СРЕДСТВО ДЛЯ АНТИСЕПТИРОВАНИЯ СЫРЬЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК A23L3/34 

Изобретения относятся к веществам, которые применяют в биотехнологии и других отраслях промышленности, а именно к средствам для антисептирования (антисептической обработки) различных объектов технологии - сырья, технологических сред, например, в производстве спирта из углеводсодержащего сырья, хлебопекарных дрожжей, сахара, аминокислот. Заявленные технические решения относятся к объектам одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата; они являются группой изобретений, относящимся к вариантам.

Технический уровень для первого варианта, заявленного технического решения.

Известно средство для антисептирования сырья и технологических сред, содержащее антисептические компоненты [1]. Такое средство эффективно относительно ряда контаминантов (посторонней микрофлоры). Однако известное средство из-за причин, препятствующих достижению технического результата, а именно из-за наличия диметилгидантоина, триполисульфата и натрия хлористого, не позволяет в достаточной мере повысить уровень асептической обработки сырья, сред с дифференцированным применением антисептика в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде.

Наиболее близким к первому варианту заявленного технического решения является средство для антисептирования сырья и технологических сред, содержащее антибиотическую составляющую и другую компонентную часть [2]. Это средство позволяет интенсифицировать процесс антисептировани, но из-за причин, препятствующих достижению технического результата, а именно из-за наличия в нем кроме антибиотика сурфактанта поверхностно-активного вещества, других инертных ингредиентов, оно не позволяет значительно снизить затраты антисептика, а также применять антисептик дифференцированно в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде.

Технический уровень для второго варианта, заявленного технического решения.

Известно средство для антисептирования сырья и технологических сред, содержащее антисептические компоненты [1]. Такое средство эффективно относительно ряда контаминантов (посторонней микрофлоры) Однако такое средство из-за причин, препятствующих достижению технического результата, а именно из-за наличия диметилгидантоина, триполисульфата и натрия хлористого, не позволяет в достаточной мере повысить уровень асептической обработки сырья, сред с дифференцированным применением антисептика в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде.

Наиболее близким ко второму варианту заявленного технического решения является средство для антисептирования сырья и технологических сред, содержащее антибиотическую составляющую и другую компонентную часть [2]. Это средство позволяет интенсифицировать процесс антисептирования, но из-за причин, препятствующих достижению технического результата, а именно из-за наличия в нем кроме антибиотика сурфактанта поверхностно-активного вещества, других инертных ингредиентов, оно не позволяет значительно снизить затраты антисептика, а также применять антисептик дифференцированно в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде.

В производствах микробного синтеза, например спирта, при сбраживании крахмалосодержащего сырья в спирт используют нестерильные воду, нестерильные вспомогательные материалы и оборудование. Это создает условия для развития посторонней инфицирующей микрофлоры, которая развивается вместе с дрожжами, использует питательные вещества сусла, подавляет размножение дрожжей, их бродильную активность, что приводит к уменьшению выхода целевого продукта. Поэтому в микробиологических процессах всегда есть необходимость эффективного уничтожения посторонней микрофлоры.

В основу изобретения - первого варианта заявленного технического решения, поставлена задача создания такого средства, которое за счет нового компонентного состава, количественного соотношения компонентов позволило бы уменьшить затраты антисептика при его применении для антисептирования в 1,25-3 раза, дифференцированно применять такой антисептик в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде, а также расширить ассортимент продукции для антисептирования сырья и технологических сред.

В основу изобретения поставлена также задача создания второго варианта заявленного технического решения - средства, которое за счет нового компонентного состава, количественного соотношения компонентов позволило бы уменьшить затраты на применение антисептика в 1,25-3 раза, дифференцированно применять такой антисептик в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде, а также расширить ассортимент продукции для антисептирования сырья и технологических сред.

Поставленная задача согласно первому варианту заявленного решения решается тем, что заявленное средство для антисептирования сырья и технологических сред содержит антибиотическую составляющую и другую компонентную часть. Новым в заявленном средстве является то, что в качестве антибиотической составляющей оно содержит один из β-лактамных антибиотиков направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов, а в качестве другой компонентной части заявленное средство содержит составляющую направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия при следующем массовом соотношении компонентов:

β-лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов50-90составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия10-50.

При особых условиях осуществления первый вариант заявленного решения характеризируется следующими признаками.

Антибиотическая составляющая из смеси двух ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними от 1:1 до 1:10.

Антибиотическая составляющая из смеси трех ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними 1:1:1.

Антибиотическая составляющая из смеси четырех ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними 1:1:1:1.

Поставленная задача согласно второму варианту заявленного изобретения решается тем, что средство для антисептирования сырья и технологических сред содержит антибиотическую составляющую и другую компонентную часть. Новым согласно заявленному изобретению по второму варианту является то, что в качестве антибиотической составляющей оно содержит один из β-лактамных антибиотиков направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов, а в качестве другой компонентной части оно содержит составляющую направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия, и дополнительно заявленное средство содержит компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда" при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

β-лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия или бензилпенициллиа натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее, чем двух ингредиентов40-60составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия20-30компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда"10-40.

При особых условиях использования заявленного средства по второму варианту это техническое решение характеризуется следующими признаками.

Антибиотическая составляющая из смеси двух ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними от 1:1 до 1:10.

Антибиотическая составляющая из смеси трех ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении 1:1:1.

Антибиотическая составляющая из смеси четырех ингредиентов направленного (выраженного) бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении 1:1:1:1.

Компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда" заявленное средство содержит в виде порошка, который получен экстрагированием из грейпфрута.

Совокупность всех признаков заявленного решения, как его первого варианта, так и второго варианта, позволяет обеспечить достижение технического результата - уменьшить затраты на применение готового продукта-антисептика в 1,25-3 раза, дифференцированно применять полученный согласно каждому варианту заявленного изобретения антисептик в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде, и кроме того, расширить ассортимент продукции для антисептирования сырья и технологических сред.

В первом варианте заявленного решения благодаря новым признакам, а именно содержанию антибиотической составляющей β-лактамного антибиотика направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее, чем двух ингредиентов, и составляющей направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия в заявленных пределах их массового соотношения, уменьшаются затраты на применение антисептика в 1,25-3 раза. Авторами установлена оптимальная эффективность соединения компонентов заявленного решения, которые проявляют синергетические свойства в заявленном составе - усиливают асептическое действие друг друга. При этом установлено, что применение бензоата натрия в составе заявленной композиции как в первом, так и во втором варианте, предупреждает образование резистентной формы антибиотической составляющей при пролонгированном применении. Вероятно, бензоат натрия усиливает действие антибиотической составляющей как ингибитора синтеза клеточной стенки микроорганизмов - контаминантов, поэтому становится возможным в большей мере прогнозировать не только направленность бактерицидного эффекта, но и степень его специфичности. Каждый из компонентов в заявленном средстве является веществом, активным к широкому спектру микроорганизмов. Однако каждый из них владеет различным по времени воздействием на определенный микроорганизм, что и явилось основой для объединения их действия по принципу новой комбинационной связи и применения такого сочетания в одном препарате в соответствии с технологической, экономической целесообразностью для различных целей - для полного уничтожения инфицирующей микрофлоры и/или для приостановления ее развития на определенное время. Компоненты заявленного средства именно в диапазоне их заявленных количественных соотношений оптимально адаптируются к условиям среды, в которую их вносят. При этом антибиотический компонент не потребляет полезные питательные составляющие технологической среды, а лишь селективно действует на инфицирующую микрофлору.

Очень важно непредвиденное свойство, которое было выявлено при исследовании физико-химических характеристик каждого из двух заявленных вариантов средства, проявилось в более быстрой растворимости смеси компонентов (как по первому варианту заявленного изобретения, так и по второму варианту) в сравнении со скоростью растворимости каждого компонента в отдельности. Мгновенная растворимость заявленного средства дополнительно обеспечивает технологичность применения каждого из двух его вариантов. При этом можно предположить, что такое свойство появляется в каждом варианте заявленного средства в результате благоприятного соединения молекулярных структур его компонентов. Такое предположение стало одной из позиций при исследовании специфичности действия компонентов в смеси согласно первому и второму вариантам заявленного решения.

Все вышеописанные свойства, причинно-следственная связь признаков предлагаемого средства с техническим результатом приемлемы как к первому, так и ко второму варианту заявленного решения. При этом наличие во втором варианте заявленного технического решения компонента растительного происхождения в виде "Цитросайда" - экстракта из грейпфрута - позволяет усилить возможность применения заявленного средства относительно определенного ряда микроорганизмов.

В результате экспериментальных проверок авторами подтверждена эффективность созданного ними средства относительно компонентного состава и массовой доли каждого компонента в пределах заявленных количественных значений по первому и по второму варианту заявленного решения. Именно в таких пределах количественного содержания каждого из компонентов достигается технический результат - в зависимости от условий применения заявленного средства достигается необходимый заданный уровень асептической эффективности обработки твердого или сухого сырья, технологических сред перед началом технологического процесса или на определенных его стадиях. При этом каждый из двух вариантов предложенного средства в жидких технологических средах, например, в производстве спирта позволяет обеспечить стабилизацию так называемой титруемой кислотности (значения рН в определенных пределах), которая является количественным показателем наличия или отсутствия посторонней микрофлоры (степени зараженности) среды, а именно обеспечение бактерицидного и бактериостатического эффекта с относительным изменением рН технологической среды, которую обработали заявленным средством, от 0,15-0,25 до 0,45-0,55 в результате уничтожения посторонней микрофлоры.

Кроме того, действие предлагаемого средства как по первому, так и по второму заявленному варианту предусматривает "атакующее" бактерицидное и/или бактериостатическое влияние этого средства на постороннюю микрофлору именно на первых стадиях технологического процесса с учетом последующего дезинфицирующего эффекта, который проявляется благодаря факторам, присущим отдельным стадиям технологии, например, образование этанола в производстве спирта, который владеет бактерицидными свойствами, температурная обработка среды при выпаривании в производстве сахара и другие.

При использовании заявленного средства как по первому, так и по второму варианту в процессе его бактериостатического и бактерицидного действия к моменту завершения этого действия происходит полное разрушение компонентов заявленного антисептика: в обработанных ним объемах сырья, технологических сред: не наблюдалось остатков (как посторонних примесей) заявленного средства после окончания срока его действия. Это подтверждено необходимым количеством хроматографических исследований в комплексе с органолептическими определениями.

В процессе исследований показана возможность эффективного применения как первого варианта заявленного средства, так и второго его варианта дифференцированно в индивидуальной зависимости от конкретного технологического процесса, уровня контаминации среды, при этом проведена оценка различных влияющих факторов. Авторами определялась антимикробная активность каждого компонента заявленной композиции по каждому из двух заявленных вариантов, а также суммарная антимикробная активность бактерицидной и бактериостатической составляющих компонентов, вероятностная скорость развития стойкой посторонней микрофлоры, степень проникновения антисептика, создание оптимальных, равномерно распределенных его концентраций по всему объему сырья или технологической среды, время поддержания этих концентраций, обеспечение действия антисептика на определенный срок в различных условиях его применения, непредвиденные факторы. Выбор компонентов каждого варианта заявленного средства обусловлен спектром биоцидной активности каждого компонента, сроком действия, токсичностью и важным свойством - кислотостойкостью.

Использование первого или второго варианта заявленного решения благодаря возможности регулирования суммарного бактерицидного и бактериостатического действия препарата позволяет обеспечить определенный конкретный заданный уровень асептики не только любой стадии производства, но и всей процессуальной технологической схемы в целом.

При этом критерии стерилизации каждого элемента технологии как составляющие интегрального значения этого критерия по всему технологическому процессу могут варьировать по значениям в определенных заданных уровнях в зависимости от конкретного технологического задания при достижении определенного уровня контаминации.

Широкие пределы количественных соотношений составляющих компонентов каждого из двух вариантов заявленного состава, а также возможность использования различных, в соответствии с формулой изобретения, компонентов в смеси позволяют использовать как первый, так и второй заявленные варианты этого средства в зависимости от условий, состава технологической среды дифференцированно.

Производственные испытания показали, что каждый из двух вариантов заявленного средства обеспечивает заданную степень микробиологической чистоты производства, не влияет негативно на жизнедеятельность дрожжей-сахаромицетов и на их бродильную активность, на технологические показатели выращивания производственных дрожжей процесса сбраживания. При использовании заявленного средства не наблюдаются отклонения от норм технологического регламента, микробиологическая чистота технологического процесса удовлетворяет потребности производства при заданном уровне его стерильности.

Как первый вариант, так и второй вариант заявленного средства показали высокую селективную эффективность относительно широкого ряда контаминантов при невысоких затратах заявленного средства и наибольшей его эффективности.

Результаты экспериментальных испытаний каждого варианта заявленного решения подтвердили эффективность антисептирования сырья, технологической среды предложенным средством, при этом определено воздействие на технологические показатели процессов выращивания производственных дрожжей и брожения, а также на показатели процессов микробиологического синтеза аминокислот, сахарного производства.

Таким образом, заявленное решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень".

Осуществление первого варианта и второго варианта заявленного технического решения иллюстрируется следующими конкретными практическими примерами.

Пример 1.

Заявленное средство для антисептирования сырья и технологических сред согласно первому варианту содержит антисептические компоненты - составляющую направленного бактерицидного действия в виде соли β-лактамного антибиотика бензилпенициллина натрия и составляющую направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

составляющая направленного бактерицидного действия в виде β-лактамного антибиотика  бензилпенициллина натрия70составляющая направленного бактериостатического действия - бензоат натрия30.

Характеристика составляющих компонентов.

Бензилпенициллин натрия (бензилпенициллиновая натриевая соль), benzylpenicilinum-natrium, (2S, 5R, 6R)-3,3-диметил-7-оксо-6-[(фенилацетил)амино]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гептан-2-карбоксилат натрия.

Эмпирическая формула - C₁₆Н₁₇N₂NaO₄S.

Государственная фармокопея, изд.Х, ст.95.

Форма выпуска - Бензилпенициллин натрия (бензилпенициллиновая натриевая соль) - мелкодисперсный кристаллический порошок белого цвета. Имеет направленное бактерицидное действие, то есть свойства уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Натрия бензоат (Natrii benzoat; Natrii benzoas), соль ароматичной карбоновой кислоты, эмпирическая формула С₆Н₃COONa. Форма выпуска - порошок, ТУ 64-6-395. Действие - владеет противомикробными свойствами. Имеет относительно определенного ряда микроорганизмов направленный эффект бактериостатического действия, то есть способность приостанавливать рост и размножение микроорганизмов.

Заявленное средство получают следующим образом.

Компоненты заявленного состава, а именно - бензилпенициллин натрия в количестве 35 кг и бензоат натрия в количестве 15 кг засыпают в эмалированную емкость, после чего осуществляют их тщательное перемешивание в течение 3-5 минут. Условия производства: производство осуществляют в герметических реакторах при атмосферном давлении, без использования растворителей, катализаторов, других веществ.

Полученная смесь - готовый продукт представляет собой заявленное средство-антисептик, который используют для антисептирования сырья, технологических сред. Физико-химические показатели полученного продукта приведены в таблице 1.

Таблица 1
Физико-химические показатели заявленного средства (первый вариант)№ п.п.ПоказательХарактеристика показателяМетод испытания12341ЗапахНейтральныйОрганолептический2Внешний видДисперсность -мелкокристаллический порошок белого цветаГОСТ 27025 визуальный3Массовая доля бензилпенициллина натрия, мас.%70Метод жидкостной хроматографии Государственная фармакопея Украины, 20014Массовая доля бензоата натрия, мас.%30Метод жидкостной хроматографии Государственная фармакопея Украины, 20015рН 10%-ного водного раствора7,5±0,3ГОСТ 291188.26Плотность 10%-ного водного раствора, г/см³1,033±0,002ГОСТ 14618.10

Примеры 2-28 осуществляют, как пример 1, но по качественным и количественным характеристикам заявленного состава, которые приведены в таблицах 2 и 3.

Характеристика других компонентов антибиотической составляющей заявленного состава.

Бензилпенициллин калия (бензилпенициллина калиевая соль), benzylpenicilinum-calium, (2S, 5R, 6R)-3,3-диметил-7-оксо-6-[(фенилацетил)амино]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гептан-2-карбоксилат калия.

Эмпирическая формула - C₁₆H₁₇N₂КО₄S.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Форма выпуска - мелкокристаллический порошок белого цвета.

Оксациллин натрия (оксациллина натриевая соль), oxacilinum-natrium, натриевая соль 3-фенил-5-метил-4-изоксазолил-пенициллина моногидрата.

Форма выпуска - мелкокристаллический порошок.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Феноксиметилпенициллин (Phenoxymethulpenicillinum), 3,3-Диметил-7-оксо-6-(фенксиацетамидо)-4-тиа-1-азабицикло-[3,2,0]-гептан 2-карбоновой кислоты.

Форма выпуска - мелкодисперсный порошок.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Эффективность антисептирования сырья, технологической среды заявленным средством в соответствии с примерами 1-28 приведена в таблицах 4 и 5: показано снижение степени инфицирования сырья и технологической среды (графа 3 таблицы 4, графа 3 таблицы 5) по средним данным из количества результатов для статистической обработки; контрольные испытания проводились путем определения КОО (колоний образующих единиц) в см³ МПБ (мясопептонного бульона).

Таблица 2
Характеристика заявленного средства (первый вариант) согласно примерам 1-19Пример
Товарное наименование заявленного средстваКомпоненты заявленного средстваКомпонент направленного бактерицидного действия - антибиотическая составляющая β-лактамный антибиотик)Компонент направленного бактериостатического действияНаименованиеСодержание, мас.%НаименованиеСодержание, мас.%123451
ФриконтБензилпенициллин натрия70Бензоат натрия302
Фриконт 1Бензилпенициллин натрия50Бензоат натрия503
Фриконт 2Бензилпенициллин натрия80Бензоат натрия204
Фриконт 3Бензилпенициллин натрия75Бензоат натрия255
Фриконт 4Бензилпенициллин калия90Бензоат натрия106
Фриконт 5Бензилпенициллин калия60Бензоат натрия407
Фриконт 6Бензилпенициллин калия70Бензоат натрия308
Фриконт 7Бензилпенициллин калия85Бензоат натрия159
Фриконт 8Оксациллин натрия50Бензоат натрия5010
Фриконт 9Оксациллин натрия65Бензоат натрия3511
Фриконт 10Оксациллин натрия77Бензоат натрия2312
Фриконт11Оксациллин натрия90Бензоат натрия1013
Фриконт12Оксациллин натрия70Бензоат натрия3014
Фриконт13Оксациллин натрия55Бензоат натрия4515
Фриконт 14Феноксиметилпенициллин85Бензоат натрия1516
Фриконт15Феноксиметилпенициллин80Бензоат натрия2017
Фриконт16Феноксиметилпенициллин90Бензоат натрия1018
Фриконт 17Феноксиметилпенициллин75Бензоат натрия2519
Фриконт 18Феноксиметилпенициллин67Бензоат натрия33

Таблица 3
Характеристика заявленного средства (первый вариант) согласно примерам 20-28Пример
Товарное наименование средстваКомпоненты заявленного средстваКомпонент направленного бактерицидного действия - антибиотическая составляющая (смесь β-лактамных антибиотиков)Компонент направленного бактериостатического действияНаименование, массовое соотношение ингредиентовСодержание, мас.%НаименованиеСодержание, мас.%1234520
Фриконт 19Смесь бензилпенициллина натрия и бензилпенициллина калия 1:1 соответственно80Бензоат натрия2021
Фриконт 20Смесь бензилпенициллина натрия и бензилпенициллина калия 1:2 соответственно70Бензоат натрия3022
Фриконт 21Смесь бензилпенициллина натрия и бензилпенициллина калия 1:5 соответственно60Бензоат натрия4023
Фриконт 22Смесь феноксиметилпенициллина и бензилпенициллина калия 1:10 соответственно90Бензоат натрия1024
Фриконт 23Смесь бензилпенициллина натрия, бензилпенициллина калия и оксициллина натрия 1:1:1 соответственно90Бензоат натрия1025
Фриконт 24Смесь бензилпенициллина натрия, феноксиметилпенициллина и оксициллина натрия 1:1:1 соответственно60Бензоат натрия4026
Фриконт 25Смесь бензилпенициллина натрия, бензилпенициллина калия, феноксиметилпенициллина и оксициллина натрия 1:1:1:1 соответственно70Бензоат натрия3027
Фриконт 26Смесь бензилпенициллина натрия, бензилпенициллина калия феноксиметилпенициллина и оксициллина натрия 1:1:1:1 соответственно80Бензоат натрия2028
Фриконт 27Смесь бензилпенициллина натрия, бензилпенициллина калия, феноксиметилпенициллина и оксициллина натрия 1:1:1:1 соответственно50Бензоат натрия50

Пример 29.

Заявленное средство для антисептирования сырья и технологических сред согласно второму варианту заявленного решения содержит следующие компоненты, мас.%:

β-лактамний антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина натрия60составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия30компонент растительного происхождения в виде «Цитросайда»10

Характеристика составляющих компонентов.

Бензилпенициллин натрия (бензилпенициллиновая натриевая coni), benzylpenicilinum-natrium, (2S, 5R, 6R)-3,3-диметил-7-оксо-6-[(фенилацетил)амино]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гептан-2-карбоксилат натрия.

Эмпирическая формула - C₁₆Н₁₇N₂NaO₄S.

Государственная фармакопея изд.Х, ст.95.

Форма выпуска - Бензилпенициллин натрия (бензилпенициллиновая натриевая соль) - мелкодисперсный кристаллический порошок белого цвета. Имеет направленное бактерицидное действие, то есть свойства уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Натрия бензоат (Natrii benzoat; Natrii benzoas), соль ароматичной карбоновой кислоты, эмпирическая формула С₆Н₅COONa. Форма выпуска - порошок, ТУ 64-6-395. Действие - владеет противомикробными свойствами. Имеет относительно определенного ряда микроорганизмов направленный эффект бактериостатического действия, то есть способность приостанавливать рост и размножение микроорганизмов.

Компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда" представляет собой кристаллизованный экстракт из растительного цитрусового сырья - грейпфрута по АОАС 14th edition USP24 (Фармакопея США). Имеет слабый приятный аромат грейпфрута. Действующей основой являются полифенольные компоненты - дифенольные производные, содержит глицерины, в количестве 1-2% (присутствует аскорбиновая кислота. Форма выпуска - кристаллический порошок светло-коричневого цвета, который обладает противомикробными бактерицидно-бактериостатическими свойствами относительно широкого спектра микроорганизмов. Это вещество разрешено для применения, относится к группе безопасных препаратов. Хорошо сохраняется в течение длительного срока.

Заявленное средство получают следующим образом. Компоненты, а именно - бензилпенициллин натрия в количестве 60 кг, бензоат натрия в количестве 30 кг, «Цитросайд» в количестве 10 кг, засыпают в эмалированную емкость, после чего осуществляют их тщательное перемешивание в течение 5-7 минут. Условия производства - производство осуществляют в герметических реакторах при атмосферном давлении, без использования растворителей, катализаторов, других веществ.

Полученная смесь - заявленное средство - является антисептиком, который используют для антисептирования сырья, технологических сред.

По физико-химическим показателям заявленное средство согласно второму варианту контролируется в соответствии с требованиями и нормами, приведенными в таблицах 6 и 7.

Таблица 6
Методы контроля заявленного средства (второй вариант)Наименование показателяМетод испытанияЗапахОрганолептическийВнешний видГОСТ 27025 визуальныйМассовая доля бензилпенициллина натрияМетод жидкостной хроматографии, Государственная фармакопея Украины, 2001Массовая доля «Цитросайда»Метод жидкостной хроматографии USPXXIVNF19Массовая доля бензоата натрияМетод жидкостной хроматографии, Государственная фармакопея Украины, 2001рН 10%-ного водного раствораГОСТ 29188.2Плотность 10% водного раствора, г/см³ГОСТ 14618.10

Таблица 7
Характеристики заявленного средства (второй вариант)ПоказательЗаявленное средство (Фриконт "Плюс 10")Заявленное средство (Фриконт "Плюс 20")Заявленное средство (Фриконт "Плюс 30")Заявленное средство (Фриконт "Плюс 40")ЗапахСлабо цитрусовыйСлабо цитрусовыйСлабо цитрусовыйСлабо цитрусовыйВнешний видМелкодисперсный порошок почти белого цветаМелкодисперсный порошок почти белого цветаМелкодисперсный порошок почти белого цветаМелкодиспересный порошок почти белого цветаМассовая доля антибио-тической составляющей, мас.% 
 
60 
 
50 
 
40 
 
40Массовая доля бензоата натрия, мас.%. 
 
30 
 
30 
 
30 
 
20Массовая доля цитросайда, мас.% 
 
10 
 
20 
 
30 
 
40рН 10%-ного водного раствора 
7,0±1,0 
7,0±1,0 
7,0±1,0 
7,0±1,0Плотность 10%-ного водного раствора, г/см³ 
 
1,03±0,01 
 
1,03+0,01 
 
1,03+0,01 
 
1,03±0,01

Примеры 30-53 осуществляют, как пример 29, но в соответствии с качественными, количественными характеристиками заявленного средства, которые приведены в таблицах 8 и 9.

Характеристика других компонентов антибиотической составляющей.

Бензилпенициллин калия (бензилпенициллина калиевая соль), benzylpenicilinum-calium, (2S, 5R, 6R)-3,3-диметил-7-оксо-6-[(фенилацетил)амино]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гептан-2-карбоксилат калия.

Эмпирическая формула - C₁₆Н₁₇N₂KO₄S.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Форма выпуска - мелкокристаллический порошок белого цвета.

Оксациллин натрия (оксациллина натриевая соль), oxacilinum -natrium, натриевая соль 3-фенил-5-метил-4-изоксазолил-пенициллина моногидрата.

Форма выпуска - мелкокристаллический порошок.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Феноксиметилпенициллин (Phenoxymethulpenicillinum), 3,3-Диметил-7-оксо-6-(фенксиацетамидо)-4-тиа-1-азабицикло-[3,2,0]-гептан -2-карбоновой кислоты.

Форма выпуска - мелкодисперсный порошок.

Имеет направленное бактерицидное действие, то есть способность уничтожать определенный ряд микроорганизмов.

Таблица 8
Характеристика компонентного состава заявленного решения (второй вариант) согласно примерам 29-44Пример
Товарное наименование заявленного средстваКомпоненты заявленного средстваКомпонент направленного бактерицидного действияКомпонент направленного бактериостатического действияКомпонент растительного происхожденияНаименованиеСодержание, мас.%НаименованиеСодержание, мас.%НаименованиеСодержание, мас.%123456729
Фриконт
"Плюс 10"Бензилпенициллин натрия60Бензоат натрия30Цитросайт1030
Фриконт
"Плюс 10"Бензилпенициллин калия60Бензоат натрия30Цитросайт1031
Фриконт "Плюс 10"Оксациллин натрия60Бензоат натрия30Цитросайт1032
Фриконт "Плюс 10"Феноксиметилпенициллин60Бензоат натрия30Цитросайт1033
Фриконт "Плюс 20"Бензилпенициллин натрия50Бензоат натрия30Цитросайт2034
Фриконт "Плюс 20"Бензилпенициллин калия50Бензоат натрия30Цитросайт2035
Фриконт "Плюс 20"Оксациллин натрия50Бензоат натрия30Цитросайт2036
Фриконт "Плюс 20"Феноксиметилпенициллин50Бензоат натрия30Цитросайт2037
Фриконт "Плюс 30"Бензилпенициллин натрия40Бензоат натрия30Цитросайт3038
Фриконт "Плюс 30"Бензилпенициллин калия40Бензоат натрия30Цитросайт3039
Фриконт "Плюс 30"Оксациллин натрия40Бензоат натрия30Цитросайт3040
Фриконт "Плюс 30"Феноксиметилпенициллин40Бензоат натрия30Цитросайт3041
Фриконт "Плюс 40"Бензилпенициллин натрия40Бензоат натрия20Цитросайт4042
Фриконт "Плюс 40"Бензилпенициллин калия40Бензоат натрия20Цитросайт4043
Фриконт "Плюс 40"Оксациллин натрия40Бензоат натрия20Цитросайт4044
Фриконт "Плюс 40"Феноксиметилпенициллин40Бензоат натрия20Цитросайт40

Полученное согласно вышеописанным примерам 1-53 заявленное средство (первый его вариант, второй его вариант) соответствует санитарному законодательству Украины, является безопасным для здоровья, может быть применено в производствах пищевой и других отраслей промышленности для дезинфекции и стерилизации различных объектов в технологии, для санитарной обработки производственных помещений и оборудования (Заключение государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы №05.03.02-/27420 от 03.07.2003).

Заявленное средство соответствует требованиям безопасности для здоровья человека МБТ 5061-89 "Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов"; СП №1042-73 "Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию".

При работе с препаратом персонал должен быть обеспечен необходимыми средствами индивидуальной защиты.

Форма выпуска заявленного средства в виде промышленного продукта - мелкодисперсный порошок, расфасованный в мешки из полиэтилена по ГОСТу 10354, массой 1,0 кг с допустимым отклонением не больше минус 1,5%. По требованию потребителя возможна фасовка в тару иного объема.

Заявленное средство стойкое при хранении. Гигроскопично, при относительной влажности 55-70% поглощает большое количество влаги. Сухой порошок, содержащий меньше 0,58% влаги, стоек при хранении и может сохраняться при комнатной температуре практически без снижения эффективности. Заявленное средство хранится в темном, закрытом, сухом проветриваемом складском помещении при температуре от 0 до 25°С. Гарантийный срок хранения - 3 года с даты изготовления. Характеристика взрывопожарных свойств - продукт относится к группе трудновоспламеняемых веществ по ГОСТу 12.1.044, поскольку содержит негорючие вещества.

Заявленное средство (как первый вариант, так и второй вариант) эффективно для борьбы с инфицирующей микрофлорой. Этот состав в минимальных концентрациях - 0,0001-0,0002% к обрабатываемому объему проявляет антибактериальное действие по отношению к инфицирующей посторонней микрофлоре. Препарат имеет высокое бактерицидное действие по отношению к грамположительным, грамотрицательным бактериям и грибам рода Candida. Дозирование препарата 1 г/м³ среды является бактерицидным для микрофлоры из родов Bacterium, Lactobacterium. Для другой инфицирующей микрофлоры такая дозировка является бактериостатической, то есть рост и размножение микрофлоры приостанавливается в течение 24 часов, что оптимально соответствует требованиями этого производства, а общее количество микрофлоры уменьшается за счет гибели бактерий Bacterium, Lactobacterium и угнетения роста иной микрофлоры. Заявленное средство не влияет отрицательно на технологический процесс микробиологического производства, выход и качество целевого продукта.

Заявленный препарат (как первый вариант, так и второй вариант) рекомендуется для антисептирования из расчета 1,0-2,0 г на 1 м³ объема жидкости технологической среды или сырья. В процессе применения заявленного средства готовят его рабочий раствор в виде 1-10%-ного водного раствора. Твердое сырье обрабатывают аэрозолем из заявленного средства.

В зависимости от производства, где используют заявленный препарат, количество, которое задают в сырье или в технологическую среду, будет отличаться, но в перерасчете на 1 м³ среды составляет практически 1,0-2,0 г/м³. Рабочий раствор заявленного средства вводят в количестве 0,5-1,5 дм³ на 1 м³ среды.

Препарат в концентрации 1-2 г/м³ среды уменьшает степень инфицирования по стадиям технологического процесса и не оказывает отрицательного влияния на показатели технологического процесса получения целевых продуктов.

Использование заявленного средства для антисептирования сырья и технологических сред не требует введения новых приспособлений и средств измерения для регулирования технологического процесса.

Нормы затрат сырья, вспомогательных материалов, топливно-энергетических ресурсов на готовую продукцию остаются такими же, как и при использовании традиционных антисептиков.

При испытании первого и второго варианта заявленного средства в соответствующих технологиях технологический процесс проводили в соответствии с производственным регламентом. Например, в производстве спирта сбраживание сусла с концентрацией 16-17% сухих веществ проводили с использованием заявленного средства. Это средство добавляли в замес в количестве 1 г/м³ технологической среды и в бродильный аппарат - в количестве 1 г/м³ технологической среды. В качестве посевного материала для выращивания производственных дрожжей использовали термолерантные осмофильные дрожжи штамма У-5010 (XII-Т). Микробиологический контроль производственного процесса проводили высевом антисепттировангых сред, зрелых дрожжей и бражки на мясопептонный бульон и солодовое сусло методом титрованных рядов, а также другими традиционными методами. Химико-технологический контроль производственного процесса выращивания производственных дрожжей и бродильного процесса проводили общепринятыми методами в спиртовом производстве. Производственные испытания показали, что заявленный препарат обеспечивает микробиологическую чистоту производства на высоком уровне, не влияет негативно на жизнедеятельность дрожжей-сахаромицетов и их бродильную активность. Технологические показатели выращивания производственных дрожжей процесса сбраживания при применении заявленного средства не имеют отклонений от норм технологического регламента. Микробиологическая чистота технологического процесса достаточна для потребностей производства. При этом каждый вариант заявленного средства в жидких технологических средах, например, в производстве спирта, позволяет обеспечить стабилизацию титруемой кислотности, которая является количественным показателем наличия или отсутствия посторонней микрофлоры (степени зараженности) среды, а именно - обеспечить бактерицидный и бактериостатический эффект с соответствующим изменением рН обработанной технологической среды от 0,15-0,25 до 0,45-0,55 в результате уничтожения посторонней микрофлоры.

Практическое осуществление как первого, так и второго варианта заявленного решения показало его эффективность при содержании массовой доли каждого компонента в пределах заявленных количественных значений. Именно в этих пределах количественного содержания каждого из компонентов достигается технический результат - в зависимости от условий применения заявленного средства достигается необходимый заданный уровень асептической эффективности обработки твердого или сухого сырья, технологических сред перед началом технологического процесса или на определенных его стадиях, экономится расход этого средства.

В соответствии с первым вариантом содержание β-лактамного антибиотика направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов в количестве 50-90 мас.% является необходимым для достижения технического результата. При содержании такого компонента менее 50 мас.% так же, как и при содержании его более 90 мас.%, не обеспечивается оптимальный баланс бактерицидного действия этого компонента в сочетании с бактериостатическим действием бензоата натрия именно в количестве бензоата натрия 10-50 мас.%. За пределами вышеуказанных минимальных и максимальных значений количественного содержания составляющих ингредиентов не достигается экономия заявленного средства - уменьшение затрат на применение антисептика в 1,25-3 раза, а также становится невозможным его эффективное дифференцированное применение в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде. Содержание ингредиентов в антибиотической составляющей из смеси двух ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков в массовом соотношении между ними от 1:1 до 1:10, из смеси трех ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков в массовом соотношении между ними 1:1:1, из смеси четырех ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними 1:1:1:1, именно в пределах указанных соотношений ингредиентов является экономически целесообразным и позволяет использовать заявленное средство с его экономией в 1,25-3 раза в сравнении с прототипом. За пределами указанных соотношений ингредиентов невозможно достичь эффективной экономии заявленного средства.

В соответствии со вторым вариантом содержание β-лактамного антибиотика направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов в количестве 40-60 мас.% является необходимым для достижения технического результата. При содержании такого компонента менее 40 мас.% так же, как и при содержании его более 60 мас.%, не обеспечивается оптимальный баланс бактерицидного действия этого компонента в сочетании с бактериостатическим действием бензоата натрия в количестве 20-30 мас.% бензоата натрия и в сочетании с содержанием компонента растительного происхождения в виде "Цитросайда" в количестве 10-40 мас.%. За пределами вышеуказанных значений количественного содержания ингредиентов не достигается экономия антисептика-уменьшение затрат на его применение в 1,25-3 раза, а также становится невозможным эффективное дифференцированное применение антисептика в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или в технологической среде. Содержание ингредиентов в антибиотической составляющей из смеси двух ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков в массовом соотношении между ними от 1:1 до 1:10, из смеси трех ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков в массовом соотношении между ними 1:1:1, из смеси четырех ингредиентов направленного бактерицидного действия в виде β-лактамных антибиотиков содержит такие ингредиенты в массовом соотношении между ними 1:1:1:1, именно в пределах указанных соотношений ингредиентов является экономически целесообразным и позволяет использовать заявленное средство с экономией антисептика в 1,25-3 раза в сравнении с прототипом. За пределами указанных соотношений ингредиентов невозможно достичь эффективной экономии антисептика.

В результате многолетнего опыта в области технологий микробного синтеза в производстве пищевой, медицинской продукции, специальных исследований испытаний на основе заявленного решения авторами предложена серия асептической продукции Фриконт. В зависимости от конкретного массового соотношения компонентов, в пределах характеристик заявленного решения, каждая серия (модификация) такой продукции как основу товарного наименования содержит словесное обозначение "Фриконт" с добавлением модификационной словесно-цифровой индивидуализации. При этом возможно использование и других номенклатурных словесных товарных наименований для такого вида продукции.

Системные современные методы компьютерной обработки результатов исследований подтвердили оптимальную эффективность сочетания компонентов в заявленном средстве, которые усиливают антисептическое действие друг друга. При этом показана реальная возможность применения заявленного средства дифференцированно, в индивидуальной зависимости от конкретного технологического процесса, уровня его контаминации. В процессе экспериментов заявленное средство исследовалось в целостной системе "контаминированая среда - асептик" с оценкой различных факторов - антимикробной активности каждого компонента этого средства, а также суммарная антимикробная активность, вероятностная скорость развития стойкой посторонней микрофлоры, степень проникновения антисептика, создание оптимальных, равномерно распределенных его концентраций по всему объему технологической среды, время поддержания этих концентраций, сохранение действия антисептика на определенный срок в разных условиях его использования, непредвиденные факторы.

Использование каждого из вариантов заявленного средства благодаря возможности регулирования суммарного бактерицидного и бактериостатического действия препарата позволяет обеспечить определенный заданный уровень асептики не только на любой стадии производства, но и во всей технологической процессуальной схеме в целом. При этом критерии стерилизации каждого элемента технологии как составляющие интегрального значения этого критерия могут варьировать по значениям в определенных заданных уровнях.

Результаты экспериментальных испытаний каждого варианта заявленного решения подтвердили эффективность антисептирования технологической среды и определили влияние антисептирования этим средством на технологические показатели процессов выращивания производственных дрожжей и брожения, а также на показатели процессов микробного синтеза аминокислот, сахарного производства. При применении заявленного средства его затраты в 1,2-3 раза меньше, чем затраты антисептика - наиболее близкого аналога (прототипа).

Заявленное средство внесено в список препаратов, имеющих разрешение Министерства охраны здоровья Украины для использования в спиртовой и дрожжевой отраслях (Заключение государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы от 03.07.2003). Оно является универсальным дезинфектантом - может применяться для эффективного снижения уровня контаминации инфицирующей посторонней микрофлорой, а именно для дезинфекции и стерилизации различных объектов в технологиях: сырья, технологической среды дрожжегенерации, основного брожения в спиртовой отрасли, а также для антисептирования в других промышленных процессах микробного синтеза, в сахарном производстве.

Источники информации

1. Патент Украины №38039 А, м.кл. С 12 Р 7/06, опубл. 15.05.2001, бюл. №4.

2. Патент Украины №37981 А, м.кл. С 12 Р 7/06, опубл. 15.05.2001, бюл. №4 - прототип.

Изобретение относится к области биотехнологии. Средство (первый вариант) содержит в качестве антибиотической составляющей один из β-лактамных антибиотиков направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов, а в качестве другой компонентной части заявленное средство содержит составляющую направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия при массовом соотношении компонентов: β-лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов - 50-90 мас.%, составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия - 10-50 мас.% Средство (второй вариант) содержит дополнительно компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда" при массовом соотношении компонентов: β-лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина кальция, или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов - 40-60 мас.%, составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия - 20-30 мас.%, компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда" - 10-40 мас.%. Средство позволяет уменьшить затраты антисептика в 1,25-3 раза, обеспечивает дифференцированное применение антисептика в зависимости от вида и количества посторонней микрофлоры в сырье или технологической среде. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 10 табл.

1. Средство для антисептирования сырья и технологических средств, содержащее антибиотическую составляющую и другую компонентную часть, отличающееся тем, что в качестве антибиотической составляющей оно содержит один из β-лактамных антибиотиков направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов, а в качестве другой компонентной части оно содержит составляющую направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

β-Лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов 50-90Составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия 10-50

β-Лактамный антибиотик направленного бактерицидного действия в виде бензилпенициллина калия или бензилпенициллина натрия, или оксациллина натрия, или феноксиметилпенициллина, или их смеси из не менее чем двух ингредиентов40-60Составляющая направленного бактериостатического действия в виде бензоата натрия20-30Компонент растительного происхождения в виде "Цитросайда"10-40.