CZ201528A3 - Způsob inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologická procesní kapalina s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách - Google Patents
Způsob inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologická procesní kapalina s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách Download PDFInfo
- Publication number
- CZ201528A3 CZ201528A3 CZ2015-28A CZ201528A CZ201528A3 CZ 201528 A3 CZ201528 A3 CZ 201528A3 CZ 201528 A CZ201528 A CZ 201528A CZ 201528 A3 CZ201528 A3 CZ 201528A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- photosensitizer
- microorganisms
- process liquid
- circuit
- inactivation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 119
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 99
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 37
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 13
- ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 88755TAZ87 Chemical compound NCC(=O)CCC(O)=O ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229960002749 aminolevulinic acid Drugs 0.000 claims description 8
- QIFOFCWBJPAXTM-UHFFFAOYSA-N chembl375232 Chemical compound C1=CC(C(=O)O)=CC=C1C(C1=CC=C(N1)C(C=1C=CN=CC=1)=C1C=CC(=N1)C(C=1C=CN=CC=1)=C1C=CC(N1)=C1C=2C=CN=CC=2)=C2N=C1C=C2 QIFOFCWBJPAXTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000017168 chlorine Nutrition 0.000 claims description 8
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 claims description 8
- 125000001791 phenazinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 claims description 8
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 229940066767 systemic antihistamines phenothiazine derivative Drugs 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims 2
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 6
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- HUVXQFBFIFIDDU-UHFFFAOYSA-N aluminum phthalocyanine Chemical class [Al+3].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 HUVXQFBFIFIDDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 5
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- -1 zinc disulfonated phthalocyanine Chemical class 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238686 Selenastrum capricornutum Species 0.000 description 1
- 241001453317 Synechococcus leopoliensis Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical class [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 230000006353 environmental stress Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000006950 reactive oxygen species formation Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Způsob inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách (3), zejména v obráběcích emulzích a chladicích kapalinách působících v pracovním okruhu (2), jehož podstata spočívá v tom, že v procesní kapalině (3) se rozptýlí ve formě částic a/nebo rozpustí alespoň jeden fotosenzitizátor (4) a procesní kapalina (3) se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu (2) působení světelného zdroje (5). Vynález se dále týká zařízení (1) pro inaktivaci mikroorganismů, technologické procesní kapaliny (3) s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách (3).
Description
Způsob inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologická procesní kapalina s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologické procesní kapaliny s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách, především v uzavřených pracovních okruzích technologických procesních kapalin ve strojním, chemickém a energetickém průmyslu.
Dosavadní stav techniky
Procesní kapaliny cirkulující v uzavřených pracovních okruzích často poskytují vhodné prostředí pro výskyt a rozvoj řady mikroorganizmů. Jejich přítomnost se negativně projevuje změnou fyzikálně-chemických vlastností kapalin, což má za následek zvýšení ekonomických nákladů na provoz cirkulačních systémů. U chladicích kapalin používaných v energetice nebo v chemickém průmyslu dochází ve zvýšené míře k růstu různých druhů řas, které usazováním na teplosměnných plochách zhoršují účinnost přenosu tepla mezi chladicí kapalinou a chlazeným mediem, vedle toho však masivní nárůsty těchto řas způsobují zanesení čerpadel chladících médií a jejich mechanické poškození. Podobně u emulzí (směs vody, oleje a aditiv), které se používají ve strojírenství ke chlazení a mazání obráběcích procesů, dochází k masivnímu napadení různými typy mikroorganizmů. Tato kontaminace se pak projevuje zhoršením funkčních vlastností těchto obráběcích kapalin, poklesem pH a následně dochází i ke zvýšení koroze obráběného materiálu. Nebezpečná je rovněž kontaminace prostoru v nejbližším okolí daného zařízení přítomnými mikroorganizmy, které mohou způsobovat zdravotní potíže u obsluhy tohoto zařízení. Standardní způsob ochrany procesních kapalin před kontaminací mikroorganizmy a jejich masivním rozvojem spočívá v používání celé řady průmyslových biocidních látek, které se liší antimikrobiální účinností vůči různým druhům mikroorganizmů. Používání těchto biocidních látek má však svá omezení. Jednotlivé biocidní preparáty nemají širokopásmové účinky a v praxi je tedy nutno používat kombinaci více typů látek. Biocidy na bázi organických látek mají omezenou stabilitu a obzvláště v alkalické oblasti dochází k jejich rozkladu, jehož rychlost nelze predikovat. Koncentrace biocidních látek v uzavřených systémech je tak obtížně kontrolovatelná. Rozklad těchto látek vede k tomu, že je jejích koncentrace v systému nedostatečná, u přežívajících mikroorganizmů se vytváří rezistence vůči těmto látkám a následně dochází k postupné ztrátě jejich účinnosti. Z důvodů prodloužení životnosti kapalin jsou tyto dodatečně aditivovány dalšími biocidními preparáty, což vede k hlubšímu zatěžování životního prostředí, zejména půdního a vodního ekosystému. Vedle toho hrozí vážné zdravotní komplikace pro obsluhu zařízení, jako jsou obtížně léčitelné dermatózy a respirační onemocnění. Současná legislativa soustavně omezuje používání těch nejnebezpečnějších biocidních preparátů, tím se ale současně zužuje prostor pro možnost používání různých typů biocidů v případě vzniku rezistence. Úkolem vynálezu je odstranit výše uvedené nedostatky a poskytnou způsob inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách působících v pracovním okruhu, který by byl účinný, nepředstavoval riziko pro životní prostředí ani zdravotní rizika pro personál obsluhující tyto pracovní okruhy. Úkolem vynálezu dále je vytvoření zařízení pro inaktivaci mikroorganismů v pracovním okruhu a vytvoření technologické procesní kapaliny, která by umožňovala snadnou inaktivaci mikroorganismů.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen vytvořením způsobu inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách, zejména v obráběcích emulzích a chladicích kapalinách působících v pracovním okruhu podle předloženého vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v procesní kapalině se rozptýlí ve formě částic a/nebo rozpustí alespoň jeden fotosenzitizátor a procesní kapalina se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu působení světelného zdroje. Fotosenzitizátor je ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů.
Princip antimikrobiálního působení výše uvedených fotosenzitizátorů spočívá v jejich interakci se světelným kvantem vhodné vlnové délky za spoluúčasti diatomického kyslíku za vzniku reaktivních kyslíkových forem, zejména pak singletní formy, které jsou vysoce toxické pro různé druhy mikroorganizmů. Samotné fotosenzitizátory jsou zcela netoxické bez jakýchkoliv sekundárních vlivů na lidský organizmus. Doba existence reaktivních forem kyslíku je navíc časově omezena na desetiny sekundy, takže dochází k antimikrobiálnímu účinku pouze v okolí přímého působení daného fotosensitizátoru vystaveného iradiaci světelným zářením vhodné vlnové délky. Antimikrobiální působení reaktivních forem kyslíku je navíc širokopásmové a nevytváří rezistence.
Fotosenzitizátor obsahující solubilizační skupinu, která zvyšuje jeho rozpustnost, se rozpustí v technologické procesní kapalině.
Fotosenzitizátor se homogenně rozptýlí v technologické procesní kapalině, přičemž velikost částic fotosenzitizátorů je 10 až 300 nm. Předmětem vynálezu také je zařízení pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách, zejména v obráběcích emulzích v pracovním okruhu zahrnujícím čerpadlo pro nucený oběh procesní kapaliny v pracovním okruhu a zásobní nádrž Podstata vynálezu spočívá v tom, že v procesní kapalině v pracovním okruhu je rozpuštěn fotosenzitizátor a/nebo rozptýleny částice fotosenzitizátorů a v alespoň jedné části okruhu je instalován světelný zdroj pro ozáření fotosenzitizátorů v procesní kapalině. V uzavřeném pracovním okruhu technologické procesní kapaliny se naředí vybraný fotosenzitizátor na odpovídající koncentraci. V uzlových bodech pracovního okruhu nebo v zásobnících jsou umístěny světelné zdroje vhodné vlnové délky a při interakci světelného záření, fotosenzitizátorů a diatomického kyslíku rozpuštěného v dané procesní kapalině dochází ke krátkodobému vzniku reaktivních kyslíkových forem, které působí antimikrobiálně vůči všem typům mikroorganizmů v systému přítomných. S ohledem na to, že procesní kapaliny v systému cirkulují, je zaručena antimikrobiální ochrana celého systému. Předmětem vynálezu také je procesní kapalina, zejména obráběcí emulze nebo chladicí kapalina, s antimikrobiální složkou. Její podstata spočívá v tom, že antimikrobiální složka je fotosenzitizátor rozpuštěný a/nebo rozptýlený v procesní kapalině, přičemž procesní kapalina dále obsahuje diatomický kyslík.
Fotosenzitizátor je s výhodou ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů.
Pro zlepšení rozpustnosti v technologické procesní kapalině je substituován solubilizační skupinou, např. sulfo skupinou či karboxy skupinou, V jiném výhodném provedení je fotosenzitizátor v technologické procesní kapalině homogenně rozptýlen, přičemž velikost částic fotosenzitizátoru je 10 až 300 nm.
Nezbytným předpokladem pro vznik reaktivních forem kyslíku je kromě interakce fotosenzitizátoru se světlem vhodné vlnové délky také přítomnost diatomického kyslíku. Ten se běžně jako jedna z hlavních složek vzduchu nachází v rozpuštěné formě také v technologických procesních kapalinách, jako jsou právě obráběcí nebo chladicí emulze. Jeho obsah je v procesních kapalinách proměnlivý a závisí na okolních podmínkách. Primární funkce procesních kapalin spočívá v přenosu tepla respektive mazání obráběcích operací, což vyžaduje jejich cirkulaci. V průběhu cirkulace však také dochází k jejich provzdušňování a tak je zajištěna nezbytná přítomnost diatomického kyslíku ke splnění funkce antimikrobiální ochrany.
Nakonec je předmětem vynálezu použití fotosenzitizátoru ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů pro inaktivaci mikroorganismů v procesních kapalinách, zejména v obráběcích emulzích a chladicích kapalinách.
Antimikrobiální účinek je závislý na typu fotosenzitivní látky a na světle vhodné vlnové délky. Limitním faktorem pro použité světlo je vlnová délka vhodná pro daný typ fotosenzitizátoru (většinou v oblasti absorpčního maxima dané látky) a absorbovaná energie. Dle zákonů fotochemie je kvantum generovaného singletního kyslíku, či jiné reaktivní formy kyslíku, přímo úměrné počtu fotonů na danou látku dopadajících. Předmětný vynález se týká fotosenzitizátorů organického původu, které jsou citlivé na viditelnou část světla, jedná se o aromatické sloučeniny, často známé jako barviva, především deriváty fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů či naftalocyaninů. Jejich účinek je mimo jiné podmíněn i vhodnou molekulovou strukturou daného fotosenzitizátorů, která umožňuje jeho potřebnou penetraci na příslušnou bakterii. Tyto látky jsou v pracovním okruhu procesních kapalin účinné jak v rozpuštěné formě, tak ve formě nanočástic. Výhody vynálezu spočívají ve vysokém antimikrobiálním účinku fotosenzitizátorů rozpuštěných nebo rozptýlených v technologických procesních kapalinách, v jejichž důsledku lze tyto kapaliny snadno zbavovat nežádoucích mikroorganismů bez zátěže pro životní prostředí a bez zdravotních rizik pro obsluhující personál přicházející s technologickými procesními kapalinami do styku. Příklady uskutečnění vynálezu
Rozumí se, že dále popsané konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána.
Na obr. č. 1 je znázorněno zařízení 1_ pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganismů tvořené pracovním okruhem 2, v němž cirkuluje technologická procesní kapalina 3, např. obráběcí emulze pro chlazení obráběcích strojů 6 a obrobků nebo chladicí kapalina v energetice nebo chemickém průmyslu. Pracovní okruh 2 je opatřen čerpadlem 7 pro nucený oběh technologické procesní kapaliny 3 v pracovním okruhu 2 a zásobní nádrží 8 pro technologickou procesní kapalinu 3. V jednom příkladu uskutečnění je v technologické pracovní kapalině rozpuštěn fotosenzitizátor 4. V jiném příkladu uskutečnění je fotosenzitizátor 4 v procesní kapalině rozptýlen ve formě částic. Fotosenzitizátor 4 je organického původu. Jedná se o sloučeniny, které jsou citlivé na viditelnou část světla, zejména o aromatické sloučeniny, často známé jako barviva, především deriváty fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů či naftalocyaninů. V pracovním okruhu 2 je umístěn zdroj 5 světla v zásobní nádrži 8, kterou je do okruhu 2 dodávána nová technologická procesní kapalina 3, v případě, že je z okruhu vyčerpána. Nicméně procesní kapalina 3 zásobní nádrží 8 neustále protéká během své cirkulace pracovním okruhem 2. Tím dochází k neustálému ozařovaní procesní kapaliny 3 s obsahem fotosenzitázátoru 4 a tím k neustálé fotodynamické inaktivaci mikroorganismů, které ve znečištěné procesní kapalině 3 vznikají. Průchodem přes zásobní nádrž 8 se světelným zdrojem 5 jsou tyto mikroorganismy neustále a průběžně inaktivovány. Světelný zdroj 5 je v tomto uskutečnění vynálezu LED lampa. Příklad 1 Obecný postup měření fotodynamické inaktivace mikroorganismů K ověření fotodynamické inaktivace mikroorganizmů v technologických procesních kapalinách 3 byly použity infikované obráběcí kapaliny ze strojírenských provozů obsahující směs mikroorganizmů v hodnotách 106cfu/ml a výše.
Test byl proveden u třech typů procesních kapalin 3, EMULKAT UNI 101P, SEMIX FA 4080LC a EMULZE EM 50-120. Koncentráty byly naemulgovány ve vodě tak, že výsledná emulze obsahovala 5 až 7 % komerčních olejových koncentrátů. U všech uvedených emulzí bylo naměřeno pH = 9,0 až 9,5. Vzorky emulzí byly infikovány výše popsaným vzorkem mikrobiálně napadené emulze na koncentraci 106cfu/ml a následně aditivovány fotosenzitizátorem 4 rozpustným ve vodě nebo mikronizovaným fotosenzitizátorem 4 ve formě nanočástic v rozsahu velikostí 10 až 300 nm. Emulze byla následně vystavena iradiaci ze světelného zdroje 5 tvořeného LED lampou o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm v osvitové jednotce válcového půdorysu o průměru 2,5 cm. Emulze byla v této osvitové jednotce umístěna po definovanou časovou prodlevu a následně byla provedena kontrola koncentrace mikroorganizmů v emulzi. Příklad 2
Dle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu EMULKAT UNI 101P připravena 5% emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byl přidán 10% vodný roztok směsi sodných solí mono, di a tri sulfonovaného ftalocyaninu hliníku (OH)AI FTC(S03Na)i_3 na koncentraci 0,01 % fotosenzitizátoru v emulzi. Emulze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Proti kontrole byl zaznamenán pokles mikrobiálního znečištění o 4 řády. Příklad 3
Dle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu EMULZE EM 50-120 připravena 7 %ní emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byl přidán 10% vodný roztok disulfonovaného ftalocyaninu zinku ZnFTC(S03Na)2 na koncentraci 0,01 %. Emulze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 16 hodin. Proti kontrole nebylo zaznamenáno mikrobiální znečištění řezné kapaliny. Příklad 4
Dle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu SEMIX FA 4080LC připravena 5 %ní emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byla přidána 30%ní vodná mikrodisperze ftalocyaninů hliníku o průměrné velikosti 150 nm tak, aby koncentrace fotosenzitizátoru v emulzi byla 0,015 %. Emulze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Proti kontrole byl zaznamenán pokles mikrobiálního znečištění o 3 řády. Příklad 5
Dle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu SEMIX FA 4080LC připravena 5% emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byla přidána methylenová modř tak, aby koncentrace fotosenzitizátoru v emulzi byla 0,01 %. Emulze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Proti kontrole byl zaznamenán pokles mikrobiálního znečištění o 4 řády. Příklad 6
Dle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu SEMIX FA 4080LC připravena 5% emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byla přidána disperze polymeru na bázi hydroxyethylmetakrylátu, na kterém je reaktivně vázán monomerní substituent ftalocyaninu zinku tak, aby koncentrace fotosensitizátoru v emulzi byla 0,015 %. Emulze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Proti kontrole byl zaznamenán pokles mikrobiálního znečištění o 4 řády. Příklad 7 K ověření účinnosti fotodynamické inaktivace u sinic a řas vyskytujících se v systému pracovních chladicích okruhů 2 byly provedeny laboratorní testy, při kterých se vycházelo z postupu akutního testu toxicity na řasách dle ČSN EN ISO 28692. Princip metody spočívá ve stanovení toxického účinku látky na inhibici růstu a rozmnožování sinic a řas v jednotlivých koncentracích sledované látky ve srovnání s kontrolami v čistém živném roztoku. Suspenze řas (Pseudokirchneriella subcapitata) a sinic (Synechococcus leopoliensis) byly aditivovány příslušnými roztoky různě substituovaných ftalocyaninů hliníku a zinku a po světelné expozici byly vyhodnoceny hodnoty EC50. Nejvyšší účinnost vykazoval substituovaný ftalocyanin hliníku, EC50 0,09mg/l pro řasy a EC50 0,06mg/l pro sinice. Příklad 8
Byla připravena suspenze sinic ve vysokých abundancích (40 OOObuněk /ml), ke které byl přidán 10% vodný roztok směsi sodných solí mono, di a tri sulfonovaného ftalocyaninu hliníku (OH)AI FTC(SC>3Na)i-3 na koncentraci 0,5 až 30mg/l v suspenzi. Suspenze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Výsledky testů prokázaly, že sinice jsou inhibovány v rozmezí 50-90 %. Příklad 9
Dle postupu popsaného v příkladu 8 byl k suspenzi sinic přidán 10% vodný roztok disulfonovaného ftalocyaninu zinku ZnFTC(SOsNa)2 na koncentraci 50 mg/l. Suspenze byla v osvitové jednotce exponována z LED lampy o výkonu 5 W s maximem radiace v oblasti 650 až 690 nm po dobu 24 hodin. Sinice byly inhibovány z 80 %.
Průmyslová využitelnost
Způsob inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologická procesní kapalina s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách nacházejí uplatnění v pracovních okruzích obráběcích strojů nebo v chladírenských okruzích v energetickém a chemickém průmyslu, kde je třeba zabránit množení mikroorganismů, které mohou způsobovat zdravotní potíže obsluhujícímu personálu a mechanické poškození pracovních okruhů. Přehled vztahových značek 1 zařízení 2 okruh 3 technologická procesní kapalina 4 fotosenzitizátor 5 světelný zdroj 6 stroj 7 čerpadlo 8 zásobní nádrž
Claims (13)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách (3), zejména v obráběcích emulzích a chladicích kapalinách působících v pracovním okruhu (2) vyznačující se tím, že v procesní kapalině (3) se rozptýlí ve formě částic a/nebo rozpustí alespoň jeden fotosenzitizátor (4) a procesní kapalina (3) se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu (2) působení světelného zdroje (5).
- 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že fotosenzitizátor (4) je ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů.
- 3. Způsob podle nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že fotosenzitizátor (4) se rozpustí v technologické procesní kapalině (3) a substituuje solubilizační skupinou.
- 4. Způsob podle nároku 3 vyznačující se tím, že solubilizační skupina je sulfo nebo karboxy skupina.
- 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že fotosenzitizátor (4) se rozptýlí v technologické procesní kapalině (3), přičemž velikost částic fotosenzitizátoru (3) je 10 až 300 nm.
- 6. Zařízení (1) pro inaktivaci mikroorganismů podle některého z nároků 1 až 5 v technologických procesních kapalinách (3), zejména v obráběcích emulzích v pracovním okruhu (2) zahrnujícím čerpadlo (7) pro nucený oběh procesní kapaliny (3) v pracovním okruhu (2), zásobní nádrž (8) vyznačující se tím, že v procesní kapalině (3) v pracovním okruhu (2) je rozpuštěn fotosenzitizátor (4) a/nebo rozptýleny částice fotosenzitizátoru (4) a v alespoň jedné části okruhu (2) je uspořádán světelný zdroj (5) pro ozáření fotosenzitizátoru (4) v procesní kapalině (3).
- 7. Zařízení podle nároku 6 vyznačující se tím, že světelný zdroj (5) je umístěn v zásobní nádrži (8) procesní kapaliny (3) nebo v takovém místě pracovního okruhu, které vyhovuje konkrétnímu provoznímu uspořádání.
- 8. Technologická procesní kapalina (3), zejména obráběcí emulze nebo chladicí kapalina, s antimikrobiální složkou, vyznačující se tím, že antimikrobiální složka je fotosenzitizátor (4) rozpuštěný a/nebo rozptýlený v procesní kapalině (3), přičemž procesní kapalina (3) dále obsahuje diatomický kyslík.
- 9. Technologická procesní kapalina podle nároku 8 vyznačující se tím, že fotosenzitizátor (3) je ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů.
- 10. Technologická procesní kapalina podle nároků 8 nebo 9 vyznačující se tím, že fotosenzitizátor (4) je substituován solubilizační skupinou.
- 11. Technologická procesní kapalina podle některého z nároků 8 až 10 vyznačující se tím, že solubilizační skupina je sulfo nebo karboxy skupina.
- 12. Technologická procesní kapalina podle některého z nároků 8 až 10 vyznačující se tím, že velikost částic fotosenzitizátoru (4) je 10 až 300 nm.
- 13. Použití fotosenzitizátoru (4) ze skupiny derivátů fenothiazinu, porfirinu, chlorinů, aminolevulové kyseliny, fenazinů, cyaninů, ftalocyaninů a naftalocyaninů pro inaktivaci mikroorganismů v procesních kapalinách (3), zejména v obráběcích emulzích a chladicích kapalinách.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-28A CZ307394B6 (cs) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-28A CZ307394B6 (cs) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ201528A3 true CZ201528A3 (cs) | 2016-07-27 |
CZ307394B6 CZ307394B6 (cs) | 2018-07-25 |
Family
ID=56611760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2015-28A CZ307394B6 (cs) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ307394B6 (cs) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040055965A1 (en) * | 1997-06-13 | 2004-03-25 | Hubig Stephan M. | Recreational water treatment employing singlet oxygen |
CZ20504U1 (cs) * | 2005-11-30 | 2010-02-08 | Botanický ústav Akademie ved Ceské republiky | Přípravek pro inhibici růstu sinic |
CZ303612B6 (cs) * | 2010-08-19 | 2013-01-09 | Výzkumný ústav organických syntéz a.s. | Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny |
CZ303355B6 (cs) * | 2011-01-06 | 2012-08-08 | Centrum organické chemie s.r.o. | Zpusob inaktivace patogenních prionu, fotosenzitizátor pro inaktivaci patogenních prionu a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci patogenních prionu |
CZ2012830A3 (cs) * | 2012-11-23 | 2014-01-08 | Dekonta A.S. | Zařízení pro dekontaminaci odpadní vody s obsahem rozpuštěných organických látek |
-
2015
- 2015-01-20 CZ CZ2015-28A patent/CZ307394B6/cs unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ307394B6 (cs) | 2018-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2451167C2 (ru) | Мобильная система обработки уф светом и соответствующие способы | |
AU735234B2 (en) | Chemical modification of electrochemically activated water | |
Nunes et al. | Evaluation of physiological changes induced by the fluoroquinolone antibiotic ciprofloxacin in the freshwater macrophyte species Lemna minor and Lemna gibba | |
Al-Sabti | Chlorotriazine reactive azo red 120 textile dye induces micronuclei in fish | |
Martínez et al. | The regrowth of phytoplankton cultures after UV disinfection | |
Sun et al. | Tetraselmis as a challenge organism for validation of ballast water UV systems | |
EP2391585B1 (en) | Ballast water treatment system | |
Pereira et al. | Differences in toxicity and accumulation of metal from copper oxide nanomaterials compared to copper sulphate in zebrafish embryos: Delayed hatching, the chorion barrier and physiological effects | |
Lin et al. | Pre-exposure of peracetic acid enhances its subsequent combination with ultraviolet for the inactivation of fungal spores: Efficiency, mechanisms, and implications | |
Hitchcock et al. | Determining toxicity trends in the ozonation of synthetic dye wastewaters using the nematode Caenorhabditis elegans | |
Azar Daryany et al. | Photoinactivation of Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae suspended in phosphate-buffered saline-A using 266-and 355-nm pulsed ultraviolet light | |
Zhang et al. | Inactivation of E. coli and Streptococcus agalactiae by UV/persulfate during marine aquaculture disinfection | |
Chifflet et al. | Impact of sterilization methods on dissolved trace metals concentrations in complex natural samples: optimization of UV irradiation | |
CZ201528A3 (cs) | Způsob inaktivace mikroorganismů, zařízení pro provádění tohoto způsobu, technologická procesní kapalina s antimikrobiální složkou a použití fotosenzitizátoru pro inaktivaci mikroorganismů v technologických procesních kapalinách | |
US20110166049A1 (en) | UV Light Treatment Methods and System | |
McGivney et al. | Effects of UV‐C and Vacuum‐UV T i O 2 Advanced Oxidation Processes on the Acute Mortality of Microalgae | |
Yun et al. | Release of algal organic matter from cyanobacteria following application of USEPA-registered chemical algaecides | |
Johnson et al. | UV disinfection of soluble oil metalworking fluids | |
Borrely et al. | Electron beam irradiation of textile effluents and non-ionic ethoxylated surfactant for toxicity and color removal | |
EP3328794A1 (de) | Vorrichtung zum entkeimen von flüssigkeiten | |
Shawrang et al. | The Effects of X‐Ray Irradiation on Bovine Sperm Quality Indicators After Freezing and Thawing. | |
Wang et al. | Zooplankton protect viruses from sunlight disinfection | |
Yavaş et al. | Comparative genotoxic and histopathological effects of copper nanoparticles and copper chloride in goldfish (Carassius auratus) | |
WO2021235187A1 (ja) | 水溶性機能流体、水溶性機能流体の原液、水溶性機能流体の殺菌装置、および水溶性機能流体の殺菌方法 | |
US20230339787A1 (en) | Use of trivalent metals to enhance aquatic pesticide efficacy, surface water, and sediment quality while minimizing risk to aquatic biota |