МАСКА
MASK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение представляет собой маску, в частности маску, способную инактивировать различные попадающие на нее вирусы даже в присутствии липидов и белков и независимо от наличия у этих вирусов оболочки.
Уровень техники
В последние годы появились сообщения о смертельных случаях, вызванных инфекциями новых типов вирусов, таких как вирус атипичной пневмонии (SARS, Severe Acute Respiratory Syndrome) и вирус птичьего гриппа. В настоящее время в связи с развитием способности вирусов к переносу и мутациям мир столкнулся с риском «пандемии», то есть эпидемии вирусной инфекции по всей планете, и возникла неотложная потребность в принятии ответных мер. Для решения этой проблемы спешно разрабатываются антивирусные препараты на основе вакцин. Однако вакцины имеют собственную специфику и могут лишь предупреждать инфицирование конкретными вирусами. Кроме того, получение вакцин для новых типов вирусов требует значительного времени.
Для предупреждения инфицирования подобными вирусами рекомендуется носить маску. Однако при ношении маски возникает проблема, которая заключается в риске вторичной инфекции, поскольку попадающие на используемую маску вирусы могут оказаться на руках после ее снятия. Поэтому маска не обладает достаточной эффективностью для полной профилактики инфекций.
Для решения вышеописанной проблемы разработаны маски со свойством инактивации вирусов (снижения инфективности или обезвреживания вирусов) (см. Патентную литературу 1 и 2). В Патентной литературе 1 предлагается маска, обладающая свойством инактивации бактерий и вирусов. В частности, йод адсорбируется на анионообменных волокнах, полученных путем связывания ионообменных функциональных групп, таких как аминогруппы, с волоконной матрицей, а содержащая волокна с адсорбированным йодом ткань используется для основы маски. В маске из Патентной литературы 2 для придания маске свойства инактивации вирусов в качестве основы маски использована ткань с нанесенным не нее компонентом, экстрагированным из сазы (Sasa veitchii), и неорганический пористый материал.
Перечень ссылок
Патентная литература
Патентная литература 1: выложенная патентная заявка Японии №2005-28230
Патентная литература 2: выложенная патентная заявка Японии №2004-323430
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
В Патентной литературе 1 указано, что маска воздействует на такие бактерии, как кишечная палочка (Escherichia coli), однако примеры вирусов отсутствуют. В связи с этим остается неясным, обладает ли эта маска свойством инактивации вирусов.
В Патентной литературе 2 в качестве примера приводится антивирусный тест с использованием маски. Однако в этом тесте используется респираторно-синцитиальный вирус (RS, Respiratory Syncytial), имеющий оболочку. Вирусы можно разделить на вирусы без оболочки, например норовирусы, и вирусы с оболочкой, например вирусы гриппа. Маска может инактивировать вирусы с оболочкой, но при этом не воздействовать на вирусы без оболочки. В патентной литературе 2 не описаны примеры маски для вирусов без оболочки. В связи с этим неизвестно, обладает ли эта маска аналогичным свойством в отношении вирусов без оболочки.
Маска представляет собой изделие, используемое для покрытия рта и носа носящего маску, и на нее могут попадать липиды и белки, содержащиеся в таких жидкостях организма, как слюна. Поэтому предпочтительно, чтобы маска инактивировала вирусы даже в той среде, где присутствуют липиды и белки. Однако маска в Патентной литературе 2 не тестировалась в подобных условиях.
Для решения описанных выше задач настоящее изобретение представляет собой маску, способную инактивировать попадающие на нее вирусы даже в присутствии липидов и белков и независимо от наличия у вирусов оболочки.
Решение проблемы
Первый аспект настоящего изобретения представляет собой маску, способную инактивировать попадающий на нее вирус и содержит следующие элементы: основу маски с элементом, который используется при ношении маски; тонкодисперсные частицы, обладающие способностью к инактивации вирусов и удерживаемые основой маски, причем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы представляют собой частицы, по меньшей мере, одного из следующей группы веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I).
Второй аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с первым аспектом, отличающуюся тем, что инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прикреплены к основе маски, по меньшей мере, посредством мономера силана и/или продукта полимеризации мономера силана.
Третий аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с первым аспектом, отличающуюся тем, что инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются основой маски за счет групп других неорганических тонкодисперсных частиц, которые прикреплены к основе маски посредством химических связей с мономером силана и/или продуктом полимеризации мономера силана.
Четвертый аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с любым из аспектов с первого по третий, отличающуюся от них тем, что основа маски содержит множество воздухопроницаемых фильтрующих элементов, расположенных по толщине основы маски, а инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются, по меньшей мере, одним из множества фильтрующих элементов, составляющих основу маски.
Пятый аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с четвертым аспектом, отличающуюся тем, что инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются, по меньшей мере, фильтрующим элементом, расположенным на внутренней стороне надетой маски.
Шестой аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с четвертым или пятым аспектом, отличающуюся от них тем, что инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются, по меньшей мере, фильтрующим элементом, который расположен на наружной стороне надетой маски.
Седьмой аспект изобретения представляет собой маску в соответствии с любым из аспектов с первого по шестой, отличающуюся от них тем, что средний диаметр инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц больше или равен 1 нм и меньше 500 нм.
Технический результат изобретения
В рамках настоящего изобретения предлагается маска, которая легко инактивирует различные вирусы, включая вирусы с мембраной, то есть с содержащей липид оболочкой, и вирусы без оболочки, а также инактивирует вирусы даже в присутствии липидов и белков, например, появляющихся в результате попадания капель.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой аксонометрический вид маски в первом варианте осуществления.
Фиг.2 представляет собой аксонометрический частичный разрез маски в первом варианте осуществления.
Фиг.3 представляет собой аксонометрический вид маски в другом варианте осуществления.
Фиг.4 представляет собой аксонометрический вид маски в другом варианте осуществления.
Осуществление изобретения
Далее со ссылкой на фиг.1 подробно описан первый вариант осуществления.
Сначала описано общее устройство маски 100, инактивирующей вирусы, в первом варианте осуществления. Маска 100 в первом варианте осуществления содержит основу 10 прямоугольной формы и резинки 2 (соответствующие элементам, используемым при ношении маски), которые вшиты в концы продольных краев основы 10 маски и растягиваются, закрепляясь за ушами.
Как показано на фиг.2, в первом варианте осуществления основа 10 маски содержит несколько (три в первом варианте осуществления) воздухопроницаемых фильтрующих элементов 1, расположенных по толщине основы 10 маски и соединенных с помощью сварки. Как показано на фиг.1, в основе 10 маски сформировано несколько (четыре в первом варианте осуществления) складок 4 по длине изделия, что позволяет свободно менять ширину основы 10 маски в соответствии с размером лица носящего маску человека. Складки 4 раскрываются в вертикальном направлении, образуя свободное пространство перед носом и ртом. Таким образом, маска не очень плотно прилегает ко рту и носу. Это облегчает дыхание и уменьшает количество попадающих на маску косметических средств. Вышеупомянутый способ соединения не ограничен сварным соединением и возможно использовать любой другой способ, например сшивание. На фиг.2 складки 4 и описанная далее лентовидная проволока 3 с целью облегчения понимания не показаны. На фиг.2 для облегчения понимания данной заявки показано множество фильтрующих элементов 1. Однако это лишь пример и фильтрующий элемент 1 может состоять из одного слоя.
Лентовидная проволока 3, изготовленная из гибкого металла или полимера, встроена в верхнюю кромку основы 10 маски. Образование зазора между маской 100 в первом варианте осуществления и носом носящего маску человека можно предотвратить за счет сгибания лентовидной проволоки 3 таким образом, чтобы она совпадала с формой носа носящего маску человека. Это позволяет решить такие проблемы, как запотевание очков от дыхания и проникновение вирусов через щель с потоком воздуха.
Далее приводится описание фильтрующего элемента 1, составляющего основу 10 маски. Как описано выше, в первом варианте осуществления три фильтрующих элемента 1 расположены по толщине основы 10 маски. Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы связаны, по меньшей мере, с помощью мономера силана или олигомера, полученного путем полимеризации мономера силана, с наружной поверхностью фильтрующих элементов 1, расположенных на внешней и внутренней сторонах по толщине маски, то есть находятся снаружи и внутри надетой маски. На размеры фильтрующего элемента 1 не налагается особых ограничений и задать их может специалист в данной области. Например, размеры фильтрующего элемента 1 для взрослых могут отличаться от размеров для детей. Если фильтрующий элемент 1 состоит из одного слоя, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы связаны с обеими сторонами фильтрующего элемента 1.
В первом варианте осуществления инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы представляют собой тонкодисперсные частицы, по меньшей мере, одного неорганического соединения из следующей группы: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I) и могут инактивировать вирусы независимо от наличия у вирусов оболочки. Таким образом, маска 100 в первом варианте осуществления содержит антивирусный агент, включающий тонкодисперсные частицы, по меньшей мере, одного неорганического соединения из следующей группы: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I). Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы в первом варианте осуществления инактивируют вирусы даже в присутствии белков и липидов.
В настоящее время механизм инактивации вирусов тонкодисперсными частицами неясен. Предполагается, что этот механизм работает следующим образом: при вступлении инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц в контакт с влагой воздуха или каплями часть тонкодисперсных частиц подвергается окислительно-восстановительной реакции. Это оказывает воздействие на поверхностный электрический заряд, либо мембранный белок, либо ДНК вирусов, попадающих на маску 100 в первом варианте осуществления, в результате чего вирусы обезвреживаются.
К размерам инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц не предъявляется особых ограничений, поэтому задать их может специалист в данной области. Однако средний диаметр частиц предпочтительно больше или равен 1 нм и меньше 500 нм. Если средний диаметр частиц менее 1 нм, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы утрачивают физическую стабильность и склеиваются друг с другом. Следовательно, в этом случае сложнее равномерно разместить частицы на фильтрующем элементе 1. Если средний диаметр частиц превышает 500 нм, адгезия между частицами и фильтрующим элементом 1 оказывается ниже, чем в случае, когда средний диаметр частиц попадает в пределы вышеуказанного диапазона. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
В первом варианте осуществления инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы закреплены на фильтрующем элементе 1 с помощью связующего вещества. На используемое связующее вещество не налагается особых ограничений. У мономера силана и олигомера, полученного путем полимеризации мономера силана, низкие молекулярные массы. Следовательно, эти мономер и олигомер являются предпочтительными, поскольку снижают вероятность предотвращения контакта между инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами и вирусами и обеспечивают эффективность инактивации вирусов. Кроме того, адгезия связующего вещества к используемому в качестве основы фильтрующему элементу 1 улучшается за счет использования в качестве связующего вещества мономера и/или олигомера силана, поэтому инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы более стабильно удерживаются на фильтрующем элементе 1.
n
В число конкретных примеров мономера силана, используемого для маски 100 в первом варианте осуществления, входят мономеры силана, представленные общей формулой X-Si(OR) (n - целое число от 1 до 3). При этом Х представляет собой функциональную группу, которая взаимодействует с органическим веществом: например, винильная группа, эпоксидная группа, стириловая группа, метакриловая группа, акрилоксигруппа, изоцианатная группа, полисульфидная группа, аминогруппа, меркаптогруппа и хлорогруппа. Каждая группа OR представляет собой гидролизуемую алкоксигруппу, такую как метоксигруппа или этоксигруппа, при этом три функциональные группы в мономере силана могут быть одинаковыми или разными. Эти алкоксигруппы, включающие метокси- и этоксигруппы, гидролизуются с образованием силанольных групп. Известна высокая реакционность такой силанольной группы, винильной группы, эпоксигруппы, стириловой группы, метакриловой группы, акрилоксигруппы, изоцианатной группы и функциональных групп, имеющих ненасыщенную связь, и других подобных. В частности, в маске 100 в первом варианте осуществления инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прочно удерживаются на поверхности фильтрующего элемента 1 химическими связями за счет мономера силана с высокой реакционностью.
Примеры мономера силана, представленного приведенной выше общей формулой, включают винилтрихлорсилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилтриацетоксисилан, N-β-(N-винилбензиламиноэтил)-γ-аминопропилтриметоксисилан, гидрохлорид N-(винилбензил)-2-аминоэтил-3-аминопропилтриметоксисилана, 2-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан,
3 глицидоксипропилтриметоксисилан,
3-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан,
3-глицидоксипропилтриэтоксисилан,
пара-стирилтриметоксисилан,
3-метакрилоксипропилметилдиметоксисилан,
3-метакрилоксипропилтриметоксисилан,
3-метакрилоксипропилметилдиэтоксисилан,
3-метакрилоксипропилтриэтоксисилан,
3-акрилоксипропилтриметоксисилан,
3-изоцианатпропилтриэтоксисилан, бис(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид,
3-аминопропилтриметоксисилан,
3-аминопропилтриэтоксисилан,
3-триэтоксисилил-N-(1,3-диметилбутилиден)пропиламин,
N-фенил-3-аминопропилтриметоксисилан,
N-2-(аминоэтил)-3-аминопропилметилдиметоксисилан,
N-2-(аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан,
N-2-(аминоэтил)-3-аминопропилтриэтоксисилан,
3-меркаптопропилметилдиметоксисилан,
3-меркаптопропилтриметоксисилан,
N-фенил-3-аминопропилтриметоксисилан, специальные аминосиланы, 3-уреидопропилтриэтоксисилан,
3-хлорпропилтриметоксисилан, тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, диметилдиэтоксисилан, фенилтриэтоксисилан, гексаметилдисилазан, гексилтриметоксисилан, децилтриметоксисилан, силоксаны, содержащие гидролизуемые группы, олигомеры, содержащие фторалкильные группы, метилгидросилоксан и четвертичные аммониевые соли кремния.
В число олигомеров на основе силана входят имеющиеся в продаже олигомеры КС-893, KR-500, X-40-9225, KR-217, KR-9218, KR-213 и KR-510, которые являются продукцией фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Эти олигомеры на основе силана возможно использовать по отдельности, в виде смеси двух или более из них или в виде смеси с одним, двумя или более вышеописанными мономерами силана.
Учитывая, что мономер силана или его олигомер проявляет достаточную связывающую силу даже в небольшом количестве, использование мономера силана или его олигомера в качестве связующего вещества в маске 100 данного варианта осуществления позволяет увеличить открытую поверхность закрепленных инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц. Следовательно, вероятность контакта попадающих на поверхность маски 100 вирусов с инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами может быть выше, чем в случае, когда инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы закреплены на фильтрующем элементе 1 с использованием такого связующего вещества, как синтетический полимер, отличный от мономера силана или его олигомера. Это позволяет эффективно обезвреживать вирусы даже при использовании небольшого количества инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц.
Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прочно закреплены на фильтрующем элементе 1 химическими связями с мономером силана или его олигомером, поэтому количество инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, отделяющихся от фильтрующего элемента 1, значительно ниже, чем в том случае, когда эти частицы покрыты и закреплены, например, обычным связующим компонентом. Таким образом, маска 100 данного варианта осуществления способна сохранять свои антивирусные свойства в течение более длительного времени. Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы могут удерживаться за счет реакции конденсации, амидных связей, водородных связей, ионных связей, Ван-дер-Ваальсовых сил или физической адсорбции. Этого эффекта можно достигнуть за счет выбора подходящего мономера силана.
а
а
В первом варианте осуществления отсутствуют конкретные ограничения на способ удержания инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц на фильтрующем элементе, причем этот способ может выбрать специалист в данной области. Например, соответствующие тонкодисперсные частицы могут быть рассеяны на фильтрующем элементе 1. Неорганические тонкодисперсные частицы могут содержаться в виде комплексов частиц с двух- или трехмерной структурой. В частности, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы могут быть агрегированы в виде точек, островков или тонкой пленки. Если инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы существуют в виде трехмерных комплексов, они содержат частицы, связанные с фильтрующим элементом 1 посредством мономера силана или его олигомера (такие частицы называют инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами ), и частицы, связанные с фильтрующим элементом 1, по меньшей мере, посредством инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц .
Предпочтительно, чтобы инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживались на фильтрующем элементе 1 в виде трехмерных комплексов, поскольку на поверхности фильтрующего элемента 1 образуется большое число мелких неровностей, которые препятствуют адгезии пыли и тому подобных веществ к основе 10 маски. Подавление адгезии пыли и тому подобных веществ позволяет маске 100 сохранять антивирусные свойства в течение более длительного времени.
В маске 100 в первом варианте осуществления в дополнение к инактивирующим вирус тонкодисперсным частицам может использоваться функциональный материал для придания маске 100 желаемых свойств, который может удерживаться на поверхностях фильтрующего элемента 1, составляющего основу 10 маски. В число примеров функционального материала входят другие антивирусные агенты, антибактериальные агенты, противогрибковые агенты, противоаллергенные агенты и катализаторы. Подобный функциональный материал возможно закреплять на фильтрующем элементе 1, инактивирующих вирус тонкодисперсных частицах и т.п. с помощью связующего вещества. Как и в случае инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, функциональный материал может быть связан с фильтрующим элементом 1 посредством химических связей между мономером силана или его олигомером, связанным с поверхностью функционального материала, и поверхностью фильтра.
Специалист в данной области техники может соответствующим образом задать количество инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, удерживаемых маской 100 в первом варианте осуществления, с учетом целевого назначения и способа применения маски, а также размера тонкодисперсных частиц. Количество инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, удерживаемых основой 10 маски, предпочтительно составляет от 1 до 80 процентов по массе от суммы общей массы веществ, удерживаемых на фильтрующем элементе 1, образующем основу 10 маски, а еще более предпочтительно - от 5 до 60 процентов по массе. Если количество инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц составляет менее 1 процента по массе, антивирусная активность ниже, чем когда это количество попадает в пределы вышеуказанного диапазона. Если это количество превышает 80 процентов по массе, антивирусное действие не сильно отличается от того, когда это количество попадает в пределы вышеуказанного диапазона. Кроме того, связывающие свойства олигомера, образованного путем реакции конденсации мономера силана, снижаются и, следовательно, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы отделяются от фильтрующего элемента 1 легче, чем когда это количество находится в пределах вышеуказанного диапазона. В настоящем описании удерживаемые на фильтрующем элементе 1 вещества могут включать мономер силана или его олигомер.
Далее приведено описание фильтрующего элемента 1, удерживающего инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы. В первом варианте осуществления отсутствуют особые ограничения на форму фильтрующего элемента 1, при условии, что он является воздухопроницаемым. Инактивирующий вирусы материал может удерживаться на поверхностях различной формы. В число примеров фильтрующего элемента 1 входят такие материалы как тканое, трикотажное и нетканое полотно, а также смешанно-бумажное полотно, созданное из таких материалов, как разного рода полимеры, синтетические и натуральные волокна, включая хлопок, пеньку, шелк, японскую бумагу, полученную из натуральных волокон, которые могут быть химически соединены с помощью мономера силана с инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами на поверхности фильтрующего элемента 1. В число примеров материалов фильтрующего элемента 1, в частности, входят полиэфир, полипропилен, полиэтилентерефталат, нейлон, акриловое волокно, полиакриловая кислота, полиметилметакрилат, вискоза, ацетат, триацетат, хлопок, пенька, шерсть, шелк и бамбук. Специалист в данной области может должным образом задать форму фильтрующего элемента 1 в соответствии с формой основы 10 маски.
Далее более подробно описан способ изготовления маски 100 в первом варианте осуществления, на которой расположены инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы.
Вначале берут, по меньшей мере, один из материалов: йодид платины (II), йодид палладия (II), йодид меди (I), йодид серебра (I) и тиоцианат меди (I), который затем измельчают до частиц размером от долей микрометра до нескольких микрометров с использованием струйной, молотковой, шаровой или вибрационной мельницы для получения инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц. Процесс измельчения не связан какими-либо ограничениями - для этого возможно использовать любой из влажных и сухих способов.
Затем измельченные инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы диспергируют в растворителе, например в воде, метаноле, этаноле, метилэтилкетоне (МЭК), ацетоне, ксилоле или толуоле. На этом этапе в дисперсию возможно примешивать другие материалы, такие как связующий компонент, включая мономер силана или его олигомер, а также функциональные материалы. Затем при необходимости добавляют диспергирующий агент, например сурфактант, и полученную в результате смесь диспергируют и измельчают с использованием одного из следующих устройств: бисерной, шаровой, песочной, валковой, вибрационной мельницы или гомогенизатора, с получением суспензии, которая содержит диспергированные в ней инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы. При получении суспензии описанным выше способом диаметр инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц уменьшается и частицы располагаются на поверхности фильтрующего элемента 1, составляющего основу 10 маски, без слишком больших промежутков между частицами. Таким образом возможно увеличить плотность расположения инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц и, соответственно, улучшить антивирусные свойства изделия.
Полученную вышеописанным способом суспензию наносят на поверхность фильтрующего элемента 1 с использованием таких способов, как погружение, распыление, нанесение с помощью валка, нанесение ракелем, покрытие методом центрифугирования, глубокая печать, офсетная печать, трафаретная печать или струйная печать. При необходимости растворитель удаляют, например, способом нагревания и высушивания. Затем функциональные группы на поверхности фильтрующего элемента 1 химически связывают с мономером силана посредством графт-полимеризации с использованием повторного нагревания или графт-полимеризации с использованием облучения инфракрасными лучами, ультрафиолетовыми лучами, электронным пучком или радиационными лучами, например γ-лучами. В процессе графт-полимеризации инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы связываются друг с другом с помощью мономера силана. Применение такого процесса позволяет получить фильтрующий элемент 1, который содержит инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, обладающие антивирусными свойствами.
Затем с использованием фильтрующего элемента 1 формируют основу 10 маски. Сформированную основу 10 маски гофрируют, а затем к ней пришивают резиновые шнуры 2 для создания маски 100 в первом варианте осуществления. При этом три фильтрующих элемента 1 укладывают и сшивают друг с другом в цельную многослойную основу, которую используют в качестве основы 10 маски.
Описанная выше маска 100 в первом варианте осуществления защищает от различных видов вирусов, независимо от типов генома и наличия у вирусов оболочки. В число таких вирусов входят риновирусы, полиовирусы, вирус афтозной лихорадки, ротавирусы, норовирусы, энтеровирусы, гепатовирусы, астровирусы, саповирусы, вирусы гепатита Е, вирусы гриппа типов А, В и С, парагриппа, эпидемического паротита, кори, метапневмовирусы человека, респираторно-синцитиальная инфекция, вирусы Нипах, Хендра, желтой лихорадки, вирус денге, вирус японского энцефалита, вирус Западного Нила, вирусы гепатита В и С, вирусы восточного и западного энцефалита лошадей, вирус о'Ньонг-ньонг, вирус краснухи, вирусы Ласса, Хунин, Мачупо, Гуанарито, Сэбия, вирус конго-крымской геморрагической лихорадки, вирус флеботомной лихорадки, хантавирусы, вирус хантавирусного легочного синдрома (Син Номбре), вирус бешенства, вирус Эбола, вирус Марбурга, лиссавирусы, T-лимфотропный вирус человека, вирус иммунодефицита человека, коронавирус человека, коронавирус атипичной пневмонии (SARS), парвовирус человека, вирус полиомы, вирус папилломы человека, аденовирус, вирусы герпеса, вирус ветряной оспы, вирус Эпштейна-Барр, цитомегаловирус, вирус оспы человека, вирус оспы обезьян, вирус коровьей оспы, вирус контагиозного моллюска и парапоксвирус.
В маске 100 в первом варианте осуществления вирусы обезвреживаются даже в присутствии липидов и белков, которые появляются, например, в результате попадания капель.
Таким образом, с помощью маски 100 в первом варианте осуществления возможно инактивировать попадающие на нее вирусы. Следовательно, ношение маски позволяет предотвращать вирусные инфекции и подавлять распространение вирусов от инфицированного лица. Кроме того, это позволяет снизить вероятность вторичной инфекции вследствие контакта с использованной маской 100.
Второй вариант осуществления
В маске 100 второго варианта осуществления в дополнение к инактивирующим вирус тонкодисперсным частицам (далее - первые неорганические тонкодисперсные частицы) на фильтрующих элементах 1 удерживаются вторые неорганические тонкодисперсные частицы, используемые в качестве дополнительных тонкодисперсных частиц. Во втором варианте осуществления вторые неорганические тонкодисперсные частицы вместе с первыми неорганическими тонкодисперсными частицами образуют агрегаты неорганических тонкодисперсных частиц с двух- или трехмерной структурой. Иными словами, во втором варианте осуществления на фильтрующих элементах 1 удерживаются агрегаты неорганических частиц, содержащие первые и вторые неорганические тонкодисперсные частицы. Элементы, аналогичные элементам в первом варианте осуществления, имеют те же позиционные обозначения и их описание опущено.
Вторые неорганические тонкодисперсные частицы связаны с фильтрующим элементом 1 посредством мономера силана или его олигомера, а также связаны друг с другом посредством мономера силана или его олигомера. Таким образом, во втором варианте осуществления первые неорганические тонкодисперсные частицы, служащие в качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, связаны с фильтрующим элементом 1 и вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами посредством мономера силана или его олигомера и расположены на фильтрующем элементе 1. Во втором варианте осуществления первые неорганические тонкодисперсные частицы удерживаются на фильтрующем элементе 1, соединяясь с группами вторых неорганических тонкодисперсных частиц, связанных друг с другом посредством мономера силана или его олигомера. Это позволяет предотвратить отделение первых неорганических тонкодисперсных частиц от фильтрующего элемента 1 не только за счет химических, но и за счет физических связей. В маске второго варианта осуществления отделение инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц предотвращается более эффективно по сравнению с первым вариантом. Это позволяет сохранять способность к инактивации вирусов в течение более длительного времени.
Во втором варианте осуществления группы вторых неорганических тонкодисперсных частиц, связанных друг с другом посредством мономера силана, предотвращают отделение первых неорганических тонкодисперсных частиц от фильтрующего элемента 1. Следовательно, первые неорганические тонкодисперсные частицы могут не образовывать связи со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами и фильтрующим элементом посредством мономера силана.
В маске 100 второго варианта осуществления первые неорганические тонкодисперсные частицы, служащие в качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, связаны со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами и с фильтрующим элементом посредством мономера силана и его олигомера и, соответственно, поверхность первых неорганических тонкодисперсных частиц открыта, как и в случае первого варианта осуществления. Таким образом, возможно увеличить вероятность контакта вирусов, попадающих на поверхность маски 100, с инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами по сравнению со случаем, когда инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы закреплены на фильтрующем элементе 1 с использованием обычного связующего вещества, что позволяет эффективно инактивировать вирусы даже при использовании небольшого количества тонкодисперсных частиц.
2
3
3
2
3
2
3
2
2
2
2
3
2
2
5
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
5
2
3
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
На вторые неорганические тонкодисперсные частицы в соответствии со вторым вариантом осуществления не налагается особых ограничений, при условии, что они связаны с мономером силана или его олигомером, и специалист в данной области может выбрать подходящие вторые неорганические тонкодисперсные частицы. В частности, возможно использовать неметаллические оксиды, оксиды металлов, сложные оксиды металлов, нитриды, карбиды, силикаты и их смеси. Вторые неорганические тонкодисперсные частицы могут быть аморфными или кристаллическими. К примерам неметаллических оксидов относится оксид кремния. В число примеров оксидов металлов входят оксид магния, оксид бария, пероксид бария, оксид алюминия, оксид олова, оксид титана, оксид цинка, пероксид титана, оксид циркония, оксид железа, гидроксид железа, оксид вольфрама, оксид висмута, оксид индия, гиббсит, бемит, диаспор, оксид сурьмы, оксид кобальта, оксид ниобия, оксид марганца, оксид никеля, оксид церия, оксид иттрия и оксид празеодима. В число примеров сложных оксидов металлов входят титанат бария, алюминат кобальта, плюмбат циркония, плюмбат ниобия, TiO-WO, AlO-SiO, WO-ZrO, WO-SnO, CeO-ZrO, In-Sn, Sb-Sn, Sb-Zn, In-Sn-Zn, BO-SiO, PO-SiO, TiO-SiO, ZrO-SiO, AlO-TiO, AlO-ZrO, AlO-CaO, AlO-BO, AlO-PO, AlO-CeO, AlO-FeO, TiO-ZrO, TiO-ZrO-SiO, TiO-ZrO-AlO, TiO-AlO-SiO и TiO-CeO-SiO. В число примеров нитридов входят нитрид титана, нитрид тантала и нитрид ниобия. К примерам карбидов относятся карбид кремния, карбид титана и карбид ниобия. В число примеров адсорбирующих силикатов входят: синтетические цеолиты, такие как цеолит А, цеолит P, цеолит Х и цеолит Y; природные цеолиты, такие как клиноптилолит, сепиолит и морденит; слоистые силикатные соединения, такие как каолинит, монтмориллонит, японская кислая глина и диатомовая земля; и циклосиликатные соединения, такие как волластонит и нептунит.В качестве других примеров можно назвать фосфатные соединения, такие как трикальцийфосфат, гидрофосфат кальция, пирофосфат кальция, метафосфат кальция и гидроксиапатит, активированный уголь и пористое стекло.
В частности, обладающие способностью к адсорбированию белков частицы, при использовании их в качестве вторых неорганических тонкодисперсных частиц, могут адсорбировать аллергенные белки, например, пыльцу и клещей. Следовательно, совместное использование таких частиц с вышеописанными инактивирующими вирус тонкодисперсными частицами, обладающими свойством денатурации белков, позволяет реализовать маску, обладающую не только антивирусными свойствами, но также и противоаллергенными свойствами.
Специалист в данной области может соответствующим образом определить диаметр вторых неорганических тонкодисперсных частиц, например, в соответствии с целью использования и способом применения маски и диаметром вторых неорганических тонкодисперсных частиц. С точки зрения прочности связи с фильтрующим элементом 1 диаметр вторых неорганических тонкодисперсных частиц составляет 500 нм и менее или, что предпочтительнее, 300 нм и менее. Как описано выше, специалист в данной области техники может соответствующим образом определить диаметр вторых неорганических тонкодисперсных частиц. Однако по той же причине, что и для инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, этот диаметр предпочтительно должен составлять не менее 1 нм.
Далее приведено подробное описание способа изготовления маски 100 во втором варианте осуществления, на которой расположены инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы.
Вначале, как и в первом варианте осуществления, выбирают, по меньшей мере, одно вещество из числа йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида меди (I), йодида серебра (I) и тиоцианата меди (I), после чего выбранный материал измельчают до частиц порядка микрометров с использованием струйной мельницы, молотковой мельницы, шаровой мельницы или вибрационной мельницы для получения инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц. Измельчение производится без особых ограничений любым из влажных и сухих способов.
Затем измельченные инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы смешивают со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами, с которыми мономер силана связан посредством дегидратации-конденсации, и смесь диспергируют в растворителе, например в воде, метаноле, этаноле, МЭК, ацетоне, ксилоле или толуоле. На этом этапе в дополнение к инактивирующим вирус тонкодисперсным частицам и вторым неорганическим тонкодисперсным частицам, с которыми связан мономер силана, в растворитель возможно добавить другие вещества, например связующий компонент и функциональные вещества. Затем при необходимости добавляют диспергирующий агент, такой как сурфактант, и полученную в результате смесь диспергируют и измельчают с помощью таких устройств, как бисерная мельница, шаровая мельница, песочная мельница, валковая мельница, вибрационная мельница или гомогенизатор. В итоге получают суспензию, которая содержит диспергированные в ней инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы и вторые неорганические тонкодисперсные частицы. При получении суспензии описанным выше способом диаметр инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц и вторых неорганических тонкодисперсных частиц уменьшается, в результате чего первые инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы и вторые неорганические тонкодисперсные частицы располагаются на поверхности фильтрующего элемента 1, составляющего основу 10 маски, без излишних промежутков между частицами. Это позволяет увеличить плотность расположения инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц и более прочно закрепить группы вторых неорганических тонкодисперсных частиц на поверхности фильтрующего элемента 1, составляющего основу 10 маски. Таким образом достигаются хорошие антивирусные свойства, которые могут сохраняться в течение длительного времени.
Химические связи между вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами и мономером силана могут образовываться обычным способом. В одном из примеров способа мономер силана добавляют к дисперсии, которую затем нагревают с обратным холодильником, что позволяет мономеру силана соединиться с поверхностью вторых неорганических тонкодисперсных частиц посредством реакции дегидратации-конденсации с образованием тонких пленок из мономера силана. В другом примере способа мономер силана добавляют к дисперсии, которая подвергнута измельчению для уменьшения размера частиц, или же мономер силана добавляют к дисперсии вторых неорганических тонкодисперсных частиц и полученную в результате дисперсию подвергают измельчению для уменьшения размера частиц. Затем твердое вещество и жидкость отделяют друг от друга и отделенное твердое вещество нагревают при температуре 100÷180°С, что позволяет мономеру силана соединиться с поверхностью вторых неорганических тонкодисперсных частиц посредством реакции дегидратации-конденсации. Полученные в результате частицы измельчают, а затем повторно диспергируют.
В описанных выше способах количество мономера силана для добавления в дисперсию зависит от среднего диаметра частиц и от материала вторых неорганических тонкодисперсных частиц. Однако если это количество составляет от 3 до 30 процентов по массе от массы вторых неорганических тонкодисперсных частиц, то прочность связи между вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами, а также прочность связи между группами вторых неорганических тонкодисперсных частиц и фильтрующим элементом, составляющим основу 10 маски в данном изобретении, не вызывает каких-либо практических проблем. Даже после того, как мономер силана и другие подобные вещества связаны с первыми неорганическими тонкодисперсными частицами, поверхность первых неорганических тонкодисперсных частиц остается в значительной степени открытой. Кроме того, в процессе связывания может присутствовать избыток мономера силана, который не участвует в связывании.
Далее продолжается описание способа изготовления маски 100 во втором варианте осуществления. Как и в случае с первым вариантом осуществления, полученную суспензию наносят на поверхность фильтрующего элемента 1 с использованием таких способов, как погружение, распыление, валковое нанесение, нанесение ракелем, покрытие методом центрифугирования, глубокая печать, офсетная печать, трафаретная печать или струйная печать. При необходимости растворитель удаляют путем нагревания и высушивания и других подобных способов. Затем функциональные группы на поверхности фильтрующего элемента 1 химически связывают посредством графт-полимеризации с использованием повторного нагревания или графт-полимеризации с использованием облучения инфракрасными лучами, ультрафиолетовыми лучами, электронным пучком или радиационными лучами, например γ-лучами, с мономером силана, связанным с поверхностью вторых неорганических тонкодисперсных частиц, которая обращена в сторону поверхности фильтрующего элемента 1. В то же время мономеры силана на поверхности вторых неорганических тонкодисперсных частиц химически связываются друг с другом с образованием олигомера. Одновременно инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы связываются со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами посредством мономера силана. При добавлении связующего вещества (другого мономера силана) инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы связываются со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами и основой 10 маски посредством мономера силана и образовавшегося олигомера. В результате этого процесса инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, обладающие способностью к инактивации вирусов, оказываются в окружении групп вторых неорганических тонкодисперсных частиц, за счет чего получают фильтрующий элемент 1, удерживающий на своей поверхности инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы.
Затем формуют основу 10 маски с использованием фильтрующих элементов 1, после чего основу 10 маски гофрируют. Затем резиновые шнуры 2 пришивают к основе 10 маски и получают маску 100 в первом варианте осуществления. В ходе этого процесса во втором (как в и первом) варианте осуществления три фильтрующих элемента 1 укладывают и сшивают друг с другом, что позволяет получить цельную многослойную основу, которую используют в качестве основы 10 маски.
В приведенном выше описании мономер силана предварительно связывают со вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами, но этот способ не является единственным. Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, вторые неорганические тонкодислерсные частицы, не связанные с мономером силана, и мономер силана можно диспергировать в дисперсионной среде. Специалист в данной области может определить необходимое количество мономера силана. Как и в приведенном выше описании, оно может составлять от 3 до 30 процентов по массе от массы вторых неорганических тонкодисперсных частиц. В приведенном выше диапазоне прочность связи между вторыми неорганическими тонкодисперсными частицами, а также прочность связи между группами вторых неорганических тонкодисперсных частиц и фильтрующим элементом, составляющим основу 10 маски в настоящем изобретении, не вызывает каких-либо практических проблем. Даже после соединения мономера силана и аналогичных веществ с первыми неорганическими тонкодисперсными частицами поверхность первых неорганических тонкодисперсных частиц остается в достаточной степени открытой.
Другие варианты осуществления
Маски 100 первого и второго вариантов осуществления описаны выше. Однако настоящее изобретение не ограничено ими, предполагая и другие варианты осуществления. Например, форма маски 100 не ограничена видом, показанным на фиг.1. Как показано на фиг.3, маска может иметь форму, полученную путем штампования с использованием горячештамповочного пресса. Кроме того, данное изобретение применимо к марлевой маске, показанной на фиг.4.
Многослойные фильтрующие элементы 1 могут иметь различные функции. Например, фильтрующие элементы 1, расположенные на наружной и внутренней сторонах при ношении маски, можно подвергать антибактериальной и дезодорирующей обработке для предотвращения неприятных запахов и размножения бактерий. В первом и втором вариантах осуществления основа маски состоит из множества фильтрующих элементов 1. Очевидно, что основа может состоять и из одного фильтрующего элемента 1. Однако при наслоении множества фильтрующих элементов 1 для создания основы 10 маски вирусы инактивируются более эффективно, нежели при использовании одного фильтрующего элемента 1.
В другом варианте осуществления фильтрующий элемент с функцией или конструкцией, отличающейся от функции или конструкции описанных выше фильтрующих элементов 1, на которых удерживаются инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, можно наслаивать на эти фильтрующие элементы 1 для создания основы 10 маски. Например, фильтрующие элементы 1, на которых удерживаются инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, располагаются на наружной и внутренней сторонах при ношении маски, а фильтрующий элемент, например электрет, обладающий высокой пылеулавливающей способностью (далее электретный фильтрующий элемент), размещается между этими фильтрующими элементами 1. Иными словами, данная основа 10 маски устроена таким образом, что электретный фильтрующий элемент и фильтрующие элементы 1 уложены в виде сэндвича между двумя фильтрующими элементами 1, а инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются, по меньшей мере, на фильтрующих элементах 1, расположенных на наружной и внутренней стороне при ношении маски. В данной конфигурации, даже в случае низкой удельной массы фильтрующих элементов, позволяющей облегчить дыхание, возможно обеспечить достаточную пылеулавливающую способность. Фильтрующие элементы 1 уложены на электретном фильтрующем элементе таким образом, что располагаются на наружной и внутренней стороне. Таким образом, наружный фильтрующий элемент 1 задерживает и инактивирует вирусы, распространяемые носителями капельным путем, и вирусы, находящиеся в воздухе, а внутренний фильтрующий элемент, обращенный в сторону рта и носа, задерживает и обезвреживает вирусы, присутствующие в выделениях изо рта и носа носящего маску.
В случае, если основа 10 маски состоит из нескольких слоев фильтрующих элементов 1, предпочтительно располагать, по меньшей мере, фильтрующий элемент 1, на котором удерживаются неорганические частицы, на внутренней стороне маски при ее ношении. Такая конструкция позволяет инактивировать вирусы, присутствующие в выделениях изо рта и носа носящего маску, причем этот эффект можно улучшить за счет влаги, содержащейся в дыхании носящего маску. В традиционной маске, где материал, обладающий способностью к инактивации вируса, отличается от инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц данного варианта осуществления, инактивирующий эффект значительно снижен за счет липидов и белков из организма носящего маску, если фильтрующий элемент, на котором удерживается такой материал, расположен на внутренней стороне. Однако в маске по данному изобретению возможно усилить антивирусный эффект, поскольку находящиеся на ней инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы могут сохранять свою инактивирующую способность даже в присутствии липидов и белков, если фильтрующий элемент, удерживающий инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, расположен, по меньшей мере, на внутренней стороне.
Если основа 10 маски содержит несколько слоев фильтрующих элементов 1, по меньшей мере, один из них, расположенный на внешней стороне при ношении маски, может удерживать инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы. При такой конструкции вирусы, распространяемые носителями капельным путем, и вирусы, содержащиеся в воздухе, возможно инактивировать уже на внешней стороне. Это снижает вероятность вторичной инфекции даже при контакте рук с поверхностью маски во время ее ношения или снятия. Однако фильтрующие элементы, удерживающие антивирусные тонкодисперсные частицы, более предпочтительно располагать, по меньшей мере, на внешней и внутренней стороне при ношении маски, что позволяет усилить эффект инактивации вирусов, а также обезвреживать вирусы из капельной и воздушной среды.
В первом варианте осуществления инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются на внешних поверхностях фильтрующих элементов посредством мономера силана или его олигомера. Однако эти частицы возможно удерживать на основе маски различными способами. Например, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы могут удерживаться на фильтрующем элементе 1 с помощью связующего компонента. Ограничений по связующему веществу нет, при условии, что оно обладает высокой адгезией к базовому материалу (материалу фильтрующих элементов 1). В число используемых материалов входят синтетические смолы, включая полиэфирные смолы, аминосмолы, эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, акриловые смолы и водорастворимые смолы, смолы на виниловой основе, фтор-смолы, силиконовые смолы, целлюлозные смолы, фенольные смолы, ксилольные смолы и толуольные смолы; а также натуральные смолы, такие как касторовое масло и высыхающие масла, например льняное масло и тунговое масло.
В первом и втором вариантах осуществления инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы удерживаются на поверхностях фильтрующих элементов, но это не является обязательным. Частицы могут удерживаться в самой маске. Например, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы могут быть окружены волокнами фильтрующих элементов 1.
Далее настоящее изобретение подробно описано на примерах. Однако настоящее изобретение не ограничено только этими примерами.
Примеры
Исследование антивирусных свойств инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц
Перед началом изучения свойств маски в рамках данного изобретения была исследована способность инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, образованных из следующих веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), и удерживаемых на фильтрующем элементе 1 основы 10 маски, к инактивации вирусов. Исследование проводилось с применением анализа ингибирования гемагглютинации (НА), обычно используемого для измерения вирусного титра. В качестве испытуемого вируса использовался вирус гриппа (грипп A/Kitakyusyu/159/93(H3N2)), культивируемый в клетках почек собак (MDCK, Madin-Darby Canine Kidney).
В частности, была подготовлена серия двукратно разведенных растворов вируса в пластиковом 96-луночном планшете. Затем в каждую лунку добавлено 50 мкл 0,5-процентного раствора клеток крови цыпленка. Лунки выдерживались в течение часа при температуре 4°С, а затем определялся титр НА, который составил 128. Затем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы разводили до 10 процентов по массе фосфатно-солевым буферным раствором. 450 мкл раствора вируса добавляли к 450 мкл разведенного раствора, оставляя полученный раствор взаимодействовать при комнатной температуре в течение 10 минут при перемешивании с помощью ротатора для микропробирок. Порошок осаждался центрифугированием, а затем 150 мкл супернатанта использовалось в качестве образца. Была подготовлена серия двукратно разведенных растворов полученного образца. Затем в нее добавлялось равное количество 0,5% раствора клеток крови цыпленка. Полученные в результате растворы выдерживались при температуре 4°С в течение 60 минут, а затем в них определялся титр НА. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1
Концентрация инактивирующего агента
0 процентов по массе
10 процентов по массе
Йодид платины (II)
128
<2
Йодид палладия (II)
128
4
Йодид серебра (I)
128
64
Йодид меди (I)
128
16
Тиоцианат меди (I)
128
2
Как видно из приведенных выше результатов, инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы любого из следующих веществ:
йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), обладают способностью к инактивации вируса гриппа с титром НА от 2 до 64.
Изготовление фильтрующих элементов 1, обладающих свойством инактивации различных вирусов
Пример 1
В качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц, обладающих способностью к инактивации вирусов, используют имеющийся в продаже порошок йодида меди (I) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd., первый сорт Wako). Его измельчают до среднего диаметра частицы 170 нм с помощью мельницы для сухого тонкого измельчения Nano Jetmizer (производства фирмы Aishin Nano Technologies CO., Ltd.). Измельченные тонкодисперсные частицы йодида меди (I) добавляют к этанолу в количестве 2 процентов по массе, а затем смешивают с тетраметоксисиланом (KBM-04, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) в количестве 0,4 процента по массе. Смесь предварительно диспергируют с помощью гомогенизатора в течение пяти минут до получения суспензии. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
2
Затем вискозное нетканое полотно (производства фирмы SHINWA Corp.) плотностью 20 г/м погружают в полученную суспензию. Избыток суспензии удаляют, а нетканое полотно высушивают при температуре 120°С в течение десяти минут для получения фильтрующего элемента 1 со свойством инактивации вирусов.
Пример 2
100 г имеющегося в продаже порошка тиоцианата меди (I) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd., для применения в химической промышленности), используемого в качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц (первых неорганических тонкодисперсных частиц), предварительно диспергируют в 900 г этанола, а затем измельчают и диспергируют с помощью бисерной мельницы до получения суспензии со средним диаметром частицы 104 нм.
Затем метакрилоксипропилтриметоксисилан (KBM-503, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), мономер силана, содержащий фрагмент с ненасыщенными связями, подвергают дегидратации-конденсации обычным способом для ковалентного связывания силана с поверхностью частиц оксида циркония (PCS, производства фирмы Nippon Denko Co., Ltd.), и полученные в результате частицы используют в качестве вторых неорганических тонкодисперсных частиц. 100 г вторых неорганических тонкодисперсных частиц предварительно диспергируют в этаноле и измельчают с помощью бисерной мельницы до получения суспензии со средним диаметром частицы 15,1 нм. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
Два описанных выше вида суспензий смешивают в соотношении 40 процентов по массе дисперсии тиоцианата меди и 60 процентов по массе дисперсии оксида циркония, затем к этой смеси добавляют этанол, с доведением концентрации твердого содержимого до 3 процентов по массе (далее полученная суспензия именуется смешанной суспензией).
2
Затем к смешанной суспензии добавляют тетраметоксисилан (KBM-04, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) в количестве 0,3 процента по массе, и в полученную смесь погружают вискозное нетканое полотно (производства фирмы KURARAYKURAFLEX Co., Ltd.) плотностью 18 г/м, а затем высушивают для получения фильтрующего элемента 1 со свойством инактивации вирусов.
Пример 3
40 г имеющегося в продаже порошка йодида меди (I) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 1й сорт Wako), используемого в качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц (первых неорганических тонкодисперсных частиц), обладающих способностью к инактивации вирусов, и 60 г частиц оксида циркония (производства фирмы Nippon Denko Co., Ltd.), используемых в качестве вторых неорганических тонкодисперсных частиц, предварительно диспергируют в 900 г этанола. Эти частицы измельчают с помощью бисерной мельницы до получения суспензии с содержанием тонкодисперсных частиц йодида меди (I) со средним диаметром 205 нм и тонкодисперсных частиц оксида циркония со средним диаметром 37 нм. К полученной суспензии добавляют этанол с доведением концентрации твердого содержимого до 1 процента по массе. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
2
Затем к вышеописанной суспензии добавляют тетраметоксисилан (KBM-04, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) в количестве 0,3 процента по массе, и частицы диспергируют с помощью гомогенизатора. Вискозное нетканое полотно (производства фирмы KURARAYKURAFLEX Co., Ltd.) плотностью 18 г/м пропитывают полученной суспензией и высушивают для получения фильтрующего элемента 1 со свойством инактивации вирусов.
Пример 4
В качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц (первых неорганических тонкодисперсных частиц), обладающих способностью к инактивации вирусов, используют имеющийся в продаже порошок йодида серебра (I) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd., для применения в химической промышленности).
Метакрилоксипропилтриметоксисилан (KBM-503, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), мономер силана, содержащий фрагмент с ненасыщенными связями, подвергают дегидратации-конденсации обычным способом для ковалентного связывания силана с поверхностью частиц оксида циркония (производства фирмы Nippon Denko Co., Ltd.), и полученные в результате частицы используются в качестве вторых неорганических тонкодисперсных частиц. 40 г порошка йодида серебра (I) и 60 г вторых неорганических тонкодисперсных частиц предварительно диспергируют в 900 г метанола, после чего эти частицы измельчают с помощью бисерной мельницы до получения суспензии, содержащей тонкодисперсные частицы йодида серебра (I) со средним диаметром 124,8 нм, и тонкодисперсные частицы оксида циркония со средним диаметром 15,1 нм. К полученной суспензии добавляют этанол с доведением концентрации твердого содержимого до 3 процентов по массе. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
2
Затем к суспензии добавляют тетраметоксисилан в количестве 0,3 процента по массе и вискозное нетканое полотно (производства фирмы KURARAYKURAFLEX Co., Ltd.) плотностью 18 г/м погружают в полученную суспензию и высушивают для получения фильтрующего элемента 1 со свойством инактивации вирусов.
Пример 5
В качестве инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц (первых неорганических тонкодисперсных частиц) используют имеющийся в продаже порошок йодида меди (I) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 1й сорт Wako).
Метакрилоксипропилтриметоксисилан (KBM-503, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), мономер силана, содержащий фрагмент с ненасыщенными связями, подвергают дегидратации-конденсации обычным способом для ковалентного связывания силана с поверхностью частиц оксида циркония (PCS, производства фирмы Nippon Denko Co., Ltd.) и полученные в результате частицы используют в качестве вторых неорганических тонкодисперсных частиц. 40 г порошка йодида меди (I) и 60 г вторых неорганических тонкодисперсных частиц предварительно диспергируют в 900 г этанола, после чего частицы измельчают и диспергируют с использованием бисерной мельницы до получения суспензии, содержащей тонкодисперсные частицы йодида меди (I) со средним диаметром 60 нм и тонкодисперсные частицы оксида циркония, покрытого метакрилоксипропилтриметоксисиланом, со средним диаметром 37 нм. К полученной суспензии добавляют этанол с доведением концентрации твердого содержимого до 1 процента по массе. Средний диаметр частиц в данном случае представляет собой средний объемный диаметр.
2
Затем вискозное нетканое полотно (производства фирмы KURARAYKURAFLEX Co., Ltd.) плотностью 18 г/м погружают в полученную суспензию и высушивают для получения фильтрующего элемента 1 со свойством инактивации вирусов.
Пример 6
Фильтрующий элемент 1 со свойством инактивации вирусов получают в тех же условиях, что и в примере 5, за исключением того, что к суспензии из примера 5 добавляют тетраметоксисилан (KBM-04, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) в количестве 0,3 процента по массе.
Сравнительный пример 1
Фильтрующий элемент сравнительного примера 1 получают в тех же условиях, что и в примере 6, за исключением того, что в него не добавляют используемые для примера 6 инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы.
Сравнительный пример 2
2
В качестве фильтрующего элемента в сравнительном примере 2 используют только вискозное нетканое полотно (производства фирмы KURARAYKURAFLEX Co., Ltd.) плотностью 18 г/м.
Оценка фильтрующих элементов 1 со свойством инактивации вирусов
-2
-5
2
В процессе измерения антивирусной способности фильтрующих элементов в качестве испытуемых вирусов использовались четыре типа вирусов, включая вирусы гриппа A/Yyamagata/1/08(H1N1), A/Kitakyushu/159/93(H3N2), B/Bangkok/163/90 и кошачий калицивирус (штамм F9). Образец нетканого полотна (5×5 см) одного из примеров 1, 3, 5 и 6 и сравнительных примеров 1 и 2 помещали на три необработанных листа нетканого полотна, удерживаемых пинцетом. 250 мкл неразведенного раствора вируса помещали в имеющийся в продаже аппарат для назального-перорального введения раствора («Аэрозольный ингалятор AAN shutto», производства фирмы Keytron, аппарат для распыления жидкости в виде капель, размер которых соответствует размеру орально-назальных капель), затем весь вирусный раствор распыляли на нетканое полотно с расстояния 10 см. Обработанный раствором вируса образец помещали в стерильную пластиковую чашку Петри. После сенсибилизации в течение 60 минут в чашку добавляли 1 мл питательной среды для смыва вируса. Затем реактивный образец разводили раствором для создания минимальной поддерживающей среды до 10÷10 (десятикратное последовательное разведение), и 100 мкл разведенных растворов высеивали на клетки MDCK. После адсорбции вируса в течение 90 минут поверх помещали среду с содержанием 0,7% агара и вирус выращивали в инкубаторе при температуре 34°С в присутствии 5% CO в течение 48 часов. После закрепления формалином производили окрашивание метиленовым синим, подсчитывали число образовавшихся бляшек для вычисления титра инфективности вируса (БОЕ/0,1 мл, Log10) (БОЕ: бляшкообразующие единицы) и вычисленный титр инфективности вируса сравнивали с показателем контрольного образца.
Контрольный образец
Вместо тестируемых листов нетканого полотна в качестве контрольного образца использовали квадратную полимерную пленку размером 5 см.
Таблица 2
Титр инфективности вируса (БОЕ/0,1 мл, Log10)
Вирус гриппа
Кошачий калицивирус
Тип А (H1N1)
Тип А (H3N2)
Тип В
Штамм F9
Пример 1
<1
<1
<1
<1
Пример 3
<1
<1
<1
<1
Пример 5
<1
<1
<1
<1
Пример 6
<1
1.3
<1
<1
Сравнительный пример 1
5,23
6,58
5,73
5,63
Сравнительный пример 2
5,62
6,67
5,85
5,94
Контрольный образец
6,61
6,68
6,94
6,02
Оценка антивирусных свойств в присутствии белка
-2
-5
2
При измерении антивирусных свойств фильтрующих элементов добавляли бычий сывороточный альбумин (БСА) в количестве 0,5 процента по массе, которое представляет собой оценку количества содержащихся в слюне белков, к неразведенному раствору вируса гриппа A/Kitakyushu/159/93(H3N2) и к неразведенному раствору кошачьего калицивируса (штамм F9), используемых в качестве испытуемых вирусов. Образец (5×5 см) помещали на три необработанных листа нетканого полотна и удерживали пинцетом. 250 мкл одного из неразведенных растворов вируса помещали в имеющийся в продаже аппарат для назального-перорального введения раствора («Аэрозольный ингалятор AAN shutto», производства фирмы Keytron, аппарат для распыления жидкости в виде капель, размер которых соответствует размеру орально-назальных капель), после чего весь вирусный раствор распыляли на нетканое полотно с расстояния 10 см. Обработанный раствором вируса образец помещали в стерильную пластиковую чашку Петри. После сенсибилизации в течение 60 минут добавляли 1 мл питательной среды для смыва вируса. Затем реактивный образец разводили раствором для создания минимальной поддерживающей среды до 10÷10 (десятикратное последовательное разведение), и 100 мкл разведенных растворов высеивали на клетки MDCK. После адсорбции вируса в течение 90 минут поверх помещали среду с содержанием 0,7% агара и вирус выращивали в инкубаторе при температуре 34°С в присутствии 5% CO в течение 48 часов. После закрепления формалином производили окрашивание метиленовым синим, подсчитывали число образовавшихся бляшек для вычисления титра инфективности вируса (БОЕ/0,1 мл, Log10) (БОЕ: бляшкообразующие единицы) и вычисленный титр инфективности вируса сравнивали с показателем контрольного образца.
Контрольный образец
Вместо тестируемых листов нетканого полотна в качестве контрольного образца использовали квадратную полимерную пленку размером 5 см.
Таблица 3
Титр инфективности вируса (БОЕ/0,1 мл, Log10)
Вирус гриппа
Кошачий калицивирус
Пример 1
<1
<1
Пример 2
1,95
2,01
Пример 3
<1
<1
Пример 4
<1
<1
Пример 5
<1
<1
Пример 6
<1
<1
Сравнительный пример 1
6,45
5,43
Сравнительный пример 2
6,53
5,71
Контрольный образец
6,90
5,90
Как видно из приведенных выше результатов, инактивирующий эффект в отношении вирусов гриппа типа А и типа В обнаружен в примерах 1, 3, 5 и 6. В частности, в примерах 1, 3 и 5 наблюдаемый эффект был очень высок, то есть процент инактивации после 60 минут составлял 99,9999% и более. В примере 6 небольшое количество вируса H3N2 осталось неинактивированным. Однако процент инактивации был очень высок (99,9996%). Подобные результаты (99,9999% и выше) были получены даже в присутствии белка, за исключением примера 2. Однако даже в примере 2 антивирусный эффект составил 99,99%. Маска по настоящему изобретению, сконструированная с включением обладающих антивирусными свойствами фильтрующих элементов, позволяет инактивировать вирусы примерно в течение часа после их попадания на маску, в зависимости от количества инактивирующих вирус тонкодисперсных частиц и других факторов. Таким образом, предложенная маска пригодна для многократного применения и может использоваться в течение длительного времени.
Перечень ссылочных обозначений
100: маска
10: основа маски
1: фильтрующий элемент
2: резиновый шнур
3: лентовидная проволока
4: складка.