ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО

Изобретение относится к области санитарии и может быть использовано в текстильной и пищевой промышленности, в машиностроении, в медицине и ветеринарии, в сельском хозяйстве, в воспитательных и образовательных учреждениях, в жилых помещениях, помещениях авиа-, речных (морских) и железнодорожных вокзалов, а также в других местах скопления людей и хранения продукции путем обработки полов, стен, мебели, оборудования, готового товара дезинфицирующим средством в виде жидкости или аэрозоли.

Заявленное дезинфицирующее средство содержит перспективные компоненты, в частности, четвертичную аммонийную соль, воду, алкилдиметилбензиламмонийхлорид, щелочной агент и спирт изопропиловый. От прототипа и других аналогов изобретение отличается тем, что заявленное дезинфицирующее средство выполнено таким образом, что содержит изотопы углерода ¹³С. Кроме того, дезинфицирующее средство выполнено с возможностью применения его по назначению в виде жидкости или аэрозоли (посредством аэрозольных баллончиков).

Автору не известны дезинфицирующие средства, которые содержали бы изотопы углерода ¹³С.

Ниже приведены результаты патентного поиска, проведенного автором.

Известно дезинфицирующее средство, которое содержит перекись водорода, водную суспензию наночастиц серебра и неионогенный детергент тритон Х-100 в определенных количествах. Изобретение обеспечивает повышенную микробоцидную активность в отношении вегетативных и споровых форм микроорганизмов при низких концентрациях входящих в его состав компонентов (см. патент РФ 2481126 от 10.05.2013). Однако аналог чрезвычайно дорог.

Известны антисептические средства на основе четвертичной аммонийной соли, кислоты и растворителя. Так, известно антисептическое средство ″Асепур″, включающее алкилоиламинопропилдиметилбензиламмонийхлорид, или алкилдиметилбензиламмонийхлорид, или алкилтриметиламмонийхлорид (алкил от C₁₀H₂₁ до C₁₈H₃₇), органическую или борную кислоту и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкилолламинопропилдиметилбензиламмонийхлорид или

алкилдиметилбензиламмонийхлорид или алкилтриметиламмонийхлорид (алкил от C₁₀H₂₁ до C₁₈H₃₇) - 0,1-5,0;

органическая или борная кислота - 0,1-2,0;

растворитель - остальное.

При этом в качестве растворителя средство содержит диметилсульфоксид, а в качестве органической кислоты - салициловую, или бензойную, или винную, или лимонную кислоту (см. а.с. СССР N 1459005 от 29.06.87).

Известно также антисептическое средство для профилактики инфицирования ВИЧ/СПИД, включающее борную или органическую кислоту или галаскорбин, катионное поверхностно-активное соединение, в качестве которого используют, в частности, алкилдиметилбензиламмоний хлорид, низкомолекулярный гликоль, твин 80, или твин 20, или твин 60 и конституенс при следующем соотношении компонентов, мас.%:

борная или органическая кислота, или галаскорбин - 0,2-6,0;

катионное поверхностно-активное соединение - 0,01-0,5;

низкомолекулярный гликоль - 1,0-10,0;

твин 80 или твин 20, или твин 60 - 0,1-5,0;

конституенс - остальное.

При этом в качестве конституенса средство содержит воду или 0,5-6,0%-ный водный раствор глицерина, или 8-20%-ный раствор этилового спирта, или масло какао, или смесь гидрогенизированного хлопкового масла с 5% эмульгатора, или ланоль, или лазупол, или полиэтиленоксидные основы (см. патент РФ на изобретение N 2007186 от 27.09.91).

Другое известное антисептическое средство, предназначенное для наружной обработки вымени сельскохозяйственных животных, включает катионное поверхностно-активное вещество или производное ди-N-окись хиноксалина, кислоту, низкомолекулярный гликоль и конституенс при следующем соотношении компонентов, мас.%:

катионное поверхностно-активное вещество или производное ди-N-окись хиноксалина - 0,01-0,5;

кислота - 0,1-1,5;

низкомолекулярный гликоль - 1,0-20,0;

конституенс - остальное.

При этом в качестве катионного поверхностно-активного вещества используют, в частности, алкилдиметилбензиламмоний хлорид, а в качестве кислоты - борную, или молочную, или винную, или пропионовую, или лимонную, или гликолевую, или сорбиновую, или янтарную, или салициловую кислоту (см. патент РФ на изобретение N 2054928 от 28.02.94).

Бактерицидная активность вышеуказанных антисептических средств является недостаточной, так как в них в полной мере не использованы антибактериальные свойства компонентов.

Также аналогом является дезинфицирующее средство, обладающее моющими свойствами, содержащее надуксусную кислоту, поверхностно-активное вещество - четвертичную аммонийную соль, в частности, алкилтриметиламмонийхлорид, и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

надуксусная кислота - 12,5-13,3;

алкилтриметиламмонийхлорид - 13,3-18,75;

вода - остальное

(см. а.с. СССР N 1706634 от 08.01.90).

Однако бактерицидная активность этого средства обеспечивается только за счет высокой концентрации действующих веществ (надуксусной кислоты и алкилтриметиламмонийхлорида), что требует определенных мер предосторожности при его использовании. Кроме того, рабочий раствор этого средства является нестойким, готовится непосредственно перед использованием и не предназначен для длительного хранения.

Прототипом является дезинфицирующее средство, содержащее четвертичную аммонийную соль и воду, отличающееся тем, что средство содержит в качестве четвертичной аммонийной соли алкилдиметилбензиламмонийхлорид и дополнительно щелочной агент и спирт изопропиловый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкилдиметилбензиламмонийхлорид - 10,0-12,0;

щелочной агент - 5,0-10,0;

спирт изопропиловый - 8,0-12,0;

вода - остальное

(патент РФ 2146151 от 10.03.2000).

У прототипа относительно низкая бактерицидная активность, а также относительно малый срок хранения.

Заявляемое изобретение направлено на повышение бактерицидной активности дезинфицирующего средства за счет использования изотопов углерода ¹³С, что способствует активизации антибактериальных свойств входящих в состав средства углеводородных компонентов при одновременном снижении их концентрации, а также повышение длительности хранения средства.

Указанный технический результат достигается тем, что дезинфицирующее средство содержит четвертичную аммонийную соль, воду, алкилдиметилбензиламмонийхлорид, щелочной агент и спирт изопропиловый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкилдиметилбензиламмонийхлорид - 10,0-12,0;

щелочной агент - 5,0-10,0;

спирт изопропиловый - 8,0-12,0;

вода - остальное,

и от прототипа отличается тем, что дезинфицирующее средство выполнено таким образом, что содержит изотопы углерода ¹³С и отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в дезинфицирующем средстве от 0.005 до 0.5; кроме того, дезинфицирующее средство выполнено с возможностью применения его по назначению в виде жидкости или аэрозоли (посредством аэрозольных баллончиков).

При этом в качестве щелочного агента используют натрия гидрокарбонат, или натрия карбонат, или натрия фосфат, или натрия ацетат, или натрий роданистый, или натрий бензойнокислый, или карбамид.

Кроме того, заявляемое дезинфицирующее средство дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в количестве 1-2%, в качестве которого используют оксиэтилированные алкилфенолы или жирные спирты общей формулы: RO(CH₂CH₂O)_xH, где RO - остаток алкилфенола или жирного спирта, х=7-20.

Использование в дезинфицирующем средстве в качестве щелочного агента солей различных кислот в заявленном количестве создает слабощелочную среду с pH 7,2-8,5, в которой алкилдиметилбензиламмонийхлорид в присутствии спирта изопропилового проявляет свои бактерицидные свойства более активно за счет снижения поверхностного натяжения при его адсорбции на границе клеточных мембран микроорганизмов и возникновения синергического эффекта, что в свою очередь позволяет уменьшить минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) рабочих растворов дезинфицирующего средства в отношении патогенных микробов.

Кроме того, спирт изопропиловый предназначен также и для пеноподавления заявляемого дезинфицирующего средства, которое обладает еще и дезодорирующим и моющим эффектом.

Целям пеноподавления и одновременно усиления моющего действия служит дополнительное введение в состав дезинфицирующего средства неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в заявляемых количествах, в качестве которого используют оксиэтилированные алкилфенолы или жирные спирты общей формулы: RO(CH₂CH₂O)_x, где RO - остаток алкилфенола или жирного спирта, x=7-20.

Еще одним преимуществом заявляемого дезинфицирующего средства является повышение его устойчивости и возможность длительного (не менее 3-х лет) хранения без изменения бактерицидной активности за счет использования изотопов углерода ¹³С.

Кроме того, дезинфицирующее средство безопасно в использовании, не оказывает раздражающего действия на кожу при длительном применении, не вызывает коррозию пластмасс, резины, нержавеющей стали, латуни, бетона, текстиля и дерева.

Из патентной литературы известно техническое решение, содержащее признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого дезинфицирующего средства, а именно использование для дезинфекции животноводческих помещений щелочного агента, в качестве которого используют отработанный раствор щелочи (см. а.с. СССР N 1729515 от 16.08.89, МПК A61L 2/16). При этом дезинфекцию осуществляют совместно с дезинфектантом, в качестве которого используют отход производства ацетальдегида в соотношении отход производства ацетальдегида: отработанный раствор щелочи =1:2-3.

Однако в известном техническом решении отработанный раствор щелочи так же, как и ацетальдегид, используют как самостоятельные относительно слабые дезинфицирующие средства, при этом отработанный раствор щелочи, используемый в заявленном соотношении с ацетальдегидом, создает высокую pH среды (9-10) и не предназначен для регулирования pH среды с целью оптимизации действия другого дезинфицирующего компонента средства, так как антимикробные свойства ацетальдегида не связаны со щелочностью среды и не зависят от его поверхностно-активных свойств, что имеет место в заявляемом техническом решении.

В настоящее время в мире изотопы углерода ¹³С широко применяются в биохимии и медицине для диагностики. В заявке представлены результаты собственных исследований по влиянию изотопов углерода ¹³С на характеристики дезинфицирующего средства.

Ранее автор исследовал влияние изотопов углерода ¹³С на характеристики лекарственных препаратов (см. заявку ЕАПВ на изобретение 201201222. По заявке принято решение о выдаче патента).

В данной заявке подтверждено, что использование изотопов углерода ¹³С повышает эффективность дезинфицирующего средства, в частности повышает бактерицидную активность входящих в состав средства компонентов.

Кроме того, использование изотопов углерода ¹³С обеспечивает повышение длительности хранения средства.

Способы производства стабильного высокообогащенного нерадиоактивного изотопа углерода-13 широко применяются в российской и мировой промышленности. Хорошо отработаны способы получения изотопа углерода-13 методом газовой диффузии через пористые перегородки, диффузии в потоке пара, термодиффузии, а также методом дистилляции, изотопного обмена, центрифугирования, электролиза, генной инженерии и др. Краткая характеристика этих методов приведена в источнике /Разделение изотопов. Физическая энциклопедия. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/l071/ИЗОТОПОВ/.

В Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова отрабатывают современные нанотехнологии получения и включения атомов стабильных изотопов углерода ¹³С в молекулы различной структуры. В академии получают молекулы изотопномеченных соединений с различными уровнями изотопного обогащения - от долей процентов до ста процентов изотопов в веществе. Работы ведутся в интересах медицинской диагностики. В источнике /Нанотехнология и включение атомов дейтерия 2Н, углерода 13С, азота 15N, и кислорода 180 в молекулы аминокислот и белков. http://samlib.ru/o/oleg_w_m/cdocumentsandsettingsolegmosinmoidokumentynanotehnologijaiwkliuchenieatomowdejterija2hrtf.shtml/ приведено 165 ссылок на иностранные источники информации по изотопному обогащению различных веществ.

В свою очередь, автор активно участвовал в работах по изотопному обогащению углеводородов. Обогащение реагентов изотопами углерода ¹³С (замещение изотопов углерода ¹²С на изотопы углерода ¹³С) осуществляли в кавитационном реакторе конструкции профессора Кормилицына В.И. (Московский энергетический институт - технический университет).

Реактор был изготовлен по методике, приведенной в источнике /Р.Ф. Ганиев, В.И. Кормилицын, Л.И. Украинский. Волновая технология приготовления альтернативных видов топлив и эффективность их сжигания. - М.: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. - 116 с/. Скорость течения в реакторе, по длине канала, изменялась от 10 м/с до 50 м/с.

На фиг.36 заявки ЕАПВ на изобретение 201200343 представлена схема кавитационного реактора для изотопного обогащения различных смесей, в частности, углеводородных реагентов. Реактор расположен в установке, которая содержит насос 6НК-6×1, обеспечивающий максимальный расход 90 м³/час, напор 125 м при мощности электродвигателя 75 кВт, частоте оборотов ротора электродвигателя и колеса насоса 2950 об/мин. Дополнительно установка содержит емкости для реагентов и измерительные приборы (чертежи реактора, а именной фиг.36, 37 и 38, представлены в опубликованной заявке ЕАПВ на изобретение 201200343).

Схема-установка представлена на фиг.38 заявки ЕАПВ на изобретение 201200343.

Кавитационный реактор 1 (см. фиг.36 заявки ЕАПВ на изобретение 201200343) выполнен в виде плоского сопла Лаваля с телами кавитации 2-9 в канале 10.

На фиг.37 заявки ЕАПВ на изобретение 201200343 представлено поперечное сечение кавитационного реактора. Канал реактора в области тел кавитации разделяется на несколько каналов. Например, тела кавитации 5 и 6 разделяют канал на более мелкие каналы 13, 14 и 15. Снаружи канал ограничивают стенки 16 и 17, а также две крышки 11 и 12.

На фиг.36 стрелками 18 показано направление движения реагента на входе в реактор, стрелкой 19 показано направление движения реагента на выходе из реактора.

В стенке 16 выполнены каналы 24 и 25 для подачи в зоны кавитации двуокиси углерода.

Установка работает следующим образом. Углеводородный реагент (дезинфицирующее средство) из емкости 28 с помощью насоса 26 прокачивается через реактор 27 и поступает обратно в емкость 28. Падение давления на реакторе контролируется манометрами 29 и 30. Температура реагента контролируется по термометру 31. Подогрев реагента в емкости осуществляют нагревателем 32.

При работе реактора углеводородный реагент движется по каналу кавитатора в направлении 18. При обтекании тел кавитации поток разделяется на несколько потоков. За телами кавитации возникают области кавитации. В частности, за телами (если смотреть по направлению движения реагента) кавитации 2, 3 и 4 располагаются зоны кавитации 20, 21, 22 и 23. При входе в область кавитации реагент «закипает», возникают кавитационные пузырьки, при выходе из области кавитации кавитационные пузырьки схлопываются. При этом в области (в месте) схлопывания кавитационного пузырька наблюдается повышение давления до нескольких тысяч атмосфер и повышение температуры до тысячи и более градусов Цельсия. Через каналы 24 и 25 в поток подается двуокись углерода таким образом, чтобы газ попал в зоны кавитации.

Парогазовая смесь, полученная в реакторе совместно с жидким реагентом поступает в емкость 28. Далее парогазовая смесь по трубопроводу 33 поступает в сепаратор с пористой перегородкой, где ¹³С и ¹²С разделяются.

В экспериментах реактор работал от нескольких часов до нескольких суток. Установлена прямая зависимость степени обогащения парогазовой смеси и реагента изотопом ¹³С от времени работы кавитационного реактора.

Контроль количества изотопов углерода ¹³С осуществлялся масс-спектроскопией высокого разрешения.

В результате экспериментов было достигнуто существенное обогащение реагента изотопом углерода ¹³С.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения и получения указанного технического результата проводилось приготовление заявляемого дезинфицирующего средства и испытание его бактерицидной активности в отношении лабораторных штаммов Staphylococcus aureus шт. 209 и Escherichia. Coli М-17 методом серийных разведений с последующим высевом на мясопептонный агар Эндо.

В прототипе изотопы углерода ¹³С отсутствовали.

В примере 1 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.005.

В примере 2 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.005.

В примере 3 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.01.

В примере 4 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.01.

В примере 5 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.1.

В примере 6 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.2.

В примере 7 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.2.

В примере 8 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.5.

В примере 9 отношение количества изотопов углерода ¹³С к общему количеству углерода в защитном составе 0.5.

Базовые средства готовились тем же способом, что и прототип. Характеристики прототипа приведены в таблице 1 патента РФ 2146151, от 10.03.2000. Далее базовые средства обогащались изотопами углерода ¹³С.

У прототипа результаты испытаний сведены в таблицу 2 патента РФ 2146151 от 10.03.2000.

Как видно из таблицы 2 патента РФ 2146151 от 10.03.2000, прототип обладает более высокой антимикробной активностью по сравнению с известным средством (см. а.с. 1706634), в частности, в отношении Staphylococcus aureus шт. 209 в 1,4 раза, в отношении Escherichia coli М-17 в 1,5 раза. Срок хранения прототипа составляет 2 года.

Проведенные эксперименты показали, что заявленное дезинфицирующее средство, за счет наличия изотопов углерода ¹³С эффективнее прототипа. В частности, в отношении Staphylococcus aureus шт. 209 в 2 раза, в отношении Escherichia coli М-17 в 2.3 раза. Срок хранения заявленного дезинфицирующего средства составляет 3 года.

Как указывалось выше, изобретение относится к области санитарии и может быть использовано в текстильной промышленности. Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель, станки, другое оборудование. А также обрабатывают готовый товар, находящийся на складе или в цехах. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в пищевой промышленности.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель, станки, другое оборудование для приготовления продуктов питания. Кроме того, средством обрабатывают тару для готовый товар. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в машиностроении.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель, станки, другое оборудования. Кроме того, средством обрабатывают рабочую одежду, готовый товар, тару. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в медицине и ветеринарии.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель больниц, поликлиник, пансионатов. Кроме того, средством обрабатывают одежду врачей и пациентов. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в сельском хозяйстве.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель, станки, другое оборудование сельскохозяйственных предприятий. Кроме того, средством обрабатывают рабочую одежду, тару. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в воспитательных и образовательных учреждениях, в жилых помещениях.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель учреждений. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

Дезинфицирующее средство может быть использовано в помещениях авиа-, речных (морских) и железнодорожных вокзалов, а также в других местах скопления людей и хранения продукции.

Дезинфицирующим средством обрабатывают полы, стены, мебель объектов, в том числе транспортных средств. Дезинфицирующее средство применяют в виде жидкости или аэрозоли - посредством аэрозольных баллончиков.

После использования дезинфицирующего средства помещение, в котором осуществляли дезинфицирующую обработку, тщательно проветривают (не менее часа).