Дезинфицирующий раствор
Владельцы патента RU 2730525:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" (RU)
Группа изобретений относится к области органической химии и микробиологии и предназначена для дезинфекции поверхностей в помещениях, санитарно-технического оборудования, предметов ухода за больными, также для дезинфекции и предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения. Дезинфицирующий раствор содержит четвертичные аммониевые соли, причем в качестве основного компонента раствора используют бромиды три-н-октилпроп-2-инил-, три-н-октилбут-2-инил- и три-н-октилокт-2-иниламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольных смесях. Компоненты используются в заявленных количествах. Использование группы изобретений позволяет повысить дезинфицирующие свойства состава на основе ацетиленовых четвертичных аммониевых солей, а также уменьшить токсичность дезинфицирующего раствора за счет снижения рабочих концентраций компонентов дезинфицирующего раствора. 4 н.п. ф-лы, 4 табл.
Изобретение относится к области органической химии, микробиологии, а именно новым биологически активным соединениям класса ацетиленовых четвертичных аммониевых солей: бромид три-н-октилбут-2-инил аммония (I); бромид три-н-октилпроп-2-инил аммония (II); бромид три-н-октилокт-2-инил аммония (III).
Изобретение может быть использовано для получения препаратов и рабочих растворов для дезинфекции поверхностей в помещениях, санитарно-технического оборудования, предметов ухода за больными, также предложенное дезинфицирующее средство может быть использовано для дезинфекции и предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения. Данное изобретение позволит увеличить эффективность дезинфицирующего средства, снизить концентрацию рабочего раствора, уменьшить стоимость дезсредства.
Известна дезинфицирующая композиция [1], действующими реагентами которой являются о-фенилфенол и о-бензил-п-хлорфенол в концентрациях от 3 до 12 % по массе каждого соединения с последующим получением дезинфицирующей композиции с массовым содержанием компонентов 3 %. Недостатками этой дезинфицирующий смеси являются высокие концентрации реагентов и их неблагоприятное влияние на окружающую среду и организм человека.
Известен дезинфицирующий раствор [2] на основе пероксида водорода в концентрациях от 3 до 35 % с добавками сопутствующих реагентов для придания раствору дезинфицирующих свойств.
Недостатками данной смеси дезинфицирующих реагентов являются достаточно высокие концентрации реагентов, их раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки, а также способность вызывать коррозию металлов.
Дезинфицирующий состав [3] представлен водными и водно-спиртовыми растворами пероксида водорода, ЭДТА или диаминциклогексантетрауксусной кислоты.
Недостатками состава [3] являются его раздражающее действие и многокомпонентный состав.
Согласно составу дезинфицирующего раствора [4] его содержимое представлено четвертичными аммониевыми солями (ЧАС) с добавками окисей третичных аминов, различных дезинфицирующих компонентов с целью расширения спектра воздействия на патогенные микроорганизмы. Недостатками данного дезинфицирующего состава являются высокие рабочие концентрации компонентов и их ограниченный диапазон изменения. Известен дезинфицирующий состав [5] на основе глутарового диальдегида, глиоксаля, неомида 460 с добавками хлоридов алкилдиметилбензиламмония. К недостаткам дезинфицирующего состава [5] относятся его раздражающий эффект, токсичность, многокомпонентный состав.
Известна смесь дезинфицирующих реагентов [6], в состав которой входят глутаровый диальдегида, глиоксаль, хлориды алкилдиметилбензиламмония и алкилдиметилэтиламмония.
Недостатками данной композиции дезинфицирующих реагентов являются их высокие рабочие концентрации (от 3 до 5 %), токсичность и сильный раздражающий эффект, а также многокомпонентный состав. Согласно дезинфицирующему составу [7] основными его реагентами являются полигексаметиленгуанидин и N,N-бис-(3-аминопропил)додециламин в соотношении реагентов 1:1-4 и их суммарной концентрацией 0.2-20%.
К недостатку дезинфицирующего состава [7] относится высокие рабочие концентрации противомикробных реагентов.
Действующими компонентами дезинфицирующего состава [8] являются алкилдиметилбензиламмоний хлорид и/или производное полигексаметиленгуанидина, и/или N,N-бис-(3-аминопропил)додециламин. Недостатком дезинфицирующего состава [8] является его многокомпонентный состав и высокие концентрации компонентов смеси. Наиболее близким из аналогов является дезинфицирующий состав [9], который выбран в качестве прототипа.
Состав представлен на основе алкилдиметилбензиламмоний хлорида [9]. Недостатками дезинфицирующего состава на основе алкилдиметилбензиламмоний хлорида являются низкая бактерицидная и фунгицидная активность, недостаточная эффективность в отношении спорообразующих микроорганизмов, необходимость использования высоких концентраций рабочих растворов, а также длительное время проявления явного дезинфицирующего эффекта.
Технический результат изобретения заключается в повышении и расширении спектра дезинфицирующих свойств состава на основе ацетиленовых четвертичных аммониевых солей (ЧАС), уменьшении стоимости дезинфицирующего раствора за счет снижения рабочих концентраций компонентов дезинфицирующего раствора, низкой токсичности реагентов. Технический результат достигается тем, что в качестве основных компонентов раствора, обладающего дезинфицирующей активностью используют бромиды проп-2-инил-, бут-2-инил, окт-2-инилтриоктиламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольных смесях.
Дезинфицирующий раствор содержит бромиды три-н-октилпроп-2-инил-, три-н-октилбут-2-инил, три-н-октилокт-2-инил аммония в диметилсульфоксиде или в смесях вода:этанол. Рабочие концентрации активных компонентов дезинфицирующего раствора находятся в пределах от 0.001 до 1 % массовых концентраций для бромида три-н-октилпроп-2-иниламмония, от 0.0001 до 1 % по массе для бромидов три-н-октилбут-2-иниламмония и три-н-октилокт-2-иниламмония.
Фармакологические исследования заявляемых соединений включают определение антимикробной активности.
Определение противомикробной активности проводилось общепринятым методом серийных разведений [10]. В качестве тест-культуры использовались 12 штаммов микроорганизмов: Saccharomyces cerevisiae №9763 АТСС, Staphylococcus aureus №25923 АТСС, Escherichia coli №25922 ATCC, Bacillus cereus №8035 NCTC, Candida albicans №10231 ATCC, Proteus vulgaris №6380 ATCC, Proteus mirabilis №12453 ATCC, Salmonella typhimurium №14028 ATCC, Pseudomonas aeruginosa №27853 ATCC, Shigella sonne №25931 ATCC, Serratia marcescens №14756 ATCC, Penicillium spp. №30-2300 ATCC. Изоляты бактерий поддерживались на мясо-пептонном агаре (далее МПА), а грибов - на среде Сабуро. Суточные культуры бактерий, двух суточные культуры дрожжей и семи суточную культуру плесневого гриба, выросшие на плотной питательной среде отбирали петлей и переносили незначительное количество материала с верхушек колоний в пробирку со стерильным физиологическим раствором, доводя плотность инокулюма до 0,5 по стандарту МакФарланда, что соответствует 1,5×108 КОЕ/мл.
Анализы разведений в мясо-пептонном бульоне (далее МПБ) выполнялись добавлением ЧАС серией десятикратных разведений с 1% до 0,0001%. Для улучшения растворимости ЧАС предварительно растворяли в диметилсульфоксиде (далее ДМСО) (10% раствор ЧАС в ДМСО). Использовали два контроля роста. Один - это МПБ и второй - 0,1% раствор ДМСО в МПБ. Испытуемый инокулюм перед внесением в пробирки с разведениями ЧАС разводили в 10 раз и вносили по 1 мл во все пробирки с разведениями и контрольные пробирки. Посевы, содержащие бактерии и дрожжи инкубировали при температуре 37°С, а плесневые грибы - при температуре 28°С. После 24 часов в случае исследования бактерий, после 48 часов для дрожжей и 7 суток для Penicillium spp. из каждой опытной и контрольной пробирок проводился высев на соответствующие питательные среды. После инкубации субкультур определялась минимальная подавляющая концентрация (далее МПК). В данном исследовании МПК определялась, как наименьшая концентрация ЧАС, вызывающая гибель 99,9% инокулята. Анализы разведений в бульоне выполнялись по два раза. В случае различия результатов, тесты повторялись и брались наиболее вероятные значения.
Результаты исследований дезинфицирующих свойств ацетиленовых ЧАС представлены в таблице 1.
Примечание для таблиц 1-3: *МПК - минимальная подавляющая концентрация; 1 - Proteus mirabilis; 2 - Proteus vulgaris; 3 - Salmonella typhimurium; 4 - Pseudomonas aeruginosa; 5 - Escherichia coli; 6 - Shigella sonne; 7 - Serratia marcescens; 8 - Staphylococcus aureus; 9 - Candida albicans; 10 - Saccharomyces cerevisiae; 11 - Penicillium spp.; 12 - Bacillus cereus.
Из таблиц 1-3 следует, что диапазон минимальной подавляющей концентрации соединения I составляет 1≤0.0001 %, таким образом наилучший бактерицидный эффект данное соединение проявляет по отношению к Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Candida albicans, Penicillium spp. МПК составляет 0.0001 %. Соединение II проявляет противомикробную активность в аналогичном диапазоне концентраций, наилучший бактерицидный эффект проявляет по отношению к Staphylococcus aureus, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus cereus, МПК составляет 0.001 %. Соединение III проявляет противомикробную активность в диапазоне концентраций 1.0≤0.0001 %, таким образом наилучший бактерицидный эффект данное соединение проявляет по отношению к Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Saccharomyces cerevisiae, МПК составляет 0.0001 %. Соединения I, II, III проявляют низкую бактерицидную активность в отношении Proteus mirabilis и Serratia marcescens (МПК составляет 1%).
Препарат для сравнения на основе четвертичных аммониевых солей, а именно на основе алкилдиметилбензиламмоний хлорида [Патент РФ № 2277425 МПК А61K 9/20, А61K 31/14, A61L 2/16, 2005] проявляет слабую противомикробную активность в отношении Staphylococcus aureus, МПК составляет 0.1 %, а также не активен в отношении Candida albicans.
Таким образом, заявляемые соединения на основе ацетиленовых четвертичных аммониевых солей проявляют противомикробные свойства в 100 раз превышающие аналоги, обладают широким спектром действия при низких концентрациях действующих веществ.
Оценка токсичности ацетиленовых ЧАС проводилась в научно-исследовательской лаборатории БАВ ЕНИ ГОУ ВПО «Пермском государственном научно - исследовательском университете». Для выявления токсикологических характеристик ацетиленовых ЧАС была исследована токсичность при введении в желудок, нанесении на кожу, зарегистрировано местно-раздражающее действие и активность животных.
В исследовании были использованы животные - белые мыши обоих полов. Животные поступили из питомника «Пушино», Московской области. Мыши массой 22-24 г. Длительность акклиматизационного периода для животных составляла 14 дней. Пищевой рацион содержал все необходимые компоненты для нормальной жизнедеятельности.
Исследуемые ацетиленовые четвертичные аммониевые соли по параметрам острой токсичности при введении в желудок относятся к 3 классу умеренно опасных веществ; при нанесении на кожу соединение I и II относятся к 1 классу опасности, соединение III - 2 класс, соединение. Учитывая, что при нанесении на кожу и при введении в желудок используются индивидуальные химические соединения, а при проявлении ими противомикробных свойств необходимы низкие концентрации ацетиленовых четвертичных аммониевых солей, можно ожидать значительное снижение токсичности рабочих растворов бромидов три-н-октилбут-2-инил аммония, три-н-октилпроп-2-инил аммония и три-н-октилокт-2-инил аммония (III).
Список литературы
1. Патент на изобретение RU 2557653 С1; опубликован 27.07.2016
2. Патент на изобретение RU 2532377 С2; опубликован 10.11.2014
3. Патент на изобретение RU 2360416 С1; опубликован 10.07.2009
4. Патент на изобретение RU 2527966 С1; опубликован 10.09.2014
5. Патент на изобретение RU 2013131742 А; опубликован 20.11.2015
6. Патент на изобретение RU 2440146 С2; опубликован 20.01.2012
7. Патент на изобретение RU 266175 C1; опубликован 10.09.2009
8. Патент на изобретение RU 2297248 С1; опубликован 20.14.2007
9. Патент на изобретение RU 2146151 C1; опубликован 10.03.2000
10. МУК 4.12.1890-04. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. - Москва: Минздрав России, 2004
1. Дезинфицирующий раствор, содержащий четвертичные аммониевые соли, отличающийся тем, что в качестве основного компонента раствора используют бромиды три-н-октилпроп-2-инил-, три-н-октилбут-2-инил, три-н-октилокт-2-иниламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольных смесях.
2. Дезинфицирующий раствор, содержащий четвертичные аммониевые соли, отличающийся тем, что в качестве основного дезинфицирующего компонента раствора используют бромид три-н-октилбут-2-иниламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольной смеси, при этом рабочие концентрации рабочие концентрации дезинфицирующего компонента раствора находятся от 0.0001 до 1% по массе
3. Дезинфицирующий раствор, содержащий четвертичные аммониевые соли, отличающийся тем, что в качестве основного дезинфицирующего компонента раствора используют бромид три-н-октилпропт-2-иниламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольной смеси, при этом рабочие концентрации рабочие концентрации дезинфицирующего компонента раствора находятся от 0.001 до 1% по массе.
4. Дезинфицирующий раствор, содержащий четвертичные аммониевые соли, отличающийся тем, что в качестве основного дезинфицирующего компонента раствора используют бромид три-н-октилокт-2-иниламмония в диметилсульфоксиде или водно-этанольной смеси, при этом рабочие концентрации рабочие концентрации дезинфицирующего компонента раствора находятся от 0.0001 до 1% по массе.
