КОМПОЗИЦИЯ В ФОРМЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ УХОДА ЗА КОНТАКТНЫМИ ЛИНЗАМИ И МЕДИЦИНСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ Российский патент 2016 года по МПК A61L12/08 A01N31/16 A01N59/16 A01P1/00 

Объектом настоящего изобретения является композиция, в частности, в форме жидкости, для наружного применения, для обработки контактных линз и ухода за ними, содержащая нанокристаллический катализатор, активный при освещении видимым светом и дополнительной обработке пероксидом водорода.

Задачей настоящего изобретения является создание композиции для получения растворов, проявляющих стерилизующие свойства при облучении видимым светом и, соответственно, пригодных для ухода за различными материалами, в частности за материалами для физиологического применения, такими как контактные линзы, медицинские материалы (катетеры, перевязочные материалы, шприцы и т.д.).

Настоящее изобретение обеспечивает неожиданное решение поставленной задачи.

Объектом настоящего изобретения является композиция, содержащая диоксид титана TiO₂, поверхностно-модифицированный органическим соединением, выбранным из группы, включающей:

а) соединение, соответствующее общей формуле:

где R обозначает -Н, -NH₂, $$-N{H}_3^{+}$$ или -SO₃M, и при этом М обозначает Н⁺, К⁺, Na⁺, Li⁺, $$N{H}_4^{+}$$ ,

б)аскорбиновую кислоту,

в) соединение, соответствующее общей формуле:

и в предпочтительном варианте дополнительно содержащая водный раствор пероксида водорода.

В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению имеет форму жидкости, содержащей коллоидный раствор, в котором в качестве дисперсной фазы использованы наночастицы поверхностно-модифицированного диоксида титана размерами меньше 100 нм, а в качестве дисперсионной среды использован водный раствор пероксида водорода.

В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению проявляет свойство поглощения видимого света и фотокаталитическую активность в диапазоне длин волн (λ) от не менее приблизительно 400 нм (произвольно установленная граница между ультрафиолетовым излучением и видимым светом) до приблизительно 600 нм, в предпочтительном варианте до приблизительно 700 нм, а также свойство поглощения ультрафиолетового излучения (λ<400 нм).

В равно предпочтительном варианте она проявляет фотокаталитическую активность при облучении видимым светом (длины волн λ выше 400 нм).

В равно предпочтительном варианте она проявляет фотокаталитическую активность при облучении ультрафиолетовым излучением (длины волн λ ниже 400 нм).

В предпочтительном варианте органическое соединение представляет собой соединение, выбранное из группы, включающей: фталевую кислоту, 4-сульфофталевую кислоту, 4-амино-2-гидроксибензойную кислоту, 3-гидрокси-2-нафтиловую кислоту, салициловую кислоту, 6-гидроксисалициловую кислоту, 5-гидроксисалициловую кислоту, 5-сульфосалициловую кислоту, 3,5-динитросалициловую кислоту, двунатриевую соль 1,4-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновой кислоты, галлиевую кислоту, пирогалловую кислоту, 2,3-нафталиндиол, 4-метилкатехол, 3,5-ди-трет-бутилкатехол, р-нитрокатехол, 3,4-дигидрокси-L-фенилаланин (ДОФА), рутин и аскорбиновую кислоту.

В равно предпочтительном варианте композиция проявляет стабильность в водном растворе при рН, приблизительно равном 7, при этом в качестве соединения, связанного с поверхностью (модификатора), используют соединение, выбранное из группы, включающей: двунатриевую соль 4,5-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновой кислоты, рутин и аскорбиновую кислоту.

В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению дополнительно содержит буфер, предпочтительно изотонический, стабилизирующий значение рН в пределах фармацевтически приемлемого диапазона.

В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению содержит нанокристаллический диоксид титана, имеющий модифицированную поверхность, в диапазоне концентраций от 0,02 до 1 г·дм^-3 и пероксид водорода, предпочтительно в диапазоне концентраций от 0,001 до 0,1 г·дм^-3.

Композиция согласно настоящему изобретению возможно дополнительно содержит фармацевтические носители и наполнители. В качестве носителей и наполнителей могут быть использованы известные носители и наполнители, используемые в фармацевтике, совместимые с активным соединением.

В одном из примеров композиции модифицированный диоксид титана, характеризующийся тем, что размеры его частиц не превышают 100 нм, образует стабильную коллоидную систему в фосфатном буферном растворе (ФБР), сохраняя при этом свою фотокаталитическую активность. В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению образует чистый прозрачный раствор, содержащий пероксид водорода и нанокристаллический диоксид титана, поверхность которого в качестве активных веществ модифицирована такими веществами, как рутин, а также NaCl и фосфатный буфер.

В предпочтительном варианте композиция согласно настоящему изобретению или коллоидный раствор наночастиц диоксида титана готовят в форме концентрата, предпочтительно содержащего в 40-50 раз более высокую концентрацию диоксида титана, чем его конечная концентрация в композиции. Для получения конечной композиции концентрат разбавляют водой, в предпочтительном варианте - водным буферным раствором, изотоническим водным раствором и дополнительно другими добавками до получения конечной концентрации всех ингредиентов.

В предпочтительном варианте композицию согласно настоящему изобретению применяют как средство для наружного использования в качестве очищающего раствора для контактных линз. В целом композиция может применяться при получении препарата для стерилизации или дезинфекции, предпочтительно при получении фотостерилизующего, фотобактерицидного, фотомикоцидного или фотокаталитического препарата, предназначенного для применения в одной из следующих областей: косметологии, дерматологии, офтальмологии, ларингологии, урологии, гинекологии, ревматологии, онкологии, хирургии, ветеринарной медицине, стоматологии, в частности для стерилизации поверхностей и стеклянных или пластмассовых элементов, в частности контактных линз, медицинских катетеров, стеклянных и/или пластиковых каналов, а также других поверхностей, которые желательно и/или необходимо стерилизовать.

Композиция согласно настоящему изобретению проявляет фотокаталитическую активность при облучении видимым светом (λ>400 нм; фотокатализ происходит в результате поглощения видимого света комплексами донорно-акцепторного типа на поверхности титана), а также ультрафиолетовым излучением (λ<400 нм; фотокатализ происходит в результате поглощения ультрафиолетого излучения комплексами донорно-акцепторного типа на поверхности титана или непосредственно диоксидом титана). Излучение вызывает образование так называемых активных форм кислорода (ОН^•, O₂ ^•, H₂O₂, ^•О₂).

Неожиданно было обнаружено, что добавление небольших количества пероксидов, например, пероксида водорода, усиливает фотокаталитические свойства описанного выше фотокатализатора. Перенос электрона из зоны проводимости, образованной диоксидом титана, на молекулы пероксида приводит в результате восстановления пероксида к образованию гидроксильных радикалов, обладающих высокой окислительной активностью. В присутствии следовых количеств ионов металлов может происходить разложение H₂O₂ до ОН^•; эта реакция известна как процесс Фентона. Этот процесс неблагоприятно влияет на стабильность и срок службы композиции, но можно ингибировать путем добавления веществ, образующих комплексы с ионами металлов, например, ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота или ее соль), в количестве, обеспечивающем связывание всех ионов переходных металлов, присутствующих в композиции.

Примеры вариантов осуществления изобретения показаны на чертежах: на фиг.1 показан спектр поглощения в УФ-видимом свете раствора нанокристаллов TiO₂ модифицированного, соответственно, соединением К-1 (Таблица 2) (а), аскорбиновой кислотой (b) и рутином (с) (концентрация каждого: 0,4 г·дм^-3); на фиг.2 показано изображение, полученное методом трансмиссионной электронной микроскопии для материала К-1 @TiO₂; на фиг.3 показаны результаты облучения видимым светом (с использованием отсекающих фильтров) реакционной смеси (бычий альбумин с раствором коллоидных нанокристаллов ТЮ₂, модифицированного, соответственно, соединением К-1, аскорбиновой кислотой и рутином), на электрофореграмме: К-1 @ TiO₂: (а) λ>400 нм, (b) λ>435 нм, (с) λ>455 нм, KA@TiO₂: (d) λ>400 нм, (е) λ>420 нм, рутин @TiO₂: (f) λ>420 нм, (g) λ>455 нм; на фиг.4 показаны эксперименты по жизнеспособности Е. coli в присутствии коллоидного раствора нанокристаллов TiO₂, модифицированного К-1 (показано серым), и в отсутствие фотокатализатора (показано черным) (а) в процессе облучения светом при λ>420 нм и (b) результаты экспериментов по жизнеспособности Е. coli в той же системе в темноте, а также экспериментов по жизнеспособности Е. coli в присутствии коллоидного раствора нанокисталлов TiO₂, модифицированного аскорбиновой кислотой (квадраты), и в отсутствие фотокатализатора (треугольники) (с) при облучении светом при λ>420 нм и (d) результаты тестов на жизнеспособность Е. coli в той же системе в темноте. На фиг.5 показаны описанные в Примере 5 результаты сравнительных экспериментов по фотоактивности композиций согласно настоящему изобретению или компонентов композиции в процессе окисления белков. На фиг.6 показаны описанные в Примере 6 результаты сравнительных экспериментов по фотоактивности композиция согласно настоящему изобретению или ее компонентов в процессе инактивации бактерий. На фиг.7 представлены результаты фотоокисления красителя азур-В (azur В), демонстрирующие неожиданную синергию между активностью фотокатализатора и пероксидом водорода.

Пример 1. Получение нанокристаллического фотокатализатора, активного в видимом свете

Исходным субстратом для синтеза обсуждаемых материалов является немодифицированный нанокристаллический TiO₂, который может быть получен в соответствии с различными процедурами. Одна из них описана Вангом и др. (Wang et al., J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 93-104). Частицы диоксида титана TiO₂ меньше 100 нм (оценивают по изображению, полученному методом трансмиссионной электронной микроскопии) модифицируют по поверхности путем прямой хемисорбции органического соединения, выбранного из группы согласно настоящему изобретению с образованием донорно-акцепторных комплексов. Происходит фотоинициируемый перенос электронов между молекулой органического соединения и полупроводящей частицей. Фотоактивный коллоид согласно настоящему изобретению характеризуется высокой степенью дисперсности и существует в форме дисперсии или эмульсии.

Вариант 1. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃) (рН=2,5), добавляли кристаллическую двунатриевую соль 4,5-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновой кислоты (К-1; Таблица 2) при молярном отношении, равном 1: 1 (модификатор: TiO₂). Образовывался желтый преципитат. Полученную суспензию подщелачивали раствором NaOH до рН=7 (что приводило к растворению преципитата). Раствор помещали в диализную пробирку и дважды подвергали диализу с водой или соответствующим буфером (т.е. цитратно-солевым буферным раствором (SSC) или ФБР), чтобы удалить спирт и избыток модификатора, не связанного с TiO₂. Получали прозрачный коллоидный раствор желтого цвета, который использовали в дальнейших экспериментах.

Описанный способ в равной степени пригоден для синтеза нанокристаллического TiO₂, модифицированного производными катехола или производными салициловой кислоты или фталевой кислоты (схемы синтеза 2 и 3, Таблицы 1 и 2). В этих случаях оказалось невозможным получить стабильные материалы (т.е. такие, которые не образовывали бы агрегаты) при рН ~ 7.

Вариант 2. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃) (HNO₃, рН=2,5), добавляли соединение из группы А (А-1:А-2; производные фталевой кислоты) или S (S-1:S-7; производные салициловой кислоты; Таблица 1) в кристаллической форме, при молярном отношении 1: 1 (модификатор:TiO₂). Цвет коллоидного раствора изменялся. Полученный коллоидный раствор подщелачивали раствором NaOH до рН=7. Раствор помещали в диализную пробирку и диализировали с водой, чтобы удалить спирт и весь модификатор, не связанный с TiO₂.

Таблица 1 Производные фталевой кислоты и салициловой кислоты Обозначение соединения Название соединения Структурная формула А-1 фталевая кислота А-2 4-сульфофталевая кислота S-1 4-амино-2-гидроксибензойная кислота S-2 3-гидрокси-нафтиловая кислота S-3 салициловая кислота S-4 6-гидроксисалициловая кислота S-5 5-гидроксисалициловая кислота S-6 5-сульфосалициловая кислота S-7 3,5-динитросалициловая кислота

Вариант 3. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃) (HNO₃, рН=2,5), добавляли соединение из группы К (К-2:К-8; Таблица 2) при молярном отношении 1: 1 (модификатор: TiO₂). Цвет коллоидного раствор изменялся. Полученный коллоидный раствор подщелачивали раствором NaOH до рН=7. Раствор помещали в диализную пробирку и диализировали с водой, чтобы удалить спирт и весь модификатор, не связанный с TiO₂.

Таблица 2 Производные катехола Обозначение соединения Название соединения Структурная формула К-1 двунатриевая соль 1,4-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновая кислота К-2 галлиевая кислота К-3 пирогаллиевая кислота К-4 2,3-нафталиндиол К-5 4-метилацетол К-6 3,5-ди-трет-бутилкатехол К-7 р-нитрокатехол К-8 3,4-дигидрокси-L-фенилаланин (ДОРА)

Вариант 4А. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃) (HNO₃, рН=2,5), добавляли соединение формулы (рутин):

при молярном отношении 1:1 (рутин TiO₂). Образовывался оранжевый преципитат. Полученный коллоидный раствор подщелачивали раствором NaOH до рН=9 (что приводило к растворению преципитата). Раствор помещали в диализную пробирку и диализировали три раза. Первый диализ выполняли с водным раствором NaOH, рН=9. Два последующих диализа выполняли с дистиллированной водой или соответствующим буфером (т.е. цитратно-солевым буферным раствором (SSC) или ФБР, рН~7) чтобы удалить спирт и весь модификатор, не связанный с TiO₂. Получали прозрачный коллоидный раствор оранжевого цвета, который использовали в дальнейших экспериментах.

Вариант 4В. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃, рН=2.5), добавляли кристаллическое соединение формулы (рутин):

при молярном отношеннии 1:1 (рутин: TiO₂). Образовывался оранжевый преципитат. Полученную суспензию центрифугировали. Преципитат несколько раз промывали водным раствором HCl (рН= от 2 до 4) до тех пор, пока не вымывался избыток модификатора (рутина). Вымывание рутина подтверждали спектрофотометрией. Затем преципитат суспендировали в воде или водном буферном растворе. Получали прозрачный стабильный коллоидный раствор.

Вариант 5. В коллоидный водный раствор TiO₂ (1,2 г·дм^-3), содержащий изопропанол (10%) в среде, содержащей азотную кислоту (HNO₃, рН=2,5), добавляли кристаллическую аскорбиновую кислоту (КА) при молярном отношении 1:1 (KA: TiO₂); наблюдали появление оранжевой окраски. Затем полученный золь доводили до рН=7, помещали в диализный мешок и дважды диализировали против водного раствора аскорбиновой кислоты (5 ммоль·дм^-3, рН=7). Получали прозрачный коллоидный раствор оранжевого цвета, который использовали в дальнейших экспериментах. Нанокристаллы TiO₂, модифицированные аскорбиновой кислотой (KA@ TiO₂), были стабильны (не агрегировали) при рН=7.

Нанокристаллы TiO₂, модифицированные аскорбиновой кислотой или другим органическим соединением согласно настоящему изобретению, могут быть дополнительно подвергнуты дальнейшей модификации, состоящей в конъюгировании с молекулой, повышающей специфичность их активности (т.е. антителом, пептидом, биотином или витаминами).

Пример 2. Характеристики синтезированных материалов

Из группы материалов, синтезированных, как описано в Примере 1, нанокристаллы TiO₂, модифицированные модификатором К-1 (К-1 @ TiO₂), рутином (рутин @ TiO₂) и аскорбиновой кислотой (KA@ TiO₂), продемонстрировали стабильность при рН=7. В других материалах наблюдалась агрегация, проявляющаяся в образовании преципитата при рН>3-4. Диаграмма УФ-видимого спектра материала К-1 @TiO₂ показана на фиг.1а. Как и другие материалы (стабильные в кислых растворах), он проявлял свойство поглощения видимого света с длиной волны до приблизительно 500-700 нм. Изображение, полученное методом трансмиссионной электронной микроскопии, представленное на фиг.2, подтверждает гомогенность материала: отделенные частицы, не проявляющие склонности к агрегации, имели размеры от нескольких нм до дватцати нм. Диаграмма УФ-видимого спектра материала KA@TiO₂ показана на фиг.1b. Аналогично другим материалам (стабильным в кислых растворах) KA@TiO₂ демонстрирует поглощение видимого света с длиной волны до приблизительно 600-700 нм. Диаграмма УФ-видимого спектра раствора рутин@ TiO₂ показана на фиг.1с. Материал продемонстрировал поглощение видимого света до длины волны 600 нм.

Пример 3. Фотокаталитическая активность материалов

Эксперименты по фоторазложению проводили с использованием бычьего сывороточного альбумина (в качестве модельного белка) при облучении видимым светом в присутствии нанокристаллического TiO₂, модифицированного органическим соединением, выбранным из группы согласно настоящему изобретению. Мониторинг концентрации белка в растворе осуществляли с использованием полуколичественного метода электрофореза в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях (SDS-PAGE). Реакционные смеси для любой модификации нанокристаллического TiO₂ готовили следующим образом:

Раствор модифицированного TiO₂ (в количестве, дающем конечную концентрацию TiO₂, равную 0,4 мг/мл) смешивали с бычьим сывороточным альбумином (конечная концентрация 0,4 мг/мл) и водой с получением конечного объема 2 мл.

Облучение осуществляли с использованием ртутной лампы высокого давления НВО-500 в качестве источника света и фильтров, пропускающих свет в диапазоне 420-800 нм. Эксперименты проводили в кювете, продуваемой слабым потоком количеством воздуха в процессе облучения, чтобы обеспечить постоянный уровень кислорода в растворе. На протяжении эксперимента отбирали пробы и подвергали их электрофорезу после денатурации, что позволяло следить за степенью разрушения альбумина. Электрофорез осуществляли на системе Laemmli с использованием 10% разделяющего геля и 4% концентрирующего геля. Результаты показаны на фиг.3. Проба 0' соответствует отображению 2 мкг белка.

Анализ фоторазложения белка подтвердил высокий уровень фотокаталитической активности К-1 @TiO₂ при облучении видимым светом. Полученные электрофореграммы демонстрируют разрушение белка на протяжении времени экспозиции в пробе, содержащей белок и модифицированный диоксид титана в воде. В области спектра 400-800 нм (фиг.3а) можно наблюдать явное снижение концентрации белка в процессе облучения. В более узких диапазонах облучения 435-800 нм и 455-800 нм результаты были несколько хуже, чем исходные (фиг.3b и 3с).

Эксперименты по фоторазложению белка подтвердили высокий уровень фотокаталитической активности КА@TiO₂ при облучении видимым светом. При облучении в областях спектра 400-800 нм и 420-800 (фиг.3d и 3е соответственно) видно явное снижение концентрации белка в течение нескольких минут.

Эксперименты по фоторазложению белка подтвердили высокий уровень фотокаталитической активности материала рутин @TiO₂ при облучении видимым светом. Полученные электрофореграммы демонстрируют разрушение белка на протяжении времени экспозиции в пробе, содержащей белок и модифицированный диоксид титана в воде. Как в области спектра 420-800 нм (фиг.3f), так и в более узком диапазоне излучения 455-800 нм (фиг.3g) видно явное снижение концентрации белка на протяжении времени экспозиции.

Пример 4. Оценка фотоинактивирующей активности материала в отношении бактерий

Тесты на способность новых материалов к фотоинактивации микроорганизмов осуществляли с использованием модельного штамма Escherichia coli, было продемонстрировано отсутствие у этого материала цитотоксичности в отношении данного штамма бактерий. Эксперименты по оценке эффективности фотоинактивации микроорганизмов проводили следующим образом:

К суспензии бактерий в воде (приблизительно 10⁶ КОЕ/мл, согласно спектрофотометрическому анализу) добавляли коллоидный раствор нанокристаллического TiO₂, модифицированного органическим соединением, выбранным из группы согласно настоящему изобретению, с получением конечной концентрации TiO₂ 0,4 мг/мл. Эксперименты проводили с теми же параметрами облучения, что и тесты по фоторазложению белков (пробы объемом 2 мл, см. выше) с использованием отсекающего фильтра на λ>420 нм и аэрации пробы в ходе облучения. Небольшие пробы отбирали для оценки колониеобразующего потенциала исследуемого штамма. Способность к образованию колоний определяли в чашках путем инокуляции аликвот серийных разведений суспензии бактерий объемом 100 мкл на минимальную среду (DIFCO) и подсчета колоний. Результаты представлены в виде доли выживания клеток S/So.

Результаты, полученные для К-1 @ TiO₂, демонстрируют его высокую инактивирующую активность в отношении микроорганизмов на примере модельного штамма Е. coli (фиг.4а). В то же время цитотоксичности исследуемых материалов в отношении этого штамма обнаружено не было (фиг.4b). Аналогичные результаты были получены для КА@TiO₂ (фотоинактивация - фиг.4с, цитотоксичность - фиг.4d).

Пример 5. Эксперименты по сравнению активности композиции согласно настоящему изобретению и композиции без добавок, обладающих фоторазлагающей активностью в отношении белков, проводили с использованием бычьего сывороточного альбумина (белок в качестве модельного субстрата) при облучении видимым светом в присутствии композиции на основе нанокристаллического TiO₂, модифицированного рутином. Мониторинг концентрации белка в растворе осуществляли с использованием полуколичественного метода электрофореза в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях (SDS-PAGE). Реакционные смеси для любой модификации нанокристаллического TiO₂ готовили следующим образом:

Раствор модифицированного TiO₂ (конечная концентрация TiO₂ 0,32 г·дм^-3), бычий сывороточный альбумин (конечная концентрация 0.2 г·дм^-3) и воду смешивали друг с другом с получением конечного объема 2 мл.

Эксперименты проводили в камерах объемом 2 мл с использованием в качестве источников света светодиодов (λмакс=470 нм, мощность 30 мВт). На протяжении эксперимента отбирали пробы и подвергали их электрофорезу после денатурации, что позволяло определять степень разложения альбумина. Электрофорез проводили с использованием установки Laemni с 10% разделяющим гелем и 4% концентрирующим гелем. Результат измерений представлен на следующих чертежах (проба 0' соответствует отображению 1 мкг белка):

Фиг.5а - рутин @ TiO₂ в ФБР+облучение в течение 5 ч

Фиг.5b - рутин @ TiO₂ в ФБР+2 мМ H₂O₂, облучение в течение 5 ч

Фиг.5с - 3% H₂O₂ (после 5 ч в темноте)

Пример 6. Сравнение активности композиции согласно настоящему изобретению с композицией без активных ингредиентов

В суспензию штамма бактерий (Escherichia coli) в различных концентрациях в ФБР добавляли коллоидный раствор материала рутин @TiO₂ (который предварительно фильтровали через стерильный шприц с фильтром на 0,20 мкм) (фиг.6а) или стерильный раствор материала рутин@TiO₂ с добавлением H₂O₂ (фиг.6b) с получением конечной концентрации TiO₂ 0,32 г·дм^-3. Результаты сравнивали с результатами, полученными для стерильного раствор ФБР (фиг.6 с).

Эксперименты проводили в камерах объемом 2 мл с использованием в качестве источников света светодиодов (λмакс=470 нм, можность 30 мВт). Суспензии облучали в течение 5 ч при температуре окружающей среды. Пробы небольшого объема отбирали для определения способности бактерий образовывать колонии после облучения. Аналогичные контрольные эксперименты проводили в темноте. В этом случае камеры не облучали, а инкубировали в течение 5 ч в темноте при температуре окружающей среды. Способность к образованию колоний определяли, высевая 100 мкл серийных разведений суспензии в минимальную среду (Difco) и подсчитывая количество колоний после 24 ч культивирования бактерий на твердой среде при 37°С. Результаты выражены в виде доли выживания S/So. Эти результаты подтверждают высокую фотоинактивирующую активность исследуемых композиций в отношении микроорганизмов (фиг.6). В темноте не было обнаружено значительной цитотоксичности исследуемых материалов в отношении штаммов бактерий.

Пример 7. Синергетическое действие фотокатализатора и пероксида водорода

Исследование проводили с использованием системы, в которой наблюдали за разложением красителя азур-В. Результаты представлены на фиг.7. Фоторазложение азура-В наблюдали в присутствии катализатора рутин@TiO₂ в концентрации 0,32 г·дм^-3 (квадраты), пероксида водорода в концентрации 5 ммоль·дм^-3 (треугольники) и смеси фотокатализатора и пероксида водорода в указанных выше концентрациях (кружки). Эксперимент проводили в следующих условиях: начальная концентрация азура-В составляла 0,8×10^-4 моль·дм^-3, облучали с использованием ртутной лампы высокого давления НВО-500, оборудованной отсекающим фильтром на 420 нм (экспозиция 420<λ<800 нм).

Неожиданно активность смеси фотокатализатора и пероксида водорода оказалась существенно выше, чем при раздельном использовании фотокатализатора и пероксида водорода.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и представляет собой композицию в форме жидкости, содержащей коллоидный раствор, для обработки контактных линз и медицинских материалов и ухода за ними, отличающуюся тем, что она содержит частицы диоксида титана TiO₂, имеющие размер меньше 100 нм, поверхностно-модифицированные органическим соединением, выбранным из группы, включающей: а) двунатриевую соль 4,5-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновой кислоты; б) аскорбиновую кислоту; и в) рутин. Изобретение обеспечивает создание композиции, содержащей нанокристаллический фотокатализатор, проявляющий активность при воздействии видимого света, которая также может содержать пероксид водорода. Композиция сохраняет стабильность при рН ~ 7, а также улучшает скольжение обрабатываемых поверхностей. 7 з.п. ф-лы, 19 ил., 2 табл., 7 пр.

1. Композиция в форме жидкости, содержащей коллоидный раствор, для обработки контактных линз и медицинских материалов и ухода за ними, отличающаяся тем, что она содержит частицы диоксида титана TiO₂, имеющие размер меньше 100 нм, поверхностно-модифицированные органическим соединением, выбранным из группы, включающей:
а) двунатриевую соль 4,5-дигидрокси-1,3-бензолдисульфоновой кислоты;
б) аскорбиновую кислоту; и
в) соединение формулы

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанная композиция дополнительно содержит пероксид водорода.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она проявляет свойство поглощения видимого света в диапазоне длин волн (λ) от не менее приблизительно 400 до примерно 600 нм, предпочтительно до 700 нм включительно, и свойство поглощения ультрафиолетового излучения (λ <400 нм).

4. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что органическое соединение представляет собой соединение, выбранное из рутина и аскорбиновой кислоты.

5. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что органическое соединение представляет собой двунатриевую соль 4,5-дигидроксибензол-1,3-дисульфоновой кислоты.

6. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит буферную систему, предпочтительно изотоническую, обеспечивающую поддержание рН в фармацевтически приемлемом диапазоне.

7. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она содержит поверхностно-модифицированный нанокристаллический диоксид титана в концентрации от 0,02 до 1 г·дм^-3, пероксид водорода предпочтительно в количестве от 0,001 до 0,1 г·дм^-3 и стабилизатор пероксида водорода, предпочтительно ЭДТА.

8. Композиция по пп. 1, 2, 6 или 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит добавку, проявляющую бактерицидную и/или микоцидную активность.