Search the digital library catalog

Abstract: Namen doktorske disertacije v osnovi izhaja iz postavljenega problema, da obstoječe protimikrobne obdelave celuloznih materialov, zaradi stalnih in prekomerno uporabljenih protimikrobnih spojin, vodijo do odpornosti mikroorganizmov na njihovo delovanje. Izmed naštetega še posebej izstopa obdelava tekstilnih substratov za razvoj produktov, namenjenih medicini in higieni. Trend razvoja inovativnih produktov je zato na omenjenem področju vse bolj usmerjen v protimikrobne obdelave površin celuloznih materialov, ki temeljijo izključno na rabi naravnih, ne-toksičnih in biološko razgradljivih učinkovin. V ta namen se pogosto uporablja hitozan, derivat hitina, ki izkazuje odlične lastnosti, kot so dobra adhezivnost, biološka razgradljivost in protimikrobna učinkovitost. Žal pa obdelave celuloznih materialov s hitozanom niso zmeraj idealno dobre v smislu ponovljivosti obdelave in zato ponovljive redukcije patogenih mikroorganizmov. Iz tega razloga je smiselno v obdelavo s hitozanom vključiti še katero izmed naravno protimikrobno delujočih spojin, na primer eugenol in oleuropein. Obe omenjeni učinkovini izkazujeta odlične biološke in farmakološke lastnosti, ki pa v kombinaciji s hitozanom in kasnejšim prenosom na izbran tekstilni substrat iz celuloze, še nimata vidnejše vloge. V doktorski disertaciji smo tako hitozan uporabili kot izhodno protimikrobno sredstvo za pripravo novih formulacij v kombinaciji z naravnima učinkovinama (eugenol, oleuropein). Namen vključitve omenjenih učinkovin v sistem s hitozanom predstavlja nadgradnjo in izboljšanje funkcionalnosti hitozana z antioksidativnimi, fizikalno-kemijskimi in biološkimi lastnostmi. To lahko dosežemo na različne načine, med drugim z metodo kemične in encimske funkcionalizacije, ki sta bili uporabljeni v fazi razvoja novih formulacij doktorske disertacije. Graft kopolimeri pridobljeni po omenjenih metodah so bili z vidika uspešnosti izvedene sinteze ovrednoteni z različnimi analiznimi metodami, in sicer spektroskopijo (ATR FT-IR, NMR, UV-VIS), potenciometrično titracijo, simultano termično analizo in z metodami za vrednotenje antioksidativne učinkovitosti (F-C, DPPH•, Redukcija Fe3+). Nadalje je raziskava potekala v smeri prenosa novo nastalih formulacij na izbran celulozni substrat. Zaradi dobrih površinskih aktivnosti, v smislu protimikrobne obdelave, je v ta namen bila izbrana viskoza kot primeren izhodni material za razvoj novih medicinskih in sanitetnih materialov. Za nanos posameznih obdelovalnih formulacij na površino viskoze je bil uporabljen impregnacijsko-sušilni postopek. Po opravljeni površinski funkcionalizaciji so bili vzorci viskoze okarakterizirani z ATR FT-IR spektroskopijo, metodo C.I Acid Orange VII, vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), mikrobiološkim testiranjem in kinetiko sproščanja. Na podlagi dobljenih rezultatov smo v celoti potrdili zastavljeno hipotezo in dognali, da je protimikrobna in antioksidativna funkcionalizacija viskoze obdelane z novo nastalimi formulacija odvisna od vrste učinkovine in uporabljene metode pridobitve graft kopolimera. V tem pogledu, sta se učinkovina eugenol in metoda kemične funkcionalizacije hitozana glede na učinkovino oleuropein in encimsko funkcionalizacijo hitozana, izkazali kot učinkovitejši.  
Keywords: hitozan, eugenol, oleuropein, celuloza, formulacija hitozan/eugenol, formulacija hitozan/oleuropein, graft kopolimerizacija, protimikrobnost, antioksidativnost
Published in DKUM: 16.10.2019; Views: 1487; Downloads: 161
Full text (7,67 MB)

Abstract: Hitozan je zaradi svoje dokazane varne uporabe primeren tudi za razvoj novih protimikrobnih tekstilnih sistemov, kljub temu pa mu ni moč pripisati lastnosti antioksidativnosti, ki lahko pripomore k hitrejšemu celjenju ran ali razjed. Zaradi tega je smiselno v sistem s hitozanom vključiti katero izmed naravnih spojin z dokazanim antioksidativnim delovanjem. Tem kriterijem ustreza eugenol. Namen tega magistrskega dela je bil razviti formulacijo hitozana v kombinaciji z eugenolom v različnih strukturnih oblikah (raztopina, nanodelci, oborina) za funkcionalizacijo viskoze. Protimikrobna in antioksidativna formulacija bi naj služila kot funkcionalen premaz, prednostno na področju celjenja ran na koži in sluznici v ustni votlini. S stališča različnih strukturnih oblik, ki so ključnega pomena za dostopnost protimikrobnih aminskih skupin in za delež vezanega eugenola v sistem s hitozanom, smo predvideli, da bodo posamezne strukturne oblike različno vplivale na ciljani lastnosti protimikrobnost in antioksidatovnost. V prvi fazi je bila izvedena sinteza nanodelcev (hitozana in eugenola, kapsuliranega v hitozan), ki so bili okarakterizirani z vidika morfologije (SEM) ter velikosti in porazdelitve nanodelcev (DLS). Po opravljeni funkcionalizaciji viskoze s posameznimi strukturnimi oblikami obdelovalne kopeli je bila uporabljena FT-IR spektroskopija za proučitev tipičnih funkcionalnih skupin, potenciometrična titracija, podprta z metodo Acid Orange VII, za proučitev deleža aminskih skupin, ter vrednotenje mikrobioloških lastnosti in antioksidativnega značaja funkcionalizirane viskoze. Desorpcijska kopel je bila ovrednotena na osnovi merjenja pH vodnega ekstrakta. Preostali delež vezanega hitozana po desorpciji je bil, enako kot v primeru funkcionalizacije, proučen z metodo Acid Orange VII. Ugotovljeno je, da različne strukturne oblike hitozana in hitozana v kombinaciji z eugenolom različno vplivajo na protimikrobnost in antioksidativnost funkcionalizirane viskoze. Protimikrobna in antioksidativna formulacija se je izkazala za primeren funkcionalen premaz za razvoj tekstilij za potencialno uporabo v medicini, prednostno na področju celjenja ran ter sluznic.
Keywords: viskoza, hitozan, eugenol, hitozanski nanodelci, kapsulacija eugenola, obarjanje hitozana in eugenola, formulacija hitozana in eugenola, protimikrobna funkcionalizacija, antioksidativna funkcionalizacija
Published in DKUM: 25.11.2015; Views: 2765; Downloads: 308
Full text (2,74 MB)
This document has many files! More...

Abstract: Problem prisotnosti mikroorganizmov na tekstilijah so funkcionalne, higienske in estetske težave, zato se tudi na področju tehnologije tekstilnih materialov vse bolj uveljavlja zaščita pred delovanjem različnih patogenih mikrobov. Mikroorganizmi, prisotni na tekstilijah, so predvsem glive in bakterije, lahko pa tudi alge. Za dosego učinkovite protimikrobne zaščite se na področju obdelave tekstilnih materialov vse bolj uveljavlja naravna spojina imenovana hitozan. V smislu optimalne protimikrobne zaščite tekstilnega materiala pa obdelava s hitozanom ne daje vedno pričakovanih rezultatov. Iz tega razloga se zdi zanimivo hitozan kombinirati še s katero izmed naravnih protimikrobno delujočih spojin, na primer eugenolom. Eugenol je sestavni del nageljnovih žbic, ki mu prav tako, kakor hitozanu pripisujejo odlično protimikrobno aktivnost. Ker je eugenol tako rekoč netopen v vodi, je potrebna sinteza eugenola s hitozanom na način tvorbe graft-kopolimera. V raziskavi smo uporabili viskozo, kot predstavnico celuloznih vlaken zato, ker je celuloza biološko razgradljiv substrat ob hkratni dobri površinski aktivnosti, kar pomeni, da jo je v smislu protimikrobne obdelave možno relativno učinkovito funkcionalizirati. Razen uspešne sinteze kopolimera hitozan/eugenol je pomembna tudi temperatura obdelave/sušenja s kopolimerom obdelane viskoze, saj je s pravilno izbiro temperature možno zagotoviti pogoje za optimalno vezavo kopolimera na izbrani substrat. Za vrednotenje uspešnosti sinteze graft-kopolimera hitozan/eugenol smo izbrali FT-IR spektroskopijo, s katero smo semi-kvantitativno določili učinkovitost kopolimerizacije hitozana z eugenolom. Spektrofotometrično metodo Acid Orange VII smo izbrali kot metodo na osnovi katere smo določili delež dostopnih aminskih skupin. V raziskavo smo vključili še mikrobiološko testiranje po principu redukcije izbranih patogenih mikroorganizmov, kar je bilo izvedeno na Zavodu za zdravstveno varstvo Maribor. Dobljene rezultate smo primerjali z rezultati obdelave viskoze z 1 % raztopino hitozana.
Keywords: hitozan, eugenol, funkcionalizacija, viskoza, FTIR spektroskopija, Acid Orange VII, protimikrobnost
Published in DKUM: 14.11.2012; Views: 2816; Downloads: 211
Full text (1,43 MB)