КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ)
COMPOSITION (VERSIONS) AND METHODS OF PROCESSING

(1) ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
1
6
Настоящее изобретение относится к композициям и способам, предназначенным для обеззараживающей или иной обработки материала. Указанные композиции усиливают очищающее воздействие низших алканолов, содержащих от 1 до 6 атомов углерода (C-C). Указанные композиции оказывают дезинфицирующее или иное обеззараживающее воздействие на материалы, например на живые ткани (кожу, кисти рук и т.д.) и неодушевленные предметы (инструменты, медицинское оборудование, военную и гражданскую аппаратуру, мебель, бумаги и печатные материалы и т.д.), удаляя вредные загрязнения, неограничивающие примеры которых включают химические боевые отравляющие вещества (VX, горчичный газ (иприт), зарин, зоман и табун), токсины, простейшие животные организмы, насекомых (например, переносчики инфекции) и источники патогенных инфекций - например, бактерии, грибы, вирусы, споры бактерий и грибов, и конформационно измененные прионы (CJD, CWD, BSE, Scrapie).
(2) УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Гермициды (противомикробные средства) включают как антисептики, так и дезинфицирующие средства. Антисептики представляют собой гермициды, наносимые на живые ткани и кожу, в то время как дезинфицирующие средства представляют собой противомикробные агенты, наносимые только на неодушевленные предметы. В общем случае, антисептики наносят только на кожу, но не применяют для дезинфекции поверхностей, а дезинфицирующие средства не применяют для обеззараживания кожи, поскольку они могут вызывать повреждения кожи и других тканей (Rutala and Weber, 2004).
В прошлом дезинфекция твердых поверхностей не требовала особого подхода: можно было использовать стандартный порошковый детергент, отбеливатель или абразивный порошок. И все. В настоящее время дезинфицирующие средства для твердых поверхностей заполняют целые ряды прилавков в универсальных магазинах и включают большое количество специализированных продуктов, предназначенных, например, для ванной комнаты, унитазов, стекла, керамики, а также различные дезинфицирующие средства для кухни, порошковые и жидкие чистящие средства и продукты для протирки. Одной из причин увеличения количества дезинфицирующих средств для твердых поверхностей является тот простой факт, что в настоящее время твердые поверхности включают гораздо большее количество типов материалов, чем раньше. Например, в прошлом кухни и ванные комнаты в основном были отделаны древесиной и другими природными материалами, в то время как современное аналогичное оборудование включает нержавеющую сталь, пластик, стекловолокно, керамику, мрамор, эмаль и фарфор, причем этот список далеко неполон, что создает новые проблемы при дезинфекции.
С другой стороны, с недавних пор вновь стали обращать усиленное внимание на гигиену рук и здоровье кожи, что было вызвано появлением «Руководства по гигиене рук в здравоохранительных учреждениях», изданного Центром по Контролю и Профилактике Заболеваний (ЦКПЗ) (США). Поддержание гигиены рук является одним из основных мероприятий по снижению распространения инфекции в лечебных учреждениях. По оценке Системы Контроля Распространения внутрибольничных Инфекций (СКРВИ), находящейся под контролем ЦКПЗ и занимающейся сбором данных примерно трех сотен лечебных учреждений, каждый год в лечебных учреждениях США возникает около двух миллионов внутрибольничных инфекций, вызывающих ежегодно приблизительно 90000 смертельных исходов, и затраты в случаях возникновения подобных инфекций составляют дополнительно 4,5 миллиона долларов в год. В текущей литературе имеются свидетельства о неприемлемо низких показателях гигиены рук среди работников здравоохранения (РЗ). Существует ряд причин, объясняющих нежелание работников здравоохранения мыть руки: (1) отсутствие простого доступа к раковинам для мытья; (2) мытье рук вызывает их сухость и раздражение кожи; (3) работники здравоохранения слишком заняты и у них не хватает времени достаточно часто мыть руки водой с мылом; (4) отсутствие сведений о том, когда следует мыть руки, включая случайный контакт, до и после надевания перчаток и т.д.
Мыла представляют собой продукты, изготовляемые на основе детергентов, которые содержат этерифицированные жирные кислоты и гидроксид натрия или калия. Простое мыло имеет очень низкую противомикробную активность или не имеет ее вообще. Некоторые исследования показали, что мытье рук простым мылом не удаляет патогенные агенты с рук медицинского персонала, и, кроме того, обычное мыло иногда само загрязняется, что может приводить к заражению рук персонала грамотрицательными бациллами (Boyce and Pittet, 2002). Для выполнения работниками здравоохранения требований по гигиене рук в медицинские учреждения поставляют спиртовые обеззараживающие средства для рук. ЦКПЗ одобрили введение в практику спиртовых обеззараживающих средств, поскольку было показано, что эффективность спиртовых обеззараживающих средств при снижении количества микробов на поверхности рук выше, чем у воды и мыла. Тем не менее, спирты не рекомендованы для стерилизации медицинских и хирургических материалов, в основном потому, что они не оказывают спорицидного воздействия и не способны проникать внутрь богатых протеинами материалов (Rutala and Weber, 2004). Большинство антисептиков для рук, изготовленных на основе спиртов, содержат либо изопропанол, этанол, н-пропанол, либо смесь каких-либо двух из указанных продуктов. Большинство проведенных исследований оценивали действие отдельных спиртов в различных диапазонах концентраций. Другие исследования включали сочетание двух спиртов или спиртовых растворов, содержащих ограниченные количества гексахлорофена, четвертичных аммониевых соединений, повидон-йода, триклозана или хлоргексидинглюконата.
В патенте США No.4,200,655 (Farah, et al.) описаны композиции, содержащие в качества активного ингредиента бензиловый спирт, предназначенные для топического противовирусного применения как in vivo, так и in vitro, в особенности, для обработки рук и, в частности, для предотвращения передачи риновирусов.
В патенте США No.4,446,153 (Yang) описана композиция для обеззараживания кожи, особенно пригодная для окунания сосков вымени или мытья вымени молочных коров, включающая в качестве антисептического ингредиента по меньшей мере один фениловый спирт.
В патенте США No.4,695,453 (Tuominen, et al.) описаны концентрированные спиртовые антибактериальные композиции, содержащие в качестве активного ингредиента предпочтительно этанол, пропанол и бензиловый спирт.
В патенте США No.4,956,175 (Maignan, et al.) описано применение противомикробных гелевых композиций с высоким содержанием спирта, предназначенных для дезинфекции рук и также включающих увлажняющие и кондиционирующие агенты.
В патенте США No.6,022,551 (Jampani, et al.) описана противомикробная композиция, включающая противомикробный агент, выбираемый из группы, состоящей из более 30% об. спирта и эффективного количества триклозана; и эффективного количества феноксиэтанола, эффективного количества хлорида бензалкония или хлорида бензетония; и эффективного количества фосфолипида СВМ. Указанная противомикробная композиция предназначена для топического использования, например для обработки рук.
В патенте США No.6,248,343 (Jampani, et al.) описаны противомикробные композиции, дополнительно обеспечивающие терапевтическое воздействие на кожу. В патенте описана противомикробная композиция, включающая противомикробный агент, выбираемый из группы, состоящей из более 30% об. спирта, эффективного количества триклозана и их смесей; эффективного количества феноксиэтанола, эффективного количества хлорида бензалкония или хлорида бензетония; и эффективного количества фосфолипида СВМ; и эффективного количества растения, встречающегося в природе, или экстракта указанного растения.
В патенте США No.6,617,294 (Narula, et al.) описан не содержащий воды обеззараживающий очиститель для рук, включающий эффективное количество спирта, достаточное для снижения количества микроорганизмов на поверхности кожи, и смягчающие средства или масла для увлажнения кожи.
В патентной заявке США No. 2005/0271595 (Brown) описана обеззараживающая композиция, получаемая в виде вязкой жидкости или геля, пригодная для использования в качестве композиции для мытья рук, включающая спирт, воду, загуститель и противомикробные агенты.
В Европейской патентной заявке No. 82110376.9 описан водный стерилизующий агент для обработки пищевых продуктов или машин и инструментов, предназначенных для переработки пищевых продуктов, включающий в качестве активных ингредиентов этанол и по меньшей мере одно щелочное вещество.
В Европейской патентной заявке No.83303799.7 описаны водные дезинфицирующие растворы, имеющие остаточную биоцидную активность, предназначенные для дезинфекции твердых поверхностей в лечебных учреждениях, включающие от 60 до 80% (об./об.) алакнола, содержащего от 1 до 4 атомов С, и по меньшей мере два противомикробных агента, общая концентрация которых в растворе составляет до 2% (мас./об.). Первый противомикробный агент представляет собой производное бигуанидина, а второй противомикробный агент представляет собой четвертичное аммонийное соединение.
В патенте США No.4,678,658 (Casey, et al.) описан аэрозольный спрей, применяемый для дезинфекции поверхности; при этом мелкий спрей по существу состоит из низшего алкилового спирта, дезинфицирующего поверхностно-активного вещества, чувствительного к рН красителя и щелочного средства, предназначенного для доведения рН жидкости до такого значения, при котором жидкость становится окрашенной, но при нейтрализации под действием воздуха краситель теряет окраску.
В патенте США No.5,180,749 (Cusack, et al.) описана водная противомикробная композиция, которая включает приблизительно 30% мас. этилового спирта и приблизительно от 2 до 5% мас. бензилового спирта; дополнение до 100% составляет вода, и способ применения указанной композиции для уничтожения или снижения количества микробов на поверхности неодушевленного предмета, загрязненной микробами.
В патентной заявке США No.2004/0213750 (Bennett, et al.) описаны водные противомикробные композиции, предназначенные для обработки твердых поверхностей, включающие спирт и средство регулирования рН, при этом рН композиции находится в диапазоне приблизительно от 7,0 до 13,0.
В патентной заявке США No.2005/0202137 (Awad) описан способ обеззараживания красного мяса, предназначенного для употребления в пищу человеком, при помощи водного раствора, содержащего низший алканол и средства, регулирующие рН.
В патенте США No.6,821,940 (Bullock, et al.) описаны предварительно смоченные материалы для протирки, содержащие субстрат и очищающую композицию, включающую токсикологически приемлемые ингредиенты, предназначенные для обработки пищевых продуктов, например фрукты и овощи, съедобные животные протеины, и таких предметов, как игрушки, детские стульчики для кормления и т.д.
Широкое распространение внутрибольничной диареи, вызываемой Clostridium difficile, и наблюдавшиеся недавно в Соединенных Штатах случаи инфицирования людей Bacillus anthracis (11 случаев легочного заражения сибирской язвой и 11 случаев кожного заражения сибирской язвой) при рассылке писем, содержащих Bacillus anthracis, вызвали живейший интерес к антисептическим и дезинфицирующим средствам, уничтожающим спорообразующие бактерии. Совсем недавно работник одной из лабораторий заразился сибирской язвой при контакте с поверхностью флаконов, содержащих Bacillus anthracis (Page et al., 2002). Ни одно из средств, сведения о котором имеются в данной области техники (включая спирты, хлоргексидин, гексахлорофен, йодофоры, РСМХ и триклозан), как используемое в качестве антисептического препарата (для мытья или протирки рук), так и для дезинфекции твердых поверхностей, не может служить надежным средством, уничтожающим споры Clostridium spp. или Bacillus spp. (Boyce и Pittet, 2002). Более того, некоторые из указанных агентов (например, триклозан) при лабораторных тестах связывались с бактериями, резистентными к антибиотикам. Примеры спороубивающих реагентов, которые используют в относительно высоких концентрациях, включают глутаральдегид, формальдегид, производные хлороксикислот, пероксикислоты и этиленоксид. В общем случае, все названные соединения считаются токсичными. С другой стороны, все химические противомикробные агенты, сведения о которых имеются в данной области техники (как оказывающие, так и не оказывающие спорицидное воздействие), включая стерилизующие средства, содержащие этиленоксид, этанол, формалин, бета-пропиолактон, детергенты, четвертичные аммониевые соединения, дезинфицирующий раствор Lysol (Reckitt Benckiser, Berkshire, UK), спиртовой раствор йода, ацетон, перманганат калия, пероксид водорода и диоксид хлора, не способны дезактивировать инфекционное действие конформационно измененных прионов (Rosenberg et al., 1986), и, кроме того, об их взаимодействии с боевыми отравляющими веществами не сообщалось.
Террористические угрозы, включая использование химических и биологических агентов, обладающих массовым поражающим действием, вызывают беспокойство как у национальных сил обороны, так и у местных правоохранительных органов. В течение нескольких десятилетий это беспокойство было ограничено территорией военных лабораторий США и лабораторий, разрабатывающих оружие, финансируемых Департаментом Энергетики или Управления перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США. По словам ученых биотеррористическое оружие будущего может включать генетически измененные патогены, прионы и биорегуляторы (Brown, 2004). Во время имитации атаки "грязной" бомбой, смоделированной в Сиэтле весной 2003 г., стало понятно, что никто не имеет возможности остановить распространение радиоактивной пыли (Weiss, 2005). По аналогии можно заключить, что при проведении террористической атаки биологическим или химическим оружием, если таковая произойдет, применяя технологию существующего уровня техники, будет очень сложно или совершенно невозможно предотвратить распространение биологического или химического агента. При возможном проведении широкомасштабного нападения, нападающие, по всей вероятности, должны будут отслеживать распространение и эффективность очистки зараженной территории, чтобы определить масштаб следующей атаки. Очистка офисного здания сената Харта (Hart Senate Office Building (Hsu, 2002)) при помощи диоксида хлора вызвала беспокойство по поводу готовности средств к ликвидации последствий широкомасштабных биологических атак. Диоксид хлора и гипохлорит натрия (домашние средства для отбеливания) можно использовать для дезинфекции окружающих поверхностей, но нельзя использовать в качестве антисептиков, наносимых на кожу.
В патенте США No.6,566,574 (Tadros, et al.) описано использование водного состава для нейтрализации как химических, так и биологических агентов. Состав включает по меньшей мере два солюбилизующих агента (катионное поверхностно-активное вещество, например четвертичные соли аммония, и катионный гидротроп (всаливающее вещество), например тетрапентиламмонийбромид), по меньшей мере одно реакционноспособное соединение и воду, необходимую для приготовления водного состава. Технические проблемы такой методики включают следующее: (1) для каждого конкретного химического и биологического агента требуется приготовление отдельного состава; (2) состав не действует на инфекционные прионы; (3) состав нельзя наносить на живые ткани, например, он непригоден для топического нанесения на кожу, поскольку включает токсичные реагенты и реагенты, обладающие коррозионным действием; (4) в случае агротеррористической атаки этот состав нельзя использовать для обеззараживания пищевых продуктов, поскольку он включает непищевые реагенты (не соответствующие GRAS=Generally Recognized as Safe=признанный безвредным); и (5) состав нельзя использовать в лечебных учреждениях в качестве обеззараживающего средства, заменяющего воду с мылом.
В патентной заявке США No.2004/0022867 (Tucker, et al.) описано использование водного состава для нейтрализации токсических веществ, который включает по меньшей мере два солюбилизующих агента (катионное поверхностно-активное вещество и катионный гидротроп), реакционноспособное соединение (выбираемое из группы, состоящей из пероксида водорода, гидроперита (комплекса мочевины с пероксидом водорода), гидропероксикарбоната, перуксусной кислоты, пербората натрия, пероксигидрофосфата натрия, пероксисиликата натрия и перкарбоната), активатор отбеливания и сорбирующую добавку. Технические проблемы такой методики включают следующее: (1) приготовление композиции на месте из-за нестабильности активатора отбеливания; (2) короткий срок хранения (приблизительно восемь часов), и поэтому оно не может быть использовано вместо воды с мылом в медицинских учреждениях для обеззараживания рук; (3) состав не действует на инфекционные прионы; (4) состав нельзя наносить на раны, например для топической обработки поврежденной кожи, поскольку он включает токсичные реагенты и реагенты, обладающие коррозионным действием; и (5) в случае агротеррористической атаки этот состав нельзя использовать для обеззараживания пищевых продуктов, поскольку он включает непищевые реагенты (не признанные безвредными).
Таким образом, на существующем уровне техники имеется необходимость разработки одного эффективного, общего, безопасного для человека и окружающей среды, легкого в использовании состава, предназначенного для очистки неодушевленных объектов и живых тканей от вредных загрязнений, включающих боевые химические отравляющие вещества (VX, горчичный газ (иприт), зарин, зоман и табун), токсины, насекомые (например, переносчики инфекции) и средства, вызывающие патогенные инфекции - например, бактерии, грибы, вирусы, споры бактерий и грибов, и конформационно измененные прионы (CJD, CWD, BSE, Scrapie).
ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить композиции и способы обеззараживания материала. Эта и другие задачи изобретения более подробно рассмотрены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1
6
1
6
Согласно настоящему изобретению предложен способ расширения гермицидного (противомикробного) и спорицидного спектра и усиления действия низших алканолов (C-C), направленного на дезинфекцию живых тканей (кожи, рук и т.д.) и неодушевленных предметов (инструментов, бумаг и печатных материалов, медицинского оборудования, твердых поверхностей, военной и гражданской аппаратуры и т.д.), который обеспечивает неизвестную ранее быстроту, экономичность, безопасность, мягкость и остаточный противомикробный эффект. Кроме того, согласно настоящему изобретению предложена композиция, включающая низшие алканолы (C-C), пригодная для очистки кожи/ран от загрязнений, оставленных боевыми химическими и биологическими отравляющими веществами (ХБОВ), а также пригодная для разрушения ХБОВ, что предотвращает их проникновение через кожу и дальнейшей заражение. Композиция пригодна для очистки свежих продуктов, например яблок, моркови для цельноплодного консервирования, клубники, головок твердого сыра, натурального яйца и свежих мясных туш, и позволяет удалять инфекционные агенты, например конформационно измененные прионы, бактерии, грибы, паразиты и вирусы, обеспечивая поддержание максимально высоких нормативов по охране здоровья потребителя. Кроме того, композиция может быть применена для обеззараживания отходов жизнедеятельности животных, используемых на полях, и, следовательно, она может заменять методики, применяемые для этой цели в настоящее время. Кроме того, композиция может быть применена для обеззараживания жилых помещений, строительных материалов и мебели, зараженных спорами черной плесени. Композиция также может быть применена для контроля насекомых-переносчиков инфекции (например, клещей, москитов и т.д.) с целью снижения переноса инфекционных патогенов. Кроме того, композиция содержит материалы, утвержденные в списке GRAS (признанные безвредными), например пищевые продукты, что защищает потребителя от возможно неправильного использования композиции.
Таким образом, согласно настоящему изобретению предложен способ обеззараживающей обработки материала, который включает: (а) предоставление водной композиции, которая включает смесь низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода, и производного жирной кислоты, которое представляет собой соль или сложный эфир, имеющей рН, приблизительно равный 14 или более, при этом производное жирной кислоты составляет приблизительно от 0,1 до 25% мас. от количества композиции; и (b) нанесение на материал количества композиции, достаточного для обеззараживающей обработки материала; и, возможно, удаление использованной в операции (b) композиции.
В других примерах реализации способа производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой натриевую (Na), калиевую (K), литиевую (Li), кальциевую (Са) или магниевую (Mg) соль. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и жирной кислоты, включающей от 4 до 22 атомов углерода. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и лауриновой кислоты. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой лаурат калия. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой сложный эфир, выбираемый из группы, состоящей из бутилового эфира, этилового эфира, метилового эфира, ацила жирной кислоты-Коэнзимы А, эфира сахарозы и моноглицерида. В других примерах реализации моноглицерид включает фрагмент глицерина, присоединенный посредством сложноэфирной или простой эфирной связи к одной или нескольким жирным кислотам, включающим от 4 до 22 атомов углерода, или к одному или нескольким насыщенным или ненасыщенным жирным спиртам, включающим от 8 до 16 атомов углерода. В других примерах реализации токсин представляет собой токсин Stachybotrys. В других примерах реализации микроорганизм или другой инфекционный агент представляет собой грибы, бактерию, споры гриба, споры бактерии, вирус или конформационно измененный прион. В других примерах реализации споры гриба представляют собой споры Stachybotrys chartarum. В других примерах реализации споры бактерии представляют собой споры Bacillus atropheus. В других примерах реализации химическое отравляющее боевое вещество представляет собой VX, иприт, зарин, зоман или табун. В других примерах реализации конформационно измененный прион выбирают из группы, состоящей из CJD, CWD, BSE и Scrapie.
Согласно настоящему изобретению предложена композиция, которая включает смесь: низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода; и производного жирной кислоты, которое представляет собой соль, растворимую в указанном алканоле, или сложный эфир, растворимый в указанном алканоле, при этом рН композиции равен 14 или более, и при этом производное жирной кислоты составляет приблизительно от 0,1 до 25% мас. от количества композиции. В других примерах реализации композиция представляет собой водный раствор. В других примерах реализации низший алканол представляет собой метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол или смеси указанных соединений. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой натриевую (Na), калиевую (K), литиевую (Li), кальциевую (Са) или магниевую (Mg) соль. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и жирной кислоты, включающей от 4 до 22 атомов углерода. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и лауриновой кислоты. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой лаурат калия. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой сложный эфир, выбираемый из группы, состоящей из бутилового эфира, этилового эфира, метилового эфира, ацила жирной кислоты-Коэнзимы А, эфира сахарозы и моноглицерида. В других примерах реализации моноглицерид включает фрагмент глицерина, присоединенный посредством сложноэфирной или простой эфирной связи к одной или нескольким жирным кислотам, включающим от 4 до 22 атомов углерода, или к одному или нескольким насыщенным или ненасыщенным жирным спиртам, включающим от 8 до 16 атомов углерода. В других примерах реализации композиция также включает один или несколько ингредиентов, выбираемых из группы, состоящей из загустителей, смягчающих средств, увлажняющих средств, замедлителей коррозии, газов-вытеснителей, парфюмерных отдушек, вкусовых добавок, пеногасителей, антиоксидантов и красителей.
Согласно настоящему изобретению предложен способ обработки материала, который включает: (а) предоставление водной композиции, которая включает смесь низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода, и производного жирной кислоты, которое представляет собой соль или сложный эфир, имеющей рН, приблизительно равный 14 или более, при этом производное жирной кислоты составляет приблизительно от 0,1 до 25% мас. от количества композиции; и (b) нанесение на материал количества композиции, достаточного для обработки материала. В других примерах реализации композицию после операции (b) удаляют с материала.
Согласно настоящему изобретению предложен способ приготовления композиции, который включает предоставление низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода; предоставление производного жирной кислоты, которое представляет собой соль, растворимую в указанном алканоле, или сложный эфир, растворимый в указанном алканоле; и смешивание низшего алканола и производного жирной кислоты с получением композиции, при этом рН композиции равен 14 или более, и при этом производное жирной кислоты составляет приблизительно от 0,1 до 25% мас. от количества композиции. В других примерах реализации низший алканол представляет собой этанол. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой натриевую (Na), калиевую (K), литиевую (Li), кальциевую (Са) или магниевую (Mg) соль. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и жирной кислоты, включающей от 4 до 22 атомов углерода. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла и лауриновой кислоты. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой лаурат калия. В других примерах реализации производное жирной кислоты представляет собой сложный эфир, выбираемый из группы, состоящей из бутилового эфира, этилового эфира, метилового эфира, ацила жирной кислоты-Коэнзимы А, эфира сахарозы и моноглицерида. В других примерах реализации моноглицерид включает фрагмент глицерина, присоединенный посредством сложноэфирной или простой эфирной связи к одной или нескольким жирным кислотам, включающим от 4 до 22 атомов углерода, или к одному или нескольким насыщенным или ненасыщенным жирным спиртам, включающим от 8 до 16 атомов углерода.
Согласно настоящему изобретению предложен способ приготовления композиции, который включает предоставление низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода; предоставление жирной кислоты; предоставление подщелачивающего агента и смешивание низшего алканола, жирной кислоты и подщелачивающего агента с получением композиции, при этом рН композиции равен 14 или более, и при этом производное жирной кислоты составляет приблизительно от 0,1 до 25% мас. от количества композиции. Низший алканол представляет собой этанол. В других примерах реализации жирная кислота представляет собой жирную кислоту, включающую от 4 до 22 атомов углерода. В других примерах реализации жирная кислота представляет собой лауриновую кислоту. В других примерах реализации подщелачивающий агент выбирают из группы, состоящей из гидроксида щелочного металла, гидроксидов щелочноземельных металлов, щелочного металла или гидрокарбонатов и смесей указанных соединений. В других примерах реализации подщелачивающий агент выбирают из группы, состоящей из гидроксида аммония, гидроксида алюминия, гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида лития, гидроксида кальция, гидроксида магния, карбоната натрия, гидрокарбоната натрия и смесей указанных соединений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
На Фиг.1А-Е показано уничтожающее воздействие различных концентраций композиции, содержащей FB, на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum). На Фиг.1А показано воздействие 100% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1В показано воздействие 60% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1C показано воздействие 50% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1D показано воздействие 40% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1Е показано воздействие 30% FB на снижение количества спор черной плесени.
На Фиг.2 изображен график, показывающий уничтожающее воздействие различных концентраций (30, 60 и 100%) композиции (FB) на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum).
На Фиг.3А-С показано уничтожающее воздействие различных концентраций композиции, содержащей отбеливатель Clorox, предназначенный для домашнего применения, на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum). На Фиг.3А показано уничтожающее воздействие 12,5% NaOCl на споры черной плесени. На Фиг.3В показано уничтожающее воздействие 7,5% NaOCl на споры черной плесени. На Фиг.3С показано уничтожающее воздействие 3,75% NaOCl на споры черной плесени.
На Фиг.4 показано уничтожающее воздействие различных концентраций хлорного отбеливателя (3,75, 7,5 и 12,5% гипохлорита натрия) на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum).
На Фиг.5 показано воздействие композиции, содержащей 50% FB и отбеливатель Clorox, предназначенный для домашнего применения, на ковровые покрытия, инокулированные спорами Stachybotrys chartarum.
На Фиг.6 показано воздействие композиции, содержащей 50% FB и отбеливатель Clorox, предназначенный для домашнего применения, на потолочные плитки, инокулированные спорами Stachybotrys chartarum.
На Фиг.7 показано воздействие композиции, содержащей 50% FB и отбеливатель Clorox, предназначенный для домашнего применения, на обычные печатные издания, инокулированные спорами Stachybotrys chartarum.
На Фиг.8 показан рост черной плесени на ковровых покрытиях, инокулированных спорами Stachybotrys chartarum и инкубированных в течение 30 суток в темноте.
На Фиг.9 показан рост черной плесени на обычных печатных изданиях, инокулированных спорами Stachybotrys chartarum и инкубированных в течение 30 суток в темноте.
На Фиг.10 показан рост черной плесени на потолочных плитках, инокулированных спорами Stachybotrys chartarum и инкубированных в течение 30 суток в темноте.
На Фиг.11А-F показано воздействие распыления композиции, содержащей FB, на древесину после инокуляции древесины спорами черной плесени (Stachybotrys chartarum). На Фиг.11А и 11В показана инокуляция спор черной плесени на древесину, представляющую собой пористый материал. На Фиг.11С и 11D показано воздействие 50% FB, распыленного на древесину. На Фиг.11Е и 11F показано воздействие 1,84% гипохлорита натрия, распыленного на древесину.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Все патенты, патентные заявки, правительственные документы, правительственные нормативы и опубликованная литература, цитируемая в настоящем документе, полностью включены в настоящее описание по ссылке. В случае конфликта, настоящее изобретение, включая определения, имеет преимущественную силу.
Используемый в настоящем описании термин «КОЕ» означает колониеобразующую единицу.
Используемый в настоящем описании термин «обрабатывать» имеет широкий спектр значений, включающих наносить покрытие, менять, изменять, варьировать и/или модифицировать материал таким образом, что полученный материал отличается в одном или нескольких аспектах от первоначального материала. Термин может относиться к физическому и/или химическому изменению, неограничивающие примеры которого включают изменения, получаемые в ходе химической реакции, солюбилизации и/или эмульгирования.
Используемый в настоящем описании термин «FB» относится к одному из примеров реализации композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению, указанному в Таблице 1.
Используемый в настоящем описании термин «материал» относится к любому твердому, жидкому и/или газообразному веществу, неограничивающие примеры которого включают воздух, химикат, неживую поверхность, живую ткань или атмосферу.
Используемый в настоящем описании термин «обеззараживающая обработка» относится к снижению уровня воздействия или полному устранению воздействия или к снижению губительной способности агентов, действие которых пагубно для здоровья животного. Некоторые примеры агентов, действие которых пагубно для здоровья животного, включают загрязняющие вещества, неограничивающие примеры которых включают токсины, химические боевые отравляющие вещества, насекомые, прионы, микроорганизмы или другие инфекционные агенты. Примеры обеззараживающей обработки включают химическую модификацию и разрушение; кроме того, этот термин также включат удаление указанных агентов за счет солюбилизации.
1
6
Настоящее изобретение относится к композициям и способам, усиливающим очищающее воздействие низших алканолов, содержащих от 1 до 6 атомов углерода (C-C), применяемых для обеззараживающей обработки материалов, неограничивающие примеры которых включают живые ткани (кожу, кисти рук и т.д.) и неодушевленные предметы (инструменты, медицинское оборудование, военную и гражданскую аппаратуру, мебель, бумаги и печатные материалы и т.д.), при помощи которых удаляют вредные загрязнения, неограничивающие примеры которых включают химические боевые отравляющие вещества (VX, горчичный газ (иприт), зарин, зоман и табун), токсины, простейшие животные организмы, насекомые (например, переносчики инфекции) и средства, вызывающие патогенные инфекции -например, бактерии, грибы, вирусы, споры бактерий и грибов, и конформационно измененные прионы (CJD, CWD, BSE, Scrapie). Разработка новых гермицидов требует соблюдения равновесия между безопасностью, удобством и эффективностью. Легкость применения и безопасность являются важными, а иногда более важными, показателями, чем использование наиболее эффективных химических методик. Споры бактерий, споры грибов и инфекционные прионы имеют высокую резистентность по отношению к химическим и физическим дезинфицирующим агентам. При разработке способов, предназначенных для стерилизации пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, медицинских препаратов и других продуктов, следует учитывать эту высокую резистентность. При таком подходе следует понимать, что активность по отношению к наиболее резистентным инфекционным агентам (например, спорам Bacillus atropheus и инфекционным прионам) предполагает наличие активности и по отношению к наименее резистентным инфекционным агентам (например, вегетативным бактериям, липидным вирусам).
1
6
В патентной заявке США No.2005/0202137 (No. Заявки 11/031935), на имя Awad, полностью включенной в настоящее описание по ссылке, описан способ обработки биологической ткани, в частности мяса, предназначенного для потребления человеком, позволяющий производить обеззараживающую обработку ткани. Способ позволяет дезактивировать микроорганизмы и патогенные прионы (протеины), находящиеся в тканях. Способ обеззараживающей обработки включает обработку ткани водным раствором вещества, выбираемого из группы, состоящей из гидроксида щелочного металла, гидроксида щелочноземельного металла и смесей указанных соединений и низшего алканола, содержащего от 1 до 6 атомов углерода, при осуществлении которого любые прионы, контактирующие с раствором, подвергаются дезактивации. В соответствии с настоящим изобретением описан способ усиления очищающего воздействия низших алканолов, содержащих от 1 до 6 атомов углерода (C-C), путем смешивания указанных алканолов с признанными безвредными (GRAS) составляющими, по существу включающими производные жирных кислот, подщелачивающие агенты, воду и смеси указанных соединений. Возможно добавление в композицию одного или нескольких ингредиентов, выбираемых из группы, состоящей из загустителей, смягчающих средств, увлажняющих средств, замедлителей коррозии, газов-вытеснителей, парфюмерных отдушек, вкусовых добавок, пеногасителей, антиоксидантов и красителей. Полученные композиции могут быть использованы для дезинфекционной очистки живых тканей (кожи, рук и т.д.) и неодушевленных предметов (инструментов, медицинского оборудования, военной и гражданской аппаратуры, мебели, бумаг и печатных материалов и т.д.) от вредных загрязняющих веществ, включающих химические боевые отравляющие вещества (VX, иприт, зарин, зоман и табун), токсины, простейшие животные организмы, насекомые (т.е. переносчики инфекции) и патогенные инфекционные агенты, например, бактерии, грибы, вирусы, споры грибов и бактерий и конформационно измененные прионы (CJD, CWD, BSE, Scrapie).
Кроме того, активность композиций остается неизменной в течение значительного времени после испарения растворителя. После воздействия биологического оружия в первую очередь необходимо предотвратить дальнейшее распространение патогенов. Иммобилизация боевых биологических веществ (например, спор бактерий и т.д.) также может позволить спасателям работать без опасности заразиться. Очень важный аспект настоящего изобретения состоит в том, что пленка, остающаяся после испарения растворителя, физически захватывает споры грибов и бактерий и, таким образом, предотвращает дальнейшее ресуспензирование спор, которое является основной причиной переноса инфекции и загрязнения окружающих и природных поверхностей. Композиции, предлагаемые согласно настоящему изобретению, могут быть очень легко приготовлены простым смешиванием отмеренных количеств необходимых составляющих с низшими алканолами с последующим добавлением любых дополнительных ингредиентов и упаковкой.
1
6
Неограничивающие примеры низших алканолов (C-C), применяемых согласно настоящему изобретению, выбирают из группы, состоящей из метанола, этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола и смесей указанных соединений, которые используют в количестве, составляющем приблизительно от 3 до 95%. Наиболее предпочтительно использование этанола или изопропанола. Примеры подходящих производных жирных кислот, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, включают соли щелочных и щелочноземельных металлов (Na, K, Li, Mg и т.д.) и жирных кислот, содержащих от 4 до 22 атомов углерода. Другие примеры производных жирных кислот, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, включают сложноэфирные производные, например бутиловый, этиловый, метиловый эфиры, эфиры ацила жирной кислоты-Коэнзимы А, эфиры сахарозы и моноглицериды подходящей жирной кислоты.
4
22
8
16
Моноглицериды, применяемые согласно настоящему изобретению, представляют собой фрагменты глицерина, присоединенные посредством сложноэфирной или простой эфирной связи к жирным кислотам, включающим от 4 до 22 атомов углерода (C-C), или к насыщенным или ненасыщенным жирным спиртам, включающим от 8 до 16 атомов углерода (C-C). Было показано, что в общем случае полезной является концентрация производных жирных кислот, составляющая от 0,1% мас. и приблизительно до 25% мас., в особенности от 5 до 10% мас. Наиболее предпочтительно использование производных лауриновой кислоты.
В некоторых предпочтительных примерах реализации, подщелачивающие агенты выбирают из группы, включающей гидроксид аммония, гидроксид алюминия, гидроксиды щелочных металлов (Na, K, Li), гидроксиды щелочноземельных металлов (Са, Mg), щелочные металлы или гидрокарбонаты, например карбонат натрия или гидрокарбонат натрия или смеси указанных соединений. В общем случае количество подщелачивающих агентов может составлять от 0,01 мас. до 10% мас., и наиболее предпочтительно в диапазоне от 3 до 6% мас., например 5% мас.
Композиции, предлагаемые согласно настоящему изобретению, в качестве растворителя включают воду, и наиболее предпочтительно деионизованную воду. Количество воды может составлять приблизительно от 5 до 95% мас., и наиболее предпочтительно в диапазоне от 15 до 60% мас. Композиции также могут включать загустители, неограничивающие примеры которых выбирают из группы, состоящей из коллоидного диоксида кремния, ксантановой камеди, пектина, гуаровой камеди, гидроксипропилцеллюлозы, желатина, натуральных смол (камедей), полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, карбоксиполиметилена, акрилат/С10-30-алкилакрилатного кроссполимера и водорастворимых восков; указанные ингредиенты могут быть включены в любом эффективном количестве. Композиции также могут включать один или несколько замедлителей коррозии. Примеры подходящих замедлителей коррозии включают моно- и триэтаноламин, нитрит дициклогексиламина и N,N-дибензиламин, и такие ингредиенты могут быть включены в любом эффективном количестве.
В состав композиций, предлагаемых согласно настоящему изобретению, могут быть введены смягчающие средства и/или увлажняющие средства. Возможно используемые смягчающие средства и/или увлажняющие средства хорошо известны и применяются в данной области техники, и их неограничивающие примеры включают пропиленгликоль, изопропилмиристат, глицерин, ацетамидопропилтриаммонийхлорид. Такой ингредиент может быть включен в любом эффективном количестве. В состав композиций также могут быть введены традиционные газы-вытеснители, способствующие их приготовлению в виде аэрозолей, содержащихся в традиционных контейнерах под давлением. Неограничивающие примеры подходящих вытеснителей изобутен, н-бутан, пропан, диметиловый эфир и смеси указанных соединений; указанный ингредиент может быть включен в любом эффективном количестве. Кроме того, композиции могут включать одну или несколько парфюмерных отдушек. Для этой цели может быть использован любой материал, обладающий подходящим запахом. В особенности предпочтительными являются масла, полученные из плодов цитрусовых, например апельсина, лимона, лайма и т.д., которые содержат большое количество терпенов. Указанный ингредиент может быть включен в любом эффективном количестве.
8
18
9
12
Кроме того, композиции, предлагаемые согласно настоящему изобретению, могут включать один или несколько пеногасителей. Примеры подходящих пеногасителей включают силикон (например, полидиметилсилоксан), алифатический спирт, включающий от 8 до 18 атомов углерода (C-C) или С-С-алкилзамещеный фенол, или смесь указанных соединений. Композиции также могут включать один или несколько антиоксидантов. Неограничивающие примеры подходящих антиоксидантов включают токоферолы (например, витамин Е или токоферола ацетат), витамин С и смеси указанных соединений. Эти ингредиенты могут быть включены в любом эффективном количестве. Композиции также могут включать один или несколько красителей. Неограничивающие примеры подходящих красителей включают красители, проявляющиеся в зависимости от рН (например, синий краситель тимолфталеин), неокрашивающий краситель (nonstaining dye), и такой ингредиент может быть включен в любом эффективном количестве. Композиции также могут включать одну или несколько вкусовых добавок. Для этой цели может быть использован любой материал, обеспечивающий желаемый вкус, и этот ингредиент может быть включен в композицию в любом эффективном количестве.
1
6
Настоящее изобретение включает использование комбинированного воздействия, которое оказывают некоторые признанные безвредными (GRAS) составляющие на очищающую (обеззараживающую) способность низших алканолов (C-C), с тем, чтобы обеспечить расширение спектра гермицидного и спорицидного действия и усилить эффективность указанных алканолов. Компоненты, результаты испытаний которых описаны в нижеследующих Примерах, выбирали, учитывая их безопасность, и эти компоненты включают производные жирных кислот, подщелачивающие агенты, воду и смеси указанных соединений. В композицию может быть включен один или несколько ингредиентов, выбираемых из загустителей, смягчающих средств, увлажняющих средств, замедлителей коррозии, газов-вытеснителей, парфюмерных отдушек, вкусовых добавок, пеногасителей, антиоксидантов и красителей. Композиции, предлагаемые согласно настоящему изобретению, способны воздействовать на патогены в течение различных периодов их жизненных циклов, поскольку они включают более одного противомикробного соединения. Противомикробные соединения дезактивируют патогены не только за счет индивидуального воздействия, но и за счет дополнительного синергетического воздействия. Рассматриваемые в настоящем описании композиции не обладают коррозионным действием, нетоксичны и могут быть введены в различные носители. Таким образом, они могут быть приготовлены в виде аэрозоля и упакованы в традиционные аэрозольные контейнеры, туманообразующие устройства, или они могут быть приготовлены в жидкой форме и упакованы во флаконы для аэрозолей, снабженные грушей, или гибкие бутылки-пульверизаторы (жидкость/гель). Композициями могут быть пропитаны салфетки (как тканые, так и нетканые), которые могут быть упакованы индивидуально или в пачки для индивидуального использования, которые могут быть применены для разнообразных целей.
1
6
1
6
4
22
8
16
Согласно настоящему изобретению предложена водная композиция, усиливающая очищающее действие низших алканолов C-С, предназначенных для очистки живых тканей и неодушевленных предметов от вредных загрязнений. Композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, включает низшие C-C алканолы, неограничивающие примеры которых включают метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол и смеси указанных соединений, которые включают в композицию в количестве, составляющем приблизительно от 3 до 95%. Наиболее предпочтительно использование этанола или изопропанола. Композиция также включает производные жирных кислот, неограничивающие примеры которых включают соли щелочных и щелочноземельных металлов (Na, K, Li, Mg и т.д.) и жирных кислот, содержащих от 4 до 22 атомов углерода, а также их смеси. Другие примеры производных жирных кислот, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, включают сложноэфирные производные, например бутиловый, этиловый, метиловый эфиры, эфиры ацила жирной кислоты-Коэнзимы А, эфиры сахарозы и моноглицериды подходящей жирной кислоты. Моноглицериды, применяемые согласно настоящему изобретению, представляют собой фрагменты глицерина, присоединенные посредством сложноэфирной или простой эфирной связи к жирным кислотам, включающим от 4 до 22 атомов углерода (C-C), или к насыщенным или ненасыщенным жирным спиртам, включающим от 8 до 16 атомов углерода (C-C), а также к их смесям. Было показано, что в общем случае полезной является концентрация производных жирных кислот, составляющая от 0,1% мас. и приблизительно до 25% мас., в особенности, от 5 до 10% мас. Наиболее предпочтительно использование производных лауриновой кислоты. Неограничивающие примеры подщелачивающих агентов включают гидроксид аммония, гидроксид алюминия, гидроксиды щелочных металлов (Na, K, Li), гидроксиды щелочноземельных металлов (Са, Mg), щелочные металлы или гидрокарбонаты, например карбонат натрия или гидрокарбонат натрия или смеси указанных соединений. В общем случае количество подщелачивающих агентов может составлять от 0,01% мас. до 10% мас., и наиболее предпочтительно в диапазоне от 3 до 6% мас., например 5% мас. И, кроме того, в композицию может быть включен один или несколько ингредиентов, выбираемых из группы, состоящей из загустителей, смягчающих средств, увлажняющих средств, замедлителей коррозии, газов-вытеснителей, парфюмерных отдушек, вкусовых добавок, пеногасителей, антиоксидантов и красителей.
Вредные загрязняющие вещества, на которые направлено воздействие композиций настоящего изобретения, включают химические боевые отравляющие вещества (VX, горчичный газ (иприт), зарин, зоман и табун), токсины, насекомые (например, переносчики инфекции) и средства, вызывающие патогенные инфекции - например, бактерии, грибы, вирусы, споры бактерий и грибов, и конформационно измененные прионы (CJD, CWD, BSE, Scrapie). Неограничивающие примеры неодушевленных предметов, на которые направлено воздействие композиций настоящего изобретения, включают инструменты, медицинское оборудование, военную и гражданскую аппаратуру, мебель, бумаги и печатные материалы и т.д., нержавеющую сталь, пластики, стекловолокно, керамику, мрамор, эмаль и фарфор.
В некоторых примерах реализации растворитель представляет собой воду. В других примерах реализации растворитель представляет собой этанол. В некоторых примерах реализации растворитель представляет собой этанол. В других примерах реализации загрязняющее вещество представляет собой химическое боевое отравляющее вещество, биологическое боевое вещество, протеин (например, инфекционный прион), токсин (например, токсины Stachybotrys, botulinum), насекомое (например, переносчик инфекции), патогенный инфекционный агент (например, бактерии, грибы, вирусы), споры гриба (например, Stachybotrys chartarum) или споры бактерии (например, спору Bacillus atropheus). В других примерах реализации загрязняющее вещество находится на поверхности, в атмосфере, в почве, на медицинских или хирургических инструментах, пищевых продуктах, корме животных, в бумагах и печатных материалах, на военной аппаратуре или на живых тканях, неограничивающие примеры которых включают кожу, руки, мышцы, биологические ткани животного и растительного происхождения.
Нижеследующие Примеры предназначены для лучшего понимания настоящего изобретения. Композиции, предлагаемые согласно настоящему изобретению, представлены на примере конкретных составов, описанных ниже, которые, тем не менее, не являются единственно возможными примерами реализации настоящего изобретения. Следует понимать, что представленные примеры приведены лишь в качестве иллюстрации, и что специалист в данной области техники может составить другие подходящие композиции, состав и применение которых не выходит за пределы области, защищаемой настоящим изобретением.
ПРИМЕР 1
Таблица 1
Компонент
Композиция (FB)
Количество
Алканол (мл):
Этанол
62
Жирная кислота (г):
Лауриновая кислота
10
Подщелачивающий агент
(г):
Гидроксид калия
35
Вода (мл):
Деионизованная
26
рН:
14,42
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
Следующий обзор результатов и данных проведен на основании трех испытаний, выполненных с использованием спор черной плесени и композиции (FB), состав которой приведен в Таблице 1. Гриб Stachybotrys chartarum, известный под названием «черной домашней плесени», стал серьезной проблемой в жилых помещениях и офисных зданиях, на решение которой строительные и страховые компании тратят миллионы долларов ежегодно. Лучше всего этот гриб растет на материалах, содержащих целлюлозу, например на бумажной массе, древесно-волокнистых плитах, древесине и плитах из сухой штукатурки, во влажной среде, например в жилищах, ранее подвергавшихся воздействию воды, полученной при конденсации, в результате протечек и наводнений. В США имеется почти 120 миллионов жилых домов и 5 миллионов коммерческих зданий, которые потенциально могут подвергаться указанному воздействию воды. Индивидуумы, которые контактировали с сеном или сменами, зараженными Stachybotrys, в результате чего заражались сами, проявляют такие симптомы, как дерматит, боль и воспаление слизистых оболочек ротовой полости и горла, жжение в носовых проходах, стеснение в грудной клетке, кашель, кровоточивость при ринитах, лихорадку, головную боль, сыпь и утомляемость. Те, кто потреблял зараженные зерна, как сообщалось, проявляли такие симптомы, как жжение в ротовой полости, тошнота, рвота, диарея и боль в животе. Имеются предположения, что Stachybotrys вызывает «синдром болезненной атмосферы в здании» и легочные кровоизлияния у детей. Этот гриб выделяет ряд микотоксинов трихотхецина, которые включают сатратоксины (G, F и Н), роридин, триходермол и триховеррол. Несмотря на то что механизм действия сатратоксина не вполне понятен, полагают, что даже очень низкие его концентрации обладают иммунодепрессивным действием; кроме того, он является мощным ингибитором синтеза протеинов. Устранение действие гриба обычно включает его уничтожение и удаление участков, зараженных Stachybotrys. Уничтожение этого гриба и его токсинов при помощи композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению, позволит в значительной степени снизить указанные затраты.
Препараты спор гриба:
5
7
В этом эксперименте использовали споры Stachybotrys chartarum, которые, как было показано, обладают высокотоксичным действием, и экстракты сатратоксина с известной концентрацией сатратоксина (нг/г). Известную концентрацию спор Stachybotrys субкультивировали на планшетах, содержащих картофельный агар с декстрозой (КАД) или агар солодового экстракта (АСЭ). Планшеты инкубировали в темноте при комнатной температуре (26°С) в течение пяти-семи (5-7) суток до получения сплошного роста. Споры собирали в фосфатно-солевой буферный раствор (ФСБР), рН 7.0, получая конечные концентрации приблизительно 10 и 10 спор/мл фосфатно-солевого буферного раствора (ФСБР).
Определение эффективности обработки:
Споры.
Девять миллилитров (мл) композиции (FB) инокулировали одним миллилитром (1 мл) концентрата спор. Исходная концентрация спор составляла 6,65 логарифма колониеобразующих единиц на десять миллилитров (КОЕ/10 мл) раствора. Образцы отбирали в стерильные пробирки. Пробирки энергично встряхивали три раза в минуту в течение первых десяти минут и затем один раз через каждые пять минут в течение полного времени, составляющего десять (10), тридцать (30) и шестьдесят (60) минут. Затем пробирки опорожняли и трижды споласкивали деионизованной водой (5 мл) в течение пяти минут (5 мин) каждую, аналогичным образом, как и при проведении обработки. Растворы, полученные после каждой обработки, объединяли. В опыт включали положительные (споры, инокулированные без экспериментальной обработки) и отрицательные (экспериментальная обработка без спор) контрольные образцы. Сто микролитров (мкл) объединенного раствора, полученного после каждой обработки, помещали на планшеты КАД и выдерживали при комнатной температуре в темноте в течение семи суток. Эту процедуру повторяли три раза. Споры пересчитывали спустя неделю.
Использовали три концентрации композиции (FB) (30%, 60% и 100%). Составы разбавляли дистиллированной водой. Кроме того, использовали водные растворы хлорного отбеливателя с концентрацией гипохлорита натрия, равной 3,75% и 7,5%, и 12,5%. Образцы отбирали спустя 0, 1, 5, 30 и 60 минут после обработки. Полное замедление роста спор наблюдали при использовании 30% FB спустя пять (5) минут. Отсутствие роста наблюдали при использовании 60 и 100% FB спустя одну (1) минуту, что показано на Фиг.2. На Фиг.1А-Е показано уничтожающее воздействие различных концентраций композиции, содержащей FB, на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum). На Фиг.1А показано воздействие 100% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1В показано воздействие 60% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1C показано воздействие 50% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1D показано воздействие 40% FB на снижение количества спор черной плесени. На Фиг.1Е показано воздействие 30% FB на снижение количества спор черной плесени.
При использовании хлорного отбеливателя полное замедление роста спор наблюдали для всех трех концентраций используемого детергента (3,75%, 7,5% и 12,5% гипохлорита натрия) спустя одну (1) минуту, что показано на Фиг.4. На Фиг.3А-С показано уничтожающее воздействие различных концентраций композиции, содержащей отбеливатель Clorox, предназначенный для домашнего применения, на споры черной плесени (Stachybotrys chartarum). На Фиг.3А показано уничтожающее воздействие 12,5% NaOCl на споры черной плесени. На Фиг.3В показано уничтожающее воздействие 7,5% NaOCl на споры черной плесени. На Фиг.3С показано уничтожающее воздействие 3,75% NaOCl на споры черной плесени.
Результаты описанных испытаний ясно показывают, что композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, эффективно обеззараживает споры черной плесени. Также очевидно, что и отбеливатель является очень эффективным обеззараживающим средством. Основной мотивацией для замены отбеливателя является его сильное коррозионное воздействие и неспособность уничтожать микробы. Затем был оптимизирован состав композиции, содержащей FB, и для определения оптимальной концентрации, пригодной для предотвращения роста спор в течение одной (1) минуты, использовали растворы концентрацией 30%, 40%, 50% и 60%. Образцы отбирали спустя одну и пять минут. Как отмечено выше, при использовании концентрации, равной 30%, спустя пять (5) минут наблюдали рост спор. Как видно из Таблицы 2, концентрация, равная 40%, замедляла рост спор спустя пять (5) минут, и также концентрации, равные 50% и 60%, замедляли рост спор спустя одну (1) минуту. Это позволило выбрать 50% разбавление в качестве оптимальной концентрации композиции (FB), которая замедляет рост спор в течение одной минуты, и эту концентрацию использовали для дальнейших исследований воздействия на строительные материалы.
Таблица 2
Воздействие различных концентраций композиции (FB) на снижение количества спор черной плесени (Stachybotrys chartarum) с течением времени (log КОЕ/10 мл)
Обработка
Количество спор, 0 мин
Количество спор, 1 мин
Количество спор, 5 мин
Контроль
5,8
5,8
5,8
30% FB
5,8
4,75
3,7
40% FB
5,8
3,3
0
50% FB
5,8
0
0
60% FB
5,8
0
0
Определение эффективности обработки:
Строительные материалы.
7
7
Было показано, что композиция может быть эффективно использована для очистки поверхностей различных субстратов. Компанией Home Depot Ноте Improvement Center (Homer TLC, Inc. Claymont, Delaware) были предоставлены материалы трех различных типов: 1) ковровое покрытие (Journey's End Loop Harbor Lig); 2) потолочные плитки; 3) бумага для обычной печати (белая) и 4) древесина. Образцы нарезали в виде двухдюймовых (около 5 см) квадратов, вымачивали в течение ночи в десяти миллилитрах (10 мл) деионизованной воды и стерилизовали в автоклаве в течение одного часа при 121°С. Стерилизованные материалы оставляли охлаждаться и делили на две группы. Первую группу стерилизованных материалов инокулировали 100 мкл суспензии спор (10 спор/10 мл раствора) и сушили на воздухе в вытяжном шкафу в течение тридцати минут, затем на них распыляли приблизительно по 1 мл воды (контроль), композиции (50% FB) и отбеливателя Clorox для домашнего пользования (Clorox Company, Oakland, CA), соответственно, и инкубировали при комнатной температуре в темноте в течение тридцати (30) суток. Спустя 30 суток во всех контрольных образцах (материалы, обработанные водой) наблюдали рост плесени. В материалах, обработанных как композицией (50% FB), так и отбеливателем Clorox для домашнего пользования (Фиг.5, Фиг.6, Фиг.7 и Фиг.11А-F), рост плесени не наблюдали. Вторую группу стерилизованных материалов инокулировали 100 мкл суспензии спор той же концентрации (10 спор/10 мл раствора) и инкубировали при комнатной температуре в темноте в течение тридцати суток. Рост плесени наблюдали во всех образцах, причем эффективность роста имела следующий порядок: потолочная плитка > ковровое покрытие > бумага (Фиг.8, Фиг.9 и Фиг.10). Указанные образцы затем погружали в тридцать миллилитров (30 мл) воды (контроль), композиции (50% FB) и отбеливателя Clorox для домашнего пользования, соответственно, на пять минут (5 мин), а затем их оставляли сушиться на воздухе в вытяжном шкафу в течение 1,5 часов. Сатратоксин экстрагировали десятью миллилитрами (10 мл) метанола. Экстракты. Приблизительно по четыре миллилитра (4 мл), оставляли сушиться на воздухе в течение ночи в вытяжном шкафу, получая конечный объем приблизительно 1,5 мл. Минимальное количество (100 мкл) каждого образца повторно суспензировали в 900 мкл деионизованной воды и по 8 мкл от каждой обработки/суспензии использовали в определении токсичности дрожжей.
Определение токсичности дрожжей:
8
8
Культуры Kluyveromyces marxianus (No.8554; ATCC, Manassas, VA) выращивали при 37°С и хранили при 4°С на агаре дрожжи-пептон-глюкоза (ДПГ) (1% (мас./об.) экстракта дрожжей; 1% (мас./об.) бактериологического пептона; 2% (мас./об.) глюкозы и 2% (мас./об.) агара). Для проведения анализа в пробирку, содержащую 5 мл жидкой среды ДПГ-50 (1% (мас./об.) экстракта дрожжей; 1% (мас./об.) бактериологического пептона и 50 мМ глюкозы, помещали одну колонию с агарового планшета. Пробирку инкубировали на роторном инкубаторе в течение приблизительно шестнадцати (16) часов при 37°С, получая культуру с конечной плотностью 1×10 клеток/мл в ДПГ-50. В ДПГ-50 добавляли маточный раствор сульфата полимиксина В (polymixin В sulfate = PMBS) (ICN Biomedicals, Aurora, Ohio), получая конечную концентрацию, равную пятнадцати миллиграммам на миллилитр (15 мг/мл), которую использовали для биологического определения. Для проведения биологического определения 136 микролитров (мкл) среды ДПГ-50, в которую был добавлен PMBS, добавляли в лунки 96-луночного микротитрового планшета, изготовленного из полистирола. В каждую лунку добавляли восемь микролитров (8 мкл) испытуемого или контрольного образца, а затем добавляли шестнадцать микролитров (16 мкл) засевных дрожжей, получая начальную клеточную плотность, равную приблизительно 1×10 клеток/мл. Пустые лунки (отрицательный контроль) содержали 152 мкл среды и 8 мкл воды. Контрольные лунки (положительный контроль) содержали 144 мкл среды и 16 мкл засевных дрожжей. Планшеты герметизировали и инкубировали на встряхивателе планшетов при 37°С в течение восьми часов (пока клетки не достигнут стационарной фазы). Клеточную плотность определяли каждые два часа измерением поглощения на считывателе микротитровых планшетов при длине волны, равной 570 нм. Для определения клеточной плотности находили корреляцию между кривой 8-часового роста K. marxianus и поглощением. Указанные культуры чувствительны к микотоксинам трихотецена и не растут в присутствии даже очень малых его количеств (100-200 нг/мл). Высокая оптическая плотность (ОП) объясняется повышенной мутностью, которая означает рост организмов, а низкая ОП означает слабый рост организмов или его отсутствие. Значение ОП во всех обработанных образцах (среда + (обработка композицией (50% FB) или отбеливателем Clorox для домашнего использования) + засевные дрожжи) было выше, чем соответствующее значение положительных контрольных образцов (среда + обработка водой + засевные дрожжи) в каждый момент отбора образцов (0, 2, 4, 6,5 и 8 часов). Это показывает, что композиция (50% FB) способна разрушать токсины в строительных материалах в течение пяти минут (5 мин), и, таким образом, в метанольных экстрактах обезвреженных материалов не было обнаружено никаких следов сатратоксина, в частности, по сравнению с образцами, обработанными водой (Таблицы 3, 4, 5).
Таблица 3
Оптическая плотность (570 нм) образцов ковровых покрытий, обработанных композицией (50% FB) и отбеливателем Clorox для домашнего использования (СВ) после выращивания плесени
Время (ч)
Положительный контроль
Контроль
50% FB
СВ
0
0,335
0,395
0,952
0,35
2
0,33
0,292
0,912
0,325
4
0,319
0,293
0,808
0,37
6,5
0,318
0,301
0,714
0,436
8
0,318
0,301
0,714
0,436
Таблица 4
Оптическая плотность (570 нм) образцов многоцелевой бумаги, обработанных композицией (50% FB) и отбеливателем Clorox для домашнего использования (СВ) после выращивания плесени
Время (ч)
Положительный контроль
Контроль
50% FB
СВ
0
0,335
0,399
0,645
0,490
2
0,33
0,381
0,60
0,474
4
0,319
0,44
0,614
0,470
6,5
0,318
0,497
1,008
0,482
8
0,318
0,497
1,008
0,482
Таблица 5
Оптическая плотность (570 нм) образцов потолочной плитки, обработанных композицией (50% FB) и отбеливателем Clorox для домашнего использования (СВ) после выращивания плесени
Время (ч)
Положительный контроль
Контроль
50% FB
СВ
0
0,335
0,318
0,811
0,472
2
0,33
0,296
0,895
0,456
4
0,319
0,350
0,798
0,530
6,5
0,318
0,424
0,699
0,596
8
0,318
0,424
0,699
0,596
ПРИМЕР 2
Было исследовано противомикробное действие композиций, содержащих заранее приготовленные мыла, полученные на основе жирных кислот, и ряда мыл на основе жирных кислот, приготовленных in situ нейтрализацией свободной жирной кислоты избытком подщелачивающего агента, на споры Stachybotrys chartarum.
Таблица 6
Компонент (I)
Композиция (I)
Количество (I)
Алканол (мл):
Этанол
62
Жирная кислота (моль):
Лауриновая кислота
0,05
Подщелачивающий агент (моль):
Гидроксид калия
0,06
Вода (мл):
Деионизованная
26
рН:
14,42
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
Композиция, состав которой указан в Таблице 6, полностью уничтожала все споры Stachybotrys chartarum.
Таблица 7
Компонент (II)
Композиция (II)
Количество (II)
Алканол (мл):
Этанол
62
Жирная кислота (моль):
Лаурат калия
0,05
Подщелачивающий агент (моль):
Гидроксид калия
0,01
Вода (мл):
Деионизованная
26
рн:
14,42
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованнои водой.
Композиция, состав которой указан в Таблице 7, полностью уничтожала все споры Stachybotrys chartarum.
Таким образом, нет никакой разницы в противомикробном воздействии композиций, включающих заранее приготовленные мыла на основе жирных кислот, и мыла на основе жирных кислот, полученные in situ добавлением избыточного количества подщелачивающего агента для нейтрализации свободной жирной кислоты. В последующих экспериментах мыла на основе жирных кислот получали in situ.
ПРИМЕР 3
Споры бактерий чрезвычайно устойчивы к действию химических и физических средств. Признано, что уничтожение этих микроорганизмов является наиболее сложной задачей. Самыми важными спорообразующими бактериями являются члены родов Bacillus и Clostridium. Bacillus anthracis и Clostridium difficile распространены практически по всему миру. Крупные очаги заражения Clostridium difficile часто обнаруживают в лечебных учреждениях. Споры указанного патогена способны выживать в помещениях лечебных учреждениях, например на полах и в туалетах, в течение длительного времени. Споры Bacillus, находящиеся в большом количестве в почвах, вызывают инфекции у сельскохозяйственных и диких животных, а также у людей, контактирующих с зараженными животными или потребляющих зараженное мясо. Было показано, что споры Bacillus anthracis представляют собой очень опасное биологическое оружие. Таким образом, очень важно изыскать эффективный способ контроля и нейтрализации указанных инфекционных агентов. Стерилизующее воздействие композиций, предлагаемых согласно настоящему изобретению, было протестировано на спорах Bacillus atropheus, иммобилизованных на поверхностях дисков, изготовленных из нержавеющей стали. Во всех экспериментах использовали Bacillus atropheus, хорошо известный заменитель Bacillus anthracis. Для каждой обработки и каждого момента времени проводили три измерения (использовали три разных диска).
Процедура количественного анализа популяции жизнеспособных спор, проводимого на дисках из нержавеющей стали
6
Материалы: Диски из нержавеющей стали, на каждый из которых прививали 2×10 спор Bacillus atropheus (SGM Biotech Inc.); стерильные стеклянные шарики диаметром 6 мм; 0,1% Твин (Tween) 80 в воде и планшеты, содержащие триптический соевый агар.
Экспериментальная методика:
Один из инокулированных дисков помещают в стерильный плоскодонный флакон для сцинтилляционного анализа. Добавляют 10 мл среды для обработки (вода, композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, и т.д.) и инкубируют при комнатной температуре в течение указанного времени (15 секунд, 5 минут, 30 минут и т.д.). После обработки диск извлекают при помощи пинцета, обработанного в пламени, и удаляют избыток жидкости, касаясь фильтровальной бумаги краем диска. Обработанный диск помещают в плоскодонную пробирку (21,5×95 мм), в которой находятся четыре стеклянных шарика диаметром 6 мм и 5,0 мл 0,1% Твин 80. На каждую пробирку воздействуют ультразвуком в течение 5 минут, а затем каждую пробирку встряхивают на вортексе в течение 5 минут (5 скорость на Vortex Genie 2). Добавляют 5,0 мл стерильной очищенной воды и снова встряхивают на вортексе в течение 5 минут. Затем содержимое пробирки подвергают тепловому шоку при 82°С в течение десяти минут. После теплового шока встряхивают на вортексе в течение десяти секунд. Производят серийные разбавления в 10 раз, перенося 0,1 мл содержимого в пробирки для разбавления, содержащие 0,9 мл стерильной воды. Каждую пробирку встряхивают на вортексе в течение десяти секунд. Три образца, содержащие по 1,0 мл содержимого исходной пробирки после теплового шока, а также три образца, содержащие по 0,1 мл разбавленного содержимого исходной пробирки после теплового шока, помещают на планшеты, содержащие триптический соевый агар. Планшеты инкубируют при 32°С. Пересчитывают колонии, оставшиеся спустя 24, 48 и 72 часов инкубации. Наконец, вычисляют процент выживших спор и процент уничтоженных спор по сравнению с контрольными дисками, инкубированными в чистой воде.
Процедура качественного анализа выживания спор
6
Материалы: Диски из нержавеющей стали, на каждый из которых прививали 2×10 спор Bacillus atropheus (SGM Biotech Inc.); и триптический соевый агар в качестве питательной среды.
Экспериментальная методика:
Один из инокулированных дисков помещают в стерильный плоскодонный флакон для сцинтилляционного анализа. Добавляют 10 мл среды для обработки (вода, композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, и т.д.) и инкубируют при комнатной температуре в течение указанного времени (15 секунд, 5 минут, 30 минут и т.д.). После обработки диск извлекают при помощи пинцета, обработанного в пламени, и удаляют избыток жидкости, касаясь фильтровальной бумаги краем диска. Обработанный диск помещают в 50-мл стерильную пробирку, снабженную винтовой пробкой, содержащую десять миллилитров (10 мл) триптического соевого агара. Пробирки инкубируют при 32°С. Рост культур наблюдали каждые сутки в течение четырнадцати суток или до тех пор, пока содержимое всех пробирок не достигало максимальной степени мутности, затем измеряли рост в каждой пробирке, сравнивая мутность со стандартами мутности по MacFarland. Баллы составляли от 0 до 7, при этом 0 = видимое отсутствие роста и 7 = высокая плотность роста. Как только рост в пробирке достигал 7, значение 7 оставалось у пробирки до окончания эксперимента.
Качественный анализ спорицидного действия композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению:
6
Был проведен качественный анализ для оценки способности одиннадцати композиций уничтожать споры Bacillus atropheus, результаты которого показаны в Таблице 8. На три диска из нержавеющей стали прививали 2×10 спор В. Atropheus и каждый из дисков подвергали воздействию каждой из композиций в течение тридцати (30) минут при комнатной температуре. Обработанные диски извлекали из среды для обработки, промокали для удаления излишков влаги, помещали в 10 мл триптического соевого агара и инкубировали при 32°С. Рост культур наблюдали каждые сутки в течение четырнадцати суток. Результаты эксперимента, показанные в Таблице 9, записывали в виде суммы баллов для трех отдельных культур в каждом эксперименте; максимальное количество баллов составляло 21. Количество баллов, равное 6 или более, указывало на значительной рост спор.
Таблица 8
Сочетание композиций с различными составляющими
Композиция
Лауриновая кислота (г)
КОН (г)
ЭДТК (г)
Этанол (мл)
pH
1
10
3,5
0
62
14,42
2
10
4,24
1
62
14,4
3
10
4,25
2
62
10,2
4
10
5,01
2
62
14,21
5
10
6,5
4
62
11,04
6
10
5,5
0
62
14,94
7
10
8,6
0
62
15,27
8
17,5
7,6
0
56,3
14,87
9
0
0
0
62
7
10
0
0,56
0
62
14,02
11
10
0
0
62
4,61
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
Таблица 9
Результаты анализа спорицидной активности различных композиций
Композиция
Максимальное количество баллов
Сутки выдержки до достижения максимального количества баллов
Сутки выдержки до достижения значительного количества баллов
1
21
4
2
2
21
3
2
3
21
2
1
4
21
4
3
5
21
13
1
6
3
3
н.о.
7
3
4
н.о.
8
3
3
н.о.
9
21
2
1
10
21
3
3
11
21
3
2
Вода
21
1
1
н.о. - не обнаружено
Приведенные результаты показывают, что наиболее эффективными являются композиции 6, 7 и 8. На спорицидное действие композиций очень неблагоприятное влияние оказывает присутствие хелатирующего агента ЭДТК. Результаты проведенных экспериментов ясно показывают на синергетический эффект, оказываемый лауратом калия, этанолом и КОН, который объясняет выраженное спорицидное действие, оказываемое композицией. Результаты также показывают, что использование сочетания этих трех ингредиентов (т.е. этанола, мыла жирной кислоты и подщелачивающего агента) обеспечивает гораздо более значительный синергетический стерилизующий эффект, по сравнению с использованием индивидуальных ингредиентов или совместного использования этанола и подщелачивающих агентов или совместного использования этанола и свободной лауриновой кислоты и может способствовать значительному снижению необходимых концентраций индивидуальных ингредиентов. Противомикробные соединения, входящие в композицию, создают синергетический эффект, позволяя снижать концентрации индивидуальных соединений, требуемые для дезактивации патогенов, и, что более важно, значительно снижать время, требуемое для дезактивации патогенов. Чем быстрее происходит дезактивация патогенов, тем меньше вероятность возникновения инфекции. Неожиданно было обнаружено, что общий противомикробный эффект, создаваемый композицией, значительно превышает противомикробный эффект воздействия индивидуальных соединений.
Количественный анализ спорицидного действия композиций 1, 6, 8 и 11, предлагаемых согласно настоящему изобретению:
6
Было протестировано спорицидное действие четырех композиций по отношению к спорам Bacillus atropheus; для вычисления количества спор, выживающих после обработки, использовали количественный анализ. На три диска из нержавеющей стали прививали 2×10 спор В. Atropheus и каждый из дисков подвергали воздействию каждой из композиций в течение либо 15 секунд, либо 30 минут при комнатной температуре. Обработанные диски извлекали из среды для обработки и обрабатывали для удаления спор с дисков. Суспензии спор, удаленных с дисков, разбавляли и разбавленные суспензии помещали, каждую трижды, на планшеты, содержащие триптический соевый агар. Планшеты инкубировали в течение 72 часов при 32°С и пересчитывали колонии спустя 24, 48 и 72 часа. Результаты эксперимента, представленные в виде среднего из трех значений, показаны в Таблице 10.
Таблица 10
Процентное снижение количества спор Bacillus atropheus под действием выбранных композиций
Композиция
Жизнеспособные споры
% уничтожения после
1
6,9×10<sup>2</sup>
99,96%
6
Отсутствие роста
>99,99995%
8
Отсутствие роста
>99,99995%
11
5,2×10<sup>5</sup>
74%
Вода, контроль
2×10<sup>6</sup>
0%
6
Представленные результаты показывают, что формулы 6 и 8 полностью или практически полностью уничтожают 2×10 спор в течение 30 минут при комнатной температуре.
ПРИМЕР 4
Контроль популяций насекомых-переносчиков инфекции (например, москитов (комаров) и т.д.) является неотъемлемой частью контроля распространения инфекционных заболеваний (лихорадки Западного Нила, малярии, энцефалита и т.д.). Применение композиций, предлагаемых согласно настоящему изобретению, позволяет уничтожать патогены, которые вызывают указанные инфекционные заболевания, а также переносчиков, распространяющих указанные патогены, что, таким образом, позволяет снижать риск возникновения инфекционных заболеваний. Инсектицидная токсичность является перспективным направлением при альтернативном и комплексном осуществлении способов контроля переносчиков инфекции, которые включают и биологический контроль. Композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, нетоксична и безопасна для здоровья человека и окружающей среды, и ее не нужно смывать с поверхностей, находящихся в контакте с пищевыми продуктами, поскольку композиция изготовлена из ингредиентов, признанных безопасными (GRAS).
Таблица 11
Компонент
Композиция
Количество
Алканол (мл):
Этанол
62
Жирная кислота (г):
Лауриновая кислота
10
Подщелачивающий агент
Гидроксид калия
5,5
(г):
Бикарбонат калия
1
pH:
14,94
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
Инсектицидную активность определяли, используя личинки москита Culex pipiens quinquefasciatus, находящиеся на третьей личиночной стадии. Десять личинок помещали в бумажный стаканчик на шесть унций (6×28,35 г = 170,1 г), содержащий 100 мл композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению. Обработанные личинки выдерживали при 70°F и спустя 48 часов записывали показатели смертности.
ПРИМЕР 5
Химические боевые отравляющие вещества, использованием которых могут угрожать террористы, включают зарин (O-изопропилметилфосфонофторид), зоман (O-пинаколилметилфосфонофторид), табун (O-этил-N,N-диметилфофсорамидоцианат) и VX (О-этил-S-2-диизопропиламиноэтилметилфосфонотиолят). Химические формулы этих веществ указывают на то, что все они являются производными фосфора и могут быть превращены в другие вещества при нуклеофильном воздействии, осуществляемом при обработке композицией, предлагаемой согласно настоящему изобретению, которая, таким образом, способна нейтрализовывать химические боевые отравляющие вещества.
Таблица 12
Компонент
Композиция
Количество
Алканол (мл):
Этанол
72
Жирная кислота (г):
Лауриновая кислота
10
Подщелачивающий агент
Гидроксид калия
5,5
(г):
Гидроксид алюминия
1
рН:
14,94
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
Подщелачивающие агенты добавляют в композицию в количестве, в 1-3 раза превышающем количество, необходимое для нейтрализации присутствующих свободных жирных кислот. Избыточное по отношению к нейтрализации лауриновой кислоты количество добавляют для создания такого количества нуклеофильного агента, которое достаточно для гидролиза химических боевых отравляющих веществ и денатурации инфекционных прионов. Нуклеофильные агенты, содержащиеся в композиции, включают гидроксиды и алкоголяты. Например, подщелачивающие агенты реагируют с этанолом с образованием этилатов. Этилат обладает более выраженной щелочностью, чем гидроксиды, и более сильным действием.
Для определения скорости реакции использовали следующие аналитические методики: Все испытания проводили с использованием реагентов чистоты CASARM (Chemical Agent Standard Analytical Reference Material = справочный аналитический материал по нормам содержания ОВ). Все испытания проводили при комнатной температуре в реакционном сосуде, снабженном рубашкой и перемешивающим устройством. Композицию, предлагаемую согласно настоящему изобретению (100 мл), помещали в реакционный сосуд и перемешивали. Вначале испытания в реакционный сосуд помещали два миллилитра (2 мл) боевого отравляющего вещества. Образы извлекали из перемешиваемого содержимого сосуда спустя определенные промежутки времени. Образцы тушили растворителем и анализировали при помощи газовой хроматографии - масс-спектрометрии (ГХ-МС). Проводили по три независимых измерения каждого образца.
ПРИМЕР 6
Предметные стекла, на которые были нанесены образцы тканей, полученных при аутопсии человеческих тел, зараженных спорадической болезнью Крейтцсрельдта-Якоба (кортико-стриоспинальная дегенерация) (в отсутствие зародышевой мутации белкового гена приона (PRNP), гомозиготного метионина в кодоне PRNP 129), подвергали при комнатной температуре воздействию композиций, состав которых указан в Таблице 13, в течение 1 минуты и 10 минут.
Таблица 13
Сочетание композиций с различными составляющими
Композиция
Лауриновая кислота (г)
КОН (г)
Этанол (мл)
pH
1
10
3,5
62
14,42
6
10
5,5
62
14,94
8
17,5
7,6
56,3
14,87
Смесь доводили до объема 100 мл деионизованной водой.
После обработки ткань гомогенизировали в лизатном буфере, как описано Castelleni et. al., (1996). Контрольные образцы зараженной ткани и образцы зараженной ткани, обработанные композициями, состав которых указан в Таблице 13, затем обрабатывали 2 раза буфером для образцов и кипятили в течение десяти минут. Контрольный образец зараженной ткани также подвергали ограниченному протеолизу (100 микрограммов/мл протеиназы К) в течение одного часа при 37°С, добавляли ингибитор протеазы (Pefabloc, Roche Applied Science, Indianapolis, IN) для остановки реакции, 2 раза добавляли равные объемы буфера для образцов и кипятили в течение десяти минут. Все образцы затем загружали на 12% полиакриламидный мини-гель и подвергали электрофорезу при 150 В, а затем переносили на блоттинг-мембрану Immobilon (Millipore Corporation, Billerica, Massachusetts) на два часа при 4°С. Образцы, помещенные на мембрану, реагировали с моноклональным антителом 3F4, которое распознает остатки 109-112 протеина прион человека. Иммунологическую реакционную способность определяли по хемилюминесценции и измеряли стандартным авторадиографическим способом.
Несмотря на то что настоящее изобретение описано со ссылками на иллюстративные примеры реализации, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено указанными примерами. Специалистам в данной области техники, в результате ознакомления с рассмотренными в настоящем описании методиками, станет понятно, что существуют дополнительные модификации и примеры реализации изобретения, не выходящие за пределы защищаемой изобретением области. Таким образом, область, защищаемая настоящим изобретением, ограничена только прилагаемой Формулой изобретения.