Химическое производство материалов с антибактериальными свойствами  из конопли технической

При снижении КОЕ порошок термообработанной костры конопли обладал более эффективной антибактериальной активностью с 90% снижением КОЕ. Следовательно, для достижения наилучших результатов, безусловно, важно исключение самозагрязнения. Инактивация микроорганизмов (таких как бактерии) может быть достигнута химическими и / или физическими средствами, такими как тепло, химические растворы, газы и облучение.

Было подтверждено, что тепло оказывает пагубное воздействие на живые клетки, а методы тепловой стерилизации были разработаны и коммерчески используются для устранения нежелательной консервации среды. Чтобы добиться надлежащего и эффективного устранения загрязнения, в этом исследовании были исследованы различные виды термической обработки.

Способ устранения загрязнений костры

Порошок костры конопли выдерживали в печи при 80 ° C более 3 часов, пока вся влага не была полностью удалена. Затем порошок наносили на агар, содержащий чашки Петри, и инкубировали при 35 ± 2 ° C в течение 24 часов. Термообработки при 80  C в течение 3 часов было недостаточно для устранения существующих загрязнений порошка костры каннабис. Это связано с более высокой температурой разложения некоторых загрязнений.

Роса, вода, ферментативные, механические и химические процессы вымачивания обычны для конопли. Следовательно, процесс вымачивания конопли предоставляет больше возможностей (наряду с благоприятными условиями для роста бактерий) конопляной костре для заражения и распространения. Необходимо удалить эти загрязнения для дальнейшего антибактериального применения. Для исследования традиционных методов стерилизации, основанных на нагревании, были изучены как влажное тепло, так и сухое тепло.

Реакция на влажный нагрев

В случае влажного нагрева в автоклаве температура 120 ° C при давлении 15 фунтов на квадратный дюйм применялась в течение 20 минут, в то время как стерилизация сухим жаром продолжалась при 170 ° C в течение 1 часа.

Для изучения влияния температуры и времени выдержки на устранение самозагрязнения в порошке гемфурда была проведена серия экспериментов, и состояние самозагрязнения наблюдали путем простого распределения термообработанного порошка костры конопли на агаре, содержащем петридиш с последующей инкубацией при 35 ± 2 ° C в течение 24 часов.

Это суммирует статус загрязнения при различных условиях термического отверждения, показывая, что чем выше температура отверждения, тем короче время отверждения для устранения самозагрязнения. Термодеградация ТГА применялась для изучения потери веса порошка костры при повышении температуры. Процесс разложения был разделен на четыре стадии: испарение влаги, разложение гемицеллюлозы, разложение целлюлозы и разложение лигнина.

Две формы влаги в материале

Влага присутствует в материале в двух формах: свободная вода и связанная вода. Свободная вода прикрепляется к поверхности волокна и испаряется при более низкой температуре (25–150  C). Связанная вода с гидроксильными группами связана с гемицеллюлозой и лигнином и разлагается при более высоких температурах.

После удаления свободной воды начинается процесс разложения целлюлозы, гемицеллюлозы, компонентов лигнина и связанной воды. 26,27 Кривые ТГА предполагают, что при 160 ° C негерметическое разложение будет происходить в самом порошке костры конопли.

Порошок костры с разным размером частиц исследовали на антибактериальную активность. Перед тестированием проводили термообработку (160 ° C в течение 2 ч) для удаления загрязнений. Размер частиц не показал никакого эффекта на антибактериальную активность, и 2-часовое время контакта было достаточным как для мелких, так и для крупных частиц.

Антибактериальная активность различных типов порошка костры каннабис (20 мкм): (а) контроль; (б) вымоченный порошок; (c) полувымоченный порошок; и (d) порошок не замоченной костры.

Антибактериальный результат

Порошок из лущеной костры конопли, в котором как вымоченная, так и полу-вымоченная костра конопли подвергались термообработке, а не замоченная конопляная костра применялась без дополнительной обработки из-за отсутствия загрязнений.

Все три типа порошка гемфурда проявляют сходную антибактериальную активность, что дополнительно подтверждает, что самозагрязнение косточки конопли является основным фактором, влияющим на антибактериальные свойства.

Возможные области применения антибактериального порошка

Существует серьезная проблема загрязнения микроорганизмами в различных областях, например, в медицинских устройствах, продуктах здравоохранения, системах очистки воды, больницах, стоматологическом оборудовании, упаковке пищевых продуктов, хранении пищевых продуктов и санитарно-бытовых условиях.

Одним из возможных способов решения проблемы микробного загрязнения является разработка материалов с антимикробными свойствами порошок из конопли). Такие полимеры, как полиэтилен, полиуретан, политетрафторэтилен, полиацеталь, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, силиконовый каучук, полисульфон, полиэфирэфиркетон, поли (молочная кислота), поли (гликолевая кислота) и т. д., используются в различных биомедицинских отраслях.

Антибактериальный порошок как наполнитель

Включение антибактериального порошка марихуаны в качестве наполнителя в полимерные композиты может обеспечить не только меньший вес, но и защиту от прикрепления бактерий. Полимерные композиты, армированные, могут быть отличным выбором для протезов. Точно  в композитах так же порошок можно добавлять в композитные материалы для упаковки пищевых продуктов и считать его экологически чистым.

Полимерные композиты с добавлением порошка каннабис, сформированные литьем под давлением, могут обеспечивать упаковочные материалы с широким диапазоном форм и размеров для содержания ряда пищевых продуктов, включая мясо, салаты и готовые пищевые продукты.