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

Abstract

Abstract:We report the development of copolymers based on 2-vinylpyridine with different porosity degrees. The copolymers were quaternized with methyl iodide and acrylonitrile to introduce quaternary ammonium groups on pyridine units. To prepare charge transfer complexes, the unmodified copolymers and their derivatives quaternized were impregnated with iodine. The antibacterial properties of all the polymers were evaluated ranging from of the Escherichia coli strain. The unmodified copolymers did not have antibacterial activity against E.Coli suspensions. The quaternization with methyl iodine and acrylonitrile increased the biocidal performance of these copolymers, but only the copolymer with the lowest porosity modified with methyl iodine showed significant bactericidal action for all E. Coli concentrations. The 2-vinylpiridine copolymers quaternized and impregnated with iodine had higher antibacterial activity than the impregnated ones. The charge transfer complexes derived from the copolymer with the lowest porosity and highest swelling capacity in water had the best bactericidal performance.

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]…”

“…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.…”

“…Devido à facilidade de ancorar o iodo em copolímeros contendo grupos amônio quaternário, o interesse no uso do iodo como desinfetante tem aumentado muito nos últimos anos [10,12,13,64,65] . Em estudos realizados por Jandrey e colaboradores [10,64,65] foi avaliada a influência da composição monomérica do copolímero de 2-vinilpiridina-estireno-divinilbenzeno (2-Vpy-Sty-DVB) sobre a ação biocida dos complexos de transferência de carga entre o iodo e o nitrogênio da 2-Vpy.…”

“…Tanto o acesso das bactérias aos agentes biocidas quanto à difusão destes agentes biocidas são controlados pelas características morfológicas do suporte [10,12] . Valle e colaboradores [12,13] estudaram copolímeros à base de 2Vpy, na razão molar 2-Vpy-Sty-DVB de 70/10/20, mas variando a composição da mistura diluente: tolueno/n-heptano = 50/50 e 70/30, obtendo dessa forma, polímeros com morfologiasvariadas. Estes copolímeros foram quaternizados com iodeto de metila e acrilonitrila e posteriormente impregnados com iodo.…”

“…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] .…”