Sintesi, caratterizzazione, e struttura cristallina di nuovi complessi di Ag (I) che contengono specifici leganti. I composti additivati al polietilene alta densità (HDPE) o polivinilcloruro (PVC) esplicano una potente attività antimicrobica senza rilascio di ioni Ag+. In particolare, specifici test sono stati condotti su derivati additivati ai dischi di polietilene alta densità per verificarne la loro attività antimicrobica verso sospensioni di E. coli, P. aeruginosa e S. aureo.

Campo di applicazione

Possibile applicazione: produzione di plastiche con buone proprietà meccaniche e facile lavorabilità ad alte temperature, utilizzabili per preparare dispositivi biomedici e imballaggi alimentari o per ricoprire superfici che presentino proprietà antibatteriche, caratteristiche importanti nella prevenzione delle infezioni negli umani da microrganismi come batteri, muffe, lieviti e virus presenti negli ambienti di vita.

Vantaggi

Il modo tradizionale di creare materiali antimicrobici è basato sul processo di “coating”, cioè la modificazione chimica della superficie dei materiali in plastica attraverso la creazione di un rivestimento di Sali di ammonio o fosfonio quaternari. Oppure si procede ad impregnare la superficie con nanoparticelle di agenti antimicrobici, soprattutto di argento.

Entrambi gli approcci presentano però molti svantaggi: costi elevati, difficoltà di industrializzare, azione limitata nel tempo, difficoltà di valutare l'efficacia nel tempo, ceppi microbici resistenti, e soprattutto nel caso di nanoparticelle di argento il problema dell’imbrunimento della superficie del materiale, causato dalla formazione di ossido e solfuro di argento e lo sviluppo di allergie peer contatto con la pelle (colorazione della pelle permanente – Argiria). Inoltre l’eccessivo rilascio di ioni argento(I) ha un impatto su invertebrati marini e pesci di acqua dolce.

Il presente brevetto propone una nuova modalità di preparare compositi plastici antimicrobici, attraverso l’incapsulamento di additivi antimicrobici in matrici polimeriche, dove gli additivi sono essi stessi polimeri di coordinazione argento (AgCPs) incolori, stabili all’esposizione della luce e termicamente, insolubili in acqua e nella gran parte dei solventi organici, che non rilasciano ioni argento(I). Il materiale composito antimicrobico presenta sulla superficie aggregati dell’additivo AgCP dell’ordine di grandezza nel range 1-20 micron, senza modificarne le caratteristiche tecniche ed ottiche. L’azione antimicrobica avviene essenzialmente per contatto, solo se un batterio tocca il materiale è ucciso. In questo modo l’azione antimicrobica è persistente e prolungata nel tempo e si evitano gli svantaggi legati all’uso di nanoparticelle di argento.

Infine, dal punto di vista industriale, il processo di stampaggio ad iniezione multicomponente, per la produzione di pezzi in plastica di alta qualità, è già una realtà impiegata in molte aziende e permette di migliorare i prodotti dal punto di vista tecnico, del design e del funzionamento, di automatizzare la produzione e renderla economicamente remunerativa. La semplice aggiunta di un additivo a base di un polimero di coordinazione di argento è quindi tecnicamente fattibile e non richiede modificazioni nella linea di processo, a differenza delle altre soluzioni che necessitano di ulteriori passaggi.