RO132298B1 - Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties - Google Patents

Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties Download PDF

Info

Publication number
RO132298B1
RO132298B1 ROA201600422A RO201600422A RO132298B1 RO 132298 B1 RO132298 B1 RO 132298B1 RO A201600422 A ROA201600422 A RO A201600422A RO 201600422 A RO201600422 A RO 201600422A RO 132298 B1 RO132298 B1 RO 132298B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
zinc oxide
composites
zinc
bacteriostatic
oxide
Prior art date
Application number
ROA201600422A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO132298A2 (en
Inventor
Diana Beatrice Vişinescu
Paula Cucoş
Jose-Maria Calderon-Moreno
Greta Mihaela Socoteanu
Adina Magdalena Muşuc
Daniela Cristina Culiţă
Cristian Dumitru Ene
Mariana Carmen Chifiriuc
Diana Pelinescu
Veronica Lazăr
Oana Carp
Original Assignee
Institutul De Chimie Fizică "Ilie Murgulescu"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul De Chimie Fizică "Ilie Murgulescu" filed Critical Institutul De Chimie Fizică "Ilie Murgulescu"
Priority to ROA201600422A priority Critical patent/RO132298B1/en
Publication of RO132298A2 publication Critical patent/RO132298A2/en
Publication of RO132298B1 publication Critical patent/RO132298B1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Orice persoană are dreptul să formuleze în scris și motivat, la OSIM, o cerere de revocare a brevetului de invenție, în termen de 6 luni de la publicarea mențiunii hotărârii de acordare a acesteiaEveryone has the right to make a written and motivated request to OSIM for the revocation of the patent for invention, within 6 months from the publication of the mention of the decision granting it.

RO 132298 Β1RO 132298 Β1

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unor materiale cu activitate bacteriostatică și bactericidă, și anume, compozite oxid de zinc - carbohidrat și/sau poliol, respectiv, oxid de zinc obținut în urma calcinării acestor compozite, printr-o metodă care utilizează ca materii prime săruri de zinc și carbohidrați de tip monozaharidă, dizaharidă și polizaharidă sau alcooli de tip poliol.The invention relates to a process for obtaining materials with bacteriostatic and bactericidal activity, namely, zinc oxide-carbohydrate and / or polyol composites, respectively, zinc oxide obtained by calcination of these composites, by a method which uses as raw materials zinc salts and carbohydrates of the monosaccharide, disaccharide and polysaccharide type or polyol type alcohols.

Este cunoscut, din articolul “Low-Temperature Wafer-Scale Production of ZnO Nanowire Arrays”, Lori E. Greene, Matt Law, Joshua Goldberger, Franklin Kim, Justin C. Johnson, Yanfeng Zhang, Richard J. Saykally Prof., Peidong Yang Prof. Angew. Chem. Int., voi. 42, 2003, pp. 3031-3034, un procedeu pentru sinteza oxidului de zinc pe plachete de siliciu în mai multe straturi, obținându-se nanoparticule de ZnO cu un diametru mai mic de 30 nm, care pot fi eficiente în interacțiunea cu diverse celule bacteriene.Known from the article "Low-Temperature Wafer-Scale Production of ZnO Nanowire Arrays", Lori E. Greene, Matt Law, Joshua Goldberger, Franklin Kim, Justin C. Johnson, Yanfeng Zhang, Richard J. Saykally Prof., Peidong Yang Prof. Angew. Chem. Int., Vol. 42, 2003, pp. 3031-3034, a process for the synthesis of zinc oxide on silicon wafers in several layers, obtaining ZnO nanoparticles with a diameter of less than 30 nm, which can be efficient in the interaction with various cells bacterial.

De asemenea, se cunoaște, din articolul “Selective toxicity of ZnO nanoparticles toward Gram-positive bacteria and cancer cells by apoptosis through lipid peroxidation” - Mariappan Premanathan PhD, Krishnamoorthy Karthikeyan MTech, Kadarkaraithangam Jeyasubramanian PhD, Govindasamy Manivannan MPhil, Nanomedicine: Nanotechnology, Biologyand Medicine, Voi. 7, April 2011, pp. 184-192, faptul că activitatea antibacterianâ a ZnO a fost testată împotriva bacteriilor gram-negative Escherichia coli și Pseudomonas aeruginosa, precum și a bacteriei gram-pozitive Staphylococcus aureus.It is also known from the article “Selective toxicity of ZnO nanoparticles towards Gram-positive bacteria and cancer cells by apoptosis through lipid peroxidation” - Mariappan Premanathan PhD, Krishnamoorthy Karthikeyan MTech, Kadarkaraithangam Jeyasubramanian PhD, Govindasamy Manivannic Biotech, Nanotech Medicine, Voi. 7, April 2011, pp. 184-192, the fact that the antibacterial activity of ZnO was tested against the gram-negative bacteria Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, as well as the gram-positive bacterium Staphylococcus aureus.

Literatura menționează două tipuri de procedee de sinteză a oxidului de zinc: procedee fie în fază de vapori - depunere prin sputtering [W. T. Chiou, W. Y. Wu, J. M. Ting, Diam. Reiat. Mater. 12 (2003) 1841], depunere chimică din stare de vapori [S. C. Lyu, Y. Zhang, H. Ruh, H. J. Lee, H.-W. Shim, E. K. Suh, C. J. Lee, Chem. Phys. Lett. 363 (2002) 134, J. J. Wu, S. C. Liu, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 9546, Μ. H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science, 292(2001) 1897, M. Satoh, N. Tanaka, Y. Ueda, S. Ohshio, H. Saitoh, Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 586], depunere chimică din stare de vapori a compușilor metal-organici [W. I. Park, J. S. Kim, G. C. Yi, Μ. H. Bae, H. J. Lee, Appl. Phys. Lett. 85 (2004) 5052, J. B. Baxter, E. S. Aydil, Appl. Phys. Lett. 86 (2005)], evaporare termică [Y. G. Wang, C. Yuen, S. P. Lau, S. F. Yu,The literature mentions two types of processes for the synthesis of zinc oxide: processes either in the vapor phase - deposition by sputtering [W. T. Chiou, W. Y. Wu, J. M. Ting, Diam. Relat. Mater. 12 (2003) 1841], chemical vapor deposition [S. C. Lyu, Y. Zhang, H. Ruh, H. J. Lee, H.-W. Shim, E. K. Suh, C. J. Lee, Chem. Phys. Lett. 363 (2002) 134, J. J. Wu, S. C. Liu, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 9546,. H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science, 292 (2001) 1897, M. Satoh, N. Tanaka, Y. Ueda, S. Ohshio, H. Saitoh, Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 586], chemical vapor deposition of metal-organic compounds [W. I. Park, J. S. Kim, G. C. Yi,. H. Bae, H. J. Lee, Appl. Phys. Lett. 85 (2004) 5052, J. B. Baxter, E. S. Aydil, Appl. Phys. Lett. 86 (2005)], thermal evaporation [Y. G. Wang, C. Yuen, S. P. Lau, S. F. Yu,

B. K. Tay, Chem. Phys. Lett. 377 (2003) 329,W. L. Hughes, Z. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 82 (2003), X. Y. Kong, Z. L. Wang, Nano Lett. 3 (2004) 1625], fie în soluție-precipitare [M.B. K. Tay, Chem. Phys. Lett. 377 (2003) 329, W. L. Hughes, Z. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 82 (2003), X. Y. Kong, Z. L. Wang, Nano Lett. 3 (2004) 1625], or in solution-precipitation [M.

I. Y. Cao, B. Liu, R. Huang, Z. Xia, S. Ge, Mater. Lett. 65 (2011) 160, Y. Wang, C. Zhang,I. Y. Cao, B. Liu, R. Huang, Z. Xia, S. Ge, Mater. Lett. 65 (2011) 160, Y. Wang, C. Zhang,

S. Bi, G. Luo, Powder Technol. 202 (2010) 130], sol-gel [ Η. M. Cheng, H. C. Hsu, S. L. Chen, W. T. Wu, C. C. Kao, L. J. Lin, W. F. J. Hsieh, Cryst. Growth. 277 (2005) 192, V.S. Bi, G. Luo, Powder Technol. 202 (2010) 130], sol-gel [Η. M. Cheng, H. C. Hsu, S. L. Chen, W. T. Wu, C. C. Kao, L. J. Lin, W. F. J. Hsieh, Cryst. Growth. 277 (2005) 192, V.

C. de Sousa, M. R. Morelli, R. H.G. Kiminami, Ceram. Int. 26 (2000) 561, A. K. Zak, Μ. E. Abrishami, W. H. Abd Majid, R. Yousefi, S. M. Hosseini, Ceram. Int. 37 (2011)393], metoda hidrotermală [Z. Fang, K. B. Tang, G. Z. Shen, D. Chen, R. Kong, S. J. Lei, Mater. Lett. 60 (2006) 2530, A. Eftekhari, F. Molaei, H. Arami, Mater. Sci. Eng. A 437 (2006) 446,C. de Sousa, M. R. Morelli, R. H.G. Kiminami, Ceram. Int. 26 (2000) 561, A. K. Zak,. E. Abrishami, W. H. Abd Majid, R. Yousefi, S. M. Hosseini, Ceram. Int. 37 (2011) 393], hydrothermal method [Z. Fang, K. B. Tang, G. Z. Shen, D. Chen, R. Kong, S. J. Lei, Mater. Lett. 60 (2006) 2530, A. Eftekhari, F. Molaei, H. Arami, Mater. Sci. Eng. A 437 (2006) 446,

J. M. Wang, L. Gao, J. Cryst. Growth 262 (2004) 290] și solvotermală [S. K. N. Ayudhya, P. Tonto, O. Mekasuwandumrong, V.Pavarajarn, P. Praserthdam, Cryst. Growth Des. 6 (2006) 2446, J. Ma, C. Jiang, Y. Xiong, G. Xu, Powder Technol. 167 (2006) 49], metoda în microemulsie [D. Kaneko, H. Shouji, T. Kawai, K. Kon-No, Langmuir 16 (2000) 4086, X. Li, G. He, G. Xiao, H. Liu, M. Wang, J. Coli. Inter. Scie. 333 (2009) 465], iradiere ultrasonică [S. H. Jung, E. Oh, K.H. Lee, Y. Yang, C.G. Park, W. Park, S.H. Jeong, Cryst. Growth Des. 8 (2008) 265, P. Mishra, R. S. Yadav, A. C. Pandey, Ultrason. Sonochem. 17 (2010) 560] și cu microunde [D. K., Nanoscale Res. Lett. 3 (2008) 31],J. M. Wang, L. Gao, J. Cryst. Growth 262 (2004) 290] and solvothermal [S. K. N. Ayudhya, P. Tonto, O. Mekasuwandumrong, V.Pavarajarn, P. Praserthdam, Cryst. Growth Des. 6 (2006) 2446, J. Ma, C. Jiang, Y. Xiong, G. Xu, Powder Technol. 167 (2006) 49], the microemulsion method [D. Kaneko, H. Shouji, T. Kawai, K. Kon-No, Langmuir 16 (2000) 4086, X. Li, G. He, G. Xiao, H. Liu, M. Wang, J. Coli. Inter. Scie. 333 (2009) 465], ultrasonic irradiation [S. H. Jung, E. Oh, K.H. Lee, Y. Yang, C.G. Park, W. Park, S.H. Jeong, Cryst. Growth Des. 8 (2008) 265, P. Mishra, R. S. Yadav, A. C. Pandey, Ultrasound. Sonochem. 17 (2010) 560] and microwave [D. K., Nanoscale Res. Lett. 3 (2008) 31],

RO 132298 Β1RO 132298 Β1

Dezavantajul metodelor în stare de vapori constă în folosirea unor echipamente sofis- 1 ticate și complexe, care necesită un vacuum ridicat, temperaturi înalte, folosirea de compuși gazoși toxici, ceea ce în final va conduce la o creștere substanțială a costurilor de fabricație. 3 Avantajele metodelor chimice care au loc în soluție constă în relativa lor simplicitate, un consum energetic mai mic și ușurința de extindere la o producție pe scală medie și mare. 5 Suplimentar, procedeele în soluție permit folosirea unor aditivi ca modificatori/inhibitori de creștere, care de obicei sunt compuși de natură organică. Având în vedere faptul că mărimea 7 și forma materialelor influențează major proprietățile materialelor, prezența aditivilor este o cale de a modifica și/sau îmbunătăți proprietățile acestor materiale și, implicit, de diversificare 9 a aplicațiilor [N. Lepot, Μ. K. Van Bael, H. Van den Rul, J. D'Haen, R. Peeters, D. Franco, J. Mullens, Mater. Lett. 61 (2007) 2624, T. L. Sounart, J. Liu, J. A. Voigt, J. W. P. Hsu, 11The disadvantage of steam methods is the use of sophisticated and complex equipment, which requires a high vacuum, high temperatures, the use of toxic gaseous compounds, which will ultimately lead to a substantial increase in manufacturing costs. 3 The advantages of the chemical methods that take place in the solution consist in their relative simplicity, a lower energy consumption and the ease of expansion to a medium and large scale production. 5 In addition, the processes in solution allow the use of additives as growth modifiers / inhibitors, which are usually compounds of an organic nature. Given that the size 7 and the shape of the materials greatly influence the properties of the materials, the presence of additives is a way to modify and / or improve the properties of these materials and, implicitly, to diversify 9 the applications [N. Lepot, Μ. K. Van Bael, H. Van den Rul, J. D'Haen, R. Peeters, D. Franco, J. Mullens, Mater. Lett. 61 (2007) 2624, T. L. Sounart, J. Liu, J. A. Voigt, J. W. P. Hsu, 11

E. D. Spoerke, Z. R. Tian, Y. Jiang, Adv. Funct. Mater. 16 (2006) 335], Aceste metode chimice au ca dezavantaj important toxicitatea materiilor prime atât a agenților de precipitare 13 și a solvenților, cât și a aditivilor folosiți.E. D. Spoerke, Z. R. Tian, Y. Jiang, Adv. Function. Mater. 16 (2006) 335], These chemical methods have as an important disadvantage the toxicity of the raw materials of both precipitating agents 13 and solvents, as well as of the additives used.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unui material 15 compozit pe bază de oxid de zinc cu activitate bacterostatică și bactericidă ridicată, printr-un procedeu simplu, la temperaturi de până la 600°C. 17The technical problem solved by the invention consists in obtaining a composite material based on zinc oxide with high bacterostatic and bactericidal activity, by a simple process, at temperatures up to 600 ° C. 17

Materialul este alcătuit din cristalite de oxid de zinc de dimensiuni nanometrice, asamblate în structuri ierarhice, și diferiți carbohidrați/fragmente de carbohidrați sau 19 polioli/fragmente de polioli. Materialul obținut elimină dezavantajele folosirii unor materii prime, aditivi și solvenți scumpi, a unei aparaturi complexe, precum și a unor tratamente 21 termice îndelungate, la temperaturi ridicate, fiind totodată simplă, rapidă, reproductibilă și aplicabilă la scară industrială. 23The material consists of nanometric-sized zinc oxide crystallites, assembled into hierarchical structures, and various carbohydrates / carbohydrate fragments or 19 polyols / polyol fragments. The obtained material eliminates the disadvantages of using expensive raw materials, additives and solvents, of a complex apparatus, as well as of long thermal treatments, at high temperatures, being at the same time simple, fast, reproducible and applicable on an industrial scale. 2. 3

Deși antibioticele au fost și rămân medicamente esențiale pentru profilaxia și tratamentul infecțiilor bacteriene, emergența fenomenului de rezistență la antibiotice a 25 devenit o problemă esențială pentru sănătatea publică la nivel global. Nanoparticulele de ZnO, cu un diametru mai mic de 30 nm, pot fi eficiente în interacțiunea cu diverse celule 27 bacteriene gram negative și gram pozitive. Stabilitatea nanoparticulelor de ZnO poate fi asigurată prin acoperirea acestora fie cu polimeri naturali sau sintetici, fie cu agenți de 29 suprafață, ca acidul decanoic, acidul oleic sau hexaldehidă. Aceste procedee conduc la obținerea unor suspensii coloidale mai stabile, cu particule de dimensiuni mici, de înaltă 31 calitate și cu o bună biocompatibilitate.Although antibiotics have been and remain essential drugs for the prophylaxis and treatment of bacterial infections, the emergence of the phenomenon of antibiotic resistance has become a key public health issue globally. ZnO nanoparticles, with a diameter of less than 30 nm, can be effective in interacting with various 27 gram negative and gram positive bacterial cells. The stability of ZnO nanoparticles can be ensured by coating them with either natural or synthetic polymers or surfactants, such as decanoic acid, oleic acid or hexaldehyde. These processes lead to more stable colloidal suspensions, with small particles, high quality and good biocompatibility.

Folosirea carbohidrațilorîn sinteza materialelor (metale, oxizi, sulfuri, nitruri, aliaje, 33 compozite) reprezintă o cale de a elimina utilizarea unor materii prime de sinteză toxice, și înlocuirea lor cu materii prime bioregenerabile, deosebit de abundente, ieftine și netoxice. 35 Puritatea fazei de oxid de zinc, forma și mărimea cristalitelor depind puternic de natura polizaharidei utilizate, și de parametrii de sinteză folosiți. Utilizarea polialcoolilorîn sinteza 37 materialelor (metale, aliaje, oxizi, sulfuri și fluoruri) reprezintă o cale de a elimina folosirea unor aditivi suplimentari, poliolii funcționând atât ca solvenți, cât și ca modificatori de creștere 39 a nanoparticulelor, compușii rezultați prezentând o cristalinitate ridicată și o suprafață organofilică. Și în acest caz puritatea fazei de oxid de zinc, forma și mărimea cristalitelor 41 depind puternic de natura poliolului utilizat și de parametrii de sinteză folosiți.The use of carbohydrates in the synthesis of materials (metals, oxides, sulfides, nitrides, alloys, 33 composites) is a way to eliminate the use of toxic synthetic raw materials, and their replacement with bioregenerable raw materials, especially abundant, cheap and non-toxic. 35 The purity of the zinc oxide phase, the shape and the size of the crystallites strongly depend on the nature of the polysaccharide used, and on the synthesis parameters used. The use of polyalcohols in the synthesis of 37 materials (metals, alloys, oxides, sulfides and fluorides) is a way to eliminate the use of additional additives, the polyols acting both as solvents and as growth modifiers 39 of the nanoparticles, the resulting compounds having a high crystallinity and an organophilic surface. And in this case the purity of the zinc oxide phase, the shape and size of the crystallites 41 strongly depend on the nature of the polyol used and the synthesis parameters used.

Procedeul de obținere a compozitelor oxid de zinc - carbohidrat, oxid de zinc - poliol 43 și oxid de zinc, conform invenției, obținute prin calcinarea termică a celor două tipuri de compozite, folosește ca sursă de zinc sărurile acestuia de tipul acetat, azotat, acetilacetonat, 45 sulfat, clorură etc., iar ca inhibitori de creștere sau modificări de morfologie, carbohidrați de tip monozaharidă, dizaharidă și polizaharidă, sau polioli precum 1,4-butandiol, 1,2- 47 propandiol sau dietilenglicol.The process for obtaining the composites zinc oxide - carbohydrate, zinc oxide - polyol 43 and zinc oxide, according to the invention, obtained by thermal calcination of the two types of composites, uses as a source of zinc its salts such as acetate, nitrate, acetylacetonate , 45 sulphate, chloride, etc., and as growth inhibitors or changes in morphology, carbohydrates such as monosaccharide, disaccharide and polysaccharide, or polyols such as 1,4-butanediol, 1,2-47 propanediol or diethylene glycol.

Procedeul de obținere, conform invenției, implică temperaturi de până la 200°C, în 49 absența sau prezența unor agenți de precipitare prietenoși față de mediu, precum trietanolamină, uree etc., și timp de reacție de până la 72 h. Obținerea oxizilor prin eliminarea 51 carbohidratului sau poliolului este realizată la temperaturi mai mici sau egale cu 700°C.The production process according to the invention involves temperatures of up to 200 ° C, in the absence or presence of environmentally friendly precipitating agents, such as triethanolamine, urea, etc., and a reaction time of up to 72 h. The removal of the carbohydrate or polyol is carried out at temperatures less than or equal to 700 ° C.

RO 132298 Β1RO 132298 Β1

Compozitele și oxizii obținuți au diverse morfologii (fir, baghetă, disc, sferă găurită, sferă plină, cilindru, floare etc.) și dimensiuni de cristalite până la 300 Â. Compozitele oxid de zinccarbohidrat, oxid de zinc - poliol, precum și oxidul de zinc rezultat din calcinarea acestora prezintă activitate bacteriostatică și bactericidă ridicată față de celulele microbiene în fază planctonică și aderată, dezvoltate sub formă de biofilme, de tip gram negative și gram pozitive.The composites and oxides obtained have various morphologies (wire, rod, disc, perforated sphere, solid sphere, cylinder, flower, etc.) and crystallite sizes up to 300 Â. The compounds zinc oxide carbohydrate, zinc oxide - polyol, as well as the zinc oxide resulting from their calcination show high bacteriostatic and bactericidal activity against microbial cells in planktonic and adherent phase, developed in the form of biofilms, gram negative and gram positive.

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:The process according to the invention has the following advantages:

- folosirea ca sursă de zinc a sărurilor acestuia de tipul acetat, azotat, acetilacetonat, clorură, sulfat etc., acestea constituind materii prime ieftine și netoxice;- the use as a source of zinc of its salts such as acetate, nitrate, acetylacetonate, chloride, sulphate, etc., which are cheap and non-toxic raw materials;

- folosirea ca agent de coordinare, precipitare, template și stabilizare a trietanolaminei, ureei etc. ce reprezintă, de asemenea, materii prime ieftine și netoxice;- use as a coordinating agent, precipitation, template and stabilization of triethanolamine, urea, etc. which are also cheap and non-toxic raw materials;

- folosirea ca inhibitori de creștere sau modificări de morfologie a carbohidraților sau a poliolilor, materii prime ieftine;- use as growth inhibitors or changes in the morphology of carbohydrates or polyols, cheap raw materials;

- folosirea carbohidraților de tip monozaharidă, dizaharidă și polizaharidă;- use of monosaccharide, disaccharide and polysaccharide carbohydrates;

- folosirea glucozei, fructozei, manozei etc. ca monozaharidă;- use of glucose, fructose, mannose, etc. as a monosaccharide;

- folosirea zaharozei, lactozei, maltozei etc. ca dizaharidă;- use of sucrose, lactose, maltose, etc. as a disaccharide;

- folosirea amidonului, metilcelulozei, dextranului, alginatului, caragenanului etc. ca polizaharidă;- use of starch, methylcellulose, dextran, alginate, carrageenan, etc. as a polysaccharide;

- utilizarea poliolilor ca mediu de reacție, agent de coordonare, template și stabilizare;- use of polyols as reaction medium, coordinating agent, template and stabilizer;

- folosirea poliolilor de tipul 1,4-butandiol, 1,2-propandiol sau dietilenglicol;- use of 1,4-butanediol, 1,2-propanediol or diethylene glycol polyols;

- desfășurarea procedeului hidrotermal și a procesului de descompunere hidrolitică, care au loc la temperaturi scăzute de până la 200°C, într-un timp care variază între 10 min Și 72 h;- the development of the hydrothermal process and the hydrolytic decomposition process, which take place at low temperatures of up to 200 ° C, in a time varying between 10 min and 72 h;

- obținerea oxidului de zinc din compozite are loc la temperaturi mai mici sau egale cu 600°C, în urma unei calcinări ce variază între 1 h și 5 h;- the production of zinc oxide from composites takes place at temperatures less than or equal to 600 ° C, following a calcination which varies between 1 h and 5 h;

- sinteza unor compozite oxid de zinc - carbohidrat, oxid de zinc - poliol, și a oxidului de zinc obținut prin calcinarea termică a celor două tipuri de compozite cu activitate bacteriostatică și bactericidă ridicată față de celule microbiene în fază planctonică și sub formă de biofilme, de tip gram negative și gram pozitive;- synthesis of zinc oxide - carbohydrate, zinc oxide - polyol composites and zinc oxide obtained by thermal calcination of the two types of composites with high bacteriostatic and bactericidal activity against planktonic microbial cells and in the form of biofilms, gram negative and gram positive;

- procedeul este simplu, rapid, ieftin, reproductibil și prietenos, fiind aplicabil la scară industrială.- the process is simple, fast, cheap, reproducible and friendly, being applicable on an industrial scale.

în continuare sunt prezentate trei exemple de realizare a invenției.The following are three embodiments of the invention.

Exemplul 1 g de Zn(acac)2 a fost dizolvat în 15 ml de 1,4-butandiol. Amestecul a fost refluxat la90°C, respectiv, 140°Ctimpde2/4h, obținându-se un precipitat de culoare albă. Produsul rezultat este oxidul de zinc, precipitatul fiind spălat cu etanol și separat prin centrifugare, și apoi uscat la 70°C, timp de 20 h.Example 1 g of Zn (acac) 2 was dissolved in 15 ml of 1,4-butanediol. The mixture was refluxed at 90 ° C and 140 ° C for 2/4 h, respectively, to give a white precipitate. The resulting product is zinc oxide, the precipitate being washed with ethanol and separated by centrifugation, and then dried at 70 ° C for 20 h.

Exemplul 2Example 2

680 mg de sucroză, 219 mg de Zn(CH3COO)2 · 2H2O și 0,6 ml de trietanolamină se omogenizează prin agitare timp de o jumătate de oră. Amestecul se transferă într-un recipient de teflon și se introduce în etuvă, menținându-se la o temperatură de 90°C, timp de 2 h. Produsul obținut este spălat prin centrifugare cu apă și etanol, apoi uscat la 70°C timp de 10 h, obținându-se compozitul ZnO-sucroză. O calcinare a acestui compozit la 500°C, timp de 1 h, conduce la formarea de ZnO.680 mg of sucrose, 219 mg of Zn (CH 3 COO) 2 · 2H 2 O and 0.6 ml of triethanolamine are stirred by stirring for half an hour. The mixture is transferred to a Teflon container and placed in the oven at 90 ° C for 2 hours. The product obtained is washed by centrifugation with water and ethanol, then dried at 70 ° C for 10 h, obtaining the ZnO-sucrose composite. Calcination of this compound at 500 ° C for 1 h leads to the formation of ZnO.

Exemplul 3Example 3

0,2 g de alginat de sodiu se dizolvă în 20 ml de apă deionizată la o temperatură de 90°C. Separat se solubilizează 1,5 g de Zn(NO3)2 · 6H2O în 20 ml de apă deionizată. Soluția de alginat de sodiu se adaugă sub agitare la temperatura camerei, peste soluția de azotat de zinc, când se observă formarea unui hidrogel sub formă de tuburi. Acest hidrogel se spală cu apă deionizată și se separă prin centrifugări repetate. Produsul obținut este uscat la 75°C timp de 10 h, și apoi calcinat la o temperatură de 500°C timp de 1 h, când se formează oxidul de zinc.0.2 g of sodium alginate is dissolved in 20 ml of deionized water at a temperature of 90 ° C. Separately solubilize 1.5 g of Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O in 20 ml of deionized water. The sodium alginate solution is added with stirring at room temperature, over the zinc nitrate solution, when the formation of a tube-shaped hydrogel is observed. This hydrogel is washed with deionized water and separated by repeated centrifugation. The product obtained is dried at 75 ° C for 10 h, and then calcined at a temperature of 500 ° C for 1 h, when the zinc oxide is formed.

Claims (5)

Revendicări 1Claims 1 1. Procedeu de obținere a materialelor compozite pe bază de oxid de zinc, 3 caracterizat prin aceea că are loc o sinteză hidrotermală a compozitelor oxid de zinccarbohidrați sau oxid de zinc-poliol, cu sau fără agenți de precipitare, cu un timp de reacție 5 de până la 72 h, printr-o reacție de descompunere hidrolitică ce are loc la temperaturi de până la 200°C. 71. Process for the production of zinc oxide composites, 3 characterized by a hydrothermal synthesis of zinc oxide carbohydrate or zinc-polyol oxide composites, with or without precipitators, with a reaction time of 5 up to 72 h, by a hydrolytic decomposition reaction occurring at temperatures up to 200 ° C. 7 2. Procedeu de obținere a materialelor compozite pe bază de oxid de zinc, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se folosesc ca sursă de zinc sărurile de tip acetat, 9 azotat, sulfat ale zincului, ca inhibitori de creștere se folosesc carbohidrați de tip monozaharidă, dizaharidă, polizaharidă sau polioli cum arfi dietilengl icol, 1,2-propandiol sau 11Process for the production of zinc oxide-based composites according to Claim 1, characterized in that the acetate, 9 nitrate and zinc sulphate salts are used as zinc sources, and carbohydrates of the type are used as growth inhibitors. monosaccharide, disaccharide, polysaccharide or polyols such as diethylene glycol, 1,2-propanediol or 1,4-butandiol, iar ca agenți de precipitare - trietanolamină sau uree.1,4-butanediol, and as precipitating agents - triethanolamine or urea. 3. Procedeu de obținere a materialelor compozite pe bază de oxid de zinc, conform 13 revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialele compozite obținute prezintă proprietăți bacteriostatice și bactericide față de patogeni, în fază planctonică și aderată, dezvoltate ca 15 biofilme, de tip gram negative, cât și gram pozitive.Process for obtaining zinc oxide-based composites according to claim 1, characterized in that the composites obtained have bacteriostatic and bactericidal properties against pathogens, in planktonic and adherent phase, developed as 15 gram-type biofilms negative as well as gram positive. 4. Procedeu de obținere a materialelor compozite pe bază de oxid de zinc, conform 17 revendicării 1, caracterizat prin aceea că oxidul de zinc este obținut prin descompunerea compozitelor oxid de zinc-carbohidrat sau oxid de zinc-poliol la temperaturi mai mici sau 19 egale cu 600°C, un timp cuprins între 1 și 5 h.Process for the production of zinc oxide composites according to Claim 1, characterized in that the zinc oxide is obtained by decomposing the zinc oxide-carbohydrate or zinc-polyol oxide composites at temperatures of less than or equal to 19 at 600 ° C, a time between 1 and 5 h. 5. Procedeu de obținere a materialelor compozite pe bază de oxid de zinc, conform 21 revendicării 1, caracterizat prin aceea că morfologia materialelor compozite obținute variază de la structuri monodimensionale la structuri tridimensionale. 23Process for obtaining zinc oxide-based composites according to claim 1, characterized in that the morphology of the composites obtained varies from one-dimensional structures to three-dimensional structures. 2. 3
ROA201600422A 2016-06-10 2016-06-10 Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties RO132298B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201600422A RO132298B1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201600422A RO132298B1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO132298A2 RO132298A2 (en) 2017-12-29
RO132298B1 true RO132298B1 (en) 2019-02-28

Family

ID=60688749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201600422A RO132298B1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO132298B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO132298A2 (en) 2017-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dhanalakshmi et al. Enhanced antibacterial effect using carbohydrates biotemplate of ZnO nano thin films
Mahamuni et al. Synthesis and characterization of zinc oxide nanoparticles by using polyol chemistry for their antimicrobial and antibiofilm activity
Zhang et al. Hydrothermal synthesis of Ag nanoparticles on the nanocellulose and their antibacterial study
Raizada et al. Photocatalytic water decontamination using graphene and ZnO coupled photocatalysts: A review
Karthik et al. Acalypha indica–mediated green synthesis of ZnO nanostructures under differential thermal treatment: Effect on textile coating, hydrophobicity, UV resistance, and antibacterial activity
Elkady et al. Construction of zinc oxide into different morphological structures to be utilized as antimicrobial agent against multidrug resistant bacteria
Li et al. Recent advances in zinc oxide nanostructures with antimicrobial activities
Shi et al. Synthesis, antibacterial activity, antibacterial mechanism and food applications of ZnO nanoparticles: a review
Cho et al. Precursor effects of citric acid and citrates on ZnO crystal formation
CN102677454B (en) Method for loading silver nano-particles on cellulose-containing material
Vatsha et al. Effects of precipitation temperature on nanoparticle surface area and antibacterial behaviour of Mg (OH) 2 and MgO nanoparticles
Gedda et al. Antibacterial effect of calcium oxide nano-plates fabricated from shrimp shells
Mishra et al. Studies on the inhibitory activity of biologically synthesized and characterized zinc oxide nanoparticles using lactobacillus sporogens against Staphylococcus aureus
EP3490936B1 (en) Habit modified crystals of zinc oxide
Kasinathan et al. Synthesis of biogenic chitosan-functionalized 2D layered MoS2 hybrid nanocomposite and its performance in pharmaceutical applications: In-vitro antibacterial and anticancer activity
AU2012340368B2 (en) Mesoporous titanium dioxide nanoparticles and process for their production
Aziz et al. Synthesis of iron oxide (β-fe2o3) nanoparticles from Iraqi grapes extract and its biomedical application
KR20140014700A (en) Synthesis method of urchin-like copper oxide nanostructures decorated graphene nanosheet
Ponnuvelu et al. Enhanced cell-wall damage mediated, antibacterial activity of core–shell ZnO@ Ag heterojunction nanorods against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa
Baskaran et al. Synthesis methods of doped hydroxyapatite: a brief review
Maryan et al. Synthesize of nano silver using cellulose or glucose as a reduction agent: the study of their antibacterial activity on polyurethan fibers
Ayeshamariam et al. Antibacterial activity studies of Ni and SnO2 loaded Chitosan beads
CN109678197B (en) Method for preparing nano ZnO by using plant extract, product and application thereof
RO132298B1 (en) Process for preparing composite materials based on zinc oxide with bacteriostatic and bactericidal properties
Ishaq et al. One-pot greener synthesis of zinc oxide nanoflowers using potato, cauliflower, and pea peel extract with antibacterial application