способ обеспечения бактерицидной активности кускового мыла

Формула изобретения

1. Способ обеспечения бактерицидной активности кускового мыла, обеспечивающего гибель 99,9% бактерий за 60 с или менее, включающего: а) от 60 до 98 мас. % фракции мыла жирных кислот, включающей одно или несколько мыл, которые являются поверхностно-активными, оставаясь достаточно водорастворимыми; в) от 0 до 10% галогенизированного бактериостатика, и с) от 0 до 20% поверхностно-активного вещества не мыльной природы, выбранного из анионного, неионного, цвиттер-ионного, катионного поверхностно-активного вещества и их смесей, причем способ включает подбор, по крайней мере, одного компонента мыла во фракции мыл жирных кислот (а), обладающего наибольшей поверхностной активностью, однако все еще растворимого при определенных условиях и оптимизацию состава кускового мыла путем увеличения процентного содержания указанного соединения во фракции мыл жирных кислот и/или оптимизацию противоиона на любом мыле фракции таким образом, что коэффициент растворения зеина составляет больше 1, а коэффициент 1 соответствует коэффициенту растворения зеина стандартным талло-коко Na кусковым мылом, включающим 82% натрий талловата и 18% натрий кокоата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определенными условиями является комнатная температура.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что противоионом для любого мыла жирных кислот или для поверхностно-активного, водорастворимого мыла является триэтаноламин.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что противоионом для любого мыла жирных кислот или для поверхностно-активного, водорастворимого мыла является калий.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что поверхностно-активное, водорастворимое мыло составляет более 18% фракции мыла.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к композициям кускового мыла, главным образом к чистым композициям кускового мыла или композициям, в которых мыло составляет больше, чем 60%, предпочтительно больше, чем 80% композиции поверхностно-активного вещества. В частности, изобретение относится к композициям кускового мыла, предпочтительно включающим бактерицидные соединения, обладающие способностью быстро убивать (т.е. за 60 секунд или меньше, предпочтительно за 30 секунд или меньше) большие количества бактерий. В частности, путем включения больших количеств удовлетворительно растворимого обладающего высокой поверхностной активностью мыла (например, мыла с высоким содержанием орехового масла) и/или противоионов, которые являются относительно более растворимыми в воде (например, К или NH₄, а не Na), способность вызывать гибель бактерий увеличивается. Не вдаваясь в подробности теории, удовлетворительная растворимость мыл с высокой поверхностной активностью и противоионы, которые повышают растворимость мыл, как полагают, позволяют мылам быстрее взаимодействовать с бактериями.

Кроме того, данное изобретение относится к способу получения более растворимого мыла, обладающего большей поверхностной активностью (тем самым обеспечивая антибактериальную активность) путем оптимизации содержания "более" растворимого мыла в мыле, включающем смесь "более" растворимого и "менее" растворимого мыла, таким образом, что коэффициент растворения зеина составляет больше 1 (например, для талловый жир (82)/кокосовое масло (18)/натриевого мыла); или путем использования более растворимых противоионов (например, К, а не Na).

Установлено, что мерой того, сколько мыла с максимальной поверхностной активностью необходимо добавить для проявления антибактериальной активности (т. е. насколько мыло является растворимым) является способность композиции солюбилизировать зеин. Таким образом, изобретение также относится к обеспечению возможности доставки наибольшего количества соединений с максимальной поверхностной активностью, обеспечивающего определенный уровень растворения зеина (коэффициент растворения зеина больше 1).

Гермициды или бактерицидные средства, используемые для обеспечения бактерицидной эффективности в очищающих кожу композициях, известны в данной области техники. Так, например, известно кусковое мыло, содержащее бактериостатики, такие как Триклозан (Triclosan) (Triclosan DP300) или Триклокарбон (Triclocarbon) (ТСС).

Бактериостатики ингибируют рост бактерий на коже, когда они присутствуют на коже. Таким образом, при одинаковом составе степень антибактериальной активности в любом кусковом мыле (измеряемая путем длительного реального усилия) зависит от природы и количества антибактериального средства в кусковом мыле.

Эффективность антибактериальной активности очищающих кожу продуктов, содержащих бактериостатики, однако, может быть измерена различными способами.

Эффективность антибактериальной активности очищающих кожу продуктов, содержащих бактериостатики, как правило, измеряют двумя типами методов. Первый тип измеряет действие бактерицидных средств, депонированных на коже, и поэтому является, по существу, отражением реального действия. Второй тип измеряет способность композиций вызывать быструю гибель бактерий (менее чем за 1 минуту), определяемую путем тестирования раствора in-vitro.

Время контакта бактерий с очищающим средством в in-vitro анализе на короткое время гибели в некоторой степени отражает условия поверхностного мытья. Хотя в самом деле поверхностное мытье может занимать значительно меньше времени, чем одна минута.

Поскольку многие или большинство людей, которые моются кусками мыла, не могут использовать кусок мыла в течение более длительного времени, чем несколько секунд (среднее время мытья для детей может составлять 10 секунд или меньше), то становится очевидно, что существует потребность в доставке антибактериального средства в течение короткого периода времени (например, 60 секунд или меньше, предпочтительно 30 секунд или меньше), нахождение способов, обеспечивающих эффект быстрой гибели бактерий, весьма существенно.

В связи с этим заявителями неожиданно было обнаружено, что немедленная бактерицидная активность, т.е. обеспечивающая быструю гибель бактерий, является функцией не сколько бактерицидного средства, а скорее самого мыла, или, более конкретно, его растворимости и поверхностной активности. Таким образом, факторы, которые повышают как растворимость, так и поверхностную активность, также увеличивают антибактериальную активность в условиях быстрой гибели. Кроме того, заявителями было установлено, что более высокая растворимость и поверхностная активность коррелируют с более высокой степенью растворения зеина мылом (зеин является относительно нерастворимым кукурузным белком, и способность мыла (поверхностно-активного вещества) солюбилизировать зеин отражает его способность взаимодействовать с белками). Т.е. более высокая растворимость зеина является, по существу, отражением способности мыла взаимодействовать с мембранными белками бактерий и вызывать их гибель.

Известно, что кусковое мыло готовят с использованием как растворимых (например кокосовые мыла), так и нерастворимых (например, мыло с талловым жиром) компонентов. Растворимая фракция может существовать в форме мономерного монослоя при низких концентрациях и образовывать агрегаты, называемые мицеллами, при некоторой критической концентрации, определяемой как концентрация мицеллообразования. Таким образом, концентрация мицеллообразования для чистого компонента соответствует максимальной концентрации его мономерного состояния, возможного в водной фазе.

Растворимость в воде и концентрация мицеллообразования мыла и других поверхностно-активных веществ уменьшаются с увеличением длины углеводородной цепи. Поверхностная активность поверхностно-активного вещества, с другой стороны, увеличивается с увеличением длины цепи. Таким образом, увеличение длины цепи противоположным образом влияет на растворимость и поверхностную активность (более низкая растворимость и более высокая поверхностная активность). Для того, чтобы взаимодействовать с бактериями и вызвать их гибель, молекулы мыла должны присутствовать в водной фазе и связаться с мембранами при экспозиции с бактериями. Обычно считают, что мономеры связываются с мембранами, а мицеллы, в основном, действуют как резервуар мономеров. Степень связывания возрастает с увеличением поверхностной активности молекулы при условии, что она доступна в водной фазе.

Таким образом, для увеличения быстрой гибели при данной температуре должно иметься достаточное количество молекул мыла с высокой поверхностной активностью в мономерной форме, доступной для взаимодействия с бактериями. Это подразумевает, что молекулы мыла должны иметь высокую поверхностную активность, высокую концентрацию мицеллообразования и подходящую растворимость. По этой причине, при данной температуре существует оптимальная длина цепи, которая обладает подходящей растворимостью и поверхностной активностью для связывания с бактериями. При комнатной температуре эта оптимальная длина цепи мыла составляет примерно С12.

Растворимость мыла с определенной длиной цепи можно увеличить посредством выбора соответствующих противоионов. Например, известно, что растворимость мыла уменьшается в ряду: NH₄ мыло или триэтаноламиновые мыло > К мыло > Na мыло. Следовательно, можно ожидать, что антибактериальная активность мыла также будет соответствовать порядку: NH₄ мыло > К мыло > Na мыло. Поэтому для данной системы мыла ее немедленная убивающая активность может быть увеличена просто путем замены противоионов Na на К или NH₄.

Как уже было отмечено ранее, другой способ повышения растворимости состоит просто в увеличении "растворимой" фракции (для данной температуры) мыла в куске.

Результирующее влияние растворимости и поверхностной активности отражается на бактериальной гибели, а также на растворении зеина.

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к композициям кускового мыла (т.е. содержащим больше, чем 60% мыла), необязательно включающим антибактериальные соединения, обладающим способностью "быстро убивать бактерии". В частности, использованием всех или некоторых компонентов мыла, обладающих оптимальной растворимостью и поверхностной активностью, удается получить кусковое мыло с повышенной способностью вызывать быструю гибель бактерий (способность убивать за приблизительно 60 секунд или меньше). Например, композиции обладают повышенной способностью обеспечивать быструю гибель бактерий по сравнению со стандартным талло-коко-Na кусковым мылом.

В частности, путем подбора наиболее поверхностно-активного, но все же еще растворимого (длина цепи достаточно длинная для того, чтобы быть поверхностно-активным, но еще не настолько длинная, чтобы не растворяться) мыла (или фракции мыла) и оптимизации состава кускового мыла (путем увеличения процентного содержания указанного соединения или фрагмента по отношению к общему содержанию веществ мыла, и/или варьируя противоионы), удается достичь быстрой гибели. Фракция поверхностно-активного, но все еще растворимого мыла должна быть такой, чтобы коэффициент растворения зеина был выше 1. Обычно чем ниже отношение таллового жира к кокоату, тем выше этот коэффициент. Соответственно желательно уменьшить содержание талловата и увеличить содержание кокоата.

Во втором варианте воплощения изобретение включает способ, обеспечивающий солюбилизацию мыла с наибольшей поверхностной активностью (включающее часть или все компоненты мыла). Этот результат, в свою очередь, достигается путем подбора противоионов (некоторые противоионы делают мыло с данной длиной цепи более растворимым по сравнению с другими) и/или путем оптимизации фрагментов мыла в композиции мыла (подбирая соотношение мыла с менее "растворимой" и более длинной цепью и мыла с более "растворимой" и более короткой длиной цепью таким, чтобы коэффициент растворения зеина был больше 1).

Изобретение в дальнейшем характеризуется примером со ссылкой на соответствующие фигуры.

Перечень фигур

Фигура 1 показывает, что обеспечивающие большую растворимость противоионы, такие как калий, NH₄, МЕА или ТЭА (TEA) приводят к увеличению бактерицидной активности по сравнению с отсутствием активности для противоиона натрия.

Фигура 2 снова показывает, что использование противоиона калия (Lifebuoy композиция, использующая натрий) увеличивает бактерицидную активность. При увеличении процентного содержания противоиона бактерицидная активность возрастает. Этот эффект, как полагают, обусловлен увеличением растворимости поверхностно-активного соединения в присутствии калия.

Фигура 3 показывает зависимость соотношения мыла с менее "растворимой" более длинной цепью (например, талловат) и мыла с относительно более "растворимой более короткой цепью (например, кокоат)" и антибактерицидного действия. Как видно, при уменьшении содержания талловата коэффициент растворения зеина становится больше 1, и бактерицидная активность увеличивается.

Фигура 4 снова показывает, что при увеличении коэффициента растворения зеина (коррелирующее с более низким соотношением талловата и кокоата или использованием более растворяющих противоионов) бактерицидная активность также увеличивается.

Фигура 5 показывает, что использование более растворяющего противоиона (калий по сравнению с натрием) увеличивает бактерицидную активность.

Фигура 6 показывает, что уменьшение соотношения талловата и кокоата (путем добавления 25% кокоата к стандартному соотношению талловат/кокоат 82/18 в Lifebuoy) увеличивает бактерицидную активность. В частности, эта композиция более эффективна по сравнению с Lifebuoy не только против тех же самых бактерий, но она также эффективна против бактерий, на которые Lifebuoy, как правило, не оказывает действия.

Фигура 7 a, б показывает зависимость бактерицидной активности от длины цепи натриевого мыла при двух различных температурах. Так при более высоких температурах (где при которых C₁₄ является более растворимым), С₁₄ демонстрирует значительную бактерицидную активность.

Настоящее изобретение относится к композициям, которые предпочтительно включают от 60 до 98% мыла жирных кислот. Под термином мыло жирной кислоты подразумевают мыло с от C₈ до С₂₂ насыщенными или ненасыщенными, замещенными или незамещенными карбоновыми кислотами, путем подбора компонента мыла, обладающего наибольшей поверхностной активностью, однако все еще растворимого с последующей оптимизацией состава выбранного мыла (путем увеличения концентрации "выбранного" мыла относительно мыла жирных других кислот; фракция "выбранного" мыла может включать 100% всего присутствующего мыла жирных кислот) и/или путем подбора противоиона, обеспечивающего солюбилизацию мыла с наибольшей поверхностной активностью, можно получить кусковое мыло, обладающее способностью быстро убивать бактерии.

Признаком поверхностной активности является низкое поверхностное натяжение (низкое поверхностное натяжение коррелирует с высокой поверхностной активностью, которая, в свою очередь, коррелирует с хорошей антибактериальной активностью), а одним из признаков растворимости является более высокая концентрация мицеллообразования, которая определенным образом связана с большей растворимостью в воде. Соответственно, были предприняты попытки установить оптимальный баланс максимальной поверхностной активности и сохранения растворимости посредством нахождения мыл, которые имеют адекватно низкое поверхностное натяжение (т.е. достаточно поверхностно-активны для того, чтобы обеспечить антибактериальный эффект быстрой гибели (бактерий) и все еще довольно высокую концентрацию мицеллообразования. Заявителями было обнаружено, что этот баланс достигается при соотношении более "растворимой" фракции (например, кокоат) и менее "растворимой" фракции (например, талловат), при котором коэффициент растворения зеина больше 1. Например, при соотношении талловата к кокоату 82/18 коэффициент растворения зеина равен 1. Однако при снижении содержания талловата коэффициент растворения зеина становится больше 1, что коррелирует с повышенной бактерицидной активностью (смотри фигуру 3).

Ниже изобретение описывается более детально.

Настоящее изобретение относится к композициям кускового мыла, включающим, по крайней мере, 50% мыла жирных кислот, которое предпочтительно составляет от 60 до 98%, более предпочтительно от 70% до 95%, от композиции кускового мыла.

В общем, мыло определяют как соли щелочных металлов природных или синтетических алифатических алканольных или алкенольных кислот, имеющих от около 8 до 24, предпочтительно от 12 до 20 атомов углерода. В контексте настоящего изобретения выбор длины цепи мыла (или смеси, в которой одна или две длины цепи преобладают над другой длиной цепи) является существенным. Не вдаваясь в подробности теории этого вопроса, полагают, что это так, поскольку длина цепи должна непосредственно коррелировать как с поверхностной активностью, так и с растворимостью. Так, например, в то время как длина цепи C₁₄ обладает высокой поверхностной активностью (не имеет поэтому высокого поверхностного натяжения), она оказывается практически не растворима (имеет низкую концентрацию мицеллообразования). Наоборот, в то время как мыло С₈ является растворимым (высокая концентрация мицеллообразования), оно слабо поверхностно-активно, поскольку поверхностное натяжение слишком высоко. Идеальный баланс между поверхностной активностью и растворимостью (при комнатной температуре) достигается для мыла C₁₂. Следует иметь в виду, что этот баланс может сдвигаться при более высоких температурах, при которых мыло с большей длиной цепи является более растворимым.

По другому влиять на растворимость можно, изменяя степень ненасыщенности мыла. Например, моно-ненасыщенное или ди-ненасыщенное мыла C₁₈, обычно поверхностно активны и, все еще способны солюбилизироваться.

Согласно настоящему изобретению найденное мыло с наибольшей поверхностной активностью и все еще растворимое может быть использовано для разработки создания композиций кускового мыла, способных быстро убивать бактерии (способность убить 99, 9% бактерий за 60 секунд или меньше, предпочтительно 30 секунд или меньше).

В частности, оптимизируя концентрацию "выбранного" мыла (которое может составлять как минимальную фракцию, так и все мыло), можно разработать композиции мыла, способные быстро убивать бактерии.

Кроме этого, подбирая противоионы, можно также увеличить способность композиции быстро убивать бактерии. Так, например, триэтаноламин лучше калия, который, однако, превосходит натрий. Подбор противоиона, по-видимому, работает только для мыла, которое ранее оптимизировали по длине цепи, поскольку, по-видимому, другое мыло даже при незначительном повышении его растворимости путем использования различных противоионов, все еще является недостаточно растворимым, и противоионы, как правило, оказывают незначительное влияние, или вообще его не оказывают.

Хотя выбор мыла для контроля баланса между растворимостью и поверхностным натяжением, главным образом, предназначен для преимущественно или исключительно кускового мыла (включающих 50-98 мас.%, предпочтительно 60-90 мас. %, более предпочтительно 75-98 мас.% композиции), кусковое мыло может дополнительно включать небольшие количества (т.е. 0%-40%, предпочтительно от 1 до 25 мас.%) других поверхностно-активных веществ, выбранных из анионных, неионных, цвиттерионных и катионных поверхностно-активных веществ.

Бактериостатики, которые предпочтительно используют в композициях жидкого очищающего средства, обычно являются галогенированными бактериостатиками. Первые бактериостатики (соединения, контролирующие бактерии, которые при разложении пота приводят к образованию плохо пахнущих компонентов), были введены в кусковое мыло в приблизительно 1950 г.

Наиболее широко используемыми из них являются гексахлорофен; хлорогексидин; 3,4,4"-трихлорокарбанилид; 3,4",5-трибромосалициланилид; 4,4"-дихлоро-3"-(трифторметил) карбанилид; и 2,4,4"-трихлоро-2"-гидроксидифениловый эфир.

Бактериостатик используют в композициях данного изобретения в количестве в диапазоне от 0,0% до 10 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 8 мас.%, более предпочтительно от 0,05 до 5 мас.%, от общего состава композиции.

В другом варианте воплощения данного изобретения предложен способ повышения способности быстро убивать (гибель, по крайней мере, 99,9% бактерий за 60 секунд или меньше, предпочтительно 30 секунд или меньше путем использования композиций кускового мыла, включающих от 75% до 98 мас.% мыла жирных кислот, от 0,0 до 10 мас.% галогенированного бактерицида, от 0 до 20 мас.% поверхностно-активного вещества не мыльной природы, предложенный способ включает сначала подбор фрагмента (или всего) компонента (а) мыла с наибольшей поверхностной активностью (низкое поверхностное натяжение), однако все еще растворимого (высокая концентрация мицеллообразования), в определенных условиях (комнатная температура), а затем подбор либо концентрации выбранного мыла таким образом, чтобы соотношение более "растворимого" и менее "растворимого" мыла обладало коэффициентом растворения зеина больше 1, и/или путем подбора противоионов (используя более "растворяющий" противоион).

ПРИМЕРЫ

Нижеследующую композицию используют для демонстрации влияния на бактериостатическую активность, %:

Lifebuoy^TM

Na мыло - 85,7

Триклозан^TM - 0,25

ТСС - 0,01

Глицерин - 1,0

Н₂O - 11,1

NaCl - 1,0

*Соотношение талловата и кокоата составляет 82/18 ТСС=триклокарбон^TM

Протокол

Анализ на время бактерицидного контакта (ВСТ Assay) (Curry, J.C., Soap & Chemical Specialties, March, 1968; A Modified Version of the "Curry" Test was Used to Stimulate Hand Washing Conditions)

Все растворы кускового мыла получают в стерильной деионизованной воде и тестируют при концентрациях 0,5, 1, 2, 4 и 8% маc/маc. Растворы постоянно перемешивают на водяной бане при 30^oС.

Активность растворов кускового мыла оценивают по отношению к трем штаммам грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus ATCC #6538, Staphylococcus epidermidis ATCC #155, и Staphylococcus epidermidis ATCC #12228) и двум штаммам грамотрицательных бактерий (Klebsiella pneumoniae ATCC # 4352 и Escherichia coli ATCC #10536). S. epidermidis и S. aureus являются обычными кожными резидентными (постоянно живущими на коже) бактериями, а другие бактерии являются характерными представителями бактерий, в основном временно обнаруживаемых на коже. Готовили два последовательных разведения каждой бактериальной культуры в питательном бульоне^TM Difco. Все культуры инкубировали в течение 24 часов при 34^oС. Бульонные культуры второго дня (~10⁸ клеток/мл) использовали для тестирования, для чего их разбавляли в 0,1% пептонной воде до ~10⁶ клеток/мл.

Пять мл агара^TM (Difco), содержащего 0,5% Твина 80 и 0,07% лецитина в качестве нейтрализаторов для ингибирования дальнейшего действия гермицидов, и 1% декстрозы (LMCTA), суспендировали в специально сконструированных овальных пробирках. Один мл раствора тестируемой композиции добавляли в пробирки (25100 мм), которые помещали в штатив и оставляли при комнатной температуре. Один мл культурального инокулята, содержащего ~10⁶ клеток/мл, добавляли к тестируемому раствору и вели отсчет времени, используя секундомер.

Пробы отбирали на 10, 20 и 30 секундах. Образцы отбирали с помощью откалиброванной петли (0,01 мл) и немедленно вносили их в овальные пробирки, содержащие расплавленный агар. Агар, содержащий образец, осторожно перемешивали, и во время застывания агара пробирки помещали в штатив под наклоном. Этот процесс повторяли для каждой комбинации тестируемая композиция/микроорганизм. Пробирки переворачивали и инкубировали при 34^oС в течение 24 часов. Число колоний в каждой пробирке определяли, используя автоматический счетчик колоний (Quebec Colony Counter^TM) и овальный трубчатый адаптер.

Для определения начальной плотности микроорганизмов проводили контрольные эксперименты. Препарат каждой культуры с 10⁶ клеток/мл разбавляли в тысячу раз путем трех серийных разведении 1:10 в 9 мл пептонной воде. Для контроля в пробирку, содержащую 1 мл стерильной 0,1% пептонной воды (вместо тестируемой композиции) добавляли 1 мл этого разбавления. Восемь параллельных проб отбирали с помощью 0,01 мл откалиброванной петли, добавляли в пробирки с агаром и инкубировали, как указано выше. Число колоний преобразовывали в log (КОЕ/мл, колониеобразующая единица, CFU/ml), чтобы продемонстрировать фактическое число клеток, оставшихся в растворе после контакта с композициями мыла.

Концентрация мицеллообразования означает стандартное измерение концентрации, при которой мономера мыла (поверхностно-активного вещества) образуют мицеллы. Более высокая концентрация мицеллообразования, как правило, означает и более высокую растворимость мономера (поскольку мономеры остаются в растворе до образования мицелл).

Тест на растворимость зеина

1,5% зеина перемешивали в 30 мл раствора 1% раствора поверхностно-активного вещества при комнатной температуре в течение 1 часа. Смесь центрифугировали при 2000 об./мин в течение 30 минут.

К осадку зеина добавляли 10 мл воды, инкубировали в течение 30 минут, а затем высушивали в сушильном шкафу при 45^oС под вакуумом в течение 48-72 часов до тех пор, пока вся вода не испарится. Коэффициент растворимости зеина в поверхностно-активном веществе определяли как выраженную в % разницу в массе зеина.

Как правило, согласно изобретению увеличенное количество зеина коррелирует с повышенной растворимостью (то есть более растворимое мыло более свободно взаимодействует с белком, и количество растворяемого зеина увеличивается).

ПРИМЕР 1

Настоящее изобретение демонстрирует, что с помощью подбора соединений, которые являются поверхностно-активными, однако все еще растворимыми, удается достичь значительной антибактериальной активности (т.е. убить более чем 99,9% микроорганизмов за 60 секунд или меньше). Признаком поверхностной активности является низкое поверхностное натяжение (низкое поверхностное натяжение коррелирует с высокой поверхностной активностью, которая, в свою очередь, коррелирует с хорошим антибактериальным потенциалом), в то же время признаком растворимости является критическая концентрация мицеллообразования (более высокая концентрация мицеллообразования, как правило, означает, что мономерное соединение более растворимо в воде).

Кроме того, растворимость зеина выше определенного уровня (например, коэффициент растворимости зеина больше 1, например, измеренное при соотношении талловат/кокоат 82/18, которое равно 1) означает, что поверхностно-активное вещество солюбилизует белок, и поэтому может иметь более высокую тенденцию к солюбилизации бактерий. В частности, коэффициент растворимости зеина представляет собой отношение процента зеина, растворенного конкретной композицией, деленное на процент зеина, растворенного натриевым мылом соотношением талловата и кокоата 82/18 при сравнении при том же самом составе композиции мыла. Таким образом, коэффициент растворимости зеина является признаком того, является ли соединение поверхностно-активным и может ли быть активным в отношении бактерий. Обычно более высокая растворимость зеина коррелирует с более высокой антибактериальной активностью.

Принимая во внимание эти факторы, заявители провели измерения критической концентрации мицеллообразования и поверхностного натяжения при 25^oС для различных композиций натриевого мыла. Данные, полученные от А.N. Campbell и G.R. Lakshminaraganam, Can. J. Chem. (1965), 43, 1729-1737), являются следующими (см. табл. А).

Как следует из приведенных данных, С₈, С₁₀ и C₁₂ (высокие ККМ) обладают большей растворимостью, чем C₁₄. Поэтому, хотя C₁₄ является также поверхностно-активным, как и С₁₀ или C₁₂ (поверхностные натяжения сравнимы), С₈ и С₁₀ должны быть более доставляемы. Наилучшим кандидатом, однако, является C₁₂, поскольку C₁₂ имеет наибольшую поверхностную активность (наименьшее поверхностное натяжение) и ККМ, достаточно высокую для обеспечения растворимости и доставки мыла С₁₂.

Это также подтверждает анализ данных растворимости зеина, представленных в табл. Б.

Данные растворимости зеина подтверждают, что поверхностная активность мыла С₈ и С₁₀ не является близкой к поверхностной активности мыла С₁₂, и особенно при более низких концентрациях. Т.е. высокая растворимость зеина подтверждает, что мыло C₁₂ является растворимым и имеет хорошую поверхностную активность по отношению к зеину. Можно ожидать, что те же свойства мыло C₁₂ будет проявлять по отношению к бактериям, а не только к зеину, т.е. мыло С₁₂ имеет наилучшую комбинацию поверхностной активности и растворимости (что подтверждается высокой растворимостью зеина). Додецил сульфат натрия, будучи более растворимым, чем мыло C₁₂, обеспечивает даже более высокое растворение зеина, чем мыла С₁₂. Это также проявляется в более высокой антибактериальной активности додецил сульфата натрия. Высокий коэффициент растворимости зеина для С18:1 и С18:2 (моно- и ди-ненасыщенных карбоновых кислот) также подтверждает, что эти компоненты имеют хорошую комбинацию поверхностной активности и растворимости.

ПРИМЕР 2

Мыло с разной длиной цепи изучали следующим образом.

Бактерицидная активность натриевого мыла против S. aureus зависела от длины цепи и степени ненасыщенности мыла. Оказалось, что бактерицидная активность возрастала с увеличением концентрации мыла и времени контакта с бактериями. Бактерицидная активность (lоg KOE(CFU)/мл) выше 3 соответствует свыше 99,9% убитых бактерий. Следующий ряд бактерицидной активности иллюстрирует, что натриевые мыла с более короткой или ненасыщенной цепью обладают активностью, в то время как мыла с длинными, насыщенными углеводородными цепями (С_14, C₁₆, и C₁₈) такой активностью не обладают:

С12-С10>С18:2>С18:1>С8>С14-С16-С18

Явно наблюдается тенденция, демонстрирующая, что мыло с большей длиной цепи и степенью ненасыщенности обычно превосходит мыло с меньшей длиной цепи (например, С₁₆ и C₁₈).

В этом случае, не вдаваясь в теорию этого вопроса, полагают, что это происходит, поскольку мыло С₁₂ представляет собой мыло с наибольшей длиной цепи (наиболее поверхностно-активное), которое все еще способно растворяться, и поэтому способно взаимодействовать с зеином и, что более интересно, с бактериями. Соединения С₁₄ имеют сходную поверхностную активность (аналогичную C₁₆), однако не могут растворяться также хорошо (низкая ККМ), как C₁₂ или С₁₀, и поэтому влияние на антибактериальную активность композиции сильнее у С₁₀, чем у С₁₄.

ПРИМЕР 3

Как следует из фигуры 3, обработка фракции более "растворимым" кокоатом по сравнению с менее "растворимым" талловатом приводит к увеличению коэффициента растворимости зеина (больше 1), что, в свою очередь, коррелирует с увеличением бактерицидной активности.

Было исследовано влияние различных противоионов на бактерицидную активность натриевых мыл. Как показано на фигуре 1, замена противоиона на аммоний, калий, моноэтаноламин (МЕА) или триэтаноламин (TEA) увеличивает бактерицидную активность натрий миристата против S. aureus. Следует иметь в виду, что бактерицидная активность С₁₆ и натриевых мыл с большей длиной цепи не улучшалась при замене противоиона на калий. Не касаясь теории этого вопроса, это может быть связано с тем, что растворимость мыла с большей длиной цепи, как правило, имеет большую ККМ, что коррелирует с меньшей растворимостью в воде мыла с большей длиной цепи, и возрастает незначительно.

Замена противоиона на калий путем добавления КСl в Lifebuoy^TM повышает его бактерицидную активность. Фигура 2 показывает бактерицидную активность Lifebuoy^TM по отношению к различным организмам при различных концентрациях КСl. Введение КСl повышает активность Индонезийского Lifebuoy^TM как против испытанных грамположительных, так и грамотрицательных организмов, за исключением S.epidermldls АТСС 12228.