Polymer-polymer composition of polyvinyl alcohol and polyhexamethylene guanidine hydrochloride for antimicrobial surface protection

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Since 2020, surface disinfection has become particularly relevant thus requiring improved approaches to its implementation. Conventional disinfectants comprising concentrated solutions or soluble tablets fail to fully comply with the need for antimicrobial protection of surfaces, calling for their repetitive application. This leads to considerable expenses, with the price of disinfectants rising by 30–50% over the past two years. In this article, agents characterised by prolonged action due to film-forming antimicrobial components having good adhesion to various surfaces are developed in order to reduce the cost of the disinfection procedure and increase its efficiency. In addition, such systems can be used as additives to water paint coatings for minor maintenance of medical and preventive institutions. These materials can significantly reduce the growth rate of the harmful bacteria population, as well as provide long-term protection against it. In order to implement this approach, the polymer-polymer composition based on polyvinyl alcohol and polyhexamethylene guanidine hydrochloride was developed. It should be noted that guanidine-containing polymers are characterised by high antimicrobial activity and low human toxicity, being also widely used as active agents in disinfectants. An excellent film-forming polymer exhibiting good adhesive properties, polyvinyl alcohol is non-toxic and chemically inert. Thus, the use of such additives can significantly reduce the extension of harmful bacteria, especially in crowded public areas.

Sobre autores

V. Okladnikova

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS

Email: Lera-okladnikova@mail.ru

O. Ochirov

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS

Email: ochirov.o.s@yandex.ru

M. Grigor’eva

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS

Email: Gmn_07@bk.ru

S. Stelmakh

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS

Email: S_stelmakh@bk.ru

Bibliografia

  1. Шкарин В. В., Саперкин Н. В., Ковалишена О. В., Благонравова А. С., Широкова И. Ю., Кулюкина А. А. Региональный мониторинг устойчивости микроорганизмов к дезинфектантам: итоги и перспективы // Медицинский альманах. 2012. Т. 3. N 22. С. 122–125.
  2. Albert M., Feiertag P., Hayn G., Saf R., Hönig H. Structure-activity relationships of oligoguanidiness influence of counterion, diamine, and average molecular weight on biocidal activities // Biomacromolecules. 2003. Vol. 4, no. 6. P. 1811–1817. https://doi.org/10.1021/bm0342180.
  3. Oule M. K., Azinwi R., Bernier A.-M., Kablan T., Maupertuis A.-M., Mauler S., et al. Polyhexamethylene guanidine hydrochloride-based disinfectant: a novel tool to fight methicillin-resistant Staphylococcus aureus and nosocomial infections // Journal of Medical Microbiology. 2008. Vol. 57. P. 1523–1528. https://doi.org/10.1099/jmm.0.2008/003350-0.
  4. Yangdeng P., Yan X., Show J., Huining X. Tailor-made antimicrobial/activial star polymer via ATRP of cyclodextrin and guanidine-based macromonomer // Macromolecular Chemistry and Physics. 2014. Vol. 216, no. 5. P. 511–518. https://doi.org/10.1002/macp.201400525.
  5. Song Y., Li Q., Li Y., Zhi L. Biological behaviors of guanidine-based cationic surfactants // Journal of Surfactants and Detergents. 2014. Vol. 17, no. 3. P. 459–464. https://doi.org/10.1007/s11743-013-15603.
  6. Grigor’eva M. N., Stel’makh S. A., Astakhova S. A., Tsenter I. M., Bazaron L. U., Batoev V. B., et al. Biocidal action of copolymers based on aliphatic diamines and guanidine hydrochloride // Journal of Applied Polymer Science. 2014. Vol. 131, no. 11. P. 40319. https://doi.org/10.1002/app.40319.
  7. Лебедева С. Н., Очиров О. С., Григорьева М. Н., Жамсаранова С. Д., Стельмах С. А., Могнонов Д. М. Острая токсичность гидрогеля полигексаметиленгуанидин гидрохлорида // Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2020. Т. 5. N 4. С. 103–107. https://doi.org/10.29413/ABS.2020-5.4.15.
  8. Maifreni M., Frigo F., Bartolomeoli I., Buiatti S., Picon S., Marino M. Bacterial biofilm as a possible source of contamination in the microbrewery environment // Food Control. 2015. Vol. 50. P. 809–814. https://doi.org/10.1126/science.284.5418.1318.
  9. Gayan E., Serrano M. J., Pagan R., Alvarez I., Condon S. Environmental and biological factors influencing the UV-C resistance of Listeria monocytogenes // Food Microbiology. 2015. Vol. 46. P. 246– 253. https://doi.org/10.1016/j.fm.2014.08.011.
  10. Munoz-Bonilla A., Fernandez-Garcia M. Polymeric materials with antimicrobial activity // Progress in Polymer Science. 2012. Vol. 37, no. 2. P. 281–339. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.08.005.
  11. Xi J., Wu Q., Xu Z., Wang Y., Zhu B., Fan L., et al. Aloe-emodin/carbon nanoparticle hybrid gels with light-induced and long-term antibacterial activity // ACS Biomaterials Science and Engineering. 2018. Vol. 4, no. 12. P. 4391–4400. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.8b00972.
  12. Kim J., Lee C.-M. Transdermal hydrogel composed of polyacrylic acid containing propolis for wound healing in a rat model // Macromolecular Research. 2018. Vol. 26, no. 13. P. 1219–1224. https://doi.org/10.1007/s13233-019-7014-7.
  13. Bolto B., Tran T., Hoang M., Xie Z. L. Crosslinked poly(vinyl alcohol) membranes // Progress in Polymer Science. 2009. Vol. 34, no. 9. P. 969–981. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2009.05.003.
  14. Stasko J., Kalniņš M., Dzene A., Tupureina V. Poly(vinyl alcohol) hydrogels // Polymer Science. 2009. Vol. 58, no. 1. P. 63–66. https://doi.org/10.3176/proc.2009.1.11.
  15. Chen S., Wang H., Jian Z., Fei G., Qian W., Luo G., et al. Novel poly(vinyl alcohol)/chitosan/modified graphene oxide biocomposite for wound dressing application // Macromolecular Bioscience. 2020. Vol. 20, no. 3. P. e1900385. https://doi.org/10.1002/mabi.201900385.
  16. Хакамов Т. Ш., Феоктистов Д. В., Бадыкова Л. А., Корнилаев П. Г., Шавалеев Р. Р., Мударисова Р. Х. Создание и изучение модифицированных пленочных покрытий с регулируемыми транспортными свойствами // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86. N 9. С. 1450–1455.
  17. Мударисова Р. Х., Бадыкова Л. А., Азаматова Г. А., Исламова Р. М., Азнабаев М. Т. Полимерные глазные пленки на основе поливинилового спирта и арабиногалактана с левофлоксацином // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86. N 4. С. 650–654.
  18. Лебедева А. В., Ву Н. Т., Олехнович Р. О., Морозкина С. Н., Успенская М. В. Исследование получения нановолокон из водных растворов поливинилового спирта методом электроспиннинга // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022. Т. 84. N 2. С. 210–220. https://doi.org/10.20914/23101202-2022-2-210-220.
  19. Okladnikova V. O., Ochirov O. S., Grigor’eva M. N., Stelmakh S. A., Mognonov D. M. Obtaining a copolymer of polyhexamethylene guanidine hydrochloride and polyvinyl alcohol // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1989, no. 1. P. 012002. https://doi.org/10.1088/17426596/1989/1/012002.
  20. Очиров О. С., Бурасова Е. Г., Стельмах С. А., Григорьева М. Н., Окладникова В. О., Могнонов Д. М. Антимикробная активность производных полигексаметиленгуанидина гидрохлорида по отношению к мультирезистентным штаммам микроорганизмов // Инфекция и иммунитет. 2022. Т. 12. N 1. С. 193–196. https://doi.org/10.15789/22207619-AAO-1751.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».