Дезинфицирующее средство для заправки бытовых аэрозольных баллончиков для обеззараживания воздушной среды и поверхностей в помещениях
DECONTAMINANT FOR REFILLING OF HOUSEHOLD AEROSOL SPRAYERS FOR DECONTAMIBATION OF THE AIR ENVIRONMENT AND INDOOR SURFACES

Изобретение относится к области медицины, ветеринарии, фармации, микробиологии, вирусологии, а именно к готовым химическим композиционным дезинфицирующим средствам, предназначенным для заправки бытовых аэрозольных баллончиков и более сложных аэрозольных установок, для быстрого обеззараживания воздушной среды и поверхностей в помещениях путем аэрозольной обработки. Предлагаемое дезинфицирующее средство может использоваться в лечебно-профилактических учреждениях, в учебных и оздоровительных учреждениях, в быту и коммунальном хозяйстве для обеззараживания воздушной среды и поверхностей во врачебных кабинетах, учебных классах, в жилых и бытовых помещениях с целью профилактики вирусных и бактериальных воздушно-капельных инфекций (включая туберкулез), а также в общественных помещениях и залах, салонах общественного транспорта, в аптеках, в помещениях ветеринарных клиник и на объектах животноводства.
Инфекционные заболевания занимают одно из первых мест в структуре заболеваемости населения России и в мире. По данным ВОЗ ежегодно регистрируется до 75-80 млн. заболеваний гриппом и острыми респираторными вирусными инфекциями (ОРВИ). Острые респираторные вирусные инфекции представляют собой группу вирусных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем и характеризующихся катаральным воспалением верхних дыхательных путей с симптомами инфекционного токсикоза. ОРВИ преимущественно вызывают вирусы, относящиеся к шести семействам: ортомиксовирусы (вирусы гриппа), парамиксовирусы (респираторно-синцитиальный вирус, метапневмовирусы, вирусы парагриппа 1-4), коронавирусы, пикорнавирусы (риновирусы), аденовирусы, парвовирусы (бокавирус). К наиболее опасным воздушно-капельным инфекциям бактериальной природы относятся: дифтерия, скарлатина, менингококковая инфекция, микобактериальные и внутрибольничные инфекции и др.
В последние годы не теряют своей актуальности способы неспецифической профилактики бактериальных и вирусных инфекций, а именно обеззараживание воздушной среды и поверхностей в очагах вирусных и бактериальных инфекций.
Наиболее доступными и эффективными средствами для деконтаминации воздушной среды и поверхностей в помещениях могут быть отдельные средства из дезинфицирующих средств химической природы, обладающих широким спектром антимикробного действия, низкой токсичностью, удобством в применении, инертным или щадящим действием на конструкционные материалы и металлы бытовых аэрозольных баллончиков и других средств аэрозолирования, на материалы отделки и обстановки в помещениях, в том числе экологичностью, экономичностью.
Известно дезинфицирующее средство (патент RU 2197994, кл. A61L 2/18), содержащее, масс. %:
Масло сосновое с долей терпеновых спиртов не менее 70%
1,0-15,0
Катамин АБ
5,0-20,0
Изоборнилацетат
1,0-15,0
Оксиэтилированные жирные спирты и/или алкилфенолы
10,0-20,0
Этанол или изопропанол
5,0-10,0
Вода
до 100
Недостатком предложенного состава является узкий спектр антимикробной активности дезинфицирующего средства, а также высокие концентрации отдельных компонентов препарата.
Аналогом предлагаемого средства является дезинфицирующее и стерилизующее средство (патент RU 2272652, кл. A61L 2/18), содержащее, масс. %:
ЧАС
20,0-40,0
Глиоксаль
0,4-12,0
и/или Глутаровый альдегид
0,4-20,0
Спирты С2-С4
3,0-10,0
Гидрофильное неионогенное ПАВ
3,0-7,0
Трилон Б
0,2-1,2
Трибутил- или трикрезилфосфат
0,5-3,0
Гидрофобное неионогенное ПАВ
0,5-3,0
Функциональные добавки
0,4-1,4
Вода
до 100
Недостатком указанного состава является наличие глутарового альдегида или глиоксаля. Данные химические вещества используются в ряде дезинфицирующих средств для усиления бактерицидного эффекта, при этом не учитывается их высокая токсичность и способность фиксировать загрязнения органической природы на твердой поверхности в результате межмолекулярных ковалентных сшивок. Глутаровый альдегид так же, как и другие альдегиды, повышает бактерицидность препарата, но снижает его моющие свойства. Кроме того, указанный аналог представляет собой высокотоксичное средство, непригодное для аэрозолирования и распыления даже в виде сильно разбавленных рабочих растворов.
Известно также дезинфицирующее средство «Миксамин» (патент RU 2423998, кл. A61L 2/18), содержащее, масс. %:
Алкилдиметилбензиламмоний хлорид
7,5
Дидецилдиметиламмоний хлорид
2,5
Додецилдипропилентриамин
3,0
Тетранатриевая соль этилендиамин тетрауксусной кислоты
5,0
Пропиленгликоль
7,5
Вода
до 100
Недостатком указанного средства является то, что средство представляет собой готовый концентрат непригодный для заправки бытовых аэрозольных баллончиков и в иные аэрозольные установки из-за высокой коррозионной и повреждающей активности средства в отношении металлов и материалов, применяемых для изготовления бытовых и других систем аэрозолирования, а также в отношении металлов, пластмасс, стекла, дерева, используемых в качестве отделочных материалов в помещениях и в качестве конструкционных материалов аппаратов, приборов, мебели. Использование данного концентрированного средства для быстрой деконтаминации воздуха, поверхностей и предметов в помещениях путем аэрозолирования из бытовых распылительных средств и более сложных систем аэрозолирования не представляется возможным из-за высокой токсичности препарата для людей и животных. Применение данного средства и других аналогичных дезинфектантов для быстрой деконтаминации воздушной среды, поверхностей и объектов в помещениях путем их разбавления водой и заправки бытовых аэрозолольных баллончиков для длительного использования также представляется невозможным. Это связано с тем, что рабочие растворы данного средства нестабильны при длительном хранении.
Наиболее близким по составу и взятым в качестве прототипа является дезинфицирующее средство (патент RU 2308292, кл. A61L 2/18), содержащее, масс. %:
Алкилдиметилбензиламмоний хлорид
2,0-15,0
N,N-бис(3-аминопропил)додециламин
5,5-8,0
Поверхностно-активное вещество (Неонол АФ)
2,0-3,5
Изопропиловый спирт
9,0-15,0
Поливинилпирролидон
1,0-3,0
Трилон Б
0,2-0,5
Щелочный агент
0-1,4
Вода
до 100,0
К недостаткам технического решения-прототипа следует отнести то, что средство представляет собой готовый концентрат, непригодный для заправки бытовых аэрозольных баллончиков и иных аэрозольных установок для длительного хранения и применения. Из-за высокой концетрации компонентов исходное средство обладает коррозионной и повреждающей активностью в отношении металлов и материалов, применяемых для изготовления бытовых и других систем аэрозолирования, а также в отношении металлов, пластмасс, стекла, дерева, используемых в качестве отделочных материалов в помещениях и конструкционных материалов аппаратов, приборов, мебели. Использование данного концентрированного средства для быстрой деконтаминации воздуха, поверхностей и предметов в помещениях путем аэрозолирования из бытовых аэрозольных баллончиков или более сложных систем аэрозолирования не представляется возможным из-за высокой суммарной токсичности компонентов препарата. Применение данного средства для быстрой деконтаминации воздушной среды, поверхностей и объектов в помещениях путем его разбавления водой и заправки в аэрозольные бытовые баллончики для длительного использования также не представляется возможным. Это связано с тем, что рабочие растворы данного средства так же, как и растворы других аналогичных средств нестабильны при длительном хранении (средний срок хранения рабочих растворов составляет 5-15 суток). Рабочие растворы данного средства при длительном хранении в бытовых аэрозольных баллончиках и в иных аэрозольных системах вызывают коррозию металлов. Кроме того, для данного средства отсутствует рабочий раствор в концентрации, эффективной одновременно в отношении вирусов и бактерий, включая туберкулез, при небольших затратах времени.
Основными техническими условиями к дезинфицирующим средствам для заправки бытовых аэрозольных баллончиков и более сложных систем аэрозолирования, предназначенных для быстрой деконтаминации воздушной среды и поверхностей в помещениях, являются:
- в бытовые аэрозольные баллончики для длительного хранения и применения заправляют только дезинфектант или композиционное дезинфицирующее средство с максимально низкими и эффективными концентрациями компонентов;
- наличие высокой стабильности;
- наличие широкой антимикробной активности в отношении грамотрицательных и грамположительньгх бактерий, вирусов, грибов и микобактерий туберкулеза при небольших сроках воздействия;
- отсутствие коррозионной активности в отношении металлов и повреждающей активности в отношении различных конструкционных и отделочных материалов;
- наличие низкой токсичности для людей и животных,
- не требует уборки после применения в помещении методом аэрозолирования.
Таким образом, дезинфицирующее средство-прототип так же, как и его рабочие растворы не соответствуют техническим условиям и требованиям, предъявляемым к дезсредствам, предназначенным для заправки бытовых аэрозольных баллончиков и иных технических устройств аэрозолирования, для длительного хранения и аэрозольной дезинфекционной обработки воздушной среды и поверхностей в помещениях.
Техническим результатом изобретения является создание композиционного дезинфицирующего средства с оптимально низкими и эффективными концентрациями компонентов, обладающего широким антимикробным спектром действия и высокой обеззараживающей активностью в отношении бактерий, вирусов, грибов, возбудителей микобактериальных и внутрибольничных инфекций при небольших сроках воздействия, пролонгирующими антимикробными свойствами, низкой токсичностью, высокой стабильностью, инертностью к металлам и материалам.
Для достижения технического результата создано дезинфицирующее средство, включающее, масс. %:
Алкилдиметилбензиламмоний хлорид
0,05±0,01
N,N-бис(3-аминопропил)додециламин (Триамин)
0,1±0,01
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид
0,04±0,005
Полигексаметиленбигуанидин гидрохлорид
0,05±0,005
Н-пропиловый спирт
7,0±0,1
Тритон Х-100
0,01±0,001
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
0,03±0,001
Хлористый натрий
0,01±0,001
Вода
до 100
рН
8,0-8,1 (без коррекции)
Предложенное дезинфицирующее средство для заправки бытовых аэрозольных баллончиков отличается от прототипа низкими и эффективными концентрациями компонентов, отсутствием коррозионной и повреждающей активности в отношении металлов и различных конструкционных и отделочных материалов, высокой стабильностью, удобством применения при экспрессной деконтаминации воздушной среды и поверхностей в помещениях методом аэрозолирования.
Предложенное дезинфицирующее средство также отличается от прототипа тем, что оно содержит полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, полигексаметиленбигуанидин гидрохлорид и хлористый натрий. Полигуанидины (полигексаметиленгуанидин гидрохлорид и полигексаметиленбигуанидин гидрохлорид) не имеют запаха, пожаробезопасны, хорошо растворимы в воде и спирте, сохраняют свои свойства при отрицательных температурах, не разлагаются и сохраняют физико-химические и биоцидные свойства до температуры плюс 120°C. Введение полигуанидинов в его состав позволят усилить антимикробные свойства препарата за счет бактерицидной активности в отношении микобактерий туберкулеза, легионеллеза, вирусов энтеральных и парентеральных гепатитов, ВИЧ, гриппа, герпеса и грибов, в том числе плесневых, дрожжевых и грибов рода Кандида. Кроме того, полигуанидины придадут дезинфицирующему средству пролонгирующие антимикробные свойства.
Предложенное дезинфицирующее средство отличается от прототипа также тем, что оно дополнительно содержит хлористый натрий для снижения пенообразования, что позволит использовать дезинфицирующее средство для аэрозольной обработки воздуха и поверхностей помещений.
Предложенное дезинфицирующее средство отличается от прототипа тем, что не содержит поверхностно-активное вещество НеонолАФ, которое добавляется для улучшения моющих свойств запатентованного состава средства. Добавлять в состав дезинфицирующего средства ПАВ, улучшающее смачиваемость поверхности, целесообразно, если в его составе присутствует дидецилдиметиламмоний хлорид, образующий на обрабатываемой поверхности гидрофобную пленку. Предлагаемая композиция, содержащая только гидрофильные поверхностно-активные вещества и спирт, обладает достаточно хорошими смачивающими и моющими свойствами воздействия препарата на кожу и обрабатываемые объекты.
Предложенное дезинфицирующее средство отличается от прототипа также тем, что не содержит щелочной агент, так как при заявленном соотношении компонентов рН дезинфицирующего средства равняется 8,0-8,1, что создает оптимальные условия для высокой эффективности катионных ПАВ и ЭДТА. Щелочность дезинфицирующего средства близка к нейтральной области рН, что снижает агрессивность воздействия препарата на кожные покровы и поверхности обрабатываемых объектов.
Пример 1. Дезинфицирующее средство для обеззараживания воздушной среды и поверхностей в помещениях аэрозолированием из бытовых аэрозольных баллончиков, при следующем содержании компонентов, масс. %:
Алкилдиметилбензиламмоний хлорид
0,05±0,01
N,N-бис(3-аминопропил)додециламин (Триамин)
0,1±0,01
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид
0,04±0,005
Полигексаметиленбигуанидин гидрохлорид
0,05±0,005
Н-пропиловый спирт
7,0±0,1
Тритон Х-100
0,01±0,001
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
0,03±0,001
Хлористый натрий
0,01±0,001
Вода
до 100
рН
8,0-8,1 (без коррекции)
3
заправляли в по 300 мл в бытовые металлические аэрозольные баллончики. Испытания обеззараживающей активности нового дезинфицирующего средства, заправленного в бытовые аэрозольные баллончики, проводили при дезинфекционной обработке способом аэрозолирования воздушной среды и тест-поверхностей, контаминированных бактериями вакцинного штамма возбудителя чумы - Yersinia pestis шт. EV в герметично закрытой камере объемом 0,3 м.
Для выполнения испытаний использовали двухсуточную культуру бактерий чумы - Y. pestis шт. EV, выращенных на мясо-пептонном агаре в течение 24 часов при температуре 37°C.
Для получения бактериальной взвеси культуру бактерий смывали стерильным физраствором (рН-6,2), затем полученную взвесь микробов фильтровали через стерильный ватно-марлевый фильтр и разводили до концентрации, соответствующей стандарту два миллиарда микробных тел в 1 мл.
5
2
5
3
3
В качестве тест-поверхностей помещений, оборудования и приборов использовали поверхности из окрашенного краской дерева, пластика, стекла, металла, метлахской плитки и кафеля, линолеума, обсемененные тест-микроорганизмами в концентрации 2,0×10 КОЕ/см. В воздушную среду камеры распыляли тест-микробы в концентрации 2,0×10 КОЕ/см из расчета 3 мл на 1 м.
3
Воздушную среду и тест-поверхности в камере обеззараживали способом аэрозолирования из бытового аэрозольного баллончика из расчета 3 мл средства на 1 м (со скоростью 1 мл в секунду). Через 15 и 30 мин брали пробы воздуха и смывы с тест-поверхностей для оценки эффективности обеззараживания.
В контрольных опытах использовали аналогично зараженные тест-поверхности и воздушную среду без аэрозольной обработки дезинфицирующим средством.
Для нейтрализации действующих веществ дезинфектанта при проведении экспериментов применяли универсальный нейтрализатор, включающий Твин-80 - 3%, цистеин - 0,1%, лецитин - 0,1%, гистидин - 0,1%, сапонин - 0,3%, тиосульфат натрия - 0,5%.
Изучение антибактериальной активности предлагаемого дезинфицирующего средства показало, что через 15 мин воздействия новым дезинфектаном на воздушную среду и тест-поверхности, контаминированные бактериями возбудителей чумы, наблюдали полную гибель бактерий (таблица 1). В аналогичных опытах с авирулентными бактериями туляремии - Francisella tularensis шт. 15/3 и холеры - Vibrio cholerae шт. non 1 полную инактивацию микробов наблюдали также через 15 мин (таблица 1).
3
Представленные результаты в таблице 1 показывают, что предлагаемое композиционное дезинфицирующее средство, заправленное в бытовые аэрозольные баллончики, при аэрозолировании в закрытых помещениях за 15 мин при незначительном расходе средства (3 мл/м) полностью инактивирует бактерии возбудителей особо опасных инфекций (чума, холера, туляремия) в воздухе и на поверхностях помещений и объектов.
Пример 2. Испытания туберкулоцидной и обеззараживающей активности предлагаемого композиционного дезинфицирующего средства аэрозолированием из бытового аэрозольного баллончика проводили в закрытой камере при контаминации воздушной среды и воздуха микобактериями туберкулеза - Mycobacterium terrae шт. АТСС 15755, DSM 43227.
Рабочую культуру М. terrae шт. АТСС 15755, DSM 43227 выращивали на элективной питательной среде Левенштейна-Йенсена при температуре 37°C в течение 1-8 недель.
9
Для приготовления рабочей суспензии культуру микобактерий снимали платиновой лопаточкой или стеклянной палочкой с плотной питательной среды и помещали в толстостенную стеклянную пробирку. Микробную биомассу тщательно гомогенизируют, постепенно добавляя по каплям стерильную дистиллированную воду. Густую исходную бактериальную суспензию оставляют на 15 минут для осаждения негомогенизированных конгломератов и частиц. Полученную надосадочную жидкость отбирают пастеровской пипеткой и переносят в стерильную пробирку, диаметр которой соответствует диаметру пробирки с оптическим стандартом мутности (он соответствует 1×10 микробных тел в 1 мл), добавляя стерильную дистиллированную воду.
5
2
5
3
3
В качестве тест-поверхностей помещений, оборудования и приборов использовали поверхности из окрашенного краской дерева, пластика, стекла, металла, метлахской плитки и кафеля, линолеум, обсемененные тест-микобактериями в концентрации 2,0×10 КОЕ/см. Для контаминации воздушной среды в камеру распыляли суспензию тест-микроба в концентрации 2,0×10 КОЕ/см из расчета 1 мл/м.
3
Воздушную среду и поверхности в камере обеззараживали аэрозолированием из бытового аэрозольного баллончика из расчета 5 мл средства (со скоростью 1 мл в секунду) на 1 м. Через 15 и 30 мин брали пробы воздуха и смывы с поверхностей для оценки эффективности обеззараживания.
Было установлено, что предлагаемое композиционное дезинфицирующее средство, заправленное в бытовые аэрозольные баллончики объемом 300 мл обладает тубекулоцидными свойствами. Через 30 мин воздействия дезинфектаном на воздушную среду и тест-поверхности, контаминированные микобактериями возбудителей туберкулеза, наблюдали полную инактивацию микробов (таблица 2).
3
Представленные результаты в таблице 2 показывают, что предлагаемое дезинфицирующее средство, заправленное в бытовые аэрозольные баллончики, при аэрозолировании в закрытых помещениях за 30 мин при незначительном расходе средства (5 мл/м) полностью инактивирует микобактерии туберкулеза в воздухе и на поверхностях помещений (пол, стены) и объектов.
Пример 3. Испытания фунгицидной и обеззараживающей активности предлагаемого композиционного дезинфицирующего средства аэрозолированием из бытового аэрозольного баллончика проводили в закрытой камере при контаминации воздушной среды и воздуха патогенными грибами - Candida albicans. Рабочие культуры патогенных грибов выращивали на агаре Сабуро в течение 48 часов при температуре 27°C.
Для получения микробной взвеси культуру грибов смывали стерильным физраствором (рН 6,2), затем полученную взвесь микробов фильтровали через стерильный ватно-марлевый фильтр и разводили до концентрации, соответствующей стандарту два миллиарда микробных тел в 1 мл.
Используемые в работе культуры по своим культуральным и морфологическим свойствам были типичными для этой культуры.
5
2
5
3
3
В качестве тест-поверхностей помещений, оборудования и приборов использовали поверхности из окрашенного краской дерева, пластика, стекла, металла, метлахской плитки и кафеля, линолеум, обсемененные тест-микробами в концентрации 2,0×10 КОЕ/см. Для контаминации воздушной среды в камеру распыляли суспензию микобактерии в концентрации 2,0×10 КОЕ/см из расчета 1 мл/м.
3
Воздушную среду и поверхности в камере обеззараживали аэрозолированием из бытового аэрозольного баллончика из расчета 5 мл средства на 1 м (со скоростью 1 мл в секунду). Через 15 и 30 мин брали пробы воздуха и смывы с поверхностей для оценки эффективности обеззараживания.
Было установлено, что предлагаемое композиционное дезинфицирующее средство, заправленное в бытовые аэрозольные баллончики объемом 300 мл, обладает фунгицидными свойствами. Через 30 мин воздействия новым дезинфектаном на воздушную среду и тест-поверхности, контаминированные грибами, наблюдали полную инактивацию микробов (таблица 3).
3
Представленные результаты в таблице 3 показывают, что предлагаемое дезинфицирующее средство, заправленное в бытовые аэрозольные баллончики, при аэрозолировании в закрытых помещениях при расходе средства 5 мл/м в течение 30 мин инактивирует патогенные грибы Candida albicans в воздухе и на поверхностях помещений (пол, стены) и объектов.
Результаты испытаний показывают, что с предлагаемым дезинфицирующим средством для заправки в бытовые аэрозольные баллончики при использовании в закрытых помещениях для деконтаминации воздушной среды и поверхностей потолка, стен, пола и поверхностей предметов от микробов способом аэрозолирования эффект обеззараживания наблюдали через 15 мин воздействия на бактерии возбудителей особо опасных инфекций и через 30 мин на высокоустойчивые к дезсредствам патогенные грибы и микобактерии туберкулеза.
Таким образом, полученные результаты испытаний предлагаемого дезинфицирующего средства для заправки бытовых аэрозольных баллончиков с целью хранения и применения для обеззараживания воздушной среды и помещений от различных микробов подтверждают, что средство обладает широким спектром антимикробного действия и может быть предложено для неспецифической профилактики воздушно-капельных инфекций и других инфекционных заболеваний самой разной этиологии: вирусы, бактерии, микобактерии и грибы.