Кларант - антисептическое средство: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия

Кларант - антисептическое средство: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия

Реферат

Изобретение относится к области санитарии, ветеринарии, медицины, биохимии, фармацевтики, агрохимии, косметики, пищевой промышленности, промышленной и бытовой химии и касается разработки экологически безопасного биоцидного и вирулицидного средства, обладающего антикоррозионными свойствами, и его применения для обеззараживания от патогенных вирусов, бактерий, простейших, плесени и грибов - помещений, оборудования, инвентаря, инструментов, приборов, посуды, косметических средств, животных, пищи, кормов, сырья, почвы и других объектов, где необходима надежная антисептическая обработка или подавление патогенной микрофлоры.

Он может быть использован в жилых и подсобных помещениях, производственных, технологических и складских объектах, в научно-исследовательских и лечебных учреждениях, предприятиях биологической и пищевой промышленности, на животноводческих, птицеводческих, звероводческих фермах, меховых, кожевенных производствах и для других целей, где требуется надежная, безопасная и долговременная дезинфекция или консервация. Дезинфекция может проводиться путем орошения, погружения, полива, аэрозольным методом, в том числе и в присутствии животных и людей. Более того, ввиду отсутствия токсичности он может применяться как антисептик для людей и животных, а также как средство для инактивации вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов при получении вакцин, причем как in vitro, так и in vivo.

Известно, что для дезинфекции методом орошения применяют различные дезинфицирующие средства, в том числе: 10-20%-ную взвесь свежегашеной извести, 5%-ный горячий раствор кальцинированной соды, 3%-ную горячую эмульсию дезинфекционного креолина, 2%-ную горячую эмульсию ксилонафта, 5%-ную эмульсию нафтализола, 3%-ный горячий раствор каустифицированной содопоташной смеси, 1%-ный раствор формальдегида, 2%-ный раствор едкого натра, раствор хлорной извести, содержащий 2% активного хлора, 5%-ный раствор хлорамина и др., из расчета 1-2 л на 1 м² обеззараживаемой поверхности, в зависимости от ее плотности. Горячие растворы должны иметь температуру не ниже 70°, а растворы кальцинированной соды не ниже 90°С. Если дезинфекцию проводят аэрозольным методом, то применяют: 6%-ный раствор перекиси водорода, формалин-креолинвую смесь или формалин (36-40%-ный водный раствор формальдегида) (Ветеринарное законодательство. - М.: Колос, 1973 т.2, с.399-418).

Однако во многих используемых в настоящее время дезинфектантах действующим началом являются агрессивные ядовитые газы, такие как хлор, формальдегид, атомарный кислород и др., которые могут создавать взрывоопасные смеси, разрушать полимерные материалы, защитные лакокрасочные покрытия, корродировать металлы, приводить к болезням и отравлениям животных и людей. Это делает опасным и практически невозможным проведение дезинфекции в присутствии животных и людей. Растворы многих дезинфектантов являются электролитами, вызывающими коррозию металлических поверхностей, агрегатов, их деталей и узлов. Агрессивные газы, выделяющиеся при дезинфекции, вызывают обесцвечивание пигментов и изменения в структуре органических полимеров, обуславливая порчу объектов, имеющих защитные или изоляционные покрытия из лакокрасочных и полимерных органических соединений.

Известно дезинфицирующее средство, не имеющее перечисленных недостатков. Это 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан (RU 2273495).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение антисептической активности средства и уменьшение его токсичности.

Для достижения указанного технического результата предлагается соединение КЛАРАНТ: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия структурной формулы:

обладающее бактерицидным и вирулицидным действием.

Нами впервые установлено, что применение нового средства повышает антисептическую активность целевого продукта при одновременном обеспечении экологической безопасности дезинфекции объектов санитарного надзора и других мест, предметов и объектов, где требуется надежная антисептическая обработка или непосредственное воздействие на патогенные микроорганизмы у человека, животных и растений.

Дезинфекция растворами кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия обеспечивает следующее: отсутствие токсичности для людей и животных, отсутствие неприятного запаха и раздражающего действия на кожные покровы и слизистые оболочки, антикоррозийные свойства и отсутствие агрессивного действии на лакокрасочные и синтетические полимерные материалы и покрытия, частичная сублимируемость, растворимость в воде и устойчивость водных растворов в широком диапазоне температур, выраженное бактерицидное и вирулицидное действие в диапазоне температур от 0°С до +80°С, возможность проведения дезинфекции в присутствии животных, птиц и людей. Указанным требованиям отвечают водные растворы кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия.

Синтез кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазаниклодекан-карбоната натрия осуществляется из N,N′-ди(хлорметил)-1,2-диаминоэтана смешиванием растворов N,N′-ди(хлорметил)-1,2-диамино-этана и карбоната натрия в соотношениях 1:2. Он может также осуществляться из 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана смешиванием растворов 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетразациклодекана и карбоната натрия в эквивалентных соотношениях.

Элементным анализом на CNHS анализаторе «Carlo Erba 1108» получены результаты, приведенные в таблице 1.

Таблица 1
Эмпирическая формула N4C9H18O4Na2	N4	C9	H18	*Na2
Вычислено %	19,2	37,0	6,2	15,8
Найдено % по элементам	19,4	37,3	6,0	16,1
*Определено методом нейтронно-активационного анализа

Температура частичной сублимации около 165°С при 760 мм Hg.

КЛАРАНТ: кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-гетраазациклодекан-карбонат натрия.

Имеет следующую структурную формулу:

Химическое название - кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия.

Эмпирическая формула - N₄C₉H₁₈O₄Na₂.

Молекулярная масса - 292 у.е.

Физическое состояние - кристаллы белого цвета, растворимые в воде, спирте, пропиленгликоле, частично сублимируются при атмосферном давлении при температуре свыше 165°С при 760 мм Hg.

Антибактериальную активность кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия изучали с бактериями сенной лихорадки (Bacillus cereus), золотистого стафилококка (Staphilococcus aureus), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) и возбудителями колибактериоза (Escherichia coli).

Минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) определяли по результатам сравнительного титрования контрольных и опытных (экспонированных с кристаллогидратом 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбоната натрия) проб бактерий методом серийных разведений в мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на мясопептонный агар (МПА).

В таблице 2 приведены результаты определения сравнительной бактерицидной активности предлагаемого средства и ближайшего аналога. Из данных таблицы 2 видно, что кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия в концентрации 0,0025-0,005% (0,025 мг/мл) за 48 ч инактивирует споровые формы возбудителя сенной лихорадки (Bacillus cereus), как правило находящейся в споровой форме, а в концентрации 0,005-0,0125% (0,05-0,125 мг/мл) - бактерии золотистого стафилококка (Staphilococcus aureus), в концентрации 0,0125-0,025% (0,125-0,25 мг/мл) - синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), в концентрации 0,005-0,0125% (0,05-0,125 мг/мл) - возбудителей колибактериоза (Escherichia coli). Аналогичные эксперименты с 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодеканом показывают в 2-5 раз меньшую эффективность по отношению к тем же микроорганизмам.

Соответственно у кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия усиливается вирусоцидное действие - концентрация 0,05% приводит к снижению титра вирусов птичьего гриппа Pestis Galinarum (штамм H5N1 - самый опасный из-за возможности передачи человеку) в 10000 раз в течении часа. Аналогичный опыт с 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодеканом показывает эффективность в 4 раза меньшую по отношению к тому же штамму, т.е. к уменьшению титра вирусов в 10000 раз приводит лишь концентрация 0,2%. В таблице 3 приведены результаты определения сравнительной вирулицидной активности.

При изучении токсичности установлено, что ЛД₅₀ (доза, при которой гибнет 50% белых мышей) составляет более 7500 мг на кг массы мышей при пероральном введении. Для сравнения: ЛД₅₀ поваренной соли - 3000 мг/кг, пищевого этилового спирта - 2080 мг/кг, кофеина - 192 мг/кг, а ЛД₅₀ прототипа: 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана - 2092 мг/кг. Таким образом, предлагаемый препарат кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия для дезинфекции (обеззараживания) объектов санитарного надзора эффективно применим в жилых и подсобных помещениях, производственных, технологических и складских объектах, в научно-исследовательских и лечебных учреждениях, предприятиях биологической и пищевой промышленности, на животноводческих, птицеводческих, звероводческих фермах и для других целей, где требуется надежная, безопасная и долговременная дезинфекция или консервация. Дезинфекция может проводиться путем орошения, погружения, полива, аэрозольным методом, в том числе и в присутствии животных и людей. Более того, ввиду отсутствия токсичности он может применяться как антисептик для людей и животных, а также как средство для инактивации вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов при получении вакцин, причем как in vitro, так и in vivo. Кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тстраазациклодекан-карбонат натрия - препарат отечественного производства, синтезируется из производимого в стране сырья и сохраняет дезинфицирующие свойства в водных растворах не менее 180 суток (срок наблюдения).

Таблица 2.
Сравнительная бактерицидная активность 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана (ДМТЦ) и кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия (КДМТЦКН)
Тест штаммы	Экспозиция (часов)	МБК%
ДМТЦ	КДМТЦКН
Bacillus cereus	48	0,0125-0,025	0,0025-0,005
Staphylococcus aureus	48	0,025-0,05	0,005-0,0125
Escherichia coli	48	0,025-0,05	0,005-0,0125
Pseudomonas aeruginosa	48	0,025-0,05	0,0125-0,025
Таблица 3.
Сравнительная вирулицидная активность 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекана (ДМТЦ) и кристаллогидрата 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия (КДМТЦКН)
Тест штаммы	Экспозиция (часов)	МБК%
ДМТЦ	КДМТЦКН
Вирус Pestis Galinarum (птичий грипп), штамм H5N1	1	0,2	0,05

Кристаллогидрат 1,6,3,8-диметано-1,3,6,8-тетраазациклодекан-карбонат натрия структурной формулы обладающий бактерицидным и вирулицидным действием.