состав для дезинфекции

Формула изобретения

1. Состав для дезинфекции, содержащий соединение полигуанидина, четвертичное аммониевое соединение и воду, отличающийся тем, что в качестве четвертичного аммониевого соединения используют синергетическую смесь любых двух или трех четвертичных аммониевых соединений из ряда: алкилбензиламмоний хлорид, или диалкилдиметиламмоний хлорид, или алкилтриметиламмоний хлорид, или триалкилметиламмоний хлорид, или N-гетероциклическое четвертичное аммониевое соединение: N-лаурилпиридиний хлорид, N-цетилпиридиний хлорид, полиэтиленпирролидиний хлорид, N-алкил-N-этилпиперидиний этилсульфат, при этом массовое соотношение для любых двух четвертичных аммониевых соединений находится в пределах 1:(1-3,5), массовое соотношение для любых трех четвертичных аммониевых соединений - в интервале (1:1:1)-(1:2:3), а массовое соотношения для соединения полигуанидина и смеси четвертичного аммониевого соединения находится в интервале 1:(0,25-4,0) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соединение полигуанидина	0,1-8,0
синергетическая смесь четвертичных аммониевых
соединений	0,25-24,0
вода	остальное

2. Состав для дезинфекции по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения полигуанидина используют фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или глюконат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или цитрат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или бензоат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или цитрат полигексаметиленгуанидина, или глюконат полигексаметиленгуанидина, или формиат полигексаметиленгуанидина, или бензоат полигексаметиленгуанидина, или фосфат полигексаметиленгуанидина, или хлорид полигексаметиленгуанидина, или политриметилендигуанидин, или хлорид поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или фосфат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или глюконат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или бензоат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или хлорид поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или фосфат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или глюконат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или бензоат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или 1,6-бигуанидиногексан дигидрохлорид.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области санитарии и гигиены. Средство обладает повышенной бактерицидной и вирулицидной активностью. При добавлении неионных ПАВ средство приобретает хорошие моющие свойства. Не оказывает вредного влияния на окружающую среду, безопасно при применении в присутствии людей, не меняет структуру обрабатываемого материала. Изобретение может быть использовано для дезинфекции помещений, мойки мебели, посуды, белья, для дезинфекции и предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения, мойки и дезинфекции оборудования пищевой промышленности, мойки и дезинфекции строений и оборудования животноводческих и птицеводческих ферм, а также для обеззараживания различных типов вод, в частности питьевой воды, городских и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов и систем охлаждения оборудования и т.п.

Известно дезинфицирующее средство, включающее смесь соединения полигуанидина (ПГ) и четвертичного аммониевого соединения (ЧАС), (пат. № 2057796, кл. С11D 1/835, 1996 г.). Однако известное средство может применяться в основном только для дезинфекции туалетов.

Наиболее близким решением к предлагаемому является дезинфицирующее средство, включающее соединение ПГ и ЧАС, а также пихтовое масло (пат. РФ № 2263708 кл. С11D 3/48, Б.И. № 31, 2005 г.).

Дезинфицирующее средство имеет следующее содержание компонентов, мас.%:

Дезинфицирующий агент	2,2-3,0
Неионное поверхностно-активное вещество	5,0-20,0
Пихтовое масло	2,75-3,0
Краситель водорастворимый	0,001-0,2
Вода	до 100

К недостаткам известного средства относится недостаточная биоцидная активность, т.к. применение пихтового масла не приводит к существенному увеличению бактерицидной активности.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, - расширение функциональных возможностей дезинфицирующего средства и усиление его биоцидных свойств. Кроме того, расширяется спектр антимикробной активности.

Техническая задача решается за счет того, что в составе для дезинфекции, содержащем полигуанидин, четвертичное аммониевое соединение и воду, в качестве четвертичного аммониевого соединения используют синергетическую смесь любых двух или трех четвертичных аммониевых соединений из ряда: алкилбензиламмоний галогенид, или диалкилдиметиламмоний галогенид, или алкилтриметиламмоний галогенид, или триалкилметиламмоний галогенид, или N-гетероциклическое четвертичное аммониевое соединение, при этом массовое соотношение находится в пределах: для любых двух четвертичных аммониевых соединений - 1:(1-3,5); для любых трех четвертичных аммониевых соединений - в интервале (1:1:1)-(1:2:3), а массовое соотношение для соединения полигуанидина и смеси четвертичных аммониевых соединений находится в интервале 1:(0,25-4,0) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соединение полигуанидина	0,1-8,0
синергетическая смесь четвертичных аммониевых
соединений	0,25 - 24,0
вода	остальное

В качестве соединения полигуанидина используют фосфат поли-(4,9-диоксадодекан гуанидина) (ПДДГ), или хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или глюконат поли-(4,9-диоксадодекан гуанидина), или цитрат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или бензоат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или цитрат полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), или глюконат полигексаметиленгуанидина, или формиат полигексаметиленгуанидина, или бензоат полигексаметиленгуанидина, или фосфат полигексаметиленгуанидина, или хлорид полигексаметиленгуанидина, или политриметилендигуанидин, или хлорид поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или фосфат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или глюконат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или бензоат поли-(3,6-диоксаоктагуанидин), или хлорид поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или фосфат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или глюконат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или бензоат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин), или 1,6-бигуанидиногексан дигидрохлорид.

Данные соединения полигуанидина изготавливает Международный институт эколого-технологических проблем.

Применяемые четвертичные аммониевые соединения иллюстрируются структурными формулами.

Алкилбензиламмоний галогенид с длиной алкильной цепочки 8-22.

К этой группе относятся такие четвертичные аммониевые соединения, как алкилдиметилбензиламмоний хлорид и его этилированное производное алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорид, лаурилдиметилбензиламмоний хлорид, тетрадецилдиметилбензиламмоний хлорид, стеарилдиметилбензиламмоний хлорид, изо-октилфеноксиэтокси-2-этилдиметилбензиламмоний хлорид (алкильный остаток замещен на остаток изо-октилфеноксиэтокси-этил).

Диалкилдиметиламмоний галогенид с длиной алкильной цепочки 8-22.

К этой группе относятся такие четвертичные аммониевые соединения, как диоктилдиметиламмоний хлорид, дидецилдиметиламмоний хлорид, ди-(октил-децил) диметиламмоний хлорид, дицешлдиметиламмоний хлорид, дистеарилдиметиламмоний хлорид, а также их ненасыщенные производные - диалкилендиметиламмоний хлориды и диалкиленбензилметиламмоний хлориды (остаток метил- замещен на бензил-).

Алкилтриметиламмоний галогенид с длиной алкильной цепочки 8-22.

К этой группе относятся такие четвертичные аммониевые соединения, как лаурилтриметиламмоний хлорид, кокотриметиламмоний хлорид, цетилтриметиламмоний хлорид, додецилтриметиламмоний хлорид, стеарилтриметиламмоний хлорид, стеарил/бехенилтриметиламмоний хлорид, бехенилтриметиламмоний хлорид, кокоамидопропил триметиламмоний хлорид, алкилди-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлориды (два метильных остатка замещены на два остатка 2-гидроксиэтила), в частности: коко-бис-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлорид, стеарил-бис-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлорид.

Триалкилметаламмоний хлорид с длиной алкильной цепочки 8-22.

К этой группе относятся такие четвертичные аммониевые соединения, как триоктилметиламмоний хлорид, три(октил-децил)метиламмоний хлорид, тридецилметиламмоний хлорид, трилаурилметиламмоний хлорид, трицетилметиламмоний хлорид.

N-Гетероциклические четвертичные аммониевые соединения.

К этой группе относятся такие четвертичные аммониевые соединения, как N-лаурилпиридиний хлорид, N-цетилпиридиний хлорид, полиэтиленпирролидиний хлорид, N-алкил-N-этилпиперидиний этилсульфат.

Поставщик - компания «СБК» основана в 1997 году на базе Российского представительства сырьевого подразделения немецкого химического концерна Henkel KgaA (в настоящее время Cognis Deutshland GmbH) и специализируется на поставках сырья для различных отраслей химической промышленности.

Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) проявляют сравнительно узкий спектр противомикробной активности - эффективны в отношении возбудителей кишечных и капельных инфекций бактериальной этиологии, грибов, некоторых внеклеточно расположенных вирусов, однако недостаточно активны в отношении культур Proteus vulgaris, Proteus morganii, Pseudomonas aeruginosa, что существенно ограничивает возможности их применения для профилактики нозокомиальных инфекций.

Существуют данные, что около 89,5% госпитальных штаммов микроорганизмов рода Proteus резистентны к ЧАС. Имеют место случаи нозокомиальных инфекций (сепсис с высоким процентом летальности), которые связаны с использованием в клинике растворов ЧАС, контаминированных культурами Pseudomonas aeruginosa. Большинство препаратов этой группы не активны в отношении внутриклеточно локализованных вирусов, споровых форм бактерий и микобактерий туберкулеза.

К основным элементам структуры, которые обусловливают противомикробные свойства ЧАС, относятся гидрофильные полярные четвертичные аммониевые группы и гидрофобные углеводородные радикалы, Противомикробная активность в гомологических рядах моно- и бис-четвертичных аммониевых солей зависит от типа заместителей у атома азота, длины углеродной цепи радикала, степени его насыщенности и разветвленности, наличия гидроксильных, эфирных групп и т.п. Соединения, содержащие короткоцепочечные углеводородные радикалы (С<8) у атома четвертичного азота, лишены или проявляют умеренные противомикробные свойства. Увеличение количества атомов углерода в радикале приводит к появлению поверхностной активности и вместе с ней противомикробных свойств. Активность повышается при введении в структуру ЧАС ненасыщенных углеводородных радикалов, асимметричного атома азота, простых эфирных связей. Среди моно-четвертичных аммониевых солей максимальную активность, как правило, проявляют соединения, которые содержат 12-16 атомов углерода в радикале, среди бис-четвертичных солей этилен-, пропилен-, гексаметилен-, гептаметилен-диаммония - соединения, которые содержат 9-12 атомов углерода в радикале. Дальнейшее удлинение углеродной цепи приводит к снижению активности. Токсичность ЧАС, наоборот, находится в обратно пропорциональной зависимости от длины углеродной цепи - уменьшается по мере того, как увеличивается количество атомов углерода в радикале. Алифатические ЧАС менее токсичны, чем циклические.

Эти данные свидетельствуют о том, что увеличения противомикробной активности можно добиться подбором смеси ЧАС, имеющих отличительные особенности химического строения и проявляющие благодаря этому максимально выраженный синергизм. Синергизм объясняется тем, что молекулы разных четвертичных аммониевых соединений отличаются электронным строением, а потому взаимодействуют друг с другом (химически или электростатически), образуя так называемые «цвиттер-ионные» ПАВ с двойным хвостом. Они-то и дают такую эффективность.

Тем не менее, анализ и обобщение многочисленных данных литературы и результатов исследований позволяют считать, что существующий ассортимент средств дезинфекции из группы ЧАС не полностью отвечает современным требованиям к потребительским свойствам препаратов этой группы по таким критериям, как универсальность (применяют для дезинфекции сравнительно узкого круга объектов), узкий спектр противомикробной активности, сравнительно быстрое формирование и распространение резистентных к ЧАС вариантов микроорганизмов.

Отмеченные недостатки позволяют рекомендовать применение препаратов, которые содержат ЧАС в смеси с действующими веществами других классов химических соединений, в частности с производными гуанидина.

Механизм действия гуанидиновых поликатионов заключается в адсорбции на отрицательно заряженной поверхности бактериальной клетки, вызывая при этом блокаду дыхания и транспорт метаболитов через клеточную стенку бактерий. Гуанидиновые поликатионы связываются с фосфолипидами и белками цитоплазматической мембраны, что приводит к ее разрыву. Проникнув в цитоплазму, они вызывают необратимые повреждения внутриклеточных структур.

Таким образом, совместное действие ЧАС и гуанидиновых поликатионов оказывает более сильное бактерицидное действие, чем каждое из этих дезинфектантов в отдельности. Кроме того, существенно расширяется спектр противомикробной активности, а благодаря образованию молекулярной полимерной пленки полигуанидинов на обрабатываемой поверхности срок сохранения антимикробного действия возрастает в несколько раз.

Состав получают следующим образом. В колбу с мешалкой, содержащей воду, добавляют четвертичные аммониевые соединения, перемешивая до образования однородной смеси.

В отдельной колбе с мешалкой готовят водный раствор полигуанидина.

К полученному раствору смеси четвертичного аммониевого соединения добавляют раствор полигуанидина до наперед заданной концентрации.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.

Пример 1

В две колбы с мешалками наливают по 48 мл воды в каждую. В первую загружают, постоянно перемешивая, полигексаметиленгуанидин (ПГМГ) гидрохлорид в количестве 3 г. Во вторую колбу помещают 0,5 г алкилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорида и перемешивают. После полного растворения в раствор первой колбы добавляют раствор второй колбы, получая 100 мл следующего дезинфицирующего средства: 3% ПГМГ гидрохлорид, 1% четвертичная аммониевая соль (в виде смеси с соотношением 1:1 алкилдиметилбензиламмоний хлорида и алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорида).

Данный состав может быть использован для дезинфекции помещений, мебели, и т.д., а также для обеззараживания различных типов воды, например при доведении ее показателей до качества питьевой воды, с учетом установленных ПДК для составляющих компонентов средства для дезинфекции.

Пример 2

Для случая получения средств с моющим эффектом состав содержит неионный ПАВ в количестве 3-12 мас.%. В качестве неионного ПАВ использован синтанол АЛМ-10 (производится в соответствии с ТУ 6-63-14-864-88) или неонол: АФ 9-12, (производится в соответствии с ТУ 38.507-63-300-93).

В две колбы с мешалками наливают по 37 мл воды в каждую. В первую загружают, постоянно перемешивая, ПГМГ гидрохлорид в количестве 4 г. Во вторую - 6 г алкилдиметилбензиламмоний хлорида, 4 г цетилтриметиламмоний хлорида, 2 г лаурилпиридиний хлорида. После полного растворения раствор из первой колбы добавляют во вторую. К полученной путем перемешивания однородной смеси добавляют 10 г неонола АФ 9-12. После окончательного перемешивания получается 100 мл следующего дезинфицирующего средства: 4% ПГМГ гидрохлорид, 12% четвертичная аммониевая соль (в виде смеси с соотношением 3:2:1 алкилдиметилбензиламмоний хлорида, цетилтриметиламмоний хлорида, лаурилпиридиний хлорида), 10% неонол АФ 9-12.

Введение в состав для дезинфекции неонола АФ 9-12 или синтанола АЛМ-10 способствует усилению синергизма ЧАС и полгуанидинов за счет улучшения проникающей способности через клеточные мембраны. Придавая составу моющий эффект, неонол АФ 9-12 и синтанол АЛМ-10 тем самым повышают его универсальность, значительно расширяя области применения предлагаемого состава для дезинфекции.

Данный состав может быть использован для целей общей дезинфекции различных помещений, для дезинфекции медицинского инструмента, для мойки оборудования пищевой промышленности и т.д.

Остальные примеры сведены в таблицу № 1. Соотношение компонентов в составе является величиной оптимальной и выявлено в результате многочисленных экспериментов. Данные таблицы № 1 подтверждают оптимальность заявленных пределов.

Альтернативные признаки п.1 и п.2 формулы изобретения обеспечивают тот же технический результат, что и приведенные в таблице № 1.

Образцы препаратов испытывали на антимикробную активность. Определяли минимальные подавляющие концентрации (МПК) в отношении бактерий вида Pseudomonas aeruginosa и плесневых грибов вида Aspergillus niger, используя метод серийных разведении в жидких средах.

В качестве жидкой питательной среды для выращивания бактерий вида Pseudomonas Aeruginosa использовали трипказо-соевый бульон (TSB) фирмы bioMerieux, Франция, для выращивания представителя плесневой флоры Aspergillus Niger, жидкую среду Чапека.

В семнадцать стерильных пробирок разливали по 2 мл жидкой питательной среды. В первую пробирку вносили 2 мл основного раствора. Содержимое перемешивали и 2 мл переносили во вторую пробирку и так до 15-й пробирки, из которой 2 мм удаляли. Содержимое 16-й пробирки служило контролем роста микроорганизмов, а 17-й - контролем стерильности питательной среды. Во все пробирки кроме 17-й вносили по 0,2 мл культуры тест-микроорганизма.

Посевы с культурами бактерий инкубировали в термостате при 37°С 18-24 часа, а с культурами плесневых грибов при 29°С - 10-14 суток. Учет результатов проводили при наличии роста микроорганизмов в контроле культуры и отсутствии в контроле среды. Затем отмечали последнюю пробирку с полной видимой задержкой роста микроорганизмов. Данное разведение являлось минимально подавляющей концентрацией для испытуемого штамма и определяло степень его бактериостатической активности к данному препарату.

Для установления бактерицидной активности из всех «не проросших» (т.е. не давших видимого роста тест-микрорганизмов) пробирок с жидкими питательными средами и двух «проросших» (в качестве контроля) при помощи бактериологической петли делали высев на плотные питательные среды. Посевы с бактериальными культурами инкубировали при 37°С 24-72 часа, а с культурами грибов - при 29°С 10-14 суток.

Бактерицидным считали последнее разведение препарата в питательной среде, из которого не удалось получить жизнеспособных клеток тестируемых микроорганизмов. Результаты по определению минимальных подавляющих концентраций дезинфицирующих препаратов представлены в таблицах 2 и 3.

Данные представлены для следующих составов для дезинфекции:

1. Прототип;

2. Раствор А. ЧАС + ПГМГ хлорид в соотношении 3:1.

ЧАС - смесь алкилдиметилбензиламмоний хлорида и алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорида в соотношении 1:1;

3. Раствор В. ЧАС + ПГМГ хлорид в соотношении 3:1.

ЧАС - смесь алкилдиметилбензиламмоний хлорида, цетилтриметиламмоний хлорида, лаурилпиридиний хлорида в соотношении 3:2:1;

4. Раствор С. ЧАС + ПГМГ хлорид в соотношении 3:1.

ЧАС - смесь алкилдиметилбензиламмоний хлорида, цетилтриметиламмоний хлорида, лаурилпиридиний хлорида в соотношении 3:2:1.

В состав раствора входит 10% неонола АФ 9-12.

Таблица 1
Примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение.
№ / №	Соединение полигуанидина	Смесь ЧАС(мас.%)	Вода	Технический результат
двух**	трех***
(мас.%)	Название соединения
3	0,3	хлорид ПГМГ	1,2	-	остальное	состав обладает широким спектром биоцидной активности
4	1,2	фосфат поли-(4,7,10-триоксатридекангуанидин)		4,5	остальное
5	2,0	бензоат ПГМГ	0,5	-	остальное
6	6,5	фосфат ПГМГ	20,0	-	остальное
7	7,0	хлорид ПГМГ	-	24,0	остальное
8	8,0	глюконат ПГМГ	-	24,0	остальное
9	0,05	хлорид ПГМГ	5,0		остальное	снижение бактерицидной активности
10	8,1*	хлорид ПГМГ	5,0		остальное	неоправданно высокий расход компонента
11	1,5	хлорид ПГМГ	0,2*		остальное	снижение бактериицидной активности
12	1,5	хлорид ПГМГ	24,5*	-	остальное	увеличение токсичности
* - примеры, выходящие за заявленные пределы.
** - в составе смеси: алкилдиметилбензиламмоний хлорид и лаурилтриметиламмоний хлорид.
*** - в составе смеси: полиэтиленпирролидиний хлорид, триоктилметиламмоний хлорид, лаурилдиметилбензиламмоний хлорид.

Продолжение таблицы 1
Вариант 1
** - в составе смеси: алкилдиметилбензиламмоний хлорид и лаурилтриметиламмоний хлорид.
*** - в составе смеси: полиэтиленпирролидиний хлорид, триоктилметиламмоний хлорид, лаурилдиметилбензиламмоний хлорид.
Вариант 2
** - алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорид и кокотриметиламмоний хлорид
*** - тетрадецилдиметилбензиламмоний хлорид, диоктилдиметиламмоний хлорид и бехенилтриметиламмоний хлорид
Вариант 3
** - стеарилдиметилбензиламмоний хлорид и дистеарилдиметиламмоний хлорид
*** - додецилтриметиламмоний хлорид, дидецилдиметиламмоний хлорид и изо-октилфеноксиэтокси-2-этилдиметилбензиламмоний хлорид
Вариант 4
** - ди-(октил-децил)диметиламмоний хлорид и цетилтриметиламмоний хлорид
*** - дицетилдиметиламмоний хлорид, стеарилтриметиламмоний хлорид и N-алкил-N-этилпиперидиний этилсульфат
Вариант 5
** - стеарил/бехенилтриметиламмоний и триоктилметиламмоний хлорид
*** - диалкилендиметиламмоний хлорид, трилаурилметиламмоний хлорид и N-лаурилпиридиний хлорид
Вариант 6
** - диалкиленбензилметиламмоний хлорид и кокоамидопропил триметиламмоний хлорид
*** - алкилди-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлорид, N-цетилпиридиний хлорид и три(октил-децил)метиламмоний хлорид
Вариант 7
** - коко-бис-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлорид и трицетилметиламмоний хлорид
*** - стеарил-бис-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний хлорид, трилаурилметиламмоний хлорид и додецилтриметиламмоний хлорид

Таблица 2
Сравнительные данные по минимальным подавляющим концентрациям дезинфицирующих средств в отношении бактерий вида Pseudomonas aeruginosa.
Состав дезинфицирующего средства.	Суммарная концентрация в воде всех веществ, входящих в состав дезинфицирующего средства (мкг/мл).
1,28±0,134	0,77±0,069	0,32±0,027	0,26±0,018
Прототип	+	-	-	-
Раствор А	+	+	-	-
Раствор В	+	+	+	-
Раствор С	+	+	+	+
Знаком «+» отмечена концентрация, оказывающая бактерицидное действие,
знаком «-» отмечена концентрация, не обладающая бактерицидным действием.
Таблица 3
Сравнительные данные по минимальным подавляющим концентрациям дезинфицирующих средств в отношении плесневых грибов вида Aspergillus niger.
Состав дезинфицирующего средства.	Суммарная концентрация в воде всех веществ, входящих в состав ,дезинфицирующего средства (мг/мл)
0,181±0,021	0,101±0,013	0,071±0,0067	0,057±0,0048
Прототип	+	-	-	-
Раствор А	+	+	-	-
Раствор В	+	+	+	-
Раствор С	+	+	+	+
Знаком «+» отмечена концентрация, оказывающая микоцидное действие,
знаком «-» отмечена концентрация, не обладающая микоцидным действием.