Результат интеллектуальной деятельности: БАКТЕРИЦИДНОЕ СРЕДСТВО НА ОСНОВЕ ЙОДА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ОБЪЕКТОВ

Настоящее изобретение относится к средствам дезинфекции и дезинсекции, предназначено для обеззараживания объектов и ликвидации очагов инфекционного заражения.

Бактерицидное средство содержит йод, азотнокислый натрий, углеводы, активированный древесный уголь, тальк, а также трихлоризоциануровую кислоту или натриевую соль дихлоризоциануровой кислоты. Компоненты используются в заявленных количествах.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность обеззараживания объектов, включая находящийся в них воздух, в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, коммунально-бытовой сфере, на транспорте, снизить пожароопасность, а также увеличить бактерицидную, фунгицидную и инсектицидную активность средства.

Настоящее изобретение относится к средствам дезинфекции и/или дезинсекции и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности в ветеринарии, пищевой промышленности, медицине, коммунально-бытовой сфере, на транспорте, а также для ликвидации очагов инфекционного заражения.

Из существующего уровня техники известен способ возгонки йода посредством инициированной добавки воды или атмосферной влаги в реакцию йода с алюминиевой стружкой (Криночкин А.Д., Литвиненко В.В. Аэрозоль йодистого алюминия при инфекционных болезнях птиц. Ветеринария, 1969, №3, с. 41). Массовое соотношение йода и алюминия 10:1.

Однако, известный состав недостаточно эффективен, пожароопасен. При попадании воды или повышенной влажности воздуха состав взрывается. По этой причине к хранению и применению состава предъявляются повышенные требования безопасности.

Известно бактерицидное средство на основе йода, калиевой селитры и углеводов. В качестве углеводов средство содержит крахмал, сахарозу, глюкозу, рибозу или фруктозу (RU 2140293 C1, опубл. 27.10.1999). Состав позволяет увеличить бактерицидную активность и снизить взрывопожароопасность.

Недостатками данного бактерицидного средства являются низкий выход действующего вещества - йода и искрообразование за счет высокой температуры горения состава, что приводит к повышенным противопожарным требованиям при его применении.

Количество возогнанного в газовую фазу йода по отношению к находящемуся в смеси составляет 50-55%, остальное количество вступает в высокотемпературные реакции с плавом солей и теряется безвозвратно.

Известно бактерицидное средство на основе йода, калиевой селитры, углеводов и хлорида меди (RU 2253479 C2, опубл. 10.06.2005), которое позволяет снизить пожароопасность состава при его применении. Наличие хлорида меди, как катализатора, приводит к снижению температуры начала реакции разложения калиевой селитры и, как следствие, к общему понижению температуры горения термической смеси. Вместе с тем повышается бактерицидная активность средства за счет снижения потерь йода при его возгонке.

Добавление именно хлорида меди в определенной пропорции неочевидно увеличивает выход йода в парааэрозольное состояние. Возможно, что при нагреве в окислительной среде монохлорид меди переходит в оксид с выделением хлора. Выделяющийся хлор может взаимодействовать с йодом с образованием однохлористого йода, что, по-видимому, дополнительно повышает биоцидную активность парааэрозольной формы йода.

Йод однохлористый является одним из самых сильных дезинфицирующих, фунгицидных и противовирусных соединений. Он обладает активными свойствами против бактерий (в т.ч. микробактерий), грибов, вирусов, спор, ооцист, кокцидий, яиц ряда гельминтов. Таким образом добавка однохлористой меди к составу для возгонки йода повышает биоцидную активность парааэрозольной формы йода.

Известно бактериальное средство на основе йода, азотнокислого натрия или азотнокислого калия, углеводов, серы и талька (RU 2676273 С1 от 21.03.2018 г). Изобретение позволяет увеличить бактерицидную активность средства за счет увеличения выхода йода в газовую фазу, а также увеличить бактерицидный эффект и фунгицидные свойства за счет окисления серы активным кислородом, образующимся при термическом разложении окислителя.

Показано, что замена азотнокислого калия на азотнокислый натрий позволяет существенно увеличить выход газообразного йода.

Известно бактерицидное средство на основе йода, азотнокислого натрия, крахмала, активированного древесного угля и талька (Заявка №2021124979/04/052633 дата подачи заявки 23.08.2021 г. Решение о выдаче патента на изобретение от 26.11.2021 г.). Использование компонентов смеси именно такого состава и соотношения приводит к увеличению бактерицидных свойств за счет увеличения выхода газообразного йода.

Наиболее близким к предлагаемому средству является бактерицидное средство, содержащее йод, азотнокислый калий, крахмал и N-хлорсукцинимид, при следующем соотношении компонентов, % масс: йод-28-36, калиевая селитра 36-42, N-хлорсукцинимид 8-12, углеводы - остальное (RU 2379890 С1 опубл. 27.01.2010 г).

Недостатком данного бактерицидного средства является повышенный расход йода в следствие того, что половина йода расходуется в необратимых побочных реакциях при использовании в качестве окислителя азотнокислого калия. Кроме того используется повышенное количество хлорирующего агента, в связи с низким содержанием хлора в молекуле N-хлорсукцинимида, составляющим 26,6% масс.

Применяемый в бактерицидном средстве хлорирующий агент не производится в промышленном масштабе, а изготовленный в ограниченных количествах, в лабораторных условиях необыкновенно дорог. Себестоимость средства, в связи с этим, неприемлемо высокая.

Быстрое начало реакции образования, по утверждению авторов, однохлористого йода, приводит к значительному усилению удушливого запаха приводящего к значительным трудностям в технологии смешения компонентов и последующей фасовки модифицированного состава в тару.

В патенте авторы утверждают, что в результате реакции получают йод однохлористый, но не приводят каких либо доказательств его существования. Кроме того утверждается, что до появления обсуждаемого бактерицидного средства не были известны пиротехнические составы при функционировании которых рассматривалась бы возможность образования однохлористого йода. Однако объяснения существенного повышения дезинфицирующих свойств состава с применением в качестве катализатора однохлористой меди (патент РФ №2253479, МПК A61L 2/22), как раз и предполагается его образование.

Целью настоящего изобретения является создание более доступного по себестоимости и эффективности препарата, содержащего бактерицидный химический компонент в низких концентрациях.

Поставленная цель достигается в бактерицидном препарате, содержащем действующее вещество-йод, азотнокислый натрий, углеводы, активированный уголь, тальк, тем, что дополнительно содержит трихлортзоциануровую кислоту или натриевую соль дихлоризоциануровой кислоты при следующем соотношении исходных компонентов, % масс:

- йод 15-25

- азотнокислый натрий 35-60

- трихлоризоциануровая кислота или натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты 0,5-6

- крахмал 10-25

- активированный уголь 1-8

- тальк 1-5.

Сочетание заявленных компонентов в определенных соотношениях позволяет реализовать использование бактерицидного средства, получив заявленный результат. А именно, замена азотнокислого калия на азотнокислый натрий с одновременным использованием активированного угля и талька позволяет увеличить выход йода в газовую фазу до 95-98%, что само по себе увеличивает бактерицидную активность (выход йода в прототипе 50-55% масс). Кроме того использование незначительных количеств трихлоризоциануровой кислоты позволяет получить парообразную смесь йода и продуктов его взаимодействия, вероятно, однохлористого йода, что существенно повышает биоцидную активность препарата. Содержание хлора в трихлоризоциануровой кислоте (45,8% масс) значительно выше, чем N-хлорсукцинимиде (26,6% масс) используемом в прототипе, что позволяет использовать значительно меньшее количество хлорирующего агента для достижения необходимиго результата. Учитывая высокую стоимость N-хлорсукцинимида, стоимость самого бактерицидного средства значительно выше.

Бактерицидная активность предложенного состава установлена экспериментально.

Изобретение иллюстрируется на следующих примерах.

Пример 1.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 47 г молотого азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 3 г трихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 1 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Трихлоризоциануровая кислота - 3

Углеводы - остальное.

Пример 2.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 45 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 5 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 45

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Трихлоризоциануровая кислота - 5

Углеводы - остальное.

Пример 3.

Смешивают 25 г кристаллического молотого йода, 40 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 0,5 г трихлоризоцинуровой кислоты, получая состав 3 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 25

Азотнокислый натрий - 40

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Трихлоризоциануровая кислота - 0,5

Углеводы - остальное.

Пример 4.

Смешивают 15 г кристаллического молотого йода, 60 г азотнокислого натрия, 3 г активированного угля, 3 г талька, 4 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 4 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 15

Азотнокислый натрий - 60

Активированный уголь - 3

Тальк - 3

Трихлоризоциануровая кислота - 4

Углеводы - остальное.

Пример 5.

Смешивают 25 г кристаллического молотого йода, 35 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 5 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 25

Азотнокислый натрий - 35

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Трихлоризоциануровая кислота - 5

Углеводы - остальное.

Пример 6.

Смешивают 22 г кристаллического молотого йода, 50 г азотнокислого натрия, 8 г активированного угля, 4 г талька, 6 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 6 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 22

Азотнокислый натрий - 50

Активированный уголь - 8

Тальк - 4

Трихлоризоциануровая кислота - 6

Углеводы - остальное.

Пример 7.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 52 г азотнокислого натрия, 1 г активированного угля, 1 г талька, 6 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 7 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 52

Активированный уголь - 1

Тальк - 1

Трихлоризоциануровая кислота - 6

Углеводы - остальное.

Пример 8.

Смешивают 18 г кристаллического молотого йода, 47 г азотнокислого натрия, 8 г активированного угля, 4 г талька, 4 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 8 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 18

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 8

Тальк - 4

Трихлоризоциануровая кислота - 4

Углеводы - остальное.

Пример 9.

Смешивают 18 г кристаллического молотого йода, 50 г азотнокислого натрия, 6 г активированного угля, 4 г талька, 2 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 9 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 18

Азотнокислый натрий - 50

Активированный уголь - 6

Тальк - 4

Трихлоризоциануровая кислота - 2

Углеводы - остальное.

Пример 10.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 47 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 2 г талька, 5 г трихлоризоцинуровой кислоты молотой, получая состав 10 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 5

Тальк - 2

Трихлоризоциануровая кислота - 5

Углеводы - остальное.

Пример 11.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 47 г молотого азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 3 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 11 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 3

Углеводы - остальное.

Пример 12.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 45 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 5 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 12 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 45

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 5

Углеводы - остальное.

Пример 13.

Смешивают 25 г кристаллического молотого йода, 40 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 0,5 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты, получая состав 13 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 25

Азотнокислый натрий - 40

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 0,5

Углеводы - остальное.

Пример 14.

Смешивают 15 г кристаллического молотого йода, 60 г азотнокислого натрия, 3 г активированного угля, 3 г талька, 4 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 14 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 15

Азотнокислый натрий - 60

Активированный уголь - 3

Тальк - 3

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 4

Углеводы - остальное.

Пример 15.

Смешивают 25 г кристаллического молотого йода, 35 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 5 г талька, 5 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 15 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 25

Азотнокислый натрий - 35

Активированный уголь - 5

Тальк - 5

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 5

Углеводы - остальное.

Пример 16.

Смешивают 22 г кристаллического молотого йода, 50 г азотнокислого натрия, 8 г активированного угля, 4 г талька, 6 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 16 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 22

Азотнокислый натрий - 50

Активированный уголь - 8

Тальк - 4

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 6

Углеводы - остальное.

Пример 17.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 52 г азотнокислого натрия, 1 г активированного угля, 1 г талька, 6 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 17 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 52

Активированный уголь - 1

Тальк - 1

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 6

Углеводы - остальное.

Пример 18.

Смешивают 18 г кристаллического молотого йода, 47 г азотнокислого натрия, 8 г активированного угля, 4 г талька, 4 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 18 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 18

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 8

Тальк - 4

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 4

Углеводы - остальное.

Пример 19.

Смешивают 18 г кристаллического молотого йода, 50 г азотнокислого натрия, 6 г активированного угля, 4 г талька, 2 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 19 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 18

Азотнокислый натрий - 50

Активированный уголь - 6

Тальк - 4

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 2

Углеводы - остальное.

Пример 20.

Смешивают 20 г кристаллического молотого йода, 47 г азотнокислого натрия, 5 г активированного угля, 2 г талька, 5 г натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты молотой, получая состав 20 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Йод - 20

Азотнокислый натрий - 47

Активированный уголь - 5

Тальк - 2

Натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты - 5

Углеводы - остальное.

Проверку бактерицидной активности заявляемого состава осуществляли стандартными методами.

Испытание составов 1-20, полученных согласно примерам 1-20, проводили на тест-объектах (деревянные, металлические, резиновые и керамические пластины 10×10 см²), которые заражали эталонными культурами (референс-штаммы) - Staph. Aurens, шт. 209 - Р /представитель грамположительной микрофлоры/ и Е. Coli, шт. 1257 (представитель грамотрицательной флоры) из расчета двухмиллиардной взвеси в 1 мл на 100 см². Поверхности тест объектов подсушивали в течение двух часов с последующим нанесением на нее белковой защиты - сыворотки крупного рогатого скота. Тест-объекты размещали в герметичные дезкамеры объемом 66 м³ на трех разных уровнях: 50 см от потолка дезкамеры, 1,5 м от пола и на полу заявляемые составы вносили в дезкамеру из расчета 80 мг/1 м³ и поджигали с помощью фитиля. При горении предлагаемого средства выделяется плотное буро-фиолетовое облако, устойчивое в течение 8-12 минут. Бактерицидную активность составов 1-20 определяли по задержке зон роста эталонных культур в сравнении с известным составом. Установлено, что составы 1-20 задерживают рост микробных культур на 98-100%. Кроме того, заявленный состав можно использовать в любых условиях.

В цехах выращивания бройлеров АО «Лысогорская птицефабрика» проводили дезинфекцию заявленным составом в сравнении с известным средством. На различно удаленные места помещали тест-объекты, которые предварительно подготавливали аналогично примерам 1-20. Тест-объекты размещали на трех разных уровнях: 50 см от потолка, 1,5 м от пола и на полу. Заявляемые составы вносили в цех, размещали на полу из расчета 80 мг/м³ и поджигали с помощью фитиля. При горении предлагаемого средства выделяется плотное буро-фиолетовое облако, устойчивое в течение 8-12 минут. Бактерицидную активность составов 1-20 определяли по задержке зон роста эталонных культур в сравнении с известным составом. Установлено, что составы 1-20 задерживают рост микробных культур на 98-100%.

Таким образом, заявляемое бактерицидное средство позволяет повысить эффективность обеззараживания объектов ветеринарного надзора на 20-25%, снизить пожароопасность и, кроме того, увеличить бактерицидную и фунгицидную активность в сравнении с известным средством.

Кроме того, испытания в цехе промышленного выращивания бройлеров показали, что для профилактической обработки и санации воздуха одного флакона массой 25 г достаточно для обработки объема 1800-2400 м³, для лечения -950 м³, для дезинфекции поверхностей -100 м³.

Между тем исходная концентрация йода в предлагаемом средстве в 1.6 раза меньше, чем в прототипе. В предлагаемом средстве концентрация йода составляет 20% масс, а в прототипе 32% масс.