close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14858

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 61L 2/16
A 01N 33/12
A 01P 1/00
A 01P 3/00
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
БИОЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ
НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ПОЛИГЕКСАМЕТИЛЕНГУАНИДИНА
И БИФЕНИЛЬНОЙ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ АММОНИЕВОЙ СОЛИ
(21) Номер заявки: a 20090658
(22) 2009.05.06
(43) 2010.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Агабеков Владимир Енокович; Тарасевич Владимир Александрович; Карпинчик Евгений
Васильевич; Ольховик Вячеслав
Константинович; Калечиц Галина
Викторовна; Белясова Наталья
Александровна; Антоновская Лариса Ивановна (BY)
BY 14858 C1 2011.10.30
BY (11) 14858
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) RU 2297248 C1, 2007.
RU 2182889 C1, 2002.
US 6730655 B2, 2004.
RU 2178735 C1, 2002.
(57)
1. Биоцидная композиция, включающая соль полигексаметиленгуанидина и четвертичное аммониевое соединение, отличающаяся тем, что в качестве соли полигексаметиленгуанидина содержит гидрохлорид или фосфат полигексаметиленгуанидина, а в
качестве четвертичного аммониевого соединения - N-[4'-{[диметил(октил)аммонио]метил}[1,1'-бифенил]-4-илметил]-N,N-диметил-N-октиламмоний дихлорид при соотношении
1:1.
2. Биоцидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит полигексаметиленгуанидин гидрохлорид и N-[4'-{[диметил(октил)аммонио]метил}[1,1'-бифенил]-4илметил]-N,N-диметил-N-октиламмоний дихлорид.
3. Биоцидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит полигексаметиленгуанидин фосфат и N-[4'-{[диметил(октил)аммонио]метил}[1,1'-бифенил]-4-илметил]N,N-диметил-N-октиламмоний дихлорид.
Изобретение относится к области санитарии и гигиены, а именно к биоцидной композиции для борьбы с бактериальными и грибковыми поражениями различных материалов,
а также в качестве дезинфицирующих средств с антимикробными, антифунгальными и
противовирусными свойствами для использования в различных отраслях народного хозяйства, в частности, в качестве обеззараживающих (дезинфицирующих) средств в пище-
BY 14858 C1 2011.10.30
вой индустрии, антисептических средств в медицине, в сельском хозяйстве, в системах
водоснабжения и других отраслях народного хозяйства. Заявляемая биоцидная композиция готовится на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида (ПГМГ ГХ) и/или полигексаметиленгуанидин фосфата (ПГМГ Ф) и двойной четвертичной аммонийной соли
бифенила, конкретно N-[(4'-{[диметил(октил)аммонио)метил}[1,1'-бифенил]-4-ил)-метил]N,N-диметил-N-октиламмоний дихлорида (ЧАСБ), и обладает широким спектром биологической (бактерицидной, фунгицидной, вируцидной) активности.
Известен антисептический раствор на основе полигексаметилгуанидин гидрохлорида
[1], который включает полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, производное гидантоина1,3,-диметиол-5,5-диметилгидантоин и неионогенное поверхностно-активное вещество
ОП-7, ОП-10 или ОП-4. Существенным недостатком известного раствора является узкий
круг антимикробного действия и применения - защита целлюлозосодержащих материалов
от гнилостных грибковых поражений.
Аналогом предлагаемой биоцидной композиции является дезинфицирующие средство
[2], содержащее в качестве дезинфицирующего агента полигексаметиленгуанидин гидрохлорид или полигексаметиленгуанидин фосфат и алкилдиметилбензиламмоний хлорид
или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и/или третичного
амина, массовое соотношение первого и второго находится в интервале 5:1 < m < 10:1. К
недостаткам известного средства относится то, что такое массовое соотношение дезинфицирующих агентов не является эффективным с точки зрения биоцидности и применяется
только для обеззараживания различных типов вод.
Наиболее близким к заявляемой композиции по своим характеристикам является дезинфицирующие средство, включающее в качестве действующего вещества четвертичное
аммониевое соединение и/или N,N-бис(3-аминопропил)додециламин, и/или производное
полигексаметиленгуанидина, неионогенное ПАВ, соли этилендиаминтетрауксусной или
оксиэтилидендифосфоновой кислот, краситель и другие компоненты [3]. К недостаткам
композиции следует отнести наличие в смеси большого количества различных компонентов и красителей, что делает препарат дорогостоящим и ограничивает область его применения.
Задача изобретения - создание эффективной биоцидной композиции на основе солей
полигексаметиленгуанидина и двойной четвертичной аммонийной соли бифенила, обладающей широким спектром биологической активности: бактерицидной, фунгицидной, вируцидной.
Поставленная задача решается путем использования композиции, включающей только
два компонента: полигексаметиленгуанидин гидрохлорида (ПГМГ ГХ) и двойную четвертичную аммонийную соль бифенила, конкретно N-[4'-{[диметил(октил)-аммонио)метил}[1,1'-бифенил]-4-ил)метил]N,N-диметил-N-октил-аммоний дихлорид (ЧАСБ), - композиция I, и полигексаметиленгуанидин фосфат и ЧАСБ - композиция II, при соотношении
компонентов 1:1. Широкий спектр антимикробного действия композиций I и II обусловлен
таким комбинированием двух активных субстанций, при котором выраженное бактерицидное действие полигексаметилгуанидин гидрохлорида или фосфата дополняется высокой
фунгицидной активностью двойной четвертичной аммонийной соли бифенила [4].
Отличительным признаком предлагаемой композиции I и II является то, что в качестве
второго компонента используется двойная четвертичная аммонийная соль бифенила, конкретно N-[(4'-{[диметил(октил)аммонио)метил}[1,1'-бифенил]-4-ил)-метил]-N,N-диметилN-октиламмоний дихлорид, что обеспечивает широкий спектр биологической активности
(бактерицидной, фунгицидной и вируцидной), упрощается процесс использования и дозировки водных растворов композиций без поверхностно-активных веществ, а также низкие
действующие концентрации.
Предлагаемая композиция содержит всего два компонента и при этом обладает более
выраженными биоцидными свойствами не только по отношению к санитарно-показа2
BY 14858 C1 2011.10.30
тельным коллекционным штаммам бактерий, но и к непосредственно выделенным из
биобрастаний бактериям (табл. 1-3), грибам (табл. 4) и бактериофагам (вирусов бактерий)
(табл. 5,6), что особо актуально для предприятий пищевой промышленности и медицинских учреждений.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Испытания антимикробной активности композиции I и II проводились на санитарнопоказательных штаммах бактерий Escherichia coli АТСС 11229, Staphylococcs aureus
АТСС 6538, на выделенных из оборотной воды, грамотрицательных бактериях Alcaligines
sp. РБ-А, Paracoccus sp. РМ-1, Pseudomonas sp. РМ-2, грамположительных бактериях Arthrobacter sp. РМ-3, Mycobacterium sp. ЖА-7, Rhodococcus sp. РБЖ-1, на дрожжах Candida
sp. Д-23, Rhodotorula sp. Д-26, на мицелиальных грибах Penicillium sp. ГР-17, Aspergillus
sp. АН-12, а также на фагах BIM BV-27, BIM BV-32, BIM BV-33, BIM BV-41 бактерий
Lactococcus lactis.
Для определения антибактериальной активности композиции I и II использовали суспензионный метод [5]. К суспензии разведенных в жидкой питательной среде до
104 КОЕ/мл клеток бактерий добавляли водные растворы заявленной композиции в определенных пропорциях, получая его действующие концентрации в диапазоне 0,05-0,001 %.
Инкубировали посевы 24 ч при 30 °С, после чего учитывали степень мутности суспензий
и производили высевы на плотные питательные среды подходящего состава. После получения изолированных колоний подсчитывали их число и определяли концентрацию жизнеспособных клеток (КОЕ/мл), учитывая фактор разведения суспензий.
Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) предложенной бактерицидной
композиции по отношению к испытанным бактериальным культурам определялась как
наименьшая (из испытанных) концентрация антимикробного агента, при которой тормозится рост бактерий (суспензия после инкубирования остается прозрачной). Преимущественно МИК композиции I и II находилась в интервале 0,01-0,001 %. Данные по их
антимикробной активности приведены в табл. 1.
Таблица 1
МИК композиций I и II по отношению к бактериям
МИК (%) препарата по отношению к бактериям:
I
II
Тест-культуры бактерий
ПГМГ ГХ: ЧАС
ПГМ ГФ:ЧАС
(1:1)
(1:1)
Escherichia coli АТСС 11229
0,001
0,001
Staphylococcus aureus АТСС 6538
0,001
0,001
Alcaligines sp. РБ-А
0,010
0,010
Paracoccus sp. РМ-1
0,005
0,010
Psendomonas sp. РМ-2
0,005
0,005
Arthrobacter sp. РМ-3
0,003
0,003
Rhodococcus sp. РБЖ-1
0,002
0,003
Mycobacterium sp. ЖА-7
0,002
0,003
Биоцидные свойства композиций I и II (способность обусловливать гибель клеток)
оценивали с помощью параметра "выживаемость" (В), который определяли по формуле:
К
В = 1 ⋅100 (%) ,
К0
где К1 - концентрация жизнеспособных клеток, обработанных биоцидом в суспензионном
методе; К0 - исходная концентрация клеток в инокуляте.
3
BY 14858 C1 2011.10.30
Данные по антибактериальным свойствам композиций I и II при концентрации 0,01 %
по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий приведены в табл. 2 и
3.
Таблица 2
Антибактериальные свойства композиции I при концентрации 0,01 %
по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий
Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл
Тест-культура
В, %
после совместного инкубироисходное
вания с препаратом
4
Alcaligines sp. РБ-А
0,26
4,2⋅10
1,1⋅102
4
1
Paracoccus sp. РМ-1
0,03
3,3⋅10
<1⋅10
Таблица 3
Антибактериальные свойства композиции II при концентрации 0,01 %
по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий
Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл
Тест-культура
В, %
после совместного инкубироисходное
вания с препаратом
Alcaligines sp. РБ-А
0,74
3,4⋅104
2,5⋅102
4
2
Paracoccus sp. РМ-1
0,58
4,0⋅10
2,3⋅10
Исходя из данных, приведенных в табл. 2, 3, можно сделать вывод, что композиция I и
II обладает высокой бактерицидной активностью. По сравнению с известным моющедезинфицирующим составом (действующее вещество ПГМГ ГХ и ЧАС) [3] композиция I
и II значительно превосходит его по своим антибактериальным свойствам.
Пример 2
Антифунгальные свойства композиций I и II определяли суспензионным методом [5]
по отношению к дрожжам Candida sp. Д-23 и Rhodotorula sp. Д-26, а также по ГОСТ 9.085-78
[6] по отношению к мицелиальным грибам Penicillium sp. ГР-17, Aspergillus sp. АН-1.
Результаты определения антифунгальных свойств по отношению к дрожжам приведены в табл. 4, 5.
Таблица 4
Антифунгальные свойства композиции I при концентрации 0,01 %
по отношению к клеткам дрожжей
Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл
Тест-культура
В, %
после совместного инкубирования
исходное
с препаратом
3
Candida sp. Д-23
5,1
5,1⋅10
2,6⋅102
3
2
Rhodotorula sp. Д-26
13,9
2,8⋅10
3,9⋅10
Таблица 5
Антифунгальные свойства композиции II при концентрации 0,01 %
по отношению к клеткам дрожжей
Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл
Тест-культура
В, %
после совместного инкубирования
исходное
с препаратом
3
Candida sp. Д-23
7,7
5,1⋅10
3,9⋅102
3
2
Rhodotorula sp. Д-26
18,2
2,8⋅10
5,1⋅10
4
BY 14858 C1 2011.10.30
Полученные результаты свидетельствуют о наличии у композиций I и II фунгицидной
активности - способности обеспечивать гибель клеток дрожжей.
Испытание антифунгальных свойств композиций по отношению к мицелиальным грибам Penicillium sp. ГР-17, Aspergillus sp. АН-12 показали, что композиции I и II полностью
препятствуют росту мицелиальных грибов (проявляют выраженную фунгицидную активность) при концентрации водных растворов композиций 0,05 %.
Пример 3
Определение противовирусной активности композиций I и II в отношении фагов BIM
BV-27, BIM BV-32, BIM BV-33, BIM BV-41 бактерий Lactococcus lactis осуществляли методом двойных агаровых слоев [7], в ходе которого учитывали число фаговых частиц, сохранивших способность формировать негативные колонии, или бляшкообразующих
единиц (БОЕ).
Предварительно готовили лизаты фагов с титром 109 БОЕ/мл. Лизаты разводили в
стерильной дистиллированной воде до концентрации 106-107 БОЕ/мл и добавляли к ним
аликвоты композиций I и II в определенных пропорциях, получая действующие концентрации веществ 0,05 % и 0,01 %. Фаговые суспензии инкубировали в течение 24 ч при
30 °С. По истечении заданного времени производили высевы серийно разведенных фаговых суспензий методом двойных агаровых слоев с тест-культурой Lactococcus lactis
(~104 КОЕ/мл). Через 24 ч подсчитывали количество негативных колоний и определяли
концентрацию фагов, сохранивших способность к репродукции в клетках бактерий, с учетом разведения.
Контролем служил фаголизат, не содержащий биоцидного вещества.
Противовирусную активность композиций I и II оценивали с помощью параметра
"фактор редукции" (RF), который отражает степень снижения под действием биоцида в
составе фаговой популяции частиц, сохранивших способность репродуцироваться в клетках бактерий, с учетом разведения:
К
ФР = log 0 ,
К1
где К0 - исходная концентрация фаговых частиц в суспензии (БОЕ/мл);
К1 - концентрация фаговых частиц в суспензии (БОЕ/мл) после обработки биоцидом.
Результаты эксперимента представлены в табл. 6 и 7.
Таблица 6
Противовирусные свойства композиции I
Содержание фагов Содержание фагов (БОЕ/мл) в
ФР при концентрации пре(БОЕ/мл) в кон- суспензии с препаратом в конпарата (%):
Фаг
центрации (%):
троле (среда без
биоцида)
0,500
0,025
0,010
0,500
0,025
0,010
7
4
6
7
BIM BV
3,5
1,5
0,8
6,3⋅10
2,0⋅10
2,0⋅10
1,0⋅10
7
2
5
6
BIM
5,5
1,9
0,9
3,5⋅10
<1⋅10
4,9⋅10
4,1⋅10
7
4
5
6
BIM
2,4
1,4
0,7
1,3⋅10
5,0⋅10
5,4⋅10
2,5⋅10
6
2
4
5
BIM
4,7
2,3
0,9
5,0⋅10
<1⋅10
2,6⋅10
5,7⋅10
5
BY 14858 C1 2011.10.30
Таблица 7
Фаг
BIM BV
BIM BV
BIM BV
BIM BV
Противовирусные свойства композиции II
Содержание фагов Содержание фагов (БОЕ/мл) в
ФР при концентрации пре(БОЕ/мл) в кон- суспензии с препаратом в конпарата (%):
центрации (%):
троле (среда без
биоцида)
0,500
0,025
0,010
0,500
0,025
0,010
2,9
1,3
0,5
6,7⋅107
7,8⋅104
3,1⋅106
1,9⋅107
7
2
5
6
5,5
1,8
0,8
3,0⋅10
1⋅10
5,3⋅10
5,0⋅10
7
4
5
6
2,3
1,2
0,5
1,1⋅10
5,8⋅10
6,2⋅10
3,3⋅10
6
2
4
5
4,7
2,3
0,9
5,4⋅10
<1,0⋅10
2,8⋅10
7,0⋅10
Как показали результаты эксперимента, содержание фагов, способных обусловливать
продуктивную вирусную инфекцию в присутствии композиции I или II в концентрации
0,01 % за 24 ч, уменьшается на порядок для разных бактериофагов, а концентрация 0,5 %
обеспечивает снижение численности инфекционных фаговых частиц в 1000-100000 раз.
Полученные данные показывают, что предложенные биоцидные композиции обладают не
только антибактериальными и антифунгальными свойствами, но и проявляют выраженную противовирусную активность.
Таким образом, композиции I и II обладают достаточно широким спектром биоцидного действия и эффективны не только против грибной микробиоты, но и против большого
числа широко распространенных в окружающей среде бактерий, а также бактериофагов
(вирусов бактерий).
Источники информации:
1. Патент РФ 2 178735.
2. Патент РФ 2 182889.
3. Патент РФ 2 297 248.
4. Патент US 6,730,655 B2.
5. Белясова Н.А. Микробиология: Лабораторный практикум. - Мн., 2007.
6. ГОСТ 9.085-78.
7. Lillehaug, D. An improved plaque assay for poor plaque producing temperate lactococcal
bacteriophages // J. Appl. Microbiol. - 1997. - Vol. 83. - P. 85-90.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
117 Кб
Теги
by14858, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа