Состав для антисептической обработки кожи
Владельцы патента RU 2491108:
Малахова Татьяна Георгиевна (RU)
Тихомиров Борис Валентинович (RU)
Кривцова Ольга Владимировна (RU)
Бородкин Алексей Георгиевич (RU)
Гордеева Елена Львовна (RU)
Изобретение относится к области гигиены и может быть использовано для обработки кожного покрова, для защиты от заражения, дезинфекции ступней ног и обуви с целью профилактики грибковых заболеваний. Состав содержит хлорид, фосфат или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), метилизотиазолинон, сорбитол, ацетат цинка, экстракт ярутки полевой и воду. Изобретение позволяет повысить биоцидную активность состава, снизить его токсичность и улучшить потребительские свойства. 2 табл., 6 пр.
Изобретение относится к области санитарии и гигиены. Может быть использовано для обработки кожного покрова в медицинской практике, во время путешествий для защиты от заражения опасными микроорганизмами, в детских учреждениях для предотвращения распространения инфекций и других случаях, которые требуют антисептической обработки, например, дезинфекции ступней ног и обуви с целью профилактики грибковых заболеваний.
Разработка методов химической антисептики остается актуальной проблемой вследствие постоянного изменения видового состава и свойств микробной флоры.
Известен раствор хлоргексидина биглюконата «Пливасепт» («Плива», Хорватия), который используют для антисептической обработки рук. (Красильников А.П. Справочник по антисептикам. Минск, «Высшая школа», 1995 г, стр.83).
К недостаткам этого препарата относится его высокая стоимость, устойчивость к нему некоторых штаммов микробов, относительно высокая токсичность, а также его слабая эффективность в отношении микобактерий и дерматофитов. Крайне низка его активность в отношении синегнойной палочки и вирусов.
Известно средство для сухой дезинфекции и очистки рук, включающее сополимер винилового спирта с винилацетатом, полидиаллилдиметиламмоний хлорид и воду при определенных количественных соотношениях. (Пат. РФ №2359656, кл. A61K 8/18, 2007 г.)
Используемое в известном составе четвертичное аммониевое соединение (ЧАС) - полидиаллилдиметиламмоний хлорид отличается широким спектром действия, но не относится к числу сильных антимикробных веществ и не обладают пролонгированным эффектом.
Кроме того, отдельные виды наиболее устойчивых болезнетворных микроорганизмов не поддаются воздействию ЧАС (споровые формы, микобактерии туберкулеза).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по достигаемому эффекту является биоцидный состав для обработки кожи (Пат. РФ №2359455, кл. A01N 25/02, 2008 г.).
Биоцидный состав для обработки кожи содержит соединение полигуанидина - хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат полигексаметиленгуанидина, растворитель - воду, или этиловый спирт, или смесь этилового спирта и воды, бензалконий хлорид, сорбитол, водный экстракт очитка большого и α-гидроксикислоту - гликолевую, или яблочную, или лимонную при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| соединение полигуанидина | 0,5-3,0 |
| бензалконий хлорид | 0,05-0,5 |
| сорбитол | 0,1-0,5 |
| водный экстракт очитка большого | 0,05-10 |
| α-гидроксикислота | 0,05-0,15 |
| растворитель | остальное |
Используемый в известном техническом решении бензалконий хлорид (ЧАС) обладает ограниченным спектром антимикробного действия, а также приводит к появлению аллергических реакций у отдельного вида потребителей.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение биоцидной активности состава, снижение его токсичности, а также улучшение потребительских свойств.
Для решения технической задачи состав для антисептической обработки кожи, включающий соединение полигуанидина - хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), сорбитол, гликолевую или яблочную кислоту и воду, дополнительно содержит метилизотиазолинон, ацетат цинка и экстракт ярутки полевой при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| соединение полигуанидина | 0,5-3,0 |
| метилизотиазолинон | 0,1-1,0 |
| сорбитол | 0,1-0,5 |
| гликолевая или яблочная кислота | 0,05-015 |
| ацетат цинка | 0,1-0,2 |
| экстракт ярутки полевой | 01-10 |
| вода | остальное |
Сущность изобретения поясняется следующим образом.
Используемые в составе для дезинфекции кожного покрова высокоэффективные соединения полигуанидина обладают широким спектром биоцидной активности: антибактериальной, фунгицидной, вирулицидной. Они малотоксичны, не проникают через неповрежденную кожу (IV класс опасности), сохраняются на ней долгое время, защищая от воздействия окружающей среды.
В качестве соединений полигуанидина используют низкомолекулярные соединения полигуанидина (n=30-50) - хлорид поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ) «ЭКОСЕПТ», фосфат поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ) «ЭКОСЕПТ» и сукцинат поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ).
Эти соединения выпускает РОО «Институт эколого-технологических проблем» (ИЭТП). Товарный знак «ЭКОСЕПТ» принадлежат РОО ИЭТП.
Наиболее предпочтительно применение сукцината ПДДГ, т.к. янтарная кислота, входящая в его состав является биоактивным природным соединением, присутствует в организме человека и необходима ему. Сукцинат ПДДГ увеличивает биоцидный пролонгированный эффект состава после его нанесения на кожу.
Механизм бактерицидного действия соединения полигуанидина включает следующие стадии: абсорбция поликатиона на поверхности клетки; снижение интенсивности электронного транспорта и эффективности системы фосфорилирования; структурные нарушения реакционных центров фотосистемы и, как следствие, резкое возрастание проницаемости внешних мембран; значительное набухание клетки и ее гибель. Соединения полигуанидина вызывают гибель грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов.
Используемый метилизотиазолинон имеет следующую структурную формулу.
Метилизотиазолинон (2-метил-4-изотиазолин-3-он), брутто-формула C4H5NOS - применяется как антисептический агент с высокими антибактериальными и антимикробными свойствами. Эффективен против грамположительных и грамотрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков. Представляет собой прозрачную жидкость без запаха, хорошо растворимую в воде.
Выпускается Sharon-Laboratories Ltd., США, под товарной маркой Sharomix МТ.
Метилизотиазолинон имеет низкую токсичность и соответствует экологическим требованиям. Эффективен во всех областях значений pH, принятых в косметической промышленности.
При взаимодействии с соединением полигуанидина Метилизотиазолинон усиливает действие биоцидного эффекта, особенно, в отношении грибков и плесени, т.к. в своем составе он содержит активную серу, которая является противогрибковым компонентом.
В результате этого взаимодействия расширяется диапазон действия биоцидных компонентов - соединения полигуанидина и метилизотиазолинона.
Сорбитол - многоатомный спирт имеет следующую структурную формулу:
Сорбитол представляет собой белое кристаллическое вещество, оказывающее смягчающее действие на кожу и способствующее приданию коже ощущение бархатистости. Мол. масса -182,2, tпл. - 97ºС, хорошо растворим в воде, спирте. Используют сорбитол марки "SORBITOL", производитель - концерн РТ SORINI CORPORATION Tbk (Индонезия).
Гликолевая и яблочная кислота являются α-гидроксикислотой. Гликолевая кислота (оксиуксусная), мол. масса 76,05, (C2H4O3) представляет собой безцветное кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде, спирте, эфире. Обладает антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Содержится в незрелом винограде, свекле, сахарном тростнике. Используют 99% гликолевую кислоту товарной марки GLYPURE 99, Производитель DuPont de Nemours International S.A. Бельгия.
Яблочная кислота (оксиянтарная кислота) (ТУ 6-09-5562-91), мол. масса 134,1, tпл. - 98-99ºC, (C4H6O5) представляет собой безцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и спирте. Применяется в производстве вина, фруктовых вод, лекарственных средств. Яблочная кислота обладает противовоспалительными и увлажняющими свойствами.
Ацетат цинка - Zn(СН3СОО)2 с молекулярной массой 183.46 обладает противомикробным, противогрибковым, ранозаживляющим действием. Представляет собой белый порошок, хорошо растворяется в воде и спирте.
Используют ацетат цинка производства WUXI YANGSHAN BIOCHEMICAL CO., LTD, Китай.
Ярутка полевая - травянистый однолетник с прямостоячим стеблем высотой 15-20 см.
Водный экстракт ярутки полевой обладает ярко выраженными антибактериальными свойствами, а также противовоспалительным и ранозаживляющим действием.
Лечебный эффект достигается благодаря содержанию в листьях эфирно-горчичного масла, аскорбиновой кислоты, сапонинов, алкалоидов, флавонидов и микроэлементов.
Готовят экстракт следующим образом. В емкость 8-10 л. помещают 0,5 кг измельченных листьев ярутки полевой, заливают кипятком в количестве 6 л и настаивают 4 часа. После этого экстракт процеживают. Получают 5 л водного экстракта ярутки полевой.
Достижение технического результата, а именно повышение биоцидной активности состава, а также снижение его токсического действия обусловлено совокупным взаимодействием компонентов, обладающих биоцидным эффектом:
соединения полигуанидина, метилизотиазолинона, ацетата цинка, экстракта ярутки полевой и α-гидроксикислоты - гликолевой и яблочной кислоты.
Вода используется в качестве основы состава по ГОСТ 609-84 (дистиллированная).
Количественное содержание компонентов биоцидного состава, является оптимальным и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
Если в предлагаемом составе соединения полигуанидина будет более 3,0 мас.%, то это приведет к неоправданно высокому расходу дезкомпонента. При снижении его содержания менее 0,5 мас.% наблюдается снижение биоцидной активности состава.
При содержании метилизотиазолинона более 1,0 мас.%, ухудшаются потребительские свойства состава, а при его снижении менее 0,1 мас.% снижается биоцидный эффект состава.
Сорбитол вводят в состав для улучшения его потребительских свойств. Увеличение его содержания более 0,5 мас.% приводит к помутнению состава, а снижение его содержания ниже 0,1 мас.% ухудшает смягчающее действие состава на кожу.
α-гидроксикислота - гликолевая или яблочная кислота оказывает противовоспалительное и увлажняющее действие на кожу, является комплексообразователем и регулятором кислотности состава.
Увеличение содержания яблочной или гликолевой кислоты выше 0,15 мас.% приводит к изменению pH состава, а снижение содержания этих компонентов менее 0,05 мас.% приводит к снижению потребительских свойств состава.
Ацетат цинка вводят в состав для увеличения биоцидного эффекта.
При увеличении массовой доли ацетата цинка в составе выше 0,2 мас.% ухудшаются потребительские свойства состава, а при снижении содержания ацетата цинка менее 0,1 мас.% уменьшается биоцидный эффект состава.
При содержании в составе экстракта ярутки полевой менее 0,5 мас.% наблюдается снижение лечебного эффекта, а содержание его выше 1,5 мас.% приведет к помутнению состава и ухудшению потребительских свойств.
Процесс приготовления биоцидного состава включает взвешивание сырья и подготовку оборудования.
Состав для антисептической обработки кожи получают следующим образом.
В отдельной емкости в воде растворяют соединение полигуанидина и метилизотиазолинон при постоянном перемешивании при температуре 30-35ºC до полного растворения компонентов.
Экстракт ярутки полевой также готовят в отдельной емкости.
После процеживания экстракта ярутки полевой в эту емкость добавляют последовательно сорбитол, гликолевую или яблочную кислоту, ацетат цинка.
Все компоненты тщательно перемешивают.
В реактор закачивают дистиллированную воду и через люк последовательно добавляют раствор соединения полигуанидина и метилизотиазолинона, затем раствор сорбитола, α-гидроксикислоты, ацетата цинка и экстракта ярутки полевой.
Все тщательно перемешивают и добавляют недостающее количество воды в соответствии с рецептурой.
По мере необходимости можно ввести парфюмерную отдушку.
Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин, после чего производят отбор проб для проверки внешних показателей (цвет, запах) и соответствие ТУ.
Полученный состав перекачивают в полимерную емкость.
Примеры конкретного выполнения состава для антисептической обработки кожи в мас.%.
Пример №1.
| хлорид ПДДГ | 0,5 |
| метилизотиазолинон | 1,0 |
| сорбитол | 0,3 |
| гликолевая кислота | 0,1 |
| ацетат цинка | 0,15 |
| экстракт ярутки полевой | 0,1 |
| вода | остальное |
Пример №2.
| фосфат ПДДГ | 2,0 |
| метилизотиазолинон | 1,0 |
| сорбитол | 0,3 |
| яблочная кислота | 0,1 |
| ацетат цинка | 0,15 |
| экстракт ярутки полевой | 0,5 |
| вода | остальное |
Пример №3.
| сукцинат ПДДГ | 2,5 |
| метилизотиазолинон | 0,8 |
| сорбитол | 0,3 |
| яблочная кислота | 0,05 |
| ацетат цинка | 0,2 |
| экстракт ярутки полевой | 0,5 |
| вода | остальное |
Пример №4.
| сукцинат ПДДГ | 3,0 |
| метилизотиазолинон | 0,5 |
| сорбитол | 0,5 |
| гликолевая кислота | 0,15 |
| ацетат цинка | 0,15 |
| экстракт ярутки полевой | 0,5 |
| вода | остальное |
Пример №5.
| хлорид ПДДГ | 1,0 |
| метилизотиазолинон | 0,1 |
| сорбитол | 0,1 |
| яблочная кислота | 0,1 |
| ацетат цинка | 0,1 |
| экстракт ярутки полевой | 1,0 |
| вода | остальное |
Полученные составы обеспечивают длительную защиту кожного покрова от патогенных микробов, грибковой инфекции и бактерий. Обладают увлажняющим действием и не нарушают pH-баланс, характеризуются низкой токсичностью, а также не раздражают кожу при длительном применении.
Альтернативные признаки п.1 формулы изобретения обеспечивают тот же технический результат, что и приведенный в табл.1 и 2.
В качестве сравнения с прототипом приведен пример №6 (Пат. РФ №2359455, пр. №1.) при содержании компонентов в мас.%.
Пример №6.
| хлорид ПДДГ | 1,5 |
| бензалконий хлорид | 0,2 |
| сорбитол | 0,3 |
| водный экстракт очитка большого | 0,5 |
| лимонная кислота | 0,1 |
| дистиллированная вода | остальное |
Антибактериальная активность составов для антисептической обработки кожи была испытана по методике «агаровых пластин» в соответствии с Методическими указаниями по лабораторной оценке антимикробной активности текстильных материалов, содержащих антимикробные препараты, утвержденными Министерством здравоохранения 18 ноября 1983 г. по показателю - зона задержки роста по Staphylococcus epidermidis (St. Epid. - эпидермальный стафилококк) - грамположительный кокк, принадлежит роду Staphylococcus. Несмотря на то, что St. Epidermidis является непатогенным возбудителем, у части людей со скомпроментированной иммунной системой St. Epid. может вызывать инфекции. St. Epidermidis могут вызывать как нозокомиальные, так и внебольничные инфекции. Данные по зоне задержки роста по St. Epid. приведены в таблице 1.
Кроме того, антибактериальная активность биоцидных составов для пропитки салфеток была испытана по показателю - зона задержки роста по S. Aureus (грамположительные микроорганизмы), Е. coli, Ps.aeruginosa (граммотрицательные микроорганизмамы) при диффузии исследуемого вещества в плотную питательную среду, а также определении минимального времени, необходимого для полного подавления роста и развития тест-микроорганизмов (Федоров Ю.А., Корень В.Н. «Микробиологические методы исследования зубных гигиенических средств» в кн. «Основы гигиены полости рта». Л., «Медицина», 1973 г., с.3-215).
Для этого в чашку Петри наливали 20 мл плотной питательной среды. Готовили 24 часовую микробную взвесь тест-микроорганизмов с концентрацией 5×105 КОЕ/мл и наносили по 1 мл взвеси на поверхность питательной среды. Подсушивали в течение 30 мин, а затем в питательной среде делали лунки диаметром 6 мм, в которые наносили пробы разработанного биоцидного состава для пропитки салфеток Количество лунок не должно превышать 6 на чашку Петри. В течение 30 мин. чашки Петри выдерживали при комнатной температуре (20ºC), затем их помещали в термостат на 24-48 часов при температуре 37ºC и по истечении указанного срока учитывали зоны угнетения микробного роста, включая диаметр лунок. По размерам зон угнетения роста тест-микроорганизмов судили об антимикробном действии испытываемого вещества, хотя следует учитывать, что скорость диффузии полимерных дезинфицирующих средств ниже скорости диффузии низкополимерных дезинфицирующих средств.
Для получения достоверных результатов все опыты проводили с трехкратной повторностью, время тестирования - 48 часов. Данные эксперимента обрабатывались статистически.
Данные по зоне задержки роста по S. Aureus, E. coli, Ps.aemginosa приведены в таблице 1.
Анализ представленных в таблице 1 данных показывает, что испытываемые составы для антисептической обработки кожи (Примеры 1-5) образовывали зоны задержки роста от 21 до 39 мм, следовательно заявленные биоцидные составы для для антисептической обработки кожи обладают высоким уровнем антибактериальной активности, причем наиболее чувствительным к заявленным биоцидным составам для антисептической обработки кожи были грамположительные микроорганизмы (S. Aureus - золотистый стафилококк). Состав по прототипу обладал антибактериальными свойствами, но немного ниже заявленных биоцидных составов для пропитки салфеток.
Для определения минимального времени, необходимого для полного подавления роста и развития тест-микроорганизмов в испытываемое вещество добавляли суспензию тест-микроорганизмов в количестве 105 КОЕ/мл, для этого в пробирки наливали по 1 мл испытываемого вещества. Пробирки встряхивали и через промежутки времени 2-5-10 и 30 минут делали посевы на плотные питательные среды. Чашки Петри помещали на 24-48 часов в термостат при 37ºC. После истечения указанного срока подсчитывали число выросших колоний и по этому показателю судили о бактерицидной активности испытываемого вещества.
Результаты проведенных исследований представлены в табл.2.
Из представленных в табл.2 данных следует, что антибактериальный эффект разработанных биоцидных составов развивается очень быстро. Через 2 минуты контакта ни в одном случае не обнаружено живой микрофлоры после контаминации питательной среды кишечной палочкой.
Состав для антисептической обработки кожи прошел испытания на добровольцах в аккредитованной специализированной клинике, в результате которых показана высокая биоцидная эффективность состава для антисептической обработки кожного покрова, также отмечено, что состав для антисептической обработки кожи не оказывает раздражающего и аллергизирующего действия.
| Таблица 1 | ||||
| Составы для антисептической обработки кожи | Зоны подавления роста микроорганизмов, мм | |||
| S. aureus | E. coli | Ps. aeruginosa | St. Epid. | |
| Пример 1 | 35 | 26 | 27 | 21 |
| Пример 2 | 37 | 27 | 28 | 22 |
| Пример 3 | 38 | 27 | 28 | 22 |
| Пример 4 | 39 | 28 | 28 | 22 |
| Пример 5 | 34 | 26 | 27 | 21 |
| Пример 6 | 32 | 25 | 26 | 20 |
| Таблица 2 | ||||
| Составы для антисептической обработки кожи | Обсеменность* через период времени (мин) | |||
| 2 | 5 | 10 | 30 | |
| Пример 1 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Пример 2 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Пример 3 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Пример 4 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Пример 5 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| Пример 6 | не обн. | не обн. | не обн. | не обн. |
| * бактерии вида E. coli, 105 КОЕ/см3 |
Состав для антисептической обработки кожи, включающий соединение полигуанидина - хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), сорбитол, гликолевую или яблочную кислоту и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит метилизотиазолинон, ацетат цинка и экстракт ярутки полевой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| соединение полигуанидина | 0,5-3,0 |
| метилизотиазолинон | 0,1-1,0 |
| сорбитол | 0,1-0,5 |
| гликолевая или яблочная кислота | 0,05-0,15 |
| ацетат цинка | 0,1-0,2 |
| экстракт ярутки полевой | 0,1-1,0 |
| вода | остальное |
