БАКТЕРИЦИДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ СМЕСЬ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ МЕСТНЫХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ
GERMICIDAL COMPOSITIONS COMPRISING CARBOXYLIC ACID MIXTURE AND USE AS TOPICAL DISINFECTANTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям и способам их применения в качестве местных дезинфицирующих средств, в частности, для контроля заболеваний копыт. В частности, раскрыты растворы, эффективные при лечении или профилактике папилломатозного пальцевого дерматита, межпальцевой флегмоны, межпальцевого дерматита, ламинита, заболевания белой линии, эрозии пятки и других заболеваний копыт.
Описание предшествующего уровня техники
Инфекционные заболевания копыт, такие как волосистые пяточные бородавки (папилломатозный пальцевый дерматит или «ППД»), копытная гниль (межпальцевая флегмона), стойкая копытная гниль (межпальцевый дерматит), ламинит, заболевание белой линии и эрозия пяточной части копыта, очень распространены у сельскохозяйственных животных, таких как овцы, козы, лошади, молочные коровы и мясной рогатый скот. Данные заболевания являются основной причиной хромоты и вызывают значительные негативные экономические и антропогенные последствия в сельском хозяйстве.
ППД представляет собой инфекционное заболевание эпидермиса пальца животного, которое, предположительно, вызывают микроорганизмы рода Treponema, которые выживают под кожей в условиях низкого содержания кислорода, температур от 30°C до 37°C и диапазоне pH от 7,2 до 7,4. Инфекционные заболевания ППД варьируются от болезненных, влажных поражений до рельефных, волосистых, бородавкоподобных образований, которые могут привести к тяжелой хромоте и даже смерти, если их не лечить надлежащим образом. Что касается молочных коров, то копытные бородавки также приводят к снижению удоев молока, репродуктивной способности и массы тела. Копытная гниль или межпальцевая флегмона представляет собой инфекционное заболевание мягкой ткани между пальцами ног, где бактерии поражают кожу ступни на травмированных или поврежденных участках. Сначала данное инфекционное заболевание вызывает болезненное опухание кожи между пальцев. Затем вдоль опухшего участка на части или на всем протяжении межпальцевого пространства развивается фиссура или трещина. При отсутствии лечения копытная гниль может поражать суставы, кости и/или сухожилия ног, что делает выздоровление маловероятным. У животных, пораженных копытной гнилью, наблюдается слабое повышение температуры, потеря аппетита и сопутствующая потеря веса и развивается хромота от слабой до тяжелой степени. Межпальцевый дерматит или стойкая копытная гниль обычно представляет собой хроническое воспаление кожи в межпальцевой щели. Данное патологическое состояние может вызывать хромоту или трещину пяточной части копыта/эрозию пяточной части копыта. Эти три заболевания копыт - папилломатозный пальцевый дерматит, межпальцевая флегмона и межпальцевый дерматит - вызываются бактериальными инфекциями и могут сопровождаться или приводить к осложнениям других заболеваний копыт, таких как ламинит, заболевание белой линии и эрозия пяточной части копыта.
Лечение или профилактика заболеваний копыт обычно подразумевает местное нанесение антибиотиков на пораженные участки. Однако антибиотики являются дорогостоящими, и, в частности, при лечении крупного рогатого скота возникают проблемы, связанные с присутствием антибиотиков в мясе и молоке. Более того, хорошо известно, что продолжительное применение антибиотиков приводит к развитию резистентности к антибиотикам и возникновению более агрессивных штаммов бактерий.
Также широко распространено применение химических бактерицидных средств для лечения или профилактики заболеваний копыт. Например, известны бактерицидные композиции, содержащие сульфат меди, сульфат цинка, сульфаметазин, соединения четвертичного аммония, пероксид водорода и/или надуксусную кислоту.
Нанесение антибактериальных или бактерицидных композиций обычно проводят, заставляя животных проходить через ножную ванну. Однако, после того как несколько животных прошли через эту ножную ванну, раствор становится загрязненным навозом. Многие составы, которые применяют в настоящее время в качестве растворов для ножных ванн, теряют свою активность в присутствии навоза. В результате, такие ванны могут стать местом размножения для бактерий и могут ускорить распространение инфекционных заболеваний копыт, вместо того, чтобы предотвратить их. Инфекционные заболевания копыт также можно лечить при помощи местного распыления или нанесения пены или геля или нанесения местной противомикробной жидкости, пасты, геля или спрея с последующим обертыванием защитной повязкой для ног. Однако копыто, вероятно, будет сильно загрязнено навозом, грязью или другими нечистотами перед и/или вскоре после применения.
Другие бактерицидные средства, особенно окислительные бактерицидные средства, такие как йод, хлор, диоксид хлора, пероксид водорода или надуксусная кислота, представляют собой чрезвычайно эффективные дезинфицирующие средства для других целей, но их не применяют в растворе для ножной ванны, поскольку они быстро взаимодействуют с навозом, что уменьшает эффективность активных ингредиентов. Бактерицидные средства, такие как салициловая кислота, также являются неэффективными в растворах для ножных ванн в силу ограниченной растворимости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения предоставляется водная бактерицидная композиция, содержащая муравьиную кислоту, одну или более C2-C10 карбоновых кислот и одно или более анионных поверхностно-активных веществ. В частности, данная бактерицидная композиция содержит от около 0,05% до около 35% по массе муравьиной кислоты и от около 0,05% до около 35% по массе одной или более C2-C10 карбоновых кислот. Типичные карбоновые кислоты для применения в настоящем изобретении включают уксусную кислоту, молочную кислоту и лимонную кислоту. Типичные анионные поверхностно-активные вещества, которые, в частности, подходят для применения в настоящем изобретении, включают α-олефин сульфонатные поверхностно-активные вещества, особенно C8-C18 олефин сульфонаты натрия.
Бактерицидные композиции можно получать в виде концентратов, подходящих для разбавления водой непосредственно перед применением, или их можно получать в виде готовых составов. В некоторых вариантах осуществления бактерицидная композиция предоставляется в виде концентрата и разбавляется от 1 до 100 частяей воды по массе, чтобы получить раствор для применения.
В другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением предоставляется способ лечения или профилактики инфекционных заболеваний копыт, включающий местное нанесение на копыта животного терапевтически эффективного количества бактерицидной композиции, описанной в данном контексте. Поскольку некоторые бактерицидные композиции в соответствии с настоящим изобретением сохраняют высокую степень эффективности даже при относительно сильных загрязнениях нечистотами, то можно сократить или избежать предварительного промывания копыт животных для удаления таких загрязнений (например, навоза). В некоторых вариантах осуществления бактерицидную композицию можно наносить при помощи ножной ванны, хотя немало альтернативных средств нанесения являются приемлемыми, включая нанесение местным распылением, непосредственное нанесение жидкого раствора, нанесение геля, пасты или мази.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой график выживаемости Каплана-Мейера, иллюстрирующий результаты исследования пальцевого дерматита (ПД) на предмет вероятности наличия ПД у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование;
фиг.2 представляет собой график, иллюстрирующий общее число случаев ПД у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование;
фиг.3 представляет собой график выживаемости Каплана-Мейера, иллюстрирующий результаты исследования эрозии пяточной части копыта (ПЭ) на предмет вероятности наличия ПЭ у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование; и
фиг.4 представляет собой график, иллюстрирующий общее число случаев ПЭ у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Хотя применение местных бактерицидных композиций в лечении различных патологических состояний и заболеваний кожи является общепринятым, лечение сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, представляет некоторые особые проблемы. В случае заболеваний копыт многие общепринятые бактерицидные композиции просто являются неэффективными при нанесении на копыта животных в их естественном состоянии. Под «естественным состоянием» подразумевается, что копыта животного не были помыты или предварительно обработаны с целью удаления органических загрязнений, таких как навоз, которые могут осаждаться на копытах в результате естественной или обычной жизнедеятельности животного. Подобные органические загрязнения, осажденные на внешней поверхности копыт, могут деактивировать ряд общепринятых противомикробных агентов. Соответственно, противомикробный агент может недостаточно контактировать с пораженным участком у животного, чтобы обеспечить необходимый профилактический или терапевтический эффект. Чтобы решить эту проблему необходимо предпринять дополнительные усилия для максимального удаления органических загрязнений с копыт. Однако даже максимальных усилий в этом отношении может быть недостаточно, что приводит к тому, что некоторое количество животных остается незащищенным и подвергает риску здоровье всего стада.
Ряд бактерицидных агентов также прошли тщательную проверку соответствующими органами контроля на предмет того, представляют ли они потенциальную опасность загрязнения окружающей среды. Сульфат меди, например, вызывает особое беспокойство, поскольку он классифицирован управлением по охране окружающей среды США как принадлежащий к 1 классу токсичности - высокотоксичный - и является источником некоторых типов загрязнений воды. Таким образом, применение сульфата меди в качестве противомикробного агента для копытных ванн, который часто легко выливается из ванны для обработки копыт в окружающую среду, когда животное через нее проходит и выходит, становится совершенно неприемлемым.
Настоящее изобретение предоставляет бактерицидные композиции и способы их применения для профилактики и лечения заболеваний копыт, одновременно уменьшая риски, связанные с общепринятыми способами лечения. В некоторых вариантах осуществления бактерицидные композиции содержат муравьиную кислоту, по меньшей мере, одну C2-C10 карбоновую кислоту и одно или более анионных поверхностно-активных веществ. Бактерицидные композиции могут быть предоставлены в виде концентрата, который разбавляют водой для получения раствора для применения перед нанесением на копыто животного, или в виде готовой к применению композиции для непосредственного нанесения животному. Готовая к применению композиция может представлять собой жидкость, пасту или гель с низкой или высокой вязкостью.
Муравьиная кислота может составлять от около 0,05% до около 35% по массе, от около 0,1% до около 30% по массе или от около 0,2% до около 25% по массе бактерицидной композиции. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде концентрата, муравьиная кислота может присутствовать в количестве от около 2% до около 35% по массе, от около 4% до около 30% по массе или от около 6% до около 25% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде готовой к применению лекарственной формы или представляет собой раствор для применения, полученный разбавлением концентрата, муравьиная кислота может присутствовать в количестве от около 0,05% до около 5% по массе, от около 0,1% до около 2,5% по массе или от около 0,2% до около 1,25% по массе.
Композиции в соответствии с настоящим изобретением также включают одну или более C2-C10 карбоновых кислот. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления одна или более карбоновых кислот включают C2-C6 карбоновые кислоты. Карбоновые кислоты могут быть насыщенными или ненасыщенными и содержат одну функциональную группу карбоновой кислоты или несколько функциональных групп карбоновой кислоты, например, две или три. В конкретных вариантах осуществления одну или более карбоновых кислот выбирают из группы, состоящей из уксусной кислоты, молочной кислоты, лимонной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, гликолевой кислоты, глюконовой кислоты, глутаровой кислоты, адипиновой кислоты, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, винной кислоты, пировиноградной кислоты, фумаровой кислоты, сорбиновой кислоты, малеиновой кислоты и яблочной кислоты. Если необходимы жирные кислоты с более длинной алкильной цепью, то типичные C8-C10 карбоновые кислоты, которые можно применять в настоящем изобретении, включают каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту и каприновую кислоту. Как правило, одна или более C2-C10 карбоновых кислот присутствуют в бактерицидной композиции в количестве от около 0,05% до около 35% по массе, от около 0,1% до около 30% по массе или от около 0,2 до около 25% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде концентрата, одна или более C2-C10 карбоновых кислот могут присутствовать в количестве от около 2% до около 35% по массе, от около 4% до около 30% по массе или от около 6% до около 25% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде готовой к применению лекарственной формы или представляет собой раствор для применения, полученный разбавлением концентрата, одна или более C2-C10 карбоновых кислот могут присутствовать в количестве от около 0,05% до около 5% по массе, от около 0,1% до около 2,5% по массе или от около 0,2% до около 1,25% по массе.
Карбоновые кислоты составляют существенную часть бактерицидных композиций в соответствии с настоящим изобретением. Как правило, общая концентрация карбоновых кислот, включая муравьиную и любые другие C2-C10 карбоновые кислоты, составляет от около 0,1 до около 70% по массе, от около 0,2% до около 60% по массе или от около 0,45% до около 50% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде концентрата, общая концентрация карбоновых кислот составляет от около 4% до около 70% по массе, от около 8% до около 60% по массе или от около 12 до около 50% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде готовой к применению лекарственной формы или представляет собой раствор для применения, полученный разбавлением концентрата, общая концентрация карбоновых кислот составляет от около 0,1% до около 10%, от около 0,2% до 5%, или от около 0,45% до около 2,5%.
Композиции в соответствии с настоящим изобретением также включают одно или более анионных поверхностно-активных веществ. В некоторых вариантах осуществления одно или более анионных поверхностно-активных веществ могут быть выбраны из группы, состоящей из алкилсульфатов, таких как лаурилсульфат натрия; алкенилсульфатов; алкил- или алкениларилсульфатов; алкил- или алкениларилсульфонатов; алкилсульфонатов, таких как натрия октансульфонат; и алкенилсульфонатов. В других вариантах осуществления одно или более анионных поверхностно-активных веществ могут быть выбраны из группы, состоящей из алкилсульфоновых кислот, алкилсульфонатных солей, линейных алкилбензолсульфоновых кислот, линейных алкилбензолсульфонатов, алкил-α-сульфометилового эфира, α-олефин сульфонатов, сульфатов простого эфира спирта, алкилсульфосукцинатов, диалкилсульфосукцинатов или их солей щелочных металлов, щелочноземельных металлов, амина и аммония. Конкретные примеры анионных поверхностно-активных веществ, подходящих для применения в рамках настоящего изобретения, включают линейную C10-C16 алкилбензолсульфоновую кислоту, линейные C10-C16 алкилбензолсульфонаты или их соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, амина и аммония, например, додецилбензолсульфонат натрия, C8-C18 α-олефин сульфонаты натрия (например, C12-C18 α-олефин сульфонат натрия и C14-C16 α-олефин сульфонат натрия), метил-α-сульфометиловый эфир натрия, динатриевые соли метил-α-сульфожирной кислоты, лауретсульфат натрия и диоктилсульфосукцинат натрия. В композиции настоящего изобретения анионное поверхностно-активное вещество может присутствовать либо в виде соли, либо в виде кислоты в зависимости от pH композиции. Как правило, одно или более анионных поверхностно-активных веществ присутствуют в бактерицидной композиции в количестве от около 0,1% до около 60% по массе, от около 0,25% до около 55% или от около 0,5 до около 50% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде концентрата, одно или более анионных поверхностно-активных веществ могут присутствовать в количестве от около 3% до около 60% по массе, от около 5% до около 55% по массе или от около 20% до около 50% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде готовой к применению лекарственной формы или представляет собой раствор для применения, полученный разбавлением концентрата, одно или более анионных поверхностно-активных веществ могут присутствовать в количестве от около 0,1% до около 5% по массе, от около 0,25% до около 2,5% по массе или от около 0,5% до около 1% по массе.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения применение смесей анионных поверхностно-активных веществ (например, двух или более вышеупомянутых анионных поверхностно-активных веществ) может обеспечивать улучшенные низкотемпературные эксплуатационные характеристики концентрата и повышенную устойчивость композиций раствора для непосредственного применения в присутствии небольшого содержания органического загрязнения (3 г/л бычьего альбумина). Например, таким способом можно достигать повышенной физической устойчивости композиции, то есть отсутствия образования осадка, при температурах около или ниже 0°C. В конкретных вариантах осуществления α-олефин сульфонат представляет собой основное анионное поверхностно-активное вещество, присутствующее в смеси. В частности, α-олефин сульфонат составляет, по меньшей мере, 50%, по меньшей мере, 60% или, по меньшей мере, 70% по массе от всех анионных поверхностно-активных веществ, присутствующих в композиции, при этом оставшуюся часть данной смеси составляют одно или более дополнительных анионных поверхностно-активных веществ.
Некоторые варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением могут также включать дополнительное поверхностно-активное вещество, отличающееся от вышеупомянутых одного или более анионных поверхностно-активных веществ. В конкретных вариантах осуществления данное дополнительное поверхностно-активное вещество представляет собой неионное поверхностно-активное вещество. Типичные неионные поверхностно-активные вещества включают алкилполиглюкозиды, алкилэтоксилированные спирты, алкилпропоксилированные спирты, этоксилированные-пропоксилированные спирты, сорбитан, эфиры сорбитана и алканоламиды. Конкретные типичные дополнительные неионные поверхностно-активные вещества включают C8-C16 алкилполиглюкозиды со степенью полимеризации в диапазоне от 1 до 3, например, C8-C10 алкилполиглюкозид со степенью полимеризации 1,5 (Glucopon 200), C8-C16 алкилполиглюкозид со степенью полимеризации 1,45 (Glucopon 425), C12-C16 алкилполиглюкозид со степенью полимеризации 1,6 (Glucopon 625) и полиэтоксилированные полиоксипропиленовые блок-сополимеры (полоксамеры), включающие, например, полоксамеры Pluronic, выпускаемые компанией BASF Chemical Co. В конкретных вариантах осуществления неионное поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилат первичного спирта, такой как Neodol 91-6, который получен из C9-C11 спирта в среднем соотношении приблизительно 6 молей этиленоксида на моль спирта, или C9-C11 парет-8, который имеет среднее соотношение около 8 молей этиленоксида на моль спирта. Как правило, дополнительное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в соответствии с настоящим изобретением в количестве от около 0,01% до около 20% по массе, от около 0,05% до около 15% по массе или от около 0,1% до около 10% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде концентрата, дополнительное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве от около 0,5% до около 20% по массе, от около 1% до около 15% по массе или от около 2% до около 10% по массе. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиция предоставляется в виде готовой к применению лекарственной формы или представляет собой раствор для применения, полученный разбавлением концентрата, дополнительное поверхностно-активное вещество может присутствовать в количестве от около 0,01% до около 5% по массе, от около 0,05% до около 2,5% по массе или от около 0,1% до около 1% по массе.
В некоторых вариантах осуществления композиции в соответствии с настоящим изобретением могут включать дополнительное бактерицидное средство, отличающееся от вышеупомянутых компонентов, в количестве вплоть до около 25% по массе. Типичные подходящие бактерицидные средства включают N,N-бис(3-аминопропил) C6-C18 алкиламины (такие как N,N-бис(3-аминопропил)додециламин), бронопол (2-бром-2-нитро-1,3-пропандиол), хлоргексидиновые соли, триклозан (2,4,4'-трихлор-2'-гидроксидифенилэфир, от компании Ciba Specialty Chemicals под названием IRGASAN и IRGASAN DP 300), гликолевую кислоту, бензиловый спирт, бензойную кислоту, полигексаметилбигуанид (CAS 32289-58-0), гуанидиновые соли, такие как гидрохлорид полигексаметиленгуанидина (CAS 57028-96-3), гидрофосфат полигексаметиленгуанидина (89697-78-9) и хлорид поли[2-(2-этокси)-этоксиэтил]гуанидиния (CAS 374572-91-5), иодсодержащие соединения и их смеси.
В других вариантах осуществления композиции могут включать различные традиционные бактерицидные средства, такие как сульфат меди, сульфат цинка, сульфаметазин, соединения четвертичного аммония, пероксид водорода и/или надуксусную кислоту. Однако в рамках объема настоящего изобретения также можно обойтись без применения некоторых традиционных бактерицидных средств. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления композиции не содержат никакого из вышеупомянутых дополнительных бактерицидных средств и, в частности, не содержат йод, хлоргексидин или сульфат меди. В других вариантах осуществления предпочтительно можно обойтись без применения в композициях традиционных бактерицидных средств на основе жирных кислот, таких как бактерицидные средства на основе C8-C14 жирных кислот.
Кроме карбоновых кислот, рассмотренных выше, в настоящие композиции могут быть включены минеральные кислоты, обладающие эффективностью против микроорганизмов, в частности бактерий, и вызывающие минимальное раздражение кожи. Примеры подходящих минеральных кислот включают серную кислоту, сернистую кислоту, сульфаминовую кислоту, хлористоводородную кислоту, фосфорную кислоту и фосфористую кислоту. Также можно применять кислоты, такие как метансульфоновая кислота.
Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно включать один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из регуляторов pH, смачивающих веществ, пенообразующих веществ, красителей, регуляторов вязкости, консервантов, кондиционирующих добавок для кожи, связующих веществ и растворителей.
Регуляторы pH
Следует понимать, что композиции в соответствии с настоящим изобретением включают, по меньшей мере, две карбоновых кислоты, при этом одной из них является муравьиная кислота. Наличие данных кислот будет влиять на pH композиции. Однако pH композиции можно регулировать добавлением кислотных, основных или буферных веществ. Кислоты, подходящие для применения в качестве регуляторов pH, могут включать, например, серную кислоту, сернистую кислоту, сульфаминовую кислоту, хлористоводородную кислоту, фосфорную кислоту, фосфористую кислоту, гликолевую кислоту, бензойную кислоту, яблочную кислоту, щавелевую кислоту, винную кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, валериановую кислоту и тому подобное. pH можно повысить, или сделать более щелочным, добавлением щелочного агента, такого как гидроксид натрия, гидроксид аммония, гидроксид калия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, кислый дифосфонат мононатрия или их комбинации.
Смачивающие вещества
В раскрытые композиции могут быть включены смачивающие вещества. Обычные смачивающие вещества применяют для увлажнения поверхности нанесения, тем самым уменьшая поверхностное натяжение таким образом, что препарат может легко контактировать с поверхностью. Смачивающие вещества в данной композиции повышают общую моющую способность состава, растворяют или эмульгируют органические ингредиенты, которые иначе не растворялись или не эмульгировались бы, и облегчают проникновение активных ингредиентов глубоко в трещины на поверхности, которая может представлять собой копыто животного.
Подходящие эффективные смачивающие вещества могут включать анионные, неионные, цвиттер-ионные и амфотерные поверхностно-активные вещества. Смачивающие вещества и поверхностно-активные вещества, подходящие для применения в раскрытых композициях, могут являться сильнопенящимися, слабопенящимися и непенящимися. Подходящие анионные поверхностно-активные вещества включают алкилсульфоновые кислоты, алкилсульфонатные соли, линейные алкилбензолсульфоновые кислоты, линейные алкилбензолсульфонаты, алкил-α-сульфометиловые эфиры, α-олефин сульфонаты, сульфат спиртового эфира, алкилсульфаты, алкилсульфосукцинаты, диалкилсульфосукцинаты или их соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, амина и аммония. Конкретные примеры представляют собой линейные C10-C16 алкилбензолсульфоновые кислоты, линейные C10-C16 алкилбензолсульфонаты или их соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, амина и аммония, например, додецилбензолсульфонат натрия, C14-C16 α-олефин сульфонат натрия, метил-α-сульфометиловый эфир натрия и динатриевые соли метил-α-сульфожирной кислоты. Подходящие неионные поверхностно-активные вещества включают алкилполиглюкозиды, алкилэтоксилированные спирты, алкилпропоксилированные спирты, этоксилированные-пропоксилированные спирты, сорбитан, сорбитановые эфиры и алканоламиды. Конкретные примеры включают C8-C16 алкилполиглюкозиды со степенью полимеризации в диапазоне от 1 до 3, например, C8-C10 алкилполиглюкозиды со степенью полимеризации 1,5 (Glucopon 200), C8-C16 алкилполиглюкозиды со степенью полимеризации 1,45 (Glucopon 425), C12-C16 алкилполиглюкозиды со степенью полимеризации 1,6 (Glucopon 625) и полиэтоксилированные полиоксипропиленовые блок-сополимеры (полоксамеры), включающие, например, полоксамеры Pluronic, выпускаемые компанией BASF Chemical Co. Типичные амфотерные поверхностно-активные вещества включают алкилбетаины и алкиламфоацетаты. Подходящие бетаины включают кокоамидопропилбетаин, а подходящие амфоацетаты включают кокоамфоацетат натрия, лауроамфоацетат натрия и кокоамфодиацетат натрия.
Пенообразующие вещества
Бактерицидные композиции могут также включать пенообразующее вещество. Пенообразующее вещество насыщает воздухом жидкую композицию с получением пены, которая может увеличивать площадь поверхности композиции и улучшать адгезию с поверхностью, которую необходимо обработать (например, копыто животного). Как правило, для получения устойчивой пены можно применять поверхностно-активное вещество с обильным пенообразованием, такое как лаурилсульфат натрия, додецилбензолсульфокислота, алкиларилполиэфир сульфат натрия, лаурил эфир сульфат натрия, децилсульфат натрия, кокамин оксид, С12-С14 амидобетаины кокосового масла. Пену получают интенсивным встряхиванием сжатого газа, смешанного с раствором, или барботированием газа через раствор или распылением раствора или смеси газа с раствором при помощи распылителя. Подходящие газы включают, но не ограничиваются ими, азот, воздух, диоксид углерода и их смеси. Пену можно получать механическим воздействием животных, проходящих через композицию, или при помощи механических устройств, которые смешивают атмосферный воздух с композицией. Композицию можно наносить при прохождении животных через участок, содержащий пену, или при прохождении животных через раствор для ножных ванн, на поверхности которого находится пена.
Красители
Один или более красителей могут быть включены в композицию. Цвет на копыте или копытах животного может служить в качестве визуального индикатора того, что конкретное животное было обработано. Чтобы избежать любых проблем с возможным загрязнением молока, например, в случае, когда краситель контактирует с выменем животного или попадает в кровеносную систему животного, следует применять только красители, сертифицированные для химической и пищевой промышленности (пищевые). Существует множество красителей для пищевой и химической промышленности, таких как FD&C Red #40, FD&C Yellow #6, FD&C Yellow #5, FD&C Green #3, FD&C Blue #1, FD&C Orange #4 и их комбинации.
Модификаторы вязкости
Вязкость раствора можно уменьшить добавлением воды или вспомогательного растворителя; однако, композиции, особенно гелеобразные формы, можно улучшить применением модификатора вязкости в количестве, обычно, в диапазоне от 0,1% до около 10% по массе композиции. Вязкость композиции предпочтительно находится в диапазоне от 1 сПз до 10000 сПз при комнатной температуре. Вязкость, которая подразумевается во всем контексте данной заявки, представляет собой вязкость по Брукфильду, измеренную в сПз при помощи вискозиметра Brookfield LV при комнатной температуре (25°C) со шпинделем #2 при от 3 до 30 оборотов/минуту. В различных вариантах осуществления может быть добавлен загуститель для достижения значений вязкости в диапазоне от 50 сПз до 10000 сПз или от 1000 сПз до 4000 сПз.
Модификаторы вязкости включают вещества растительной смолы, такие как гуаровая камедь; крахмал и производные крахмала, например, гидроксиэтилкрахмал или сшитый крахмал; микробные полисахариды, например, ксантановая камедь или полисахариды морских водорослей, такие как альгинат натрия, каррагинан, курдлан, пуллулан или декстран; сыворотка; желатин; хитозан; производные хитозана; полисульфоновые кислоты и их соли; полиакриламид; и глицерин. Можно применять целлюлозные загустители, в том числе гемицеллюлозу, например, арабиноксиланы и глюкоманнаны; целлюлозу и ее производные, например, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу или карбоксиметилцеллюлозу.
Консерванты
К композициям можно также добавлять консерванты. Например, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и ее щелочные соли действуют в качестве хелатирующих агентов для связывания ионов металлов, которые иначе ускоряли бы реакции металлоферментов, которые являются источником энергии для репликации бактериальных клеток. Можно применять и другие общепринятые консерванты, например, парабен, метилпарабен, этилпарабен, глутаральдегид и т.д. Можно также добавлять такие консерванты, как спирт. Спирт, в некоторых вариантах осуществления, может представлять собой бензиловый спирт, низкомолекулярный спирт, имеющий число атомов углерода менее пяти, и их комбинации.
Кондиционирующие добавки для кожи
Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно включать кондиционирующие добавки для кожи. Кондиционирующие добавки для кожи могут обеспечивать дополнительную защиту кожи человека или животного до или сразу после того, как она была подвержена воздействию неблагоприятных условий. Например, кондиционирующие добавки для кожи могут включать увлажнители, такие как глицерин, сорбит, пропиленгликоль, Laneth с 5 по 100, ланолиновый спирт, Д-пантенол, полиэтиленгликоль (ПЭГ) 200-10000, эфиры полиэтиленгликоля, ациллактилаты, акриловый диаллилдиметиламмониевый сополимер, кокоат/лаурат глицерина, ПЭГ-7 глицерил кокоат, стеариновая кислота, гидролизованный пептид шелка, белок шелка, гуар гидроксипропилтримониум хлорид, алкилполиглюкозид/глицерил лаурат, масло ши и кокосовое масло; солнцезащитные агенты, такие как диоксид титана, оксид цинка, октилметоксициннамат (ОМЦ), 4-метилбензилиден камфор (4-МБК), авобензон, оксибензон и гомосалат; и агенты, облегчающие зуд, или анестетики, такие как алоэ вера, каламин, мята, ментол, камфора, антигистаминные вещества, кортикостероиды, бензокаин и пароксамин HCl (пароксетин).
Связующие вещества
В некоторых вариантах осуществления бактерицидные композиции могут содержать связующее вещество, которое облегчает растворение одного или более компонентов, например, поверхностно-активных веществ или жирных кислот, которые иначе были бы нерастворимыми или только частично растворимыми в растворителе. Связующие вещества, как правило, содержат короткоцепочечные (C2-C6) функциональные группы, связанные с объемными гидрофильными группами, такими как гидроксильные и/или сульфонатные группы. Типичные связующие вещества включают арилсульфонаты, такие как нафталинсульфонат натрия, октансульфонат натрия, ксилолсульфонат натрия и октансульфонат аммония, а также некоторые фосфатные эфиры.
Растворители
Предпочтительным растворителем для настоящей композиции является вода. Однако специалист в данной области техники будет осознавать, что для той же самой цели можно применять и другие растворители или вспомогательные растворители, кроме воды. В некоторых вариантах осуществления композиция может содержать, по меньшей мере, около 5% по массе воды и предпочтительно, по меньшей мере, около 10% по массе воды относительно общей массы композиции. Пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин и спирты можно применять в качестве растворителей или по отдельности, или в комбинации с водой.
Композиции в соответствии с настоящими композициями, как правило, являются кислыми и в некоторых вариантах осуществления имеют pH менее около 5, менее около 3,5 или менее около 3. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиции сформулированы в форме концентратов, pH может составлять от около 0,1 до около 5, от около 1 до около 4, от около 1,25 до около 3,5 или от около 1,5 до около 3. В некоторых вариантах осуществления, в которых композиции сформулированы в виде готовых к применению лекарственных форм или разбавлены из концентратов с получением растворов для применения, pH может составлять от около 1 до около 5, от около 1,5 до около 4, от около 1,5 до около 3,5 или от около 2 до около 3. Однако, как правило, pH можно доводить до любого значения, которое требуется в предполагаемых условиях применения, добавлением кислоты, основания или буфера.
В некоторых вариантах осуществления композиции в соответствии с настоящим изобретением показывают превосходную физическую устойчивость во время изготовления, после продолжительных периодов хранения, после воздействия низкими температурами и/или в присутствии органических загрязнений. Под «физической устойчивостью» подразумевают, что данная композиция остается по существу гомогенным раствором и не расслаивается на фазы, например, не образует осадки или отдельный слой органической жидкости. В конкретных вариантах осуществления композиции остаются физически устойчивыми в течение периодов хранения, по меньшей мере, 3 месяца, по меньшей мере, 6 месяцев или, по меньшей мере, один год при 25°C. Некоторые варианты осуществления также проявляют такие характеристики устойчивости при хранении в течение данных периодов времени при 10°C. В некоторых других вариантах осуществления, в частности, в которых бактерицидная композиция сформулирована в форме готового к применению раствора или раствора для применения, данные композиции остаются физически устойчивыми при воздействии температуры 10°C в течение 24 часов или в присутствии 3 г/л раствора бычьего альбумина. В еще других вариантах осуществления композиции, в частности, композиции концентратов сформулированы таким образом, что обладают превосходной устойчивостью при замораживании-оттаивании, даже в ходе многократных циклов замораживания-оттаивания. В конкретных вариантах осуществления композиции могут быть заморожены (предпочтительно, храниться в замороженном виде в течение, по меньшей мере, 24 часов) и затем разморожены до жидкого состояния и остаются по существу гомогенными (т.е. без заметного расслоения фаз). Даже после всего двух, трех, четырех или более таких циклов замораживания-оттаивания размороженная композиция может представлять собой по существу гомогенный раствор.
Как отмечено выше, композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть изначально сформулированы в виде концентрата и разбавлены водой с получением раствора для применения. В некоторых вариантах осуществления растворы для применения могут быть сформулированы смешиванием одной части композиции концентрата, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, с от около 1 до около 100 частями воды, от около 20 до около 75 частями воды или от около 30 до около 60 частями воды. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления растворы для применения являются преимущественно водными, содержащими более 90% воды по массе, более 95% воды по массе или более 98% воды по массе.
Настоящее изобретение также предоставляет способы лечения или профилактики инфекционных заболеваний копыт, включающие местное нанесение на копыта животного терапевтически эффективного количества композиции, изготовленной в соответствии с настоящим изобретением, описанным в данном контексте. Фраза «терапевтически эффективное количество» предназначена для определения количества композиции для местного применения, которое уменьшает концентрацию микроорганизмов. «Терапевтически эффективное» может также относиться к уменьшению степени тяжести заболевания или частоты возникновения новых случаев по сравнению с данными показателями без лечения.
Преимущественно, итоговые бактерицидные композиции, описанные в данном контексте, можно применять для лечения копыт животных, которые находятся в их естественном состоянии. Копыта в их естественном состоянии могут быть загрязнены твердыми частицами, такими как грязь и навоз, и/или микроскопическими патогенами, такими как бактерии. Например, настоящие композиции остаются активными против микроорганизмов в присутствии более 10% навоза или более 20% навоза, что определено по результатам тестирования in vitro по модифицированной методике микротестирования EN 1040. В соответствии с данной модифицированной методикой навоз, собранный в молочном хозяйстве, распределяют в колбы Эрленмейера, гомогенизируют и автоклавируют при 121°C в течение 30 минут. Затем образцы навоза хранят в холодильнике, пока не потребуются. Для тестирования образцы навоза размораживают до комнатной температуры и распределяют по пробиркам для исследования на эффективность при контрольном заражении такими видами бактерий, как E. coli и S. aureus. Тест проводят при 10°C. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления способы в соответствии с настоящим изобретением устраняют необходимость стадии предварительной обработки или предварительного мытья копыт для удаления существенной части органических загрязнений перед нанесением бактерицидной композиции. Устранение данной стадии обеспечивает значительную экономию средств и времени по сравнению с известными композициями и способами лечения копыт. При нормальных условиях на молочных фермах способы чистки копыт, если их применяют, не на 100% эффективны для удаления загрязнений из копыт. Композиции настоящего изобретения демонстрируют улучшенную эффективность, когда копыта только частично отмыты.
Бактерицидные композиции можно наносить животному в виде жидкости, спрея, пены, геля, мази, крема, ножной ванны, ножного обертывания, покрытого данной композицией, или любой другой приемлемой формы для местного применения.
Бактерицидные композиции, в частности, являются эффективными при лечении и профилактике заболеваний копыт, таких как папилломатозный пальцевый дерматит, межпальцевая флегмона, межпальцевый дерматит, ламинит, заболевание белой линии и эрозия пяточной части копыта. Поскольку многие заболевания копыт являются крайне контагиозными и могут распространяться на все стадо, то профилактическое применение бактерицидных композиций, даже у животных со здоровыми копытами, может быть важным практическим подходом для поддержания здоровья стада. Однако если выявлены случаи инфицирования, бактерицидные композиции также являются эффективными для лечения уже существующих очагов поражения и инфекций у пораженных животных.
Некоторые бактерицидные композиции в соответствии с настоящим изобретением могут обеспечивать существенное сокращение популяций грамположительных и грамотрицательных бактерий. В таких вариантах осуществления сокращение численности популяций бактерий составляет более 99%, более 99,9%, более 99,99% или более 99,999%. Типичные бактерии, которые вносят основной вклад при заболеваниях копыт и которые можно лечить при помощи композиций в соответствии с настоящим изобретением, включают Bacteroides spp, Bacteriodes melaningenicus, Campylobacter faecalis, Clostridium spp, Fusobacterium spp, Peptococcus asaccharolyticus, Peptostreptococcus spp, Serpens spp, Treponema spp, Bacteroides thetaictaomicron, Fusobacterium necrophorum, Prevotella melaminogenicus, Porphyromonas asaccharolytica, Porphyromonas levii, Porphyromonas melaminogenicus, Dichelobacter fragilis, Arcanobacterium pyogenes, Dichelobacter nodosus и Porphyromonas necrophorum. Под количеством композиции, которое обеспечивает существенное сокращение популяции бактерий, подразумевается эффективное количество композиции для лечения или профилактики инфекционных заболеваний копыт. Композиции данного изобретения также помогут контролировать численность других бактерий окружающей среды, таких как E. Coli, которые могут присутствовать в очагах поражения ППД, или бактерий, живущих на коже, таких как S. aureus. Данные бактерии могут вызывать вторичные инфекции, если уже возник очаг поражения ППД.
Более обширной целью раскрытых средств настоящего изобретения является предоставление бактерицидной композиции, которую можно применять в любом случае, требующем наличия антибактериальных или бактерицидных свойств. В конкретном варианте осуществления данная композиция сформулирована для применения в виде раствора для ножных ванн с целью лечения копыт животных. В других вариантах осуществления данная композиция может быть сформулирована для применения в качестве антисептика для рук, средства для очищения кожи, хирургического скраба для обработки рук, средства для ухода за ранами, дезинфицирующего средства, геля для ванны/душа, антисептика для твердых поверхностей и тому подобного. Однако следует понимать, что различные применения могут требовать различных значений pH. Например, композиции, предназначенные для твердых поверхностей, могут иметь низкие значения pH, такие как 1,0 или 0,5.
ПРИМЕРЫ
Приведенные ниже примеры предлагают типичные композиции в соответствии с настоящим изобретением и данные относительно противомикробной эффективности данных композиций. Однако следует понимать, что данные примеры предоставляются для иллюстрации, и ничто в них не следует считать ограничением объема данного изобретения в целом.
Пример 1
В данном эксперименте изучали эффективность профилактики пальцевого дерматита (ПД) и эрозии пяточной части копыта (ПЭ) у трех экспериментальных препаратов для копытных ванн относительно 5% сульфата меди (положительный контроль; CTL). В данном исследовании участвовали восемь загонов с лактирующими животными, содержащих приблизительно 450 коров каждый, молочного хозяйства из 10000 коров, при этом на каждую группу лечения было распределено по два загона. В данном исследовании участвовали всего 4961 корова всех лактаций. Исследование длилось в течение всего 3 месяцев. Копытные ванны применяли пять дней в неделю (с понедельника по пятницу), один раз в день. В доильном зале было проведено шесть обследований копыт задних ног коров, участвующих в данном исследовании, через каждые три недели. Первые два обследования проводили перед началом проведения лечения при помощи копытных ванн, а другие четыре обследования - в течение исследования. Обследования проводили в доильном зале, и задние ноги коров оценивали на предмет ПД и ПЭ сразу после мытья из водяного шланга. Для ПД применяли пятистадийную систему оценки Мортелларо и регистрировали наличие или отсутствие ПЭ на каждой ноге. Результаты обследований включали число новых случаев ПД и ПЭ в течение всего исследования, число всех случаев заболеваний (старые и новые случаи) и число новых случаев ПД и ПЭ во время каждого из четырех обследований. Был сделан вывод о том, что экспериментальное лечение было таким же эффективным или более эффективным (в зависимости от параметра оценки), чем CTL с точки зрения сокращения числа новых случаев заболеваний и общего числа случаев ПД и ПЭ.
Таблица 1Исследуемые композиции
Концентраты
Готовые к применению разбавленные растворы
А
В
С
А
В
С
Ингредиенты
% активного вещества
% масс./масс.
% масс./масс.
% масс./масс.
% масс./масс.
% масс./масс.
% масс./масс.
Уксусная кислота
100%
-
4,00
4,00
-
0,1
0,1
Муравьиная кислота
85%
10,22
17,78
17,78
0,23
0,4
0,4
Молочная кислота
88%
10,91
-
-
0,24
-
-
Н<sub>3</sub>РО<sub>4</sub>
75%
-
9,07
0,00
-
0,17
-
α-олефин сульфонат<sup>*</sup>
40%
58,00
60,00
60,00
0,58
0,6
0,6
NEODOL 91-6<sup>**</sup>
100%
-
8,00
8,00
-
0,2
0,2
Вода
20,87
1,16
10,22
98,95
98,53
98,7
pH
1,89
<1
1,81
2,32
1,97
2,31
<sup>*</sup>WITCONATE AOS, C14-16 олефин сульфонат натрия
<sup>**</sup>Этоксилат первичного спирта, предоставляемый компанией Shell Chemicals
Пальцевый дерматит
Результаты общего числа случаев ПД при осмотре приведены в таблице 2. «Относительный риск» представляет собой соотношение вероятности развития заболевания для двух различных групп. Величина меньше 1 показывает меньший риск возникновения новых случаев заболевания в исследуемой группе по отношению к контрольной группе. Риск возникновения новых случаев (не показано) и общее число случаев ПД при осмотре всех коров в данном исследовании оказались меньше (P<0,05) для лечения A, чем для CTL. Если сравнивать экспериментальные препараты, то лечение A оказалось более эффективным, чем лечение B, и не уступало (т.е. имело, по меньшей мере, такие же результаты) лечению C. Лечение C не уступало лечению B.
Таблица 2Общее число случаев пальцевого дерматита (ПД) при осмотре при различном лечении - все обследуемые коровы
Лечение
Относительный риск
Большая эффективность/меньшая эффективность
Значение оцениваемой вероятности P
Результат<sup>1</sup>
95% ДИ (доверительный интервал)
A/CTL
0,76
0,61
0,94
0,01
S
B/CTL
0,96
0,78
1,17
0,66
NI Δ13%
C/CTL
0,82
0,66
1,01
0,06
NI Δ0%
A/B
0,79
0,64
0,99
0,04
S
A/C
0,93
0,74
1,16
0,51
NI Δ12%
C/B
0,86
0,70
1,06
0,16
NI Δ2%
<sup>1</sup>S = существенный при значении P<0,05; NI = не уступающий, плюс различие в процентах между двумя лечениями
Фиг.1 представляет собой график выживаемости Каплана-Мейера, иллюстрирующий результаты данного исследования на предмет вероятности наличия ПД у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование. Лечение A показало очевидно большую эффективность в ходе проверки в каждый промежуток времени.
Фиг.2 представляет собой график, иллюстрирующий общее количество случаев ПД у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование. Данные, полученные перед началом исследований (нулевой момент времени), свидетельствуют о возрастании общего количества случаев ПД в группе исследования. После начала лечения общее количество случаев ПД значительно сократилось, при этом общее количество случаев ПД у коров, получавших лечение A, B и C, находилось почти на том же уровне, что и в контрольной группе.
Эрозии пяточной части копыта
Результаты оценки общего числа случаев ПЭ при осмотре приведены в таблице 3. Количество новых случаев (не показано), все случаи и новые случаи и общее количество случаев ПЭ у всех обследуемых коров было меньше (P<0,05) для препаратов A и C по сравнению с CTL. Препарат B не уступал CTL.
Таблица 3Общее количество случаев эрозии пяточной части копыта (ПЭ) при различном лечении
Лечение
Эффект лечения
Относительный риск
Большая эффективность/меньшая эффективность
Результат<sup>1</sup>
95% ДИ (доверительный интервал)
Значение оцениваемой вероятности P
A/CTL
0,52
0,31
0,84
0,01
S
B/CTL
0,72
0,46
1,08
0,11
NI Δ10%
C/CTL
0,49
0,28
0,81
<0,01
S
A/B
0,74
0,43
1,20
0,23
NI Δ8%
A/C
1,06
0,60
1,69
0,84
NI Δ58%
C/B
0,72
0,49
1,16
0,17
NI Δ7%
<sup>1</sup>S = существенный при значении P<0,05; NI = не уступающий, плюс различие в процентах между двумя лечениями
Фиг.3 представляет собой график выживаемости Каплана-Мейера, показывающий вероятность наличия ПЭ у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование. Лечения A и C показали существенно большую эффективность по сравнению с контролем в течение указанных промежутков времени. Было установлено, что лечение B не уступает лечению контрольной группы. Следовательно, экспериментальные терапии оказываются такими же эффективными, а в некоторых случаях - существенно более эффективными по сравнению с контрольной при лечении ПЭ.
Фиг.4 представляет собой график, иллюстрирующий общее количество случаев ПЭ у всех обследуемых коров в различные моменты времени после включения в исследование. Общее количество случаев ПД у коров, получавших лечение A, B и C, значительно сократилось после начала лечения и находилось почти на том же уровне, что и в контрольной группе.
Микроэффективность in vitro
Эффективность каждой из экспериментальных композиций in vitro была исследована на клетках Treponeme, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Enterococcus hirae.
Определяли минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) для клеток Treponeme. Клетки Treponeme растили в анаэробной камере в течение, по меньшей мере, 5-7 дней при 37°C до момента, когда ~90% культуры находилось в виде спирохет. Для данных исследований применяли 96-луночный микротитрационный планшет (12 колонок × 8 рядов). Первую колонку планшета заполняли 100 мл бактерицидных композиций, со второй по 12-ю колонку заполняли 100 мл физиологического раствора или среды OTEB (Oral Treponeme Media). Затем колонки 2-11 использовали для получения серии ½ разбавлений биоцида в среде OTEB, а колонку 12 оставляли для контроля роста. В каждую ячейку добавляли суспензию клеток Treponeme. Клетки контактировали с биоцидом в течение 5 минут, а затем 3 мл переносили на планшет с специальным анаэробным агаром. Планшеты инкубировали при 37°C в течение 5-7 дней до появления видимого роста в колонке 12. В это время определяли значения МИК (и минимальной бактерицидной концентрации (МБК)).
Модифицированное тестирование в соответствии с методиками EN1040 и EN1656
Бактерицидную эффективность в присутствии навоза определяли при помощи модифицированной методики микротестирования EN 1040. Для данного исследования собирали навоз в молочном хозяйстве, распределяли в колбы Эрленмейера, гомогенизировали и автоклавировали при 121°C в течение 30 минут. Затем образцы навоза хранили в холодильнике, пока не потребуются. Для тестирования образцы навоза размораживали до комнатной температуры и распределяли по пробиркам для исследования на эффективность при контрольном заражении. Исследование проводили при 10°C для E. coli и S. aureus видов бактерий.
Для проверки эффективности также применяли стандартизованную методику исследования EN 1656 при 10°C в модельных условиях минимального уровня загрязнения (раствор бычьего альбумина 3 г/л) для четырех выбранных для исследования микроорганизмов: E. coli, S. aureus, P. aeruginosa и E. hirae. Кроме необходимого времени контактирования 30 минут исследовали также более короткие времена контактирования. Результаты, приведенные в таблице 4, соответствуют времени контактирования всего 30 секунд.
Таблица 4Результаты микроэффективности in vitro
Условия микротестирования
Препарат
А
В
С
Treponema (ч/млн, МИК)
294
156
313
Модифицированная методика EN 1040 - 10°C, 20% навоз, 30 сек, S. aureus («A» повторили дважды)
5,5/5,2
4,2
4,4
Модифицированная методика EN 1040 - 10°C, 20% навоз, 30 сек, E. coli («A» повторили дважды)
5,5/4,6
4,5
4,5
EN 1656 - 10°C, минимальный уровень загрязнения, 30 сек, S. aureus
6,7<sup>*</sup>
6,7<sup>*</sup>
6,7<sup>*</sup>
EN 1656 - 10°C, минимальный уровень загрязнения, 30 сек, E. coli
6,7<sup>*</sup>
6,7<sup>*</sup>
6,7<sup>*</sup>
EN 1656 - 10°C, минимальный уровень загрязнения, 30 сек, P. aeruginosa
6,2<sup>*</sup>
6,2<sup>*</sup>
6,2<sup>*</sup>
EN 1656 - 10°C, минимальный уровень загрязнения, 30 сек, E. hirae
6,3<sup>*</sup>
6,3<sup>*</sup>
5,0
<sup>*</sup>означает полное уничтожение
Пример 2
В данном примере описаны композиции дополнительных типичных концентратов и растворов для применения в соответствии с настоящим изобретением, и приведена эффективность данных растворов для применения in vitro.
Таблица 5 раскрывает различные растворы для применения, 1-6, и результаты проверки их эффективности in vitro (log kill) против S. aureus, P. aeruginosa, E. hirae и P. hauseri по методике EN1656. Также приведены результаты проверки их эффективности против E. coli и S. aureus при помощи теста на эффективность дезинфицирующего средства AOAC (Ассоциация химиков-аналитиков, работающих в государственных организациях США. 1990. Официальные методы анализа, страницы 138-140 в разделе «Бактерицидное и поверхностно-активное дезинфицирующее действие дезинфицирующих средств» 960.09, том I. 15-е изд. AOAC, Арлингтон, штат Вирджиния). Можно видеть, что все композиции показали сокращение числа всех исследуемых микроорганизмов более чем на 5 порядков.
Таблица 5
Ингредиент
Композиция
1
2
3
4
5
6
α-олефин сульфонат (WITCONATE AOS)
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Молочная кислота
0,4
0,25
0,1
--
--
--
Лимонная кислота
--
--
--
--
0,4
0,1
Уксусная кислота
--
--
--
0,25
--
--
Муравьиная кислота
0,1
0,25
0,4
0,25
0,1
0,4
NEODOL 91-6
--
--
--
--
0,1
0,2
Вода
98,9
98,9
98,9
98,9
98,8
98,7
рН
2,35
2,34
2,32
2,46
2,34
2,32
EN 1656 S. aureus, минимальный уровень загрязнения, 5 мин, 10°C
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
EN 1656 P. aeruginosa, минимальный уровень загрязнения, 5 мин, 10°C
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2
EN 1656 E. hirae, минимальный уровень загрязнения, 5 мин, 10°C
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
EN 1656 P. hauseri, минимальный уровень загрязнения, 5 мин, 10°C
5,9
5,9
5,9
5,9
5,3
5,9
AOAC, 5 мин, 10% навоз, E. coli
5,7/5,1
6,9/5,2
6,9/5,3
5,0
5,7
5,8
AOAC, 5 мин, 10% навоз, S. aureus
6,8/6,3
6,8/6,4
6,8/5,4
5,5
6,8
5,9
Таблица 6 раскрывает различные композиции концентратов в соответствии с настоящим изобретением и их соответствующие готовые к применению (ГП) растворы. Соотношение разбавления (часть концентрата + части воды) приведено в круглых скобках. Эффективность in vitro композиций растворов для применения определяли против S. aureus, P. aeruginosa, E. hirae и P. hauseri по методике EN1656. Также приведены результаты проверки их эффективности против E. coli и S. aureus при помощи теста на эффективность дезинфицирующего средства AOAC. Можно видеть, что все композиции показали сокращение числа всех исследуемых микроорганизмов более чем на 5 порядков.
Таблица 6
Было открыто, что некоторые физические характеристики композиций концентратов и растворов для применения, такие как физическая устойчивость и температура замерзания, можно улучшить применением смесей различных поверхностно-активных веществ. Таблицы 7 и 8 также раскрывают различные композиции концентратов в соответствии с настоящим изобретением и их соответствующие готовые к применению (ГП) растворы. Соотношение разбавления (часть концентрата + части воды) приведено в круглых скобках. Эффективность in vitro композиций растворов для применения определяли против E. coli и S. aureus при помощи теста на эффективность дезинфицирующего средства AOAC.
В таблице 7 показано, что добавление лаурилсульфата натрия в качестве дополнительного вторичного анионного поверхностно-активного вещества (при этом α-олефин сульфонат натрия представляет собой основное или первичное анионное поверхностно-активное вещество, а октансульфонат натрия представляет собой другое вторичное поверхностно-активное вещество) не оказывало неблагоприятного влияния на бактерицидную эффективность, одновременно улучшая устойчивость композиции (наблюдаемую). Кроме того, добавление пропиленгликоля вместо воды привело к понижению температуры замерзания композиции в присутствии легкого органического загрязнения (3 г/л бычьего альбумина) (наблюдаемой), одновременно повышая бактерицидную эффективность против E. coli. Кроме того, таблица 7 показывает применение AEROSOL OT 75 (диоктилсульфосукцинат натрия) вместо лаурилсульфата натрия без неблагоприятного влияния на бактерицидную эффективность. Более того, также можно было бы добавлять небольшое количество этоксилата спирта NEODOL 91-8 без неблагоприятного влияния на бактерицидную эффективность. Этоксилат спирта также оказывал положительное действие, улучшая растворимость других поверхностно-активных веществ при низкой температуре (наблюдаемую).
В таблице 8 в качестве вторичных анионных поверхностно-активных веществ применяли лауретсульфат натрия (2 и 3 моля этиленоксида) и диоктилсульфосукцинат натрия. Кроме того, некоторое количество поверхностно-активного вещества этоксилата спирта также добавляли без неблагоприятного влияния на бактерицидную эффективность, наряду с этим улучшая устойчивость при низких температурах.
Таблица 7
Таблица 8
Таблицы 9-11 описывают дополнительные примерные композиции в соответствии с настоящим изобретением, предоставляя информацию о физической устойчивости для каждой композиции при различных условиях. Составы композиций выражены в виде фактического содержания указанного компонента, уже принимая в расчет состав или чистоту исходного сырья. В частности, таблица 9 раскрывает композиции разбавленных растворов для применения, содержащих лаурилсульфат натрия (ЛСН), молочную кислоту и муравьиную кислоту. Таблица 10 раскрывает композиции разбавленных растворов для применения, содержащих α-олефин сульфонат натрия (АОСН), молочную кислоту и муравьиную кислоту. Таблица 11 раскрывает композиции разбавленных растворов для применения, содержащих как ЛСН, так и АОСН, наряду с молочной и муравьиной кислотами. Все композиции проявляли, по меньшей мере, некоторую физическую устойчивость (то есть отсутствие ярко выраженного осадка). Некоторые конкретные композиции проявляли улучшенную устойчивость, даже в присутствии слабых органических загрязнений (3 г/л бычьего альбумина) и при низкой температуре (около 10°C) в течение 24 часов после изготовления.
Таблица 11
Пример 3
В данном примере в соответствии с настоящим изобретением были изготовлены концентраты, содержащие различные поверхностно-активные вещества, и определяли эффект данных поверхностно-активных веществ на устойчивость образцов при замораживании-оттаивании. Концентраты готовили для определенного соотношения разбавления 1 части концентрата на 39 частей воды. Каждая исследуемая композиция содержала 9,2% по массе муравьиной кислоты, 9,4% по массе молочной кислоты, 23,2% по массе α-олефин сульфоната натрия (АОСН) и 21% по массе указанного поверхностно-активного вещества, оставшуюся часть составляла вода.
Образцы каждой композиции помещали в бутылки, заполненные до 1,5 дюймов от верха бутылок. Бутылки, содержащие образцы, помещали в холодильник на один день, и вынимали из холодильника и размораживали в течение следующего дня. Отмечали гомогенность каждого образца при оттаивании. Композицию считали приемлемой, если после оттаивания наблюдали гомогенный раствор. Результаты приведены ниже в таблице 12.
Таблица 12
Добавка
Физическая устойчивость после 1 цикла размораживания-оттаивания
Контроль (без добавок)
Негомогенный
TWEEN 80 (полисорбат 80)
Гомогенный
Ксилолсульфонат натрия (40%)
Негомогенный
NEODOL 91-8 (этоксилат спирта)
Негомогенный
NEODOL 91-6 (этоксилат спирта)
Гомогенный
NEODOL 91-2,5 (этоксилат спирта)
Гомогенный
ЛСН (30%)
Гомогенный
Кокамидопропилбетаин
Негомогенный
Glucopon 600UP (50%)
Гомогенный
Октансульфонат натрия
Негомогенный
Отмечают, что образец, содержащий ЛСН, возвращали в холодильник и повторяли процедуру до завершения четырех циклов замораживания-оттаивания. Образец оставался гомогенным после четвертого цикла.
В таблице 13 сведены некоторые примерные бактерицидные концентраты и готовые к применению композиции или разбавленные растворы для применения в соответствии с настоящим изобретением с учетом широких, промежуточных и узких диапазонов концентраций (% масс.) некоторых их компонентов. Следует понимать, что данные композиции являются только примерными и не должны рассматриваться как ограничивающие общий объем настоящего изобретения.
Таблица 13
Компоненты
Концентраты
ГП/разбавленные растворы для применения
Муравьиная кислота
2-35%
4-30%
6-25%
0,05-5%
0,1-2,5%
0,2-1,25%
C2-C10 карбоновая кислота
2-35%
4-30%
6-25%
0,05-5%
0,1-2,5%
0,2-1,25%
Анионное поверхностно-активное вещество (всего)
3-60%
5-55%
20-50%
0,1-5%
0,25-2,5%
0,5-1%
Неионное поверхностно-активное вещество (всего)
0-20%
1-15%
2-10%
0-5%
0,05-2,5%
0,1-1%
рН
0,1-5
1-3,5
1,5-3
1-5
1,5-3,5
2-3