Desinfekční přípravky na bázi volného chlóru máme v koupelně nebo na záchodě téměř všichni. Jsou levné a zabírají na široké spektrum patogenů. Jejich účinek je dán atomy volného chloru. Chlor se pro desinfekci vody používá již déle než 100 let. V poslední době ale u veřejnosti přestává mít „chlor“ dobré jméno. Média informují o jeho možném karcinogením účinku a návštěvníci chlorovaných bazénů si zase stěžují na zápach, vysušování pokožky, pálení očí a sliznic. Mohou za to reakce chloru s organickými nečistotami obsahujícími dusík. Z těchto reakcí vzniká takzvaný vázaný chlor (monochloramin, dichloramin, trichloramin) a právě to jsou látky dráždivé a zdraví škodlivé.

Zvětšit obrázek

Molekula nového N-halamin monomeru a schema vzniku polymeru. N-chloro-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl methacrylate (Cl-TMPM). Polymer (N-halamin latexovou emulzi) lze využít jako přídavek do barev ředitelných vodou.

N-halamin
Zdá se, že řadu problémů spojených s využíváním chloru k desinfekci nyní vyřešila molekula N-halaminu. Jde o cyklickou sloučeninu schopnou vázat atom chloru. S jejím využíváním jakoby se roztrhl pytel. Například při ošetření textílií, které, zvláště jsou-li vlhké nebo zpocené, jsou ideálním prostředím pro množení baktérií a kvasinek. Vložením halaminu do celulózových vláken bavlny se získává materiál, který mikroorganismy spolehlivě ničí. Tkaniny s halaminem se prosazují v nemocnicích ale i v domácnostech. V nabídce již nechybí ani „halaminové ponožky“. Reklamní slogan tvrdí, že nezapáchají ani po několikadenním nošení. Když jejich antimikrobiální účinek časem pomine, lze jejich odérovou rezistenci snadno „dobít“ tím, že do pračky přisypete trošku chlorového bělidla.

Zvětšit obrázek

Obleky z kevlaru byly určeny k tomu, aby svého nositele chránily proti ohni a kulkám teroristů. S pomocí N-halaminudokáže svého nositele chránit i proti bioterorismu. Na snímku jsou para-aramidová vlákna (kevlar) potažená ochrannou vrstvou s N-halaminem. Mikrobiální povlaky se na nich nevytvořily ani po té, co byla vystavena vlhku a plísni Candida tropicalis. (Kredit: American Chemical Society)

Nové využití halaminu
Řada nemocnic se dnes potýká s tak zvanými „superbugs“. Nejde přitom o problém nedostatečné sterilizace nástrojů nebo oděvů nemocničního personálu a pacientů. Jde o nemocničním prostředím vyselektované kmeny bakterií, na něž nezabírají antibiotika. Stěry na stěnách a to i v operačních sálech, prokazují, že se jim v tamním prostředí daří i přes úpěnlivou snahu o jejich likvidaci desinfekčními prostředky a ultrafialovým zářením. Proto se množí případy, kdy banální operace se pro pacienta stává bojem o život. Jen v USA si na svůj účet „supebugs“ připisují okolo 88 000 úmrtí ročně.

Vědci Yuyu Sun a Zhengbing Cao se zabývali antimikrobiálními nátěry. Trápila je jejich nízká účinnost ale i to, že zabírají jen na úzké spektrum patogenů.  Napadlo je to, co nikoho před tím - využít účinky N-halaminu.

Zvětšit obrázek

Antimikrobiální barva s polymerem N-halaminu zabíjí nebezpečné bakterie (A), plísně (B), kvasinky (C), viry (D). (Kredit: The American Chemical Society)

Problém nežádoucích vlastností halaminů se jim podařilo vyřešit kupodivu velmi snadno - jeho polymerací. Jimi vytvořený polymer je zcela bezpečný a dokonce ani nesnižuje kvalitu nátěrových hmot. Nabarvené povrchy s přídavkem halaminového polymeru přitom získávají schopnost zabíjet široké spektrum mikrobů, včetně těch rezistentních na antibiotika.  Antimikrobiální účinek takto upraveného povrchu je ve srovnání s klasicky antimikrobiálně ošetřenými povrchy dlouhodobý. Navíc lze jeho účinnost snadno obnovit. Podobně jako se tkaniny s halaminem perou v bělícím prostředku, nátěrovou hmotu s halaminovým polymerem lze regenerovat pouhým otřením přípravkem na bázi chloru.

Dosavadní testy s halaminovým latexem prokázaly jeho vysokou účinnost proti: Staphylococcus aureus (Gram-pozitivní bakterii), Methicillin-rezistentní S. aureus (MRSA), vancomycin-rezistentní enterokokus (VRE; lékům odolávající Gram-pozitivní bakterie), Escherichia coli (Gram-negativní bakterie, která má vysoce nebezpečný kmen), Candida tropicalis (kvasinka), MS2 virus (15597-B; virus) a Stachybotrys chartarum (plíseň). Nátěr úspěšně brání tvorbě biofilmů a účinkuje jak proti bakteriím, tak kvasinkám a plísním. A dokonce i proti virům. Mělo by jít o první nátěrovou hmotu s tak širokým spektrem účinků.

N-halaminy jsou levnou záležitostí. Jejich polymerová forma by se proto mohla brzo stát účinným prostředkem omezujícím šíření nebezpečných chorob ve věznicích, nemocnicích, úřadech, bazénech, ale i v našich domácnostech.
 

 Pramen: University of South Dakota