препарат "теотропин" для дезинфекции объектов санитарного надзора

Формула изобретения

Соединение тетраметилендиэтилентетрамин структурной формулы



обладающее вирулицидным и бактерицидным действием для дезинфекции объектов санитарного надзора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ветеринарии и медицины и касается разработки препарата для дезинфекции (обеззараживания) от патогенных вирусов и бактерий помещений, оборудования, инвентаря, посуды, инструментов, приборов растворами экологически и коррозийно-безопасного препарата - теотропина и может быть использовано на животноводческих фермах, производственных, технологических и складских объектах, в научно-исследовательских и лечебных учреждениях, предприятиях биологической и пищевой промышленности. Дезинфекция может проводиться путем орошения или аэрозольным методом, в том числе и в присутствии животных.

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^oC, а растворы кальцинированной соды не ниже 90^oC. Если дезинфекцию проводят аэрозольным методом, то применяют: 6%-ный раствор перекиси водорода, формалин-креалиновую смесь или формалин (36 - 40%-ный водный раствор формальдегида) (Ветеринарное законодательство. -М.: Колос, 1973).

Однако известно, что 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, приводить к внештатным ситуациям и отравлениям животных и людей. Это делает опасным и практически невозможным проведение дезинфекции в присутствии животных. Растворы таких 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.

Предлагаемый препарат устраняет перечисленные недостатки.

Среди описанных в отечественной и зарубежной литературе, а также указанных в "Ветеринарном законодательстве" дезинфектантов не удалось найти даже близкого по химической структуре аналога-прототипа.

Задача - разработать экологически безопасный дезинфектант, обладающий бактерицидным и вирулицидным действием, и способ его применения для дезинфекции животноводческих, лечебных, технологических и складских помещений и объектов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для дезинфекции применяют растворы теотропина, для которого в применяемых концентрациях, характерно: отсутствие токсичности для людей и животных, отсутствие неприятного запаха и раздражающего действия на кожные покровы и слизистые оболочки, отсутствие коррозийного действия на металлы и агрессивного действия на лакокрасочные и синтетические полимерные материалы и покрытия, высокая растворимость в воде и устойчивость водных растворов в широком диапазоне температур, выраженное бактерицидное и вирулицидное действие в диапазоне температур от +4 до +40^oC, возможность проведения дезинфекции в присутствии животных и птиц.

Указанным требованиям отвечают водные растворы теотропина. Препарат Теотропин впервые синтезирован в Московском институте тонкой химической технологии доктором химических наук Кузнецовым А.И., являющимся соавтором предлагаемого изобретения. Синтез теотропина проводится по следующей схеме



Взаимодействием этилендиамина с формальдегидом в водной среде при температуре 10-12^oC получен тетраметилендиэтилентетрамин (теотропин). Строение полученного соединения подтверждено данными элементного анализа, ЯМР¹H и N¹⁴, ход реакции контролировался по ТСХ.

В круглодонную колбу емкостью 1000 мл помещают 120,0 г (1 моль) этилендиамина и 324 мл формалина (4 моля формальдегида, 120 г), реакцию охлаждают до температуры 10-12^oC, выдерживают при этой температуре 4 ч, добавляют КОН или NaOH, осадок отфильтровывают и кристаллизуют. Получают 168 г (70%) тетраметилендиэтилентетрамина (теотропина).

Найдено, %: C - 57,0; H - 9,5; N - 33,2.

Вычислено, %: C - 57,1; H - 9,5: N - 33,3.

Температура плавления 196-201^oC.

Препарат Теотропин структурной формулы



Химическое название - тетраметилендиэтилентетрамин;

- 1,8,3,6-диэндометилен-1,3,6,8-тетраазациклодекан;

- 1,3,6,8-тетраазатрицикло/4.4.1.1.^3.8./додекан.

Эмпирическая формула - C₈H₁₆N₄.

Молекулярная масса - 168.

Физическое состояние - кристаллы белого и желтоватого цвета, хорошо растворимые в воде.

Эффективность предлагаемого способа обоснована экспериментально в лабораторных условиях и подтверждена производственными испытаниями.

Вирулицидное действие теотропина изучали с ДНК- и РНК-содержащими вирусами-возбудителями: африканской чумы свиней (АЧС), классической чумы свиней (КЧС), болезни Ауески (БА), ящура, везикулярной экзантемы свиней (ВЭС), везикулярной болезни свиней (ВБС), катаральной лихорадки овец (КЛО), болезни Тешена (БТ), гриппа птиц (ГП) и болезни Ньюкасла (БН), руководствуясь "Методическими указаниями по отбору, испытаниям и оценке антивирусных химиопрепаратов", М., 1984. Вирулицидное действие определяли по снижению титра вируса в опытных образцах относительно контроля после 18-20 ч контакта опытного образца с раствором теотропина и выражали в lg ГАЕ₅₀ (гемадсорбирующих единиц), lg ТЦД₅₀ (тканевых цитопатических доз), lg БОЕ₅₀ (бляшкообразующих единиц), lg ЭЛД₅₀(эмбриональных летальных доз).

В табл. 1 приведены результаты определения инактивирующего действия теотропина на ряд ДНК - и РНК-содержащих вирусов, возбудителей болезней животных.

Из данных, представленных в табл. 1, видно, что теотропин в концентрации 0,1% (1000 мкг/мл) за 18-20 ч экспозиции при 37^oC полностью инактивировал образцы как ДНК-содержащих, так и РНК-содержащих вирусов, возбудителей особоопасных болезней животных и птиц.

Антибактериальную активность теотропина изучали с возбудителями сибирской язвы в споровой и вегетативной формах, колибактериоза, микоплазмоза и листериоза согласно "Методическим указаниям по определению чувствительности к антибиотикам возбудителей инфекционных болезней с/х животных", М., 1972.

Минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) определяли по результатам сравнительного титрования контрольных и опытных (экспонированных с теотропином) проб бактерий методом серийных разведений в мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на мясопептонный агар (МПА). В табл. 2 представлены результаты этих исследований.

Из данных табл.2 видно, что теотропин в концентрации 0,65% (6,5 мг/мл) за 24 ч инактивирует споровые формы возбудителя сибирской язвы, а в концентрации 0,06% (0,6 мг/мл) - возбудителей колибактериоза, микоплазмоза и листериоза.

Дезинфицирующее действие теотропина было проверено на тест-объектах, имитирующих объекты животноводческих помещений, стеклопосуде и спецодежде.

На тест-объекты из дерева, стекла, стали, кирпича, кафеля, бетона, метлахской плитки наносили суспензию сибиреязвенных спор из расчета 50 млн. спор/мл и подсушивали их на воздухе. После этого тест-объекты раскладывали в термостате при +37^oC и распыляли из электрозольного генератора 30 мл 5%-ного раствора теотропина, т. е. из расчета 60 мл/м³. По истечении 18-20 ч с поверхности тест-объектов стерильными ватиками делали смывы в МПБ с последующим высевом в чашки Петри с МПА. Через 3-4 сут. инкубации в чашках Петри с высевами смывов с опытных тест-объектов роста колоний возбудителя сибирской язвы не наблюдали, тогда как в чашках с высевами смывов с контрольных тест-объектов, обработанных не раствором теотропина, а водой, отмечали сплошной рост колоний возбудителя сибирской язвы.

В опытах с вирулентным вирусом африканской чумы свиней (АЧС) на стерильные тест-объекты наносили по 0,25 мл вируссодержащей крови и по 0,2 г стерильного свиного навоза, тщательно смешивали шпателем и равномерно распределяли по поверхности тест-объекта. После просушивания (2-3 ч при 20-23^oC) опытные тест-объекты равномерно орошали испытуемыми растворами (2,3 и 5%-ными) теотропина из расчета 1 л/м². На контрольные тест-объекты вместо раствора теотропина наносили такое же количество воды. После 18-20 ч инкубации при 20-23^oC с тест-объектов соскабливали вируссодержащий материал, суспендировали его в 5 мл раствора среды Хенкса, экстрагировали в течение 30 мин при 20-23^oC и осветляли центрифугированием при 3000g в течение 30 мин. Надосадочной жидкостью заражали культуру клеток костного мозга свиней (ККМС) с последующими двумя пассажами и интактных подсвинков (биопроба). Результаты проверки полноты обеззараживания тест-объектов, контаминированных вирусом АЧС, представлены в табл.3.

Из данных табл.3 видно, что 5 и 3%-ные растворы теотропина обеззараживают контаминированные вирулентным вирусом АЧС тест-объекты, имитирующие фрагменты животноводческих помещений.

Стеклопосуду, контаминированную вирусом АЧС, погружали в 2, 3 и 5%-ные растворы теотропина (в соотношении 1/10 по объему) на 18 - 20 ч при 20-23^oC, а затем использованные растворы исследовали в ККМС и в биопробе на свиньях.

Куски хлопчатобумажных, шерстяных, клеенчатых тканей размерами 15Х15 см и резиновые перчатки, контаминированные вируссодержащей кровью, погружали в 2, 3 и 5%-ные растворы теотропина (в соотношении 1/10 по объему) в течение 18-20 ч при 20-23^oC. После обработки материалы извлекали из дезрастворов, измельчали в фарфоровой ступке, переносили в раствор Хенкса, экстрагировали при перемешивании в течение 30 мин и экстрагирующим раствором заражали ККМС и подсвинков. В этих исследованиях были испытаны растворы теотропина, хранившиеся в 15, 20 и 120 сут (срок наблюдения) при 20-23^oC. В качестве контроля использовали воду.

Результаты оценки полноты обеззараживания стеклопосуды, тканевых и резиновых материалов, контаминированных вирусом АЧС, представлены в табл.4.

Из данных табл. 4 видно, что 2, 3 и 5%-ные растворы теотропина, хранившиеся до 120 сут (срок наблюдения), за 18-20 ч полностью обеззараживают стеклопосуду, тканевые и резиновые материалы. Результаты подтверждены биопробой на свиньях, которые не заболели в течение 30 сут, тогда как животные, инъецированные материалами контрольных (необработанных теотропином тест-объектов), заболели АЧС в острой форме и пали на 6-8 сут, титр вируса в крови павших свиней был в пределах 6,5-8,0 lg ГАЕ₅₀/мл. Акт комиссионных испытаний, подтверждающих эти результаты, прилагается.

При изучении токсичности установлено, что эмбриональная летальная доза (ЭЛД₅₀) для развивающихся куриных эмбрионов составляет 364 мкг/кг, а ЛД₅₀ (летальных доз) для белых мышей 375 мл/кг массы при подкожном введении. Теотропин не проявлял эмбриотоксического и тератогенного действия. При аэрозольном применении из расчета 40 мл 10 и 25%-ного раствора на 1 м³ и экспозиции в течение 60 мин теотропин не оказывал токсического действия на цыплят и свиней. Акты комиссионных и производственных испытаний имеются.

Таким образом, предлагаемый препарат Теотропин для дезинфекции (обеззараживания) объектов санитарного надзора прост в исполнении и промышленно применим в животноводческих хозяйствах, в лечебных и в научно-исследовательских учреждениях, производственных, технологических и складских объектах, предприятиях биологической и пищевой промышленности. Теотропин отечественного производства синтезируется из производимого в стране сырья и сохраняет дезинфицирующие свойства в водных растворах не менее 120 сут (срок наблюдения).