Elution Evaluation of Silver Compound-containing Antibacterial Fabric by Atomic Absorption Spectrophotometer

Význam tématu

Stříbrné ionty jsou díky svým dlouhodobým antibakteriálním účinkům a neškodnosti pro člověka významnou složkou moderních materiálů, především textilií s přidanými stříbrnými sloučeninami. V kontextu pandemie COVID-19 se zájem o tyto materiály výrazně zvýšil, neboť se ukazuje jejich efektivita proti širokému spektru mikrobů, včetně virů a rezistentních bakterií.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované aplikace bylo stanovit objem a rychlost elučního uvolňování stříbra z antibakteriálního textilního materiálu do vodného eluátu. Studie využila kombinaci plamenové a pecní techniky atomové absorpční spektrometrie, aby bylo možné sledovat koncentrace od vysokých až po velmi nízké úrovně po dobu 15 dnů kontinuálního namáčení vzorků.

Použitá metodika

Vzorek tvořily čtvercové kousky textilie (cca 5×5 cm, 0,65 g), které byly ponechány ve vodě 24 h, následně ošetřeny ultrazvukem, vypreparovány a do eluátu přidán nízký objem HNO₃. Celý postup se opakoval denně po dobu 15 dnů. Pro stanovení celkového obsahu Ag bylo použito chemické rozložení tkaniny zahřátím v HNO₃ na horké plotně až do sušení a následné ředění do definovaného objemu. Ke kvantifikaci elučního profilu byly využity dvě metody:

• Plamenová atomová absorpce (plamenový režim) pro rychlou analýzu vyšších koncentrací Ag.
• Pecní atomová absorpce (grafitová pece) pro vysoce citlivé stanovení nízkých koncentrací Ag po sedmém dni, kdy plamenová metoda dosáhla LOQ.

Použitá instrumentace

• Shimadzu AA-7000F/AAC s automatickým přepínáním mezi plamenovou a pecní technikou.
• Grafitová pec GFA-7000A s platformovým atomizačním tubusem.
• Autosampler ASC-7000 pro automatizované podávání vzorků.
• Plamenový režim: vzduch-C₂H₂, vlnová délka 328,1 nm, štěrbina 0,7 nm, lampový proud 10 mA.
• Pecní režim: ashing 400 °C, atomizace 1800 °C, injekční objem 10 μL vzorek + 2 μL Pd (50 ppm), zpracování signálu výška píku.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala, že během prvních pěti dní dochází k nejvyšší rychlosti uvolňování Ag, kdy plamenová metoda umožnila kvantifikovat až desítky mikrogramů na gram textilie. Od sedmého dne klesly koncentrace pod LOQ plamenové metody a k jejich stanovení byla použita pecní technika, která zaznamenala zbytkové uvolňování na úrovni desetin až setin μg/g. Celkový eluční trend vykazuje prudký počáteční pokles následovaný stabilní nízkou úrovní po deseti dnech.

Přínosy a praktické využití metody

Uplatnění dvojitého atomizačního systému nabízí:

• Rychlou a přesnou detekci celkového obsahu Ag ve fabricích.
• Možnost kontinuálního monitorování uvolňování Ag v širokém koncentrančním rozsahu.
• Snadnou implementaci v kontrolních laboratořích kvality a výzkumných projektech zaměřených na antimikrobiální materiály.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této metodiky na další kovy a antimikrobiální sloučeniny s cílem komplexní kontroly bezpečnosti a trvanlivosti textilií. Vývoj miniaturizovaných micro-reactorů pro on-line sledování uvolňování, speciační analýzy a automatizované 4D sledování uvolňování v závislosti na teplotě či pH otevře nové možnosti v průmyslové i klinické aplikaci.

Závěr

Prezentovaná studie potvrzuje, že kombinace plamenové a pecní atomové absorpce na přístroji AA-7000F je flexibilní a citlivý nástroj pro hodnocení uvolňování stříbra z antibakteriálních textilií. Metoda umožňuje sledovat dynamiku eluce v širokém rozsahu koncentrací a poskytuje spolehlivá data pro vývoj a kontrolu těchto materiálů.