БИОЦИДНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ САЛФЕТОК
BIOCIDAL FORMULATION FOR TISSUE IMPREGNATION

Изобретение относится к биоцидным средствам и может быть использовано в медицине для обработки рук медицинского персонала, в лечебно-профилактических детских учреждениях, персонала учреждений соцобеспечения, а также для использования в быту или на транспорте для протирания кожи лица, рук и других участков кожи.
Барьерные свойства кожи, определяющие защиту организма от воздействия внешних факторов, обеспечиваются комплексным взаимодействием рогового слоя, высокоспециализированных липидов рогового слоя, а также водно-липидного слоя. Функционирование кожного барьера напрямую зависит от строения и состава системы межклеточных липидов. Организму свойственно естественным путем излечивать нарушения барьерной функции кожи посредством продуцирования основных липидов, содержащихся в коже. К таким липидам относят, прежде всего, керамиды, холестерол, жирные кислоты, а также фосфолипиды, гликосилкерамиды, свободные сфингоидные основания и сульфат холестерола. Доказано, что кожа человека служит естественной и постоянной средой обитания для многочисленных микроорганизмов: бактерий, грибов и вирусов, поскольку ее поверхность содержит много жировых и белковых ингредиентов, создающих благоприятные условия для их жизнедеятельности. Нарушение барьерной функции кожи может быть вызвано целым рядом патологических состояний кожи, проявлением которых являются сухость, покраснение, шелушение, трещины.
Восстановить барьерные функции кожи организму могут помочь увлажняющие салфетки, которые, кроме увлажняющего эффекта, могут создать эффект защиты кожи от внешних микроорганизмов.
Наличие в составе для пропитки салфеток дезинфицирующего агента способствует защите кожных покровов от вредных микроорганизмов.
Известен состав для пропитки гигиенических салфеток, содержащий в мас.%:
- сорбиновая кислота
0,01-0,2;
- лимонная кислота
0,10-0,5;
- натрия хлорид
0,10-0,5;
-отдушка
0,10-0,2;
- гиалуроновая кислота
0,50-1,0
- яблочный пектин
0,20-0,5;
- вода
до 100,0
(Пат. РФ №2088218, кл. A61K 9/70, 1994 г.).
Недостатком известного состава является то, что он обладает ограниченным спектром антимикробного действия - лишь в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. В отношении различных патогенных грибов и простейших состав не эффективен.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является биоцидный состав для пропитки салфеток при следующем содержании компонентов в мас.%:
- соединение полигуанидина
0,1-1,0
- бензалконий хлорид с длиной цепочки С12-С16
0,05-0,3
- глицерин
0,5-1,0
- оксиэтилированный сорбитан лаурат
0,2-1,0
- ПЭГ-7 глицерил кокоат
0,2-1,0
- экстракт ромашки
0,05-0,5
- водный экстракт очитка большого
0,05-1,0
- молочная кислота
0,1-0,5
- аллантоин
0,1-0,5
- парфюмерная отдушка
0,05-0,2
- дистиллированная вода
остальное
(Пат. РФ №2363158, кл. A61N 25/02, 2008 г.).
Однако известный состав имеет ряд недостатков.
Применяемое в составе четвертичное аммониевое соединение (ЧАС) - бензалконий хлорид с длинной цепочки С12-С16 может вызывать аллергию у определенного типа потребителей.
Кроме того, ЧАС является относительно токсичным соединением и его антибактериальное действие весьма ограничено.
Оксиэтилированный сорбитан лаурат - поверхностно-активное вещество (ПАВ), применяемый в известном составе не является высокоэкологичным компонентом.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение биоцидной активности состава, улучшение потребительских свойств, снижение аллергенности состава, снижение загрязнения окружающей среды использованным материалом.
Для решения поставленной задачи в биоцидном составе для пропитки салфеток, включающем соединение полигуанидина - фосфат полигексаметиленгуанидина или сукцинат полигексаметиленгуанидина, поверхностно-активное вещество, глицерин, молочную кислоту, аллантоин, парфюмерную отдушку и дистиллированную воду, в качестве поверхностно-активного вещества используют децил глюкозид и дополнительно вводят 2-феноксиэтанол, лактат натрия, мочевину, экстракт ярутки полевой при следующем соотношении компонентов в мас.%:
- соединение полигуанидина
0,1-1,0
- 2-феноксиэтанол
0,3-1,0
- глицерин
0,5-1,0
- децилглюкозид
0,2-1,0
- молочная кислота
0,1-0,5
- аллантоин
0,1-0,5
- лактат натрия
0,5-1,0
- мочевина
0,1-0,5
- экстракт ярутки полевой
0,5-1,0
- парфюмерная отдушка
0,05-0,2
- дистиллированная вода
остальное
Сущность изобретения поясняется следующим образом.
Используемые в составе для пропитки салфеток высокоэффективные соединения полигуанидина - фосфат полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) или сукцинат полигексаметиленгуанидина обладают широким спектром биоцидной активности, а также пролонгированным, регенерирующим действием.
В настоящее время механизм действия полиалкиленгуанидинов (ПАГов) на микроорганизмы представляют следующим образом:
- Гуанидиновые поликатионы адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности бактериальной клетки, блокируя тем самым дыхание, питание, транспорт метаболитов через клеточную стенку бактерий (этот эффект зависит от величины ионного заряда поликатиона);
- Макромолекулы ПАГа диффундируют через стенку клетки, вызывая необратимые структурные повреждения на уровне цитоплазматической мембраны, нуклеотида, цитоплазмы (этот процесс зависит от величины поверхностной активности, липофильности, растворимости в воде, молекулярного объема диффундирующей частицы);
- ПАГи связываются с кислотными фосфолипидами, белками цитоплазматической мембраны, что приводит к ее разрыву (этот эффект зависит от концентрации и молекулярной массы антисептика);
- Результатом этого является блокада гликолитических ферментов дыхательной системы, потеря патогенных свойств и гибель микробной клетки.
Фосфат ПГМГ выпускает РОО «Институт эколого-технологических проблем» под товарным знаком «ФОСФОПАГ», который также принадлежат РОО «Институту эколого-технологических проблем».
В предлагаемом составе используют фосфат ПГМГ с n=30-50.
Наиболее предпочтительно применение сукцината ПГМГ.
Сукцинат ПГМГ (двузамещенный) имеет следующую структурную формулу:
n=30-50
Янтарная кислота, входящая в состав сукцината ПГМГ, является биоактивным природным соединением, которое присутствует в организме человека, и поэтому соль янтарной кислоты необходима организму человека. Биоцидный эффект состава для пропитки салфеток повышается за счет того, что именно сукцинат ПГМГ способствует более длительному действию состава для пропитки салфеток после соприкосновения с кожей.
Сукцинат ПГМГ производится РОО «Институт эколого-технологических проблем».
6
5
2
4
8
10
2
2-Феноксиэтанол применяется в составе как дезинфектант. Это мощное антибактериальное средство, хороший антисептик. Имеет следующую формулу -CHOCHOH, брутто-формула CHO. Представляет собой прозрачную, безцветную маслянистую жидкость. 2-Феноксиэтанол или монофениловый эфир этиленгликоля - жидкость хорошо растворимая в воде. Нахождение его в составе обеспечивает сохранение стабильности косметического продукта, в данном случае биоцидного состава для пропитки салфеток, повышение его биоцидных свойств.
2-Феноксиэтанол производится компанией Liaoning Kelongchem, Ltd, Китай
Глицерин (ТУ 6259-25) представляет собой прозрачную жидкость. Глицерин - обволакивающий и вяжущий компонент. Оказывает на кожу смягчающее и увлажняющее действие, способствует проникновению в кожу активных веществ, активизирует обменные процессы. Использование глицерина повышает эффективность применения предлагаемого биоцидного состава.
В качестве ПАВ используют децил глюкозид (Decyl Glucoside) - мягкое неионогенное поверхностно-активное вещество. Представляет собой прозрачную жидкость золотистого цвета без запаха. Обладает высокими чистящими и увлажняющими свойствами. Является очень экологичным ПАВ, легко растворяется в воде и основан на растительных компонентах. Его получают из жирных спиртов кокосового и пальмового масла и кукурузной глюкозы (кукурузного крахмала). При проведении исследований на базе лаборатории Экспериментальной дерматологии University of Cadiz (Испания) было наглядно доказано, что децил глюкозид является наименее раздражающим кожу агентом.
Производится Eigenmann&Veronelli S.p.A., Испания, под товарной маркой EVICARE 2000.
3
3
6
3
Молочная кислота (оксипропионовая кислота) CHCH(OH)COOH брутто-формула CHO, М=90 (ГОСТ 490-79), tпл.=25-26°С, растворяется в воде, спирте, глицерине. Образуется при молочнокислом брожении сахаристых веществ под действием бактерий. Применяется в производстве лекарственных средств. Молочная кислота известна своим противовирусным действием.
Аллантоин обладает успокаивающим кожу действием, стимулирует регенерацию тканей, удаляет отмершие клетки эпителия. Аллантоин содержится в корнях растения Symphytum officinale (окопник лекарственный). Используют аллантоин производства компании RESPHARMA (Италия).
3
5
3
Лактат натрия - натриевая соль молочной кислоты CHNaO улучшает барьерные свойства рогового слоя эпидермиса и предотвращает раздражение кожи.
Представляет собой однородную жидкость. Лактат натрия обладает высокими увлажняющими качествами.
Вместе с молочной кислотой лактат натрия в средствах по уходу за кожей осуществляет две функции - увлажняет кожу и, образуя слабокислую среду, тормозит развитие патогенных микроорганизмов на коже, устраняя воспаления, сыпь, зуд. В совокупности с 2-феноксиэтанолом молочная кислота и лактат натрия усиливают антисептическое действие 2-феноксиэтанола. Лактат натрия производится Purac Bioquimica, Испания, под товарной маркой PURASAL S.
2
2
Мочевина (ГОСТ 2081-92) - диамид уксусной кислоты с формулой (NH)CO. Представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.
Обладает мощным увлажняющим действием и позволяет восполнить недостаток мочевины кожи. Мочевина - это естественная добавка, посредством которой в глубокие слои кожи проникают активные вещества состава. По способности не вовлекаться при наружном применении в обмен веществ и нетоксичности ей нет равных. Кроме того, обнаружено, что мочевина задерживает распространение грибка и служит антисептиком.
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.
Парфюмерная отдушка представляет собой органическую жидкость с характерным парфюмерным запахом. Используют различные отдушки с фруктово-цветочными, плодово-травяными, пряными, хвойными ароматами.
Отдушки производит компания CPL Aromas LTD, Англия.
В качестве основы в составе используют воду дистиллированную (ГОСТ 609-84).
Количественное содержание компонентов биоцидного состава, рекомендуемое нами, является оптимальным и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
В случае, если в предлагаемом составе дезинфицирующих компонентов - соединения полигуанидина будет менее 0,1 мас.% и 2-феноксиэтанола менее 0,3 мас.%, то это приведет к значительному снижению биоцидной активности состава. Увеличение содержания этих компонентов более 1,0 мас.% приведет к неоправданно высокому расходованию препаратов.
Содержание децил глюкозида менее 0,2 мас.% и увеличение его более 1,0 мас.% приведет к ухудшению технологических характеристик состава.
Снижение глицерина в составе менее 0,5 мас.% снижает его смягчающее действие, а увеличение выше 1 мас.% приведет к загустению состава.
При содержании в составе молочной кислоты менее 0,1 мас.% и лактата натрия менее 0,5 мас.% будет происходить снижение лечебного действия состава, а содержание этих компонентов выше заявленных пределов, а именно 0,5 и 1,0 мас.% соответственно, приведет к ухудшению технологических характеристик состава.
Снижение содержания аллантоина менее 0,1 мас.%, а также его повышение более 0,5 мас.% ухудшает технологические характеристики состава.
При содержании мочевины в составе менее 0,1 мас.% снижается проникновение дезинфицирующих компонентов на поверхностные слои кожи, а при увеличении содержания мочевины более 0,5 мас.% может наблюдаться аллергическая реакция.
При содержании экстракта ярутки полевой менее 0,5 мас.% наблюдается снижение лечебного эффекта, а содержание выше 1,5 мас.% приведет к помутнению состава.
Снижение и повышение содержания парфюмерной отдушки за заявленные пределы приводит к изменению аромата состава и не изменяет его биоцидных свойств.
Альтернативные признаки п.1 формулы изобретения обеспечивают достижение той же технической задачи, что и приведенные в табл.1 и 2.
Процесс приготовления биоцидного состава включает взвешивание сырья и подготовку оборудования.
В отдельной емкости готовят раствор соединения полигуанидина путем растворения в воде.
Водный экстракт ярутки полевой также приготавливают в отдельной емкости. После процеживания экстакта в эту емкость добавляют 2-феноксиэтанол, молочную кислоту и лактат натрия. Все компоненты тщательно перемешиваются.
Практически приготовление биоцидного раствора осуществляют следующим образом: в реактор закачивают дистиллированную воду и добавляют децил глюкозид. После этого включают режим перемешивания на 10 минут до полной гомогенизации раствора при температуре 30-35°С. Скорость перемешивания 70 об/мин.
При работающей мешалке через люк последовательно добавляют раствор соединения полигуанидина, после чего из емкости добавляют смесь водного экстракта ярутки полевой, 2-феноксиэтанола, молочной кислоты и лактата натрия. После перемешивания добавляют остальные компоненты: глицерин, аллантоин, мочевину, парфюмерную отдушку и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой.
Полученную смесь перемешивают в течение 5 мин, после чего производят отбор проб для проверки внешних показателей (цвет, запах) и соответствие ТУ.
Получившийся биоцидный состав перекачивают в полимерную емкость.
Примеры конкретного выполнения биоцидного состава.
Пример №1.
Биоцидный состав для пропитки салфеток содержит следующие компоненты, мас.%:
- фосфат ПГМГ
0,1
- 2-феноксиэтанол
0,3
- глицерин
0,5
- децил глюкозид
1,0
- молочная кислота
0,3
- аллантоин
0,3
- лактат натрия
1,0
- мочевина
0,1
- экстракт ярутки полевой
1,0
- парфюмерная отдушка
0,05
- дистиллированная вода
остальное
Состав представляет собой прозрачную жидкость, применение которой предохраняет кожу от проникновения болезнетворных микробов и бактерий. Обладает увлажняющим действием, хорошо очищает и освежает кожу, не нарушает рН-баланс. Способствует хорошему пропитыванию материала салфетки.
Пример №2.
Биоцидный состав для пропитки салфеток содержит следующие компоненты, мас.%:
- фосфат ПГМГ
0,1
- 2-феноксиэтанол
0,7
- глицерин
0,7
- децилглюкозид
0,5
- молочная кислота
0,3
- аллантоин
1,0
- лактат натрия
0,5
- мочевина
0,5
- экстракт ярутки полевой
0,5
- парфюмерная отдушка
0,1
- дистиллированная вода
остальное
Прозрачная жидкость с пролонгированным антимикробным действием. Хорошо очищает и освежает кожу, обладаем регенерирующим действием, не сушит кожу, не нарушает рН-баланс. Способствует хорошему пропитыванию материала салфетки.
Пример №3.
Биоцидный состав для пропитки салфеток содержит следующие компоненты, мас.%:
- сукцинат ПГМГ
0,5
- 2-феноксиэтанол
1,0
- глицерин
1,0
- децил глюкозид
0,5
- молочная кислота
0,3
- аллантоин
0,5
- лактат натрия
1,0
- мочевина
0,3
- экстракт ярутки полевой
0,5
- парфюмерная отдушка
0,2
- дистиллированная вода
остальное
Прозрачная жидкость на длительное время обеспечивает безопасность от болезнетворных микробов. Бережно очищает, увлажняет и освежает кожу. Хорошо пропитывает материал салфетки.
Пример №4.
Биоцидный состав для пропитки салфеток содержит следующие компоненты, мас.%:
- сукцинат ПГМГ
0,5
- 2-феноксиэтанол
1,0
- глицерин
0,6
- децилглюкозид
1,0
- молочная кислота
0,5
- аллантоин
0,3
- лактат натрия
0,7
- мочевина
1,0
- экстракт ярутки полевой
1,5
- парфюмерная отдушка
0,2
- дистиллированная вода
остальное
Прозрачная жидкость, использование которой позволяет обеспечить длительную защиту кожи от патогенных микробов и грибковой инфекции. Смягчает, устраняет раздражение, покраснение, шелушение кожного покрова, способствует быстрому заживлению трещин, потертостей на коже. Хорошо пропитывает материал салфетки.
Пример №5.
Биоцидный состав для пропитки салфеток содержит следующие компоненты, мас.%:
- сукцинат ПГМГ
0,7
- 2-феноксиэтанол
0,5
- глицерин
0,5
- децилгюкозид
0,5
- молочная кислота
0,1
- аллантоин
0,3
- лактат натрия
0,5
- мочевина
0,5
- экстракт ярутки полевой
0,7
- парфюмерная отдушка
0,5
- дистиллированная вода
остальное
Бережно очищает и увлажняет кожу. Хорошо пропитывает материал салфетки.
Пример №6.
Биоцидный состав, выбранный за прототип (Пат. РФ №2363158, пример №3), содержит следующие компоненты, мас.%:
- соединение полигуанидина - сукцинат
поли - (4,9-диоксадодекангуанидина) (ПДДГ)
1,0
- бензалконий хлорид с длиной цепочки С12-С16
0,1
- глицерин
0,7
- оксиэтилированный сорбитан лаурат
0,2
- ПЭГ - 7 глицерил кокоат
0,5
- экстракт ромашки
0,2
- водный экстракт очитка большого
1,0
- молочная кислота
0,1
- аллантоин
0,1
- парфюмерная отдушка
0,2
- дистиллированная вода
остальное
Антибактериальная активность биоцидных составов для пропитки салфеток 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 слабой 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).
Для этого в чашку Петри наливали 20 мл плотной питательной среды. Готовили 24 часовую микробную взвесь тест-микроорганизмов с концентрацией 5×105 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 (200°С), затем их помещали в термостат на 24-48 часов при температуре 370°С 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.aeruginosa приведены в таблице 1.
Анализ представленных в таблице 1 данных показывает, что испытываемые биоцидные составы (Примеры 1-5) образовывали зоны задержки роста от 21 до 39 мм, следовательно, заявленные биоцидные составы для пропитки салфеток обладают высоким уровнем антибактериальной активности, причем наиболее чувствительным к заявленным биоцидным составам были грамположительные микроорганизмы (S. aureus). Это объясняется тем, что в предлагаемом составе наблюдается совокупный биоцидный эффект, который обеспечивается взаимодействием соедининия полигуанидина, 2-феноксиэтанола, усиленного действием молочной кислоты и лактата натрия, а также мочевины и экстракта ярутки полевой. Состав по прототипу обладал антибактериальными свойствами, но немного ниже заявленных биоцидных составов для пропитки салфеток.
Для определения минимального времени, необходимого для полного подавления роста и развития тест-микроорганизмов, в испытываемое вещество добавляли суспензию тест-микроорганизмов в количестве 105 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 370°С. 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.
Биоцидный состав для пропитки салфеток прошел испытания на добровольцах в аккредитованной специализированной клинике, в результате которых показана высокая эффективность действия биоцидного состава на кожные покровы, отмечено, что биоцидный состав не оказывает раздражающего и аллергизирующего действия.
Таблица 1
Образцы биоцидного состава для пропитки салфеток
Зоны подавления роста микроорганизмов, мм
S. aureus
E. coli
Ps.aeruginosa
St. Epid.
Пример 1
40
28
28
22
Пример 2
38
25
27
21
Пример 3
39
25
28
21
Пример 4
39
27
27
22
Пример 5
40
28
28
22
Пример 6
38
24
26
20
Таблица 2
Образцы биоцидного состава для пропитки салфеток
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>