Изобретение относится к области медицины, медицинской дезинсекции и касается, в частности, защиты человека от нападения кровососущих клещей, а также защиты изделий с натуральным кератином (мехов, шерсти и др.) от кератофагов личинок моли и кожеедов.
Сухие препаративные формы (дусты, бруски, мелки и т.д.) имеют преимущества перед другими формами по эффективности использования инсектоакарицидного действующего вещества (д.в.) и безопасности для теплокровных и человека. Однако для обработки одежды, материалов они как правило не применяются. Первые примеры бруски Претикс и "Претикс-М", применяются для защиты человека от кровососущих клещей и защиты материалов от кератофагов соответственно.
Основные недостатки, по-видимому, недолговечность обработки (осыпаемость), предубеждения к использованию циансодержащих соединений для индивидуальной защиты человека. Известное из патента России N 2007161 (приоритет от 30.18.98, зарегистрирован 15.O2.94) свойство блокировки функций присасывания у кровососущих клещей по действием циансодержащих пиретроидов предполагает поиск приемлемых препаративных форм на основе таких д.в. для обработки одежды человека. Там же описаны типы средств, приемлемые для обработки одежды человека, включающие циансодержащий пиретроид. В патенте России (заявка N 93119882 от 18.05.93, положительное решение от 30.сентября 1993 г. ) описан также физиологически и функционально приемлемый носитель- сверхтонкий помол природного целлюлозосодержащего сырья.
Технической задачей изобретения является создание эффективного сухого инсектоакарицидного средства, тканей, материалов для защиты от ползающих паразитов (клещей, вшей и др.), кератофагов личинок моли и кожеедов.
Для решения поставленной задачи препаративная форма инсектоакарицидного средства выбирается такой, чтобы в конечном виде средство было в порошковой (дустовой) форме на обработанных одежде, тканях, мехах, шерсти в местах, обеспечивающих максимально вероятный контакт с уничтожаемым биологическим объектом: против кровососущих клещей по поверхности тканей на ее наружных ворсинках; против вшей в складках одежды; против личинок моли и кожеедов в наружном объеме шерстяного изделия, у основания ворса мехов. Количество циансодержащего пиретроида выбирают с учетом удерживаемости препаративной формы в нанесенном виде, для брикетированных форм важен показатель истираемости, обеспечивающей мелкодисперсную порошковую форму нанесенного средства.
Приемлемый показатель удерживаемости нанесенных средств для защиты от кровососущих клещей и платяной вши на тканях при количестве средства 0,1-1,0 мг/см2 составляет 55-98% Для защиты шерстяных вещей, мехов от кератофагов этот показатель приемлем в следующем интервале 30-85% (границы удерживаемости существенно сдвинуты в сторону ослабления из-за необходимости легкого удаления частиц средства из вещей при их изъятии с хранения.
Удерживаемость инсектоакарицидных средств и других сыпучих материалов определяют путем нанесения на ткань исследуемого средства с последующей вибрацией частотой биения 50 Гц и амплитудой 5 мм в течение заданного времени, а показатель удерживаемости определяют в процентах остатка средства по сравнению с его исходным количеством на ткани.
Показатель истираемости брикетированных форм инсектоакарицидных средств (брикеты, мелки, бруски и др.) по ткани при давлении на нее 0,1-0,2 кг/см должен составлять 15-100 мкм/1000 м.
Для определения брикетированного средства его фиксируют на ткани под давлением, затем ткань перемещают в циклическом режиме и одновременно удаляют истертое средство, а показатель истираемости определяют по потере толщины на заданный маршрут.
Эффективность нанесенного инсектоакарицидного средства в конечной форме в виде порошка можно продемонстрировать на количестве циперметрина, обеспечивающего блокирование функций присасывания таежных клещей Ixodes persulcatus при обработке одежды по схеме патента РФ N 2007161:
Способ нанесения защитных полос Количество циперметрина на 1 костюм, мг:
Брикетированная сухая форма 4-5
Гелевые составы 300-500
Восковые карандаши 600-700
Пропитанный препаратом пластырь 50-80
Сплошная обработка костюма аэрозолем или УМО 150-350
Поскольку циперметрин, как правило, самая токсичная составляющая композиции, ее токсическое воздействие на человека пропорционально его расходу на 1 обработку.
Способ защиты изделий от кератофагов путем обработки нелетучими твердыми препаративными формами контактного действия имеет новизну и преимущества перед применением летучих ларвицидов и овицидов.
1. Препарат или само д.в. практически не вдыхаются человеком - минимизируется неблагоприятное воздействие по сравнению с типовыми летучими противомолевыми препаратами, что особенно важно для людей склонных к алергиям и астматиков.
2. После длительного хранения на воздухе пиретроидные препараты ослабевают многократно и практически безопасны для человека при их удалении из изделий после хранения. В то же время личинки моли испытывают антифидантный эффект на кератинсодержащих поверхностях с сублетальными концентрациями д.в. что позволяет либо снижать первоначальную концентрацию д.в. в препарате, либо продлевать срок эффективной защиты.
3. Эффективность сплошной обработки изделий визуально контролируется исполнителем по пылевидным частичкам средства, остающимся на вещи, что гарантирует уничтожение имеющихся кератофагов или подсаженных после обработки.
4. Пылевидные остатки средства можно полностью удалить из изделий пылесосом или щеткой без повреждения вещей. Не остается никакого запаха (в отличие от летучих препаратов). Полнота удаления средства контролируется визуально.
Таким образом, с учетом показателей эффективности, безопасности для человека, истираемости и удерживаемости создана композиция против кератофагов, представляющая собой сухую препаративную форму в виде порошка или в брикетированном виде (брикет, мелок, брусок и др.), вносимую путем напыления или послойного истирания (штрихования) соответственно. Композиция включает пиретроид, преимущественно циансодержащий, с низким давлением паров, инертный носитель, преимущественно ультрадисперсную древесину (УДД), другие тонкие порошки с небольшим удельным весом частиц, мел, гипс, тальк, каолин при следующем соотношении компонентов, мас.
Пиретроид 0,05-0,3
Инертный носитель Остальное
Средство от кератофагов может дополнительно включать маслообразную добавку, преимущественно вазелиновое или силиконовое масло в количестве до 5 мас. связующее в виде клея, крахмала (клейстера) в количестве до 10% или гипс в количестве до 50 мас.
Эффективность рецептур средств от кератофагов демонстрируется следующей табл.1 (рецептура из примера 1 в конце текста), а также порошок состава альфаметрин 0,03-0,1% носитель УДД 5% наполнитель: мел остальное).
Испытания проводились против гусениц платяной моли и личинок жуков кожеедов на шерстяной ткани при экспонировании обработанных участков при естественном освещении, что в несколько раз сокращает срок эффективного действия пиретроида по сравнению с хранением в затененном помещении, что реализуется в практике при сезонном хранении вещей.
Таким образом, для 100% уничтожения кератофагов достаточно концентрации альфаметрина в композиции 0,04 мг/м2, что в 15-50 раз ниже по количеству д. в. чем при использовании других препаративных форм с летучими д.в. (аэрозоли, концентраты эмульсий). Для сезонного хранения вещей достаточно создания на поверхности изделий концентрации альфаметрина 0,1-0,15 мг/м2 в разработанной композиции. С учетом показателей удерживаемости и истираемости создана инсектоакарицидная композиция для обработки одежды человека, представляющая собой твердую препаративную форму, способную к послойному истиранию, включающая циансодержащий пиретроид и инертный носитель, преимущественно УДД, другие тонкие порошки с малым удельным весом частиц, мел, гипс, тальк или каолин, при следующем соотношении компонентов, мас.
Циансодержащий пиретроид 0,1-1,0
Инертный носитель Остальное
Выбор циансодержащего пиретроида основан на патенте России N 2007161 и публикации в "Экспериментальной и прикладной акарологии" (изд. Великобритания, том 18, N4, сс.233-240, 1994 г.) по совокупности факторов высокой токсичности против клещей и насекомых, отсутствию присасывания после получения стандартной дозы пиретроида, быстрому нокдауну, небольшой высоте подъема после получения дозы. Этим критериям лучше всего удовлетворяют: альфаметрин и другие высокоэффективные изомеры циперметрина и их композиции (зетаметрин, например); высокоэффективные изомеры цигалотрина и их композиции (например, лямбда-цигалотрин); дельта-метрин, изомеры флуметрина и их композиции; индоцоитрин, цифлутрин и композиции его изомеров.
Инсектоакарицидное средство может дополнительно содержать маслообразную неполимеризующуюся добавку, преимущественно вазелиновое или силиконовое масло в количестве до 25% связующее в виде клея или гипса в количестве до 50% а также стабилизатор окисления, преимущественно производные стерически затрудненных фенолов, в количестве до 2%
Кроме того, инсектоакарицидная композиция может содержать дополнительно атрактивную для клещей добавку, преимущественно пеларгоновую кислоту, салициловый альдегид или 2,6- дихлорфенол в концентрациях 0,0001-0,1% или их композиции в тех же концентрациях. Вместо атрактивной в состав инсектоакарицидной композиции может входить репеллентная для клещей добавка, преимущественно ДЭТА, акреп-N-(гексилоксиметил)капролактам, эфиры ортофталевой кислоты, оксамат (алифатические эфиры N, N-диэтилоксаминовой кислоты), бензимин (1,1-гексаметилбензамид), N,N-бензоилпиперидин в концентрациях 1-15% или их сочетания в пределах тех же концентраций.
Инсектоакарицидная композиция может дополнительно включать парализующую клещей добавку, преимущественно транспиретроидные кислоты, а именно трансхризантемовую, трансфлуметриновую, трансперметриновую, трансдельтаметриновую, трансцигалотриновую кислоты в концентрациях 1-15% или их сочетания в пределах указанных концентраций. Кроме того, инсектоакарицидная композиция может содержать одновременно атрактивную и парализующую добавки или репеллентную и парализующую добавки в указанных выше концентрациях.
Установлено, что для эффективной защиты от клещей и других ползающих насекомых и паразитов препарат на основе перечисленных выше циансодержащих пиретроидов должен наноситься в количестве 0,1-0,5 мг/дм по д.в. (при нанесении полосами шириной 1-2 см). Для защиты от кератофагов дозировка может быть снижена в 10-20 раз. При этом твердые формы должны наноситься на ткань без значительных усилий. Менее эффективны как хрупкие, легкоистираемые композиции, так и жесткие рецептуры. Для количественного определения свойств истираемости выработан количественный критерий определяемый в стандартных условиях при заданном усилии и длине полосы. Важнейшим условием работоспособности нанесенного средства является комплекс свойств возможность перехода и длительность удерживания на биологическом объекте, а также на обработанной ткани. Нами также выработаны количественные критерии этого показателя. В целом имеется зависимость необходимой рабочей концентрации д.в. и показателя удерживаемости. При "хорошей" и "очень хорошей" степени она минимальна. Для "средней" в 1,5-2 раза выше, для "плохой" в 3 и более раз выше. При "плохой" удерживаемости нивелируются преимущества сухих форм. При "средней" степени удерживаемости работоспособность защитных полос на подвижных частях одежды сохраняется 1-2 часа, что приемлемо для практического применения. При "хорошей" степени работоспособность полос сохраняется 2-3 часа, при "очень хорошей" 3-5 часов. На малоподвижных частях одежды (вокруг шеи) полосы работают в 2-3 раза дольше.
Наносить на ткань можно и рецептуры в виде дуста. Но для порошков трудно добиться равномерности нанесения и хорошей удерживаемости.
Методика определения истираемости.
На вращающийся диск закрепляется образец исследуемой ткани и на некотором расстоянии от центра прижимается поверхностью образец средства с усилием 100-200 г/см2. При запуске вращения диска включается воздушный поддув для удаления истертого средства.
Истираемость измеряется в микронах потери толщины образца средства при стандартной длине "пробега" 1000 м. Выявлен показатель хорошего качества - 15-100 мкм. Средства с большей истираемостью плохо удерживаются, а с меньшей истираемостью трудно наносятся.
Методика определения удерживаемости.
На вибратор с частотой биения 50 Гц и амплитудой 5 мм подвешивают обработанный кусок ткани размером 10х10 см. Время вибрации 5 мин.
Количественные характеристики (измеряются в остатка от нанесенного средства):
"слабое" удерживание 30-55
"среднее" удерживание 55-65
"хорошее" удерживание 65-80
"очень хорошее" удерживание 80-98
При показателях ниже "среднего" и выше "очень хорошего" рецептуру средства применять нежелательно из-за быстрого осыпания средства или пониженной эффективности соответственно. Для защиты от кератофагов важна также возможность полного и достаточно легкого удаления средства, поэтому показатель "очень хорошей" удерживаемости нежелателен, а "слабое" удерживание приемлемо.
В предлагаемой таблице приведены инсектоакарицидные композиции для обработки одежды человека, содержащие пиретроид 2 типа в концентрации 0,05-1,0% с учетом показателей истираемости и удерживаемости ее на ткани, а также типы ткани.
Композиция может включать только пиретроид и инертный носитель (1,6,9).
В качестве инертного носителя используются: УДД (УДД помол древесины со средним размером частиц 20-30 мкм и содержанием фракции с размером частиц менее 10 мкм не ниже 5 мас.), тонкий помол лигнина, травяная мука, помол почв, богатых органическими соединениями, пылевидные отходы легкой промышленности с малым удельным весом частиц, а также мел, двуводный гипс, тальк, каолин и др. в концентрации от 5 до 99,95%
Для усиления удерживаемости и повышения пластичности массы средства в виде изделия в состав композиции может быть введена маслообразная добавка в виде преимущественно вазелинового или силиконового масла в концентрации до 25%
Связующее в виде клея, гипса вводят для отверждения средства в форме изделия, если она не достигается иными методами, в концентрации до 50%
Стабилизатор окисления вводится с целью продления срока хранения средства в виде изделия и в процессе эксплуатации для продления срока эффективного действия. Стабилизатор предотвращает разложение под действием тепла и света, и кислорода воздуха д.в. и маслообразной добавки. В качестве стабилизаторов используют производные 2,6-ди-трет-бутилфенола или других стерически затрудненных фенолов, например ионол, ирганокc 1010 в концентрации до 2%
В табл. 2 приведены примеры инсектоакарицидных композиций для обработки одежды человека.
Все рецептуры в начальный момент позволяют наносить д.в. на ткань в необходимой концентрации 0,05-05 мг/дм2. Они предназначены для обработки одежды с целью защиты человека от ползающих членистоногих и обеспечивают:
нанесение пиретроида на ткань в поверхностной концентрации 0,05-0,5 мг/дм2;
истирание в пределах 15-100 мкм/1000 м;
удерживаемость на натуральных тканях в пределах 48-96%
Те же рецептуры с показателями удерживаемости не более 85% могут использоваться для защиты от кератофагов и обеспечивают нанесение пиретроида в концентрации 0,05-0,3 мг/дм2.
Приведенные рецептуры могут включать известные сухие препараты (дусты, мелки) в новой для них области применения нанесение на одежду для индивидуальной защиты человека от ползающих кровососущих членистоногих или защиты вещей от кератофагов.
Для усиления действия против кровососущих клешей в инсектоакарицидные композиции могут быть введены специфические добавки.
А. Атрактивные для клещей добавки, а именно пеларгоновая кислота, салициловый альдегид, 2,6-дихлорфенол в концентрации 0,0001-0,1 мас. или их сочетания в тех же концентрациях при введении в вышеуказанные рецептуры приводят к тому, что клещи более длительное время задерживаются на защитных полосах или обработанных поверхностях (табл. 3)
Кроме того, часть клещей не пересекает обработанную зону (коэффициент отпугивающего действия КОД). КОД для рецептур без атрактанта составляет 5-20% для рецептур с атрактантом до 40% (задерживаются в основном самцы).
Как показано в экспериментах с композицией, содержащей атрактивные добавки, клещи Ixodes persulcatus на расстоянии 5 см от концентрической защитной полосы средства (диаметром 15 см) искривляют свой вертикальный маршрут в сторону указанной окружности, часть клещей задерживается на защитной полосе. Клещи Dermacentor nuttali в большей степени реагируют на атрактант: помимо искривления маршрута отмечено неоднократное пересечение полосы, длительные задержки на ней, часть клещей передвигалось непосредственно по полосе 5 см и более. Для использованной в опыте рецептуры время нокдауна для таежных клещей Ixodes persulcatus составляло 6-8 мин, а для степных клещей Dermacentor nuttali существенно больших размеров и массы 20-23 мин, что и позволяло им так долго контактировать с акарицидом. Таким образом, указанные атрактивные добавки продлевают время контакта с защитными полосами, что повышает эффективность средства. В приведенной табл. 4 сравниваются рецептуры с атрактивными добавками и без них, из которой видно, что продление времени контакта в первой паре позволяет достичь предельного значения по нокдауну при значительно меньшем содержании д.в. а во второй паре демонстрирует существенное повышение эффективности только от введения такой добавки.
Время нокдауна характерно для каждого д.в. и имеет предельное значение. В условиях опыта нокдаун для рецептур 1 и 2 максимально возможный.
Б. Репеллентные добавке, преимущественно ДЭТА, акреп, а также циклоалкилпроизводные бензоилимида, эфиры ортофталевой кислоты, вводимые в выше указанные рецептуры в концентрациях 1-15 мас. приводят к тому, что повышается КОД защитных полос для клещей Ixodes persulcatus до 60% Часть клещей пересекает полосы за несколько попыток, возвращаясь на необработанные участки ткани. Таким образом, значительно продлевается время контакта с инсектоакарицидной композицией, повышается ее эффективность.
Примеры КОД для рецептур, различающихся количеством репеллента:
Без репеллента (альфаметрин до 1%) 40%
То же ДЭТА до 10% 50%
То же ДЭТА до 20% 60%
количество альфаметрина постоянно.
В. Парализующие добавки для клещей, а именно трансизомеры пиретроидных кислот: перметриновой, дельтаметриновой, цигалотриновой, флуметриновой, особенно хризантемовой кислоты, в концентрации 1-15 мас. введенные в вышеуказанные рецептуры приводят к тому, что клещи после пересечения защитных полос через 2-4 мин прекращают движение в состоянии оцепенения, затем через некоторое время отпадают с ткани. Средняя высота подъема до остановки составляет 15-20 см. Таким образом резко снижается вероятность попадания клещей с одежды на тело человека. Примеры влияния приведены в табл. 5.
Г. Для дополнительного усиления действия композиций может использоваться сочетание двух и более добавок, указанных выше под литерами А, Б, В. При этом возрастает величина КОД и сокращается маршрут клеща по одежде, причем время нокдауна практически не меняется. Максимум эффекта наблюдается при комбинировании репеллентной и парализующей добавок, при которых величина КОД может достигать 75% а высота подъема таежных клещей на защитной полосой не будет превышать 6 см, причем время пересечения больше времени пребывания на необработанной поверхности выше полос, а последнее не превышает 1 мин. Такая композиция имеет важные для товара свойства наглядность эффективности визуально выделенного барьера: клещи с большим трудом преодолевают полосу и отпадают с одежды сразу после нее, а большая их часть прямо с защитных полос. Примеры с комбинированными добавками приведены в табл. 6.
Приведенный разброс обусловлен различиями в составе носителей.
Важным аспектом эффективности рецептур и является носитель и степень его дисперсности.
В части дисперсности ситуация такова, что чем мельче частицы, тем выше эффективность средства. В качестве критерия выбрано время нокдауна при одинаковой концентрации д.в.
Примеры по целлюлозосодержащим носителям помолу древесины (концентрация альфаметрина постоянна-0,1%), приведены в табл.7.
Примеры по помолу почвы, богатой органикой при стандартной концентрации альфаметрина (до 1%) на таежных клещах после пересечения ими двух защитных полос, приведены в табл.8.
Необходимо отметить, что максимально эффективные фракции для носителей получены в предельных режимах измельчения вихревых и планетарных мельниц, что ограничивает их доступность по экономическим показателям.
Сравнение носителей между собой затруднительно из-за того, что при помоле и классификации они ведут себя различно и одинаковые фракции получит практически невозможно, однако для близких по удельному весу частиц фракции предельно возможного помола различных носителей показывают примерно одинаковую эффективность.
При близком составе фракций УДД или помол трав заметно превосходят более тяжелые носители (табл.9).
Добавки фракций с максимальной эффективностью значительно повышают эффективность (на нимфах 4 Amblyomma herbaerum):
Помол древесины усред. фракция 150 мкм 18,8 мин
То же + 10% УДД усред. 15 мкм 15,6 мин
Мел 14,5 мин
То же + 5% УДД 15 мкм 10,5 мин
При одинаковой дозе д.в. важней также фактор числа активных частиц, определяемый концентрацией носителя (табл. 10).
Суммируя изложенное выше в отношении функций носителя можно сделать вывод о максимальной его эффективности при выполнении следующих условий:
максимально возможная степень дисперсности частиц,
малый удельный вес частиц носителя,
максимально возможная концентрация носителя в рецептуре.
Одним из лучших носителей является ультрадисперсная древесина УДД с размером частиц 1-50 мкм и содержанием фракции частиц менее 10 мкм не ниже 5 мас. Малые добавки УДД значительно усиливают рецептуры типовых носителей - мела, талька и др. причем заметные эффекты наблюдаются при доле УДД даже 5%
Функция наполнителя оптимизация пластичности рецептуры, удовлетворение показателей истираемости, повышение экономических показателей.
Связующее применяется для формования брикетированных инсектоакарицидных рецептур, выбирается по технологическим и экономическим показателям.
С учетом совокупности изложенных факторов становится возможным создание рецептур с предельно возможными показателями эффективности (время нокдауна, высота подъема) при концентрации д.в. циансодержащего пиретроида ниже 1 мас. что гарантирует безопасность средства для человека и животных в процессе эксплуатации.
Изобретение относится к области медицины и медицинской дезинсекции и касается защиты человека от кровососущих клещей, платяных вшей, защиты вещей и материалов от кератофагов путем применения инсектоакарицидных композиций для обработки одежды и материалов. Композиции применяются в порошковой и брикетированной форме с целью нанесения ее на обрабатываемую поверхность в порошкообразном виде. Расход препаратов определяется показателем его удерживаемости на ткани. Для оценки возможности применения брикетированных форм для таких обработок вводится показатель истираемости. Композиции включают преимущественно циансодержащие пиретроиды, тонкие порошкообразные носители с малым удельным весом. Кроме того, в состав композиций могут входить наполнители, маслообразные добавки, связующие, стабилизатор окисления, добавки, повышающие эффективность и быстродействие композиции: атрактивная, репеллентная, парализующая. Приведены примеры защитного действия композиций, когда средняя высота подъема клещей над защитными полосами не превышает 5-7 см. Приведены композиции, обеспечивающие 100% гибель кератофагов. Показатель удерживаемости для акарицидов определен как 55-98%, для противомолевого применения - 35-85%. Показатель истираемости при давлении 0,1-0,2 кг/см2 составляет 15-100 мкм/1000 м. Содержание компонент в композициях, мас.%: циансодержащий пиретроид - до 1, маслообразная добавка - до 25, связующее - до 50, стабилизатор окисления - до 2, атрактивная добавка - до 0,1, репеллентная добавка - до 15, парализующая добавка - до 15, наполнитель и/или носитель - до 60. Композиции обеспечивают защиту человека от нападения клещей в соответствии с патентом РФ - N 2007161 со 100% блокировкой функции присасывания клещей. 6 с. и 10 з.п. ф-лы, 10 табл.
7. Способ определения истираемости композиций на ткани, предусматривающий фиксацию исследуемой композиции на ткани под давлением с последующим перемещением ее и одновременным удалением истертого состава, а показатель истираемости определяют по потере толщины исследуемого изделия в заданный цикл.
Действующее вещество 0,05 1,0
Инертный носитель Остальное
10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит маслообразную добавку, преимущественно вазелиновое или силиконовое масло и/или связующее, преимущественно гипс, клеи, и/или стабилизатор окисления, преимущественно производные стерическизатрудненных фенолов, в концентрациях, мас.
Маслообразная добавка До 25
Связующее До 50
Стабилизатор окисления До 2
11. Композиция по пп. 9 и 10, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит атрактивную для клещей добавку, преимущественно пеларгоновую кислоту, салициловый альдегид, 2,6-дихлорфенол или их сочетания в концентрации 0,0001 0,1 мас.
| RU, патент, N 2007161, A 61 K 7/40, 1994. |
