КЛАРАНТ - АНТИСЕПТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО: КРИСТАЛЛОГИДРАТ 1,6,3,8-ДИМЕТАНО-1,3,6,8-ТЕТРААЗАЦИКЛОДЕКАН-КАРБОНАТ НАТРИЯ
CLARANT - ANTISEPTIC AGENT: CRYSTALLINE HYDRATE OF 1,6,3,8-DIMETHANO-1,3,6,8-TETRAAZACYCLODECANE-SODIUM CARBONATE

Изобретение относится к области санитарии, ветеринарии, медицины, биохимии, фармацевтики, агрохимии, косметики, пищевой промышленности, промышленной и бытовой химии и касается разработки экологически безопасного биоцидного и вирулицидного средства, обладающего антикоррозионными свойствами, и его применения для обеззараживания от патогенных вирусов, бактерий, простейших, плесени и грибов - помещений, оборудования, инвентаря, инструментов, приборов, посуды, косметических средств, животных, пищи, кормов, сырья, почвы и других объектов, где необходима надежная антисептическая обработка или подавление патогенной микрофлоры.
Он может быть использован в жилых и подсобных помещениях, производственных, технологических и складских объектах, в научно-исследовательских и лечебных учреждениях, предприятиях биологической и пищевой промышленности, на животноводческих, птицеводческих, звероводческих фермах, меховых, кожевенных производствах и для других целей, где требуется надежная, безопасная и долговременная дезинфекция или консервация. Дезинфекция может проводиться путем орошения, погружения, полива, аэрозольным методом, в том числе и в присутствии животных и людей. Более того, ввиду отсутствия токсичности он может применяться как антисептик для людей и животных, а также как средство для инактивации вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов при получении вакцин, причем как in vitro, так и in vivo.
2
Известно, что для дезинфекции методом орошения применяют различные дезинфицирующие средства, в том числе: 10-20%-ную взвесь свежегашеной извести, 5%-ный горячий раствор кальцинированной соды, 3%-ную горячую эмульсию дезинфекционного креолина, 2%-ную горячую эмульсию ксилонафта, 5%-ную эмульсию нафтализола, 3%-ный горячий раствор каустифицированной содопоташной смеси, 1%-ный раствор формальдегида, 2%-ный раствор едкого натра, раствор хлорной извести, содержащий 2% активного хлора, 5%-ный раствор хлорамина и др., из расчета 1-2 л на 1 м обеззараживаемой поверхности, в зависимости от ее плотности. Горячие растворы должны иметь температуру не ниже 70°, а растворы кальцинированной соды не ниже 90°С. Если дезинфекцию проводят аэрозольным методом, то применяют: 6%-ный раствор перекиси водорода, формалин-креолинвую смесь или формалин (36-40%-ный водный раствор формальдегида) (Ветеринарное законодательство. - М.: Колос, 1973 т.2, с.399-418).
Однако во многих используемых в настоящее время дезинфектантах действующим началом являются агрессивные ядовитые газы, такие как хлор, формальдегид, атомарный кислород и др., которые могут создавать взрывоопасные смеси, разрушать полимерные материалы, защитные лакокрасочные покрытия, корродировать металлы, приводить к болезням и отравлениям животных и людей. Это делает опасным и практически невозможным проведение дезинфекции в присутствии животных и людей. Растворы многих дезинфектантов являются электролитами, вызывающими коррозию металлических поверхностей, агрегатов, их деталей и узлов. Агрессивные газы, выделяющиеся при дезинфекции, вызывают обесцвечивание пигментов и изменения в структуре органических полимеров, обуславливая порчу объектов, имеющих защитные или изоляционные покрытия из лакокрасочных и полимерных органических соединений.
Известно дезинфицирующее средство, не имеющее перечисленных недостатков. Это 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан (RU 2273495).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение антисептической активности средства и уменьшение его токсичности.
Для достижения указанного технического результата предлагается соединение КЛАРАНТ: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия структурной формулы:
обладающее бактерицидным и вирулицидным действием.
Нами впервые установлено, что применение нового средства повышает антисептическую активность целевого продукта при одновременном обеспечении экологической безопасности дезинфекции объектов санитарного надзора и других мест, предметов и объектов, где требуется надежная антисептическая обработка или непосредственное воздействие на патогенные микроорганизмы у человека, животных и растений.
Дезинфекция растворами кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия обеспечивает следующее: отсутствие токсичности для людей и животных, отсутствие неприятного запаха и раздражающего действия на кожные покровы и слизистые оболочки, антикоррозийные свойства и отсутствие агрессивного действии на лакокрасочные и синтетические полимерные материалы и покрытия, частичная сублимируемость, растворимость в воде и устойчивость водных растворов в широком диапазоне температур, выраженное бактерицидное и вирулицидное действие в диапазоне температур от 0°С до +80°С, возможность проведения дезинфекции в присутствии животных, птиц и людей. Указанным требованиям отвечают водные растворы кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия.
Синтез кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазаниклодекан-карбоната натрия осуществляется из N,N′-ди(хлорметил)-1,2-диаминоэтана смешиванием растворов N,N′-ди(хлорметил)-1,2-диамино-этана и карбоната натрия в соотношениях 1:2. Он может также осуществляться из 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана смешиванием растворов 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетразациклодекана и карбоната натрия в эквивалентных соотношениях.
Элементным анализом на CNHS анализаторе «Carlo Erba 1108» получены результаты, приведенные в таблице 1.
Таблица 1
Эмпирическая формула N<sub>4</sub>C<sub>9</sub>H<sub>18</sub>O<sub>4</sub>Na<sub>2</sub>
N<sub>4</sub>
C<sub>9</sub>
H<sub>18</sub>
*Na<sub>2</sub>
Вычислено %
19,2
37,0
6,2
15,8
Найдено % по элементам
19,4
37,3
6,0
16,1
*Определено методом нейтронно-активационного анализа
Температура частичной сублимации около 165°С при 760 мм Hg.
КЛАРАНТ: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-гетраазациклодекан-карбонат натрия.
Имеет следующую структурную формулу:
Химическое название - кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия.
4
9
18
4
2
Эмпирическая формула - NCHONa.
Молекулярная масса - 292 у.е.
Физическое состояние - кристаллы белого цвета, растворимые в воде, спирте, пропиленгликоле, частично сублимируются при атмосферном давлении при температуре свыше 165°С при 760 мм Hg.
Антибактериальную активность кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия изучали с бактериями сенной лихорадки (Bacillus cereus), золотистого стафилококка (Staphilococcus aureus), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) и возбудителями колибактериоза (Escherichia coli).
Минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) определяли по результатам сравнительного титрования контрольных и опытных (экспонированных с кристаллогидратом 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия) проб бактерий методом серийных разведений в мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на мясопептонный агар (МПА).
В таблице 2 приведены результаты определения сравнительной бактерицидной активности предлагаемого средства и ближайшего аналога. Из данных таблицы 2 видно, что кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия в концентрации 0,0025-0,005% (0,025 мг/мл) за 48 ч инактивирует споровые формы возбудителя сенной лихорадки (Bacillus cereus), как правило находящейся в споровой форме, а в концентрации 0,005-0,0125% (0,05-0,125 мг/мл) - бактерии золотистого стафилококка (Staphilococcus aureus), в концентрации 0,0125-0,025% (0,125-0,25 мг/мл) - синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), в концентрации 0,005-0,0125% (0,05-0,125 мг/мл) - возбудителей колибактериоза (Escherichia coli). Аналогичные эксперименты с 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодеканом показывают в 2-5 раз меньшую эффективность по отношению к тем же микроорганизмам.
Соответственно у кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия усиливается вирусоцидное действие - концентрация 0,05% приводит к снижению титра вирусов птичьего гриппа Pestis Galinarum (штамм H5N1 - самый опасный из-за возможности передачи человеку) в 10000 раз в течении часа. Аналогичный опыт с 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодеканом показывает эффективность в 4 раза меньшую по отношению к тому же штамму, т.е. к уменьшению титра вирусов в 10000 раз приводит лишь концентрация 0,2%. В таблице 3 приведены результаты определения сравнительной вирулицидной активности.
50
50
50
При изучении токсичности установлено, что ЛД (доза, при которой гибнет 50% белых мышей) составляет более 7500 мг на кг массы мышей при пероральном введении. Для сравнения: ЛД поваренной соли - 3000 мг/кг, пищевого этилового спирта - 2080 мг/кг, кофеина - 192 мг/кг, а ЛД прототипа: 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана - 2092 мг/кг. Таким образом, предлагаемый препарат кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия для дезинфекции (обеззараживания) объектов санитарного надзора эффективно применим в жилых и подсобных помещениях, производственных, технологических и складских объектах, в научно-исследовательских и лечебных учреждениях, предприятиях биологической и пищевой промышленности, на животноводческих, птицеводческих, звероводческих фермах и для других целей, где требуется надежная, безопасная и долговременная дезинфекция или консервация. Дезинфекция может проводиться путем орошения, погружения, полива, аэрозольным методом, в том числе и в присутствии животных и людей. Более того, ввиду отсутствия токсичности он может применяться как антисептик для людей и животных, а также как средство для инактивации вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов при получении вакцин, причем как in vitro, так и in vivo. Кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тстраазациклодекан-карбонат натрия - препарат отечественного производства, синтезируется из производимого в стране сырья и сохраняет дезинфицирующие свойства в водных растворах не менее 180 суток (срок наблюдения).
Таблица 2.
Сравнительная бактерицидная активность 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана (ДМТЦ) и кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия (КДМТЦКН)
Тест штаммы
Экспозиция (часов)
МБК%
ДМТЦ
КДМТЦКН
Bacillus cereus
48
0,0125-0,025
0,0025-0,005
Staphylococcus aureus
48
0,025-0,05
0,005-0,0125
Escherichia coli
48
0,025-0,05
0,005-0,0125
Pseudomonas aeruginosa
48
0,025-0,05
0,0125-0,025
Таблица 3.
Сравнительная вирулицидная активность 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана (ДМТЦ) и кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия (КДМТЦКН)
Тест штаммы
Экспозиция (часов)
МБК%
ДМТЦ
КДМТЦКН
Вирус Pestis Galinarum (птичий грипп), штамм H5N1
1
0,2
0,05