Полимер-полимерная смесь поливинилового спирта и полигексаметиленгуанидин гидрохлорида для задач антимикробной защиты поверхностей

Проблема дезинфекции поверхностей начиная с 2020 года по текущее время особенно актуальна, в связи с чем подходы к ее реализации стали расширяться. Классические дезинфицирующие средства в виде концентрированных растворов или растворимых таблеток не в полной мере могут удовлетворить потребности при проведении мероприятий по антимикробной протекции поверхностей ввиду необходимости их регулярного повторения, что приводит к большому расходу средств, которые за последние два года подорожали на 30–50%. Поэтому для удешевления процедуры дезинфекции и увеличения ее эффективности предложен подход по созданию средств с пролонгированным действием путем формирования пленкообразующих антимикробных компонентов с хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Кроме того, такие системы могут найти применение в качестве добавок к лакокрасочным покрытиям на основе водных эмульсий на этапе косметического ремонта лечебнопрофилактических учреждений. Такие материалы могут значительно замедлить скорость распространения вредоносной микрофлоры, а также обеспечить длительную защиту от нее. Для реализации такого подхода был разработан состав полимер-полимерной смеси на основе поливинилового спирта и полигексаметиленгуанидин гидрохлорида. Следует отметить, что гуанидинсодержащие полимеры проявляют высокую антимикробную активность и низкую токсичность по отношению к человеку, также они широко используются в качестве активных агентов дезинфицирующих средств. Поливиниловый спирт является отличным пленкообразующим полимером и обладает хорошими адгезионными свойствами, нетоксичен и химически инертен. Таким образом, применение таких добавок может существенно снизить распространение вредоносной микрофлоры, особенно на объектах с повышенной социальной нагрузкой.

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.