ИФХЭ РАН

Новости Масс-медиа Мы в СМИ Эпокси-аминное покрытие с включением порфиринов демонстрирует биоцидные свойства

Эпокси-аминное покрытие с включением порфиринов демонстрирует биоцидные свойства

28 января 2025 Мы в СМИ
© 2025 Анастасия Цыклинская / ИФХЭ РАН © 2025 Анастасия Цыклинская / ИФХЭ РАН

Учёные ИФХЭ РАН совместно с коллегами из РТУ МИРЭА и ФГБНУ «НИИНА» впервые получили модифицированные порфиринами эпокси-аминные полимерные покрытия, которые продемонстрировали биоцидную активность против золотистого стафилококка. Антибактериальная активность готовых покрытий проявилась при добавлении всего 0,002 массовых процентов порфирина.

 

Порфирины являются эффективными фотосенсибилизаторами, которые при облучении светом способны к генерации активных форм кислорода. Последние, в свою очередь, являются сильными окислителями; они воздействуют на аминокислоты, полисахариды, липиды и другие компоненты бактериальной мембраны и тем самым разрушают её. Этот эффект используют в фотодинамической терапии бактериальных инфекций, а также для получения биологически активных волокон, антимикробной хлопчатобумажной ткани, материалов для водоочистки и другого.


Мировая наука относительно недавно заинтересовалась возможностью введения порфиринов в эпоксидные материалы. В данной работе впервые изучена растворимость порфиринов в олигомерах, их совместимость с эпокси-аминной композицией, влияние полимерной матрицы на фотостабильность и биологическую активность порфиринов. Понимание влияния этих факторов необходимо для создания эффективных биоцидных покрытий на основе эпокси-аминных систем.


Исследователи предложили оригинальный метод получения полимерных покрытий с использованием общего растворителя – хлороформа. Раствор порфирина в нём смешивали с олигоаминным отвердителем, куда затем был добавлен эпоксидный олигомер. Отверждение происходило благодаря взаимодействию эпоксидных групп с аминогруппами отвердителя, причем наличие малых количеств порфирина не влияло на закономерности этого процесса.


Одной из ключевых характеристик фотосенсибилизатора является его фотостабильность. Известно, что при длительном облучении фоточувствительные вещества могут разлагаться и терять свою фотосенсибилизирующую активность. Также известно, что включение фотосенсибилизатора в твердую матрицу снижает его способность генерировать активные формы кислорода. Проведенные авторами спектральные исследования показали, что порфирины в эпокси-аминной матрице под действием света не подверглись структурным изменениям, а также сохранили свои фотофизические свойства и бактерицидную активность.


Анастасия Цыклинская, участник исследовательской группы, отметила широкое применение эпоксидных покрытий в различных отраслях. По её словам, материалы на основе эпоксидных олигомеров обладают отличными адгезивными свойствами по отношению к разным поверхностям, демонстрируют стойкость к температурным и механическим воздействиям, а также характеризуются высокой химической устойчивостью, что делает их эффективными защитными покрытиями.

Вместе с тем, существует проблема образования патогенных бактериальных биопленок на поверхности эпоксидных покрытий, приводящая к их разрушению. Бактерии способны закрепляться на поверхности эпоксидных покрытий, образуя патогенные биопленки. Для решения этой проблемы учёные ищут способы повышения биоцидной активности таких материалов.

 

«В нашем исследовании мы решили включить в полимер биоцидный модификатор, который будет химически разрушать бактериальную мембрану и не даст формироваться бактериальной пленке. В качестве перспективного кандидата на роль такого модификатора рассматриваются порфирины и их производные», – рассказала Анастасия Цыклинская.

 

Исследования показали, что эпоксидное покрытие, модифицированное порфирином, обладает выраженным бактериостатическим эффектом, что свидетельствует о его потенциальной практической применимости.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

 

По материалам: Biocidal polymer coatings based on porphyrin- modified epoxy-amine networks. A.M. Tsyklinskaya, D.A. Polivanovskaia, N.E. Grammatikova, E.S. Zhavoronok, K.P. Birin, I.N. Senchikhin. Reactive and Functional Polymers, Volume 205, December 2024, 106099. DOI: 10.1016/j.reactfunctpolym.2024.106099



В других источниках:

Новости РАН 28/01/2025
Информационное агентство ТАСС. Наука 28/01/2025
Научно-информационный портал «Поиск» 28/01/2025
www1.ru - «Первый технический» 28/01/2025
Платформа для публикации пользовательского контента IXBT Live 29/01/2025

Читать 377

Новостная рассылка

Чтобы быть в центре событий, присоединяйтесь к нашим новостям.

Наши контакты

Вы можете задать интересующий вопрос, удобным для Вас способом.

  • Тел.: +7 495 955 44 87

Поиск