Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода



Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода
Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода
Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода
Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода
Новый высокостабильный водный раствор, электрод с нанопокрытием для приготовления раствора и способ изготовления этого электрода

 

C25B11/04 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

Владельцы патента RU 2472713:

АКУАТЕК С.Р.Л. (IT)

Изобретение относится к области дезинфецирующих композиций, а именно к высокостабильному кислотному водному раствору, способу и устройству его получения. Для приготовления этого раствора используется устройство обработки текучей среды, которое включает в себя по меньшей мере одну камеру (7) и по меньшей мере один анод (4) и по меньшей мере один катод (3), расположенные в камере (7). Анод (4) и катод (3) по меньшей мере частично выполнены из первого металлического материала. По меньшей мере один из упомянутых по меньшей мере одного катода (3) и анода (4) содержит покрытие с наночастицами (5) одного или более металлов. Полученная электролитическая кислотная вода обладает высокой стабильностью ее дезинфицирующего действия в течение относительно продолжительного времени, имеет низкую себестоимость производства и легкость приготовления. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 10 табл., 8 пр.

 

Область техники

Настоящее изобретение имеет отношение к области дезинфектантов и относится к высокостабильной кислотной водной композиции, к способу получения указанной композиции, к устройству, которое используется в контексте данного способа, к аппарату, который содержит указанное устройство, и к соответствующим применениям указанной композиции.

Уровень техники

Хорошо известно, что водные растворы солей, в частности, хлорида натрия, в результате электролитической обработки расщепляются на два жидких продукта, один из которых имеет основные и восстанавливающие характеристики (общеизвестный как катодная вода или основная вода), а другой (обычно называемый анодной водой или кислотной водой) имеет кислотные и окисляющие характеристики. Анодная вода, благодаря ее высокой окисляющей способности, известна для использования в качестве дезинфицирующего продукта в пищевой, медицинской и косметической областях.

Обычные анодные воды имеют общепризнанный недостаток, а именно ограниченный срок хранения. Через несколько дней после приготовления такой продукт фактически обычно имеет тенденцию ухудшаться и терять свои свойства. Поэтому известные электролитические кислотные воды следует приготавливать и применять по существу непосредственно на месте. Таким образом, коммерческое использование самого продукта крайне невыгодно, поскольку срок хранения любых готовых к использованию упаковок крайне ограничен.

Другой недостаток обычных электролитических кислотных вод проявляется в их ограниченной способности проникновения через кожу, что делает их по существу неэффективными при дезинфекции неповерхностных загрязнений.

Наконец, известные электролитические кислотные воды имеют тенденцию к содержанию большого количества хлора, требующего специальных решений для их использования, реализация которых, однако, может осуществляться только инженерами-специалистами.

Раскрытие изобретения

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в обеспечении электролитической кислотной воды, в частности, в качестве дезинфицирующей композиции, которая преодолевает недостатки предшествующего уровня техники.

В рамках указанной цели, одна из задач настоящего изобретения состоит в обеспечении электролитической кислотной воды, которая имеет высокую стабильность во времени ее дезинфицирующего действия, низкую себестоимость производства и легкость приготовления.

Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении охарактеризованной выше электролитической кислотной воды, которая имеет высокую способность проникновения, например, в глубокие слои кожи и которая после ее применения оставляет небольшой остаток элементов с известной токсичностью, так чтобы иметь низкий коэффициент токсичности для людей и животных.

Другая задача состоит в обеспечении способа приготовления охарактеризованной выше электролитической кислотной воды.

Другая задача состоит в обеспечении устройства, которое используется в контексте способа приготовления охарактеризованной выше электролитической кислотной воды.

Другая задача состоит в обеспечении аппарата для обеспечения способа приготовления охарактеризованной выше электролитической кислотной воды.

Еще одна задача состоит в обеспечении применения охарактеризованной выше электролитической кислотной воды.

Указанная цель и другие указанные задачи достигается и решаются за счет электрода, в частности, для электролитических ячеек, отличающегося тем, что он содержит поверхностное покрытие, которое содержит наночастицы одного или более металлов.

Указанная цель и другие указанные задачи достигается и решаются за счет устройства, в частности, для электролитической обработки текучей среды, которое содержит по меньшей мере одну камеру для электролитической обработки упомянутой текучей среды и по меньшей мере одну пару электродов для каждой камеры, причем упомянутые электроды расположены внутри упомянутой по меньшей мере одной камеры, при этом устройство отличается тем, что по меньшей мере один из электродов, которые присутствуют, является таким, как охарактеризовано выше.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет аппарата, в частности, для электролитической обработки текучей среды, отличающегося тем, что он содержит охарактеризованное выше устройство.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет способа проведения электролиза текучей среды, который включает в себя стадию а) подвергания электролизу заданного количества текучей среды внутри охарактеризованного выше устройства.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет кислотной воды, в частности, в качестве средства санитарной обработки, которая может быть получена при помощи охарактеризованного выше способа электролиза, и при этом подвергаемая электролизу текучая среда представляет собой воду.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет композиции, в частности, для санитарной обработки субстрата, которая включает в себя охарактеризованную выше кислотную воду и один или более ингредиентов, выбранных из группы, которая состоит из:

i) эксципиентов и носителей, которые являются фармацевтически приемлемыми, для приготовления фармацевтических композиций для применения на человеке или животных,

ii) эксципиентов и носителей, которые являются косметически приемлемыми, для приготовления косметических композиций для применения на человеке или животных,

iii) эксципиентов и носителей, используемых в пищевой отрасли, для приготовления дезинфицирующих композиций, и

iv) эксципиентов и носителей, используемых в сельскохозяйственной отрасли для приготовления противопаразитарных или фунгицидных композиций.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет набора, который содержит охарактеризованную выше электролитическую кислотную воду и приспособление для нанесения ее на субстрат.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет применения охарактеризованной выше кислотной воды для приготовления лекарственного препарата для лечения и предотвращения поверхностных или глубинных кожных заболеваний или поражений тела человека или животного.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет применения охарактеризованной выше электролитической кислотной воды для санитарной обработки субстрата.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет применения охарактеризованной выше кислотной воды для косметической обработки тела человека или животного или его изолированных (отдельных) частей.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет применения охарактеризованной выше кислотной воды для переноса препаратов, пригодных для восстановления костей.

Цель и задачи изобретения также достигается и решаются за счет применения охарактеризованной выше кислотной воды для регидратации обезвоженных (дегидратированных) тканей человека и животных для реимплантации.

Следует понимать, что любую характеристику, которая указана со ссылкой лишь на один из аспектов изобретения, но которая может относиться также и к другим аспектам, необходимо рассматривать как одинаково применимую по отношению к этим другим аспектам, хотя это и не повторено в явной форме.

Подробное описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества изобретения будут лучше понятны из описания последующих фигур с 1 по 5, которые приведены в качестве неограничивающего примера и на которых:

Фигура 1 представляет собой схематичное изображение электролитического устройства 1 по изобретению, которое включает в себя электролизную камеру 2 и два электрода 3 и 4;

Фигура 2 представляет собой схематичное изображение аппарата по изобретению, включающего в себя электролитическое устройство 1 по Фигуре 1;

Фигура 3 содержит фотографии, относящиеся к примеру 7 (регидратация реимплантируемых тканей);

Фигура 4, относящаяся к примеру 8, содержит фотографии, на которых сравнивается активность бактериального лизиса, осуществляемого обычной кислотной водой (а), раствором 259 (b) и физиологическим раствором (с);

Фигура 5, которая опять же относится к примеру 8, содержит фотографию, на которой сравнивается активность лизиса на бактериальную ДНК. В частности, эксперимент представляет собой электрофорез на агарозовом геле, который проводят на А) стандарте молекулярных масс ДНК; В) проводят на ДНК из P. aeruginosa, обработанной обычной электролитической кислотной водой; С) проводят на ДНК из P. aeruginosa, обработанной раствором 259; D) и E) проводят на ДНК из P. aeruginosa, обработанной физиологическим раствором.

Пути осуществления изобретения

Термин «текучая среда» использован здесь по отношению к любой чистой жидкости, раствору или суспензии, которые способны давать неспонтанную химическую реакцию при подвергании электролизу. Одной крайне предпочтительной текучей средой является вода. Используемый здесь термин «вода» относится к любому типу воды, такой как водопроводная вода, фильтрованная вода, деионизованная вода, дистиллированная вода. Вода, которая может быть обработана по изобретению, может иметь более высокое процентное содержание твердых загрязнителей в растворенном виде, чем вода, которая может быть обработана при использовании обычных устройств, благодаря возможности обеспечивать постоянное обращение полярности между электродами (обмен полярности, охарактеризованный ниже). Любые загрязняющие растворенные вещества, если они имеют электрический заряд, будут в действительности притягиваться противоположным полюсом, образуя поток, который будет быстро забивать поры любой мембраны, присутствующей в электролитическом устройстве, блокируя процесс. Напротив, непрерывное и быстрое обращение полярности не приводит ни к какому потоку, и поры мембраны, при ее наличии, остаются чистыми и эффективными.

После подвергания электролизу воду разделяют на две жидкие фракции, которые для простоты называются здесь анодной водой или кислотной водой и катодной водой или основной водой.

Характеристики и преимущества настоящего изобретения во всех его аспектах теперь будут описаны исключительно в отношении наиболее предпочтительного варианта реализации, в котором подвергаемая электролизу текучая среда представляет собой воду. Однако, на основе приведенных ниже информации и подробностей, специалисту в данной области техники будет сразу понятно, что возможно достичь тех же преимуществ также и при электролизе текучих сред, отличающихся от воды.

В своем первом аспекте изобретение относится к электроду 3 или 4, в частности, для электролитических ячеек, отличающемуся тем, что он содержит поверхностное покрытие 5, которое содержит наночастицы одного или более металлов.

В предпочтительном варианте реализации этот электрод, который, как будет понятно, может использоваться равным образом и как анод, и как катод, содержит сердцевину 3' или 4', которая выполнена из металлического материала, неметаллического материала или их комбинаций.

Если сердцевина выполнена из металлического материала, то она может быть выполнена, например, из сплава титана и платины или сплава стали и графита.

Если сердцевина выполнена из неметаллического материала, то она может быть выполнена, например, из графита.

Сердцевина может также содержать различные слои, такие как, например, выполненная из графита сердцевина, которая покрыта внешним слоем металла, например титана. Термин «металл» относится как к металлу, так и к химическим соединениям, которые содержат указанный метал, таким как его оксиды. Предпочтительная сердцевина выполнена TiO2.

Электрод по изобретению существенно отличается от известных электродов из-за наличия нанометрового покрытия 5 (здесь далее также называемого просто покрытием), которое является очень гладким, т.е. слой для покрытия сердцевины, которая включает металлические наночастицы.

Металлы, из которых выполнены наночастицы покрытия 5, предпочтительно выбраны из одного или более, из титана, иридия, иттрия, рутения, цинка, циркония и платины и их соединений. Предпочтительные соединения металла представляют собой оксиды указанных металлов. Предпочтительное покрытие 5 содержит ZrO2, ZnO, Ru2O3, IrO2 и Y2O3. Предпочтительно, различные металлы используют в порошковом виде.

В одном из вариантов реализации покрытие 5 также может содержать неметаллический материал-носитель, например, частицы одного или более полимеров. Полимер может быть синтетическим (таким как, например, пластики, акриловые полимеры и т.д.) или частично синтетическим (таким как, например, модифицированные целлюлозы, модифицированные крахмалы и т.д.).

Металлические наночастицы, входящие в состав покрытия 5, предпочтительно используются в виде порошка. Что касается распределения частиц по размеру в этом порошке, то предпочтительно число частиц, которые присутствуют в порошке, по меньшей мере равное 80% по массе, более предпочтительно - по меньшей мере равное 85%, имеет диаметр частиц, составляющий в диапазоне от 60 до 80 нм.

В другом своем аспекте изобретение относится к способу получения охарактеризованного выше электрода 3 или 4.

Покрытие 5 по изобретению может быть обеспечено посредством нанотехнологических методик, которые известные специалистам в данной области техники и приспособлены для получения гладкой поверхности, например, путем спекания порошка или смесей металлических нанопорошков.

Индивидуальные металлы в виде порошка могут наноситься на электрод с получением покрытия: 1) в виде предварительно формованной смеси; и/или 2) в форме дискретных слоев, которые наносятся последовательно и взаимно накладываются, и при этом каждый слой состоит из одного металла; и/или 3) в форме дискретных слоев, которые наносятся последовательно и взаимно накладываются, и при этом каждый слой состоит из двух или более металлов, но неодновременно из всех металлов, которые присутствуют в покрытии.

В предпочтительном варианте реализации способ включает в себя стадию (А) получения покрытия электрода путем спекания порошков из наночастиц одного или более металлов, как охарактеризовано выше, непосредственно на сердцевине электрода. Предпочтительно, стадия (А) включает в себя следующие стадии, проводимые в том порядке, в котором они перечислены здесь:

(А1) приготовление одного или более порошков металлических наночастиц, как охарактеризовано выше,

(А2) растворение этих одного или более порошков наночастиц в подходящем растворителе и в по меньшей мере таком количестве, чтобы иметь возможность растворить весь подлежащий нанесению порошок, получая один или более растворов, и

(А3) спекание этих одного или более растворов, полученных на предшествующей стадии, на металлической пластине, предпочтительно пассивированной на ее поверхности, которая будет образовывать сердцевину электрода.

Предпочтительно:

- упомянутый один или более порошков металлических наночастиц стадии (А1) представляет собой комбинацию порошков ZrO2, ZnO, Ru2O3, IrO2 и Y2O3, преимущественно полученных путем гидротермальной химической обработки, при этом в каждом порошке по меньшей мере 80%, а более предпочтительно - по меньшей мере 85% по массе частиц имеют диаметр в диапазоне от 60 до 80 нм;

- растворитель стадии (А2), в которой растворяют каждый порошок, представляет собой 30%-ный по массе раствор соляной кислоты в воде, в по меньшей мере в таком количестве, чтобы сделать возможным растворение всего подлежащего нанесению порошка;

- стадия (А3) заключается в спекании водных растворов соляной кислоты, полученных со стадии А(2), на обеих сторонах пластины из TiO2, которая пассивирована на своей поверхности и имеет толщину в диапазоне от 0,15 до 0,35 мм, при этом спекание происходит согласно следующим стадиям:

Стадия Раствор Доза
на единицу поверхности
Время спекания (мин) Температура спекания (°С)
1 IrO2 0,2 г/м2 45 450
2 Ru2O3 0,2 г/м2 45 450
3 ZnO+Y2O3
(Y на 2 моль)
0,15 г/м2 60 550
4 IrO2 0,25 г/м2 45 450
5 Ru2O3 0,25 г/м2 60 550
6 ZrO2+Y2O3
(Y на 3 моль)
0,1 г/м2 60 550
7 Ru2O3 0,15 г/м2 60 550
8 IrO2 0,15 г/м2 60 550
9 IrO2+Ru2O3 0,15 г/м2+ 60 600
0,15 г/м2
10 ZrO2+Y2O3
(Y на 3 моль)
0,1 г/м2 60 600
11 IrO2+Ru2O3 0,15 г/м2+ 60 600
0,15 г/м2

Было обнаружено, что использование множественных стадий спекания особенно полезно для того, чтобы исключить любую шероховатость поверхности электрода и получить чрезвычайно твердую и гладкую поверхность.

Охарактеризованный выше электрод, используемый как часть устройства для проведения электролиза воды, дает следующие преимущества:

- более эффективный электролиз в том отношении, что меньше расход солей, таких как NaCl, традиционно используемых для ускорения электролиза текучих сред с низкой проводимостью, таких как вода;

- в особо предпочтительном варианте реализации, в котором оба электрода представляют собой электроды по изобретению, возможность обеспечивать непрерывную перемену полярности этих электродов («обмен полярности»). Резкая перемена полярности позволяет заряженным частицам, которые присутствуют в подвергаемой электролизу текучей среде, циркулировать в обоих направлениях вместо циркуляции лишь в одном (под действием заряда частиц и при неизменности знака электродов), таким образом избегая формирования образующих отложения масс на уровне электродов и, таким образом, сохраняя их поверхность чистой и поддерживая их эффективность на максимальном уровне. Более того, если внутри электролитической ячейки предусмотрена полупроницаемая мембрана 6, которая разделяет ее на две полукамеры, анодную и катодную, то перемена полярности исключает забивание пор в указанной мембране, продлевая срок службы устройства.

- наличие нанометрового покрытия 5 определяет аккумулирование заряда верхним электродом на более чем 100% по сравнению с обычными электродами. Это позволяет обеспечить количественно и качественно иной электролиз при значительно более высоких потенциалах, приводящий в результате, например, к уменьшению размера молекулярных кластеров;

- получение высокой стабильности, гладкости и плотности поверхности, т.е. особенностей, которые позволяют избегать растворения самого электрода или образования осадков на его поверхности, которое происходило бы в таком случае в кислотной и основной фракциях воды.

Те же особенности также являются основой для по существу нулевого высвобождения тяжелых металлов и других соединений, которые составляют поверхность и сердцевину электрода, в кислотную и основную фракции воды. Как будет отмечено здесь далее, отсутствие тяжелых металлов в кислотной воде приводит к ее удивительной стабильности во времени, с сохранением таких характеристик, как ОВП, pH и размер молекулярного кластера. Эта стабильность неизвестна для известных эквивалентных продуктов.

Те же особенности также являются основой для минимальных эксплутационных расходов, необходимых электроду, который можно заменять значительно реже, чем известные электроды, что приводит к понижению стоимости и упрощению производства;

- возможность достигать квантовых эффектов (известных также в литературе под термином «наноэффекты») за счет нанометровых размеров частиц покрытия. Кратко, при достижении нанометровых размеров оптические, магнитные и электрические свойства материи радикально изменяются. При уменьшении размеров до тех пор, пока не будут достигнуты типичные наметровые размеры так называемых кластеров из-за меньшего числа атомов, которые присутствуют в указанном кластере, и его уменьшенного объема, в электронной структуре становится заметной дискретизация энергетических уровней (квантование), и она зависит от размера кластера, причем это явление известно как «квантовый размерный эффект», и именно от него зависят абсолютно новые характеристики, которые контрастируют с теми, которые типичны для материала с обычными размерами.

В данном случае наилучшие рабочие характеристики были получены в случае с порошками, которые имели распределение по размерам с центром в интервале, составляющем от 60 до 80 нм, как указано выше.

В целом, описанные выше эффекты приводят к одновременному наличию трех фактов, которые являются ключевой особенностью изобретения: стабильность получаемой в результате кислотной воды, простота ее производства (например, благодаря минимальным эксплутационным расходам и большей долговечности всего устройства в целом) и улучшение ее качества (особенно с точки зрения чистоты и постоянства свойств во времени). В частности, улучшение качества кислотной воды можно измерить как по однородности размеров молекулярных кластеров (больший процент микромолекулярных по отношению к числу макромолекулярных кластеров), так и по повышенной стабильности во времени свойств, приданных воде в результате самого электролиза (прежде всего кислотность, ОВП и размер кластера). Увеличение стабильности, по-видимому, достигается сохранением во времени структурных поверхностных характеристик электродов, покрытых описанным здесь нанопокрытием.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к устройству 1, в частности, для электролитической обработки воды, которое включает в себя по меньшей мере одну камеру 7 и 8 для обработки указанной воды и по меньшей мере одну пару электродов 3 и 4 для каждой камеры, причем указанные электроды 3 и 4 располагаются внутри указанной по меньшей мере одной камеры 7 и 8, при этом устройство 1 отличается тем, что по меньшей мере один из тех электродов 3 и 4, которые присутствуют в нем, является таким, как охарактеризованный выше.

Далее описан вариант реализации, в котором устройство 1 включает в себя одну единственную электролизную камеру 7 и 8 и одну единственную пару электродов 3 и 4 внутри указанной камеры 7 и 8. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, каким образом адаптировать описание для других вариантов реализации, которые включают в себя более чем одну электролизную камеру и более чем одну пару электродов. Число камер можно изменять, например, для того, чтобы достичь более высоких скоростей обработки или расходов воды на выходе.

В наиболее предпочтительном варианте реализации оба электрода 3 и 4 этого устройства представляют собой охарактеризованные выше электроды. Однако преимущества с точки зрения низкой себестоимости и эффективности процесса электролиза, а также преимущества с точки зрения стабильности во времени кислотной и основной воды могут быть достигнуты также в том случае, если только один из двух электродов представляет собой такой, как охарактеризованный выше.

Предпочтительно устройство по изобретению также включает в себя мембрану 6, которая приспособлена для разделения указанной по меньшей мере одной камеры на две полукамеры 7 и 8, причем в каждой полукамере содержится один из двух электродов 3 или 4, при этом полукамера 8, в которой содержится анод 4, носит название анодной полукамеры, тогда как полукамера 7, в которой содержится катод 3, носит название катодной полукамеры. Мембрана 6 преимущественно представляет собой ультрафильтрационную мембрану, которая может занимать камеру частично или полностью.

Мембрана 6 может быть того типа, который используется в обычных электролитических ячейках. Однако в особенно предпочтительном варианте реализации мембрана выполнена из керамического материала с открытой пористостью, покрытого металлическими наночастицами, предпочтительно - наночастицами оксида циркония, иттрия, алюминия или их смесей.

Прибегнув к использованию нанометровых частиц при изготовлении мембраны 6, было обнаружено, что средний размер пор готовой мембраны оказался чрезвычайно постоянным во времени и приспосабливаемым в соответствии с требованиями к тому, как воду надлежит обрабатывать.

Постоянство размера во времени и постоянство размеров пор сами по себе представляют собой две особенности, которые отличают описанную здесь керамическую мембрану 6 от текстильных мембран, обычно используемых в аналогичных устройствах (которые вместо этого подвергаются быстрому разрушению с течением времени). Указанные особенности показали положительное влияние на стабильность жидких фракций (кислотной и основной воды), полученных после электролиза, причем это влияние сочетается со стабилизирующим эффектом, получаемым за счет использования охарактеризованного выше электрода, и дополняет этот эффект.

В особенно предпочтительном варианте реализации каждая полукамера 7 и 8 соединяется с внешним окружением устройства 1 посредством:

- отверстия (не обозначенного какой-либо позицией на фигурах), расположенного в верхней части полукамеры 7 или 8, в которое вводят воду, подвергаемую электролизу, и посредством

- дополнительного отверстия 10 и 11, которое располагается в нижней части полукамеры 7 или 8, которое может служить для выгрузки полученных в результате кислотной и основной фракций. Это второе отверстие 10 и 11 снабжено запирающими средствами (не показаны), которые предназначены для предотвращения вытекания из полукамеры той воды, которая еще не была разделена, и которые предназначены открываться в конце процесса электролиза.

С конкретной ссылкой на фигуру 1, механизм работы описанного выше устройства 1, снабженного всеми необходимыми и необязательными элементами, которые были перечислены, подразумевает таким образом обработку воды при введении ее сверху посредством трубопровода 9 в две полукамеры 7 и 8 камеры 2. Здесь вода под действием катода 4 и анода 3, предварительно присоединенных к отрицательному и положительному полюсам источника электрического напряжения, расщепляется на положительные и отрицательные ионы, которые, как известно, притягиваются соответствующими противоположными полюсами. При прохождении из одной полукамеры в другую, нанопористая мембрана 6 действует в качестве фильтра для указанных ионов и для любых заряженных частиц, позволяя проходить только частицам достаточно маленького размера.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к аппарату, в частности, для электролитической обработки воды, который отличается тем, что он содержит охарактеризованное выше устройство 1.

В одном из вариантов реализации изобретения этот аппарат содержит средства 12 предварительной обработки воды, средства электролитической обработки воды, расположенные ниже по потоку относительно упомянутых средств предварительной обработки, и гидравлический контур для соединения упомянутых средств предварительной обработки с упомянутыми средствами обработки, при этом упомянутые средства электролитической обработки содержат охарактеризованное выше устройство 1.

Выражение «средства предварительной обработки» относится к средствам, которые приспособлены для обработки воды перед подверганием ее электролизу. Средства предварительной обработки могут содержать один или более элементов, выбранных из:

- одной или более батарей фильтров 14,

- одного или более блоков 15 магнитной обработки воды,

- одного или более блоков 16 для добавления к воде одного или более необязательных ингредиентов.

В частности, батарея фильтров 14 может включать в себя один или более предварительных фильтров 17, один или более микропористых фильтров 18 и один или более фильтров 19 из активированного угля с тем, чтобы физически сдерживать любую твердую фракцию, которая присутствует в суспензии. Три типа фильтров сдерживают твердые вещества по уменьшающемуся размеру. Таким образом, если они присутствуют одновременно, то для того, чтобы быть эффективными, они должны использоваться в таком порядке, как указано здесь.

Известным самим по себе образом, блок 15 магнитной обработки пригоден для отделения из воды любых следов суспендированных металлов.

В блоке 16 для добавления добавок к текучей среде возможно объединять текучую среду с ингредиентами, такими как соли, например хлорид натрия, который будет действовать в качестве носителя в последующем электролизе.

В одном из вариантов реализации возможно расположить дополнительные фильтры 20 между блоком магнитной обработки (за ним по потоку) и блоком для добавления добавок (перед ним по потоку) или непосредственно перед электролизным устройством 1.

В другом своем аспекте изобретение относится к способу проведения электролиза воды, при этом указанный способ включает в себя стадию а) подвергания электролизу заданного количества воды внутри охарактеризованного выше устройства.

В одном из вариантов реализации изобретения этот способ включает в себя дополнительную стадию а1) предварительной обработки воды перед подверганием ее стадии а) посредством одной или более стадий фильтрации, магнитной обработки и добавления добавок. Стадия фильтрации является важной, поскольку любые твердые вещества, суспендированные в воде, будут вредны для электролиза и будут быстро уменьшать средний срок службы электродов и мембраны в указанном устройстве.

В одном из вариантов реализации изобретения этот способ включает в себя дополнительную стадию b), которая следует за стадией а), для отделения компонентов кислотной и основной воды, образовавшихся при электролизе.

Термин «фильтрация» использован для обозначения удаления из воды суспендированных твердых веществ. Фильтрацию можно проводить известными средствами, такими как один или более предварительных фильтров, один или более микропористых фильтров и один или более фильтров из активированного угля, таким образом, чтобы физически сдерживать любое суспендированное твердое вещество.

Термин «магнитная обработка» использован для обозначения приложения магнитного поля к воде для того, чтобы удалить любые следовые количества присутствующих в ней металлов, которые, если их не удалить, могут быстро устранять определенные свойства (например, ОВП, рН и размер молекулярного кластера), придаваемые анодным и катодным фракциям путем процесса электролиза.

Выражение «добавление добавок» используется для обозначения добавления к воде одного или более необязательных ингредиентов, таких как, например, соли, которые известны как имеющие положительное действие с точки зрения скорости последующей стадии электролиза а).

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к электролитической кислотной воде, в частности, в качестве средства санитарной обработки, которая может быть получена охарактеризованным выше способом электролиза воды.

Электролитическая кислотная вода по настоящему изобретению существенно отличается от известных сходных продуктов по своей стабильности, которая обусловлена, по-видимому, отсутствием тяжелых металлов. Даже при подвергании воды стадии фильтрации перед ее обработкой обычным электролизом электроды, которые используются в настоящий момент для электролиза, в действительности имеют тенденцию разрушаться на своей поверхности в ходе процесса, высвобождая большие количества тяжелых металлов (в частности, металла или металлов, из которых изготовлен катод).

Кислотная вода по изобретению, напротив, не содержит тяжелых металлов, при том, что указанные металлы, если они присутствуют, содержатся в количествах, которые ниже пределов, которые могут быть детектированы обычными аналитическими способами. Например, кислотная вода по изобретению имеет концентрацию кадмия менее 5 мг/л, менее 10 мг/л хрома, менее 5 мг/л свинца и менее 20 мг/л никеля.

Несмотря на то, что не хотелось бы связывать себя какой-то определенной теорией, представляется, что отсутствие тяжелых металлов является основной причиной необычной и выгодной стабильности во времени электролитической кислотной воды, полученной по настоящему изобретению. Выражение «стабильность во времени» используется для обозначения того, что кислотная вода по настоящему изобретению, при хранении защищенной от света, воздуха и тепла, сохраняет неизменными свои химические и физические свойства, в частности свой рН, ОВП и размер молекулярного кластера, в течение вплоть до 90 дней, предпочтительно - вплоть до 180 дней, еще более предпочтительно - вплоть до 365 дней.

Несмотря на то, что время стабильности зависит от характеристик консервации, необходимо отметить, что при одинаковых условиях хранения кислотная вода, полученная при использовании охарактеризованного выше электролитического устройства, показала явно более высокую стабильность по сравнению с известными сходными продуктами, которые в лучших случаях демонстрировали срок хранения всего лишь 15-30 дней. Поэтому такие продукты необходимо получать и использовать в течение короткого периода времени или даже одновременно с их производством. Таким образом, электролитическую кислотную воду по изобретению можно эффективно использовать также для применения в тех местностях (страны третьего мира) и ситуациях (недостаток воды для проведения электролиза), в которых, несмотря на то что необходимо, например, иметь действенный дезинфектант, отсутствуют благоприятные условия для его получения.

В предпочтительном варианте реализации электролитическая кислотная вода по изобретению не содержит тяжелых металлов, имеет рН, который преимущественно равен или ниже 3,0, но выше чем 0, предпочтительно находящийся в диапазоне от 1,5 до 3,0, ОВП (окислительно-восстановительный потенциал), равный или превышающий 1000 мВ, предпочтительно - от 1000 мВ до 1300 мВ, более предпочтительно - приблизительно равный 1150 мВ, и молекулярный кластер 10 или менее, но больше чем 0, предпочтительно равный 5.

Выражение «молекулярный кластер» обозначает количество молекул воды, которые координированы в упорядоченную структуру. Ядерно-магнитный резонанс 17О ЯМР (параметр, который повсеместно принят в качестве меры размера кластеров) показывает, что полуширина пика анодной воды по изобретению составляет 51-52 Гц, тогда как для известных продуктов она составляет 110-130 Гц. Эти значения указывают на то, что кластеры анодной воды по изобретению имеют чрезвычайно постоянный размер и содержат небольшое число молекул воды, предпочтительно - менее 10, более предпочтительно - приблизительно 5. Обычная кислотная вода, напротив, содержит кластеры переменного размера, которые содержат вплоть до нескольких десятков молекул воды, которые взаимно координированы. Уменьшенный размер молекулярных кластеров придает анодной воде по изобретению особые свойства, такие как повышенная растворяющая способность, более высокая способность к проникновению и более быстрый осмос.

В одном варианте реализации кислотная вода по изобретению содержит активный хлор, который сгенерирован в ходе электролитического процесса, со средней концентрацией менее чем 60 мг/л. В таком случае водный раствор по изобретению имеет крайне низкую токсичность для людей и по существу не оказывает никакого влияния на окружающую среду. Другими словами, одно конкретное преимущество анодной воды по изобретению состоит в том, что после того, как она была применена выбранным способом, оставшиеся остатки быстро превращаются под совместным действием света и кислорода в соединения, которые безвредны для людей и окружающей среды, такие как обычная вода и хлорид натрия.

Также необходимо отметить, что неизменный остаток электролитической кислотной воды значительно ниже, чем неизменный остаток от любой другой полученной иначе дезинфицирующей композиции. Таким образом, благодаря своей стабильности, анодная вода по изобретению может использоваться, например, во всех тех сферах, таких как очистка и поддержание гигиены контактных линз, в которых хотят совместить сильное, но продолжительное дезинфицирующее действие с необходимостью не оставлять осадков или остатков на обрабатываемых поверхностях. В настоящее время использование электролитических кислотных вод для этих целей исключено из-за ограниченной стабильности дезинфицирующего действия во времени.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к композиции, в частности, для санитарной обработки субстрата, которая содержит охарактеризованную выше кислотную воду и один или более ингредиентов, выбранных из группы, которая включает в себя:

i) эксципиенты и носители, которые являются фармацевтически приемлемыми, для приготовления фармацевтических композиций для применения на человеке или животных,

ii) эксципиенты и носители, которые являются косметически приемлемыми, для приготовления косметических композиций для применения на человеке или животных,

iii) эксципиенты и носители, используемые для приготовления дезинфицирующих композиций, и

iv) эксципиенты и носители, используемые в сельскохозяйственной отрасли для приготовления противопаразитарных или фунгицидных композиций.

Термины «подвергать санитарной обработке», «санитарная обработка» или «улучшение санитарного состояния» в изобретении относятся к обеспечению комбинированного эффекта дезинфекции, санитарной обработки и очищения. В частности, дезинфицирующее действие включает в себя бактерицидное, фунгицидное, спороубивающее и противовирусное действие.

Предпочтительные фармацевтически приемлемые эксципиенты и носители представляют собой эксципиенты и носители, обычно используемые для приготовления дезинфицирующих композиций местного применения или для приготовления композиций для обработки кожи. Примерами являются полимеры растительного происхождения (производные целлюлозы или крахмала) или синтетические полимеры (акриловые полимеры), или полимеры животного происхождения (коллаген).

Выражение «эксципиенты и носители, используемые для дезинфицирующих композиций» использовано для обозначения ингредиентов, которые обычно используют для приготовления:

- дезинфицирующих композиций для пищевых продуктов (пищевая промышленность),

- дезинфицирующих композиций для окружающих сред, устройств и медицинских хирургических инструментов,

- дезинфицирующих композиций для имплантируемых тканей человека или животных,

- дезинфицирующих композиций для очистки и поддержания гигиены контактных линз и оптического материала в целом,

- дезинфицирующих композиций для домашних поверхностей и окружающих сред.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к набору, который содержит охарактеризованную выше электролитическую кислотную воду или композицию, которая содержит указанную воду, и приспособление для нанесения ее на субстрат.

Субстрат преимущественно выбирают из 1) неодушевленных объектов и поверхностей, 2) тела человека или животного и 3) изолированных (отдельных) частей тела человека или животного. Примеры этих трех указанных выше классов представлены ниже с точки зрения аспекта применения охарактеризованной выше кислотной водой в целях санитарной обработки.

Некоторые применения кислотной воды по изобретению описаны здесь далее и оказываются возможными из-за ее определенных свойств и, в частности, за счет доступного теперь сочетания простоты производства при очень низкой себестоимости, стабильности полученной в результате воды и ее чистоты.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к применению охарактеризованной выше электролитической кислотной воды или композиции, которая содержит ее, для приготовления лекарственного препарата для лечения и предотвращения поверхностных или глубоких кожных заболеваний или поражений тела человека или животного.

Применение для приготовления лекарственного препарата, точно так же, как и все остальные аспекты изобретения, обсуждаемые ниже, описано с прямыми ссылками на использование кислотной воды по изобретению. Однако специалисту в данной области техники будет сразу понятно, что те же преимущества с точки зрения применения могут быть достигнуты путем использования не самой кислотной воды, а охарактеризованной выше композиции, которая содержит ее.

Выражение «лечение или предотвращение» означает, что благодаря своим свойствам, в основном рН и ОВП, электролитическая кислотная вода по изобретению или композиция, которая содержит ее, была показана как эффективная для лечения и ремиссии поверхностных или глубоких кожных патологий или поражений, которые уже существуют (например, заживление ран или поражений кожи или дермы, контроль и ремиссия бактериальных, грибковых или вирусных инфекций, воздействующих на кожу или дерму), или для уменьшения риска развития глубоких или поверхностных патологий или повреждений кожи.

Также необходимо понимать, что эффекты лечения и предотвращения также применимы к заболеваниям, которые представляют собой системные, но при которых этиогенез может быть приписан чрезкожному проникновению инфицирующих агентов. Раннее лечение кожной инфекции фактически позволяет удалить инфицирующий агент перед тем, как он достигнет системного масштаба распространения.

Выражение «поверхностные или глубокие кожные поражения или патологии» относится предпочтительно:

- к кожным явлениям, связанным с аллергическими, воспалительными и иммунологическими реакциями, такими как раздражения и покраснения, затрагивающие эпидермис и/или дерму. Примерами раздражения являются крапивницы, дерматиты (аллергические или контактные), экземы, псориазы, витиллиго и перхоть. В случае лечения псориаза эффективность кислотной воды по изобретению возможно обусловлена отшелушивающим действием содержащегося в ней активного хлора;

- к поверхностным или глубоким кожным явлениям, вызванным бактериальными, и/или грибковыми, и/или вирусными инфекциями, и

- к поражениям или эрозиям кожи и/или дермы, таким как ожоги, солнечные ожоги и пролежни.

Широкий спектр биоцидных действий, которым обладает электролитическая кислотная вода по изобретению и композиции, которые ее содержат, подтверждается не только результатами испытаний на конкретных патогенах, но также и тем фактом, что продукт по изобретению способен полностью разрушать нуклеиновые кислоты патогенов.

Как отмечалось, кислотная вода по изобретению может использоваться для лечения и ремиссии ожогов или солнечных ожогов кожи или для заживления ран благодаря ее низкой токсичности и высокой способности к проникновению. Одна особенность, которая демонстрирует высокую способность к проникновению описанной здесь кислотной воды, состоит в ее высокой способности вызывать набухание, наблюдаемое у тканей, которые были обезвожены и хранились в соответствующих банках, ожидая трансплантации людям или животным (реимплантируемые ткани).

Более того, водный раствор по изобретению ввиду его широкого диапазона действия против микроорганизмов или вирусов может использоваться, например, для уничтожения паразитозов вирусного и/или бактериального происхождения у растений, предназначенных для употребления в пищу (например, фрукты, листовые овощи и т.д.) или для бытового/декоративного использования (комнатные растения, цветы).

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к применению охарактеризованной выше электролитической кислотной воды или к композиции, которая ее содержит, для санитарной обработки субстрата.

Преимущественно, субстрат выбирают из 1) неодушевленных объектов и поверхностей, 2) поверхностей тела человека или животного и 3) поверхностей или изолированных (отдельных) частей тела человека или животного.

Предпочтительные неодушевленные поверхности и объекты представляют собой бытовые поверхности и объекты, медицинские и медицинско-хирургические устройства и инструменты (например, соски, эндоскопы или другие медицинские инструменты), контактные линзы и в общем оптические инструменты, поверхности пищевых продуктов, например фруктов или овощей.

Предпочтительные поверхности тела человека или животного представляют собой части пациента или врача до или после хирургической операции и женскую грудь или вымя животного.

Предпочтительные поверхности изолированных частей тела человека или животного представляют собой реимплантируемые ткани человека или животного, такие как сухожилия, при этом указанные ткани могут быть дегидрированными или нет.

В еще одном своем аспекте настоящее изобретение относится к применению охарактеризованной выше электролитической кислотной воды или композиции, которая ее содержит, для косметической обработки тела человека или животного или его изолированных частей.

Косметическое применение относится, в частности, к обработке кожи тех областей человеческого тела, которые подвержены сыпи, таких как кожа рук, ног и лица. Кислотный рН продукта путем поддержания обычной кислотности кожи, которая изменяется в случаях покраснения и воспаления, действительно позволяет быстро восстановить функциональные возможности кожи.

Более того, кислотная вода по изобретению продемонстрировала удивительную способность растворять кожные липидные выделения, так что она может быть использована при косметической обработке прыщей (акне) и угрей.

Также в косметической области особое внимание уделяется свойству, которым обладает кислотная вода по изобретению, растворять большинство химических остатков, остающихся после нанесения косметики на кожу и уже частично абсорбированных поверхностными слоями указанной кожи, и способности удалять с кожи мелкие порошки, которые вызваны загрязнением и адсорбированы на ней.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к применению охарактеризованной выше электролитической кислотной воды или к композиции, которая ее содержит, для переноса препаратов, пригодных для восстановления костей.

Растворы для восстановления костей должны быть кислыми, поскольку они обычно содержат коллаген, который, однако, для того чтобы переноситься, должен быть сначала растворен и переведен в гель (эффект, который может быть получен только в кислой среде). Кислотная вода, полученная по изобретению, представляет собой усовершенствование используемых в настоящее время носителей коллагена для восстановления костей, поскольку, в дополнение к обеспечению кислотности, необходимой для растворения коллагена и превращения его в гель, она также обладает заметным и продолжительным бактерицидным, противовирусным и противогрибковым действием, что является крайне выгодным для медицинских хирургических применений, которые имеют высокий риск инфицирования.

В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к применению охарактеризованной выше электролитической кислотной воды или композиции, которая ее содержит, для регидратации обезвоженных тканей человека или животного для реимплантации (смотри в этом отношении фигуру из примера 7).

Ткани для реимплантации человеку или животному консервируют после отбора у донора и во время ожидания реимплантации в специально обеспечиваемых стерильных банках, обычно после обезвоживания (например, лиофилизацией) для того, чтобы замедлить или предотвратить рост бактерий. Когда для регидратации тканей перед реимплантацией была использована кислотная вода по изобретению, наблюдалось значительное уменьшение времени регидратации по сравнению с обычно используемыми для этой цели водными растворами. Эффект регидратации может быть обусловлен высокой способностью к растворению кератиновых компонентов тканей, которой обладает кислотная вода по изобретению, и ее значительной проникающей способностью, которая определяет так называемый эффект «сохранения влаги» у части тканей. Описанное выше применение было немыслимым для традиционных кислотных вод из-за их низкой чистоты (в особенности по тяжелым металлам) и низкой стабильности.

Из того, что было описано выше, ясно, что изобретение достигает намеченной цели и решает поставленные задачи и, в частности, цель обеспечения электролитического кислотного водного раствора, имеющего характеристики, которые уже известны, но с более высокой стабильностью, чем обычные продукты.

Изобретение допускает многочисленные модификации и вариации, все из которых входят в объем изобретательского замысла, выраженного в прилагаемой формуле изобретения. Все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами, а материалы могут быть различными согласно требованиям без отклонения от объема изобретения.

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут лучше понятны из последующего описания следующих предпочтительных вариантов реализации, представленных исключительно в качестве неограничивающего примера.

Далее здесь представлены таблицы, в которых содержатся данные, касающиеся эффективности электролитической кислотной воды, полученной с помощью устройства по изобретению, использованной в контексте описанных выше применений.

Образец воды, использованный во всех нижеследующих испытаниях, обозначается как «раствор 259» и был взят из объема кислотной воды, имеющей рН приблизительно 2,69 и ОВП приблизительно 1135 мВ и размер кластера приблизительно 5.

Пример 1

Концентрацию тяжелых металлов в данном образце устанавливали в сертифицированной лаборатории по запросу заявителя. Эти данные представлены здесь далее.

ПРОТОКОЛ АНАЛИЗА №30572/2005
Образец РАСТВОРА 259
Входящий номер BATCH 0510001 ORP 1138
Дата начала анализа 18.10.2005
Дата окончания анализа 25.10.2005
Температура при поступлении +4°С
Сохранность ХОРОШЕЕ
Собран YOUR STAFF
Собран 14.10.2005
Получен 14.10.2005
Упаковка бутылка из полиэтилен-терефталата
Температура сбора нет данных
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА
Анализ на Способ анализа ед. измере-ния Величина
КАДМИЙ APAT CNR IRSA 3120/2003 мкг/л <5
ВСЕГО ХРОМА APAT CNR IRSA 3150/2003 мкг/л <10
СВИНЕЦ APAT CNR IRSA 3230/2003 мкг/л <5
НИКЕЛЬ APAT CNR IRSA 3220/2003 мкг/л <20
ТВЕРДЫЙ ОСТАТОК
ПРИ 180°С
APAT CNR IRSA 2090A/2003 мг/л 3,198

Исходя из этого очевидно, что кислотная вода 259 не содержит тяжелых металлов и поэтому является чистой, а значит, стабильной.

Пример 2

Образец воды 259 затем подвергали анализу для того, чтобы оценить его чрезкожную абсорбцию на коже мышей, рассчитанную как параметры, связанные с чрезкожной абсорбцией, осмотической концентрацией и кумулятивным проникновением, по сравнению с контрольным образцом (и пустышкой).

Эффект повышенного проникновения:

Способы и материалы: анализируемый образец: раствор 259, бесцветная и прозрачная жидкость, смешанная при 5% с витамином Е,

Контрольный образец: обычно применяемый латекс с 5% витамина Е.

Оборудование для анализа: UV-2100 для ультрафиолетовой спектрофотометрии (SHIMADZU JAPAN)

Тестируемые животные: мыши (вид из Куньмина)

Количество: 2 (самцы:самки = 50:50)

Вес: 18-22 г

Температура: 16-21°С

Относительная влажность: 40-60%

Экспериментальная методика: животных выдерживали без пищи в течение вплоть до 16 часов; шерсть удаляли со спины под действием химического средства для удаления волос (8% спиртовой раствор Na2S); лишенную волос кожу фиксировали и изолировали; кожу удаляли после промывания; собирали подкожную и жировую ткань и слизистую; отрезали неповрежденную часть; хранили в холодильнике после промывания солевым раствором.

Получение образцов: раствор 259 разбавляли глицерином, получая его различные разбавления, соответственно в 1, 2, 4, 5 и 10 раз, обозначенные кодами S-1, S-2, S-4, S-5, S-10.

Разбавляли контрольный раствор глицерином с кратностью разбавления 1 раз.

Результаты:

Осмолярность раствора 259 в изолированной коже мыши (мкг/мл, n=9).

Образец Время измерения (ч)
S-1 0,167
6,274*
0,5
6,706**
1
8,362**
1,5
8,772**
2,5
10,234**
S-2
S-4
5,986**
5,498**
7,282**
8,434***
8,434**
9,010**
9,658**
9,514**
9,226**
10,666***
S-5 5,626** 6,346** 7,714** 8,218** 8,65**
S-10 4,906* 5,338** 5,986 6,994* 7,210*
Пустой 0 0,658* 0,946* 1,090* 1,234*
Контр. 2,458 2,530 3,250 3,898 5,194
Образец Время измерения (ч)
4 6 8 10
S-1
S-2
11,530*
11,026*
13,690*
11,386
16,030*
11,890*
14,698*
13,690*
S-4 11,674* 12,358 12,687 15,346
S-5 9,370 11,026 12,178 11,674**
S-10 7,210* 8,002* 8,434** 9,514***
Пустой 1,882* 1,809* 3,034*** 3,133***
Контр. 9,802 10,666 14,338 17,794
Где Контр. = Контроль и по отношению к образцу, *Р < 0,05, **Р < 0,01, ***Р < 0,001.

Суммарное проникновение раствора 259 на изолированной коже мыши (мкг/мл, n=9).

Образец Время измерения (ч)
0,167 0,5 1 1,5 2,5
S-1 6,274 7,020** 8,697** 9,140** 10,670**
S-2 5,986 7,581** 8,798** 10,079*** 9,710**
S-4 5,498 8,709*** 9,432** 9,965*** 11,162***
S-5 5,626 6,627** 8,031** 8,604** 9,061**
S-10 4,906 5,583** 6,253* 7,293* 7,560
Пустой 0 0,658* 0,979* 1,137* 1,289*
Контр. 2,458 2,682 3,376 4,060 5,389
Образец Время измерения (ч)
4 6 8 10
S-1 12,042* 14,267* 16,715 15,500
S-2 11,487 11,937 12,459 14,285*
S-4 12,207 13,122 13,309 15,980
S-5 9,802 11,495 12,729 12,283*
S-10 7,571* 8,363* 8,834** 9,936**
Пустой 1,944*** 1,904*** 3,125*** 3,258***
Контр. 10,062 11,156 14,871 18,510
Где Контр. = Контроль и по отношению к образцу, *Р < 0,05, **Р < 0,01, ***Р < 0,001.

Суммарное проникновение может быть определено через 10 минут (0,167 часа) после нанесения разбавленного раствора 259 на роговой слой и становится стабильным через приблизительно 4 часа. Суммарное проникновение контрольного образца, рассчитанное через приблизительно 1,5 часа, показывало степень приблизительно на 55,8% ниже, чем раствор 259. Также наблюдалось значительное различие в Р между раствором 259 и контрольным образцом.

Пример 3

Токсичность раствора 259 рассчитывали, оценивая с этой целью вызываемое им острое раздражение кожи и раздражение глаз.

Раздражение кожи: принятый протокол в соответствии с статьей 3.6 1999.11 том 1 (критерии эксперимента), версия 3 (критерии метода стерилизации), опубликованного Министерством Здравоохранения Китая.

Способы и материалы: анализируемый образец: несмешанный раствор 259, бесцветная и прозрачная жидкость.

Тестируемые животные: кролик (вид из Новой Зеландии)

Количество: 4 (самцы:самки = 50:50)

Вес: 2,5-3,0 кг, представленные Университетом Фудана (University of Fudan), отделение лабораторных животных, номер сертификата 02-52-1

Температура: 18-22°С

Относительная влажность: 40-70%

Экспериментальная методика: шерсть удаляли у животных на участках размерами 3×3 см с обеих сторон спинного хребта за 24 часа до эксперимента. Через 24 часа наносили 0,2 мл раствора 259 на левую сторону; исследуемую область затем покрывали прозрачной бумагой и фиксировали ее нераздражающим эластичным бандажем. Правую область использовали для сравнения. Через 1, 24 и 48 часов бандаж удаляли, смывали оставшийся раствор 259, определяли степень раздражения и проводили классификацию (0 = отсутствует, 1 = присутствует) по степени отека (Е), покраснению (R) и общему раздражению (Т).

Результаты:

Животное пол вес 1 ч 24 ч 48 ч
левый правый левый правый левый правый
E R T E R T E R T E R T E R T E R T
1 самка 3,0 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 самец 2,5 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 самка 2,6 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 самка 2,7 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Как видно, ни в одном случае не наблюдалось никаких острых явлений раздражения на коже.

Раздражение глаз: принятый протокол в соответствии с статьей 3.7 1999.11 том 1 (критерии эксперимента), версия 3 (критерии метода стерилизации), опубликованного Министерством Здравоохранения Китая.

Способы и материалы: анализируемый образец: несмешанный раствор 259, бесцветная и прозрачная жидкость.

Тестируемые животные: кролик (вид из Новой Зеландии)

Количество: 4 (самцы:самки = 50:50)

Вес: 2,5-3,0 кг, представленные Университетом Фудана (University of Fudan), отделение лабораторных животных, номер сертификата 02-52-1

Температура: 18-22°С

Относительная влажность: 40-70%

Экспериментальная методика: левое веко испытуемого животного аккуратно рассекали, закапывали на конъюктиву 2 капли раствора 259, в правый глаз закапывали такое же количество физиологического раствора. Через 1, 24, 48, 72 часа и 4 и 7 дней после применения глаз промывали солевым раствором в течение 5 минут, затем после закрытия века на 4 секунды рассматривали повреждение; роговицу, радужную оболочку и конъюктиву извлекали из двух подвергавшихся воздействию глаз и промывали 2% флюоресцеином натрия.

В заключение оценивали степень острого раздражения глаз, определяли шкалу оценки и оценивали степень среднего общего раздражения глаза (Т), раздражения роговицы (С) и раздражения конъюктивы (О).

Результаты:

Животное Область Степень реакции раздражения глаза
1 24 48 72 4 день 7 день
Л П Л П Л П Л П Л П Л П
1 С 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Как можно видеть, раствор 259 может быть классифицирован как нераздражающий слизистую глаза.

Пример 4

Исследовали регенерирующее свойство раствора 259.

Способ исследования: участвовали 78 пациентов, разделенных на две группы: А, 35 пациентов с поверхностными ожогами и В, 43 пациента с глубокими ожогами. 25 пациентов группы А (S-1) и 31 пациент группы В (S-2) обрабатывали сульфодиазином после обработки раствором 259 для санации раны. Оставшиеся 10 пациентов из А (контроль-1) и 12 из В (контроль-2) обрабатывали сульфодиазином после обычной обработки для санации раны.

Результаты:

Группа Число пациентов Дни до выздоровления
(Х ± стандартное отклонение дни)
S-1 25 10,1±3,2*
Контроль -1 10 14,5±3,8
S-2 31 19,2±2,6*
Контроль -2 12 23,6±3,1
С *Р<0,01

Обработка раствором 259 приводила к более быстрому нарастанию эпидермиса и фибробластов на обожженных участках, не вызывала раздражения, подавляла отек тканей, уменьшала поверхностную инфекцию, оставляла раны относительно сухими и заметно сокращала время заживления.

Пример 5

Бактерицидное действие раствора 259 исследовали в сертифицированной лаборатории по запросу заявителя. Данные представлены в таблице ниже. Также приведены подробности проведения эксперимента.

Способ исследования и его подтверждение:

- Способ: разбавление-нейтрализация;

- Нейтрализующий агент: 30 г/л полисорбата 80 (Tween® 80).

Условия эксперимента:

- Разбавитель продукта, использованный в ходе исследования: жесткая вода (300 мг/кг СаСО3), стерильная;

- Исследуемые концентрации продукта: 100%, 80% (об./об.);

- Внешний вид разбавленных растворов продукта: прозрачный и бесцветный раствор;

- Время контакта: t=5 мин±10 с;

- Температура исследования: θ=20°С±1°С;

- Интерферирующее вещество: 0,3 г/л бычьего альбумина для моделирования чистых условий; 3 г/л бычьего альбумина для моделирования загрязненных условий;

- Стабильность смеси (интерферирующее вещество и исследуемый продукт, разбавленный и сам по себе): в ходе всего исследования осадок отсутствует;

- Температура инкубации: 37°С±1°С.

Идентификация использованных штаммов бактерий: Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145; Escherishia coli ATCC 11775; Staphylococcus aureus ATCC 29213; Enterococcus hirae ATCC 8043.

Организм Проверка пригодности
Бактериальная суспензия Экспериментальные
условия
Контроль нейтрализации токсичности Контроль разбавление - нейтрализация
Pseud.
aeruginosa
ATCC
10145
Nv=8,2×102 A=3,4×102 B=2,3×102 C=2,8×102
Esch.coli
ATCC
11775
Nv=1,4×103 A=6,1×102 B=5,6×102 C=6,2×102
Staph.
aureus
ATCC
29213
Nv=2,8×103 A=9,6×102 B=9,2×102 C=9,4×102
Enter.
hirae
ATCC
8043
Nv=1,3×103 A=8,0×102 B=7,2×102 C=8,2×102
Организм Исследуемая бактериальная суспензия Способ исследования при концентрации, % (об./об.)
100 80
Чистые условия
(0,3 г/л
бычьего альбумина)
Загрязненные условия
(3 г/л бычьего альбумина)
Чистые условия
(0,3 г/л бычьего альбумина)
Загрязненные условия (3 г/л бычьего альбумина)
Pseud.
aeru-ginosa
ATCC
10145
N=1,7×108 Na = 0
R = >108
Na = 1
R = 108
Na = 0
R = >108
Na = 2,7×104
R = 104
Esch.
coli
ATCC
11775
N=5,0×108 Na = 0
R = >108
Na = 25
R = 108
Na = 0
R = >10R
Na = 1,4×104
R = 104
Staph.
aureus
ATCC
29213
N=4,9×108 Na = 0
R = >108
Na = 5,4×106
R = >102
Na = 0
R = >108
Na = 8,2×107
R = >10
Enter.
hirae
ATCC
8043
N=4,8×108 Na = 1
R = 108
Na = 4,2×106
R = 102
Na = 1
R = 108
Na = 7,8×106
R = 102

Где: Nv = число КОЕ/мл бактериальной суспензии, использованной при проверке пригодности; А = число КОЕ/мл при проверке экспериментальных условий; В = число КОЕ/мл при проверке токсичности нейтрализующего агента; C = число КОЕ/мл при проверке разбавления-нейтрализации; N = число КОЕ/мл в исследуемой бактериальной суспензии; Na = число КОЕ/мл в исследуемой смеси; R = степень уменьшения бактериальной нагрузки.

Данные, содержащиеся в таблице, подтверждают, что согласно стандарту UNI EN 1276:2000 партия L 0510001 с ОВП 1138 продукта «раствор 259» имеет бактериальную активность в течение 5 минут при 20°С к эталонным штаммам Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, Escherishia coli ATCC 11775, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Enterococcus hirae ATCC 8043, как в случае, когда продукт использован при 100% (об./об.), так и в том случае, когда он использован после разбавления в жесткой воде при 80% (об./об.) в «чистых» условиях (0,3 г/л бычьего альбумина). Как ожидалось, в «загрязненных» условиях (3,0 г/л бычьего альбумина) продукт имел более низкую бактерицидную активность.

Пример 6

Противовирусное действие раствора 259 исследовалось непосредственно заявителем в его собственных лабораториях. Данные приведены в таблице ниже.

Инфекционное число
(TCID 50/мл)
S/N
(60 с после обработки)
Перед обработкой 30 с после обработки
ВИЧ-1 104,5 0
Вирус полиомелита -1, -2, -3 105,2 0
Вирус гепатита В 0,97
Цитомегаловирус 105,2 0
Вирус простого герпеса -1 105,3 0
Вирус простого герпеса -2 105,8 0

Где: S = OD испытуемой группы и N = OD негативной группы, S/N < 2,1 = нарушенный антиген Вируса гепатита В, ОВП кислотной воды = от 1152 до 1180 мВ, рН кислотной воды от 2,35 до 2,6.

Пример 7

Гидратация лиофилизированных (высушенных сублимацией) биологических тканей: раствор 259 по сравнению с родниковой водой. Фотография, относящаяся к данному примеру, приведена на Фигуре 3.

При обращении к указанной выше фигуре, первая колонка слева относится к «сухому» образцу, вторая колонка относится к образцу после 15 минут обработки и третья колонка относится к образцу после 45 минут обработки.

Более того, первый и четвертый образцы (сверху) обрабатывали водопроводной водой, второй и третий образцы (также сверху) обрабатывали раствором 259 по изобретению.

Первый и второй образцы (сверху) представляют собой образцы ахиллесова сухожилия, тогда как третий и четвертый образцы (сверху) представляют собой перикард.

Сухие: фрагменты лиофилизированных биологических тканей (ахиллесово сухожилие и перикардиальная оболочка) перед погружением в раствор 259 и водопроводную воду.

T 15': фрагменты тканей через 15 минут после погружения при комнатной температуре и статических условиях.

T 45': фрагменты тканей через 45 минут после погружения при комнатной температуре и статических условиях.

Результаты: фрагменты, погруженные в водопроводную воду, имели минимальное увеличение объема, которое более заметно в случае сухожилия; фрагменты, погруженные в раствор 259, увеличились в объеме значительно (по меньшей мере в 3 раза). Волокна сухожилия были в большей степени разнесены друг от друга, тогда как толщина перикарда демонстрировала увеличение по меньшей мере в 3 раза через 45 минут погружения.

Раствор 259 имеет более высокую гидратирующую способность по сравнению с водопроводной водой, предположительно за счет характерной стерической организации молекул Н2О (пентамолекулярные кластеры).

Пример 8

Исследовали антибактериальные свойства раствора 259, в частности, по отношению к P. aeruginosa. Фигура 4 содержит снятые электронным микроскопом фотографии, которые демонстрируют лизис бактериальной стенки, полученный при помощи обычной кислотной воды (а), раствора 259 (b) и физиологического раствора (с). Фотография 5 содержит фотографию гель-электрофореза ДНК P. aeruginosa после обработки обычной кислотной водой (В), раствором 259 (С) и физиологическим раствором (D). Колонка (А) представляет собой шкалу масс, используемую в качестве эталона.

Несмотря на то, что в этом тексте были описаны только некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения, специалист в данной области техники легко поймет, как достичь других столь же выгодных и предпочтительных вариантов реализации.

Раскрытия заявок на патент Италии №PN2005A000079 и MI2006A001252, по которым настоящая заявка испрашивает приоритет, включены сюда посредством ссылки.

1. Устройство для электролитической обработки текучей среды, содержащее по меньшей мере одну камеру для электролитической обработки упомянутой текучей среды и по меньшей мере одну пару электродов для каждой камеры, причем упомянутые электроды расположены внутри упомянутой по меньшей мере одной камеры, при этом по меньшей мере один из электродов содержит поверхностное покрытие с наночастицами одного или более металлов.

2. Устройство по п.1, причем упомянутое поверхностное покрытие содержит ZrO2, ZnO, Ru2O3, IrO2 и Y2O3.

3. Устройство по п.1, причем по меньшей мере 80% по массе частиц имеют диаметр между 60 и 80 нм.

4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее мембрану для разделения электролизной камеры на две полукамеры, при этом упомянутая мембрана выполнена из керамического материала с открытой пористостью, покрытого металлическими наночастицами.

5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средства предварительной обработки воды.

6. Способ проведения электролиза текучей среды, включающий в себя подвергание электролизу текучей среды внутри устройства, охарактеризованного по пп.1, 2, 3, 4 или 5.

7. Способ по п.6, причем текучая среда представляет собой воду.

8. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя стадию отделения кислотной воды и основной воды, образовавшихся при электролизе.

9. Электролитическая кислотная вода, полученная с помощью устройства по любому из пп.1-5 или способа по любому из пп.6-8 и имеющая pH между 1,5 и 3,0, ОВП между 1000 мВ и 1300 мВ и активный хлор, причем упомянутая вода сохраняет свои химические и физические свойства в течение вплоть до 90 дней при хранении защищенной от света, воздуха и тепла.

10. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода имеет ОВП 1150 мВ.

11. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода имеет активный хлор с концентрацией менее 60 мг/л.

12. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутый активный хлор образовался в ходе электролитического процесса.

13. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода имеет полуширину пика 17О ядерно-магнитного резонанса 51-52 Гц.

14. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода, по существу, не содержит тяжелых металлов.

15. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода имеет концентрацию кадмия менее 5 мг/л, концентрацию хрома менее 10 мг/л, концентрацию свинца менее 5 мг/л и концентрацию никеля менее 20 мг/л.

16. Электролитическая кислотная вода по п.9, причем упомянутая вода имеет размер молекулярного кластера между 0 и 10.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления электрода для химических источников тока и может быть использовано в электротехническом производстве и судостроении.

Изобретение относится к электродам для применения в электрохимической ячейке или батарее, например биполярной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее. .

Изобретение относится к отрицательному электроду для аккумуляторных батарей с неводным электролитом. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к твердым композитным электродам с электродными активными слоями, которые содержат электродный активный материал, который представляет собой проводящий электронный материал, содержащий связующий материал и другие возможные добавки.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых аккумуляторов с катодами на основе литированного оксида ванадия (LiV 3O8).

Изобретение относится к способу улучшения циклических зарядно-разрядных характеристик литиевой вторичной батареи с использованием активного анодного материала на основе Si.

Изобретение относится к химической технологии и используется для получения катодных материалов со слоистой структурой для литиевых и литий-ионных аккумуляторов. .
Изобретение относится к электротехнике, а именно к изготовлению положительных электродов литиевых химических источников тока. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых аккумуляторов с катодами на основе диоксидмарганцевой шпинели.

Изобретение относится к области промышленного получения хлора, водорода и едкого натра путем электрохимического разложения раствора хлорида натрия и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства и в первую очередь на станциях обеззараживания воды.

Изобретение относится к электрокаталитическому способу получения углеводородов, в частности диенов, олефинов, алканов и спиртов, путем гальваностатического электролиза смеси 10-ундециленовой и уксусной кислот, которые частично нейтрализованы и находятся в виде соли.

Изобретение относится к способу получения раствора ионного серебра. .

Изобретение относится к «водородной» энергетике и может быть использовано на станциях заправки водородом перспективного автотранспорта на топливных элементах.

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к технологии изготовления нерастворимого титанового анода для электрохимических процессов, и может быть использовано для изготовления анодных заземлителей цилиндрической формы.

Изобретение относится к электрохимическим устройствам и может быть использовано в электролизном производстве, связанном с получением газов. .
Наверх