Особливості використання і властивості антибактеріальних полімерів у косметології
Автор: Вольф Андрій Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології високомолекулярних сполук
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Магістерська робота присвячена питанню антибактеріальних полімерних матеріалів. У вступі наведено класифікацію полімерів та їхнє значення в косметиці. В основу класифікації полімерів закладені різні ознаки: походження, склад, методи утворення, структура, галузі використання. Так за походженням полімери поділяються на: 1. природні або натуральні, до яких відноситься велика група (білки, крохмаль, целюлоза, натуральний каучук, природний графіт та ін.). 2. синтетичні — утворені синтезом з низькомолекулярних речовин — мономерів (поліетилен з етилену, полістирол із стиролу). Це ведуча група, тому що синтез дозволяє цілеспрямовано регулювати склад і властивості. 3. штучні — утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації (наприклад, при взаємодії целюлози з азотною кислотою утворюється нітроцелюлоза). Однією з можливостей є використання антимікробних ефектів різних полімерних матеріалів. Ці системи можна розділити за механізмом дії на активні та пасивні. На антибактеріальні властивості цих матеріалів впливає низка факторів, таких як молекулярна маса полімеру або довжина алкільного ланцюга. В ідеалі антибактеріальні системи повинні мати здатність діяти проти якомога ширшого спектру бактерій при мінімально можливій концентрації Другий розділ присвячений темі бактеріальних інфекцій та видам бактерій. Бактеріальні інфекції можуть виникнути практично в будь-якій точці земної кулі, і їх профілактика є одним з найважливіших факторів, особливо в сфері охорони здоров’я, але також і в інших галузях. Відомо, що деякі штами бактерій мають здатність до мутацій, що підвищує їхню стійкість до антибактеріальних препаратів, таких як антибіотики. Важливою особливістю цих мікроорганізмів розміром з мікрон є їхня клітинна стінка, яка надає клітині форму та забезпечує підтримку і захист. Відповідно до цього, бактерії можна класифікувати на дві основні групи, а саме: грампозитивні (G+) та грамнегативні (G- ) бактерії. Основна частина дипломної роботи зосереджена на антибактеріальних полімерах, конкретних типах, механізмі дії, а потім на активних речовинах, які використовуються для інкорпорації в полімерні матриці. Ефект антибактеріальних полімерів можна визначити за мінімальною інгібуючою концентрацією (МІК) та мінімальною бактерицидною концентрацією (МБК). Значення МІК відповідає найнижчій концентрації бактеріального агента, яка пригнічує ріст бактерій з посівного матеріалу. Значення MBC визначається найнижчою концентрацією антибактеріального агента, яка знижує життєздатність початкового бактеріального посівного матеріалу. Антибактеріальні засоби зазвичай вважаються бактерицидними, тобто такими, що здатні вбивати бактерії, якщо МПК не перевищує більш ніж у чотири рази МІК. Антибактеріальні полімери можна розділити за механізмом дії на три групи, а саме: полімери біоцидних біоцидів, біоцидні полімери та полімери, що вивільняють біоцидні речовини Остання глава присвячена практичному застосуванню антибактеріальних полімерів і, що не менш важливо, дається огляд доступних комерційних продуктів, що містять ці матеріали. Іншим способом отримання полімерів з антибактеріальною активністю є використання різних антибактеріальних агентів для включення в полімерну матрицю. Оскільки сучасна тенденція полягає в поверненні до натуральних інгредієнтів, ефірні олії, отримані з різних рослин (наприклад, базиліка, чебрецю, орегано), також мають велике значення. Метою роботи є практичне значення антибактеріальних полімерів а також аналіз суспензійних, вивчення сировинної бази, порівняння способів їх отримання, методики дослідження і хімізму процесу утворення композицій. В економічній частині магiстерської кваліфікаційної роботи проведено розрахунок загальних витрат на проведення досліджень і електроенергію. Ціни на потрібні для досліджень матеріали та електроенергію приймаються станом на вересень-грудень 2023 року. Об’єктом дослідження є антибактеріальні властивості полімерів в косметиці, вони можуть виконувати різні функції, їх зазвичай використовують як плівкоутворювачі, емульгатори, загусники, модифікатори в’язкості, пом’якшувачі і не в останню чергу як консерванти. Косметичні продукти, що містять суміші органічних і неорганічних сполук, потребують наявності консервантів для захисту від мікробного забруднення, подовження терміну придатності та забезпечення безпеки споживачів. Предмет дослідження – процес використання антибактеріальних полімерів у різних галузях, в тому числі і в косметиці, , а саме в суспензійних кремам, які відносяться до гетерогенних систем, які представляють собою тонкодисперсну тверду фазу, рівномірно розподілену в жировій фазі, або в емульсії. Методи дослідження В роботі була наведена класифікація антибактеріальних полімерів, включаючи їх механізм дії, а також розгляд впливу різних факторів на їх активність. Частково це також включало розробку огляду органічних і неорганічних антибактеріальних агентів, придатних для включення в полімерні матриці. Не в останню чергу увагу було зосереджено на важливості цих речовин для різних практичних застосувань. Вивчення літератури свідчить про те, що антибактеріальні полімери є перспективною групою речовин, які можуть допомогти зменшити ризики, пов’язані з бактеріальними інфекціями. Використання цих матеріалів має великий потенціал для косметичної та інших галузей промисловості. Вони можуть застосовуватися в пакувальних матеріалах, використовуються в косметиці переважно як консерванти, застосовуються в ополіскувачах для рота, дезодорантах, засобах для зняття макіяжу та міцелярних водах. З огляду на зростаючі ризики, пов’язані з розвитком стійких штамів бактерій, пошук відповідних екологічно чистих антибактеріальних засобів стає все більш актуальним питанням. Ключові слова: антибактеріальні полімери, біоциди, косметика, полікватерній. Список використаної літератури 1. DUCHACEK, Vratislav. Полімери - виробництво, властивості, переробка, використання. Прага. Видавництво Технологічного університету, 1995, 354 с. ISBN 80- 708-0241-3 2. ГОДДАРД, Д. Основи полімерної науки і технології в косметиці та персональному догляді, 1999 р. ISBN 0-8247-1923-9