способ профилактической обработки животных и птиц

Формула изобретения

1. Способ профилактической обработки животных и птиц, включающий генерирование аэрозоля, содержащего частицы соединений йода с размерами, адекватными для распространения в дыхательных путях, отличающийся тем, что в генератор аэрозоля помещают твердотопливную композицию, содержащую калия иодид, горючее, окислитель, технологические добавки, генератор аэрозоля устанавливают в помещении с находящимися там животными или птицами, подают в генератор аэрозоля тепловой импульс, проводят самораспространяющийся высокотемпературный синтез, в результате которого получают твердые частицы иодида калия размером 30-1280 нм, подвергают животных или птиц воздействию образованной аэрозольной смеси газов и твердых частиц в течение 2-х ч.

2. Способ профилактической и лечебной обработки животных и птиц по п.1, отличающийся тем, что в качестве горючего используют углеродное горючее, в качестве окислителя - селитру калиевую, в качестве технологических добавок - парафин или церезин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветеринарии, в частности к аэрозольной обработке животноводческих и птицеводческих комплексов с находящимися там животными и птицами с целью профилактики респираторных заболеваний.

Известен препарат для аэрозольного лечения и профилактики респираторных заболеваний животных, включающий йод, йодистый калий или йодистый натрий, триэтиленгликоль, соляную кислоту, йодноватистый калий, или йодноватистый натрий, или йодат калия, или йодат натрия (патент РФ на изобретение № 2075974, A61K 9/12, 1997). Препарат представляет собой однородную жидкость, распыляется в чистом виде или разведенным водой. Недостатком является высокий расход препарата, недостаточная его эффективность, связанная с воздействием только жидкого аэрозоля.

Известен способ получения гигроскопического субмикронного аэрозоля иодида щелочных металлов в атмосферном воздухе (патент РФ на изобретение № 2276608, A61L 9/14, 2006) с использованием кварцевого реактора с испаряющимся гигроскопичным галогенидом щелочного металла, в качестве галогенида используют йодистый калий, йодистый натрий или их смесь. Галогенид насыщают парам йодистого калия и/или йодистого натрия. Паровоздушный поток на выходе из реактора охлаждают с дополнительным коаксиальным потоком атмосферного воздуха для образования биполярно заряженного субмикронного аэрозоля. Для осуществления способа проводят предварительную осушку йодистого калия и йодистого натрия от примесей воды в кварцевом цилиндрическом реакторе. В кварцевом реакторе создают радиальное электрическое поле. Недостатком является сложность осуществления способа, а также получение вододисперсного аэрозоля с размером частиц больше необходимого для эффективного воздействия на этиологические агенты, вызывающие респираторные заболевания.

По заявке РФ на изобретение № 2007119721, A61K 9/16, 2008 известен состав для лечения и профилактики респираторной инфекции, содержащий сухой порошок с агрегатами наночастиц для введения посредством ингаляции в сухое легкое. Состав содержит биоактивное средство, выбранное из группы, состоящей из антибиотиков, противовирусных средств и их сочетаний с вакцинами. Недостатком является побочное действие антибиотиков, выражающееся в аллергических и токсических реакциях, связанных с биологическим действием препаратов, а также с нарушением витаминного обмена. Процесс ингаляции животных сложен, требует специального оборудования и высокой трудоемкости при обработке большого поголовья.

В качестве ближайшего аналога заявляемому изобретению выбрано техническое решение по заявке РФ на изобретение № 2007111393, A61L 2/16, 2008, по которому предложена пиротехническая композиция для создания аэрозоля, содержащая дидецилдиметиламмоний в качестве активного вещества и термосостав, который при горении обеспечивает возгонку активного вещества. Композиция необходима для уничтожения или инактивации микроорганизмов, относящихся к вирусам, бактериям, грибам. Обработка проводится в присутствии животных, птиц, людей. Термосостав может содержать антрацен, нитроцеллюлозу или бездымный порох. Композиция содержит инертный наполнитель, спрессована в форме объемного тела и имеет дополнительное устройство для воспламенения. Способ применения композиции включает ее сжигание и использование в качестве источника аэрозоля действующего вещества в закрытых объемах. Недостатком является сложность и пожароопасность проведения процесса возгонки активного вещества, а также высокая токсичность композиции, соответствующая второму классу опасности по ПДК, что требует применения индивидуальных средств защиты, специально обученного персонала и больших затрат на обработку.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение безопасности способа профилактической обработки животных и птиц.

Технический результат достигается тем, что в способе профилактической и лечебной обработки животных и птиц, включающем генерирование аэрозоля, содержащего частицы соединений йода с размерами, адекватными для распространения в дыхательных путях, согласно изобретению в генератор аэрозоля помещают твердотопливную композицию, содержащую калия иодид, горючее, окислитель, технологические добавки, генератор аэрозоля устанавливают в закрытом помещении с находящимися там животными или птицами, подают в генератор аэрозоля тепловой импульс, запускают и проводят самораспространяющийся высокотемпературный синтез, в результате которого получают твердые частицы иодида калия размером 30-1280 нм, подвергают животных или птиц воздействию образованной аэрозольной смеси газов и твердых частиц в течение 2-х часов в закрытом помещении. В качестве горючего используют углеродное горючее, в качестве окислителя - селитру калиевую, в качестве технологических добавок - парафин или церезин.

Снижение трудоемкости обеспечивается за счет простоты осуществления операций способа. В генератор аэрозоля помещают твердотопливную композицию, генератор аэрозоля устанавливают в помещении с находящимися там животными или птицами, подают в генератор аэрозоля тепловой импульс, запускают самораспространяющийся высокотемпературный синтез, подвергают животных или птиц профилактической обработке в течение 2-х часов в закрытом помещении.

Повышение безопасности профилактической обработки обеспечивается за счет воздействия на животных и птиц аэрозольной смесью, в составе которой присутствуют твердые частицы иодида калия размером 30-1280 нм. Иодид калия относится к четвертому классу опасности по ПДК, его применение не требует комплекса мер по безопасности проведения работ. С учетом низкой токсичности иодида калия эффективность воздействия его как профилактического средства теоретически должна быть ниже, чем, например, у дидецилдиметиламмония или антибиотиков. Тем не менее, эффективность обеспечивается наноразмерностью твердых частиц иодида калия, позволяющей проникать им внутрь клеток бактерий через стенку. Размеры бактерий значительно превышают размеры наночастиц, толщина бактерий обычно составляет 0,5-2,0 мкм, а длина - 1,0-8,0 мкм. При прямом контакте с наночастицами иодида калия бактерии уничтожаются. Биоцидная активность обеззараживающего вещества при этом гораздо выше по сравнению с традиционным бактерицидным действием обычного газового или жидкого аэрозолей, которые действуют за счет испарения частиц аэрозоля и конденсации его паров на бактериальном субстрате или за счет выпадения неиспарившихся частиц на поверхности и образования бактерицидной пленки. Воздух, загрязненный микроорганизмами, является стрессовым фактором для животных и птиц, вызывающим обострение респираторных заболеваний. В воздухе и на поверхностях микроорганизмы находятся в смеси с органическим субстратом, количество которого в сравнении с массой микроба значительно больше. Сопротивляемость микроорганизмов увеличивается в присутствии данной органической нагрузки, что требует высокой концентрации обеззараживающих веществ и длительной экспозиции для полной пропитки органических субстратов с находящимися в них клетками микроорганизмов. Этим обусловлено применение высокотоксичных соединений в известных технологиях обработки.

Применение же аэрозоля с твердыми наночастицами при обработке воздуха и поверхностей животноводческих и птицеводческих помещений позволяет уменьшить количество обеззараживающего вещества и сократить время профилактической обработки, предупреждая развитие аллергических реакций у животных и птиц, что свидетельствует о повышении безопасности заявляемого способа. Для получения аэрозольной смеси с твердыми частицами иодида калия размером 30-1280 нм используют процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, протекающий в предназначенном для этого генераторе аэрозоля.

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) - процесс, протекающий с выделением тепла в автоволновом режиме типа горения и приводящий к образованию твердых продуктов. В процессе СВС происходит перемещение волны химической реакции по смеси реагентов, приводящее к синтезу веществ. Для процессов СВС химическая природа реагентов непосредственного значения не имеет, важны агрегатное состояние реагентов, кинетика фазовых и структурных превращений и другие макроскопические характеристики процесса. Типичное значение температуры горения при СВС 1500-3500 K (1227-3227°C). В ходе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза молекулы компонентов находятся в высоконеравновесном состоянии, что вызывает высокую степень микроискажений и большое количество дефектов кристаллической решетки, способствуя ускорению диффузии атомов одного элемента в кристаллическую решетку другого. В результате образуются наночастицы, обладающие свойствами и размерами, необходимыми для проникновения внутрь биологического объекта.

Способ профилактической обработки животных и птиц осуществляют следующим образом. Заряд из твердотопливной композиции в виде таблетки или шашки устанавливают в генератор аэрозоля для проведения СВС над источником тепловых импульсов. Композиция содержит калия иодид. В качестве горючего твердотопливной композиции используют технический углерод, для повышения энергетики в композицию вводят металлический магний, в качестве окислителя - селитру калиевую. Для облегчения процесса формования в смесь добавляют технологические добавки, такие как парафин или церезин. Генератор аэрозоля устанавливают в обрабатываемом помещении с находящимися в нем животными или птицами. В генератор аэрозоля подают тепловой импульс, используя электрический сигнал для пускового устройства или источник огня, и запускают процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Процесс проходит при температуре 2300 K, в результате чего вырабатывается аэрозоль, состоящий из смеси газов и твердых частиц калия иодида. После прекращения работы генератора аэрозоля выдерживают животных или птиц в обрабатываем помещении 2 часа. В течение такого времени твердые наночастицы калия иодида размером от 30 нм присутствуют в воздухе помещения, действуя на организмы животных или птиц, после чего оседают на поверхности помещения, подлежащие профилактической обработке. Такое длительное действие данных частиц во многом объясняется Броуновским движением, т.е. беспорядочным движением малых (размерами от 1,2 мкм и менее) частиц, взвешенных в газе, происходящим под действием толчков со стороны молекул окружающей среды. Известно, что твердые частицы размером до 5 мкм оказывают влияние на слизистую носоглотки, до 1 мкм - на слизистую глотки, частицы менее 1 мкм - на альвеолы животных и птиц, что значительно эффективнее.

Контроль за ростом и развитием молодняка крупного рогатого скота животноводческого комплекса в Башкирии, в котором проводилась указанная профилактическая обработка, показал, что в течение 3-х месяцев после применения данного способа в 2-3 раза снизилась заболеваемость телят и повысились привесы по сравнению с животными контрольной группы, прошедшими профилактическую обработку жидким аэрозолем. Результаты испытаний представлены в таблице.

Группы животных	Кол-во животных	Возраст, дни	Способ профилакт. обработки	Время обработки, ч	Кол-во обра- боток	Средний привес г/сут	Заболеева- емость, %
Опытная	1	15	14-21	аэрозоль с тв. частицами KI	2	1	492	8
2	15	30-60	2	2	624	6
Контрольная	1	15	14-21	жидкий аэрозоль	2	1	430	11
2	15	30-60	2	2	568	10

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет снизить трудоемкость профилактической обработки животных и птиц и повысить его безопасность, что увеличивает общую эффективность способа.