RO131883A0 - Procedeu şi compoziţii de obţinere a unor compozite stratificate bioactive (antibacteriene/antifungice/antioxidante), destinate ambalajelor alimentare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unor compozite stratificate bioactive, utilizate în industria ambalajelor alimentare. Procedeul conform invenţiei constă în electrodepunerea coaxială a unor structuri nanoporoase de element bioactiv electrofilabil, constând din chitosan, pe substraturi de poliesteri biodegradabili, de tip acid polilactic sau polihidroxibutirat, pretrataţi în plasmă, din care rezultă un compozit stratificat, conţinând nanofibre de chitosan care încapsulează un element activ non-electrofilabil, de tip uleiuri esenţiale sau uleiuri vegetale de presă, având activitate antibacteriană, antifungică şi antioxidantă îmbunătăţită.

Description

Invenția de față descrie procedeul de obținere și compozițiile unor compozite stratificate cu proprietăți antimicrobiene și antioxidante pentru ambalarea alimentelor, pe bază de poliesteri biodegradabili cum ar fi acidul polilactic (PLA) sau polihidroxibutiratul (PHB), un polimer natural - chitosan și uleiuri vegetale ca uleiul de argan și cel din sâmburi de tnăceșe.

Utilizarea uleiurilor vegetale in vederea obținerii de materiale bioactive pentru ambalarea alimentelor este intens studiată în ultimul deceniu datorită cerințelor consumatorilor șt protecția alimentelor fără utilizarea aditivilor sintetici. In acest scop s-au propus atât un număr mare de uleiuri cât și de tehnici de obținere. Spre exemplu, folia de polietilenă de densitate joasă, utilizată frecvent în uzul casnic pentru acoperirea alimentelor a fost acoperită cu o soluție 10 % în etanol de extract de rozmarin de uz alimentar comercial, solubil în lipide, care conține 4.5 % acid carnosic. Soluția a fost distribuită uniform cu ajutorul unei pensule pe suprafața filmului și apoi solventul a fost evaporat. Acoperirea formată s-a dovedit eficientă în limitarea oxidării lipidelor din came [ 1,2] dar persistența ei timp îndelungat este limitată.

Este cunoscută activitatea antibacteriană a chitosanului cât și cea antifungică, în cazul chitosanului conținând 10-25 % oligomeri de chitosan [Ș], Datorită aetivitățtii antibacteriene chitosanul a fost utilizat pentru a obține acoperiri antibacteriene [4,5,6],

De asemeni, combinația chitosan/uleiuri esențiale s-a dovedit a avea efect antibacterian [7,8,9,10], In acest sens, s-au obținut și analizat combinații de chitosan cu cinamaldebidă (0 55%) [7], ulei de oregano și cuișoare (1%) [11 ] cu ulei de cimbru [12], ulei de cuișoare, scorțișoară [13]. De asemeni combinația chitosan/uleiuri esențiale s-a dovedit a avea efect antifungic pentru chitosan combinat cu polifenol extras din măr [14],

Multe studii și brevete raportează atât activitate antibacterială cât și antioxidantă pentru combinația chitosan uleiuri esențiale: cu garcinia mangostana [15], extract de caprifoi, de goji. de semințe de stniguri ori polifenoli extrași din ceai (20-25 %[16]), ulei de Eucalvptus globufus J -1 [17], chimen și oregano [18], Aristotelia chilensis [19],

Μ''

I

t

a 2016 00576

11/08/2016

In multe cazuri chitosanul și elementele bioactive se amestecă inițial în aceeași soluție din care se obține filmul final (prin evaporarea solventului) [20,16, 17, 18, 19, 13] sau din care se obțin nanofire prin metoda electrofilării [7, 8, 15],

S-au raportat de asemenea încapsulări de uleiuri esențiale în particule de chitosan [23] de ordinul micronilor [5, 24] (microparticule) sau chiar mai mari (10 microni [24], 100-1000 microni [25]

Există și studii in care materialul bioactiv pe bază de chitosan și uleiuri esențiale este depus pe diverse substraturi ca cel de polipropilenă [11, 26] sau pe material textil din bumbac [9], Au fost propuse diverse proceduri pentru acoperirea cu agent antimicrobian (cu / tară polimer cu rol de încapsulare/încorporare): prin aplicare cu un aplicator pentru cromatografie în strat subțire [27], banc de acoperire de laborator [28], aplicator cu bara [29], pensulă [30]), pulverizare (nebulizare) [31], laminare [6], imprimare prin gravură [32], imersie [35], Aceste procedee deși sunt simple nu asigură stabilitatea in timp a stratului aplicat iar substanțele conținute pot migra în alimentul ambalat.

Uleiul de argan este benefic in tratamentul artritelor sau a altor boli reumatice, are beneficii pentru organism în lupta cu cancerul și alte boli grave, boli vasculare și obezitate. Uleiul de euișoare conține cei mai mulți agenți antioxidanți. El este apreciat ca antifungic, agent antibacterian, antiseptic și analgesic,este o excelentă sursă de mangan, de acizi grași omega-3, vitamina K, vitamina C, calciu, magneziu și fibre. Ueiul de euișoare conține o cantitate importantă de eugenol, care a făcut subiectul a numeroase studii de prevenire a toxicității produse de poluanții din mediu (precum tetraciorura de carbon) si studii privind prevenirea cancerului tractului digestiv sau a inflamațiilor articulațiilor. Uleiul de euișoare poate reduce concentrația de glucide din sânge la diabetici și este cunoscut ca fiind un potențial remediu împotriva cancerului pulmonar.

Polihidroxibutiratul (PHB) este un poliester biodegradabil ce este produs de microorganisme (Ralstonia eutrophus sau Bacillus megaterium) și ofeia avantaje față de materialele plastice clasice: pe lângă faptul că este biodegradabil se formează din resurse regenerabile și este complet non-toxic. Are proprietăți fizice mai bune decât polipropilenă pentru producerea de ambalaje.

Acidul polilactic (PLA) este un poliester biodegradabil ce poate de asemenea fi sintetizat din resurse regenerabile. Este pe larg studiat pentru posibile aplicații iin producerea de ambalaje, datorită modulului de elasticitate mare și permeabilității scăzute pentru arome . îl-

a 2016 00576

11/08/2016

Invenția de față rezolvă problema lipsei caracterului antimicrobian și antioxidant al

PLA prin încorporarea unui polimer natural, chitosanul și a unor uleiuri vegetale ca cel de argan și cel de cuișoare, care imprimă proprietăți antioxidante și de asemenea determină efecte biologice specifice materialelor obținute.

Invenția de față înlătură dezavantajele menționate prin aceea că chitosanul este încorporat în masa de PLA la temperatura camerei, își menține activitatea antimicrobiană și este împiedicat să difuzeze rapid în alimentele ambalate, menținându-se la suprafața ambalajului și prin incorporarea simultană în compoziție a uleiurilor vegetale cu proprietăți specifice.

Scopul invenției de față este obținerea de noi materiale pentru ambalarea alimentelor pe bază de PLA tratat în plasmă rece de înaltă frecvență, chitosan și uleiuri vegetale, în ideea de a combina caracteristicile unice ale acestora cu scopul de a obține materiale cu proprietăți antimicrobiene. antioxidante și biologic active, având în vedere calitățile particulare ale chitosanului și ale uleiurilor vegetale.

O modalitate de a efectua imobilizarea compusului bioactiv este acoperirea prin electrofilare/electropulverizare). Electrofilarea [34] este un proces prin care un jet polimeric încărcat electrostatic curge spre un electrod colector metalic datorită forțelor electrostatice In urma evaporării solventuluijetul.de polimer se solidifică și se obține astfel pe colector o structuiă de micro/nano fire polimerice, cu raport suprafață/volum mare, cu diametre de ordinul 0.01 ^10 pm. In cazul în care pe colector nu se obțin fire ci numai particule procesul se mai numește electropulverizare. Acoperirea prin electrofilare /electropulverizare este o metodă convenabilă datorită mai multor avantaje dintre care se menționează.

(a) prin electrofilare se pot obține nanofibre foarte subțiri (de ordinul nanometrilor). Fibrele pot da naștere la o structură mai poroasă decât o aglomerare de particule, cu raport arie/volum mare.

(b) grosimea stratului acoperit poate fi ușor controlată prin varierea timpului de depunere și a debitului de curgere. Astfel, este posibil să se obțină acoperiri foarte subțiri, care, în unele cazuri suni suficiente pentru a imprimarea efectului antibacterian dorit [35]. Dacă se compara grosimea stratului obținut prin alte metode (3 pm [36], 2-^-9 pm [37], 2^3 pm [38]) cu acoperirea foarte subțire (sute de nm) realizată prin electrofilare/electropulverizare este evident de asemenea avantajul de a consuma o cantitate mică din materialul de acoperire.

Proprietățile uleiurilor vegetale (esențiale/ne-esențiale) depind de modul de distribuire al acestora pe suprafețele acoperite și de modul în care ace urmare încorporarea acestora în interiorul fibrelor sau pa

Λ a 2016 00576

11/08/2016 produce materiale fibroase/poroase performante prin electrofilare. Datorită dimensiunilor nanometrice și a raportului mare suprafață/volum al nanoparticulelor înglobarea acestora în interiorul (și implicit și la suprafața) nanofirelor polimere conduce la creșterea cantității de agent bioactiv (AA) care este accesibil pentru interacțiunea cu alimentul. încorporarea agentului bioactiv (de exemplu în chitosan) duce la îmbunătățirea caracteristicilor materialului (filmului) mixt obtinut.

Prin metoda coaxială de electrofilare/electropulverizare se pot obține fire și particule de agent bioactiv (de exemplu chitosan) electrofilabil ce încapsulează un al doilea agent bioactiv (de exemplu ulei de cUișoare sau argan) care nu este electrofilabil. Prin acul exterior se injectează agentul bioactiv electrofilabil (chitosanul) iar prin acul interior se injectează al doilea agent bioactiv non-electrofilabil (uleiul de cuișoare sau argan).

Procedeul conform invenției de obținere prin electrofdare/electropulv criza re a unor suprafețe bioactive constă în două etape:

I. Tratarea filmelor de poliester biodegradabil (PLA) în plasma de azot in condiții optime de descărcare (frecventa 1.3 MHz, putere 100 W, presiune de lucru 0.4 mbar).

II. Acoperirea propriu-zisă a filmelor de poliester biodegradabil (PLA) prin electrofîlare/electropulverizare coaxială care duce la încapsularea unui agent bioactiv nonelectrofilabil în interiorul agentului bioactiv electrofilabil.

Procedeul și suprafețele biocompatibile obținute în acest mod prezintă următoarele avantaje:

- tratarea suprafeței poliesterului biodegradabil (PLA) în plasma de azot urmată de expunerea în aer asigura funcționalizarea suprafeței prin formarea de radicali activi și conduce la implementarea pe suprafață a unor grupe polare reactive (peroxizi, carbonil, carboxyl, amino) de care se pot lega covalent chitosanul și unele componente din uleiul vegetal folosit ln acest mod stratul bioactiv se leaga prin legaturi covalente de substrat devenind mai stabil împiedicând pierderea agenților activi în timpul stocării și migrarea în alimentele ambulate și asigură protecția alimentelor ambalate fara a migra.

- se pot depune straturi foarte subțiri cu grosime controlabilă în acesl mod caraclcnil /'

bioactiv se imprimă la costuri și cu consum minim de compuși

a 2016 00576

11/08/2016

- se poate controla morfologia straturilor depuse prin modificarea condițiilor de electrodepunere (tensiunea aplicată, distanța dintre ac și colector, concentrația soluției utilizate și debitul de depunere) în scopul modificării caracteristicilor de suprafață ale substratului tară a modifica și pe cele de volum, caracteristicile depunerile realizate fiind reproductibile;

I

- prezența nanofirelor/particulelor de chitosan imprimă suprafeței materialului polimeric o structură nano-poroasă precum și caracter antibacterian/antifungic

-prezența AA încapsulate în firele/particulele de chitosan conduce la îmbunătățirea proprietăților antibacteriene/antioxidante/antifungice ale chitosanului cele două componente acționând sinergetic, acoperirile în ansamblu prezentând caracteristici superioare și efecte biologice specifice.

S-au utilizat următoarele materiale:

Acidulpolilactic (PLA) - 2002D achiziționat de la firma NatureWorks LLC având o densitate de 1.24 g/cm³, indicele de curgere (MFI) de 5-7 g/(I0 min) (la 210 °C72.16 kg) și n conținut de 96 % L-lactidă și 4 % iyomer D. Masa moleculară medie gravimetrică determinate prin GPC a fost de 4475 kDa.

Polihidroxibutiratul (PHB) sub forma de pulbere a fost furnizat de BIOMER CO KRA1LING (Germany), (batch no. 19T302/12/2106). înainte de topire, PHB a fost uscat la 50 oC timp de 6 li Filme cu grosmiea de max. 100 gm au fost obținute prin presare in topitura folosind o presa Cai ver (177 oC 2 min pre-topire la 50 atm si 2 min presare la 100 atm).

- Chitosan (CS) (Aldrich) cu masă moleculară medie = 400 000, grad de deacetilare (DD)

%.

- Uleiul de argan: ulei de argan extra virgin presat la rece, extras din semințele arborelui de argan (Argania spinosa) de la firma Herbalsana ROMAN1A. Fără adaos

- Uleiul de cuișoare: ulei de Cuișoare obtinut din muguri florali uscați de Syzygium aromaticum - de la firma Fares ROMANȚA

Procedeul de obținere a unor noi composite stratificate sub formă de filme cu proprietăți antioxidante și antimicrobiene pe bază poliesteri, chitosan și uleiuri vegetale pentru ambalarea alimentelor, conform invenției, constă în aceea că filmele de PI.A sau PHB cu o grosime de

0.3 mm ± 0.05 mm s-au obținut prin presarea granulelor cu o presă Cai vei la 175

a 2016 00576

11/08/2016 pre-topire și 2 min presare la 240 bar). înainte de activare în plasma rece au fost spălate cu etanol și apoi uscate. Filmele de PLA sau PHB obținute, care sunt transparente și au o grosime de aproximativ 25 microni au fost expuse la acțiunea plasmei reci de de azot de frecvență înalta (1.3 MHz) cu puterea sursei 100 W și o presiune de 0.4 mbar). Pe suprafața tratată în plasmă a filmelor se depune prin electrofilare chitosan în care s-au încapsulat diferite uleiuri vegetale.

Instalația de electrofilare constă dintr-o sursă de înaltă tensiune continuă (0-30 kV), platan rotitor metalic și o seringă orientată cu acul perpendicular pe acesta. Tensiunea înaltă este aplicată între platanul metalic și acul seringii. Soluțiile de chitosan/ulei din seringă sunt împinse afara cu debit constant. Pe colectorul metalic rotator se montează substratul de poliester biodegradabili expus în prealabil plasmă. Parametrii utilizați în procesul de electrospining/electropulverizare (pentru toate probele) au fost: -intensitatea câmpului electric 10 kV/cm: - debit 1.2 microlitri/min; (atât pentru acul interior cât și pentru acul exterior); -timp de depunere 30 min.

Soluțiile de chitosan 1.5 wt% cu masa moleculară mare (CSH) au fost preparate în amestec 9/1 acid acetic glacial/apă distilată. Soluțiile de ulei vegetale 1.5 wt% au fost preparate în acid acetic glacial. Prin acul exterior s-a injectat chitosan iar prin acul interior s-a injectat uleiul vegetal. Prin metoda coaxială de electrospining/electropulverizare s-au obținut straturi omogene, de fire și particule de chitosan ce încapsulează (conțin) ulei vegetal, material obținut fiind o compozită stratificată.

Pentru materialele obținute s-au determinat următoarele proprietăți:

-morfologia, diametrul și mărimea particulelor/firelor prin metode microscopice,

-proprietățile antibacteriene/antioxidante și antijungice

Metode de investigare

Microscopia electronica de baleiaj (SEM): s-a utilizar un microscop QUANTA 200

Microscopie electronica prin transmisie (TEM) : s-a utilizat un microscop Hitachi High-Tech HT7700 (tensiune de accelerare 100 kV).

Iestele antimicrobiene au fost efectuate în conformitate cu metodele standard ISO 16649-2 SE 2007-Microbiologia produselor alimentare șii animale. Protocolul experimental peniru testarea eficienței antimicrobiane împotriva Escherichia coli, Salmonella typhimurium, și Listeria monocytogenes constă în următoarele etape: sterilizarea mostrelor; contaminare cu bacterii de a 2016 00576

11/08/2016 rc cultură ATCC; inoculare și incubare efectuată 24 și 48 de ore la 44°C; identificarea germenilor țintă Sterilizarea probelor a fost făcută într-o autoclavă la 1 10°C, 0,5 bari timp de 20 min

Identificarea germenilor țintă: Următoarele metode standardizate ale procedurilor bacteriologice au fost utilizate în conformitate cu standardele în vigoare: SR ISO 16649- coli Escherichia; Metoda orizontală pentru b -glucuronidase- Escherichia coli pozitiva cuanlificareaPartea 2: numărarea coloniilor la 44 C folosind 5-brom-4-clor-3-indolil bela-D-glucuronid conform Minerale Modified Glutamat bulion (Cat. 1,365) producerea coUonies albastru sau verde-albastru pe agar glucuronid; SR ISO 11290 monocytogenes EN-monocytogcnes; SR EN ISO 6579/2003 / AC /2004 /AC/2006, Amd. I: 2007-Salmonella sp.

Testele antifungice s-a testat efectul probelor acoperite la suprafața de contact a acestora cu trei ciperci: Aspergillus brasiliensis ATCC 16404, Penicillium eorylophilum CBMF1 și Eusarium graminearum G87. Ciupercile au fost crescute în mediu PDA timp de 7-9 zile șt depozitatea ia 25°C. Suspensia de pori a fost obținută în condiții aseptice și apoi colectate de pe suprafața coloniilor. Mediul de cultura a fost preparat conform protocolului și sterilizai și turnat în vase Petri După solidificare, acesta a fost inoculat cu 2 pL de suspensie de spori în patru puncte din vasul Petri. Probele au fost apoi aplicate în contact cu sporii. Vasele Petri au fost apoi izolate cu parafină și incubate 25 °C timp de 7 zile. Rezultatele au fost exprimate ca număr de spori aflați pe suprafața în contact cu proba exprimați ca procent din numărul de spori care nu au fost în contact cu proba (rata de inhibiție).

Activitatea antioxidantă·. Activitatea antioxidantă a nanofirelor a fost măsurată utilizând metoda de evaluare a inhibiției radicalilor liberi cu ajutorul 2,2-diphenvl-1 -piciylhydrazyl (DPPff) (metoda DPPFt). în prezența probelor s-a măsurat descreșterea absorbanței la 51 7 nm

Se prezintă în continuare patru exemple de realizare ale invenției utilizând ca substrat poliesterii degradabili PLA sau PHB iar ca agenți bioactivi chitosanul cu masa moleculară mare (agentul electrofilabil) în combinație cu uleiul de cuișoare respectiv uleiul de argan (agentul nonelectrofilabil). Filmele de PLA s-au obținut prin presarea din topitură la presiune de timp de 5 minute.

Exemplele descrise în continuare se bazează pe rezultatele prezentate în Figurile 1-3 și Tabelele 1 -2

EXEMPLUL 1: PLA/ulei de cuișoare

a 2016 00576

11/08/2016

Pe colector se montează filmul de PLA obținut prin presarea din topitură la o presiune dc timp de minute care este transparent și are o grosime de 25 microni și este tratat în plasma de azot.

Se prepară soluții de 1.5 % CSH în în amestec 9/1 acid acetic glacial/apă distilată și de ulei de cuișoare 1.5 wt% în acid acetic glacial cu care se încarcă siringile de la pompa I și respectiv 2 Prin acul exterior s-a injectat soluția de chitosan în acid acetic iar prin acul interior s-a injectat soluția de ulei (cuișoare sau argan). Colectorul se rotește cu o viteza de 30 rpm. Se pornesc cefe doua pompe care trimit soluțiile prin acele exterior și respectiv interior cu un debil constant 1 2 microlitri/min timp de 30 minute.

Prin metoda electrospining/electropulverizare s-au obținut prin electrofilare/electrodepulverizare pe filmele PLA plasate pe colectorul metalic o acoperire cu un diametru de 12-15 cm, grosimea stratului depus este de aproximativ 200ntn, ce constă din fire și particule de chitosan ce încapsulează (conțin) ulei de cuișoare.

Filmul de PLA acoperit cu nanostructuri încapsulate de ulei de cuișoare in chitosan se investighează prin SEM și TEM și se testează pentru activitatea antioxidantă, antibacteriană și antifungică.

Nanofibrele au un diametru mediu de 400 nm iar particulele 250 nm și formează împreună o meșă relativ poroasă care acoperă uniform suprafața. Testele antioxidante indică o activitate antiradicalică de 80% (după 70 h), cele antifungice de peste 95 % iar activitatea antibacteriană de peste 80% . Aceste valori sunt superioare celor imprimate de chitosan (Tabel 1)

(a) (b) (c) (d>

Figura l: imagini SEM (a) și TEM (b, c, d) ale probelor PLA Chitosan eu Masă

Moleculară Mare /Cuișoare.

Imaginile SEM evidențiază o morfologie de tip fibre/particule. Aceasta se datorează vâscozității mari a chitosanului ceea ce duce la o mai buna interpătrundere a lanțurilor moleculare în cazul acestor probe. Este cunoscut faptul că pentru a obține nanofibre utilizând procedeu) de electrospining/electropulverizare este necesar un anumit grad de interpătrundere a lanțurilor

A

a 2016 00576

11/08/2016 o

macromoleculare în soluția electropulverizată [39], Imaginile TEM evidențiază o morfologie mai fină decât imaginile SEM pentru toate probele. Precum și nanofîbre cu diametre mai mici decât cele vizibile în imaginile SEM. De asemeni, se evidențiază existența particulelor foarte fine (de ordini 100 nm). Imaginile TEM evidențiază de asemeni o morfologie de tip beads-intofiberbeads-into-string cu particule de ulei încapsulate din loc în loc în interiorul fibrei de chitosan. Intre “nodurile” conținând particulele de ulei nu există decât chitosan simplu.

Tabel 1: rezultatele testelor antibacteriene pentru probele PLA/Chitosan cu Masă Moleculară Mare Cuișoare și PLA/Chitosan cu Masă Moleculară Mare Argan:

E. COLI	LISTERIA	SALMONELA
24 h	48 h	24 h	48 h	24 h	48 h
PLA/Chitosan cu Masă Moleculară Mare
10	53	16	58	35	71
PLA/Chitosan cu Masă Moleculară Mare Argan
49	82		100	55	94
PLA/Chitosan	cu Masă Moleculară Mare
Cuișoare
53	78	53	100	65	90

Rezultatele testelor pentru activitatea antioxidanta:

S-a determinat și reprezentat grafic pentru soluția martor DPPH: A_DPPH(t) / A_DPPH(tinit) = absorbanța soluției de DPPH (martor) la momentul la care s-a făcut măsurătoarea (ca fracție din absorbanța la momentul începerii experimentului) iar pentru probele PLA, PLA/CH/N2 și PLA/CH/Clove/N2 : |Ari_PPu(t) A,sAMn,F,(t)] / A_DPPH(t) in care A_DPPH(t) = absorbanța soluției de DPPH (martor) la momentul la care s-a făcut măsurătoarea AsampleO) = absorbanța probei la momentul la care s-a lacul măsurătoarea

a 2016 00576

11/08/2016 ίτ_v snkMM OPPH βΐrn PLA qco(writ ioj ChitiWOlvTeisoâfe :-¾¾¾¾ Rin PLA acoperit cu chitosan filir PLA noMoperit

timp (ore)

Figura 2: Activitatea antioxidantă a probelor P)Ά Chitosan cu Masă Moleculară Marc ((uișoare

Se constată ca activitatea antiioxidantă a filmelor acoperite cu amestecul Chitosan cu Masă Moleculară Mare / Cuișoare este mai mare decât activitatea antioxidantă a filmelor acoperite numai cu Chitosan cu Masă Moleculară Mare precum și de asemeni mai mare decât a filmelor neacoperite.

Astfel, avantajele formulărilor pe baza de ulei încapsulat în chitosan sunt:

- îmbunătățirea proprietăților antibacteriene prin utilizarea combinației chitosan/ulei esențial neesențial.

- adăugarea de proprietăți antioxidante/antifungice provenind de la uleiul încapsulat

- de asemeni, este de așteptat o creștere a stabilității în timp a uleiului încapsulat împreună cu o eliberare mai lentă a acestuia.

EXEMPLUL 2: PLA/ulei de argan

Se efectuează conform Exemplului 1 cu deosebirea ca în loc de ulei de cuișoare se utilizează ulei de argan dizolvat în cloroform.

Filmul de PLA acoperit cu nanostructuri încapsulate de ulei de cuișoare în chitosan se investighează prin SEM și TEM și se testează pentru activitatea antioxidantă, antibacteriană și antifungică. C\ I L-f /f

a 2016 00576

11/08/2016 «7

Nanofibrele au un diametru mediu de 360 nm iar particulele 220 nm și formează împreună o meșă relativ poroasă care acoperă uniform suprafața. Testele antifungice indică o activitate de peste 95 % iar activitatea antibacteriană de peste 50%·. Aceste valori sunt superioare celor imprimate de chitosan .

(a) (b) (c) (d)

Figura 3: imaginile SEM (d) și TFM (b, c, d) ale probelor PLA/Chitosan cu Masă Moleculară Mare Argan

Și în acest caz imaginile SEM evidențiază o morfologie de tip fibre/particule pentru probele conținând chitosan cu masă moleculară mare. Aceasta se datorează vascozității mai mari a chitosanului ceea ce duce la o mai bună interpătrundere a lanțurilor moleculare în cazul acestor probe. Imaginile TEM evidențiază o morfologie similară cu cea a probelor conținând ulei de cuișoare și anume morfologie de tip beads-into-fiber/beads-inlo-string cu particule de ulei încapsulate din loc în loc în interiorul fibrei de chitosan. Intre “nodurile” conținând particulele de ulei nu există decât chitosan simplu.

Claims (5)

1. REVENDICĂRI

   1 Procedeu de obținere de filme/structuri stratificate obținute prin depunerea pe filme poliesterice biodegradabile tratate în plasmă N? a structurilor nanoporoase de element bioacliv electrofdabil ce încapsulează elemente active non-electrofil abile, electiodepuse plin metoda coaxială în care în acul exterior se introduce soluția de element bioactiv electrofilabil iar în acul interior se introduce elementul activ non-electrofilabil care asigură atât stabilitatea stratului bioactiv depus cât și încorporarea uleiului vegetal bioactiv
2. 2 Compoziții bioactive, antibacteriene/antifungice/antioxidante, formale din substraturi de poliester biodegradabil și depuneri poroase de nanofibre-nanoparticule de chitosan în care se imobilizează uleiuri vegetale.
3. 3. Material conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că poliesterul biodegradabil constă în acid polilactic (PLA) sau polihidroxibutirat (PHB).
4. 4 Material conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că elementul activ electrofilabil constă în chitosan.
5. 5 Material conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că elementele active nonelectrofilabile constau în uleiuri esențiale sau uleiuri vegetale de presă.