Attività antibatterica di reti polimeriche ottenute attraverso fotopolimerizzazione di monomeri di ammonio quaternario

La contaminazione microbica è una problematica che coinvolge diversi settori, in particolare i dispositivi medici, i farmaci, l'assistenza sanitaria, i sistemi di depurazione dell'acqua, gli ospedali, le attrezzature per la chirurgia dentale, il settore tessile, gli imballaggi alimentari la preparazione e la conservazione degli alimenti. Visto il grande interesse che ruota intorno alla creazione di superfici con proprietà antibatteriche al fine di ridurre i rischi per la salute umana legati allo sviluppo di microrganismi e soprattutto di biofilm sulle superfici, nel corso del presente studio sono state valutate le proprietà antibatteriche di film di tripropilene-glicole- (TPGDA) contenenti sali di ammonio quaternario con catene alchiliche di 12 e 16 atomi di carbonio (QAM12 e QAM16) ottenuti tramite un processo di fotopolimerizzazione UV. Nella prima fase del lavoro si sono testati film dello spessore di 300 µm. A seguito dell'analisi chimico-fisica si sono ottenuti i seguenti risultati: - I sali di ammonio quaternario prodotti presentavano buone proprietà battericide; - Il processo di fotopolimerizzazione UV utilizzato ha permesso di produrre film in TPGDA con concentrazioni diverse di QAM12 e QAM16. Dall'analisi microbiologica delle proprietà battericide dei film nei confronti di E. coli e S. aureus si sono ottenuti i seguenti risultati: - Un abbattimento medio compreso tra 0,59 e 5,25 Log per E. coli e compreso tra 4,76 e 7,77 Log per S. aureus confermando una maggiore efficacia contro i batteri Gram positivi. - L'efficacia antimicrobica dei film si mantiene anche a distanza di 15 giorni. - Una efficacia paragonabile dei QAM12 e QAM16 analizzati verso S. aureus a fonte di una maggiore efficacia del QAM12 verso E.coli, fatto che contrasta con quanto riscontrato in letteratura, dove i composti con le catene alchiliche più lunghe risultavano più efficaci, anche se bisogna tenere conto del fatto che venivano testati i sali e non i film contenenti i sali. - Si è osservata una certa variabilità nei risultati di abbattimento che ha determinato un approfondimento dei meccanismi di azione di questi film. Al fine di verificare se l'attività microbicida dei film avvenisse per rilascio o per contatto si e proceduto all'analisi delle acque di lavaggio dei film eseguiti dopo che questi avevano subito il processo di fotopolimerizzazione e si sono ottenuti i seguenti risultati: - I film con spessore 300 µm, lasciati a contatto con acqua rilasciano i QAM con concentrazioni superiori alla minima concentrazione battericida (MBC) anche per oltre 100 giorni. Per ottenere dei film che agiscono solo per contatto è stato necessario produrre film di 10 µm lavati per 15 giorni. I film sono stati testati su E. coli e si è potuto verificare che i film lavati non avevano nessun effetto antibatterico, dimostrando che l'azione battericida si verifica solo per rilascio e non per contatto. In conclusione si può affermare che i film prodotti hanno dimostrato di avere una buona capacità battericida che si esplica però per rilascio. Visti i tempi molto lunghi di tale rilascio appare chiaro che anche la loro efficacia antibatterica potrebbe essere compatibile con un reale utilizzo di questi film. L'ambito dell'utilizzo sarebbe in questo caso legato alla verifica della compatibilità delle sostanze rilasciate con fenomeni di ingestione o assorbimento da parte dell'organismo umano. Quindi vista la grande importanza dello sviluppo di soluzioni innovative in questo campo, sarebbe opportuno effettuare nuovi studi su diversi sistemi di polimerizzazione o diverse sostanze ad azione battericida.