КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ДЕЗИНФЕКЦИИ ОБЪЕКТОВ САНИТАРНОГО НАДЗОРА Российский патент 2008 года по МПК A61L2/16 A62D3/00 

Изобретение относится к области дегазации отравляющих веществ (ОВ) и дезинфекции объектов санитарного надзора, зараженных возбудителями опасных инфекционных болезней вирусной и бактериальной природы и может быть использовано для обеззараживания объектов, контаминированных совместно химическими ОВ и биологически опасными агентами, а также в случаях, когда анализ зараженных объектов не дает достаточно четких результатов о типе использованных токсикантов.

Известны рецептура на основе пероксосольвата фторида калия (RU 2248234, A62D 3/00, 20.03.2005) и композиция на основе дифторида ксенона (RU 2099115, A62D 3/00, 20.12.97), обладающие дегазирующим и дезинфицирующим действием. Обе рецептуры относят к составам окислительно-нуклеофильного действия, и они мало активны в отношении возбудителей болезней вирусной этиологии. Дегазирующая способность пероксосольватной рецептуры в отношении ОВ типа фосфорсодержащих ОВ недостаточно высока, а в отношении ОВ других структурных типов не охарактеризована. Вторая известная рецептура окислительно-нуклеофильного действия основана на использовании чрезвычайно дорогого компонента - дифторида ксенона, который к тому же не выпускается промышленностью. Дифторид ксенона, являясь суперокислителем, способен взаимодействовать со многими горючими веществами и создавать в результате пожароопасные ситуации.

Ближайшим аналогом предлагаемой композиции по составу является алкоголятная рецептура РД-4М (Уткин А.Ю., Пыжьянов И.В., Корольков М.В. Сборник трудов конференции «Успехи в специальной химии и химической технологии», М., 2005, с.158-162 - прототип). Данная известная композиция относится к составам нуклеофильного действия, она содержит в качестве нуклеофильного агента изобутилат калия, растворенный в N-метилпирролидоне.

Композиция-прототип позволяет достаточно эффективно дегазировать основные ОВ, однако указанный состав, как и другие известные алкоголятные рецептуры (в том числе и широко известная рецептура РД-2, см. Руководство по специальной обработке, М.: Воениздат, 1988, гл.5.2), обладает слабым дезинфицирующим действием и в основном лишь несколько снижает обсемененность зараженных микроорганизмами поверхностей. Кроме того, изготовление данной композиции требует предварительной стадии получения алкоголята калия (изобутилата калия), что усложняет процесс изготовления и удорожает состав.

Задачей изобретения является создание такой композиции, которая обеспечит высокоэффективную деконтаминацию поверхностей как от химического, так и от биологического загрязнения.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемой композицией для дегазации отравляющих веществ и дезинфекции объектов санитарного надзора, включающей щелочной нуклеофильный агент и полярный органический растворитель, которая в качестве щелочного нуклеофильного агента содержит гидроксид калия и 2-гидроксиэтилэтилендиамин и дополнительно содержит 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид калия5-102-Гидроксиэтилэтилендиамин5-151,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан2-8Полярный органический растворительостальное.

В качестве полярного органического растворителя композиция может содержать спирты С₂-С₄, метилцеллозольв, этилцеллозольв или их смеси.

Нуклеофильный агент, определяющий дегазирующие свойства, в предлагаемой композиции является двухкомпонентным, что обеспечивает быструю дегазацию основных типов боевых ОВ (класса тиохолинфосфонатов, фторфосфонатов и сернистых ипритов).

В качестве компонента, определяющего дезинфицирующее действие, заявляемая бифункциональная композиция содержит 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан (теотропин), описанный в патенте РФ №2123337, А61К 31/645, A61L 2/16, A61L 2/18, 20.12.98. Выбор дезинфицирующего действующего начала для предлагаемой композиции был обусловлен требованием полного набора биоцидных свойств и отсутствием токсичности. Теотропин отвечает таким требованиям, он используется в агропромышленной сфере для дезинфекции объектов санитарного надзора при инфекционных болезнях бактериальной и вирусной этиологии, при споровых инфекциях (Временное наставление по применению теотропина для дезинфекции в ветеринарии. №13-7-2/1227 от 07 мая 1998 г. Министерство сельского хозяйства РФ. Главное управление ветеринарии). Проведенные экспериментальные исследования показали, что теотропин сохраняет все свои указанные свойства в заявляемой композиции.

Соотношение компонентов в композиции определено на основании экспериментальных данных.

Заявляемая композиция проста в изготовлении и состоит из недорогих компонентов, производимых отечественной промышленностью и относящихся к низкотоксичным веществам 3 и 4 классов опасности. Композиция может быть приготовлена на месте применения или в заводских условиях. Композиция стабильна в течение года при хранении в герметичной таре.

Приводим примеры, иллюстрирующие изобретение.

А. Приготовление композиций.

Пример 1.

Навеску 10,0 г гидроксида калия растворяли в 77 г метилцеллозольва при перемешивании и к полученному раствору добавляли 5,0 г 2-гидроксиэтилэтилендиамина (ОЭЭА), а затем 8,0 г 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекана (теотропина). Реакционную массу перемешивали (˜2 часа) при комнатной температуре до образования прозрачного раствора.

Пример 2

Композицию готовили аналогично примеру 1, но в этаноле. Количества компонентов следующие: 5 г гидроксида калия, 78 г этанола, 15 г ОЭЭА и 2 г теотропина.

Пример 3.

Композицию готовили аналогично примеру 1. Количества компонентов следующие: 5 г гидроксида калия, 80 г метилцеллозольва, 10 г ОЭЭА и 5 г теотропина.

Б. Изучение дегазирующей способности предлагаемой композиции.

Пример 4. Дегазирующая способность в отношении 2-хлордиэтилсульфида - имитатора сернистых ипритов.

Композицией, приготовленной в соответствии с примером 1, обрабатывали методом распыления (из расчета 0,5 л/м²) поверхности покрытых эмалью металлических пластинок (10×200 мм), зараженных 2-хлордиэтилсульфидом (0,5 г/м²). Затем на обработанные пластинки и контрольные (зараженные и не обработанные композицией) накладывали адсорбционные дибутилфталатные подложки. Спустя 1 час подложки снимали, экстрагировали 25 мл этанола, этанол упаривали до минимального объема и остаток хроматографировали на тонкослойных пластинках в смеси растворителей: трет-бутилметиловый эфир/гексан (1:1). Хроматограммы проявляли иодом, а также смачиванием раствором марганцовокислого калия. В экстрактах из контрольных подложек на хроматограммах наблюдалось пятно с R_f=0,50, соответствующее R_f имитатора. В экстрактах из опытных подложек после экспозиции в течение 1 часа имитатор не обнаруживался.

Пример 5. Дегазирующая способность в отношении О-изобутил-S-этилметилтиофосфоната - имитатора ви-газов (отравляющих веществ нервно-паралитического действия).

Анализ дегазирующей способности проводили с использованием композиции, полученной по примеру 3. Все операции аналогичны примеру 4 с той лишь разницей, что хроматографирование проб проводили в смеси растворителей: трет-бутилметиловый эфир/гексан в соотношении 4:1. В экстрактах, взятых через 0,5 часа после экспонирования, на хроматограммах наблюдались пятна имитатора с R_f=0,24 и продукта дегазации с R_f=0,1. На хроматограмах экстрактов, полученных спустя 1 час экспонирования, пятно имитатора с R_f=0,24 не обнаруживалось, что свидетельствует о завершении процесса дегазазии.

Пример 6. Дегазирующая способность в отношении диизопропилфторфосфата (ДФФ) - имитатора зарина.

Навеску 0,57 г ДФФ растворяли в 24 мл диоксана, полученный раствор разделяли на 2 равные части. К одной части раствора прибавляли 1,9 г композиции, полученной по примеру 2, смесь перемешивали ˜ 10 с и экспонировали во времени. Через промежутки 30, 60 и 90 мин от обоих растворов отбирали пробы по 4 мл, помещали их в колбочки и титровали 0,1 N серной кислотой в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. На титрование пошло в контрольных пробах по 24,8 мл серной кислоты. На титрование проб из раствора с композицией, взятых через 30 мин, пошло 26 мл, через 60 мин - 20 мл, через 90 мин - 19,7 мл серной кислоты. Результаты титрования свидетельствуют о том, что реакция ДФФ с композицией протекает достаточно быстро и фактически завершается менее чем за 1 час.

В. Характеристики вирулицицидного и бактерицидного действия предлагаемой композиции и ее дезинфицирующей способности.

Пример 7.

Вирулицидное действие композиции, полученной по примеру 2, в отношении РНК- и ДНК-содержащих вирусов изучали в культуре клеток Vero и на куриных эмбрионах (КЭ). На культуре клеток Vero изучено действие композиции на вирусы классической чумы свиней (КЧС), болезни Ауески (ВБА), ящура и катаральной лихорадки овец (КЛО). В отношении вирусов гриппа птиц (ВГП) и болезни Ньюкасла (ВБН) вирулицидное действие оценивалось на КЭ.

Вирулицидное действие определяли по разнице титров вирусов в опыте и контроле после 18-20 часов контакта композиции с вируссодержащим материалом и выражали в log: BOE₅₀ (бляшкообразующих единиц), ТЦД₅₀ (тканевых цитопатических доз), ЭЛД₅₀ (эмбриональных летальных доз). Контролем служили вируссодержащие материалы, к которым вместо композиционного состава добавляли плацебо (физраствор). Данные по вирулицидному действию композиции (по примеру 3) приведены в таблице 1.

Таблица 1.Вирулицидное действие предлагаемой композиции.Тип НКВирусДоза в пересчете на содержание теотропина, мкг/млТемпература (°С) и время экспозиции (час)Титр вирусов в контроле, logТитр вирусов в опыте, logСтепень ингибиции, logРНККЧС1600,037/18-207,3507,35Ящура1800,037/18-207,5007,50КЛО2000,037/18-206,7506,75ВГП1500,037/18-208,1508,15ВБН2000,037/18-208,5308,53ДНКВБА2000,037/18-205,8005,80

Данные таблицы 1 свидетельствуют, что заявляемая композиция в концентрации по 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекану (теотропину) 1500-2000 мкг/мл и экспозиции 18-20 часов при температуре 37°С полностью инактивирует образцы как РНК-, так и ДНК-содержащих вирусов - возбудителей опасных болезней животных и птиц.

Пример 8.

Антибактериальную активность композиции, полученной по примеру 1, изучали на жидких и твердых питательных средах с возбудителями сибирской язвы (в споровой и вегетативной формах), колибактериоза, микоплазмоза (возбудитель контагиозной плевропневмонии КРС), листериоза и сальмонеллеза.

Минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) определяли методом серийных разведений в мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на мясопептонный агар (МПА) на чашках Петри.

В таблице 2 представлены результаты изучения бактерицидного действия предлагаемой композиции.

Таблица 2.Бактерицидное действие предлагаемой композиции.№ п/пВозбудителиПосевная концентрация, КОЕ*Экспозиция, часМБК**, мг/мл1.Сибирской язвыспоровая форма10⁶246,5вегетат. форма10⁶241,62.Колибактериоза10⁸240,63.Микоплазмоза10⁷240,64.Листериоза10⁶240,65.Сальмонеллеза10⁶240,3Примечания: * КОЕ - колониеобразующих единиц.** МБК - минимальная бактерицидная концентрация в пересчете на содержащееся в композиции количество теотропина.

Данные таблицы 2 свидетельствуют, что заявляемая композиция, содержащая теотропин в концентрации 6,5 мг/мл (при экспозиции 24 часа), инактивирует споровую форму возбудителя сибирской язвы, в концентрации 0,6 мг/мл - возбудителей колибактериоза, микоплазмоза и листериоза, а в концентрации 0,3 мг/мл - возбудителя сальмонеллеза.

Пример 9. Изучение дезинфицирующего действия предлагаемой композиции.

Дезинфекцию проводили аэрозольным методом с использованием в качестве тест-объектов изделий из кирпича и дерева. На соответствующую поверхность наносили 1 мл крови, содержащей вирулентный вирус КЧС с инфекционной активностью 5,8 log ЛД₅₀ и 1 мл бульонной культуры Е.Coli с концентрацией 10⁷ микробных тел. Зараженные тест-объекты подсушивали 1 час при 18-20°С, после чего обрабатывали аэрозолем композиции, полученной по примеру 3 (содержащей теотропин в концентрации 5%), из расчета 15-30 мл/1 м³ в боксовом помещении объемом 10 м³ при температуре 18-20°С и экспозиции 18-20 часов. Тест-объекты размещали у потолка, на стенах и на полу бокса.

По истечении времени экспозиции с тест-объектов, обработанных аэрозолем композиции, и контрольных (обработанных водой), брали смывы или соскобы в 5 мл забуференного физраствора (ЗФР). Их исследовали в порядке, предусмотренном "Инструкцией о проведении ветеринарной дезинфекции объектов животноводства" (утверждена ГУВ МСХ СССР, 1989 г.). Критерием оценки качества дезинфекции являлось отсутствие роста бактерии Е.Coli на средах МПБ и МПА или отсутствие инфекционной активности вируса КЧС в пробах. Индикацию вируса КЧС проводили прямым методом флуоресцирующих антител (МФА) с использованием подращивания в культуре клеток SK-6 опытных и контрольных проб, обессоленных микрофильтрацией через сефадекс G-25 (Coarse). Для индикации возбудителя колибактериоза пробы не обессоливали.

Результаты изучения дезинфицирующей активности аэрозоля предлагаемой композиции на вирус КЧС и возбудитель колибактериоза представлены в таблице 3.

Таблица 3.Дезинфицирующее действие предлагаемой композиции.№ п/пНаименование возбудителяАэрозоль композиции (содержит 5% теотропина)тест-объект из дерева*тест-объект из кирпича*полстеныпотолокполстеныпотолок1.Вирус КЧС3/33/33/33/33/33/32.Е.coli3/33/33/33/33/33/3Примечание:* числитель - количество обеззараженных тест-объектов, знаменатель - количество всех исследованных тест-объектов.

Как свидетельствуют данные таблицы 3, аэрозоль композиции, содержащей 5% теотропина, при экспозиции 18-20 час полностью обеззараживает тест-объекты, контаминированные вирусом классической чумы свиней и возбудителем колибактериоза.

Таким образом, предложенная композиция обеспечивает высокоэффективную деконтаминацию поверхностей как от химического, так и от биологического загрязнения: позволяет быстро дегазировать основные типы боевых ОВ и инактивировать возбудителей болезней бактериальной (включая их споровые формы) и вирусной природы. Композиция экономична, доступна, состоит из недорогих компонентов, стабильна при хранении и проста в изготовлении.

Изобретение относится к области дегазации отравляющих веществ (OB) и дезинфекции объектов санитарного надзора, зараженных возбудителями опасных инфекционных болезней вирусной и бактериальной природы, и может быть использовано для обеззараживания объектов, контаминированных совместно химическими OB и биологически опасными агентами. Композиция для дегазации отравляющих веществ и дезинфекции объектов санитарного надзора включает щелочной нуклеофильный агент и полярный органический растворитель. В качестве щелочного нуклеофильного агента она содержит гидроксид калия и 2-гидроксиэтилэтилендиамин. Композиция содержит 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан при определенном соотношении компонентов (мас.%). В качестве полярного органического растворителя композиция содержит спирты C₂-C₄, метилцеллозольв, этилцеллозольв или их смеси. Изобретение обеспечивает высокоэффективную деконтаминацию поверхности как от химического, так и от биологического загрязнения. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Композиция для дегазации отравляющих веществ и дезинфекции объектов санитарного надзора, включающая щелочной нуклеофильный агент и полярный органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве щелочного нуклеофильного агента она содержит гидроксид калия и 2-гидроксиэтилэтилендиамин и дополнительно содержит 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид калия5-102-Гидроксиэтилэтилендиамин5-151,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан2-8Полярный органический растворительОстальное