CC BY
78
550 KÍMYA PROBLEML9RÍ 2018 № 4 (16) ISSN 2221-8688
UOT 678.5.067:53(075)
antíbakteríal políetílen kompozísíya materíallarinin
ALINMASI va XASSOLORÍNÍN T9DQÍQÍ
1E.a. ibadov, 1N.§. Rasulzada, 1G.M. Safarova, 2K.F. Bax^aliyeva, 2P.Z. Muradov
1AMEA Polimer Materiallari institutu AZ 5004, Sumqayit §dh.,S.Vurgun küg., 124 ; e-mail: [email protected] 2AMEA Mikrobiologiya institutu, AZ1073 Baki §., Badamdar §ossesi, 40
Redaksiyaya daxil olub 20.08.2018
Tdrkibindd bioloji aktiv salisil qrupu saxlayan metakriloilsalisilat vd vinilasetilsalisilatin metilmetakrilatla birgdpolimerldrinddn antibakterial dlavdldr kimi istifadd edildrdk polietilen dsasli kompozisiya materiallari alinmi§dir. Kompozisiya materiallarinin fiziki-mexaniki xassdldri öyrdnilmi§ vd müdyydn edilmi§dir ki, alinan polimer materiallarinin fiziki-mexaniki xassdldri yüksdk tdzyiqli polietilenddn geri qalmir. Alinmi§ plastik materiallarin göbdldkldrin tdsirind qar§i davamliligini öyrdnmdk ügün Aspergillus niger, A.ochraseus, Penicillium cuclopium, Cladosporium herbarium, Fusarium moniliforme vd F.oxysporium kimi mikromisetldrddn test kultura olaraq istifadd edilmi§dir. Göstdrilmi§dir ki, tddqiq olunan polimer kompozisiya materiallari hdm bakterisid,hdm dd funqsid xassdldrind malikdirldr. Agar sózldr: metakriloilsalisilat, vinilasetilsalisilat, antibakterial kompozisiya materiali. DOI: https://doi.org/10.32737/2221-8688-2018-4-550-554
Malum oldugu kimi mai§atda istifada olunan polimer materiallannda mexaniki möhkamlik, zarbaya davamliliq kimi xassalarla yana§i antibakterial xassalarin olmasi da vacib hesab olunur [1]. Bu onunla alaqadardir ki, mai§atda geni§ istifada olunan polimer materiallarindan hazirlanmi§ mamulatlarin üzarinda insan saglamligi ü9ün olduqca tahlüka töradan müxtalif bakteriyalar a§kar edilmi§dir. Bu sababdan da steril, bakterisid va funqisid xassali polimer materiallarina olan ehtiyac har gün artmaqdadir. Bunlari nazara alsaq günümüzda yeni antibakterial birla§malara 9ox böyük maraq va ehtiyac oldugunu görmak olar. Antibakterial polimer materiallarinin alinmasi ü9ün 9oxlu sayda üsullar malumdur. Polimerlarin tatbiq sahasindan asili olaraq bu va ya digar üsuldan istifada olunur. Tibda istifada olunan bioloji aktiv polimer birla§malar almaq ü9ün istifada olunan üsullarda bioloji aktiv qrupa malik elementar qurulu§ vahidlari makromolekulyar zancira sintez marhalasinda va ya hazir polimerlarin polimeranaloji 9evrilmalari naticasinda daxil edilir. Bu üsulla alinan darman preparatlarinin tasiri üzunmüddatli olur. Digar sahalarda
istifada olunan antimikrob polimer materiallari almaq ü9ün isa hazir polimer materiallarinin i9arisina emal marhalasinda uygun antibakterial birla§malar - alavalar daxil edilir. Alinan kompozisiya materiallarin (KM) tarkibinda daxil olunan alavalarin növünü va miqdarini dayi§makla müxtalif xassalara malik polimer kompozisiya materiallari alda edilmi§dir. Xüsusila da, poliolefinlar, polistirol va stirol birgapolimerlari, poliamidlar va on-larin qari§iqlari, polietilen (PE), ABS (akrilonitril-butadien-stirol birgapolimerlari) ü9ün metallik gümü§ tozu va onun duzlari, quandinin hidroxlorid duzlarinin diaminlarla polikondensla§masindan alinan oliqomerlar kimi geni§ sahada antimikrob alavalar i§lanib hazirlanmi§dir [2-3].
Malumdur ki, sada molekullu alavalardan istifada olunmaqla hazirlanmi§ antibakterial KM-in sathindan alavalarin qisa müddat arzinda yuyulub getmasi onlarin istismar müddatini azaltmaqla yana§i digar xassalarina da manfi tasir göstarir. KM-nin hazirlanmasinda onlarin istismar müddatinin uzadilmasi ü9ün bioloji aktiv qrup saxlayan polimerlardan istifada olunmasi bu sahada perspektiv istiqamat hesab olunur.
E.a. ÍBADOV va b.
551
Antibakterial polimer alavalarin bu xüsusiyyati onlardan qida va kand tasarrüfatinda mahsullarin tez xarab olmasinin qar§isini alan qabla§dirma mamulatlari ü9ün olduqca müxtalif tarkibli KM alinmasina imkan yaradir.
Antimikrob alavalarin asas vazifasi mamulatlarin kütlalarinda va sathinda mik-roblarin miqdarinin minimuma endirilmasidir. Bununla yana§i antimikrob a§qarlar qar§isinda bir 90X talablar qoyulur ki, bunlardan an asaslari onlarin zaharsiz olmasi, asan emal olunmasi, polimerlarla va digar alavalarla yax§i qari§masi, polimerlarin fiziki-mexaniki xassalarina neqativ tasir göstarmamasi va yüksak effektli olmasidir [2]. Salisil asasli polimer alavalarin digar antibakterial alavalardan farqi onlarin insan va digar canlilar ü9ün zaharsiz olmasidir. Bunlari diqqata alaraq son illarda tarkibinda bioloji
aktiv salisil qrupu saxlayan vinil monomerlari (Vasp va MST) va onlarin MMA, St(stirol), PEMM (polietilen makromonomeri), MA(malein anhidridi) kimi digar vinil monomerlarila birgapolimerlari sintez olunmu§, onlarin fiziki-mexaniki va antimikrob xassalari öyranilmi§dir [4-8].
Taqdim olunan maqalada maqsad avvallar hayata ke9irilmi§ tadqiqatlarin davami olaraq sintez olunmu§ salisil qrupu saxlayan birgapolimerlardan polietilen asasli KM-nin alinmasi, onlarin fiziki-mexaniki va antibakterial xassalarinin öyranilmasidir. Bu maqsadla a§agidaki masalalarin hallina diqqat yetirilmi§dir:
-PE va salisil qrupu saxlayan polimerlar asasinda kompozisiya materiallarinin alinmasi;
-alinmi§ monomer, (birga)polimer va kompozisiya materiallarinin fiziki-kimyavi va antimikrob xassalarinin öyranilmasi.
TacRÜBi Hissa
Ba§langic maddalar: Tacrübalarda 1853 markali yüksak tazyiqli polietilendan istifada olunmu§dur.
Vasp va MST-nun MMA ila müxtalif tarkibli birgapolimerlari uygun monomerlarin
radikal birgapolimerla§masi yolu ila sintez olunmu§dur [4-5].
MST-MMA va Vasp -MMA
birgapolimerlarinin tarkib va qurulu§u a§agidaki kimi tasavvür olunur:
CH3
CH2—C-
O=C
I
0
1
CH
3
CH3
CH2—C-
O=C
I
O
m
COOH
-CH-CH2
I 2
0
1
C=O
O II
O—C—CH3
CH3
-C—
I
C=O
I
O
-CH2
m
CH
3
n
n
MMA - MST birgapolimeri
Kompozisiya materiallarinin
hazirlanmasi ü9ün yüksak tazyiqli polietilen ila salisil qrupu saxlayan birgapolimerlar qari§dirilaraq 140 0C temperaturda
Vasp - MMA birgapolimeri
ekstruderdan ke?irilir. Daha sonra yüksak tazyiq altinda presda standart lövha halina salinir [9].
NaTicaLaRiN müzakIro si
Yeni anibakterial polietilen tazyiqli polietilenin tarkibina müxtalif növ va
kompozisiyalarinin alinmasi ü9ün yüksak nisbatda salisil qrupu saxlayan birgapolimerlar
- antimikrob alavalar daxil edilmi§dir. Kompozisiya materialinin iQ spektrinda C-H rabitasi va CH2 qruplarina aid udulma zolaqlari (719, 729, 1377, 1463, 2847, 2914 sm-1) mövcuddur. PE-nin iQ-spektrlarindan farqli olaraq KM-nin iQ-spektrlarinda
birgapolimerlara (MST-MMA) aid 1722, 3413 sm-1 udulma zolaqlari mövcuddur.
MMA ila Vasp va MST birgapolimerlarinin fiziki-mexaniki xassalari öyranilmi§dir. Naticalar cadval-1 da verilmi§dir.
Cadval 1. Antibakterial kompozisiya materiallarinin fiziki-mexaniki xassalari
Nümunalar Nisbi uzanma % Termo davamliliq Vika, °C Mexaniki möhkamlik kq/mm2 Reoloji xassa q/10 daq
K-0 63 102 86 12.6
K-1 53.0 110 78 12.5
K-2 63.0 108 81 12.8
K-3 68 107 80 12.5
K-4 60 103 85 8.4
++K-0=PE (kontrol); K-1=PE+10% birgspol.Vasp-MMA (10-90); K-2=PE+5% birgspol. Vasp-MMA (10-90); K-3=PE+10% birgspol. MST-MMA (10-90); K-4=PE+2% Aspirin
Alinmi§ plastik materiallarin göbalaklarin tasirina qar§i davamliligi öyranilmi§dir [10].
Test kultura olaraq Aspergillus niger, A.ochraseus, Penicillium cuclopium, Cladosporium herbarium, Fusarium moniliforme va F.oxysporium kimi mikromisetlardan istifada edilmi§dir. Taqdim edilan kompozisiya materiallari 2 ay müddatinda qidali mühita (aqarla§dirlmi§ samani §irasi) yerla§dirilarak üzarinda göbalayin be9arilmasi hayata ke9irilmi§dir.
3kilmami§dan avval
Müddat ba§a 9atdiqdan sonra plastik material mikroskopik üsulla yoxlanmi§ va ilkin vaziyyatla müqayisa edilmi§dir. Aydin olmu§dur ki, yoxlanilan plastik materiallarin he9 birinda na vizual, na da mikroskopik görüntülara göra dayi§iklik ba§ vermami§dir ki, bu da onlarin göbalaklarin tasirina qar§i davamli olmasinin göstaricisi kimi qiymatlandirila bilar (§akil 1, 2).
Taqdim olunan kompozisiya materiallari:
ökildikdan 2 ay sonra
§akil 1. PE-nin-90% va MMA-MST birgapolimerlari (90:10) -10% asasinda alinan
kompozisiya materiali
E.a. iBADOV Y3 b.
553
9kilmami§dan avval 9kildikdan 2 ay sonra
§akil 2. PE-nin (90%) va MMA-Vasp birgapolimerlari (90:10) -10% asasinda alinan
kompozisiya materiali
§akillardan gorunduyu kimi tarkibinda 10% antibakterial salisil polimerlari saxlayan kompozisiya materiallarinin xassalarini PE-a nisbatan 9ox az dayi§diyi mu§ahida olunur.
Belalikla, alinmi§ monomer,
birgapolimer va kompozisiya materiallarinin
antibakterial xassalari tadqiq edilmi§ va tatbiq imkanlari muayyanla§dirilmi§dir.
Gostarilmi§dir ki, MST asasinda alinan monomer, polimer va kompozisiya materiallari bakterisid va eyni zamanda funqsid xassalara malikdirlar.
REFERENCES
1. Doncova Je.P., Zharnenkova O.A., Snezhko A.G., Uzdenskij V.B. Polymer materials with anti-microbic properties. Plastiks. 2014, vol. 131, no. 1-2, pp. 30-35. (In Russian).
2. Doncova Je.P., Chebotar' A.M., Kutovoj A.V., Markov N.G., Bomina O.V., Snezhko A.G., Kuznecova L.S., Kulaev G.V. Packaging in the form of film material for food. Patent RF №2136562, 10.10.1999 r. (In Russian).
3. Sondi I. and Salopek-Sondi B. Silver Nanoparticles as Antimicrobial Agent: A Case Study on E. coli as a Model for Gram-Negative Bacteria. Journal of Colloid and Interface Science. 2004, vol. 275, pp. 177-182. http://dx.doi.org/10.10167j.jcis.2004.02.012.
4. Rasulzadeh N.Sh., ibadov E.A. The synthesis and Properties of Acrylic and Metacrylic Ether of Salicylic Acid. International Journal of Research Studies in science, Engineering and Tecnology, (IJRSSET) 2017, vol. 4, issue 3, pp.1-3.
5. N.Sh., Azizov A.G., Safarova G.M. The investigation of the copolymerization reactions of allyl- and vinyl- esters of asetylsalicilyc acid with methylmetacrilate. SDUxeberleri -Journal Scientific News of Sumqait State University. 2017, no.2, pp. 28-33. (In Azerbaijan).
6. Rasulzadeh N.Sh., Azizov A.H., ibadov E.A., Zeynalova S.G., Rasulov N.Sh. The research of antibacterial properties of methyl methacrylate and methacryloyl saliclate copolymers. Azerbaijan chemical journal. 2017, no.3, pp. 17-20
7. N.Sh.Rasulzade, A.H. Azizov, G.M. Safarova, N.Sh.Rasulov. The research of copolymerization reactions of allyl and vinyl acetylsalicylates with maleic anhydride. Azerbaijan chemical journal. 2017, no. 2, pp. 34-37.
8. Rasulzadeh N.Sh, Ibadov E.A., Babayev B.H Features of radical polymerization of methacryloylsalicylic acid. Kimya Problemleri - Chemical Problems. 2017, no.3, pp. 335-340. (In Azerbaijan).
9. Musayeva A.Y. Preparation and investigation of composite materials based on polymers. Baku, 2018, 324 p. (In Azerbaijan).
10. Pozdneyev O.K. Medical Microbiology. Moscow, 2001, 178 p.
PREPARATION AND INVESTIGATION OF ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF POLYETHYLENE COMPOSITE MATERIALS
1E.A. Ibadov, 1N.Sh. Rasulzadeh, 1G.M. Safarova, 2K.F. Bahshalieva, 2P.Z. Muradov
'Institute of Polymer Materials of ANAS S.Vurgun str.124, AZ 5004, Sumgait, Azerbaijan, e-mail: [email protected] 2Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Azerbaijan, 40, Badamdar highway, AZ 1073, Baku, Azerbaijan
Composite materials based on polyethylene using copolymers of methacryloyl salicylate and vinylacetylsilysilate with methyl methacrylate as an antibacterial additive containing a biological active group of salicyl were obtained. The physicomechanical properties of composite materials were studied to determine that the physical-mechanical properties of the obtained polymeric materials were not inferior to the initial high-pressure polyethylene. To study antibacterial properties of the obtained plastic materials, micromycetes such as Aspergillus niger, A.ochraseus, Penicillium cuclopium, Cladosporium herbarium, Fusarium moniliforme and F.oxysporium were used as a culture test. It revealed that the analyzed polymer composite materials exhibit both bactericidal and fungicidal properties. Keywords: methacryloylsalicylate, vinylasetylsalicylate, antibacterial composite materials
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1Е.А. Ибадов, 1Н.Ш. Расулзаде, 1Г.М. Сафарова, 2К.Ф. Бахшалиева, 2П.З. Мурадов
'Институт Полимерных Материалов Национальной АН Азербайджана AZ 5004, г. Сумгайыт, улица С.Вургуна, 124, e-mail: [email protected] 2 Институт Микробиологии Национальной АН Азербайджана AZ1073 Баку, Бадамдарское шоссе, 40
Получены композиционные материалы на основе полиэтилена с использованием сополимеров метакрилоилсалицилата и винилацетилсалицилата с метилметакрилатом в качестве антибактериальной добавки, содержащей биологически активную группу салицила. Изучены физико-механические свойства композиционных материалов, и было определено, что по физико-механическим свойствам полученные полимерные материалы не уступают исходному полиэтилену высокого давления. С целью изучения антибактериальных свойств полученных пластических материалов использовались такие микромицеты как Aspergillus niger, A.ochraseus, Penicillium cuclopium, Cladosporium herbarium, Fusarium moniliforme и F.oxysporium в качестве тест культуры. Установлено, что исследованные полимерные композиционные материалы обладают как бактерицидными, так и фунгицидными свойствами.
Ключевые слова: метакрилоилсалицилат, винилацетилсалицилат, антибактериальные композиционные материалы
