Результат интеллектуальной деятельности: АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к медицине, а именно к антибактериальным композициям широкого спектра действия.

Катионные поверхностно-активные вещества (ПАВ) на основе четвертичных аммониевых оснований находят применение в медицине в качестве антисептических и дезинфицирующих средств (например, патенты РФ №2161961, №2164135, №2234313). Недостатком этих препаратов является необходимость использования достаточно концентрированных растворов для достижения приемлемого дезинфицирующего эффекта, например, до 0,1 мас.% для мирамистина (патент РФ №2164135).

Также известно, что высокую антибактериальную активность проявляют препараты коллоидного серебра. Недостатком этих препаратов является необходимость использования достаточно концентрированных коллоидных растворов серебра для достижения приемлемого дезинфицирующего эффекта, например, от 0,1 мас.% до 0,4 мас.% для препарата «арговит» (патент РФ №2342120) в пересчете на содержание серебра в разведенном препарате.

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что катионные ПАВ и препараты коллоидного серебра при совместном применении усиливают антибактериальную активность друг друга, при этом достижение заданного уровня антибактериальной активности возможно с использованием препарата, содержащего меньшие концентрации коллоидного серебра и ПАВ, чем в случае индивидуальных препаратов серебра и ПАВ. С другой стороны, препарат, содержащий одновременно коллоидное серебро и ПАВ, обладает существенно большей антибактериальной активностью, чем индивидуальные препараты серебра и ПАВ с такими же концентрациями действующих веществ.

В то же время авторами было показано, что сорбция ПАВ на поверхности частиц коллоидного серебра, приводящая к уменьшению действующей концентрации ПАВ, снижает эффективность антибактериального препарата. Таким образом, возникает задача создания такой антибактериальной композиции, которая сохраняет достоинства препарата, содержащего одновременно коллоидное серебро и ПАВ, и лишена недостатков, связанных с сорбцией ПАВ на поверхности частиц коллоидного серебра.

В связи с вышеизложенным, целью изобретения является разработка более эффективной антибактериальной композиции широкого спектра действия.

Заявленная цель достигается за счет создания композиции, содержащей коллоидное серебро и ПАВ, в которой сорбционная емкость частиц серебра по отношению к ПАВ снижена за счет того, что в качестве агента, стабилизирующего диспергированные частицы серебра, используют не ПАВ, а другие вещества, например, поликарбоновые кислоты, лимонную кислоту или ее соли (цитраты). В этом случае поверхность частиц серебра в готовой антибактериальной композиции покрыта цитрат-ионами и слаборастворимым в воде цитратом серебра. Такая композиция обладает большей антибактериальной активностью, чем аналогичная композиция с такой же концентрацией действующих веществ (серебра и ПАВ), но изготовленная без использования поликарбоновых кислот, лимонной кислоты или ее солей.

Антибактериальная композиция согласно изобретению представляет собой суспензию коллоидного серебра, стабилизированного лимонной кислотой или ее солями, в воде, дополнительно содержащую катионное поверхностно-активное вещество или смесь таких веществ.

В качестве катионного поверхностно-активного вещества могут быть использованы: хлорид бензилдиметил-[3-(миристоиламино)пропил]-аммония, соли цетилтриметиламмония, соли алкилдиметилбензиламмония, например, хлорид и бромид алкилдиметилбензиламмония, хлорид дидецилдиметил-аммония, октенидиндигидрохлорид, хлорид диметилбензиламмония, гидрохлорид полигексаметиленгуанидина и другие катионные поверхностно-активные вещества.

Содержание серебра в антибактериальной композиции согласно изобретению может составлять от 10^-4 мас.% до 0,1 мас.%. Содержание катионного поверхностно-активного вещества или суммарное содержание нескольких катионных поверхностно-активных веществ в антибактериальной композиции согласно изобретению составляет от 0,01 мас.% до 20 мас.%.

Антибактериальную композицию на основе коллоидного серебра согласно изобретению получают следующим образом: смешивают водный раствор соли серебра, раствор, по крайней мере, одного стабилизирующего агента, и раствор восстановителя, при этом смесь интенсивно перемешивают, затем к полученной смеси добавляют раствор, по крайней мере, одного катионного поверхностно-активного вещества.

В качестве соли серебра может быть использован нитрат серебра или ацетат серебра. В качестве стабилизирующего агента могут быть использованы: лимонная кислота, соли лимонной кислоты (цитраты), в том числе цитрат натрия и цитрат калия. В качестве восстановителей могут быть использованы: боргидрид натрия, аскорбиновая кислота, восстанавливающие углеводы, в том числе лактоза, альдозы, например, глюкоза.

В альтернативном варианте выполнения изобретения в процессе получения антибактериальной композиции перемешивание осуществляют в течение 0,5-2 часов после добавления раствора восстановителя.

В альтернативном варианте выполнения изобретения в процессе получения антибактериальной композиции температуру раствора поддерживают на определенном уровне.

В альтернативном варианте выполнения изобретения в процессе получения антибактериальной композиции реакционную смесь обрабатывают ультразвуком.

Изобретение иллюстрируется примерами альтернативных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемую микрофотографию частиц серебра в одной из композиций, полученных согласно изобретению:

Фиг.1. Электронная микрофотография частиц серебра в антибактериальной композиции, полученной по примеру 1.

Пример 1

Антибактериальную композицию (композиция №1) получают следующим способом.

1000 мл водного раствора, содержащего 0,945 г, 5,55·10^-3 моль нитрата серебра, медленно при интенсивном перемешивании добавляют к 1000 мл водного раствора, содержащего 0,31 г, 1,2·10^-3 моль цитрата натрия. Через 30 мин после смешения растворов к реакционной системе медленно при интенсивном перемешивании добавляют 1000 мл раствора, содержащего 0,45 г, 1,2·10^-2 моль боргидрида натрия. К полученной смеси добавляют 1000 мл раствора, содержащего 200 г бромида дидецилдиметиламмония. Массовая доля серебра в полученной дисперсной системе составляет около 0,02%, массовая доля ПАВ (бромида дидецилдиметиламмония) - около 5%.

Полученную композицию можно использовать как непосредственно, так и после разведения дистиллированной водой вплоть до 200 раз. Возможность эффективного использования композиции, разведенной в 200 раз, подтверждается результатами определения антибактериальной активности композиции (таблица 1).

Данные просвечивающей электронной микроскопии подтверждают образование в реакционной смеси коллоидного серебра в форме наночастиц (фиг.1). На этапе введения восстановителя из всех возможных агентов, способных стабилизировать наночастицы, в смеси присутствовал только цитрат натрия. Это позволяет сделать заключение о том, что получаемая по приведенной методике дисперсная система относится к классу препаратов коллоидного серебра, стабилизированного лимонной кислотой или ее солями.

При оценке антибактериальной активности композиции использовался стандартный микрометод серийных разведений в жидкой питательной среде. Изучению подвергались полученная композиция и композиция сравнения - композиция с теми же концентрациями действующих веществ (серебра и ПАВ), но полученная без использования цитрата натрия.

Композиция сравнения была получена следующим способом.

1000 мл водного раствора, содержащего 0,945 г, 5,55·10^-3 моль нитрата серебра, медленно при интенсивном перемешивании добавляли к 1000 мл водного раствора, содержащего 100 г бромида дидецилдиметиламмония. Через 30 мин после смешения растворов к реакционной системе медленно при интенсивном перемешивании добавляли 1000 мл раствора, содержащего 0,45 г, 1,2·10^-2 моль боргидрида натрия. К полученной смеси добавляли 1000 мл раствора, содержащего 100 г бромида дидецилдиметиламмония. Массовая доля серебра в полученной дисперсной системе составляет, так же, как и в композиции №1, около 0,02% (236 мкг/мл), массовая доля ПАВ (бромида дидецилдиметиламмония) - около 5%, так же, как и в композиции №1.

Данные просвечивающей электронной микроскопии подтверждали образование в полученной композиции сравнения коллоидного серебра в форме наночастиц. На этапе введения восстановителя из всех возможных агентов, способных стабилизировать наночастицы, в смеси присутствовал только бромид дидецилдиметиламмония. Это позволяет сделать заключение о том, что получаемая по приведенной методике дисперсная система относится к классу препаратов коллоидного серебра, стабилизированного катионным ПАВ.

Антибактериальную активность композиций изучали в отношении различных штаммов микроорганизмов (таблица 1). Критерием антибактериальной активности служила величина минимальной подавляющей концентрации (МПК) - концентрация активного компонента, при которой наблюдалось подавление роста микроорганизмов.

Как видно из таблицы 1, МПК композиции №1 в отношении всех изученных микроорганизмов меньше, чем МПК композиции сравнения, то есть антибактериальная композиция №1 является более эффективной, чем композиция сравнения.

Примеры 2-12

Антибактериальные композиции получают аналогично примеру 1, при этом варьируют количество соли серебра и катионного ПАВ таким образом, чтобы содержание серебра в полученных антибактериальных композициях составляло от 10^-4 мас.% до 0,1 мас.%, содержание катионного ПАВ - от 0,01 мас.% до 20 мас.%.

При получении антибактериальных композиций в качестве соли серебра используют: в примерах 2-10 - нитрат серебра, в примерах 11 и 12 - ацетат серебра.

При получении антибактериальных композиций в качестве стабилизирующего агента используют: в примерах 2-10 - цитрат натрия, в примере 11 - цитрат калия, в примере 12 - лимонную кислоту.

При получении антибактериальных композиций в качестве катионного ПАВ используют: в примере 2 - хлорид бензилдиметил-[3-(миристоил-амино)пропил]-аммония, в примерах 3 и 4 - хлорид и бромид цетилтриметиламмония соответственно, в примерах 5, 11 и 12 - катамин АБ (смесь хлоридов алкилдиметилбензиламмония), в примерах 6 и 7 - хлорид и бромид дидецилдиметиламмония соответственно, в примере 8 - октенидин-дигидрохлорид, в примере 9 - гидрохлорид полигексаметиленгуанидина, в примере 10 - гидрохлорид диметилбензиламмония.

При получении антибактериальных композиций в качестве восстановителя используют: в примерах 2-9 - боргидрид натрия, в примере 10 - глюкозу, в примере 11 - лактозу, в примере 12 - аскорбиновую кислоту.

В примере 2 в процессе получения антибактериальной композиции перемешивание осуществляют в течение 0,5 часа после добавления раствора восстановителя, в примере 3 - в течение 1 часа, в примере 4 - в течение 1,5 часов, в примере 5 - в течение 2 часов.

В примерах 11 и 12 в процессе получения антибактериальной композиции температуру реакционной смеси поддерживают на определенном уровне - равной 40±5°С.

В примерах 6-10 в процессе получения антибактериальной композиции для интенсификации перемешивания и предотвращения процессов агрегации частиц серебра реакционную смесь дополнительно обрабатывают ультразвуком.

Аналогичными способами, но без использования лимонной кислоты или ее солей, получали композиции сравнения с теми же концентрациями действующих веществ (серебра и ПАВ).

Во всех случаях данные просвечивающей электронной микроскопии подтверждали образование в полученных антибактериальных композициях и композициях сравнения коллоидного серебра в форме наночастиц.

Оценку антибактериальной активности полученных антибактериальных композиций и композиций сравнения проводили аналогично примеру 1. Во всех случаях при использовании в качестве стабилизирующего агента лимонной кислоты или ее солей был достигнут заявленный технический результат - увеличение антибактериальной активности композиций по сравнению с соответствующими композициями сравнения.