CS205643B1 - Sp8sob inaktivécie mikroorganizmov - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA< 19 ) 205 643 (11) (Bl)

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 27 12 78(21) PV 8905-78 (40) Zverejnené 29 08 80(45) Vvdané 01 09 83 (51) Int. Cl.3 C 12 N 1/36

Autor vynálezu SUBÍK JÓLIUS RNDr., TAKÁCSOVÁ GIZELA RNDr., LESKOVÁ ZUZANA prom. chem.,DUDÍKOVÁ EDITA ing. a GBELSKÁ YVETTA RNDr., BRATISLAVA * I (54)

Sp8sob inaktivécie mikroorganizmov

I

Predmetom vynálezu je spflsob inaktivácie mikroorganizmov v sanitačných a dezinfekčníchprocesoch N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxidom za podmienok jeho optimálnej biocídnej aktivity. V dezinfekčních procesoch inaktivácia mikroorganizmov sa dosahuje použitím rSznych fy-zikálnych alebo chemických prostriedkov. PodTa chemickej povahy možno antimikróbne látkypoužívané v dezinfekci! rozdělit do viacerích skupin. Tieto skupiny tvoria látky uvďňujúcekyslík, halogény a látky uvďňujúce halogén, kyseliny a lúhy, tenzidy, organokovové zlúčeninya rozličné organické zlúčeniny typu fenolov, alkoholov, aldehydov, éterov a farbív. V technologickéj praxi, obzvlášť pri sanitácii v potravinářekom priemysle sa na chemickédezinfekčně prostriedky inaktivujúce nežiadúce mikroorganizmy kladů mimoriadne náročné po-žiadavky. Mnohé z doteraz používáních prostriedkov sú však korozívne, toxické, odolávajúbiologickéj degradácii, čím znehodnocujú toky a životné prostredie, sú nerozpustné v nepo-lárných rozpúšťadlách, sú inkompatibilné s tenzidmi a podobné.

Tieto nevíhody odstraňuje rlešeníe padl’a vynálezu, ktoré sa tíká spSsobu inaktiváciemikroorganizmov Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamíhoxidom, ktorého schopnost inaktivovat /ničit,usmrcovať/ mikroorganizmy zatial* popísaná nebole. Vzhl’adom na závislost biocídneho efektubiologicky aktívnych látok na vonkajších faktoroch /teplota, čas pflsobenfa, koncentrácia,pH a pod./, vynález Specifikuje aj podmienky optimálnej biocídnej aktivity N,N-dimetyl-l-me-tyldodecylamfnoxidu, ktoré sú podobné ako u iných biologicky aktívnych látok používaných 2 20S 643 v sanftačných a dezinfekčných procesoch z hlediska efektívnej dezinfekcie nepostrádatelné. Účinnou látkou, ktoré spdsobuje ínaktivéciu mikroorganizmov je podl’a vynálezu N,N-dime-tyl-l-metyldodecylamínoxid. Je to biela, krystalické, hygroskopická zlúčenina s teplotoutopenfa 91 až 93 °ύ, o molekulevej hmotnosti 243,44. Je rozpustná vo vodě i v polárnýchorganických rozpúStadlách /etanol, metanol, chloroform, dichlórmetan a pod./. Je kompatibilnás katiónaktívnymi, anlónaktívnymi i neionogénnymi tenzidmi. Mé povrchovo aktivně a solubili-začné vlastnosti a je zaraditeTná k detergentom neiSnového typu.

Toxicita Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodeeylamínoxidu Je nízká, LDj-θ při podaní per os činí960 mg/kg. V koncentrácii 0,73 % aplikovaná na kožu je ešte nedráždivá. N,N-dimetyl-l-metyldodecylamfnoxid Inhibuje rast vegetatívnych bunfek prokaryotickýcha eukaryotických mikroorganizmov. Je vysoko účinný proti baktériám, kvasinkám i vláknitý^hubám. Qrampozitívne baktérie sú citllvejšle k účinku amfnoxidu ako gramnegatívne. Pdsobí ina sparulujúee mikroorganizmy. Při vySSich koncentráclách inhibuje germináciu spor, prinižších dovolí eSte sporám vyklíčit, ale inhibuje už ich rast. Tab. 1 a tab. 2 udávájú zónyinhibície rastu prokaryotických a eukaryotických mikroorganizmov na povrchu agerových médií. V tekutých médiách 0,005 % Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamínoxid inhiboval rast vSetkých těsto-váných mikroorganizmov /tab. 1 a tab. 2/, včítane kvasiniek Saccharomyces cerevisiae aCandida albicans.

Spdsob účinku N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxidu spočívá v dezorganizácií membránovýchStruktúr mikroorganizmov. Amínoxid má výrazný cytolytický účinok, ktorý je zrejme zodpovědnýza jeho biooídnu aktivitu. N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxfd nie je mutagénny. Neindukoval tvorbu cytoplazmatic-kých respiračne deficitných mutantov u kvasiniek Saccharomyces cerevisiae ani reverziuk prototrofu u baktérií Salmonella typhimurlum TA 100.

Od biostatického je kvalitativně odlfSný biocídny účinok N,N-dimetyl-l-metyldodecyl-amínoxidu. N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínexid efektívne inaktivuje vegetativně formy pato-génnych a saprofýtických mikroorganizmov. Minimálně mikrobicídne koncentrácie N,N-dimetyl--l-metyldodecylamfnoxldu sú relativné vySSle ako odpovedajúce biostatlcké koncentrácie,obe vSak eSte ležia v premicelárnych koncentráclách amínoxidu. Biocídna aktivita N,N-dime-tyl-l-metyldodecylamínoxidu stúpa s koncentráclou amínoxidu s teplotou a časom expozície.

Rozsiahlym výakumom se zistilo: Minimálna biocídna koncentrácie amfnoxidu je 0,02 %;optimálně podmienky dezinfekčněj účinnosti N,N-dimetyl-l-metyldodecylamfnoxidu sú v kyslejoblasti pH /3 až 5/ a vySSich teplotách prostredia /50 až 70 °C/. Za optimálnych podmlenokpři 0,02 % koncentrácii Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamíhoxidu a době pdsobenia kratSej ako5 minút, dosiahnutý stupeň inaktivácie mikroorganizmov je vySSÍ ako 99,999 % mrtvých buniek.Vysoký stupen dezinfekčněJ účinnosti možno dosiahnúť aj v alkalickom prostředí, reep. přinlžSej teplete vhodným zvýSením koncentrácie amínoxidu, resp. doby jeho pdsobenia.

To isté platí i pri použití N,N-dimetyl-l-metyldodecylaijiínoxidu v znečistenejSom pros-tředí, pričom přítomnost organických látok v 1 % koncentrácii alebo iónov Ca2+, resp. Mg2+ 3 205 043 v 50 mM koncentrácii nie je eáte na závadu. Zvýšením koncentrácie amínoxidu nad kritickámicelárnu koncentráeiu /0,05 95/ sa ustanovuje v roztokoch rovnováha medzi aktívnyml monemér-mi a micelami /rezervoár aktívnych molekúl/, pričom súčasne sa dosahuje maximálně zníženíepovrchového napfitia dezinfekčných roztokov, spojené so vzrastom ich solubillzačných schop-ností.

Tab. 1 Inhibícia rastu baktérií N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxidom /300 /Ug/ po 72 hodi-nách rastu pri 37 °C.

Mikroorganizmus Priemer zóny inhibíeie /mm/ Bacillus cereus 16 Bacillus subtilis 13 Streptococcus faecalís 28 Leuconostoc mesenteroides 14 Escherichia coli 16 Próteus vulgaris 13 Salmonella typhlmurium 15

Tab. 2 Inhibícia rastu vláknitých húb N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxidom /300 yug/ po dvoch týždňóch rastu pri 30 °C. Mikroorganizmus Priemer zóny inhibíeie /mm/ Aepergillus niger 5 Aspergillus oryzae 13 Botrytis cinerea 20 Mucor mucedo 13 Mucor racemosus 9 Neurospora craesa 10 Paecilomyces varioti 8 Penicillium roqueforti 11 Penicillium cyclopium 10 Penicillium brevi-compactum 11 Rhizopus nigricans 8 Rhizopus oryzae 7 4 205 843

Prakticky možno uskutočniť vynález podl’a nasledovných príkladov bez toho, že by sa lenvýlučné na ne obmedzoval. Příklad 1 •7 K 1 ml suspenzie kvaainiek Saccharomycea cerevieiae /10' buniek/ v tekutom kultlvačnommédiu o pH 5, při 35 °C sa přidal 0,1 ml 0,5 % Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamínoxid. Po dvochminútach expazície při 35 °C počet přežitých buniek sa stanovil po zriedení výsevom naagarové platné. Log % přežitých buniek, charakterizujúci účinnoeť inaktivačného postupupo expozici! bol menši ako -3,0. Přiklad 2 + Q t K 0,1 ml tekutého živného másopeptonového média obsahujúceho zmes 5x10 aerobne vyras-tených vegetativnych buniek Bacillus cereus, Escherichia coll, Salmonella typhimurlum,Staphylococcus aureus a Streptococcus faecalfa sa přidal 1 ml na 50 °C zahriateho 0,1 %N,N-dimetyl-l-metyldodeeylamínoxidu v 20 mM. Sorensenovom pufře o pH 7,0. Po píatich minú-tach lnkubácie počet přežitých zérodkov sa stanovil po zriedení výsevom na agarové platné.Log % přežitých buniek, charakterizujúci účinnost inaktivačného procesu po expozícii bolmenší ako -4,7. Přiklad 3-7 K 1 ml inaktivačnej zmesi obsahujúcej 0,02 % N,N-dimetyl-l-metyldodecylamínoxid, 5 mM citrát-fosfátový pufor o pHT 4,0 pri tepláte 50 °C sa přidal 0,1 ml zmesnej mikroflory/10® až 10® buniek/ vzniknwtej pomnožením buniek odobratých sterovou metodou z rdznychprevádzok masokombinátu. Koncentrácia exponovaných a po inaktivácil přežitých buniek sastanovila po zriedení výsevom na agarové platné· POvod mikroflory, exponovaná koncentráciaraikroorgsnizmav a log % přežitých buníek pre jednotlivé případy inaktivačného postupu súuvedené nižšle. Příklad Miesto odběru Koncentrácia exp.mikroorganizmov /109 b/ml/ Log % přežitýchbuniek 3 Podlaha výškvarovne 0,52 -4,7 4 Spojovacie chodby 0,64 -4,8 5 Čreváreň 0,63 -2,2 6 Stená bravčovej porážky 0,97 -4,9 7 Kafiléria 0,95 -4,9 Příklad 8 K 1 ml inaktivačnej zmeei obsahujúcej 0,02 % Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamínoxid, 5 mM sodnú sol* kyseliny etyléndiaminotetraoctovej pri pH 4,0 a teplete 50 °C sa přidal0,1 ml zmesnej kultúry mikroorganízmav obsahujúcej 1,39x10? buniek, vzniknutéj pomnoženíma zmiešaním buniek odobratých sterovou metodou z kontájnerov, sušičky krve, podlahy a stienmasokombinátu. Po dvoch minútach expozície log % přežitých buniek bol menší ako -3,14. 5 205 843 t Příklad 9

Povrch kovověj přepravky v masokombináte; sa bez předběžného čistenla vystavil za stá-lého miešanie štetcom, pri 50 °C na dobu 5 minút účinku 0,02 % N,N-dimetyl-l-metyldodeeyl-amfnoxidtt v 10 mM citrát-fosfátovom pufre o pH 4,0, aplikovaného v množstva 1 liter/m .

Po oplachu s rovnakým množstvom sterilnej vody sa mikroorganizmy z exponovaných pldch odobra-li sterovou metodou a ich počet po vytrepaní do roztoku sa stanovil kultiváciou na pevnýchagarových médiách. Pri stanovení mikrobiálně,} kontaminácie kontrolných pldch sa postupovaloobdobným spdsobom. Počet životaschopných zárodkov v porovnaní s kontrolou poklesol0,8x10^ krát. Příklad 10

Postupovalo sa ako v příklade 9. Inaktivovali sa mikroorganizmy na povrchu kovovějstolovej doaky v masokombináte. Počet životaschopných zárodkov po expozici! poklesol1,5x10^ krát v porovnaní s kontrolou. Přiklad 11

InaktivaČný postup ako v příklade 9. Inaktivovali sa mikroorganizmy na povrchu kera-mickej dlážky v prevádzkach mliekárenského priemyslu. Počet životaschopných zárodkov poexpozici! poklesol 10^ krát v porovnaní s kontrolou. Přiklad 12

InaktivaČný postup ako v příklade 9. Inaktivovali ea mikroorganizmy na povrchu přeprav-ky na mlieko. Počet životaschopných zárodkov po expozici! bol 7,4x10* krát nižší ako předexpozíciou. Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamínoKÍd má výraznú biocídnu aktivitu, povrchovo aktivněa solubilizačné vlastnosti, nízku toxicitu, kompatibilitu s tenzidmi a dobrú rozpustnostvo vodě. Ν,Ν-dimetyl-l-metyldodecylamínoxfd /0,02 - 2,0 %/ je ako biologicky účinná látkapoužitelný k přípravě dezinfekčných prostriedkov, ako aj konzervačných a šolubilizačnýchčinídiel /obzvlášť v kozmetike/. Dezinfekčně prostriedky na báze amínoxidov sú aplikova-telné v potravinárskom priemysle, v zdravotnictvo a všade tam, kde sa udržuje hygiena.Dezinfekciu možno uskutočnovať v uzavretom alebo otvoronom systéme, a to bud až po ddklad-nom čistění, alebo; vykonávat čistenfe a dezinfekciu v kyslom prostředí v jedinom stupni,avšak pri relativné vyšších koncentráciách amínoxidu a vhodných ingredientov sanitačnýchzmesí. V potravinářstve možno dezinfekčně prostriedky na báze M,N-dimetyl-l-metyldodecylamín-oxidu použit najmě v mfisovom, mliekárenskom, hydinárskom, konzervárenskom a fermentačnompriemysle, rovnako ako v pivovaroch alebo vinéfrskych závodoch. V koncentráciách 0,02 až 0,2 %pri dodržiavsní podmienok optimálnej aktivity možno N,N-dimetyl-l-metyIdodecylamínoxidpoužit k dezinfekci! výrobných priestorov, zariadení a nástrojov v závodoch potravinářského

Claims (1)

1. 6 205 843 prieayslu. Do úvahy prichádza povrchová dezinfekcia rúk, tankov, kaniev, potrubí, púmp,plniδlek, ohrievaSov, chladlSov, aeparátorov, homogenlzátorov, stlán, podláh a stropov,výrobných míeatnoetí, dlstribuSných vozidlel, prepraviek, obalov, použitelný je aj prlstablllzácll surovin, ďrkulujúclch vdd a pod· PREDMET VYNALEZU Spdsob lnaktivácie mikroorganizmov vyznaSujúci sa tým, že na buňky mikroorganizmovea pdsobí N,N-dimetyl-l-metyldodecyIamínoxidom v koncentráclí vySSej ako 0,01 %, prlteplete 2o až 75 °G, a výhodou nad 50 °C, v tekutom prostředí o pH 3,0 až 8,0, s výhodoupH 4, v přítomnosti 0,1 až 0,3 % citrátu, a/alebo 0,1 až 0,5 % fosforeSnanu, a/alebo 0,01až 0,4 % etylándiamínotetraacetátu po dobu vfac ako 2 mlnúty, s výhodou 5 minút.