CZ278433B6

CZ278433B6 - Effervescent particulate biocidal and particularly viricidal preparation

Info

Publication number: CZ278433B6
Application number: CS904498A
Authority: CZ
Inventors: Thomas Ralph Auchincloss
Original assignee: Auchincloss Thomas R
Priority date: 1989-09-15
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1994-01-19
Also published as: HRP920313A2; WO1991003936A1; PL164970B1; CZ449890A3; GB8920973D0; SK278516B6; SK449890A3; YU174090A; SI9011740A; PL286901A1

Description

Vynález se týká biocidních a zejména viricidních prostředků a zejména pak prostředků ve formě effervescentních tablet.

Chlornany, zejména ve formě kapalného chlornanu sodného (domácí bělidlo) nebo chlornanu vápenatého (bělicí prášek), a látky, jako kyselina trichlorkyanurová a Chloramin Ť, se mnoho let používají jako bělicí a dezinfekční činidla pro domácí, průmyslové a v menším rozsahu i farmářské použití. Tyto látky jsou na trhu k dostání ve formě prášků a kapalin, zejména prášků, a mají hodnotu pH v rozmezí od 7 do 11. Všechny trpí určitými nevýhodami. Tak například kapalné produkty jsou korozivní, nestálé a snadno se deaktivují působením organických látek, což má za následek omezení jejich užitečnosti a spolehlivosti, zejména v případě použití na farmách, kde se tyto produkty dostávají do styku s velkými množstvími organické hmoty. Práškovíté produkty jsou stálejší, ale méně reaktivní. Tak například, aby se dosáhlo přijatelného biocidního účinku za’ použití Chloraminu T, je nutno ho používat ve velmi vysoké koncentraci a kromě toho, jeho aktivita je vážně snižována organickými látkami.

Vzhledem k tomu, že dostupné produkty jsou nabízeny ve formě alkalických nebo neutrálních přípravků, jejich viricidní účinnost je podstatně omezena. V souvislosti se zdravím lidí a zvířat se má za to, že prvním úkolem jakéhokoliv dezinfekčního činidla je inaktivace virových částic, které jsou v podstatě hlavním rizikovým prvkem pro člověka a zvířata a které mají v konečném úhrnu za následek sekundární bakteriální infekce. Ideální oxidační systém by proto měl . být kyselý a v aplikační koncentraci by měl nejvýhodně ji poskytovat roztok s hodnotou pH asi od 2 do 3. Všechny chlornanové roztoky však v tomto rozmezí pH uvolňují ze zdroje chlornanu plynný chlor, a proto až dosud nebylo snadné dosáhnout těchto zlepšených mikrobicidních, zejména viricidních vlastností.

Dosavadní stav techniky,- týkající se prostředků, -poskytujících stálé kyselé systémy, je velmi široký (viz konkrétně GB patent č. 932 750, firmy DuPont). Prostředky, popsané v tomto patentu, jsou však vysoce nestálé v práškovítém stavu a uvolňují plynný chlor v průběhu krátké výrobní periody. Je tomu tak zejména z toho důvodu, že se při jejich výrobě používá vysokých koncentrací hydrogensíranu sodného a solí minerálních kyselin, které se přidávají pro dosažení požadované úrovně kyselosti. Používání látek, zvyšujících kyselost na bázi minerálních kyselin, způsobuje jednak nestálost přípravku a rovněž ho činí vysoce korozivním.

Jinou publikaci představuje GB patent č. 2 078 522 stejného původce, jako má tento vynález. Podle tohoto patentu se nedostatky patentu firmy DuPont odstraňují tím, že se jako akceptoru chloru používá co nejnižší koncentrace kyseliny amidosulfonové a požadované hodnoty kyselosti při aplikačním zředění se dosahuje přídavkem látky, zvyšující kyselost, která jc ^volena ze souboru, zahrnujícího neredukující organické kyseliny, jako je kyselina jablečná nebo kyselina jantarová nebo alternativně hydrogenfosforečhan v kombinaci s kyselinou amidosulfonovou. Za použití těchto látek vzniká poměrně stálý práškovitý systém, který neuvolňuje plynný chlor ani při dlouhodobém skladování při 37 ’C, ani při rozpouštění produktu ve vodě na vhodnou schválenou koncentraci (podle stanovení na základě zápachu nebo vizuálního zjištění). Chlor se však může z tohoto přípravku uvolňovat, když

-1— je uložen za vlhkých podmínek, nebo když sé nedodržují instrukce pro jeho používání a vyrábějí se koncentrované roztoky. Odstraněním tohoto problému se zabývá GB patent č. 2 164 851 stejného přihlašovatele, jako má předložený vynález. Podle tohoto patentu je chlornan nahrazen směsí anorganického chloridu, a oxidačního činidla, z níž vznikají chlornanové ionty ve vodném roztoku. V GB patentu č. 2 187 098 stejného přihlašovatele, jako má předložený vynález, je zveřejněna modifikovaná verze tohoto řešení, podle níž se dalšího zlepšení dosahuje přísnou regulací množství různých složek směsi. V citovaném patentu je popsán suchý částicový vodorozpustný prostředek, obsahující

-0,01 až 5 dílů hmotnostních vodorozpustného anorganického halogenidu,

- 25 až 60 dílů hmotnostních oxidačního činidla, které ve vodném roztoku reaguje s halogenidem za vzniku chlornanových iontů,

- 3 až 8 dílů hmotnostních amidosulfonové kyseliny,

- až do 20 dílů hmotnostních neredukující organické kyseliny a

- 10 až 30 dílů hmotnostních bezvodého fosforečnanu alkalického kovu, přičemž hodnota pH jeho vodného roztoku o koncentraci 1 % hmotnostního je v rozmezí od 1,2 do 5,5.

Tyto prostředky se ukázaly být velmi užitečné, ale jsou případy, v nichž jejich fyzikální podoba, tj. podoba suché práškovité částicovité látky není tak vhodná, jak by mohla být. Tak například, dobře známým úkazem, který se v souvislosti s těmito prostředky projevuje, je prášivost, která se projevuje drážděním a může vést i k poškození očí apod.

Běžnou praxí při výrobě takových práškovitých prostředků se proto stalo jejich zpracování na tablety. To má několik výhod. Tak například, je možno podstatně zpřesnit dávkování, odstraní se prášivost, dispergaci lze provádět bez navazování a látka a její používání se snadno kontrolují. Tablety nalézají použití hlavně v nemocnicích, poněvadž zvláště velká potřeba přesného odměřování dávek existuje na poli medicíny.

V rámci poměrně malé tablety se však obtížně dosahuje vysoké koncentrace prostředku, potřebné pro vysokou úroveň biocidní aktivity, která je nutná, aby měl přípravek širokopásmový účinek proti všem možným virům, způsobujícím v současné době infekce ve světovém měřítku. Obvykle se tablety vyrábějí za použití effervescentních systémů, například za použití kyseliny citrónové a hydrogenuhličitanu. Tento systém sice pracuje dobře, ale tablety jsou poměrně velké. Takové tablety jsou nejen obtížně přímo polykatelné pro menší zvířata, jako je například drůbež, ale i jejich rozpouštění po přidání, například do pitné vody pro kuřata, kam se tyto tablety přidávají kromě, nebo místo přidávání k suché stravě, trvá mnohem déle, než je žádoucí.

Použití, například, kyseliny adipové se projevuje rychlejší rozpustností, ale zanechává nepříjemný zbytek, který je nepřijatelný, například, při aplikacích v lékařství.

Do skladby prostředků se obvykle zahrnují reakční činidla, která spolu vzájemně reagují po umístění tablety do vody a vytvářejí při tom oxid uhličitý, což je podstatou effervescence. Effervescentní reakce napomáhá rozpadu tablety a solubilizaci

-2CZ 278433 B6 ostatních složek tablety.

Jako typických reakčních složek se k tomuto účelu používá hydrogenuhličitanu sodného a organické kyseliny, například kyseliny citrónové, adipové nebo vinné. Za použití těchto organických kyselin však reakcí vznikají sodné soli - citráty, adipáty nebo vinany, což jsou soli slabé kyseliny a silné zásady, které fungují jako pufry, stabilizující pH roztoku na přednostně vysoké hodnotě. Z toho důvodu není pak možno získat roztoky, které mají nízkou hodnotu pH, což je, jak.bylo vysvětleno výše, zvláště důležité z virologického hlediska.

Předložený vynález umožňuje vyrábět tyto biocidní, ale v podstatě širokopásmové prostředky ve formě tablet, které při rozpuštění ve vodě poskytují roztok o nízkém pH tím, že se nepoužívá organické kyseliny (například kyseliny citrónové, atd.), ale místo toho anorganické kyseliny amidosulfonové (vzorce nh₂so₃h).

Přes skutečnost, že použití kyseliny amidosulfonové je v jasném rozporu s poznatky, získanými ve shora uvedených dřívějších patentech, podle nichž by se mělo množství kyseliny amidosulf onové snížit (aby kyselina amidosulfonová ještě působila jako akceptor chloru, ale nezpůsobovala nestálost přípravku), bylo s překvapením zjištěno, že vhodný přebytek kyseliny amidosulfonové spolu s uhličitanem nebo hydrogenuhličitanem poskytuje effervescentní přípravek, vhodný pro výrobu tablet, který má ještě žádoucí stálost, pokud se týče uvolňování chloru, a biocidní účinek . .

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je effervescentní částicový biocidní a zejména viricidní prostředek, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuj e

- 0,01 až 5 dílů hmotnostních vodorozpustného anorganického halogenidu,

- 25 až 60 dílů hmotnostních silného oxidačního činidla, které ve vodném roztoku reaguje s halogenidem za vzniku halogennanových iontů,

-5 až 25 dílů hmotnostních vodorozpustného uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu a

- 10 až 20 dílů hmotnostních kyseliny amidosulfonové, jakožto akceptoru halogenu, pro reakci s uhličitanem nebo hydrogenuhličitanem ve vodě za vzniku oxidu uhličitého, způsobujícího effervescenci.

Pod pojmem halogennan se rozumějí hypohality, jako je například chlornan, broman a jodnan.

Přednostním anorganickým halogenidem je chlorid sodný, kterého se s výhodou používá v množství od 0,01 do 5 dílů hmotnostních, zejména od 0,2 do 2 dílů hmotnostních, když se má prostředek rozpouštět ve vodě z normálního domovního zdroje. Může se však používat i jiných halogenidů, jako například chloridu, bromidu nebo jodidu draselného, nebo bromidu nebo jodidu sodného.

Jako oxidačního činidla se účelně používá peroxosíranu nebo

-3CZ 278433 B6 /proxoftalátu (zejména monoperoxoftalátu draselného), s výhodou v množství od 25 do 60 dílů hmotnostních. Přednostním oxidačním činidlem je však obchodně, dostupná trojná sůl na bázi peroxo,· síranu draselného, jejíž složení lze vystihnout přibližným vzorcem 2KHS0₅.KHSO4.K₂SO₄ (hmotnostní poměr 45:25:30).

Jiných oxidačních činidel je možno používat v ekvivalentních množstvích, vztaženo na jejich oxidační mohutnost. Oxidační mohutnost produktů tohoto typu se účelně měří na základě množství jodu, uvolněného při jejich reakci s jodidem draselným,(přičemž jod se stanovuje titračně). Uvedený postup je standardním postupem, používaným v tomto oboru a výsledky je možno vyjadřovat ve formě množství využitelného halogennanu, halogenu nebo kyslíku, nebo jednoduše ve formě oxidační mohutnosti.

Uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu se účelně používá v množství od 2 do 25 dílů hmotnostních a z mnoha typických uhličitanů a hydrogenuhličitanu se jako uspokojivé projevily zvláště hydrogenuhličitany alkalických kovů, zejména hydrogenuhličitan sodný.

Kyseliny amidosulfonové se používá jako akceptoru halogenu, tak jako kyseliny pro reakci s uhličitanem nebo hydrogenuhličitanem za účelem přípravy oxidu uhličitého. Jako akceptor halogenu slouží účelně asi 3 až 8 dílů hmotnostních a jako generátor oxidu uhličitého dalších asi 7 až 12 dílů hmotnostních amidosulfonové kyseliny. Celkové množství amidosulfonové kyseliny je tedy součtem obou těchto množství, které činí 10 až 20 dílů hmotnostních.

Pro zlepšení tabletovacích vlastností může effervescentní přípravek podle vynálezu obsahovat pojivo, schopné spolu volně vázat částice, které se lisují v tabletovacím lisu. Množství použitého pojivá obvykle leží řádově v rozmezí od 0,5 do 2 dílů hmotnostních a vhodným pojivém je stearan sodný (mýdlo na bázi mastné kyseliny) a polyoxyethylen (polyglykol) a jejich vzájemné směsi.

V přednostním provedení je předmětem vynálezu suchý, effervescentní, částicový, vodorozpustný viricidní prostředek, vyznačující se tím, že zahrnuje

- 0,01 až 5 dílů hmotnostních vodorozpustného anorganického halogenidu,

- 25 až 60 dílů hmotnostních oxidačního činidla, které ve vodném roztoku reaguje s halogenidem za vzniku halogennanových iontů,

- 5 až 25 dílů hmotnostních vodorozpustného uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu,

- 10 až 20 dílů hmotnostních kyseliny amidosulfonové a

- poj ivo, přičemž hodnota pH vodného roztoku tohoto prostředku o koncentraci 1 % hmotnostního je v rozmezí od 1,0 do 5,0 přednostně od 1,2 do 4,0.

Effervescentní prostředek podle vynálezu může pro zlepšení svých různých jiných vlastností obsahovat četné přídavné složky, zejména bezvodé fosforečnany alkalických kovů (přednostně v množství od 10 do 30 dílů hmotnostních), neredukující organické kyseliny (přednostně v množství až do 20 dílů hmotnostních) a bezvodé povrchově aktivní látky (přednostně v množství až do 20 dílů hmotnostních).

-4CZ 278433 B6

Jako fosforečnanu alkalického kovu se může používat hexametafosforečnanu sodného (který je znám také jako polyfosfát sodný). Z jiných fosforečnanů, kterých je možno použít zčásti nebo úplně k nahrazení hexametafosforečnanu sodného, je možno uvést dvojfosforečnan tetrasodný a odpovídající draselné sloučeniny:

Fosforečnany působí jako pufry a jako chelatační činidla a. v kombinaci s plochou křivkou pH kyseliny amidosulfonové umožňují, aby byl prostředek účinný v širokém rozmezí aplikačních podmínek. Tak například, je možno prostředek rozpouštět v tvrdé vodě, aniž by byly nežádoucím způsobem zhoršeny jako viricidní vlastnosti.

Neredukující organickou kyselinou je možno definovat jako organickou kyselinu, která nesnižuje oxidační mohutnost 1% vodného roztoku zkušební směsi, zahrnující 50 dílů hmotnostních trojné soli na bázi peroxosíranu draselného, charakterizované výše, 45 dílů hmotnostních chloridu sodného a 5 dílů kyseliny amidosulfonové, když se k tomuto roztoku přidá v množství 20 dílů hmotnostních a nechá se působit po dobu 30 minut. Jako přednostní organické kyseliny je možno uvést kyselinu jablečnou a kyselinu j antarovou.

Může se použít jakékoliv povrchově aktivní látky, která je kompatibilní s kyselinami a oxidačními činidly, ale obzvláště účinnou povrchově aktivní látkou je dodecylbenzensulfonát sodný. Z jiných vhodných povrchově aktivních látek je možno jmenovat laurylethersulfáty, kondenzáty alkylfenolů s ethylenoxidem a/nebo propylenoxidem, polyglykolethery mastných alkoholů, kondenzáty mastných kyselin s ethylenoxidem, polyglykolethery alkylfenolů a ethoxyláty mastných alkoholů. Přidání povrchově aktivní látky k prostředku poskytuje důležitou výhodu v tom, že zvláště při jejím vysokém obsahu se získá prostředek, jehož lze používat k čištění a desinfekci v jediné operaci.

Effervescentní prostředky podle vynálezu se hodí pro tabletování a jejich zpracování na tablety se může provádět jakoukoliv vhodnou technologií. Mohou se tedy umístit v zápustce tabletovacího lisu a pak slisovat na tablety. Tabletování se v zásadě provádí zcela konvenčními postupy a proto použitou technologii zde není nutno dále rozvádět. Pouze je nutno uvést, že se vynález přirozeně vztahuje i na prostředky ve formě tablet.

Vyrobené tablety se mohou přidat do vody bezprostředně před použitím a na místě použití za vzniku dezinfekčního biocidního vodného prostředku o požadované koncentraci. Přítomnost fosforečnanu v prostředku přispívá k prodloužení životnosti vodného přípravku a zlepšuje jeho účinnost při rozpuštění v tvrdé vodě (fosfát způsobuje sekve.?traci všech přítomných iontů kovů, které by mohly způsobit rychlý rozklad oxidačních činidel, přítomných v roztoku).

Vodný přípravek je biocidem se širokým spektrem účinnosti. Způsob degradace virů sice není znám, ale předpokládá se, že nejprve dojde k roztržení lipoproteinové cytoplazmové membrány nebo vnější lipidové ochranné vrstvy viru, čímž se obnaží RNA nebo DNA jádra viru. Kyselina amidosulfonová působí jako akceptor chloru,

-5CZ 278433 B6 který udržuje chlor ve stavu zrodu v roztoku ve formě adičního produktu s kyselinou amidosulfonovou a tím zabraňuje jeho uvolňování ve formě plynného chloru. Prevence uvolňování chloru bez snížení baktericidní účinnosti prostředku se dosahuje tím, že se chlorid nebo jiný halogenid udržuje v prostředku v nízké koncentraci.

Ve shora citovaném GB patentu č. 2 187 098 jsou uvedeny podrobnosti, vztahující se k viricidní aktivitě prostředku, popsaného v tomto patentu. Zkoušky ukázaly, že přidání uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu, přídavné kyseliny amidosulfonové a pojivá nemá žádný podstatný nepříznivý vliv na baktericidní účinnosti.

Příklad.

Příprava effervescentních viricidních tablet

Stupeň A: Příprava viricidního prostředku podle GB patentu č.

187 098

Viricidní prostředek se připraví vzájemným smícháním následujících složek (množství jsou uvedena v dílech hmotnostních):

chlorid sodný 1,5 peroxosíran draselný (trojná sůl) 50,0 kyselina amidosulfonová 5,0 kyselina jablečná 10,0 hexametafosfát sodný , 18,5 dodecylbenzensulfonan sodný 15,0

Trojná sůl na bázi peroxosíranu draselného má složení, uvedené shora. Její minimální obsah aktivního kyslíku je 4,5 %. Hexametafosfát sodný je také znám pod označením polyfosfát sodný a používá se ho ve formě prášku nebo granulátu.

Při míchání se spolu nejprve smíchá fosfát a sulfonát, potom se přidá peroxosíran a kyseliny a nakonec chlorid sodný. Roztok tohoto prostředku v deionizované vodě o kocentraci 1 % hmotnostní má pH 2,4.

Stupeň B: Příprava tablet

Effervescentní prostředek se připraví smícháním následujících složek (množství složek je udáno v gramech):

viricidní prostředek, připravený shora uvedeným způsobem podle GB patentu č. 2 187 098 250 hydrogenuhličitan sodný 34 kyselina amidosulfonová 31 stearan sodný 10 polyoxyethylenglykol 23

-6CZ 278433 B6

Prostředek se připraví ve formě práškovíté směsi, z níž se potom konvenční tabletovací technologií vyrobí 100 tablet. Stearan sodný a polyoxyéthylenglykol dohromady působí jako pojivo.

Když se vzniklé tablety vhodí do vody, dojde k effervescentní reakci, při níž se uvolňuje oxid uhličitý. Effervescentní reakce napomáhá rozpadtL a solubilizaci tablety.___________ .

Když se tableta umístí do vodovodní vody v množství, postačujícím pro vznik roztoku prostředku o koncentraci 1 % hmotnostního, je pH vzniklého roztoku 2,6.

Viricidní účinnost různých prostředků podle vynálezu byla zkoušena standardními zkušebními postupy britského Ministerstva zemědělství, rybářství a potravinářství (MAFF) a Výzkumného ústavu zvířecích virů (AVRI). Zkoušky prokázaly účinnost prostředků proti následujícímu širokému spektru virů a virových infekcí. Při zředění, uvedeném v následující tabulce, poskytl prostředek podle příkladu 1 logaritmicky čtyřnásobné snížení titru viru.

Tabulka typ viru virální infekce zředění

Adenoviridae	syndrom neplodnosti	1	100
Herpetoviridae	infekční rhinotracheitis skotu	1	600
	Aujeszkyho choroba	1	280
-	herpes koček	1	200
Iridoviridae	africká horečka vepřů	1	200
Parvoviridae	psí parvovirus	1	50
Poxviridae	pseudoneštovice skotu	1	300
Coronaviridae	přenosná gastro-enteritis	1	450
	ptačí infekční bronchitis	1	280
	psí coronavirus	1	100
Orthomyxoviridae	ptačí chřipka	1	320
Paramyxoviridae	Newcastleská choroba	1	280
	neklid	1	280
Picornaviridae	vesikulární choroba vepřů	1	200
	slintavka a kulhávka	1	1300
Reoviridae	Gumboro (IBD)	1	250
Retroviridae	Maedi as Visna	1	400
	AIDS	1	200
Rhabdoviridae	vzteklina	1	280
Togaviridae	koňská arteritis	1	350

Dosažené výsledky jsou stejné jako výsledky, získané u prostředku podle GB č. 2 187 098, což ukazuje, že zpracování prostředku na effervescens nepoškozuje jeho baktericidní účinnost.

-7CZ 278433 B6

Rovněž byly provedeny zkoušky, zaměřené na zjištění krátkodobé a dlouhodobé stálosti tabletovaného effervescentního prostředku, jehož složky byly smíchány v suchém stavu. Při těchto zkouškách byly prostředky skladovány při 37 °C v uzavřené nádobě, z níž byly periodicky odebírány vzorky. Typické výsledky, zjištěné u prostředku ilustrovaného· příkladu, jsou uvedeny v následující tabulce:

doba (dny)	oxidační mohutnost, vyjádřená jako množství využitelného chloru v %
0 2 4 7 14 21 28	10,42 10,38 10.44 10,37 10.45 10,50 10,41

Variace v procentním obsahu využitelného chloru jsou v mezích předpokládané experimentální chyby a ukazují, že prostředek má vynikající krátkodobou stálost.

Claims

1..’ Effervescentní částicový biocidní a zejména viricidní prostředek, vyznačující se tím, že zahrnuje

- o,OL až 5 dílů hmotnostních vodorozpustného anorganického halogenidu,

-25 až 60 dílů hmotnostních silného oxidačního činidla, které ve vodném roztoku reaguje s halogenidem za vzniku halogennanových iontů,

- 5 až 25 dílů hmotnostních vodorozpustného uhličitanu nebo · hydrogenuhličitanu a

2. Effervescentní částicový biocidní a zejména viricidní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje pojivo, přičemž hodnota pH vodného roztoku tohoto prostředku o koncentraci. 1 % hmotnostního je v rozmezí od 1,0 do 5,0, přednostně od 1,2 do 4,0.

3. Effervescentní částicový biocidní a zejména viricidní prostředek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že anorganickým halogenidem je chlorid sodný, který je přítomen v množství od 0,1 do 5 dílů hmotnostních.

4. Effervescentní částicový biocidní a zejména viricidní prostředek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že navíc obsahuje bezvodý fosforečnan alkalického kovu, ; přednostně v množství od 10 do 30 dílů hmotnostních, neredukující organickou kyselinu, přednostně v množství až do 20 dílů hmotnostních a bezvodou povrchově aktivní látku, přednostně v množství až do 20 dílů hmotnostních.