Alterbio

Vedoucí pracovního balíčku:

SYNPO, a.s.

Další členové pracovního balíčku:

Centrum organické chemie s.r.o., Fatra, a.s., INOTEX spol. s r.o., Univerzita Palackého v Olomouci, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Zodpovědná osoba:

Ing. Jiří Horálek, CSc.

Doba řešení pracovního balíčku:

01/2014 – 12/2018

Popis náplně pracovního balíčku:

Cílem tohoto pracovního balíčku je návrh a příprava vhodných materiálů schopných kovalentní vazby do polymerní struktury. Návrh účinného způsobu syntézy bude převeden do poloprovozu ve skle, které bude připraveno v rámci pracovního balíčku WP9. Tento pracovní balíček je rozdělen do čtyř základních úkolů, které by měly pokrýt všechny aspekty syntézy materiálu pro požadované cílové aplikace.

Task 3.1., Příprava polymerů s reaktivně vázanými komerčně dostupnými antimikrobiálními látkami, syntéza a optimalizace struktury polymerních vazeb.

První způsob syntézy antimikrobiálního polymeru je syntéza antimikrobiálních látek na bázi organických sloučenin obsahujících reaktivní funkční skupiny, vhodné pro jejich začlenění do struktury polymerního řetězce během syntézy polymeru. Těmito funkčními skupinami budou hydroxyly a aminy, včetně jejich kombinací polymerovatelných C = C vazeb. Tyto polymery se používají jako pojiva nebo přísady do nátěrových hmot. Pro zahájení práce budou použity komerčně dostupné antimikrobiální látky nebo schválené biocidní struktury. Pro přípravu budou použity typy molekul, které nejsou v rozporu s platnou legislativou.

Druhou možností syntézy antimikrobiální polymeru je příprava vhodných polymerních struktur obsahujících reaktivní funkční skupiny, a to karboxyly, sulfonové skupiny, aminoskupiny, anhydridy nebo isokyanáty. Tyto reaktivní polymerní nosiče budou využity k chemickému ukotvení nízkomolekulárních antimikrobiálních látek iontovou nebo kovalentní vazbou. Tento způsob, tzv. derivatizace, bude použit v případě, že předcházející způsob nebude možné použít. Příkladem takového případu je antimikrobiální monomerní látka, která má ve struktuře aromatický hydroxyl a má charakter polymerního inhibitoru. Polyakryláty, polyestery a polyurethany budou syntetizovány a používány především jako polymerní nosiče, případně, budou použity také deriváty, např. acrylurethany, které mohou být chemicky navázány na textilní vlákna. Vybrané systémy budou navrženy k testování jako konzervační látky použitelné v kosmetice.

Úkol 3.2. Výzkum a vývoj polymerních struktur pro vazby s ftalocyaniny, příprava syntéz polymerů s fotoaktivními ftalocyaniny

V rámci tohoto úkolu budou syntetizovány Střídavé kopolymery s cílem ukotvení fotoaktivních ftalocyaninů v polymerní matrici pomocí iontové vazby. V tomto případě nelze použít náhodné kopolymery z e sterických důvodů (objem ftalokyanové molekuly). Hydroxyly, primární nebo sekundární aminy ve ftalokyanové struktuře budou použity jako reaktivní skupiny. Tyto antimikrobiální polymery budou navrženy pro modifikaci takových povrchů, kdevhodný zdroj světla může aktivovat jejich antimikrobiální účinek.

Úkol 3.3. Návrh polymerních systémů jako nosičů nanočástic stříbra

V rámci tohoto úkolu budou navrženy a optimalizovány syntézy polymerních nosných konstrukcí, vhodných pro navázání antimikrobiálních látek, včetně reaktivních sloučenin stříbra (Ag v aktivní formě má být součástí polymerní matrice). Budou připraveny vhodné antimikrobiální polymery vhodné k navázání na textilní vlákna.

Task 3.4, Návrh, optimalizace a syntéza antimikrobiálních polymerních koncentrátů

Vybrané antimikrobiální polymery budou navázány do nerozpustných trojrozměrných polymerních struktur. Tyto systémy, označené jako koncentráty, budou využity v termoplastických nebo reaktoplastických nátěrových hmotách. Sloučeniny obsahující na jedné straně Zn 2+, Cr 3+, Zr 4+, Ti 4+, Si 4+, na druhé straně polyfunkční alkoholy, aminy, které obsahují kyselé vodíkové atomy, aminoalkoholy a jejich kombinace budou použity pro přípravu antimikrobiálních koncentrátů. Struktury těchto koncentrátů budou optimalizovány a přizpůsobeny konečné aplikaci. Koncentráty budou použity pro přípravu fólií a povrchovou úpravu výrobků z termoplastů.