Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ САНАЦИИ ОБЪЕКТОВ ВЕТЕРИНАРНОГО НАДЗОРА

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к санитарии, в частности к дезинфицирующему средству для санации объектов ветеринарного надзора, и может быть использовано в качестве дезинфицирующего средства для санации животноводческих помещений, предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности.

Для производства дезинфицирующих средств наиболее часто используют вещества из следующих химических групп: перекиси, галогены, спирты, альдегиды и диальдегиды, гуанидины, поверхностно-активные вещества. В большинстве случаев предпочтение отдают комбинированным препаратам, содержащим 2-3 совместимых активнодействующих вещества из различных групп химических соединений (Машнева Л.В. Дезинфицирующие средства - что выбрать? / Л.В. Машнева // Мясные технологии. - 2011. - №9. - С. 66-68).

Известна дезинфицирующая композиция, состоящая из перекиси водорода, водорастворимых натриевых солей этилендиаминтетрауксусной кислоты, ПАВ, ароматизатора и растворителя (патент RU №2360416, кл. A01N 25/22, A01N 43/14, A01N 33/08, А01Р 1/00, опубл. 10.07.2009).

Недостатком данной композиции является то, что комплексообразователь требует однократной механоактивации, вследствие чего растворы последующему разведению не подлежат, что затрудняет их хранение и использование.

Известно дезинфицирующее моющее средство, содержащее алкилдиметилбензиламмоний хлорид, полигексаметиленгуанидингипохлорид, или полиметиленгуанидингидрофосфат, или их смесь и неионное ПАВ, высокомолекулярный полиоксиэтилен с молекулярной массой 1×106×109 и/или высокомолекулярный полиакриламид с молекулярной массой 1×106-20×109, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

В качестве воды частично или полностью может быть использована вода, содержащая ионы серебра, полученные путем электролиза при растворении серебряного электролита, и/или вода, находившаяся в контакте с шунгитом, и/или вода, к которой добавлены наночастицы серебра (патент RU №2315626, кл. A61L 2/16, C11D 3/48, опубл. 27.01.2008).

Недостатком данного дезинфицирующего средства является то, что входящее в состав воды для разбавления серебро берется без определенной концентрации, что может приводить к увеличению микробиологических показателей в растворах, содержащих одинаковое количество основного действующего вещества.

Наиболее близким по техническому эффекту является дезинфицирующее средство для обработки кожных покровов, содержащее коллоидное серебро, по крайней мере, одно катионное поверхностно-активное вещество, вспомогательные добавки и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

В качестве катионного поверхностно-активного вещества могут быть использованы: хлорид бензилдиметил[3-(миристоиламино)пропил]аммония (ХБДММАПА), соли алкилдиметилбензиламмония, диоктилдиметиламмония, дидецилдиметиламмония, октилдецилдиметиламмония, дидецил-метил-поли(оксиэтил)аммония, алкилдиметилэтиламмония, алкилдиметил(этил-бензил)аммония, диметилбензиламмония, алкилтриметиламмония, например хлориды, пропионаты, метилсульфаты, октенидиндигидрохлорид, N,N-бис-(3-аминопропил)додециламин, поли(гексаметиленгуанидиния)хлорид, фосфат, глюконат, моногидрат и другие полиалкиленгуанидины, фосфат поли(4,9-диокса-додекан-1,12-гуанидиния), соли полигексаметиленбигуанида - гидрохлорид, глюконат и другие, а также другие катионные поверхностно-активные вещества.

Содержание серебра в дезинфицирующем препарате согласно изобретению может составлять от 10^-5 мас.% до 0,1 мас.%, а в концентрате дезинфицирующего препарата, который необходимо разбавлять перед использованием до 0,5 мас.%.

Содержание катионного поверхностно-активного вещества или суммарное содержание нескольких катионных поверхностно-активных веществ в антибактериальном препарате согласно изобретению составляет от 0,01 мас.% до 1 мас.%, а в концентрате дезинфицирующего препарата, который необходимо разбавлять перед использованием до 25 мас.%.

В качестве добавок могут быть использованы пропиленгликоль (влагоудерживающий и бактерицидный агент), полиэтиленгликоль (загуститель) и соль пищевой кислоты (регулятор рН дезинфицирующего средства), выбранная из группы, включающей: натриевую или калиевую соль лимонной кислоты, а также натриевую или калиевую соль молочной кислоты (патент RU №2427380, кл. А61К 33/38, А61К 31/14, A61L 2/16, А61Р 17/02, опубл. 27.08.2011).

Недостатком данного дезинфицирующего средства является низкий пенообразующий эффект.

Общими с заявленным средством являются коллоидное серебро и катионное поверхностно-активное вещество. Отличием от прототипа заявляемого дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора является присутствие дополнительно неионного поверхностно-активного вещества алкилполиглюкозида, позволяющего быстрее образовывать стойкую пену и обезжиривать обрабатываемые поверхности, что способствует увеличению качества дезинфекции.

Краткое описание чертежей и иных материалов

В табл. 1 дано дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора, определение чувствительности микроорганизма Escherichia coli к дезинфицирующему средству для санации объектов ветеринарного надзора.

В табл. 2 - тоже, чувствительность культуры Escherichia coli к различным концентрациям дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора.

В табл. 3 - тоже, гематологические показатели белых мышей (n=8).

В табл. 4 - тоже, лейкоцитарная формула белых мышей, % (n=8).

В табл. 5 - тоже, схема опыта и результаты изучения острой токсичности дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора на белых мышах.

В табл. 6 - тоже, острая токсичность дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора при однократном внутрижелудочном введении для белых мышей (мг/кг).

На графике 7 - тоже, графическое изображение токсичности дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора и расчет LD₁₆ (пробит 4) и LD₈₄ (пробит 6) методом пробит-анализа (по А.А. Ступникову, 1975).

В табл. 8 - тоже, результаты испытаний дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора в производственных условиях.

В табл. 9 - тоже, показатели качества молока коров после испытания дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора (n=40).

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка высокоэффективного дезинфицирующего средства, экологически безопасного, не оказывающего негативного влияния на оборудование, животных и людей и обладающего хорошими моющими свойствами. Для этого в дезинфицирующем средстве в качестве активного действующего вещества использован комплекс бромида дидецилдиметилмаммония, алкилполиглюкозида и коллоидного серебра.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к повышению биоцидного действия дезинфицирующего средства, уменьшению токсичности за счет того, что снижается концентрация действующего вещества, и повышению моющих свойств за счет введения алкилполиглюкозида.

Технический результат достигается с помощью дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора, включающее коллоидное серебро, стабилизированное бромидом дидецилдиметиламмония, и воду, отличающееся тем, что дополнительно вводится алкилполиглюкозид, алкил-фракции С₄-С₁₀ при интенсивном перемешивании и обработке реакционной массы внешними физическими воздействиями, а именно тепловым, ультразвуковым и ультрафиолетовым излучениями, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Заявляемое дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора представляет собой водный раствор желтого цвета, без запаха, обладает выраженным бактерицидным эффектом, не оказывает местно-раздражающего и сенсибилизирующего действия, что дает возможность использовать его в присутствии животных; имеет выраженные моющие свойства и не вызывает повреждение обрабатываемых поверхностей.

Эффективность дезинфицирующих средств определяют многие факторы: состав, содержание действующего вещества, технология производства, микрофлора на объектах, подлежащих обработке, способ дезинфекции (Носкова А.В. Новые дезинфицирующие средства / А.В. Носкова // Ветеринария. - 2009. - №9. - С. 43-45.).

Четвертичные аммонийные соединения из группы катионных поверхностно-активных веществ обладают и дезинфицирующим, и моющим действием. Могут иметь нейтральный показатель рН (от 5,5 до 7,5), что не требует специализированой защиты кожи и слизистых. Не повреждают поверхности. Помимо высокой бактерицидной активности у препаратов, содержащих четвертичные аммонийные соединения, отсутствует ингаляционная токсичность (Фадеева Л.Л. Катионные поверхностно-активные вещества как биоцидная основа современных антисептиков / Л.Л. Фадеева и [и др.] // Ветеринария. - 2004. - №5. - С. 41-43; Худяков А.А. Эффективная дезинфекция и подбор дезинфектанта / А.А. Худяков // Ветеринария. - 2010. - №2. - С. 18-22).

Бактерицидное действие катионных поверхностно-активных веществ связано с инактивацией синтеза клеточных ферментов, денатурацией клеточных белков и нарушением проницаемости клеточных мембран (Фомина Т.А. Санитарная обработка как залог высококачественной продукции / Т.А. Фомина, М.Ю. Минаев // Мясные технологии. - 2012. - №1. - С. 42-43).

Алкилполиглюкозид является неионогенным поверхностно-активным веществом, образует устойчивую пену и обладает хорошими моющими свойствами. Кроме этого, алкилполиглюкозид биоразлагаем, так как его получают из растительного сырья, следовательно, он не наносит вреда животным, обслуживающему персоналу и окружающей среде.

Препараты на основе серебра обеспечивают антибактериальное воздействие на широкий диапазон бактерий, разрушая клеточные мембраны бактерий и препятствуя их росту. Коллоидное серебро уничтожает до 99,9% бактерий и предотвращает появление посторонних запахов (Смирнов A.M. Ветеринарно-санитарные аспекты использования наносеребра / A.M. Смирнов и [и др.] // Веткорм. - 2011. - №3. - С. 18-19).

Механизм действия данного средства сводится к тому, что катионное поверхностно-активное вещество адсорбируется на клеточной оболочке, а коллоидное серебро проникает в ядро, это приводит к лизису клеточной оболочки, нарушению осмотического обмена, преципитации белка, разрушению генетической информации ДНК и как следствие гибели бактерии, при этом воздействие алкилполиглюкозида обеспечивает образование стойкой пены, способствующей сохранению концентрации действующего вещества на обрабатываемой поверхности.

Сущность получения дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора заключается в следующем: к водному раствору боргидрида натрия добавляют раствор нитрата серебра в присутствии бромида дидецилдиметиламмония и алкилполиглюкозида при интенсивном перемешивании и обработке реакционной массы внешними физическими воздействиями, а именно тепловым, ультразвуковым и ультрафиолетовым излучениями. Перед использованием препарат разбавляют в 100-1000 раз.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения получения и испытания дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора.

Пример 1.

Дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора получают следующим образом. В 96 мл воды вводят 1,6 мл 6% раствора бромида дидецидиметиламмония и 2,2 мл 4,5% раствора алкилполиглюкозида, растворяют стехиометрически необходимое для восстановления нитрата серебра количество боргидрида натрия (0,02 мл 25% раствора). Затем при интенсивном перемешивании и обработке реакционной массы внешними физическими воздействиями, а именно, тепловым, ультразвуковым и ультрафиолетовым излучениями, в реакционную смесь по каплям вводят 0,02 мл 0,22% раствора нитрата серебра. Перемешивание продолжают до полного завершения реакции. В результате получается следующее соотношение компонентов, мас.%:

Данное средство при испытании антимикробного действия суспензионным методом на культурах Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 906), показывает, что бактерицидная активность в отношении грамположительных бактерий составляет 87% и в отношении грамотрицательных - 85%, начиная с 5 мин экспозиции.

Испытания в производственных условиях дают следующие результаты: при контроле качества дезинфекции по кишечной палочке и стафилококкам эффективность обеззараживания естественно контаминированных объектов составляет 81%, при экспозиции 30 мин в концентрации 0,25%.

Пример 2.

Проводят аналогично примеру 1, но берут следующее количество веществ: воды - 86 мл, раствора бромида дидецидиметиламмония - 6,7 мл, раствора алкилполиглюкозида - 6,7 мл, раствора боргидрида натрия - 0,2 мл и 0,2 мл раствора нитрата серебра при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора по примеру 2 показывает, что его эффективность в отношении бактерий Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 906) увеличивается в сравнении с примером 1 и составляет 100%, начиная с 5 мин экспозиции.

Эффективность обеззараживания естественно контаминированных объектов в производственных условиях при контроле качества дезинфекции по кишечной палочке и стафилококкам составляет 100% при экспозиции 30 мин в концентрации 0,25%.

Пример 3.

Проводят аналогично примерам 1 и 2, но берут следующее количество веществ: воды - 70 мл, раствора бромида дидецидиметиламмония - 13,4 мл, раствора алкилполиглюкозида - 13,4 мл, раствора боргидрида натрия - 2,0 мл и 2,0 мл раствора нитрата серебра при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полученное дезинфицирующее средство по примеру 3 обладает выраженной (100%) бактерицидной активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий (Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 906)) при оценке суспензионным методом, начиная с 5 мин экспозиции.

При испытании средства в производственных условиях, эффективность обеззараживания естественно контаминированных объектов составляет 100% при контроле качества дезинфекции по кишечной палочке и стафилококкам, при экспозиции 30 мин в концентрации 0,25%.

Пример 4.

Проводят аналогично примеру 1, но берут следующее количество веществ: воды - 20,0 мл, раствора бромида дидецидиметиламмония - 20,0 мл, раствора алкилполиглюкозида - 20,0 мл, раствора боргидрида натрия -20,0 мл и 20,0 мл раствора нитрата серебра при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дезинфицирующее средство по примеру 4 показывает, что его бактерицидная активность в отношении кишечной палочки и стафилококков понизилась на 6% в сравнении с примером 3 и составляет 94% при оценке суспензионным методом, начиная с 5 мин экспозиции, что связано с содержанием высоких концентраций действующих веществ в дезинфицирующем средстве, приводящее к снижению синергидного действия его компонентов и уменьшению бактерицидной эффективности.

При обеззараживании естественно контаминированных объектов в производственных условиях, эффективность обработки составляет 92% в концентрации 0,25% при экспозиции 30 мин.

Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 2, 3.

Дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора было испытано в лабораторных условиях на патогенных микроорганизмах и лабораторных животных и в производственных условиях при следующем соотношении компонентов, мас.%:

При определении чувствительности к исследуемому препарату для культуры Escherichia coli штамм 1257 в качестве питательной среды используют мясопептонный бульон (МПБ). Бульонную культуру предварительно разводят физиологическим раствором до концентрации клеток 5·10⁶/мл. Схема проведения опыта представлена в табл. 1.

Содержимое пробирок перемешивают встряхиванием и инкубируют в термостате при температуре 37°C в течение 24 ч. По истечении указанного времени из первых трех пробирок делают высев на питательную среду в чашки Петри и помещают на 24 ч в термостат при температуре 37°C.

Через сутки фиксируют изменения, произошедшие в пробирках: в первой пробирке бульон остается прозрачным, во второй пробирке МПБ слегка мутнеет, в оставшихся пробирках бульон становится стабильно мутным. Затем делают высев из первых трех пробирок на питательную среду МПБ в чашки Петри по 0,1 мл и ставят в термостат при температуре 37°C на 24 ч.

По истечении указанного времени наблюдают реакцию микроорганизмов Escherichia coli на различные концентрации дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, при концентрации коллоидного серебра 4,4·10^-5 моль/л, рост микроорганизмов в питательной среде отсутствует; при концентрации коллоидного серебра 4,4·10^-6моль/л - наблюдается незначительный рост микроорганизмов Escherichia coli; при концентрации 4,4·10^-7 моль/л наблюдается интенсивный рост колоний бактерий.

Таким образом, минимальная подавляющая концентрация дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора составляет 4,4·10^-5 моль/л.

Опыт по нахождению максимально переносимой дозы (МПД) проводится на клинически здоровых белых мышей массой 20-22 г. Стартовая доза для нахождения минимально токсичных доз (максимально переносимых) составляет 100 мг/кг массы тела и в группе 1, в которой она применена, не происходит изменений в поведении и физиологическом состоянии мышей. В группах 2-8, в которых вводятся дозы 200, 300, 400, 500, 600, 700 и 800 мг/кг соответственно, также никаких видимых отклонений не отмечается. Доза 900 мг/кг, введенная мышам 9-й группы, хотя и не вызывает смерти ни одного из восьми животных, но после введения наблюдают: учащенное дыхание и сердцебиение, агрессивное поведение, которые сменяются периодами глубокого угнетения, причем состояние угнетения продолжается 1,5-2 ч. Затем все мыши в группе приходят в нормальное состояние и принимают корм и воду. Отмечаются изменения гематологических показателей (табл. 3, 4).

При анализе гематологических показателей установлено, что количество эритроцитов в группах №1-7 и №10 находится в пределах нормы, а в группах №8-9 оно снижается ниже нормы и составляет на 17,98 и 29,94% соответственно меньше по отношению к контролю.

Уровень гемоглобина снижен в группах №6-9 на 21,15%, 23%, 26,59 и 31,23% к контрольной группе.

Отмечается увеличение количества лейкоцитов в группах №7-9, что составляет на 16,07%, 31,35 и 36,05% соответственно меньше от контроля.

Данные лейкоцитарной формулы и количество тромбоцитов находятся во всех опытных и контрольной группах в пределах физиологической нормы.

Так как при испытании дозы, равной 900 мг/кг, регистрируют явления и изменения гематологических показателей, указывающие на отравление лабораторных животных, но при этом гибель не отмечается, эта доза принимается в качестве максимально переносимой (МПД) и стартовой для проведения эксперимента по определению летальных доз (табл. 5).

Для определения летальных доз препарата используют клинически здоровых белых мышей массой 20-22 г, исследования проводят согласно «Методические указания по оценке токсичности и опасности дезинфицирующих средств» (МУ 1.2.1105-02. - М., 2002.). Способ введения выбирают внутрижелудочный, т.к. это средство предназначено для обработки сельскохозяйственных помещений, инвентаря, кормушек и поилок, с которых животные принимают корм и воду. При внутрижелудочном введении препарата в максимально возможных количествах гибели животных не отмечается, результаты исследования на острую токсичность при энтеральном способе введения представлены в табл. 6 и на графике 7.

Объектом исследования в производственных условиях выбирают типовой коровник в СПК «Новомарьевский» Шпаковского района. Новое средство испытывают в 0,025-0,5% концентрациях. Концентрированный раствор разводят водопроводной водой. Дезинфекцию проводят путем мелкокапельного орошения заданными концентрациями раствора после предварительной механической очистки обрабатываемых поверхностей.

Качество дезинфекции контролируют по выделению бактерий группы кишечной палочки и стафилококков из смывов с естественно контаминированных поверхностей помещения. Испытания проводят в соответствии с «Правила проведения дезинфекции и дезинвазии объектов государственного ветеринарного надзора», М., 2002 г. и «Рекомендации по санитарно-бактериологическому исследованию смывов с поверхности объектов, подлежащих ветеринарному надзору», М., 1988 г. Контролем служат смывы с поверхностей, взятые до дезинфекции.

Обработку дезинфицирующим средством для санации объектов ветеринарного надзора проводят в отсутствие животных по схеме, указанной в табл. 8.

При испытании 0,25% концентрации нового дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора после экспозиции 10 мин на обработанных объектах не выделяется кишечная палочка, но отмечается наличие стафилококков на полу, стенах и перегородках.

Испытание 0,5% концентрации при экспозиции 10 мин показывает, что обеззараживание достигается только в отношении кишечной палочки.

Полное обеззараживание на всех объектах в телятнике достигается при экспозиции 30 и 60 мин растворами 0,25 и 0,5% концентраций при однократном орошении при контроле качества дезинфекции по выделению кишечной палочки и стафилококков.

Таким образом, результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что новое дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора обладает выраженной бактерицидной активностью в 0,25% концентрации (по препарату) при экспозиции 30 мин.

Учитывают показатели качества молока коров после испытания дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора в производственных условиях (табл. 9).

Количество сухого обезжиренного молочного остатка увеличивается на 1,46% через сутки и на 2,47% через 5 суток после обработки к данным проб, взятых до дезинфекции коровника.

Содержание жира в пробах молока, полученного через 24 ч и 5 суток после обработки, увеличивается на 1,68 и 4,84% соответственно.

Отмечается увеличение белка в молоке относительно данных, полученных до санации помещения, на 1,25 и 11,2% через 1 и 5 суток.

Плотность молока поднимается на 1 единицу через 5 суток после дезинфекции и составляет 1031 кг/м³, до обработки и через сутки после обработки она равна 1030 кг/м³.

Кислотность после обработки изменяется не более чем на 10% как в сторону увеличения, так и сторону уменьшения и составляет 17,7 и 17,1°T.

Количество соматических клеток после дезинфекции помещения снижается на 5,67 и 5,9% через 24 ч и 5 суток относительно количества соматических клеток, находящихся в молоке до обработки коровника.

Данные всех проб, взятых до и после обработки находятся в пределах нормы и молоко соответствует ГОСТ Р 52054-2003.

Преимущества предлагаемого дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора в том, что оно содержит в комплексе дезинфектант природного происхождения, катионное и неионогенное поверхностно-активные вещества, обладающие мощным биоцидным действием. При этом серебро в составе дезинфицирующего средства для санации объектов ветеринарного надзора находится в наноразмерном состоянии. Увеличение дезинфицирующей способности достигается при синергидном действии компонентов, чем обусловлено уменьшение концентрации действующего вещества. В результате предлагаемое дезинфицирующее средство для санации объектов ветеринарного надзора обладает выраженными свойствами к подавлению патогенной микрофлоры и низким токсическим эффектом для теплокровных. Алкилполиглюкозид способствует образованию устойчивой пены, которая при обработке дезинфицируемых поверхностей обеспечивает более длительный контакт действующих веществ с патогенной микрофлорой, что увеличивает качество дезинфекции.

Изобретение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями имеет следующие технические преимущества:

- повышение биоцидного действия;

- уменьшение токсичности для теплокровных;

- стойкое пенообразование;

- удобство применения;

- снижение экономических затрат;

- отсутствие коррозионного действия.