IT202100003893A1 - Composizione polimerica antimicrobica - Google Patents
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Description
Descrizione di invenzione industriale
Composizione polimerica antimicrobica
Campo dell?invenzione
[0001] L?invenzione concerne composizioni polimeriche provviste di attivit? antimicrobica, in particolare antivirale, altamente efficace. Le suddette composizioni possono essere usate per preparare prodotti per la cura personale, quali ad esempio gel per mani, nonch? rivestimenti destinati ad oggetti frequentemente toccati, quali ad esempio maniglie, sedili, filtri per l?aria, attrezzature mediche e mascherine protettive.
Stato della tecnica
[0002] La pandemia globale di COVID-19 ha evidenziato la necessit? di metodi e tecnologie sempre pi? efficaci per contenere la diffusione di microorganismi patogeni e pi? specificamente la diffusione di virus. La trasmissione tramite superfici contaminate ? stata riconosciuta come un?importante via per la diffusione del SARS-CoV-2. Tra i diversi agenti antimicrobici disponibili, i polimeri antimicrobici rappresentano una classe di biocidi che ? divenuta sempre pi? importante come alternativa ai biocidi noti. I disinfettanti noti sono basati su liquidi o gas a basso peso molecolare, per cui il loro uso ? limitato dalla loro volatilit? e dalla tossicit? dei loro residui. I polimeri antimicrobici possono essere legati a superfici, consentendo l?uccisione di microorganismi senza rilasciare biocidi. Molti dei polimeri antimicrobici riportati in precedenza erano focalizzati sulle propriet? antibatteriche, mentre veniva data molta meno attenzione alle propriet? antivirali.
[0003] I polimeri antimicrobici sono noti dal 1965, quando Cornell e Donaruma descrissero polimeri e copolimeri che uccidono batteri
Med. Chem. 1965, 8, 388-390). Da allora sono apparse numerose relazioni nella letteratura (brevettuale e scientifica) descriventi rivestimenti battericidi che incorporano agenti biocidi non legati, quali particelle di ossido metallico (WO2008127200A1), biossido di cloro ( Appl. Microbiol. 106 (2009) 1463-1472), composti dello iodio ( J. Appl. Polymer Science 109 (2008) 775; ; J. Appl. Polymer Science 103 (2007) 3334), nanoparticelle di argento (WO2008063680A2) oppure benzofenone ( Applied Polymer Science 112 (2009) 2019) miscelati con un legante polimerico.
[0004] Inoltre, sono noti rivestimenti che incorporano composti di ammonio quaternario (QA). I composti di QA sono gli agenti antibatterici pi? ampiamente utilizzati per applicazioni mediche e di salute pubblica, poich? hanno dimostrato di essere efficaci contro i batteri sia Gram negativi che Gram positivi ( Macromol. Mater. Eng.
286 (2001) 63-87). Secondo la letteratura ( Polymers 2012, 4, 46-71), sono noti tre tipi generali di polimeri antimicrobici: biocidi polimerici, in cui l?unit? ripetuta ? un biocida; polimeri biocidi, dove l?agente attivo ? incorporato in modo casuale in una macromolecola; polimeri che rilasciano biocidi, in cui lo scheletro polimerico funge da veicolo per i biocidi, che possono essere trasferiti al bersaglio, ad esempio una cellula microbica.
[0005] Alla luce dell?importanza che ? attualmente attribuibile alle composizioni antimicrobiche, in particolare antivirali, nel campo dei prodotti per la cura personale, quali ad esempio gel igienizzanti per mani, vi ? un?evidente necessit? di migliorare l?efficacia di tali composizioni. In particolare, tra gli esperti del settore si avverte una forte necessit? di composizioni provviste di un?efficace attivit? antimicrobica, e in particolare antivirale.
Scopi dell?invenzione
[0006] Uno scopo dell?invenzione ? migliorare le composizioni antimicrobiche, in particolare antivirali, note.
[0007] Un altro scopo ? fornire composizioni antimicrobiche provviste di un?efficace attivit? antivirale.
[0008] Un ulteriore scopo ? fornire composizioni antimicrobiche che siano provviste di un?efficace attivit? antivirale e che possano essere incorporate in prodotti per la cura personale, quali ad esempio gel per le mani.
[0009] Ancora un altro scopo ? fornire composizioni antimicrobiche che siano provviste di un?efficace attivit? antivirale e che possano essere usate per produrre oggetti provvisti di un rivestimento antimicrobico, in particolate antivirale.
Breve descrizione dell?invenzione
[0010] Secondo l?invenzione, ? prevista una composizione polimerica provvista di attivit? antimicrobica, come definita nella rivendicazione 1.
[0011] Grazie all?invenzione, sono fornite composizioni polimeriche che esibiscono un?efficace attivit? antimicrobica, in particolare antivirale. Le composizioni polimeriche secondo l?invenzione comprendono un complesso di argento e/o ioni benzalconio legati allo scheletro di polistirene solfonato. Pertanto, nelle composizioni polimeriche secondo l?invenzione, il principio attivo (complesso di argento e/o ioni benzalconio) ? incorporato in una macromolecola (polistirene solfonato).
[0012] Le composizioni polimeriche secondo l?invenzione sono insolubili in acqua ma idoneamente solubili in solventi organici volatili, ossia alcoli. In questo modo, ? possibile, preparare soluzioni alcoliche stabili che possono essere agevolmente spruzzate su una superficie solida. Dopo evaporazione del solvente, sulla superficie rimane una pellicola trasparente, saldamente legata, che ? provvista di notevoli propriet? antimicrobiche nei confronti di batteri Gram-positivi e Gram-negativi, nonch? funghi (Candida albicans). Grazie alla insolubilit? in acqua delle composizioni polimeriche secondo l?invenzione, l?effetto antimicrobico pu? essere mantenuto per parecchi mesi (dalla data di applicazione su una superficie). Alla luce del fatto che i virus possono sopravvivere su superfici inanimate per periodi che variano da ore a parecchi giorni, il Richiedente ha investigato l?attivit? antivirale delle suddette composizioni polimeriche. Come effetto sorprendentemente inatteso, ? stata riportata forte evidenza sperimentale di attivit? antivirale delle composizioni polimeriche secondo l?invenzione. In particolare, l?attivit? antivirale ? stata testata sperimentalmente e verificata nei confronti di due membri della famiglia Coronaviridae, ossia il Coronavirus umano 229E (HCoV-229E), che ? l?agente eziologico del comune raffreddore, e il SARS-Cov-2 umano, che ? l?agente eziologico del COVID-19.
[0013] Le composizioni polimeriche secondo l?invenzione possono essere idoneamente incorporate in rivestimenti destinati ad oggetti toccati frequentemente, quali sedili, maniglie, pomelli di porte o tastiere, nonch? dispositivi per uso professionale, quali attrezzatura medica e mascherine protettive. Le suddette composizioni polimeriche possono essere usate per rivestire filtri per apparati di decontaminazione dell?aria e per apparati di condizionamento dell?aria, ad esempio di automobili ed edifici. Un trattamento di superfici con le composizioni polimeriche secondo l?invenzione consente di impedire una indesiderata e potenzialmente pericolosa contaminazione microbica, in particolare virale, delle superfici. Inoltre, le composizioni polimeriche secondo l?invenzione possono essere idoneamente incluse nelle formulazioni di gel igienizzanti per mani, il cui uso ? divenuto sempre pi? importante a causa della pandemia globale di COVID-19.
Breve descrizione dei disegni
[0014] L?invenzione potr? essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:
[0015] Figura 1 ? un grafico mostrante lo spettro FT-IR di una forma di realizzazione della composizione polimerica secondo l?invenzione;
[0016] Figura 2 ? una fotografia di una piastra di Petri, mostrante l?attivit? antimicrobica di una soluzione acquosa del sale sodico di un complesso di argento contenuto nella composizione polimerica secondo l?invenzione;
[0017] Figura 3 ? una fotografia di una piastra di Petri, mostrante l?attivit? antimicrobica di derivati micellari contenenti il complesso di argento di Figura 2 e benzalconio;
[0018] Le Figure 4A e 4B sono due fotografie di piastre di Petri, mostranti l?attivit? antimicrobica di due forme di realizzazione della composizione polimerica secondo l?invenzione;
[0019] Figura 5 ? un grafico mostrante l?incremento dei cicli-soglia (Ct) necessari per rilevare RNA di SARS-Cov-2 trattato con il complesso di argento di Figura 2 e poi inoculati in cellule sensibili al virus;
[0020] Figura 6 ? un grafico mostrante il numero di volte di differenza della replicazione virale di SARS-Cov-2, trattato con il sale sodico del complesso di argento di Figura 2, rispetto a SARS-Cov-2 non trattato;
[0021] Figura 7 ? un grafico mostrante l?incremento dei cicli-soglia (Ct) necessari per rilevare RNA di Coronavirus 229E trattato con una forma di realizzazione della composizione polimerica secondo l?invenzione, contenente il sale sodico del complesso di argento di Figura 2 e benzalconio, e poi inoculato in cellule sensibili al virus;
[0022] Figura 8 ? un grafico mostrante il numero di volte di differenza della replicazione virale di Coronavirus 229E, trattato con la forma di realizzazione della composizione polimerica di Figura 7, rispetto a Coronavirus 229E non trattato;
[0023] Figura 9 ? un grafico mostrante l?incremento dei cicli-soglia (Ct) necessari per rilevare RNA di SARS-Cov-2 trattato con la forma di realizzazione della composizione polimerica di Figura 7 e poi inoculato in cellule sensibili al virus;
[0024] Figura 10 ? un grafico mostrante il numero di volte di differenza della replicazione virale di SARS-Cov-2, trattato con la forma di realizzazione della composizione polimerica di Figura 7;
[0025] Figura 11 ? un grafico mostrante l?incremento dei cicli-soglia (Ct) necessari per rilevare RNA di SARS-Cov-2 trattato con un?altra forma di realizzazione della composizione polimerica secondo l?invenzione e poi inoculato in cellule sensibili al virus;
[0026] Figura 12 ? un grafico mostrante il numero di volte di differenza della replicazione virale di SARS-Cov-2, trattato con l?altra forma di realizzazione della composizione polimerica secondo l?invenzione, rispetto a SARS-Cov-2 non trattato.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
[0027] Nella presente descrizione, nonch? nelle rivendicazioni allegate:
- il termine ?catione argento? e il corrispondente simbolo chimico ?Ag<+>? possono essere usati in modo intercambiabile;
- i termini ?ione benzalconio? e ?catione benzalconio? e il simbolo ?Bz<+>? possono essere usati in modo intercambiabile;
- i termini ?polistirene solfonato? e ?poli(sodio 4-stirene solfonato)? e l?abbreviazione ?PSS? possono essere usati in modo intercambiabile;
- il termine ?antimicrobico? definisce la capacit? di una sostanza, o di una miscela di sostanze, di uccidere microorganismi in generale e/o di impedirne lo sviluppo;
- il termine ?antivirale? definisce la capacit? di una sostanza, o di una miscela di sostanze, di uccidere virus (azione virucida).
[0028] In una forma di realizzazione, la composizione polimerica secondo l?invenzione ? un sale polimerico di polistirene solfonato (PSS) anionico e cationi benzalconio (Bz<+>), in cui i cationi benzalconio sono legati allo scheletro del PSS.
[0029] Poich? nel PSS anionico i gruppi solfonici acidi (?SO3H) sono deprotonati ad anioni solfonato (?SO3-), i cationi benzalconio sono legati in modo elettrostatico agli anioni solfonato.
[0030] In un?altra forma di realizzazione, la composizione polimerica secondo l?invenzione ? un sale polimerico di polistirene solfonato (PSS) anionico e derivati micellari con carica positiva contenenti cationi benzalconio e un complesso di argento, in cui i derivati micellari con carica positiva sono legati in modo elettrostatico agli anioni solfonato dello scheletro del PSS.
[0031] Pertanto, la composizione polimerica secondo l?invenzione ? un sale polimerico di polistirene solfonato (PSS) anionico e un componente cationico, in cui il componente cationico ? selezionato dal gruppo costituito da cationi benzalconio e derivati micellari con carica positiva contenenti cationi benzalconio e un complesso di argento.
[0032] I derivati micellari possono essere preparati a partire da un sale sodico di complesso di argento bi-coordinato avente la formula in cui MPA<2- >? la forma anionica bivalente dell?acido 2-mercapto-4-metil-5-tiazolacetico (MPA). L?MPA<2- >? ottenuto tramite deprotonazione dei gruppi carbossilico (-COOH) e mercapto (-SH) dell?MPA. La preparazione del suddetto sale sodico del complesso di argento bicoordinato ? descritta nell?Esempio 1 di seguito. Il sale sodico di complesso di argento bicoordinato vien poi fatto reagire con cloruro di benzalconio, come descritto nell?Esempio 2 di seguito.
[0033] Al fine di facilitare la comprensione dell?invenzione, ma senza limitarne l?ambito, sono descritti i seguenti Esempi: preparazione di sale sodico di complesso di argento bicoordinato (Esempio 1); preparazione di derivati micellari di (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >(Esempio 2); preparazione di composizioni polimeriche (sali polimerici M-1 e M-2) secondo l?invenzione (Esempio 3); valutazione dell?attivit? antimicrobica del sale sodico di complesso di argento bi-coordinato Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3->in soluzione acquosa (Esempio 4); valutazione dell?attivit? antimicrobica di derivati micellari di (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >in soluzione acquosa (Esempio 5); valutazione dell?attivit? antimicrobica di M-1 e M-2 (Esempio 6); valutazione dell?efficacia antivirale di in soluzione acquosa nei confronti di SARS-Cov2 (Esempio 7); valutazione dell?efficacia antivirale di M-1 nei confronti di Coronavirus 229E (Esempio 8); valutazione dell?efficacia antivirale di M-1 nei confronti di SARS-Cov2 (Esempio 9); valutazione dell?efficacia antivirale di M-2 nei confronti di SARS-Cov2 (Esempio 10).
[0034] Con riferimento agli Esempi descritti, tutti i prodotti chimici sono stati acquistati da Sigma-Aldrich. E? stata effettuata analisi elementare (C, H, N) con un analizzatore LECO CHN. L?argento ? stato determinato tramite spettrometria di assorbimento atomico al plasma con uno strumento Perkin Elmer Optima 3100 XL. Gli spettri FT-IR sono stati registrati con uno spettrometro FT-IR Bruker Vertex 70 in modalit? di riflettanza diffusa e disperdendo la polvere di prodotti chimici in KBr. Analisi dimensionale e potenziale Zeta sono stati ottenuti con un analizzatore Z-sizer Malvern.
[0035] Esempio 1 - Preparazione di sale sodico di complesso di argento bicoordinato
[0036] 12.36 g di una soluzione di NaOH 1M in acqua sono stati aggiunti ad una quantit? di 1.135 g di MPA.186.5 g di acqua distillata sono poi stati aggiunti e la soluzione ? stata mantenuta in agitazione per 5 min. Sono stati infine aggiunti 100 g di una soluzione acquosa contenente 0.51 g di AgNO3, ottenendo cos? una soluzione gialla che ? stata mantenuta sotto agitazione per altri 30 min. Il sale del complesso di argento bi-coordinato
? stato precipitato mediante aggiunta di un eccesso di acetone, filtrato
ed essiccato all?aria. Ag<+ >% = 0.108%. Analisi elementare: calcolato per Na3AgC12N2S4O4H10; C 26.14; N, 5.08; H, 1.83; Ag, 19.57. Trovato: C, 25.87; N 5.0; H 1.
88; Ag 19.46.
[0037] L?analisi elementare e i dati spettroscopici per il complesso di argento sono coerenti con la presenza di due leganti anionici MPA<2- >coordinati a ioni Ag<+>. Lo spettro -IR dell?MPA mostra una forte banda di stiramento CO della funzione carbossilica a 1704 ? 2 cm<-1 >e una banda di stiramento S-H a 2555 ? 2 cm<-1>. La banda di stiramento S-H scompare nel complesso di argento anionico, il che ? coerente con la coordinazione dello zolfo con Ag<+>. Bande intense dovute a modalit? di stiramento asimmetrico e simmetrico del carbossilato appaiono a 1580 ? 2 cm<-1 >e 1386 ? 2 cm<-1>, rispettivamente.
[0038] Esempio 2 ? Preparazione di derivati micellari di (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3>
[0039] Il benzalconio (Bz) ? una miscela di sali di ammonio quaternario (tensioattivi cationici) e, pi? specificamente, ? una miscela di cloruri di alchil-benzil-dimetil-ammonio, in cui il gruppo alchilico varia da ottile (C8H17-) ad ottadecile (C18H37-). Il peso molecolare medio del sale cloruro di benzalconio ? 370 g. Aggiungendo un lieve eccesso di cloruro di benzalconio ad una soluzione acquosa di (sale di complesso di argento bi-coordinato) dell?Esempio 1, il sale privo di carica (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >pu? essere agevolmente precipitato. L?aggiunta di cloruro di benzalconio al complesso di argento anionico [Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >in acqua d? origine alla neutralizzazione della carica negativa con formazione di un precipitato che ? coerente con una stechiometria (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3>(sale del complesso di argento anionico).
[0040] Mediante ulteriore aggiunta di un eccesso di cloruro di benzalconio al sale precipitato in acqua, (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >viene disciolto per formazione di derivati micellari con carica positiva, a causa dell?eccesso dei cationi Bz<+ >circostanti, con una distribuzione dimensionale nell?intervallo 10-500 nm.
[0041] In scala di laboratorio, i derivati micellari sopra descritti possono essere preparati mediante aggiunta di 100 g di una soluzione al 50% di cloruro di benzalconio in acqua a 100 g della soluzione di con argento allo 0.108% (preparata come descritto nell?Esempio 1).
[0042] Esempio 3 ? Preparazione di composizioni polimeriche (sali polimerici M-1 e M-2) secondo l?invenzione
[0043] Sali polimerici (polimeri neutri) dei derivati micellari con carica positiva di (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >(nel seguito denominati ?M-1?) dell?Esempio 2 e sali polimerici (polimeri neutri) di ioni benzalconio (nel seguito denominati ?M-2?) sono stati ottenuti come precipitati in acqua distillata mediante aggiunta di poli(sodio 4-stirene solfonato) (PSS) con peso molecolare medio di 70.000 g. In pratica, il sale polimerico M-1 pu? essere ottenuto aggiungendo PSS ai derivati micellari dell?Esempio 2, tale aggiunta essendo effettuata con una quantit? in peso di PSS pari al 60% circa del peso di benzalconio cloruro, mentre il sale polimerico M-2 pu? essere ottenuto aggiungendo un eccesso di cloruro di benzalconio ad una soluzione acquosa di PSS. Analogamente a quanto sopra descritto con riferimento a M-1, ci? corrisponde all?aggiunta di una quantit? in peso di PSS pari al 60% circa del peso di benzalconio cloruro.
[0044] I polimeri neutri precipitati M-1, contenente PSS, [Ag<+>(MPA<2->)2]<-3 >e ioni Bz<+ >legati in modo elettrostatico ai gruppi solfonati, e M-2, contenente PSS e ioni Bz<+ >legati in modo elettrostatico ai gruppi solfonati, sono stati separati dalle soluzioni acquose mediante filtrazione ed essiccati a 50?C. Sia M-1 che M-2 sono insolubili in acqua, ma sono idoneamente solubili in solventi alcolici. I solidi polimerici sono stati quindi disciolti in isopropanolo o etanolo per ottenere una soluzione di M-1, contenente 1 % di Bz, 0.62% di PSS e 0.002% di Ag, e una soluzione di M-2, contenente 1 % di Bz e 0.62% di PSS.
[0045] Le soluzioni di M-1 in alcol sono composte da aggregati micellari (derivati micellari) con diametri dell?ordine di 10 nm e potenziale zeta di - 3.9 mV. Si ? anche osservata una minoranza di aggregati con diametri dell?ordine di 50 and 500 nm. Gli spettri infrarossi dei solidi polimerici M-1 e M-2 sono simili, con bande vibrazionali concordanti con la sovrapposizione delle intense bande di benzalconio e PSS. Come esempio, lo spettro FT-IR di M-1 ? mostrato nella Figura 1.
[0046] Esempio 4 ? Valutazione dell?attivit? antimicrobica del sale sodico di complesso di argento bi-coordinato Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >in soluzione acquosa.
[0047] L?attivit? antimicrobica di una soluzione acquosa a pH 8.3 di Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >con una concentrazione ionica di [Ag+] = 0.1 % ? stata testata nei confronti della seguente miscela di ceppi di microorganismi (acquistati da Diagnostic International Distribution S.p.A.): Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536, Enterococcus hirae ATCC 10541 e Candida albicans ATCC 10231. Per ciascun ceppo microbico, la concentrazione nella miscela era nell?intervallo 1,5 x 10<12 >- 5 x 10<12 >unit? formanti colonie (UFC). Un volume di 100 ?l della miscela ? stato seminato in piastre di Petri contenenti un terreno colturale non selettivo TSA (Tryptone Soya Agar) e un campione di 100 ?l della suddetta soluzione acquosa di Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >? stato posto al centro di ciascuna piastra di Petri a contatto con la miscela microbica. Le piastre di Petri sono state poi incubate a 37?C per 24 h. La Figura 2 mostra la presenza di un alone di inibizione (della crescita microbica) di circa 3 cm in una delle piastre di Petri incubate, alone che attesta l?attivit? antimicrobica della soluzione acquosa.
[0048] Esempio 5 ? Valutazione dell?attivit? antimicrobica di derivati micellari di (Bz<+>)3[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >in soluzione acquosa
[0049] L?attivit? antimicrobica di una soluzione acquosa diluita di derivati micellari ? contenente benzalconio all?1% e argento allo 0.0025% - ? stata testata nei confronti dei seguenti ceppi di microorganismi (acquistati da Diagnostic International Distribution S.p.A.): Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536, Enterococcus hirae ATCC 10541 e Candida albicans ATCC 10231.
[0050] Sono state preparate miscele dei differenti ceppi di microorganismi, aventi concentrazioni comprese tra 1.5 x 10<12 >e 5.5 x 10<12 >UFC per ciascun ceppo. Un campione da 100 ?l della soluzione acquosa di derivati micellari ? stato depositato al centro di piastre di Petri. 50 ?l della miscela microbica sono stati poi depositati sulla soluzione acquosa di derivati micellari e lasciati a contatto con quest?ultima per 5 minuti. E? stato quindi aggiunto terreno colturale non selettivo TSA (Tryptone Soya Agar) e le piastre sono state poi incubate a 37?C per 24 h. Dopo l?incubazione, le piastre sono state esaminate al fine di valutare la proliferazione microbica (formazione di colonie). Come mostrato nella Figura 3, mentre nella piastra di Petri di controllo (piastra di Petri a sinistra, contenente solo i ceppi di microorganismi) vi ? un?omogenea proliferazione microbica, nella piastra di Petri contenente anche il campione di soluzione acquosa di derivati micellari non ? stata osservata alcuna proliferazione microbica, il che ha indicato una inattivazione completa delle specie microbiche.
[0051] Pertanto, il risultato analitico ottenuto attesta che la soluzione acquosa diluita di derivati micellari (contenente benzalconio all?1% e argento allo 0.0025%) ? in grado di inibire la crescita di circa 10<11 >UFC di batteri Gram-positivi, batteri Gram-negativi e della specie fungina Candida albicans.
[0052] Esempio 6 ? Valutazione dell?attivit? antimicrobica di M-1 e M-2
[0053] L?attivit? antimicrobica di M-1 (soluzione alcolica contenente Bz 1%, Ag 0.002%, PSS 0.62% e il resto a 100 essendo etanolo o isopropanolo) e M-2 (soluzione alcolica contenente Bz 1%, PSS 0.62% e il resto a 100 essendo etanolo o isopropanolo) ? stata testata nei confronti dei seguenti ceppi di microorganismi (acquistati da Diagnostic International Distribution S.p.A.): Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536, Enterococcus hirae ATCC 10541 e Candida albicans ATCC 10231.
[0054] Sono state preparate miscele dei differenti ceppi di microorganismi, aventi concentrazioni espresse come UFC compresa tra 1.5 x 10<12 >e 5.5 x 10<12 >per ciascuna specie. Campioni da 100 ?l delle due soluzioni alcoliche di M-1 e M-2 sono stati depositati nel centro di corrispondenti piastre di Petri ed essiccati per 2 h in un forno a 37 ?C.100 ?l della miscela microbica sono poi stati aggiunti e lasciati a contatto con M-1 e M-2 per 5 minuti. E? stato aggiunto terreno di coltura non selettivo TSA (Tryptone Soya Agar) e le piastre di Petri sono poi state incubate a 37?C per 24 h. Dopo l?incubazione, le piastre sono state esaminate al fine di valutare la proliferazione microbica (formazione di colonie). Come mostrato nelle Figure 4A e 4B, mentre nelle piastre di Petri di controllo (contenenti solo i ceppi di microorganismi) vi ? un'omogenea proliferazione microbica, nella piastra di Petri contenente M-1 (Figura 4A, a destra) e M-2 (Figura 4B, a destra) non ? stata osservata alcuna proliferazione, il che ha indicato la completa inattivazione di 1.5-5 x 10<11 >UFC batteri Gram-positivi e Gram-negativi, nonch? della specie fungina Candida albicans.
[0055] Esempio 7 ? Valutazione dell?efficacia antivirale di Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >in soluzione acquosa nei confronti di SARS-Cov2
[0056] Gli esperimenti sono stati effettuati in una struttura BSL-3 presso l?Universit? di Ferrara (Italia). Una soluzione acquosa contenente con una concentrazione di Ag<+ >dello 0.108% ? stata spruzzata in piastre di Petri monouso in plastica e lasciata essiccare in una cabina di biosicurezza. Quindi, 1 ml di inoculo di SARS-Cov-2 ? stato incubato su ciascuna piastra di Petri per 5 minuti. Dopo il trattamento, il virus ? stato usato per inoculare cellule sensibili (VeroE6; ATCC<? >CRL-1586?). I surnatanti cellulari sono stati raccolti a 24, 48 e 72 ore post-infezione per valutare la replicazione virale. Come controllo positivo ? stato usato inoculo virale non trattato. La replicazione di SARS-Cov-2 ? stata stimata mediante qRT-PCR dopo estrazione dell?RNA. L?effetto citopatico nelle cellule infettate ? stato valutato mediante microscopia ottica (microscopio invertito Nikon).
[0057] I risultati analitici sono stati espressi come ciclo-soglia (Ct), ossia il numero di cicli di qRT-PCR necessari affinch? il segnale fluorescente oltrepassi il valore soglia, numero che ? inversamente proporzionale alla quantit? di RNA virale. In altre parole, Ct ? il ciclo in cui il bersaglio ? diventato rilevabile. Il Ct medio ? mostrato nel grafico di Figura 5, in cui ?NT? sta per ?non trattato? (cio? controllo) e ?Ag? sta per ?trattato con la soluzione acquosa contenente
[0058] La Tabella 1 di seguito mostra la replicazione di SARS-Cov2 in cellule VeroE6 dopo trattamento con soluzione acquosa contenente Ag, replicazione che ? espressa come differenza logaritmica rispetto al controllo non trattato. Il pre-trattamento di SARS-Cov2 con la soluzione acquosa contenente Ag ha causato un significativo decremento di 0,91 logaritmi del carico virale a 24 h post-infezione (hpi), un decremento di 0,57 logaritmi a 48 hpi, mentre le riduzioni osservate in un momento pi? distante dall?infezione non sono significative:
[0059] Tabella 1
[0060] Il grafico di Figura 6 rappresenta la differenza di replicazione virale dopo
trattamento con la soluzione contenente Ag rispetto al virus non trattato. Contemporaneamente, ? stata effettuata un?analisi morfologica delle cellule infettate. Le cellule infettate con il virus trattato con la soluzione contenente Ag esibivano un effetto citopatico minore rispetto alle cellule infettate con il virus non trattato. Questa evidenza si ? verificata a 48 ore post-infezione. In conclusione, l?incubazione di SARS-Cov2 per 5 minuti su superfici che erano state trattate con soluzione acquosa contenente Ag ha portato ad una riduzione logaritmica di 0,91 logaritmi a 24 ore post-infezione. Questa riduzione ? responsabile di una diminuzione dell?effetto citopatico, il che ? stato evidenziato mediante osservazione morfologica a 48 ore post-infezione.
[0061] Esperimenti analoghi sono stati effettuati su soluzioni acquose diluite contenenti Na<+3>[Ag<+>(MPA<2->)2]<3- >con una concentrazione di Ag<+ >dello 0.002 % e hanno mostrato che l?incubazione di SARS-Cov2 per 5 minuti su superfici trattate con soluzione acquosa contenente Ag hanno prodotto una riduzione di 0,82 logaritmi del carico virale a 24 ore post-infezione. La riduzione ? stata responsabile di una lieve diminuzione dell?effetto citopatico, evidenziata mediante osservazione morfologica a 72 ore post-infezione.
[0062] Esempio 8 - Valutazione dell?efficacia antivirale di M-1 nei confronti di Coronavirus 229E
[0063] Gli esperimenti sono stati effettuati in una struttura BSL-3 presso l?Universit? di Ferrara (Italia). Una soluzione in isopropanolo di M-1 avente la medesima composizione riportata nell?Esempio 6 (Bz 1%, Ag 0.002%, PSS 0.62%) ? stata spruzzata in piastre di Petri monouso in plastica e lasciata essiccare in una cabina di biosicurezza. Quindi, 1 ml di Coronavirus 229E umano (ATCC: VR-740) ? stato incubato in ciascuna piastra di Petri per 5 minuti. Dopo il trattamento, il virus ? stato usato per inoculare cellule umane sensibili (MRC-5, ATCC: CCL-171). I surnatanti cellulari sono stati raccolti a 24 e 48 ore postinfezione per valutare la replicazione virale. Come controllo positivo ? stato usato inoculo virale non trattato. La replicazione virale ? stata stimata mediante qRT-PCR dopo estrazione dell?RNA.
[0064] I risultati analitici sono stati espressi come ciclo-soglia (Ct), ossia il ciclo in cui il bersaglio ? diventato rilevabile. Il Ct medio ? mostrato nel grafico di Figura 7, in cui ? nt? sta per ?non trattato? (cio? controllo) and ?M-1? sta per ?trattato con M-1?.
[0065] La Tabella 2 di seguito mostra la replicazione di Coronavirus 229E in cellule MRC-5 dopo trattamento con M-1, replicazione che ? espressa in differenza logaritmica rispetto al controllo non trattato. Il pre-trattamento di Coronavirus 229E con M-1 ha causato una riduzione di 6,1 logaritmi del carico virale a 24 ore post-infezione e una riduzione di 6,5 logaritmi a 48 ore post-infezione:
[0066] Table 2
[0067] Il grafico di Figura 8 rappresenta la differenza di replicazione virale dopo trattamento con M-1 rispetto al virus non trattato. In conclusione, il trattamento di Coronavirus 229E con M-1 ? in grado di causare una riduzione di 6 logaritmi dell?infettivit? virale.
[0068] Esempio 9 - Valutazione dell?efficacia antivirale di M-1 nei confronti di SARS-Cov-2
[0069] Tutti gli esperimenti sono stati effettuati in una struttura BSL-3. Una soluzione in isopropanolo di M-1, con la medesima composizione riportata nell?Esempio 6 (Bz 1%, Ag 0.002%, PSS 0.62%), ? stata spruzzata in piastre di Petri monouso in plastica e lasciata essiccare in una cabina di biosicurezza. Quindi, 1 ml di SARS-Cov-2 (ATCC: VR-740) ? stato incubato in ciascuna piastra di Petri per 5 minuti. Dopo il trattamento, il virus ? stato usato per inoculare cellule umane sensibili (VeroE6; ATCC? CRL-1586?). I surnatanti cellulari sono stati raccolti a 24, 48 e 72 ore post-infezione per valutare la replicazione virale. Come controllo positivo ? stato usato inoculo virale non trattato. La replicazione di SARS-Cov-2 ? stata stimata mediante qRT-PCR dopo estrazione dell?RNA. L?effetto citopatico nelle cellule infettate ? stato valutato mediante microscopia ottica (microscopio invertito Nikon).
[0070] I risultati analitici sono stati espressi come ciclo-soglia (Ct), ossia il ciclo in cui il bersaglio ? diventato rilevabile. Il Ct medio ? mostrato nel grafico di Figura 9, in cui ?nt? sta per ?non trattato? (cio? controllo) e ?M-1? sta per ?trattato con M-1?.
[0071] La Tabella 3 di seguito mostra la replicazione di SARS-Cov-2 in cellule VeroE6 dopo trattamento con M-1, replicazione che ? espressa in differenza logaritmica rispetto al controllo non trattato. Il pre-trattamento di SARS-Cov-2 con M-1 ha causato una riduzione di 2,665 logaritmi del carico virale a 24 ore post-infezione (hpi), una riduzione di 3,696 logaritmi a 48 ore hpi e una riduzione di 6,832 logaritmi a 72 hpi rispetto all?inoculo non trattato:
[0072] Tabella 3
[0073] Il grafico di Figura 10 rappresenta la differenza di replicazione virale dopo trattamento con M-1. L?analisi morfologica ha indicato che le cellule infettate con il virus trattato con M-1 esibivano un effetto citopatico minore rispetto a quelle infettate con il virus non trattato. Questa evidenza si ? verificata in tutti i punti temporali di osservazione post-infezione (24, 48 e 72 ore post-infezione). In conclusione, l?incubazione di SARS-Cov-2 per 5 minuti su superfici trattate con M-1 ? in grado di ridurre il carico virale. La riduzione varia da 460 to 6 milioni di volte di differenza. I dati molecolari sono supportati dall?analisi morfologica delle cellule infettate, mostrante che l?effetto citopatico ? diminuito durante l?infezione con il virus trattato con M-1 rispetto al virus non trattato.
[0074] Esempio 10 - Valutazione dell?efficacia antivirale di M-2 nei confronti di SARS-CoV2
[0075] Tutti gli esperimenti sono stati effettuati in una struttura BSL-3. Una soluzione in isopropanolo di M-2, con la medesima composizione riportata nell?Esempio 6 (Bz 1%, PSS 0.62%), ? stata spruzzata in piastre di Petri monouso in plastica e lasciata essiccare in una cabina di biosicurezza. Quindi, 1 ml di inoculo di SARS-Cov-2 ? stato incubato in ciascuna piastra di Petri per 5 minuti. Dopo il trattamento, il virus ? stato usato per inoculare cellule umane sensibili (VeroE6; ATCC? CRL-1586?). I surnatanti cellulari sono stati raccolti a 24, 48 e 72 ore post-infezione per valutare la replicazione virale. Come controllo positivo ? stato usato inoculo virale non trattato. La replicazione di SARS-Cov-2 ? stata stimata mediante qRT-PCR dopo estrazione dell?RNA. L?effetto citopatico nelle cellule infettate ? stato valutato mediante microscopia ottica (microscopio invertito Nikon).
[0076] I risultati analitici sono stati espressi come ciclo-soglia (Ct), ossia il ciclo in cui il bersaglio ? diventato rilevabile. I cicli-soglia sono mostrati nel grafico di Figura 11, in cui ?NT? sta per ?non trattato? (cio? controllo) e ?M-2? sta per ?trattato con M-2?.
[0077] La Tabella 4 di seguito mostra la replicazione di SARS-Cov-2 in cellule VeroE6 dopo trattamento con M-2, replicazione che ? espressa in differenza logaritmica rispetto al controllo non trattato. Il pre-trattamento di SARS-Cov-2 con M-2 ha causato una riduzione significativa del carico virale in tutti i punti temporali post-infezione (ore post-infezione: hpi) rispetto al virus non trattato, con una riduzione media di pi? di 5 logaritmi, corrispondente ad un calo di oltre 10<5>:
[0078] Table 4
[0079] Il grafico di Figura 12 rappresenta la differenza di replicazione virale dopo trattamento con M-2 rispetto al virus non trattato. L?analisi morfologica ha indicato che le cellule infettate con il virus trattato con M-2 esibivano un effetto citopatico minore rispetto a quelle infettate con il virus non trattato. Questa evidenza si ? verificata a 72 ore postinfezione. In conclusione, l?incubazione di SARS-Cov-2 per 5 minuti su superfici trattate con M-2 ha portato ad una riduzione del carico virale a 24, 48 e 72 ore post-infezione. La riduzione ? di pi? di 5 logaritmi. Questo calo del carico virale ? responsabile di una diminuzione dell?effetto citopatico, evidenziata mediante osservazione morfologica a 72 ore post-infezione rispetto a cellule infettate con virus non trattato.
[0080] Sono possibili variazioni e/o aggiunte a quanto sopra descritto.
[0081] Sebbene le composizioni polimeriche secondo l'invenzione siano state preparate principalmente su scala di laboratorio, la persona esperta del settore sar? in grado di adattare opportunamente le suddette composizioni polimeriche per produrle su scala industriale.
[0082] In particolare, la persona esperta del settore sar? in grado di incorporare idoneamente le composizioni polimeriche secondo l'invenzione in rivestimenti destinati ad oggetti frequentemente toccati, nonch? ad attrezzatura medica, mascherine protettive e apparati di decontaminazione dell?aria/condizionamento dell?aria. Analogamente, la persona esperta del settore sar? in grado di includere idoneamente le composizioni polimeriche secondo l'invenzione in formulazioni di prodotti per la cura personale, quali gel igienizzanti per mani.
Claims (11)
1. Composizione polimerica provvista di attivit? antimicrobica, detta composizione essendo un sale polimerico di un polistirene solfonato anionico e di un componente cationico, in cui detto componente cationico ? selezionato dal gruppo costituito da cationi di benzalconio e derivati micellari con carica positiva, detti derivati micellari con carica positiva contenendo cationi di benzalconio e un complesso di argento.
2. Composizione polimerica secondo la rivendicazione 1, in cui detti cationi di benzalconio e detti derivati micellari con carica positiva sono legati elettrostaticamente ad anioni solfonato compresi in detto polistirene solfonato anionico.
3. Composizione polimerica secondo la rivendicazione 1, oppure 2, in cui detto complesso di argento ? un complesso di argento bi-coordinato avente la formula:
Ag<+>[(MPA<2->)2]<3->in cui Ag<+ >? un catione argento e MPA<2- >la forma anionica bivalente dell?acido 2-mercapto-4-metil-5-tiazolacetico.
4. Composizione polimerica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta attivit? antimicrobica comprende un?attivit? antivirale.
5. Composizione polimerica secondo la rivendicazione 4, in cui detta attivit? antivirale comprende un?attivit? antivirale nei confronti di un membro della famiglia Coronaviridae.
6. Composizione polimerica secondo la rivendicazione 5, in cui detto membro di detta famiglia Coronaviridae ? il Coronavirus 229E umano oppure il SARS-CoV-2.
7. Uso della composizione polimerica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 per produrre rivestimenti antimicrobici ed antivirali, detti rivestimenti antimicrobici ed antivirali essendo utilizzabili per rivestire oggetti.
8. Uso della composizione polimerica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 per rivestire filtri per apparati di decontaminazione dell?aria e apparati di condizionamento dell?aria.
9. Uso della composizione polimerica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 per produrre gel igienizzanti per mani.
10. Soluzione alcolica contenente la composizione polimerica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6.
11. Soluzione alcolica secondo la rivendicazione 10 per l?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727427A1 (en) * | 1993-11-05 | 1996-08-21 | Meiji Milk Products Company Limited | Antibacterial, antifungal and antiviral agent |
| WO2008063680A2 (en) | 2006-01-27 | 2008-05-29 | Nano Dynamics Life Sciences, Inc. | Treated articles and methods of treating articles |
| WO2008127200A1 (en) | 2007-04-11 | 2008-10-23 | National University Of Singapore | Fibers for decontamination of chemical and biological agents |
| WO2014153238A2 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Iasis Molecular Sciences | Compositions, methods and devices for promoting wound healing and reducing infection |
| WO2016040529A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Iasis Molecular Sciences | Antimicrobial and biologically active polymer composites and related methods, materials and devices |
| WO2017061878A1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | Meledandri Carla Joy | Antimicrobial gel containing silver nanoparticles |
| WO2019046834A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | Pmidg, Llc | FUNCTIONALIZED AND RETICULATED POLYMERS |
| WO2021096897A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | Iasis Molecular Sciences, Inc. | Antimicrobial and antiviral, biologically active polymer composites effective against sars-cov-2 and other viral, bacterial and fungal targets, and related methods, materials, coatings and devices |
-
2021
- 2021-02-19 IT IT102021000003893A patent/IT202100003893A1/it unknown
-
2022
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727427A1 (en) * | 1993-11-05 | 1996-08-21 | Meiji Milk Products Company Limited | Antibacterial, antifungal and antiviral agent |
| WO2008063680A2 (en) | 2006-01-27 | 2008-05-29 | Nano Dynamics Life Sciences, Inc. | Treated articles and methods of treating articles |
| WO2008127200A1 (en) | 2007-04-11 | 2008-10-23 | National University Of Singapore | Fibers for decontamination of chemical and biological agents |
| WO2014153238A2 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Iasis Molecular Sciences | Compositions, methods and devices for promoting wound healing and reducing infection |
| WO2016040529A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Iasis Molecular Sciences | Antimicrobial and biologically active polymer composites and related methods, materials and devices |
| WO2017061878A1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | Meledandri Carla Joy | Antimicrobial gel containing silver nanoparticles |
| WO2019046834A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | Pmidg, Llc | FUNCTIONALIZED AND RETICULATED POLYMERS |
| WO2021096897A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | Iasis Molecular Sciences, Inc. | Antimicrobial and antiviral, biologically active polymer composites effective against sars-cov-2 and other viral, bacterial and fungal targets, and related methods, materials, coatings and devices |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| AHMED, S. I.HASAN, N.ABID, C.ZMAZUMDAR, N., J. APPLY. POLYMER SCIENCE, vol. 109, 2008, pages 775 |
| CORNELL, R.J.DONARUMA, L.G., J. MED. CHEM., vol. 8, 1965, pages 388 - 390 |
| FELIX SIEDENBIEDELJOERG C. TILLER, POLYMERS, vol. 4, 2012, pages 46 - 71 |
| LEUNG, W. K.LAU, A. P. S.YEUNG, K. L., J. APPLY. MICROBIOL., vol. 106, 2009, pages 1463 - 1472 |
| PUNYANI, SNARAYANAN, P.VASUDEVAN, P.SINGH, H., J. APPL. POLYMER SCIENCE, vol. 103, 2007, pages 3334 |
| SUN, G., J. APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 112, 2009, pages 2019 |
| TASHIRO, T., MACROMOL. MATER. ENG., vol. 286, 2001, pages 63 - 87 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022175464A1 (en) | 2022-08-25 |
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