprese tra il 4 % p/p e l’8 % p/p. Le miscele così ottenute (vernici acriliche) sono risultate omogenee e sono state applicate alle superfici di campioni (lastre metalliche) senza che i tempi di solidificazione siano stati sensibilmente alterati.
[0062] Come visibile in Figura 1, l’applicazione delle suddette vernici sulle superfici dei campioni ha fornito risultati morfologicamente analoghi a quelli ottenuti utilizzando vernici (resine acriliche) prive della composizione secondo l’invenzione. Infatti, nella Figura 1, a destra è mostrato un campione (lastra metallica) verniciato con una resina acrilica contenente la composizione dell’Esempio 1 in concentrazione del 4% p/p, mentre a sinistra è mostrato un altro campione, verniciato con una resina non contenente la composizione secondo l’invenzione.
[0063] L’attività antimicrobica di vernici acriliche contenenti la composizione secondo l’invenzione, ottenuta secondo le procedure degli Esempi 1-4, è stata verificata tramite le prove descritte di seguito.
[0064] La superficie di campioni (lastre metalliche) trattati con vernici acriliche contenenti o non contenenti la composizione secondo l’invenzione sono state contaminate con campioni (aliquote da 1 ml) di un pool microbico costituito da batteri Gram positivi, batteri Gram negativi e funghi. Il pool microbico conteneva le seguenti specie, in concentrazione compresa fra 1 x 10<5 >e 5 x 10<5 >UFC/ml: Staphilococcus aureus, ATCC 6538; Escherichia coli, ATCC 10536; Pseudomonas aeruginosa, ATCC 15442; Enterococcus hirae, ATCC 10541 e Candida albicans, ATCC 10231 (International P.B.I. S.p.a.). I campioni di pool microbico sono stati deposti, dispersi uniformemente e lasciati a contatto sulle superfici verniciate per un tempo di 10 minuti. Dopo 10 minuti dalla contaminazione con il pool microbico, piastre di Petri contenenti terreno di coltura non selettivo Triptone Soia Agar (TSA) sono state poste a contatto con le superfici verniciate dei campioni. Le piastre di Petri sono state quindi poste in incubatore e incubate a 37°C per 24 ore.
[0065] La Figura 2 evidenzia gli effetti di attività antimicrobica ottenuti trattando un campione con una vernice acrilica contenente la composizione secondo l’invenzione, prodotta secondo la procedura descritta nell’Esempio 1: a sinistra, è mostrata una piastra di Petri che è stata posta a contatto con campione trattato con vernice acrilica nota (crescita microbica non inibita); a destra, è mostrata una piastra di Petri che è stata posta a contatto con campione trattato con vernice acrilica contenente la composizione dell’Esempio 1 in concentrazione del 4% p/p (crescita microbica inibita).
[0066] E’ stata inoltre condotta una serie di prove, in cui campioni metallici aventi dimensioni di 4 cm<2 >sono stati trattati con vernici acriliche contenenti il 4% della composizione secondo l’invenzione, preparata secondo la procedura dell’Esempio 1. I campioni sono stati contaminati superficialmente utilizzando il pool microbico precedentemente descritto, inseriti all’interno di capsule Petri, e ricoperti con terreno di coltura non selettivo TSA dopo 10 minuti di contatto con il campione di pool microbico e quindi posti in incubazione a 37°C per 24 h.
[0067] I risultati delle prove condotte con i campioni da 4 cm<2 >sono esemplificati nella Figura 3. La Figura mostra (a sinistra) una piastra di Petri contenente solo il campione di pool microbico e il terreno TSA (controllo positivo), in cui si nota una crescita microbica non inibita, e (a destra) una piastra di Petri contenente il campione metallico trattato con la vernice acrilica contenente la composizione secondo l’invenzione, in cui si nota l’inibizione della crescita microbica. Il campione metallico mostrato in Figura 3 era stato contaminato con un campione di pool microbico avente una concentrazione di 1 x 10<5 >UFC/ml.
[0068] I risultati delle prove effettuate hanno dimostrato che una resina acrilica contenente il 4% della composizione secondo l’invenzione preparata secondo la procedura dell’Esempio 1 consente di ottenere una superficie provvista di significativa attività antimicrobica, ossia in grado di eliminare in un tempo di contatto di soli 10 minuti un pool microbico composto da batteri Gram positivi, Gram negativi e dal fungo Candida albicans in concentrazione di 1 x 10<5 >UFC/ml.
[0069] Utilizzando resine acriliche contenenti la composizione secondo l’invenzione preparata secondo le procedure degli Esempi 2-4 si ottengono risultati analoghi a quelli illustrati per la composizione secondo l’invenzione preparata secondo la procedura dell’Esempio 1. In particolare, utilizzando la composizione secondo l’invenzione di cui agli Esempi 3 e 4, si ottiene un incremento dell’attività antimicrobica con un abbattimento della carica microbica fino a 6 log.
[0070] Esempio 6 - Composizione con rapporto molare 5 PHMB : 1 Zn<2+ >in H2O [0071] La composizione si ottiene miscelando 20g di ZnSO4 x 7 H2O con 200g di H2O e 380g di soluzione acquosa di PHMB al 20%. Il prodotto è trasparente e ha la seguente composizione: PHMB 12.66 %; Zn 0.76%.
[0072] Gli attivi (ossia PHMB e Zn<2+>) contenuti nelle composizioni prodotte negli Esempi 6-7 sono stati precipitati tramite aggiunta di 2-propanolo e sottoposti ad analisi elementare CHN e Cu, confermando le percentuali di composizione sopra descritte.
[0073] La presenza di legami di coordinazione tra gli ioni zinco e i gruppi amminici della PHMB può essere affermata sulla base della affinità di legame e della nota interazione hard-hard fra ioni Zn<2+ >e gruppi NH2 (F.A Cotton-G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, III Ed. Interscience Publishers J. Wiley & Sons).
[0074] Esempio 7 – Prova di attività antimicrobica di vernici poliuretaniche contenenti il composto di coordinazione PHMB-Zn<2+>
[0075] La composizione ottenuta nell’Esempio 6 è stata miscelata con resine poliuretaniche idrosolubili in proporzioni del 6 % p/p e del 10 % p/p. Le miscele così ottenute (vernici acriliche) sono risultate omogenee e sono state applicate alle superfici di campioni (lastre metalliche) senza che i tempi di solidificazione siano stati sensibilmente alterati.
[0076] Come visibile nelle Figure 4 e 5, l’applicazione delle suddette vernici sulle superfici dei campioni ha fornito risultati morfologicamente analoghi a quelli ottenuti utilizzando vernici (resine acriliche) prive della composizione secondo l’invenzione. Nella Figura 4 sono mostrati due campioni (lastre metalliche) verniciati con una resina poliuretanica contenente la composizione dell’Esempio 6 in concentrazione del 6% p/p. Nella Figura 5 sono mostrati tre campioni (lastre metalliche), di cui il primo da sinistra è stato verniciato con una resina non contenente la composizione secondo l’invenzione, mentre il secondo e il terzo da sinistra sono stati verniciati con una resina poliuretanica contenente la composizione dell’Esempio 6 in concentrazione del 10% p/p.
[0077] Sono stati quindi eseguite delle prove microbiologiche secondo procedure analoghe a quelle descritte nell’Esempio 5, utilizzando il medesimo pool microbico in concentrazione compresa fra 1 x 10<5 >e 5 x 10<5 >UFC/ml. Campioni di pool microbico (aliquote da 1 ml) sono stati deposti, dispersi uniformemente e lasciati a contatto sulle superfici verniciate per un tempo di 10 minuti. Dopo 10 minuti dalla contaminazione con il pool microbico, piastre di Petri contenenti terreno di coltura non selettivo Triptone Soia Agar (TSA) sono state poste a contatto con le superfici verniciate dei campioni. Le piastre di Petri sono state quindi poste in incubatore e incubate a 37°C per 24 ore.
[0078] I risultati ottenuti nelle prove sopra descritte sono esemplificati nelle Figura 6 – 8. La Figura 6 mostra una piastra di Petri, che è stata posta a contatto con campione trattato con vernice poliuretanica contenente la composizione dell’Esempio 6 in concentrazione del 6% p/p e in cui la crescita microbica è stata inibita. La Figura 7 mostra una piastra di Petri, che è stata posta a contatto con campione trattato con vernice poliuretanica contenente la composizione dell’Esempio 6 in concentrazione del 10% p/p e in cui la crescita microbica è stata inibita. La Figura 8 mostra una piastra di Petri, che è stata posta a contatto con campione trattato con vernice poliuretanica non contenente la composizione dell’Esempio 6 e in cui la crescita microbica non è stata inibita (controllo positivo).
[0079]
[0080] I risultati sperimentali ottenuti hanno dimostrato che vernici poliuretaniche contenenti la composizione secondo l’invenzione preparata secondo l’Esempio 6 sono in grado di eliminare 1 x 10<5 >ufc/ml di batteri Gram positivi, negativi e del fungo Candida albicans in un tempo di contatto di soli 10 minuti.
[0081] In base a quanto descritto, è chiaro che la composizione secondo l’invenzione consente di superare efficacemente gli inconvenienti della tecnica nota. In particolare, si
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può affermare che la composizione secondo l’invenzione consente di trattare superfici in modo da rendere queste ultime sostanzialmente asettiche, nonché di mantenere nel tempo tale condizione di asetticità.
[0082] Sono inoltre possibili varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed esemplificato, pur rimanendo all’interno dell’ambito dell'invenzione definito dalle rivendicazioni allegate. Ad esempio, sebbene nella descrizione della presente invenzione e negli Esempi siano state menzionate specificamente resine poliuretaniche e acriliche, per un tecnico del settore è chiaro che anche altre resine possono essere utilizzate in combinazione con il complesso di coordinazione secondo l’invenzione.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione provvista di attività antimicrobica, detta composizione comprendendo poliesametilene biguanide (PHMB) e uno ione metallico bivalente selezionato dal gruppo costituito da ione zinco (Zn<2+>) e ione rameico (Cu<2+>), in cui: - quando detto ione metallico bivalente è detto ione rameico, detto ione rameico e detta poliesametilene biguanide sono contenuti in detta composizione in rapporti molari che vanno da 2 (Cu<2+>) : 1 (PHMB) a 1 (Cu<2+>) : 2 (PHMB); - quando detto ione metallico bivalente è detto ione zinco, detta poliesametilene biguanide e detto ione zinco sono contenuti in detta composizione in rapporti molari che vanno da 4 (PHMB) : 1 (Zn<2+>) a 6 (PHMB) : 1 (Zn<2+>).
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detto ione metallico bivalente e detta poliesametilene biguanide sono associati tra loro tramite formazione di legami di coordinazione.
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 1, oppure 2, realizzata in forma di soluzione.
- 4. Composizione secondo la rivendicazione 3, in cui, quando detto ione metallico bivalente è detto ione rameico, detta soluzione è una soluzione in solvente organico.
- 5. Composizione secondo la rivendicazione 4, in cui detto solvente organico è selezionato dal gruppo costituito da 3-metossi-3-metil-1-butanolo e dimetilsolfossido.
- 6. Composizione secondo la rivendicazione 3, in cui, quando detto ione metallico bivalente è detto ione zinco, detta soluzione è una soluzione in acqua.
- 7. Uso di una composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 per preparare una vernice provvista di attività antimicrobica.
- 8. Vernice provvista di attività antimicrobica e comprendente la composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6.
- 9. Vernice secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre una resina.
- 10. Vernice secondo la rivendicazione 9, in cui detta resina è selezionata dal gruppo costituito da resine acriliche e resine poliuretaniche.
- 11. Vernice secondo la rivendicazione 9, in cui detta composizione è miscelata con detta resina in una concentrazione compresa tra 1% p/p e 10% p/p.
- 12. Metodo per preparare una vernice provvista di attività antimicrobica, comprendente miscelare la composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 con una resina.
- 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui detta resina è selezionata dal gruppo costituito da resine acriliche e resine poliuretaniche.
- 14. Metodo secondo la rivendicazione 12, oppure 13, in cui detto miscelare comprende miscelare detta composizione con detta resina in una concentrazione compresa tra 1% p/p e 10% p/p.
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| IT102018000007525A IT201800007525A1 (it) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | Composizioni utilizzabili per preparare vernici provviste di attività antimicrobica |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201800007525A1 (it) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070134303A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-14 | Ali Yahiaoui | Protective and therapeutic article |
| US20070237812A1 (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-11 | Tyco Healthcare Group | Multi-layer wound dressings |
| CN105950011A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-21 | 王乔 | 一种高层建筑用电梯门板阻燃涂层 |
| CN107384086A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-11-24 | 苏州振振好新型建材科技有限公司 | 一种长效抗菌型涂料及其制备及应用方法 |
-
2018
- 2018-07-26 IT IT102018000007525A patent/IT201800007525A1/it unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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