СОСТАВ ДЛЯ АНТИСЕПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЖИ
METHOD FOR ANTISEPTIC SKIN PREPARATION

Изобретение относится к области санитарии и гигиены. Может быть использовано для обработки кожного покрова в медицинской практике, во время путешествий для защиты от заражения опасными микроорганизмами, в детских учреждениях для предотвращения распространения инфекций и других случаях, которые требуют антисептической обработки, например, дезинфекции ступней ног и обуви с целью профилактики грибковых заболеваний.
Разработка методов химической антисептики остается актуальной проблемой вследствие постоянного изменения видового состава и свойств микробной флоры.
Известен раствор хлоргексидина биглюконата «Пливасепт» («Плива», Хорватия), который используют для антисептической обработки рук. (Красильников А.П. Справочник по антисептикам. Минск, «Высшая школа», 1995 г, стр.83).
К недостаткам этого препарата относится его высокая стоимость, устойчивость к нему некоторых штаммов микробов, относительно высокая токсичность, а также его слабая эффективность в отношении микобактерий и дерматофитов. Крайне низка его активность в отношении синегнойной палочки и вирусов.
Известно средство для сухой дезинфекции и очистки рук, включающее сополимер винилового спирта с винилацетатом, полидиаллилдиметиламмоний хлорид и воду при определенных количественных соотношениях. (Пат. РФ №2359656, кл. A61K 8/18, 2007 г.)
Используемое в известном составе четвертичное аммониевое соединение (ЧАС) - полидиаллилдиметиламмоний хлорид отличается широким спектром действия, но не относится к числу сильных антимикробных веществ и не обладают пролонгированным эффектом.
Кроме того, отдельные виды наиболее устойчивых болезнетворных микроорганизмов не поддаются воздействию ЧАС (споровые формы, микобактерии туберкулеза).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по достигаемому эффекту является биоцидный состав для обработки кожи (Пат. РФ №2359455, кл. A01N 25/02, 2008 г.).
Биоцидный состав для обработки кожи содержит соединение полигуанидина - хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат полигексаметиленгуанидина, растворитель - воду, или этиловый спирт, или смесь этилового спирта и воды, бензалконий хлорид, сорбитол, водный экстракт очитка большого и α-гидроксикислоту - гликолевую, или яблочную, или лимонную при следующем соотношении компонентов в мас.%:
соединение полигуанидина
0,5-3,0
бензалконий хлорид
0,05-0,5
сорбитол
0,1-0,5
водный экстракт очитка большого
0,05-10
α-гидроксикислота
0,05-0,15
растворитель
остальное
Используемый в известном техническом решении бензалконий хлорид (ЧАС) обладает ограниченным спектром антимикробного действия, а также приводит к появлению аллергических реакций у отдельного вида потребителей.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение биоцидной активности состава, снижение его токсичности, а также улучшение потребительских свойств.
Для решения технической задачи состав для антисептической обработки кожи, включающий соединение полигуанидина - хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или сукцинат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), сорбитол, гликолевую или яблочную кислоту и воду, дополнительно содержит метилизотиазолинон, ацетат цинка и экстракт ярутки полевой при следующем соотношении компонентов в мас.%:
соединение полигуанидина
0,5-3,0
метилизотиазолинон
0,1-1,0
сорбитол
0,1-0,5
гликолевая или яблочная кислота
0,05-015
ацетат цинка
0,1-0,2
экстракт ярутки полевой
01-10
вода
остальное
Сущность изобретения поясняется следующим образом.
Используемые в составе для дезинфекции кожного покрова высокоэффективные соединения полигуанидина обладают широким спектром биоцидной активности: антибактериальной, фунгицидной, вирулицидной. Они малотоксичны, не проникают через неповрежденную кожу (IV класс опасности), сохраняются на ней долгое время, защищая от воздействия окружающей среды.
В качестве соединений полигуанидина используют низкомолекулярные соединения полигуанидина (n=30-50) - хлорид поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ) «ЭКОСЕПТ», фосфат поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ) «ЭКОСЕПТ» и сукцинат поли - (4,9-диоксадодекангуанидина (ПДДГ).
Эти соединения выпускает РОО «Институт эколого-технологических проблем» (ИЭТП). Товарный знак «ЭКОСЕПТ» принадлежат РОО ИЭТП.
Наиболее предпочтительно применение сукцината ПДДГ, т.к. янтарная кислота, входящая в его состав является биоактивным природным соединением, присутствует в организме человека и необходима ему. Сукцинат ПДДГ увеличивает биоцидный пролонгированный эффект состава после его нанесения на кожу.
Механизм бактерицидного действия соединения полигуанидина включает следующие стадии: абсорбция поликатиона на поверхности клетки; снижение интенсивности электронного транспорта и эффективности системы фосфорилирования; структурные нарушения реакционных центров фотосистемы и, как следствие, резкое возрастание проницаемости внешних мембран; значительное набухание клетки и ее гибель. Соединения полигуанидина вызывают гибель грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов.
Используемый метилизотиазолинон имеет следующую структурную формулу.
4
5
Метилизотиазолинон (2-метил-4-изотиазолин-3-он), брутто-формула CHNOS - применяется как антисептический агент с высокими антибактериальными и антимикробными свойствами. Эффективен против грамположительных и грамотрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков. Представляет собой прозрачную жидкость без запаха, хорошо растворимую в воде.
Выпускается Sharon-Laboratories Ltd., США, под товарной маркой Sharomix МТ.
Метилизотиазолинон имеет низкую токсичность и соответствует экологическим требованиям. Эффективен во всех областях значений pH, принятых в косметической промышленности.
При взаимодействии с соединением полигуанидина Метилизотиазолинон усиливает действие биоцидного эффекта, особенно, в отношении грибков и плесени, т.к. в своем составе он содержит активную серу, которая является противогрибковым компонентом.
В результате этого взаимодействия расширяется диапазон действия биоцидных компонентов - соединения полигуанидина и метилизотиазолинона.
Сорбитол - многоатомный спирт имеет следующую структурную формулу:
пл.
Сорбитол представляет собой белое кристаллическое вещество, оказывающее смягчающее действие на кожу и способствующее приданию коже ощущение бархатистости. Мол. масса -182,2, t - 97ºС, хорошо растворим в воде, спирте. Используют сорбитол марки "SORBITOL", производитель - концерн РТ SORINI CORPORATION Tbk (Индонезия).
2
4
3
Гликолевая и яблочная кислота являются α-гидроксикислотой. Гликолевая кислота (оксиуксусная), мол. масса 76,05, (CHO) представляет собой безцветное кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде, спирте, эфире. Обладает антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Содержится в незрелом винограде, свекле, сахарном тростнике. Используют 99% гликолевую кислоту товарной марки GLYPURE 99, Производитель DuPont de Nemours International S.A. Бельгия.
пл.
4
6
5
Яблочная кислота (оксиянтарная кислота) (ТУ 6-09-5562-91), мол. масса 134,1, t - 98-99ºC, (CHO) представляет собой безцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и спирте. Применяется в производстве вина, фруктовых вод, лекарственных средств. Яблочная кислота обладает противовоспалительными и увлажняющими свойствами.
3
2
Ацетат цинка - Zn(СНСОО) с молекулярной массой 183.46 обладает противомикробным, противогрибковым, ранозаживляющим действием. Представляет собой белый порошок, хорошо растворяется в воде и спирте.
Используют ацетат цинка производства WUXI YANGSHAN BIOCHEMICAL CO., LTD, Китай.
Ярутка полевая - травянистый однолетник с прямостоячим стеблем высотой 15-20 см.
Водный экстракт ярутки полевой обладает ярко выраженными антибактериальными свойствами, а также противовоспалительным и ранозаживляющим действием.
Лечебный эффект достигается благодаря содержанию в листьях эфирно-горчичного масла, аскорбиновой кислоты, сапонинов, алкалоидов, флавонидов и микроэлементов.
Готовят экстракт следующим образом. В емкость 8-10 л. помещают 0,5 кг измельченных листьев ярутки полевой, заливают кипятком в количестве 6 л и настаивают 4 часа. После этого экстракт процеживают. Получают 5 л водного экстракта ярутки полевой.
Достижение технического результата, а именно повышение биоцидной активности состава, а также снижение его токсического действия обусловлено совокупным взаимодействием компонентов, обладающих биоцидным эффектом:
соединения полигуанидина, метилизотиазолинона, ацетата цинка, экстракта ярутки полевой и α-гидроксикислоты - гликолевой и яблочной кислоты.
Вода используется в качестве основы состава по ГОСТ 609-84 (дистиллированная).
Количественное содержание компонентов биоцидного состава, является оптимальным и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
Если в предлагаемом составе соединения полигуанидина будет более 3,0 мас.%, то это приведет к неоправданно высокому расходу дезкомпонента. При снижении его содержания менее 0,5 мас.% наблюдается снижение биоцидной активности состава.
При содержании метилизотиазолинона более 1,0 мас.%, ухудшаются потребительские свойства состава, а при его снижении менее 0,1 мас.% снижается биоцидный эффект состава.
Сорбитол вводят в состав для улучшения его потребительских свойств. Увеличение его содержания более 0,5 мас.% приводит к помутнению состава, а снижение его содержания ниже 0,1 мас.% ухудшает смягчающее действие состава на кожу.
α-гидроксикислота - гликолевая или яблочная кислота оказывает противовоспалительное и увлажняющее действие на кожу, является комплексообразователем и регулятором кислотности состава.
Увеличение содержания яблочной или гликолевой кислоты выше 0,15 мас.% приводит к изменению pH состава, а снижение содержания этих компонентов менее 0,05 мас.% приводит к снижению потребительских свойств состава.
Ацетат цинка вводят в состав для увеличения биоцидного эффекта.
При увеличении массовой доли ацетата цинка в составе выше 0,2 мас.% ухудшаются потребительские свойства состава, а при снижении содержания ацетата цинка менее 0,1 мас.% уменьшается биоцидный эффект состава.
При содержании в составе экстракта ярутки полевой менее 0,5 мас.% наблюдается снижение лечебного эффекта, а содержание его выше 1,5 мас.% приведет к помутнению состава и ухудшению потребительских свойств.
Процесс приготовления биоцидного состава включает взвешивание сырья и подготовку оборудования.
Состав для антисептической обработки кожи получают следующим образом.
В отдельной емкости в воде растворяют соединение полигуанидина и метилизотиазолинон при постоянном перемешивании при температуре 30-35ºC до полного растворения компонентов.
Экстракт ярутки полевой также готовят в отдельной емкости.
После процеживания экстракта ярутки полевой в эту емкость добавляют последовательно сорбитол, гликолевую или яблочную кислоту, ацетат цинка.
Все компоненты тщательно перемешивают.
В реактор закачивают дистиллированную воду и через люк последовательно добавляют раствор соединения полигуанидина и метилизотиазолинона, затем раствор сорбитола, α-гидроксикислоты, ацетата цинка и экстракта ярутки полевой.
Все тщательно перемешивают и добавляют недостающее количество воды в соответствии с рецептурой.
По мере необходимости можно ввести парфюмерную отдушку.
Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин, после чего производят отбор проб для проверки внешних показателей (цвет, запах) и соответствие ТУ.
Полученный состав перекачивают в полимерную емкость.
Примеры конкретного выполнения состава для антисептической обработки кожи в мас.%.
Пример №1.
хлорид ПДДГ
0,5
метилизотиазолинон
1,0
сорбитол
0,3
гликолевая кислота
0,1
ацетат цинка
0,15
экстракт ярутки полевой
0,1
вода
остальное
Пример №2.
фосфат ПДДГ
2,0
метилизотиазолинон
1,0
сорбитол
0,3
яблочная кислота
0,1
ацетат цинка
0,15
экстракт ярутки полевой
0,5
вода
остальное
Пример №3.
сукцинат ПДДГ
2,5
метилизотиазолинон
0,8
сорбитол
0,3
яблочная кислота
0,05
ацетат цинка
0,2
экстракт ярутки полевой
0,5
вода
остальное
Пример №4.
сукцинат ПДДГ
3,0
метилизотиазолинон
0,5
сорбитол
0,5
гликолевая кислота
0,15
ацетат цинка
0,15
экстракт ярутки полевой
0,5
вода
остальное
Пример №5.
хлорид ПДДГ
1,0
метилизотиазолинон
0,1
сорбитол
0,1
яблочная кислота
0,1
ацетат цинка
0,1
экстракт ярутки полевой
1,0
вода
остальное
Полученные составы обеспечивают длительную защиту кожного покрова от патогенных микробов, грибковой инфекции и бактерий. Обладают увлажняющим действием и не нарушают pH-баланс, характеризуются низкой токсичностью, а также не раздражают кожу при длительном применении.
Альтернативные признаки п.1 формулы изобретения обеспечивают тот же технический результат, что и приведенный в табл.1 и 2.
В качестве сравнения с прототипом приведен пример №6 (Пат. РФ №2359455, пр. №1.) при содержании компонентов в мас.%.
Пример №6.
хлорид ПДДГ
1,5
бензалконий хлорид
0,2
сорбитол
0,3
водный экстракт очитка большого
0,5
лимонная кислота
0,1
дистиллированная вода
остальное
Антибактериальная активность составов для антисептической обработки кожи была испытана по методике «агаровых пластин» в соответствии с Методическими указаниями по лабораторной оценке антимикробной активности текстильных материалов, содержащих антимикробные препараты, утвержденными Министерством здравоохранения 18 ноября 1983 г. по показателю - зона задержки роста по Staphylococcus epidermidis (St. Epid. - эпидермальный стафилококк) - грамположительный кокк, принадлежит роду Staphylococcus. Несмотря на то, что St. Epidermidis является непатогенным возбудителем, у части людей со скомпроментированной иммунной системой St. Epid. может вызывать инфекции. St. Epidermidis могут вызывать как нозокомиальные, так и внебольничные инфекции. Данные по зоне задержки роста по St. Epid. приведены в таблице 1.
Кроме того, антибактериальная активность биоцидных составов для пропитки салфеток была испытана по показателю - зона задержки роста по S. Aureus (грамположительные микроорганизмы), Е. coli, Ps.aeruginosa (граммотрицательные микроорганизмамы) при диффузии исследуемого вещества в плотную питательную среду, а также определении минимального времени, необходимого для полного подавления роста и развития тест-микроорганизмов (Федоров Ю.А., Корень В.Н. «Микробиологические методы исследования зубных гигиенических средств» в кн. «Основы гигиены полости рта». Л., «Медицина», 1973 г., с.3-215).
5
Для этого в чашку Петри наливали 20 мл плотной питательной среды. Готовили 24 часовую микробную взвесь тест-микроорганизмов с концентрацией 5×10 КОЕ/мл и наносили по 1 мл взвеси на поверхность питательной среды. Подсушивали в течение 30 мин, а затем в питательной среде делали лунки диаметром 6 мм, в которые наносили пробы разработанного биоцидного состава для пропитки салфеток Количество лунок не должно превышать 6 на чашку Петри. В течение 30 мин. чашки Петри выдерживали при комнатной температуре (20ºC), затем их помещали в термостат на 24-48 часов при температуре 37ºC и по истечении указанного срока учитывали зоны угнетения микробного роста, включая диаметр лунок. По размерам зон угнетения роста тест-микроорганизмов судили об антимикробном действии испытываемого вещества, хотя следует учитывать, что скорость диффузии полимерных дезинфицирующих средств ниже скорости диффузии низкополимерных дезинфицирующих средств.
Для получения достоверных результатов все опыты проводили с трехкратной повторностью, время тестирования - 48 часов. Данные эксперимента обрабатывались статистически.
Данные по зоне задержки роста по S. Aureus, E. coli, Ps.aemginosa приведены в таблице 1.
Анализ представленных в таблице 1 данных показывает, что испытываемые составы для антисептической обработки кожи (Примеры 1-5) образовывали зоны задержки роста от 21 до 39 мм, следовательно заявленные биоцидные составы для для антисептической обработки кожи обладают высоким уровнем антибактериальной активности, причем наиболее чувствительным к заявленным биоцидным составам для антисептической обработки кожи были грамположительные микроорганизмы (S. Aureus - золотистый стафилококк). Состав по прототипу обладал антибактериальными свойствами, но немного ниже заявленных биоцидных составов для пропитки салфеток.
5
Для определения минимального времени, необходимого для полного подавления роста и развития тест-микроорганизмов в испытываемое вещество добавляли суспензию тест-микроорганизмов в количестве 10 КОЕ/мл, для этого в пробирки наливали по 1 мл испытываемого вещества. Пробирки встряхивали и через промежутки времени 2-5-10 и 30 минут делали посевы на плотные питательные среды. Чашки Петри помещали на 24-48 часов в термостат при 37ºC. После истечения указанного срока подсчитывали число выросших колоний и по этому показателю судили о бактерицидной активности испытываемого вещества.
Результаты проведенных исследований представлены в табл.2.
Из представленных в табл.2 данных следует, что антибактериальный эффект разработанных биоцидных составов развивается очень быстро. Через 2 минуты контакта ни в одном случае не обнаружено живой микрофлоры после контаминации питательной среды кишечной палочкой.
Состав для антисептической обработки кожи прошел испытания на добровольцах в аккредитованной специализированной клинике, в результате которых показана высокая биоцидная эффективность состава для антисептической обработки кожного покрова, также отмечено, что состав для антисептической обработки кожи не оказывает раздражающего и аллергизирующего действия.
Таблица 1
Составы для антисептической обработки кожи
Зоны подавления роста микроорганизмов, мм
S. aureus
E. coli
Ps. aeruginosa
St. Epid.
Пример 1
35
26
27
21
Пример 2
37
27
28
22
Пример 3
38
27
28
22
Пример 4
39
28
28
22
Пример 5
34
26
27
21
Пример 6
32
25
26
20
Таблица 2
Составы для антисептической обработки кожи
Обсеменность* через период времени (мин)
2
5
10
30
Пример 1
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
Пример 2
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
Пример 3
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
Пример 4
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
Пример 5
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
Пример 6
не обн.
не обн.
не обн.
не обн.
* бактерии вида E. coli, 10<sup>5</sup> КОЕ/см<sup>3</sup>