Дезінфікуючий засіб “шумерське срібло”

1. Дезінфікуючий засіб, що містить воду, наночастинки срібла і наночастинки міді, наночастинки їх оксидів і гідроксидів, який відрізняється тим, що додатково містить карбоксилат срібла і карбоксилат міді. 3 вища, ніж у срібла і у міді окремо. Дослідники вважають, що при зберіганні води в вазі Ентемени у воду генерувалися іони срібла і міді, і вода перетворювалася на цілющий і омолоджуючий еліксир. Таким чином, шумери першими використовували спільно срібло і мідь для отримання цілющого розчину. Ваза Ентемени збереглася до наших днів як пам'ятник шумерської культури (див. Морозов Н. А. «Миражи исторических пустынь». Том 9. «История человеческой культуры в естественнонаучном освещении. Христос, в 10-ти томах», - М. Крафт+Леан, 1997 - 2003; Петкова С. М. Справочник по мировой культуре и искусству, М., 2005г. 507с.). Недоліком такого дезінфікуючого засобу є низька концентрація іонів срібла і міді у воді, і неможливість отримання достатньо насичених концентрованих розчинів цих металів у великих кількостях. Відомій мідний дезінфектант, що включає водний розчин наночастинок міді, при цьому кількість -4 -3 наночастинок міді складає від 6 10 до 2 10 мас. % розміром від 250нм до 1000нм (Патент України №38962. МІДНИЙ ДЕЗІНФЕКТАНТ. Лопатько К. Г., Афтанділянц Є. Г. та ін. МПК (2009) A61L 2/238 (2008.01). Опубл. 26.01.2009, бюл. №2.). Недоліком відомого дезінфектанта є низька біоцидна активність, обумовлена застосуванням частинок міді не нанометрового розміру - від 250нм до 1000нм, які по сучасній класифікації не відносяться до класу наночастинок і наноматеріалів. Відомій срібний дезінфектант, що включає колоїдну систему наночастинок срібла і додатково містить етиловий спирт, в кількості від 0,001 до 0,002мас. %, та водний розчин наночастинок срібла розмірами від 250нм до 1000нм (Патент України №39997. СРІБНИЙ ДЕЗІНФЕКТАНТ. Лопатько К. Г., Афтанділянц С. Г. та ін. МПК (2009) A61L 2/16, A61L 2/18. Опубл. 25.03.2009, Бюл.№6, 2009р.). Недоліком відомого дезінфектанта є низька біоцидна активність, обумовлена застосуванням частинок срібла великого розміру - від 250нм до 1000нм, які по сучасній класифікації не відносяться до класу наночастинок і наноматеріалів. Відомий дезінфікуючий засіб, що містить суміш наночастинок срібла і міді з розмірами від 2нм до 200нм при вмісті наночастинок металів від 2,5 10-6 до 0,2 молей в 1кг лакофарбного матеріалу (Патент России №2186810. СОСТАВ С БАКТЕРИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ. МПК7 C09D5/14, B22F9/24. Опубл. 2002.08.10). Наночастинки срібла і міді, що використовуються у відомому препараті в якості бактерицидного компоненту, отримують на основі складного і дорогого методу біохімічного синтезу в зворотних міцелах (патент RU 2147487, СІ, 20.04.2000), що призводить до дорожчання препарату і не дозволяє отримувати високі концентрації наночастинок в препараті. Найбільш близьким до того, що заявляється, є дезінфікуючий засіб (див. патент України №26298. МЕТАЛОВМІСНИЙ ПРЕПАРАТ НА ВОДНІЙ ОСНОВІ З БІОЦИДНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ "ШУ 46624 4 МЕРСЬКЕ СРІБЛО". МПК (2006) C02F 1/50, B22F9/16. Опубл. 10.09.2007, бюл. №14), що містить наночастинки срібла і наночастинки міді в хелатній формі, які отримані ерозійно-вибуховим диспергуванням срібних і мідних гранул в деіонізованій воді. При цьому компоненти препарату взяті в наступних кількостях, мг/л: наночастинки срібла 0,001...0,1 наночастинки міді 0.1...100 деіонізована вода решта. Недоліком відомого дезинфектанта є низька віруліцидна активність і мала тривалість біоцидної дії. В основу корисної моделі поставлена задача розширити спектр біоцидної дії дезінфікуючого засобу і отримати пролонгований ефект біоцидної дії. Запропонований, як і відомий дезінфікуючий засіб містить воду, наночастинки срібла і наночастинки міді, наночастинки їх оксидів і гідроксидів і, відповідно до цієї пропозиції, додатково містить карбоксилат срібла і карбоксилат міді. При цьому його компоненти узяті в наступних кількостях, в мг/л: наночастинки срібла, його оксиду і гідроксиду - 0,000001-0,05; наночастинки міді, її оксиду і гідроксиду - 0,0001-1; карбоксилат срібла - 0,001 25000; карбоксилат міді - 0,1 - 50000; вода - до 1000мл, а карбоксилат срібла і карбоксилат міді отримані взаємодією наночастинок з карбоновою кислотою. Дезінфікуючий засіб додатково містить карбоксилат срібла і карбоксилат мідь. Це дозволяє розширити спектр біоцидної дії дезінфікуючого засобу і отримати пролонгований ефект біоцидної дії. Компоненти узяті в наступних кількостях, в мг/л: наночастинки срібла, його оксиду і гідроксиду - 0,000001-0,05; наночастинки міді, її оксиду і гідроксиду - 0,0001-1; карбоксилат срібла - 0,001 25000; карбоксилат міді - 0,1 - 50000; вода - до 1000мл. При вмісті компонентів менше нижніх меж знижується біоцидна активність дезінфікуючого засобу. Вміст компонентів вище за верхні межі призводить до дорожчання засобу. Карбоксилат срібла і карбоксилат міді отримують прямою взаємодією наночастинок з карбоновою кислотою, що робить їх екологічно і хімічно чистими у порівнянні з карбоксилатами, отриманими на основі використання солей відповідних металів. Наночастинки металів, оксидів і гідроксидів отримують, наприклад, ерозійно-вибуховим диспергуванням гранул срібла і міді, що знаходяться в деіонізованій воді (Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.) Карбоксилати срібла і міді отримують взаємодією наночастинок, наприклад, з лимонною або іншою карбоновою кислотою (див. патент України на корисну модель №39397. НАДЧИСТИЙ ВОДНИЙ РОЗЧИН НАНОКАРБОКСИЛАТУ МЕТАЛУ. МПК (2006): С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00. Опубл. 25.02.2009, бюл. №4/2009). 5 46624 При застосуванні дезинфектанта в харчовій промисловості використовують карбонові кислоти, вибрані з групи, що включає оцетову кислоту, дегідрооцетову кислоту, пропіонову кислоту, молочну кислоту, бензойну кислоту, пара-гідроксибензойну кислоту, аскорбінову кислоту, ізоаскорбінову кислоту, лимонну кислоту, сорбінову кислоту, мурашину кислоту, фосфорну кислоту, яблучну кислоту, винну кислоту, адіпінову кислоту, янтарну кислоту, каприлову кислоту, глутарову кислоту, саліцилову кислоту, борну кислоту, моногалогеноцетову кислоту, дикарбонову кислоту, фумарову кислоту або їх комбінації. Приклад 1. Для визначення біоцидних властивостей дезинфікуючого засобу «Шумерське срібло» проведений комплекс відповідних досліджень. Використовували розчин дезинфікуючого засобу з концентрацією 250мг/л. В якості тестових культур для дослідження бактерицидної і віруліцидної активності дезинфікуючого засобу «Шумерське срібло» використовували наступні штами: для вивчення бактерицидної активності - Е.соlі АТСС 25922, S.aureus ATCC 6583 як найбільш стійкі представники грамнегативних і грампозитивних бактерій. Для вивчення віруліцидної активності як модель застосовували соматичний ДНК-коліфаг Т2 (Е. Соlі С - як бактерія - господар). Вказані мікроорганізми використовували в кінцевій концентрації 106 - 107 - 108 КУО/мл, бактеріофаг - 107 БУО/мл. Тривалість експозиції становилаа 2, 6, 24 годин. Експозицію досліджуваних робочих розчинів засобу приводили при температурі 20°С. Живильні середовища: - соєво-казеїновии бульйон виробництва „MERC”, серія 508 - для вирощування тестових штамів мікроорганізмів; - м'ясо-пептонний агар (МПА) виробництва „Експерементального заводу медпрепаратів ІБОНХ НАНУ” (Київ), серія 330606 К 237 - для визначення кількості бактерій і бактеріофагу Т2; 6 Перед дослідженням контролювали ростові властивості живильних середовищ і їх стерильність. Нейтралізатор дезинфекційної дії засобу 0,1%-ий стерильний розчин сульфіду натрію при експозиції 10 хвилин. Дослідження бактерицидної і віруліцидної активності засобу проводили відповідно до вітчизняної інструкції (Инструкция по определению бактерицидных свойств новых дезинфицирующих средств. М., № 739-68.-1968) і європейської інструкції EN 13727:2003. Згідно європейської інструкції EN 13727:2003 застосовували адаптований суспензійний метод, відповідно до якого достатня ефективність дезінфекції визначалася як зменшення кількості числа життєздатних бактерій і коліфагів на 5 lg. У ємність з 9,0 мл робочої концентрації засобу додавали 1,0мл суспензії тестових мікроорганізмів 7-8 (бактерії – 10 КУО/мл), ретельно перемішували і залишали на відмічений термін експозиції. Після цього відбирали по 1мл отриманої суміші і переносили в нейтралізатор в співвідношенні 1:10 на 10 хвилин. Після нейтралізації здійснювали посів зразка по 0,5мл на дві чашки із МПА поверхневим методом. Після 24-48 годин інкубації посівів при температурі 37°С робили облік результатів. Для визначення коліфагів використовували двошаровий агаровий метод. Отримані результати представляли як усереднене значення lg редукції фагов. Для того, щоб провести нейтралізацію антимікробної дії дезінфікуючого засобу, потрібно підібрати ефективний інактиватор. Дослідження проводили з наступними нейтралізаторами в співвідношенні 1:10 (1мл засоби і 9мл нейтралізатора) при експозиції 10мін: 0,1% сульфід натрію (Na2S), універсальний нейтралізатор (твін, гістидин, лецитин, тіосульфат натрію, цистеїн, пептон, фосфатний буфер) і вода для порівняння. Отримані результати надані в таблиці 1. Таблиця 1 Ефект нейтралізуючої дії 0,1% розчину Na2S і універсального інактиватора Тест-штам Е.соlі S.aureus Нейтралізатори Універсальний нейт0,1%Na2S рализатор 1038 1021 202 220 Як видно з таблиці, обидва індикатори нейтралізують антимікробну дію дезінфектанта «Шумерське срібло». У подальших дослідах використовували в якості нейтралізатора 0,1% Na2S для всіх тестових штамів. Вода (для порівняння) Контроль культури (КУО/мл) 0 3 855 228 Бактерицидну активність засобу на грамнегативні і грампозитивні мікроорганізми вивчали на моделях Е.соlі і S.aureus, вихідна концентрація яких дорівнювала 8,4 107 -2,1 108 КУО/мл відповідно (7,9-8,3 lg). Результати досліджень приведені в табл. 2 і табл. 3. 7 46624 8 Таблиця 2 Бактерицидна активність дезинфектанта «Шумерське срібло» залежно від концентрації і часу Тест-штам Е.соlі (вихідна конц. 8,4х107 КУО/мл) S.aureus (вихідна конц. 2,1 108 КУо/мл) Експозиція, Концентрація дезінфекта- Контроль умов години нта «Шумерське срібло» досвіду (КУО/мл) нерозбавлений дезінфек1 6,6 106 тант 1 10 1 40 2 6,6 106 1 100 1 200 1 10 1 40 6 6,5 106 1 100 1 200 1 10 1 40 24 2,0 106 1 100 1 200 нерозбавлений дезинфе1 7,1 106 ктант 1:10 1:40 2 7,1 106 1:100 1:200 1:10 1:40 6 7,1 106 1:100 1:200 1:10 1:40 24 6,5 105 1:100 1:200 Досвід (КУО/мл) Ефективність знезараження (%) 0 100 4 2,1 2,6 1,9 2,4 10 5 10 106 6 10 0 3 1,4 9,8 2,3 10 4 10 105 0 1 4,0 1,5 8,6 10 2 10 104 0 100 5 2.7 1,1 3,7 5,1 6,6 1,1 1,0 1,1 10 106 106 106 3 10 106 106 106 0 1,6 1,7 4,7 96,8 96,1 71,2 63,6 100 99,8 98,5 96,5 100 99,99 99,99 95,7 102 103 5 10 96,2 84,5 47,9 28,6 99,91 84,5 85,9 84,5 100 99,98 99,7 27,78 9 46624 10 Таблиця 3 Бактерицидна залежність розчинів дезинфектанта «Шумерське срібло» залежно від концентрації і часу дії (lg редукції) Експозиція, години Тест-штам 2 Е.соlі (вихідна конц. 7,9 lg) 6 24 S.aureus(вихідна конц. 8,3 lg) 2 6 • 24 Концентрація дезінфектанта «Шумерськесрібло» 1:10 1:40 1:100 1:200 1:10 1:40 1:100 1:200 1:10 1:40 1:100 1:200 1:10 1:40 1:100 1:200 1:10 1:40 1:100 1:200 1:10 1:40 1:100 1:200 Приведені в Табл. 2 і Табл. 3 результати експериментальних досліджень демонструють, що дезінфектант «Шумерське срібло» при його безпосередньому застосуванні в нерозбавленому вигляді є ефективним дезінфектантом щодо знезараження від вказаних бактерій при експозиції 1 година. Також приведені в таблиці дані свідчать про те, що термін експозиції мав вирішальне значення для специфічної активності подальших розбавлень препарату. Найбільш ефективна дія засо Контроль умов досвіду Коефіцієнт редукції 6,8 6,8 6,3 6,9 6,9 5,8 2,5 1,4 0,5 0,4 > 6,8 3,6 1,8 1,4 > 6,3 5,7 5,1 2,3 1,5 0,8 0,3 0,2 3,1 0,9 0,9 0,9 >5,8 4,6 3,6 1,2 бу в концентрації 1:10 виявлялася при контакті 6 годин - для Е.соlі (100%; >6,8 lg ) і 24 години - для S.aureus (100%; > 5,8 lg). Приклад 2. В якості моделі вірусів був використаний соматичний ДНК-коліфаг Т2, концентрація 7 якого в досліді складала 2,6 10 БУО/мл (7,4 lg). Результати дослідження вірулицидної активності дезинфектанта «Шумерське срібло» представлені в табл.4 Таблиця 4 Віруліцидна активність дезінфектанта «Шумерське срібло» залежно від концентрації і часу дії (lg редукції) Бактеріофаг Експозиція, години Т2 (титр 7,4 lg) 6 24 Концентрація дезінфектанту «Шумер- Контроль умов досліду Коефіцієнт реськесрібло» (БУО/мл) дукції 1:10 > 5,4 5,4 1:40 1,1 1:100 0,4 1:10 > 4,7 1:40 4,7 2,5 1:100 0,2 Приведені в табл. 4 експериментальні дослідження демонструють, що дезінфектант «Шумер ське срібло» при його застосуванні в концентрації 1:10 і експозиції 6 годин є ефективним дезінфектантом (5.4 lg) щодо знезараження від вказаного 11 46624 вірусу. Зменшення ефективності знезараження при експозиції 24 години порівняно з 6 годинами пояснюється тим, що в контролі умов досліду спостерігається зменшення кількості бляшкоутворюючих одиниць з 5,4 до 4,7 lg і, як наслідок, відбувається зменшення і логарифму редукції (з>5,4>4,7 lg). Приклад 3. Для перевірки ефективності дезінфектанта «Шумерське срібло» в якості засобу для знезараження води плавального басейну були 12 проведені відповідні натурні дослідження на дію3 чому басейні об'ємом 120м . При цьому, враховуючи, що бактерицидна забрудненість плавального басейну до знезараження була значно менша, ніж в приведених вище лабораторних дослідженнях, використовувався дезінфектант «Шумерське срібло» з концентрацією срібла і міді, яка при розве3 денні в 120м води не перевищувала ГДК для питної води. Результати досліджень приведені в табл. 5 Таблиця 5 Активність дезинфектанта «Шумерське срібло» при знезараженні води плавального басейну Номер зразка 1 2 3 4 5 Стан басейну Басейн до знезараження Басейн після знезараження Басейн після знезараження Басейн після знезараження Басейн після знезараження Як видно з табл. 5 дезінфектант «Шумерське срібло» ефективно знезаражує воду плавального Комп’ютерна верстка Л. Купенко Експозиція 0 24 години 14 днів 45 днів 90 днів Результати дослідження МАФАМ - 230 СУ < 3 МАФАМ - 0 СУ < 3 МАФАМ - 0 СУ < 3 МАФАМ - 4 СУ < 3 МАФАМ - 18 СУ < 3 басейну, зберігаючи на тривалий час його практично чистим відносно бактерицидної забрудненості. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601