Vybrané aspekty využívání antimikrobiálních látek v potravinách

Abstract

Habilitační práce se zabývá polymerními materiály a možnostmi úprav jejich vlastností tak, aby vyhovovaly specifickým potřebám vybraných aplikací. Zahrnuje různé přístupy k modifikaci vlastností stávajících polymerů, jako jsou např. kombinace různých materiálů či vliv jejich zpracování (zařízení či podmínek) mající vliv na finální vlastnosti materiálu. Dosažené změny vlastností následně vztahuje ke struktuře materiálů a výrobků. První část se věnuje materiálům založeným na měkčeném polyvinylchloridu pro aplikace ve zdravotnictví. Popisuje hlavní problémy, které se v této oblasti k polyvinylchloridu vážou (migrace změkčovadel, mikrobiální osídlení povrchu, vizualizace polymerních výrobků pomocí rentgenové absorbce), zároveň podává přehled různých přístupů k řešení těchto problémů a je zakončena komentovaným souborem prací na toto téma. Výsledky v této oblasti lze shrnout následovně:

• Migrace ftalátů z polyvinylchloridových katetrů byla snížena pomocí koextrudované vrstvy z termoplastického polyuretanu.

• Modifikace materiálu na bázi polyvinylchloridu pomocí genciánové violeti vede ke zvýšení polarity jeho povrchu a inhibici růstu grampozitivní bakterie Staphylococcus aureus, jednoho ze zástupců lidských patogenů, který má na svědomí řadu nozokomiálních infekcí.

• Kombinace montmorillonitu s genciánovou violetí zpomaluje uvolňování této aktivní látky z polyvinylchloridové matrice.

• Modifikace materiálu na bázi polyvinylchloridu novým typem radiokontrastní látky, jako je chlorid-oxid bismutitý, vede k možnosti snížení plnění téměř na polovinu ve srovnání s tradičně používaným síranem barnatým. Druhá část práce je zaměřena na přípravu a popis polymerních materiálů s fibrilární strukturou a je opět doplněna komentovaným souborem prací. Zahrnuje jak mikrofibrilární fázovou strukturu získanou vytlačováním polymerní taveniny, tak i nanovlákenné membrány a kompozity připravené pomocí elektrostatického zvlákňování polymerních roztoků. Hlavní výsledky lze shrnout do následujících bodů:

• Zařazením vytlačovací hlavy se semihyperbolicky se sbíhajícím kanálem a vhodně nastavenými podmínkami chlazení lze kontinuálně připravovat polyetylen/polypropylenové směsi s mikrofibrilární fázovou strukturou, a vylepšovat tak mechanické vlastnosti polyetylenu.

• Výběr rozpouštědla a způsob přípravy polymerního roztoku ovlivňují kvalitu nanovlákenných vrstev připravených pomocí elektrostatického zvlákňování polyetylenoxidu a celulózy.

• Volba rozpouštědla má vliv na průměr a krystalinitu nanovláken připravených pomocí elektrostatického zvlákňování polyetylenoxidu. Obsah krystalické fáze lze měnit dodatečnou temperací nanovlákenné vrstvy při teplotách blízkých teplotě tání polyetylenoxidu.

• Pomocí elektrostatického zvlákňování byly připraveny nanovlákenné kompozity na bázi polyvinylbutyralu a nanočástic siliky s různou povrchovou modifikací. Bylo prokázáno, že nanočástice siliky ovlivňují průměr, tvar a termodynamickou stabilitu nanovláken. Smíchání polyvinylbutyralu s nanočásticemi siliky s hydrofobní úpravou povrchu vede k přípravě superhydrofobních nanovlákenných vrstev.