Биооснованные антимикробные и антизапаховые отделки

Функциональная отделка обязана делать три вещи сразу: действовать на мишень, удерживаться на волокне через многократные стирки и оставаться приемлемой для кожи. Биооснованные активные вещества — хитозан, растительные полифенолы, органические кислоты — меняют химию первого требования и обычно усложняют второе.

Хитозан активен, только пока заряжен#

Хитозан — это хитин, дезацетилированный настолько, что вдоль глюкозаминового остова открываются первичные аминогруппы. Их pKa около 6,5, поэтому в слабокислой среде они протонируются и полимер становится плотным поликатионом. Оболочки бактерий анионны — тейхоевые кислоты в стенке грамположительных, липополисахарид во внешней мембране грамотрицательных, — так что поликатион связывается электростатически, дезорганизует оболочку и повышает её проницаемость; кроме того, он хелатирует двухвалентные металлы, нужные внешней мембране для устойчивости.

У этого механизма собственный потолок. Выше примерно pH 6,5 аминогруппы депротонируются, заряд исчезает, и активность сходит на нет. Поверхность кожи обычно имеет pH порядка 4,5–5,5, что благоприятно, но пот, остатки мыла и окклюзия сдвигают его вверх. То же требование заряда управляет и нанесением: в нейтральной воде хитозан нерастворим, поэтому его наносят из разбавленной кислоты либо используют в кватернизованной форме, которая сохраняет постоянный положительный заряд ценой потери «кислотного переключателя».

Запах — задача ферментативная, а не только бактериальная#

Свежий апокриновый пот почти лишён запаха. Запах возникает, когда кожные бактерии высвобождают летучие вещества из нелетучих конъюгатов: у коринебактерий есть Nα-ацилглутаминаминоацилаза, отщепляющая 3-метил-2-гексеновую кислоту от глутаминового конъюгата, и C–S-лиаза, высвобождающая тиолы-сульфанилалканолы из цистеинилглициновых конъюгатов. Значит, текстиль может вмешаться в трёх разных точках — подавить бактерии, ингибировать фермент или адсорбировать уже образовавшееся летучее вещество, — и это не взаимозаменяемые решения. Адсорбционная отделка снижает воспринимаемый запах без всякого антибактериального заявления, а это принципиально иное регуляторное положение.

Различает отделки стойкость#

На свежеотделанном образце работает почти любое активное вещество. Отделки различает то, осаждено оно физически или закреплено ковалентно: моющее средство вместе с механикой стирки снимает осаждённое быстро. Эффективность измеряют по ISO 20743 или AATCC 100, засевая ткань и считая выживших, а стойкость — повторяя измерение после стандартизованных циклов бытовой стирки по ISO 6330. Заявление без указанного числа стирок не является заявлением об изделии.

Регулируется активное вещество, а не его происхождение#

В ЕС антимикробный текстиль — это обработанное изделие в смысле регламента о биоцидных продуктах 528/2012. Статья 58 допускает его на рынок, только если действующее вещество одобрено для соответствующего типа продукта, а любое заявление о биоцидных свойствах должно быть обосновано и раскрыто. Растительное или ферментационное происхождение не даёт исключения: если заявлен антимикробный эффект, вещество является биоцидным действующим веществом и требует одобрения наравне с прочими. Отсюда практическая причина, по которой многие биооснованные отделки продают с заявлением о контроле запаха, а не об антибактериальности.

Последний довод — в пользу сдержанности. На коже живёт постоянное сообщество (стафилококки, кутибактерии, коринебактерии), занимающее ниши и конкурирующее с патогенами, и широкие, стойкие, вымывающиеся антимикробные вещества в повседневной одежде действуют на него не меньше, чем на источники запаха.