Биоцидная композиция широкого спектра действия на основе солей полигексаметиленгуанидина и бифенильной четвертичной аммониевой соли

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ БИОЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ПОЛИГЕКСАМЕТИЛЕНГУАНИДИНА И БИФЕНИЛЬНОЙ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ АММОНИЕВОЙ СОЛИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Агабеков Владимир Енокович Тарасевич Владимир Александрович Карпинчик Евгений Васильевич Ольховик Вячеслав Константинович Калечиц Галина Викторовна Белясова Наталья Александровна Антоновская Лариса Ивановна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Биоцидная композиция, включающая соль полигексаметиленгуанидина и четвертичное аммониевое соединение, отличающаяся тем, что в качестве соли полигексаметиленгуанидина содержит гидрохлорид или фосфат полигексаметиленгуанидина, а в качестве четвертичного аммониевого соединения - -4-диметил(октил)аммониометил 1,1-бифенил-4-илметил-,-диметилоктиламмоний дихлорид при соотношении 11. 2. Биоцидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит полигексаметиленгуанидин гидрохлорид и -4-диметил(октил)аммониометил 1,1-бифенил-4 илметил-,-диметилоктиламмоний дихлорид. 3. Биоцидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит полигексаметиленгуанидин фосфат и -4-диметил(октил)аммониометил 1,1-бифенил-4-илметил,-диметилоктиламмоний дихлорид. Изобретение относится к области санитарии и гигиены, а именно к биоцидной композиции для борьбы с бактериальными и грибковыми поражениями различных материалов,а также в качестве дезинфицирующих средств с антимикробными, антифунгальными и противовирусными свойствами для использования в различных отраслях народного хозяйства, в частности, в качестве обеззараживающих (дезинфицирующих) средств в пище 14858 1 2011.10.30 вой индустрии, антисептических средств в медицине, в сельском хозяйстве, в системах водоснабжения и других отраслях народного хозяйства. Заявляемая биоцидная композиция готовится на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида (ПГМГ ГХ) и/или полигексаметиленгуанидин фосфата (ПГМГ Ф) и двойной четвертичной аммонийной соли бифенила, конкретно -(4-диметил(октил)аммонио)метил 1,1-бифенил-4-ил)-метил,-диметилоктиламмоний дихлорида (ЧАСБ), и обладает широким спектром биологической (бактерицидной, фунгицидной, вируцидной) активности. Известен антисептический раствор на основе полигексаметилгуанидин гидрохлорида 1, который включает полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, производное гидантоина 1,3,-диметиол-5,5-диметилгидантоин и неионогенное поверхностно-активное вещество ОП-7, ОП-10 или ОП-4. Существенным недостатком известного раствора является узкий круг антимикробного действия и применения - защита целлюлозосодержащих материалов от гнилостных грибковых поражений. Аналогом предлагаемой биоцидной композиции является дезинфицирующие средство 2, содержащее в качестве дезинфицирующего агента полигексаметиленгуанидин гидрохлорид или полигексаметиленгуанидин фосфат и алкилдиметилбензиламмоний хлорид или его смесь с четвертичными аммониевыми солями диметиламина и/или третичного амина, массовое соотношение первого и второго находится в интервале 51101. К недостаткам известного средства относится то, что такое массовое соотношение дезинфицирующих агентов не является эффективным с точки зрения биоцидности и применяется только для обеззараживания различных типов вод. Наиболее близким к заявляемой композиции по своим характеристикам является дезинфицирующие средство, включающее в качестве действующего вещества четвертичное аммониевое соединение и/или ,-бис(3-аминопропил)додециламин, и/или производное полигексаметиленгуанидина, неионогенное ПАВ, соли этилендиаминтетрауксусной или оксиэтилидендифосфоновой кислот, краситель и другие компоненты 3. К недостаткам композиции следует отнести наличие в смеси большого количества различных компонентов и красителей, что делает препарат дорогостоящим и ограничивает область его применения. Задача изобретения - создание эффективной биоцидной композиции на основе солей полигексаметиленгуанидина и двойной четвертичной аммонийной соли бифенила, обладающей широким спектром биологической активности бактерицидной, фунгицидной, вируцидной. Поставленная задача решается путем использования композиции, включающей только два компонента полигексаметиленгуанидин гидрохлорида (ПГМГ ГХ) и двойную четвертичную аммонийную соль бифенила, конкретно -4-диметил(октил)-аммонио)метил 1,1-бифенил-4-ил)метил,-диметилоктил-аммоний дихлорид (ЧАСБ), - композиция , и полигексаметиленгуанидин фосфат и ЧАСБ - композиция , при соотношении компонентов 11. Широкий спектр антимикробного действия композицийиобусловлен таким комбинированием двух активных субстанций, при котором выраженное бактерицидное действие полигексаметилгуанидин гидрохлорида или фосфата дополняется высокой фунгицидной активностью двойной четвертичной аммонийной соли бифенила 4. Отличительным признаком предлагаемой композициииявляется то, что в качестве второго компонента используется двойная четвертичная аммонийная соль бифенила, конкретно -(4-диметил(октил)аммонио)метил 1,1-бифенил-4-ил)-метил-,-диметил-октиламмоний дихлорид, что обеспечивает широкий спектр биологической активности(бактерицидной, фунгицидной и вируцидной), упрощается процесс использования и дозировки водных растворов композиций без поверхностно-активных веществ, а также низкие действующие концентрации. Предлагаемая композиция содержит всего два компонента и при этом обладает более выраженными биоцидными свойствами не только по отношению к санитарно-показа 2 14858 1 2011.10.30 тельным коллекционным штаммам бактерий, но и к непосредственно выделенным из биобрастаний бактериям (табл. 1-3), грибам (табл. 4) и бактериофагам (вирусов бактерий)(табл. 5,6), что особо актуально для предприятий пищевой промышленности и медицинских учреждений. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1 Испытания антимикробной активности композицииипроводились на санитарнопоказательных штаммах бактерийАТСС 11229,АТСС 6538, на выделенных из оборотной воды, грамотрицательных бактериях. Д-23,. Д-26, на мицелиальных грибах. ГР-17,. АН-12, а также на фагах-27,-32,-33,-41 бактерий. Для определения антибактериальной активности композицииииспользовали суспензионный метод 5. К суспензии разведенных в жидкой питательной среде до 104 КОЕ/мл клеток бактерий добавляли водные растворы заявленной композиции в определенных пропорциях, получая его действующие концентрации в диапазоне 0,05-0,001 . Инкубировали посевы 24 ч при 30 С, после чего учитывали степень мутности суспензий и производили высевы на плотные питательные среды подходящего состава. После получения изолированных колоний подсчитывали их число и определяли концентрацию жизнеспособных клеток (КОЕ/мл), учитывая фактор разведения суспензий. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) предложенной бактерицидной композиции по отношению к испытанным бактериальным культурам определялась как наименьшая (из испытанных) концентрация антимикробного агента, при которой тормозится рост бактерий (суспензия после инкубирования остается прозрачной). Преимущественно МИК композицииинаходилась в интервале 0,01-0,001 . Данные по их антимикробной активности приведены в табл. 1. Таблица 1 МИК композицийипо отношению к бактериям МИКпрепарата по отношению к бактериям Тест-культуры бактерий ПГМГ ГХ ЧАС ПГМ ГФЧАС(11)АТСС 11229 0,001 0,001 АТСС 6538 0,001 0,001. РБ-А 0,010 0,010. РМ-1 0,005 0,010. РМ-2 0,005 0,005. РМ-3 0,003 0,003. РБЖ-1 0,002 0,003. ЖА-7 0,002 0,003 Биоцидные свойства композицийи(способность обусловливать гибель клеток) оценивали с помощью параметра выживаемость (В), который определяли по формуле К В 1 100,К 0 где К 1 - концентрация жизнеспособных клеток, обработанных биоцидом в суспензионном методе К 0 - исходная концентрация клеток в инокуляте. 3 14858 1 2011.10.30 Данные по антибактериальным свойствам композицийипри концентрации 0,01 по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий приведены в табл. 2 и 3. Таблица 2 Антибактериальные свойства композициипри концентрации 0,01 по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл Тест-культура В,после совместного инкубироисходное вания с препаратом 4. РБ-А 0,26 4,210 1,1102 4 1. РМ-1 0,03 3,310 110 Таблица 3 Антибактериальные свойства композициипри концентрации 0,01 по отношению к клеткам наиболее устойчивых штаммов бактерий Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл Тест-культура В,после совместного инкубироисходное вания с препаратом. РБ-А 0,74 3,4104 2,5102 4 2. РМ-1 0,58 4,010 2,310 Исходя из данных, приведенных в табл. 2, 3, можно сделать вывод, что композицияиобладает высокой бактерицидной активностью. По сравнению с известным моющедезинфицирующим составом (действующее вещество ПГМГ ГХ и ЧАС) 3 композицияизначительно превосходит его по своим антибактериальным свойствам. Пример 2 Антифунгальные свойства композицийиопределяли суспензионным методом 5 по отношению к дрожжам. Д-23 и. Д-26, а также по ГОСТ 9.085-78 6 по отношению к мицелиальным грибам. ГР-17,. АН-1. Результаты определения антифунгальных свойств по отношению к дрожжам приведены в табл. 4, 5. Таблица 4 Антифунгальные свойства композициипри концентрации 0,01 по отношению к клеткам дрожжей Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл Тест-культура В,после совместного инкубирования исходное с препаратом 3. Д-23 5,1 5,110 2,6102 3 2. Д-26 13,9 2,810 3,910 Таблица 5 Антифунгальные свойства композициипри концентрации 0,01 по отношению к клеткам дрожжей Содержание жизнеспособных клеток, КОЕ/мл Тест-культура В,после совместного инкубирования исходное с препаратом 3. Д-23 7,7 5,110 3,9102 3 2. Д-26 18,2 2,810 5,110 4 14858 1 2011.10.30 Полученные результаты свидетельствуют о наличии у композицийифунгицидной активности - способности обеспечивать гибель клеток дрожжей. Испытание антифунгальных свойств композиций по отношению к мицелиальным грибам. ГР-17,. АН-12 показали, что композициииполностью препятствуют росту мицелиальных грибов (проявляют выраженную фунгицидную активность) при концентрации водных растворов композиций 0,05 . Пример 3 Определение противовирусной активности композицийив отношении фагов-27,-32,-33,-41 бактерийосуществляли методом двойных агаровых слоев 7, в ходе которого учитывали число фаговых частиц, сохранивших способность формировать негативные колонии, или бляшкообразующих единиц (БОЕ). Предварительно готовили лизаты фагов с титром 109 БОЕ/мл. Лизаты разводили в стерильной дистиллированной воде до концентрации 106-107 БОЕ/мл и добавляли к ним аликвоты композицийив определенных пропорциях, получая действующие концентрации веществ 0,05 и 0,01 . Фаговые суспензии инкубировали в течение 24 ч при 30 С. По истечении заданного времени производили высевы серийно разведенных фаговых суспензий методом двойных агаровых слоев с тест-культурой(104 КОЕ/мл). Через 24 ч подсчитывали количество негативных колоний и определяли концентрацию фагов, сохранивших способность к репродукции в клетках бактерий, с учетом разведения. Контролем служил фаголизат, не содержащий биоцидного вещества. Противовирусную активность композицийиоценивали с помощью параметра фактор редукции , который отражает степень снижения под действием биоцида в составе фаговой популяции частиц, сохранивших способность репродуцироваться в клетках бактерий, с учетом разведения К ФР 0 ,К 1 где К 0 - исходная концентрация фаговых частиц в суспензии (БОЕ/мл) К 1 - концентрация фаговых частиц в суспензии (БОЕ/мл) после обработки биоцидом. Результаты эксперимента представлены в табл. 6 и 7. Таблица 6 Противовирусные свойства композицииСодержание фагов Содержание фагов (БОЕ/мл) в ФР при концентрации пре(БОЕ/мл) в кон- суспензии с препаратом в конпаратаФаг центрациитроле (среда без биоцида) 0,500 0,025 0,010 0,500 0,025 0,010 7 4 6 73,5 1,5 0,8 6,310 2,010 2,010 1,010 7 2 5 6 Противовирусные свойства композицииСодержание фагов Содержание фагов (БОЕ/мл) в ФР при концентрации пре(БОЕ/мл) в кон- суспензии с препаратом в конпаратацентрациитроле (среда без биоцида) 0,500 0,025 0,010 0,500 0,025 0,010 2,9 1,3 0,5 6,7107 7,8104 3,1106 1,9107 7 2 5 6 5,5 1,8 0,8 3,010 110 5,310 5,010 7 4 5 6 2,3 1,2 0,5 1,110 5,810 6,210 3,310 6 2 4 5 4,7 2,3 0,9 5,410 1,010 2,810 7,010 Как показали результаты эксперимента, содержание фагов, способных обусловливать продуктивную вирусную инфекцию в присутствии композицииилив концентрации 0,01 за 24 ч, уменьшается на порядок для разных бактериофагов, а концентрация 0,5 обеспечивает снижение численности инфекционных фаговых частиц в 1000-100000 раз. Полученные данные показывают, что предложенные биоцидные композиции обладают не только антибактериальными и антифунгальными свойствами, но и проявляют выраженную противовирусную активность. Таким образом, композициииобладают достаточно широким спектром биоцидного действия и эффективны не только против грибной микробиоты, но и против большого числа широко распространенных в окружающей среде бактерий, а также бактериофагов Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6