состав дезинфицирующего средства "дезигрин" и способ получения тетраметилендиэтилентетрамина

Формула изобретения

1. Состав дезинфицирующего средства, включающий тетраметилендиэтилентетрамин, отличающийся тем, что дополнительно содержит нитрат серебра, стабилизатор и силикагель в следующих соотношениях, мас.%:

тетраметилендиэтилентетрамин 92-96

нитрат серебра (AgNO ₃) 2-4

поливинилпарамидол 1-2

силикагель 1-2.

2. Способ получения тетраметилендиэтилентетрамина, заключающийся во взаимодействии диэтиленами с формальдегидом (параформом) с последующей фильтрацией и кристаллизацией полученного продукта, отличающийся тем, что реакцию проводят при температуре 50-70°С в течение 60-70 мин, затем полученный раствор охлаждают до 18-20°С в течение 12-18 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дезинфекции бытовых и производственных помещений, поверхностей, инвентаря, транспорта, а именно к составу дезинфицирующего средства “ДЕЗИНГРИН”, представляющего собой смесь тетраметилендиэтилентетрамина с нитратом серебра, и способу его получения.

Известно дезинфицирующее средство тетраметилендиэтилентетрамин. Дезинфицирующие растворы на основе тетраметилендиэтилентетрамина обладают широким спектром вирусоидного и бактерицидного действия в отношении грамотрицательных, грамположительных бактерий, включая споровые формы. Однако полное уничтожение бактерий наступает через 24-36 часов после нанесения средства на зараженную поверхность (патент РФ №2123337, А 61 К 31/645, A 61 L 2/18, 1997 г.).

Известен способ получения тетраметилендиэтилентетрамина, заключающийся во взаимодействии этилендиамина с формалином в водной среде при температуре 10-12°С в течение 4 часов с последующим добавлением КОН или NaOH, фильтрацией и кристаллизацией полученного соединения (патент РФ №2123337, А 61 К 31/645, A 61 L 2/18, 1997 г.). Выход тетраметилендиэтилентетрамина, полученного известным способом, составляет 70%.

Известен способ обеззараживания питьевой воды (RU 2188170, С 02 F 9/04, 27.08.2002 г.), включающий ее обработку пероксидом водорода в количестве 1-3 мг/л в течение 0,4-2 часов, пропускание через УФ-реактор, введение раствора соли серебра до достижения концентрации ионов Ag⁺ в воде, равной 0,001-0,005 мг/л. Добавление ионов Ag⁺ приводит к значительному повышению бактерицидного действия и устойчивости ко вторичному бактериальному загрязнению за счет синергетического эффекта.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, явилась разработка дезинфицирующего средства на основе тетраметилендиэтилентетрамина, обладающего более сильным по сравнению с аналогом бактерицидным и вирулицидным действием при меньшем времени экспозиции, и способа его получения, который позволяет увеличить выход продукта, улучшить технологию производства и повысить качество получаемого продукта за счет осуществления взаимодействия реагентов без добавления щелочей, которые значительно ухудшают качественные характеристики ДЕЗИГРИНА и ограничивают область его использования.

Поставленная задача решается созданием состава дезинфицирующего средства “ДЕЗИГРИН”, содержащего компоненты в следующем соотношении (мас.%):

тетраметилендиэтилентетрамин 92-96

нитрат серебра (AgNO ₃) 2-4

поливинилпарамидол 1-2

силикагель 1-2

Поливинилпарамидол вводится в состав средства как стабилизатор, а порошкообразный мелкозернистый силикагель с развитой поверхностью (S_пов=500-1000 м²/г) в качестве влагопоглотителя для предотвращения слеживания при хранении.

Введение катионов серебра Ag⁺ позволяет добиться синергетического эффекта в процессе обеззараживания бактерий и вирусов. Это привело к значительному уменьшению времени экспозиции (в 2-2,5 раза) и предотвращению вторичного загрязнения.

Ниже приведены примеры использования предложенного нами состава средства для дезинфекции.

Пример 1.

Определение бактерицидной активности дезинфицирующего средства

На аналитических весах делали навески по 100 мг следующих дезинфицирующих средств:

1. 95% тетраметилендиэтилентетрамина, остальное силикагель и стабилизатор;

2. 3% нитрата серебра, остальное селикагель и стабилизатор;

3. 95% тетраметилендиэтилентетрамина, 3% нитрата серебра, остальное силикагель и стабилизатор.

Навески растворяют в 100,0 см³ растворителя (стерильного физиологического раствора). Затем берут четыре колбы с мясопептонным бульоном по 45 см³ в каждой. В три колбы вносят растворенное дезинфицирующее средство, тщательно перемешивают. В четвертую колбу добавляют 45,0 см³ стерильного физиологического раствора, в дальнейшем она используется в качестве контроля роста бактерий. Во все колбы вносят по 5,0 см³ суточной культуры Е.соli в концентрации 10 КОЕ/см³. Колбы помещают в термостат при 37°С и учитывают рост бактерий, отбирая пробы через каждые 4 часа. Результаты анализов приведены в таблице 1.

Таблица 1
Определение бактерицидной активности дезинфицирующего средства
Номер средства	Концентрация E.coli, КОЕ/см3 за время экспозиции, час
	0	4	8	12	16	20	24	28
1	5	30	102	80	20	0	3	5
2	5	5	4	3	2	1	0	0
3	5	5	0	0	0	0	0	0
4	5	40	128	210	370	500	690	880

Представленные данные свидетельствуют о высокой бактерицидной активности дезинфицирующего средства, в состав которого включены катионы серебра. При этом время экспозиции сокращено с 24 до 8 часов, а также отсутствует вторичный рост бактерий за время проведения эксперимента.

Пример 2.

Определение вирулицидной активности дезинфицирующего средства

В полученные по примеру 1 растворы дезинфицирующих средств и контрольную колбу добавляют по 5 см³ вирусосодержащей жидкости (с РНК-содержащим вирусом гриппа птиц). После тщательного перемешивания смесь вируса с дезинфицирующими средствами ставили на контакт в термостат при 37°С и после чего определяют степень инактивации вируса (%) по сравнению с контролем, отбирая пробы через каждые 4 часа. Результаты анализов приведены в таблице 2.

Таблица 2
Определение вирулицидной активности дезинфицирующего средства
Номер средства	Степень инактивации вируса, % за время экспозиции, час
	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40
1	0	15	20	24	27	31	35	71	85	100	100
2	0	20	25	40	51	64	71	80	94	100	100
3	0	50	60	75	89	100	100	100	100	100	100
4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Представленные данные свидетельствуют о высокой вирулицидной активности дезинфицирующего средства, в состав которого включены катионы серебра. При этом время экспозиции сокращено с 36 до 20 часов, а также отсутствует вторичный рост бактерий за время проведения эксперимента.

Пример 3.

Определение состава дезинфицирующего средства по бактерицидной активности

На аналитических весах делали навески по 100 мг следующих дезинфицирующих средств:

1. 95% тетраметилендиэтилентетрамина, 3% силикагель и 2% стабилизатор;

2. 96% тетраметилендиэтилентетрамина, 2% нитрата серебра, 1% силикагель и 1% стабилизатор;

3. 94% тетраметилендиэтилентетрамина, 4% нитрата серебра, 1% силикагель и 1% стабилизатор;

4. 90% тетраметилендиэтилентетрамина, 6% нитрата серебра, 2% силикагель и 2% стабилизатор;

5. 85% тетраметилендиэтилентетрамина, 8% нитрата серебра, 4% силикагель и 3% стабилизатор.

Навески растворяют в 100,0 см³ растворителя (стерильного физиологического раствора). Затем берут шесть колб с мясопептонным бульоном по 45 см³ в каждой. В пять колб вносят растворенное дезинфицирующее средство, тщательно перемешивают. В шестую колбу добавляют 45,0 см ³ стерильного физиологического раствора, в дальнейшем она используется в качестве контроля роста бактерий. Во все колбы вносят по 5,0 см³ суточной культуры E.coli в концентрации 10 КОЕ/см³. Колбы помещают в термостат при 37°С и учитывают рост бактерий, отбирая пробы через каждые 4 часа. Результаты анализов приведены в таблице 3.

Таблица 3
Определение состава дезинфицирующего средства по бактерицидной активности
Номер средства	Концентрация E.coli, КОЕ/см3 за время экспозиции, час
	0	4	8	12	16	20	24	28
1	5	30	102	80	20	0	3	5
2	5	5	0	0	0	0	0	0
3	5	5	1	0	0	0	0	0
4	5	5	4	2	0	0	0	0
5	5	5	5	4	3	0	0	0
6	5	40	128	210	370	500	690	880

Полученные результаты свидетельствуют о том, что синергетический эффект обеззараживания бактерий дезинфицирующим средством на основе тетраметилендиэтилентетрамина и нитрата серебра наблюдается при следующих соотношениях компонентов (мас.%):

тетраметилендиэтилентетрамин 96

нитрат серебра (AgNO₃) 2

поливинилпарамидол 1

силикагель 1

Пример 4.

Определение состава дезинфицирующего средства по вирулицидной активности

В полученные по примеру 3 растворы дезинфицирующих средств и контрольную колбу добавляют по 5 см³ вирусосодержащей жидкости (с РНК-содержащим вирусом гриппа птиц). После тщательного перемешивания смесь вируса с дезинфицирующими средствами ставили на контакт в термостат при 37°С и после чего определяют степень инактивации вируса (%) по сравнению с контролем, отбирая пробы через каждые 4 часа. Результаты анализов приведены в таблице 4.

Таблица 4
Определение состава дезинфицирующего средства по вирулицидной активности
Номер средства	Степень инактивации вируса, % за время экспозиции, час
	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40
1	0	15	20	24	27	31	35	71	85	100	100
2	0	45	55	71	87	95	100	100	100	100	100
3	0	50	60	75	89	100	100	100	100	100	100
4	0	30	37	46	61	85	97	100	100	100	100
5	0	27	35	42	56	78	89	95	100	100	100
6	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Полученные результаты свидетельствуют о том, что синергетический эффект обеззараживания вирусов дезинфицирующим средством на основе тетраметилендиэтилентетрамина и нитрата серебра наблюдается при следующих соотношениях компонентов (мас.%):

тетраметилендиэтилентетрамин 94

нитрат серебра (AgNO₃) 4

поливинилпарамидол 1

силикагель 1

Преимуществом предложенного состава дезинфицирующего средства является его высокая бактерицидная и вирулицидная активность за счет синергетического эффекта, вызванного применением тетраметилендиэтилентетрамина в комплексе с нитратом серебра.

В приведенных выше примерах использовался тетраметилендиэтилентетрамин, полученный предлагаемым способом, заключающимся в проведении реакции между этилендиамином и формальдегидом (в виде параформа) и отличающимся от известного способа тем, что реакцию проводят при температуре 50-70°С в течение 60-70 минут с последующим охлаждением до 18-20°С в течение 12-18 часов. Выход тетраметилендиэтилентетрамина составляет 92-95%. Для получения дезинфицирующего средства “ДЕЗИГРИН” к полученному вышеописанным способом тетраметилендиэтилентетрамину после кристаллизации добавляют нитрат серебра, стабилизатор и силикагель в необходимых количествах, тщательно перемешивают и герметично упаковывают.

Предлагаемый способ является в высокой степени экологичным, т.к. представляет собой безотходное производство.

Примеры выполнения способа.

Пример 5.

В реактор-аппарат из нержавеющей стали с рубашкой охлаждения, снабженный якорной мешалкой, загружают этилендиамин и параформ (формальдегид). Реакционную массу перемешивают в течение 60 минут при температуре 70°С. Полученный раствор охлаждают в кристаллизаторе до 18-20°С в течение 12 часов. Полученный продукт фильтруют, отделяя маточный раствор, который используют как товарную продукцию для дезинфекции жилых и нежилых помещений. Выход продукта составляет 92%. Для получения дезинфицирующего средства “ДЕЗИГРИН” после кристаллизации тетраметилендиэтилентетрамина к порошку добавляют нитрат серебра, стабилизатор и силикагель в необходимых количествах и тщательно перемешивают. Готовый продукт сушат в шкафу-сушилке при температуре 55-60°С и расфасовывают в полиэтиленовую тару.

Пример 6.

Реакцию между этилендиамином и формальдегидом проводят при перемешивании в течение 70 минут при температуре 50°С. Затем раствор охлаждают в кристаллизаторе до 18-20°С в течение 18 часов. Отфильтрованный продукт сушат. Выход полученного продукта составляет 95%. Далее получают дезинфицирующее средство “ДЕЗИГРИН” в последовательности, описанной в примере 5.

Строение полученного соединения - тетраметилендиэтилентетрамина подтверждено данными элементного анализа. Молекулярная масса - 168. Температура плавления 198°С.

Дезинфицирующее средство ДЕЗИГРИН представляет собой порошок белого или желтовато-белого цвета, хорошо растворим в воде, спирте, хлороформе, нерастворим в эфире. Не летуч, обладает слабым специфическим запахом. Дезинфекцию полученным препаратом можно проводить в присутствии людей, животных и птиц.

Получаемый препарат по уровню токсичности относится к IV классу малотоксичных соединений - ГОСТ 12.1.007-76.

Как видно из приведенных примеров осуществления способа получения дезинфицирующего средства “ДЕЗИГРИН”, предлагаемый способ позволяет получить продукт с более высоким выходом (92-95%), является более технологичным и экологичным, поскольку позволяет исключить из производства использование щелочей, а также является безотходным.