DOI: 10.35411/2076-457X-2023-2-22-29
Disinfection Affairs № 2/2023, pp. 22-29

On the possibility of using cationic surfactants to impart antimicrobial properties to textile materials

A.S. Zvereva¹, S.V. Andreev¹, A.D. Kritskaya², A.A. Serov¹, S.A. Zverev¹, K.A. Sakharov³, V.A. Novikov¹, V.A. Vinokurov²

¹Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman of Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing: 18 Nauchny proezd, Moscow, 117246, Russian Federation;
²Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU): 65 Leninsky Prospekt, Moscow, 119991, Russian Federation;
³School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University (NTU): 50 Nanyang Avenue, Singapore, 639798, Republic of Singapore.

The COVID-19 pandemic has demonstrated the need for improved measures to prevent infectious diseases. Combating pathogens once they have been released into the environment is complicated by their widespread distribution. It is necessary to prevent the contamination of environmental objects. One possible way to do this is to create materials that have antimicrobial action without exposure to disinfectants and thus begin to have an antimicrobial effect on microorganisms immediately upon contact. Textile materials are widely used in medical organizations and are one of the factors of pathogenic microflora spreading. In this work, the possibility of using substances from the group of cationic surfactants to impart antimicrobial properties to textile materials was considered. Substances from different classes were used – tertiary amines, quaternary ammonium compounds, polymeric guanidine derivatives. The substances were applied from aqueous solutions using a laboratory analogue of a drying and a shirring machine. An acrylate binder with thermal initiation of polymerization was used to fix the active substances to the tissues. The content of the active substances in the tissues after application was determined by high-performance liquid chromatography. Antimicrobial activity of the obtained materials was checked by the agar plate method and the area of the growth retardation zone was estimated. Tissues containing N,N-bis(3-aminopropyl)dodecylamine showed the highest activity, tissues with poly (2-hydroxypropyl dimethylammonium) chloride the lowest.
Keywords: antimicrobial materials, antimicrobial textile, HAI, cationic surfactants.

Authors
Anastasia S. Zvereva – junior researcher, department of chemistry, Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman of Rospotrebnadzor; Tel.: (495) 332-01-83, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. ORCID ID: 0000-0002-1919-2810
Sergey V. Andreev – PhD in chemistry, leading researcher, head of chemical department, Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. ErismanH of Rospotrebnadzor. ORCID ID: 0000-0003-2405-9931
Alexandra D. Kritskaya – student of Department of Physical Chemistry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU)
Alexey A. Serov – researcher, department of disinfection and sterilization, Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman of Rospotrebnadzor. ORCID ID: 0000-0002-3094-9992
Sergey A. Zverev – junior researcher, department of chemistry, Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erismanof Rospotrebnadzor. ORCID ID: 0000-0002-3232-9332
Konstantin A. Sakharov – PhD in chemistry, researcher, 3School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University (NTU, Singapore). ORCID ID: 0000-0002-3247-5743
Vyacheslav A. Novikov – junior researcher, department of disinfection and sterilization, Institute of Disinfectology of the Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman of Rospotrebnadzor. ORCID ID: 0000-0001-8858-5872
Vladimir A. Vinokurov – doctor of science in chemistry, professor, head of Department of Physical Chemistry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU). ORCID ID: 0000-0002-0570-6577

Full-text is available in Russian

стр. 22-29
DOI: 10.35411/2076-457X-2023-2-22-29

О возможности использования катионных поверхностно-активных веществ для придания текстильным материалам антимикробных свойств

А.С. Зверева¹, С.В. Андреев¹, А.Д. Крицкая², А.А. Серов¹, С.А. Зверев¹, К.А. Сахаров³, В.А. Новиков¹, В.А. Винокуров²

¹Институт дезинфектологии ФБУН "ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана" Роспотребнадзора: 117246, Москва, Научный проезд, д. 18;
²РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина: 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, д. 65;
³Наньянский технологический университет: Сингапур, Наньян авеню, д. 50.

Пандемия COVID-19 продемонстрировала необходимость совершенствования мер профилактики инфекционных заболеваний. Борьба с патогенами после того, как они попали во внешнюю среду, осложняется при их широком распространении. Одним из возможных способов предотвращения контаминации объектов в окружающую среду является создание материалов, обладающих антимикробным действием без воздействия дезинфицирующих средств и, таким образом, оказывающие цидное действие на микроорганизмы непосредственно в момент контакта. Текстильные материалы широко применяются в медицинских организациях и являются одним из факторов распространения патогенной микрофлоры. В этой работе рассмотрена возможность использования веществ из группы катионных ПАВ для придания текстильным материалам антимикробных свойств. Использовали вещества из разных классов – третичные амины, четвертичные аммониевые соединения, полимерные производные гуанидина. Вещества наносили из водных растворов с применением лабораторного аналога сушильно-ширильной машины. Для фиксации действующих веществ на тканях использовали акрилатный биндер с термическим инициированием полимеризации. Содержание действующих веществ в тканях после нанесения определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Антимикробную активность полученных материалов проверяли методом агаровых пластин и оценивали площадь зоны задержки роста. Наибольшую активность показали ткани, содержащие N,N-бис(3-аминопропил)додециламин, наименьшую ткани с поли (2-гидроксипропилдиметиламмоний) хлоридом.
Ключевые слова: антимикробные материалы, антимикробные ткани, ИСМП, катионные ПАВ. 

Сведения об авторах
Зверева Анастасия Сергеевна – младший научный сотрудник отдела химических исследований Института дезинфектологии ФБУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора; служебн. тел.: (495) 332-01-83, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. ORCID ID: 0000-0002-1919-2810
Андреев Сергей Викторович – кандидат химических наук, заведующий отделом химических исследований Института дезинфектологии ФБУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора. ORCID ID: 0000-0003-2405-9931;
Крицкая Александра Дмитриевна – студент кафедры физической химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Серов Алексей Андреевич – научный сотрудник отдела дезинфекции и стерилизации Института дезинфектологии ФБУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора. ORCID ID: 0000-0002-3094-9992
Зверев Сергей Александрович – младший научный сотрудник отдела химических исследований Института дезинфектологии ФБУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора. ORCID ID: 0000-0002-3232-9332
Сахаров Константин Андреевич – кандидат химических наук, научный сотрудник Наньянского технологического университета. ORCID ID: 0000-0002-3247-5743
Новиков Вячеслав Александрович – младший научный сотрудник отдела дезинфекции и стерилизации Института дезинфектологии ФБУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора ORCID ID: 0000-0001-8858-5872;
Винокуров Владимир Арнольдович – доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой физической химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. ORCID ID: 0000-0002-0570-6577