CZ307394B6 - Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307394B6 CZ307394B6 CZ2015-28A CZ201528A CZ307394B6 CZ 307394 B6 CZ307394 B6 CZ 307394B6 CZ 201528 A CZ201528 A CZ 201528A CZ 307394 B6 CZ307394 B6 CZ 307394B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- machining
- emulsion
- photosensitizer
- microorganisms
- circuit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 29
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- HUVXQFBFIFIDDU-UHFFFAOYSA-N aluminum phthalocyanine Chemical compound [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 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 16
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound 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 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 9
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 8
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 7
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 4
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 88755TAZ87 Chemical compound NCC(=O)CCC(O)=O ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002749 aminolevulinic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000017168 chlorine Nutrition 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 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
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 125000001791 phenazinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 description 2
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical class C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- -1 porphirine Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 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
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000238686 Selenastrum capricornutum Species 0.000 description 1
- 241001453317 Synechococcus leopoliensis Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000215 acute (single dose) toxicity testing Toxicity 0.000 description 1
- 238000011047 acute toxicity test Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3].[AlH3] VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000017066 negative regulation of growth Effects 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
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006950 reactive oxygen species formation Effects 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
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Způsob inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách (3), zejména v obráběcích emulzích působících v pracovním okruhu (2), jehož podstata spočívá v tom, že v obráběcí emulzi (3) se rozptýlí ve formě částic o průměrné velikosti 150 nm alespoň jeden fotosenzitizátor (4) tvořený ftalocyaninem hliníku a obráběcí emulze (3) se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu (2) působení světelného LED zdroje (5) s maximem radiace v rozsahu 650 až 690 nm. Vynález se dále týká zařízení (1) pro inaktivaci mikroorganismů pro inaktivaci mikroorganismů v obráběcích emulzích (3).
Description
Vynález se týká způsobu inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu, 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 fýzikálně-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 jejich 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 poskytnout způsob inaktivace mikroorganismů v technologických procesních kapalinách, zejména v obráběcích emulzích 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, které by umožňovalo snadnou inaktivaci mikroorganismů.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen vytvořením způsobu inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích v pracovním okruhu podle předloženého vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v
- 1 CZ 307394 B6 obráběcí emulzi se rozptýlí ve formě ěástic o průměrné velikosti 150 nm alespoň jeden fotosenzitizátor tvořený ftalocyaninem hliníku a obráběcí emulze se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu působení světelného LED zdroje s maximem radiace v rozsahu 650 až 690 nm.
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 fotosenzitizátorů vystaveného iradiaci světelným zářením vhodné vlnové délky. Antimikrobiální působení reaktivních forem kyslíku je navíc širokopásmové a nevytváří rezistence.
Předmětem vynálezu je také zařízení pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganismů v obráběcích emulzích v pracovním okruhu zahrnujícím čerpadlo pro nucený oběh obráběcí emulze v pracovním okruhu a zásobní nádrž. Podstata vynálezu spočívá v tom, že obráběcí emulze obsahuje alespoň jeden fotosenzitizátor tvořený ftalocyaninem hliníku, ve formě rozptýlených částic o průměrné velikosti 150 nm, přičemž v alespoň jedné části okruhu je uspořádán světelný LED zdroj s maximem radiace v rozsahu 650 až 690 nm pro ozáření fotosenzitizátorů v obráběcí emulzi.
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.
Nezbytným předpokladem pro vznik reaktivních forem kyslíku je kromě interakce fotosenzitizátorů 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.
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 fotosenzitizátorů (většinou v oblasti absorpčního maxima dané látky) a absorbovaná energie. Podle 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, fitalocyaninů 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, zejména v obráběcí emulzi, v jejichž důsledku lze tyto kapaliny snadno zbavovat nežádoucích mikroorganismů bez zátěže
-2CZ 307394 B6 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 fotosenzitizátoru 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 106 cfu/ml a výše.
Test byl proveden u třech typů procesních kapalin 3, EMULKAT UNI 101P, SEM1X 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 106 cfu/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
Podle 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)A1 FTC(SO3Na)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
Podle postupu popsaného v příkladu 1 byla z koncentrátu EMULZE EM 50-120 připravena 7% emulze mikrobiálně infikovaná na hodnotu 106 cfu/ml, ke které byl přidán 10% vodný roztok disulfonovaného ftalocyaninu zinku ZnFTC(SO3Na)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
Podle 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 30% vodná mikrodisperze fitalocyaninů 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
Podle 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
Podle 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 podle ČSN EN 1SO 28692. Princip metody spočívá ve
-4CZ 307394 B6 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 EC5o Nejvyšší účinnost vykazoval substituovaný ftalocyanin hliníku, EC50 0,09 mg/1 pro řasy a EC50 0,06 mg/1 pro sinice.
Příklad 8
Byla připravena suspenze sinic ve vysokých abundancích (40 000 buněk/ml), ke které byl přidán 10% vodný roztok směsi sodných solí mono, di a tri sulfonovaného ftalocyaninů hliníku (OH)A1 FTC(SO3Na)].3 na koncentraci 0,5 až 30 mg/1 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 až 90 %.
Příklad 9
Podle postupu popsaného v příkladu 8 byl k suspenzi sinic přidán 10% vodný roztok disulfonovaného ftalocyaninů zinku ZnFTC(SO3Na)2 na koncentraci 50 mg/1. 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.
Claims (3)
1. Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích (3) cirkulujících v pracovním okruhu (2), vyznačující se tím, že v obráběcí emulzi (3) se rozptýlí ve formě částic o průměrné velikosti 150 nm alespoň jeden fotosenzitizátor (4) tvořený ftalocyaninem hliníku, a obráběcí emulze (3) se následně vystaví alespoň v jedné části okruhu (2) působení světelného LED zdroje (5) s maximem radiace v rozsahu 650 až 690 nm.
2. Zařízení (1) pro inaktivaci mikroorganismů v obráběcích emulzích (3) cirkulujících v pracovním okruhu (2), zahrnující pracovní okruh (2) s obráběcí emulzí (3), čerpadlo (7) pro nucený oběh a zásobní nádrž (8), vyznačující se tím, že obráběcí emulze (3) obsahuje alespoň jeden fotosenzitizátor (4) tvořený ftalocyaninem hliníku, ve formě rozptýlených částic o průměrné velikosti 150 nm, přičemž v alespoň jedné části okruhu (2) je uspořádán světelný LED zdroj (5) s maximem radiace v rozsahu 650 až 690 nm pro ozáření fotosenzitizátoru (4) v obráběcí emulzi (3).
- 5 CZ 307394 B6
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že světelný LED zdroj (5) je umístěn v zásobní nádrži (8) obráběcí emulze (3).
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 CZ201528A3 (cs) | 2016-07-27 |
| CZ307394B6 true 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) |
Citations (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 |
| 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 |
| 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 |
| CZ304222B6 (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
Patent Citations (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 |
| CZ304222B6 (cs) * | 2012-11-23 | 2014-01-08 | Dekonta A.S. | Zařízení pro dekontaminaci odpadní vody s obsahem rozpuštěných organických látek |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Říhová Ambrožová J. et al.: Využití ftalocyaninových preparátů šetrných k prostředí k ochraně okruhů chladicích vod před růstem řas a sinic 2007 Chem. Listy 101, 315 – 322, ISSN 0009-2770 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ201528A3 (cs) | 2016-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2451167C2 (ru) | Мобильная система обработки уф светом и соответствующие способы | |
| Gião et al. | Validation of SYTO 9/propidium iodide uptake for rapid detection of viable but noncultivable Legionella pneumophila | |
| Cloete et al. | The chemical control of biofouling in industrial water systems | |
| Rubio et al. | Assessment of the antifouling effect of five different treatment strategies on a seawater cooling system | |
| JP5690282B2 (ja) | バラスト水処理システム | |
| EP1036037A1 (en) | Chemical modification of electrochemically activated water | |
| JP2011183392A (ja) | ホウ素調整酵素を用いた水中の微生物処理 | |
| Helmi et al. | Assessment of flow cytometry for microbial water quality monitoring in cooling tower water and oxidizing biocide treatment efficiency | |
| Vatansever et al. | Investigating the effects of different physical and chemical stress factors on microbial biofilm | |
| Bony et al. | Genotoxicity assessment of two vineyard pesticides in zebrafish | |
| Nagarjuna et al. | Biochemical and histopathological changes induced by nickel in the striped mullet, Mugil cephalus (Linnaeus 1758) | |
| Li et al. | Chronic effects of tributyltin on multiple biomarkers responses in juvenile common carp, Cyprinus carpio | |
| CZ307394B6 (cs) | Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu | |
| Luther et al. | Fertility after photodynamic inactivation of bacteria in extended boar semen | |
| Saha et al. | Determination of the effectiveness of UV radiation as a means of disinfection of metalworking fluids | |
| McGivney et al. | Effects of UV‐C and Vacuum‐UV T i O 2 Advanced Oxidation Processes on the Acute Mortality of Microalgae | |
| JP5175583B2 (ja) | バイオフィルム剥離剤、及び、バイオフィルム剥離方法 | |
| CN103319008A (zh) | 一种将海水淡化水应用于循环冷却水系统中的方法 | |
| Tejeda et al. | Experimental evidence of the anti-bacterial activity pathway of copper ion treatment on Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis | |
| Asgarani et al. | Mechanisms of DNA protection in Halobacterium salinarium, an extremely halophilic bacterium | |
| Gricajeva et al. | Riboflavin-and chlorophyllin-based antimicrobial photoinactivation of Brevundimonas sp. ESA1 biofilms | |
| AU2018222815A1 (en) | Pool water desinfection | |
| Sanli | Evaluation of biocidal efficacy of Chloramine T trihydrate on planktonic and sessile bacteria in a model cooling tower water system | |
| EP3134355B1 (en) | Hydrotesting and mothballing composition and method of using combination products for multifunctional water treatment | |
| Solis-Castro et al. | Efficacy of copper-silver ionization for the disinfection of drinking water in Tumbes, Peru |