Результат интеллектуальной деятельности: Композиция для получения фунгицидного дыма

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к новой фунгицидно-бактерицидной композиции, которая может быть использована для противогрибковой и противомикробной дезинфекции объектов ветнадзора, в том числе животноводческих и птицеводческих помещений.

Возросшая концентрация племенных животных и птиц, молодняка и бройлерных цыплят, а также инкубационных яиц привела к увеличению контаминации их спорами современных животноводческих и птицеводческих помещений, которые являются идеальной средой для размножения различных грибов и микробов.

В птицеводческих хозяйствах наиболее распространенными плесневыми грибами являются грибы рода Aspergillus, а инкубаторный цех является идеальным и основным местом для проникновения грибка Aspergillus, его размножения и образования спор.

При этом не обязательно яйца заражаются в инкубаторном цехе: споры грибка могут быть занесены вместе с яйцами.

Аспергиллез встречается практически у всех птиц и животных.

Последствиями аспергиллеза в инкубаторном цехе является снижение выводимости яиц - эмбрионы погибают приблизительно на 16 день инкубации. Цыплята часто заражаются сразу после вылупления. Это приводит к их гибели в течение первых 10 дней. Выжившие цыплята плохо растут. У птиц с субклинической инфекцией может не наблюдаться очевидных признаков, но они плохо набирают вес, у них наблюдается увеличение потребления корма и/или более высокий процент брака на бойне.

Хроническая форма часто проявляется в виде вторичных инфекций, которые развиваются у уже ослабленных или больных птиц. Хроническая форма аспергиллеза часто наблюдается среди индеек и у бройлеров 4-5 недель. Наиболее часто грибок развивается на зараженной подстилке, особенно на глубокой, влажной и покрытой пометом. Источниками заражения также могут служить корм или органический материал. Aspergillus может вызывать системную инфекцию, дерматит, остеомикоз, офтальмит, артрит, энцефалит и полисерозит.

Зараженных животных нельзя вылечить, а зараженные инкубаторные цеха невозможно полностью очистить.

Таким образом, необходимы программы профилактики аспергиллеза на всех стадиях производственной цепи, и поэтому разработка эффективных средств защиты от плесневых грибов рода Aspergillus является актуальной задачей.

Одним из путей решения данной задачи является создание фунгицидных дымов.

Фунгицидный дым широко используются в сельском хозяйстве для защиты животных и дезинфекции различных помещений. Обработка объектов ветеринарного надзора с помощью фунгицидного дыма является наиболее эффективной, особенно при наличии больших площадей, т.к. обеспечивает проникновение взвешенных частиц в труднодоступные места, в которых обработка дезинфектантом в форме раствора невозможна.

Известна композиция для получения фунгицидного дыма, включающая энилконазол и вспомогательные вещества - лактозу, силикат магния и хлорат калия. Композиция широко используется в современных инкубаторах и не требует условий для организации системы вентиляции (см., например, Дезинфицирующий препарат против Аспергиллеза Клинафарм дым, адрес в Интернете: https://agovektor/ru/physical_product/547321-dezinficiruvuschiv-preparat-protiv-asp., 15.05.19).

Энилконазол, входящий в состав композиции, это синтетический фунгицид широкого спектра действия против Aspergillus fumigatus и других грибков - Trichophyton verrucosum, Т. mentagrophytes, T.equinum, Microsporum canis, M.gypseum-, в частности дерматофитов. Механизм действия энилконазола заключается в избирательном ингибировании биосинтеза эргостерина, что приводит к повышенной проницаемости клеточной стенки микроорганизмов и последующей их гибели.

Обработку проводят в отсутствии животных и птиц.

Препарат обладает высокой эффективностью, не имеет противопоказаний и побочных действий. Однако во время работы температура дымовой струи составляет 600-800°С, что вызывает частичную деструкцию дорогостоящего энилконазола.

Наиболее близкой является композиция для получения фунгицидного дыма, включающая энилконазол или его соль и бариевую соль азомуравьиной кислоты (см., например, RU 2715632 С1, 02.03.2020).

У данной композиции при возгорании в составе фунгицидного дыма, кроме энилконазола, отсутствуют токсичные примеси, а сам фунгицидный дым устойчив и имеет температуру 165-225°С, что обеспечивает максимальную возгонку действующего вещества и интенсивное бесперебойное газообразование.

Однако в процессе использования данной композиции было замечено, что при ее хранении в течение шести месяцев, наблюдается уменьшение содержания действующего вещества в аэрозоле, при этом в аэрозоле обнаруживают частички бариевой соли азомуравьиной кислоты, а в шашке остается непрореагировавшая смесь.

Задачей изобретения является расширение ассортимента высокоэффективных низкотемпературных композиций для получения фунгицидно-бактерицидного дыма на основе энилконазола.

Поставленная задача решается тем, что, согласно изобретению, композиция для получения фунгицидного дыма содержит энилконазол или его соль, диамид азодикарбоновой кислоты и оксид цинка при следующем соотношении ингредиентов, в мас. ч.: энилконазол или его соль: диамид азодикарбоновой кислоты: оксид цинка - 8:50:1- 10:53:1.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение высокоэффективной композиции на основе энилконазола, у которой в составе фунгицидного дыма, кроме энилконазола, отсутствуют примеси, а сам фунгицидный дым устойчив и имеет температуру не более 213°С, однако в течение длительного времени обеспечивает максимальную возгонку действующего вещества и интенсивное бесперебойное газообразование.

Заявленное изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами выполнения, которые, однако, не ограничивает объем притязаний заявителя.

Пример 1.

Энилконазол и диамид азодикарбоновой кислоты перед смешиванием по отдельности просеивают через сито. Затем оксид цинка смешивают с предварительно просеянными энилконазолом, а затем - с диамидом азодикарбоновой кислоты.

Полученную смесь также тщательно перемешивают, засыпают в металлическую банку с пристеночной прокладкой толщиной 2 мм, диаметром 70 мм и высотой 25 мм. Порошок уплотняют постукиванием банки о твердую поверхность. Сверху смеси помещают металлическую шайбу с 6-ю отверстиями, обернутую в кубовую бумагу, в одно из средних отверстий вставляют огнепроводный шнур длиной 12 см так, чтобы 5 см шнура находилось внутри первой камеры над поверхностью смеси. Затем над шайбой помещают 2-ю пристеночную прокладку высотой 20 мм, над ней укладывают 2-ю металлическую шайбу с 4-мя отверстиями и 3-ю пристеночную прокладку высотой 10 мм. Сверху банку накрывают крышкой easy-open и закатывают с помощью ручной закаточной машинки ВНМ-2.

Одной такой шашки достаточно для противогрибковой дезинфекции помещения объемом 50 м.

Пример 2.

В жестяной генератор дыма №1 объемом 200 мл помещают 27,5 г смеси диамид азодикарбоновой кислоты:энилконазол:оксид цинка в соотношении 48:6:1. Для испытаний используют помещение объемом 50 м³. Одно изделие поджигают, время работы генератора - 60 сек. Измеренное значение температуры дымовой струи составило 208°С. После прекращения работы генератора отбирают пробу воздуха с помощью аспиратора для отбора проб воздуха Бриз-2 на фильтр АФА-ХА-20. Время аспирации 30 мин. Расход воздуха на аспираторе около 0,8 дм³/мин. После отбора проб воздуха фильтры анализируют методом газовой хроматографии. Содержание энилконазола в воздухе обрабатываемого помещения составило 3,9 мг/м³. Температура в помещении 22°С.

Биологическое тестирование заявленной композиции проводят в тестовой комнате.

На одинаковом расстоянии от центра в противоположных углах тестовой комнаты помещают четыре чашки Петри с культурой Aspergillus niger с концентрацией патогенного биологического агента 10³ и 10⁶ КОЕ/чашку.

После запуска изделия экспонируют открытые чашки Петри в течение 4 часов, после чего чашки Петри закрывают и перемещают в микробиологическую лабораторию, где их инкубируют в термостате при температуре 22,5±2,5°С в течение 7 суток. По истечении 7 суток изучают образовавшиеся колонии, отмечают вегетативную и спорогенерирующую активность мицелия. Контроль - чашки Петри с концентрацией Aspergillus niger 10³ КОЕ /чашку, которые инкубируют идентично опытным.

В процессе инкубации наблюдалась задержка развития колоний гриба А. niger: грибы начинают расти и формировать колонии на 2-3 суток позже, чем в контроле. В дальнейшем их рост и развитие были такими же, как в контрольном образце. В контроле каждого опыта на чашках наблюдается сплошной рост. Локальный рост представляет собой колонии, рост которых, под влиянием дыма шашки прекратился, но развитие может достичь стадии спорообразования.

Результаты испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы, локализованные колонии Aspergillus niger, которые проросли на питательной среде, не разрослись, остались мелкими и не достигли стадии спорообразования.

Пример 3.

В жестяной генератор дыма №2 объемом 200 мл помещают 28,5 г смеси диамид азодикарбоновой кислоты:энилконазол: оксид цинка в соотношении 50:6:1. Для испытаний используют помещение объемом 50 м³. Одно изделие поджигают, время работы генератора - 80 сек. Измеренное значение температуры дымовой струи составило 213°С. После прекращения работы генератора отбирают пробу воздуха с помощью аспиратора для отбора проб воздуха Бриз-2 на фильтр АФА-ХА-20. Время аспирации 30 мин. Расход воздуха на аспираторе около 0,8 дм³/мин. После отбора проб воздуха фильтры анализируют методом газовой хроматографии. Содержание энилконазола в воздухе обрабатываемого помещения составило 4,8 мг/м³ Температура в помещении 21°С.

Биологическое тестирование заявленной композиции проводят в тестовой комнате аналогично примеру 2.

Результаты испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы, локализованные колонии Aspergillus niger, которые проросли на питательной среде, не разрослись, остались мелкими и не достигли стадии спорообразования.

Пример 4.

В жестяной генератор дыма №3 объемом 200 мл помещают 29,5 г смеси диамид азодикарбоновой кислоты:энилконазол:оксид цинка в соотношении 50:8:1. Для испытаний используют помещение объемом 50 м³. Одно изделие поджигают, время работы генератора - 90 сек. Измеренное значение температуры дымовой струи составило 212°С. После прекращения работы генератора отбирают пробу воздуха с помощью аспиратора для отбора проб воздуха Бриз-2 на фильтр АФА-ХА-20. Время аспирации 30 мин. Расход воздуха на аспираторе около 0,8 дм³/мин. После отбора проб воздуха фильтры анализируют методом газовой хроматографии. Содержание энилконазола в воздухе обрабатываемого помещения составило 7,8 мг/м³ Температура в помещении 21°С.

Биологическое тестирование заявленной композиции проводят в тестовой комнате аналогично примеру 2.

Результаты испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы, локализованные колонии Aspergillus niger, которые проросли на питательной среде, не разрослись, остались мелкими и не достигли стадии спорообразования.

Пример 5.

В жестяной генератор дыма №4 объемом 200 мл помещают 30 г смеси диамид азодикарбоновой кислоты:энилконазол:оксид цинка в соотношении 51:8:1. Для испытаний используют помещение объемом 50 м. Одно изделие поджигают, время работы генератора - 100 сек. Измеренное значение температуры дымовой струи составило 220°С. После прекращения работы генератора отбирают пробу воздуха с помощью аспиратора для отбора проб воздуха Бриз-2 на фильтр АФА-ХА-20. Время аспирации 30 мин. Расход воздуха на аспираторе около 0,8 дм³/мин. После отбора проб воздуха фильтры анализируют методом газовой хроматографии. Содержание энилконазола в воздухе обрабатываемого помещения составило 9,1 мг/м³. Температура в помещении 23°С.

Биологическое тестирование заявленной композиции проводят в тестовой комнате аналогично примеру 2.

Результаты испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы, локализованные колонии Aspergillus niger, которые проросли на питательной среде, не разрослись, остались мелкими и не достигли стадии спорообразования.

Пример 6.

В жестяной генератор дыма №5 объемом 200 мл помещают 32 г смеси диамид азодикарбоновой кислоты:энилконазол:оксид цинка в соотношении 53:10:1. Для испытаний используют помещение объемом 50 м³. Работа генератора сопровождается более интенсивным генерированием аэрозоля, время работы генератора - 120 сек. Измеренное значение температуры дымовой струи составило 219°С. После прекращения работы генератора, отбирают пробу воздуха с помощью аспиратора для отбора проб воздуха Бриз-2 на фильтр АФА-ХА-20. Время аспирации 30 мин. Расход воздуха на аспираторе около 0,8 дм³/мин. После отбора проб воздуха фильтры анализируют методом газовой хроматографии. Содержание энилконазола в воздухе обрабатываемого помещения составило 10,4 мг/м³. Температура в помещении 20°С.

Биологическое тестирование заявленной композиции проводят в тестовой комнате аналогично примеру 2.

Результаты испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы, локализованные колонии Aspergillus niger, которые проросли на питательной среде, не разрослись, остались мелкими и не достигли стадии спорообразования.

Кроме того, из таблицы следует, что при соотношении: энилконазол или его соль: диамид азодикарбоновой кислоты: оксид цинка ниже 8:50:1 - наблюдается локальный рост A. niger, а соотношение: энилконазол или его соль: диамид азодикарбоновой кислоты: оксид цинка выше 8:50:1 нецелесообразно, т.к. результат стабилен.

Необходимо также отметить, что при использовании смеси, содержащей энилконазол или его соль, диамид азодикарбоновой кислоты и оксид цинка в соотношении 6:48:1, экзотермическая реакция протекает с недостаточным выделением теплоты, непродолжительным газообразованием и вследствие этого малым содержанием энилконазола в аэрозоле.

При использовании смеси, в которой соотношение энилконазола или его соли, диамида азодикарбоновой кислоты и оксида цинка превышает 8:51:1, экзотермическая реакция протекает очень интенсивно, с выбросом частиц смеси.

В результате проведенных испытаний также было установлено, что в помещении объемом 50 м³ после шести месяцев хранения в естественных условиях, изделия срабатывают без задержки с интенсивным и равномерным дымообразованием, время работы генераторов - 100 сек. Остатки смеси в отработанном устройстве отсутствуют. Температура дымовой струи - не более 220°С.

Таким образом, результаты испытаний заявленного изобретения, изложенные выше, позволяют сделать вывод о том, что предложенная композиция:

- поможет эффективно защитить объекты ветеринарного надзора от плесневых грибов, а значит, и расширить ассортимент эффективных композиций для получения фунгицидного дыма на основе энилконазола;

- безопасна, т.к. генерируемый фунгицидный дым имеет низкую температуру;

- обеспечивает минимальное окисление дорогостоящего энилконазола, т.к. процесс проходит при низкой температуре;

- образует устойчивый дым;

- генерируемый дым не содержит токсичных примесей, т.к. при экзотермическом разложении бариевой соли азомуравьиной кислоты образуется только азот.