Preparação de copolímeros à base de 2-vinilpiridina com propriedades bactericidas

Abstract

Recebido em 14/4/10; aceito em 17/11/10; publicado na web em 18/2/11 SYNTHESIS OF COPOLYMERS BASED ON 2-VINYLPYRIDINE WITH ANTIBACTERIAL PROPERTIES. We report the development of two copolymers based on 2-vinylpyridine, styrene and divinylbenzene (2Vpy-Sty-DVB) with different porosity degrees. The copolymers were subsequently quaternized with methyl iodide. To prepare charge transfer complexes, the unmodified copolymers and their derivatives quaternized with methyl iodine were impregnated with iodine. The antibacterial properties of the polymers were evaluated in dilutions ranging from 10 2 to 10 7 cells/mL of the auxotrophic OHd5-K12 Escherichia coli strain. It was possible to obtain materials with complete antibacterial activity even in the highest cell concentrations tested.Keywords: biocidal polymers; 2-vinylpyridine-styrene-divinylbenzene copolymers; iodine. INTRODUÇÃOO processo mais comumente empregado para desinfecção de água contaminada com bactérias e vírus nocivos, especialmente aqueles que se originam de matéria fecal, é o tratamento com agentes oxidantes fortes, mais especificamente o tratamento com cloro e substâncias que o contém. Apesar do método de cloração da água não ser oneroso, a formação de compostos orgânicos clorados, tais como trialometanos (THM), representa um risco grande para a saúde da população, visto que diversos estudos apontam que esses compostos são carcinogêni-cos. Além disso, esses compostos não sofrem degradação biológica facilmente, possibilitando bioacumulação na cadeia alimentar. 1,2Em razão da importância que a água representa para melhoria da qualidade de vida e a manutenção da saúde humana é essencial o desenvolvimento de novas tecnologias, que propiciem alternativas ao tratamento convencional de águas. Dentre os processos alternativos de desinfecção da água, em que a geração de trialometanos é evitada, é possível destacar o uso de ozônio, dióxido de cloro, além da radiação ultravioleta. [3][4][5] A ação germicida do ozônio pode ser atribuída aos radicais livres, hidroxila e hidroperóxido, produzidos pela reação com a água. Devido a sua instabilidade, o transporte e o armazenamento de ozônio são dificultados, e ele deve ser gerado in situ. A geração de ozônio in situ é um processo dispendioso, que envolve descargas elétricas de 20000 volts em ar seco. Além disso, em função desse tempo de vida curto das moléculas de ozônio, a água purificada não possui uma proteção residual que evite uma contaminação futura. Assim como o ozônio, o dióxido de cloro não pode ser estocado, já que é explosivo em elevadas concentrações. A geração de dióxido de cloro in situ acontece pela oxidação da sua forma reduzida, ClO 2 -, encontrada no sal clorito de sódio. Neste processo são gerados como subprodutos íons clorito e clorato, além de outras espécies aniônicas. A presença destas espécies na água final também tem causado problemas de saúde. A desinfecção por radiação ultravioleta é dificultada por problemas operacionais como, por exemplo, pequena profundidade do leito a ser desinfetado, além ...

Resinas poliméricas reticuladas com ação biocida: atual estado da arte

“…Dentre os grupos biocidas mais estudados, destacam-se os sais de amônio e fosfônio quaternários [1,7,8,11,12,16,[46][47][48][49][50][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62] , os complexos de transferência de carga envolvendo grupos amônio quaternário e iodo [10,12,13,[32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44]47,[63][64][65][66] , as N-haloaminas [7,47,[67][68][69][70][71]…”

“…Os polímeros contendo grupos amônio, fosfônio e piridínio são indiscutivelmente os biocidas poliméricos mais explorados na literatura [47] . A ação biocida dos outros grupos catiônicos tem sido pouco explorada [1,7,12,15,16,[47][48][49][50][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62] . O mecanismo mais aceito de ação biocida dos polímeros poliquats é baseado na interação destrutiva entre os grupos quaternários e a parede celular e/ou membrana citoplasmática.…”

“…A capacidade desinfetante de iodo e de seus derivados é reportada por diferentes autores, assim como o uso de materiais catiônicos com propriedades bactericidas [10][11][12][13][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][63][64][65][66] . O iodo é conhecido como agente antimicrobiano, pois apresenta facilidade em penetrar na parede celular dos micro-organismos, inibindo a sua síntese vital.…”

“…O ozônio também é outro agente de baixa massa molecular muito utilizado. Este composto apresenta como principal desvantagem a sua instabilidade, o que dificulta o seu transporte e armazenamento, exigindo que seja gerado in situ por meio de um processo dispendioso [10][11][12][13][14] .…”

Evaluation of Bactericidal Action of 2-vinylpiridine Copolymers Containing Quaternary Ammonium Groups and Their Charge Transfer Complexes

“…An ethanolic solution of HCl (1 mol L -1 ) and acrylonitrile (5.95 mol) was added and the resulting mixture was refluxed for 3 days. The beads were filtered, washed with hot water (70 °C, 500 mL) and acetone (250 mL) and dried at atmospheric pressure for 24 hours at 60 °C [20] .…”