PL173274B1

PL173274B1 - Wodna ochronna kompozycja błonotwórcza o działaniu antybakteryjnym

Info

Publication number: PL173274B1
Application number: PL94311139A
Authority: PL
Inventors: William Schmidt; Deborah Ihns
Original assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1998-02-27
Also published as: EP0693878A1; DE69402541T2; NO953485D0; KR100284081B1; AU6403094A; NO953485L; DE69402541D1; PL311139A1; US5503838A; AU676897B2; CA2154356A1; JPH09500098A; ATE151227T1; WO1994023581A1; NZ263324A; EP0693878B1; DK0693878T3; UA41503C2

Abstract

1. Wodna ochronna kompozycja blonotwórcza o dzialaniu antybakteryjnym zawiera- jaca polialkohol winylowy, polimeryczny srodek zageszczajacy i srodek antybakteryjny i ewentualnie dodatkowe konwencjonalne srodki takie jak srodki stabilizujace, srodki zwilza- jace, srodki do kondycjonowania skóry, srodki zageszczajace, srodki chelatujace, pigmenty, barwniki, srodki zapachowe i podobne, znamienna tym, ze zawiera w podlozu wodnym: (a) 0,1 do 30% wagowych polialkoholu winylowego o stopniu hydrolizy powyzej 92%; (b)0,1 do 5% wagowych polimerycznego srodka zageszczajacego; i (c) 0,5 do 20% wagowych antybakteryjnego kompleksu jod-material niejonowy. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wodna ochronna kompozycja błonotwórcza o działaniu antybakteryjnym stosowana do zapobiegania lub zmniejszania ilości przypadków środowiskowego lub zakaźnego zapalenia gruczołu mlecznego ssaków mlecznych poddawanych typowym zabiegom dojenia. Wynalazek dotyczy kompozycji wodnej zawierającej składniki przeciwbakteryjne i polimery błonotwórcze, która tworzy na wymionach lub strzykach krowich błonę ochronną zapobiegającą zapaleniom gruczołu mlecznego wywołanym przez mikroorganizmy.

Podstawa wynalazku.

Skuteczne prowadzenie i utrzymywanie dużych stad mlecznych oraz wytwarzanie przetworów mlecznych stanowiło poważne zadanie w rolnictwie. Jednym z problemów związanych z utrzymywaniem dużych stad mlecznych jest zdrowie pojedynczych zwierząt. Jeden z problemów, związanych ze zdrowiem pojedynczych zwierząt ze stad mlecznych, który powoduje znaczne problemy ekonomiczne, dotyczy zapalenia gruczołu mlecznego. Często podczas dojenia skóra zwierząt zostaje podrażniona przez automatyczne dojarki mechaniczne. Podrażnienie

173 274 takie, które cechuje zaczerwienienie i niekiedy strefy pękniętej skóry, może być miejscem ataku bakterii powodujących zapalenie gruczołu mlecznego. Zwierzęta, które ulegną zakażeniu zapaleniem gruczołu mlecznego muszą być odsunięte od zabiegów dojenia, co daje w wyniku straty w uzysku mleczami. Z tego powodu znaczną uwagę skupiono na zapobieganiu rozwojowi zapalenia gruczołu mlecznego lub leczeniu zapalenia gruczołu mlecznego w stadach mlecznych.

Rolnik pracujący w gospodarstwie mlecznym napotyka dwa różne rodzaje zakażeń zapaleniem gruczołu mlecznego. Zakaźne zapalenie gruczołu mlecznego rozprzestrzenia się podczas procesu dojenia poprzez kontakt pomiędzy zwierzęciem i aparatem udojowym, który może przenosić źródło patogenu zapalenia gruczołu mlecznego. Zakaźne zapalenie gruczołu mlecznego najłatwiej zwalcza się stosując po dojeniu kąpiele przeciwbakteryjne strzyków. Wówczas takie kąpiele przeciwbakteryjne zabijają bakterie, które zostały wprowadzone na powłokę zewnętrzną zwierzęcia z dojarek mechanicznych. Drugi rodzaj zapalenia gruczołu mlecznego, środowiskowe zapalenie gruczołu mlecznego, powoduje zakażenie powłoki zewnętrznej zwierząt przez materiały ze środowiska okólnika, z pastwisk, wnętrza obory i inne. Tego typu patogeny obejmują E. coli, Streptococcus uberis, klebsiella i inne. Zakażenie takie następuje kiedy zwierzę porusza się w swoim otoczeniu. Środowiskowe zapalenie gruczołu mlecznego najlepiej leczyć stosując błonę ochronną, która zabezpiecza wrażliwe tkanki przed zakażeniem.

W leczeniu lub zapobieganiu zapaleniu gruczołu mlecznego od wielu lat jednym z wariantów jest stosowanie powłok ochronnych, wytworzonych na zwierzętach z wodnych układów powłokowych. Jeden rodzaj proponowanych materiałów powłokowych stanowią po prostu błony ochronne wytworzone na powierzchni skóry, ażeby nie dopuścić do kontaktu pomiędzy wrażliwymi tkankami i środowiskiem. Inny rodzaj kompozycji powłokowych stanowią kompozycje, które są aktywnie przeciwbakteryjne i zapobiegają przypadkom zakażenia u zwierząt dzięki obecności w powłoce aktywnego biocydu. Materiały typu ochronnego po prostu zabezpieczają przed bezpośrednim kontaktem pomiędzy skórą i materiałami zakaźnymi. Materiały typu ochronnego rzadko zawierają środki antybakteryjne. Kombinacja skutecznych środków bakteriobójczych z preparatami przeznaczonymi do kąpieli błonotwórczych lub ochronnych zapewniłaby możliwość zwalczania infekcji zarówno zakaźnego jak i środowiskowego zapalenia gruczołu mlecznego.

Wśród materiałów stosowanych do kąpieli strzyków typu ochronnego lub typu błonotwórczego znajdują się solubilizowane ciecze, poliwinylopirolidon i inne polimery winylowe, produkt hydrolizy białka, naturalne i syntetyczne żywice wodorozpuszczałne, woda, etanol, metanol, izopropanol, polimery rozpuszczalne, oleje nienasycone, pochodne celulozy, lateksy polimerów akrylowych i inne. Lateks tworzy na skórze elastyczną błonę, którą po zwilżeniu powierzchni można zedrzeć. Jednakże usuwanie błony przez zdzieranie może być niewygodne i kłopotliwe, a ponadto może pozostawiać niewielkie ilości błony na zwierzęciu, dając w wyniku potencjalne zanieczyszczenie mleka. Poza tym wiele środków antybakteryjnych jest niemieszalnych z szeregiem materiałów polimerycznych lub błonotwórczych. Wskutek tego niektóre z najbardziej efektywnych, a poza tym pożądanych materiałów błonotwórczych muszą być przyrządzane bez środków antybakteryjnych i ich działanie zapobiegające zapaleniu gruczołu mlecznego musi całkowicie polegać na efekcie ochronnym (barierowym).

W ramach typowych zabiegów, którym poddaje się stado mleczne, przyprowadza się stado do punktu udojowego i myje się wymiona w celu usunięcia błony ochronnej. Jakiekolwiek opóźnienie w usuwaniu błony może w zasadniczy sposób zmniejszyć wydajność pracy i znacznie wydłużyć czas potrzebny do zajmowania się dużym stadem. Ponadto trudności w usuwaniu błony mogą spowodować otarcie lub posiniaczenie zwierzęcia, co może zwiększyć zagrożenie zakażenia zapaleniem gruczołu mlecznego. Korzystnie, błony usuwa się łatwo, w czasie krótszym niż 15 minut, bardziej korzystnie w krótszym niż 10 minut, a najkorzystniej w czasie krótszym niż 5 minut, stosując wodę lub łagodne roztwory myjące. Chociaż stopień oczyszczenia można zwiększyć stosując roztwory ciepłe, to korzystnie błony ochronne przeciw zapaleniu gruczołu mlecznego usuwa się używając zimnej wody, która jest dostępna w większości przypadków przy zabiegach dojenia. Na podstawie doświadczeń, przeprowadzonych z antybakteryjnymi materiałami błonotwórczymi, stwierdziliśmy, że chociaż różne materiały mogą tworzyć na zwierzętach elastyczne błony antybakteryjne, to błony te mogą nie być łatwo i szybko

173 274 usuwalne. Ponadto uzyskanie trwałej wodnej kompozycji błonotwórczej o działaniu antybakteryjnym do kąpieli ochronnej strzyków, która jest łatwo usuwalna, stanowi dodatkowe zadanie przy opracowywaniu preparatu. Ze względu na własności ochronne kąpieli do strzyków, korzystne jest wytwarzanie na skórze sprężynującej powłoki elastycznej oraz często na zwierzęciu guzków lub czopków, umiejscowionych na koniuszkach strzyków, gdzie materiał może spływać i tworzyć krople przed utwardzeniem w guzek lub czopek. Ten utwardzony materiał często może stwarzać najistotniejsze problemy przy usuwaniu materiału przed dojeniem. Mówiąc krótko, ważnym zadaniem przy opracowywaniu preparatu jest połączenie powłoki ochronnej oraz łatwości usuwania z kompatybilnym układem błony antybakteryjnej.

Uważa się, że następujące odnośniki literaturowe przedstawiają aktualny stan tej gałęzi techniki. Typowe ujawnienia odkażających poudojowych kąpieli do strzyków (zmierzających do zniszczenia wszystkich patogenów pozostających na strzykach po dojeniu) można znaleźć w brytyjskim opisie patentowym nr 1 144 637 (Kelco Chemicals, Ltd.), opublikowanym 5 marca 1969 r.; w publikacji Meave i innych, J.Dairy Science, 52:6696 (1969 r.); w publikacji Dodda i innych, Mastitis Control, Biennial Reviews (1970 r.) University of Redding, England, National Institute of Research of Dairying, str. 21-57; w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4 258 056, Lentscha; w opisie patentowym. Stanów Zjednoczonych nr 4 376 787, Lentscha i innych w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 446 153, Yanga; w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 017 369, Marhevki; w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 728 449, Cantora i innych; w publikacji Pankey’a, Postmilking Teat Antisepsis, Symposium on Bovine Mastitis, Veterinary Clinics of North America: Large Animal Practice, Vol. 6, nr 2, lipiec 1984 r.; w publikacji Pankey'a i innych, Efficacy Evaluation of Two New Teat Dip Formulations Under Experimental Challenge, Journal Dairy Science, 68:462-465 (1985 r.); w publikacji Philpota i innych, Hygiene in the Prevention of Udder Infections. V. Efficacy of Teat Dips Under Experimental Exposure to Mastitis Pathogens, Journal Dairy Science, 61:956-963 (1978 r.); w publikacji Bennetta, Teat Dip as a Component of Coliform Mastitis Control, Dairy and Food Sanitation, Vol. 2, nr 3, str.

110-114 (marzec 1982 r.); w publikacji Eberharta i innych, Germicidal Teat Dip in a Herd with Low Prevalence of Streptococcus Agalactiae and Staphylococcus Aureus Mastitis, Journal Dairy Science, 66:1390-1395 (1983 r.).

Typowe ujawnienia kąpieli do strzyków typu zabezpieczającego lub ochronnego znane są z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 066 071, Acresa i innych; z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 222 252, Krause’go; z publikacji Philpota i innych, Journal Dairy Science, 58:205-216; z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 993 777, Coughmana i innych; z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 049 830, Pugliese; z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 199 564, Silvera i innych; z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 311 709, Dybasa i innych oraz z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 113 854, Andrewsa i innych. Przykłady takich materiałów podane są jeszcze również w publikacji Famswortha, Journal of Amercian Veterinary Medical Association, 177:441 (1980 r.) i w publikacji Famswortha i innych, The Bovine Practitioner, nr 16, str. 28-29 (1981 r.). Ponadto materiały takie przedstawiono w opisie patentu kanadyjskiego nr 1 065 254 i w opublikowanym opisie europejskiego zgłoszenia patentowego nr 25 640 (25 marca 1981). Występuje poważne zapotrzebowanie na antybakteryjną i ochronną kąpiel do strzyków, którą można łatwo i szybko usuwać podczas zabiegów dojenia.

Krótki opis wynalazku

Stwierdziliśmy, że odpowiednie przygotowanie materiału wodnego, zawierającego środek antybakteryjny, skuteczny w leczeniu zapalenia gruczołu mlecznego, polialkohol winylowy o odpowiednio dobranym składzie i środek zagęszczający daje kompozycję do kąpieli strzyków, która może wykazywać własności błonotwórcze, własności antybakteryjne w stosunku do typowych patogenów wywołujących zakaźne zapalenie gruczołu mlecznego oraz własności ochronne (barierowe), zabezpieczające zwierzę przed środowiskowym zapaleniem gruczołu mlecznego. Można przygotować tego rodzaju materiał, że tworzy się błona, którą łatwo można usunąć przed dojeniem. Stwierdziliśmy, że polialkohol winylowy o pośrednim stopniu hydroli173 274 zy, a korzystnie całkowicie zhydrolizowany i superzhydrolizowany polialkohol winylowy (PVOH) korzystnie tworzą trwałe powłoki, są zdolne do jednorodnego mieszania się z przydatnymi środkami antybakteryjnymi i mogą być użyte do tworzenia trwałej fazy łatwych w stosowaniu kompozycji wodnych. Łatwość usuwania tych materiałów stanowi zaskoczenie, ponieważ wiadomo, że ze wzrostem stopnia hydrolizy polialkoholu winylowego maleje jego rozpuszczalność w wodzie i wrażliwość na działanie wody. Stwierdziliśmy, że ogólnie dostępne środki zagęszczające do stosowania w typowych kompozycjach wodnych w kombinacji z polialkoholem winylowym, określanym jako całkowicie zhydrolizowany lub superzhydrolizowany, łączą wodoodpomość, odporność na zużycie i silne własności błonotwórcze polialkoholu winylowego do kąpieli ochronnej do strzyków razem z elastycznością, wynikającą z obecności środka zagęszczającego. Materiały te stosuje się w ilościach zdolnych do jednorodnego mieszania się ze środkiem antybakteryjnym, który daje zabezpieczenie przed szerokim spektrum patogenów zapalenia gruczołu mlecznego. Sądzimy, że wybór polialkoholu winylowego, który jest znacznie bardziej zhydrolizowany niż częściowo zhydrolizowany polialkohol winylowy da lepszą odporność na działanie czynników środowiskowych oraz wodoodpomość bez utraty łatwości czyszczenia przy wstępnym usuwaniu przed dojeniem. Ponadto okazało się, że materiały te tworzą mieszaniny jednorodne z przydatnymi środkami antybakteryjnymi, a w szczególności ze związkami kompleksowymi jodu, które są najbardziej przydatne w środowisku kąpieli do strzyków. Własności materiału można poprawić stosując inne dodatki.

Kompozycję wodną według wynalazku można stosować do traktowania stad mlecznych. Po dojeniu materiał nanosi się na skórę wymion i strzyków w celu wytworzenia antybakteryjnej powłoki ochronnej, ażeby zapobiegać lub zmniejszać ilość przypadków zakaźnego zapalenia gruczołu mlecznego. Następnie zwierzę wypuszcza się do środowiska, gdzie materiał kompozycji może zabezpieczać je przed zakażeniem, pochodzącym ze środowiska, lecz będzie odporny na wodę środowiskową, taką jak deszcz, stawy, błoto i podobne, pozostając na zwierzęciu przez okres czasu pomiędzy dojeniami. Kiedy zwierzę wróci do punktu udojowego, antybakteryjną powłokę ochronną można łatwo usunąć w ciągu 1 do 5 minut stosując mycie wodą. Dojenie można bezzwłocznie kontynuować, a po zakończeniu dojenia zwierzę można znów poddać zabiegowi z kompozycją wodną, wytwarzając nową antybakteryjną błonę ochronną.

Szczegółowy opis wynalazku

Wodna ochronna kompozycja błonotwórcza o działaniu antybakteryjnym według wynalazku zawiera w podłożu wodnym:

(a) 0,1 do 30% wagowych polialkoholu winylowego o stopniu hydrolizy powyżej 92%;

(b) 0,1 do 5% wagowych polimerycznego środka zagęszczającego; i (c) 0,5 do 20% wagowych antybakteryjnego kompleksu jod-materiał niejonowy.

Kompozycja wodna może zawierać w swojej recepturze inne przydatne materiały w celu poprawy jej własności lub nadania nowych własności pożądanych przez dojarza. Kompozycję wodną można stosować do wytwarzania błony ochronnej o własnościach antybakteryjnych na powierzchni skóry zwierzęcia mlecznego podatnej na zakażenie zapaleniem gruczołu mlecznego. Błona ochronna jest bardzo trwała i elastyczna, ma własności ochronne i działanie antybakteryjne, lecz można ją szybko usunąć przed dojeniem stosując mycie wodą podczas typowych zabiegów dojarskich. Kompozycję nanosi się na zwierzę mleczne różnymi sposobami. Kompozycję można nanosić przez oprysk, przez nakładanie pędzlem, nacieranie lub polewanie wrażliwego miejsca. Jeden ze zwykle stosowanych sposobów nanoszenia takich kąpieli polega na umieszczeniu kompozycji wodnej w małym pojemniku o odpowiednim kształcie, przystosowanym do strzyka i nanoszeniu zawartego materiału bezpośrednio na poddawany kąpieli strzyk przez zanurzenie strzyka w pojemniku napełnionym kompozycją wodną. Materiał schnie szybko tworząc warstwę ochronną. Warstwa ochronna jest elastyczna i odporna na pękanie. W warstwie tej zawarty jest środek antybakteryjny, który zabija mikroorganizmy znajdujące się na powierzchni skóry. Takie działanie antybakteryjne jest ważne, ponieważ w wyniku zabiegu dojenia często może następować rozprzestrzenianie się mikroorganizmów wywołujących zapalenie gruczołu mlecznego, które w określonych warunkach mogą spowodować zapalenie lub zakażenie skóry otartej lub uszkodzonej w wyniku kontaktu z dojarkami mechanicznymi podczas zabiegów dojenia.

173 274

Środkiem antybakteryjnym według wynalazku jest kompleks jodu ze związkiem niejonowym. Kompleksy takie stosuje się w celu utrzymania jodu w błonie wytworzonej z kompozycji wodnej, aby zapobiec tworzeniu się znacznych ilości wolnego J2 lub innych postaci wolnego jodu oraz gromadzeniu się jodu lub jodku w tkankach i cieczach ustrojowych krowy, prowadzącemu do koncentracji jodu we wszystkich przetworach mlecznych. Takie gromadzenie się może być spowodowane przez zewnętrzny kontakt z wolnym jodem.

Kompleksy związek niejonowy-jod stosowane w kompozycji według wynalazku można wytwarzać przez kontaktowanie źródła aktywnego jodu z polimerem niejonowym, w którym występują duże segmenty reszt polimerycznych, pochodzących od tlenku etylenu, tlenku propylenu lub innych tlenków alkilenu, w postaci bloku lub łańcuchów polimerowych, w których mery pochodzące od różnych monomerów są rozmieszczone bezładnie. Związki niejonowe tego typu zawierają bloki politlenku etylenu, które można przedstawić za pomocą wzoru (C2H4O)_X, w którym x może oznaczać liczbę od około 1 do 45; lub bloki politlenku propylenu o wzorze (C3H6O)y, w którym y może oznaczać liczbę od około 1 do 60; a także mogą zawierać segmenty polimeru, o bezładnym rozmieszczeniu w łańcuchu merów pochodzących od różnych monomerów, zawierającego od około 1 do około 80% tlenku propylenu, a poza tym tlenek etylenu i dodatkowe reagenty. Produkt niejonowy może zawierać wielokrotnie powtarzające się bloki albo tlenku etylenu albo tlenku propylenu albo zarówno jednego jak i drugiego, a także może ewentualnie zawierać rozmieszczone w sposób bezładny jednostki tlenku etylenu lub tlenku propylenu lub bloki mieszane o bezładnie rozmieszczonych obu merach. Takie produkty niejonowe można wytwarzać jako takie lub można je polimeryzować na cząsteczkach wyjściowych takich jak anion, alkoholan sodu, sól alkilofenolanu, kwas alkilokarboksylowy lub inny tradycyjny materiał wyjściowy.

Korzystnym źródłem aktywnego jodu do reakcji ze związkami niejonowymi, mających na celu wytworzenie kompleksów związek niejonowy-jod według wynalazku, jest kompozycja zawierająca jod zasocjowany z jodkiem nieorganicznym, dostarczająca źródło aktywnego jodu. Takie źródło jest przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 028 299 Wincova lub w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 728 449 Cantora i innych, które są włączone do niniejszego opisu jako odnośniki literaturowe. Zwykle co najmniej 0,35 części jodku (J¹) powinno przypadać na 1 część jodu. W kompozycji według wynalazku korzystnym sposobem wprowadzania jodu zasocjowanego z jodkiem jest zastosowanie koncentratu wodnego zawierającego około 57% wagowych jodu i 20% wagowych HJ lub 24% wagowych NaJ. To da w przybliżeniu minimalny stosunek 0,35 części jodku na 1 część jodu, który uprzednio został wskazany jako ważny. Kiedy pożądane są wyższe stosunki, można wprowadzić dodatkową ilość HJ lub NaJ. W korzystnym sposobie kompleksy jod-jodek wytwarza się przez reakcję w środowisku wodnym jodu (J2) ze źródłem jodku takim jak jodek sodu lub kwas jodowodorowy. Ilości związków można dobrać tak, aby uzyskać korzystny stosunek jod:jodek, wynoszący co najmniej 0,35:1.

Polialkohol winylowy (PVOH), polimer wielowodorotlenowy, zawierający polimetylenowy łańcuch główny z hydroksylowymi grupami bocznymi, jest żywicą syntetyczną rozpuszczalną w wodzie. Żywicę wytwarza się przez hydrolizę polioctanu winylu. Monomer teoretyczny o wzorze:

CH2 = CH

I

OH nie występuje.

Polialkohol winylowy jest jednym z ograniczonej liczby polimerów znajdujących się w grupie materiałów polimerowych rozpuszczalnych w wodzie. Żywicajest ogólnie dostępna jako suche ciało stałe w postaci granulatu lub proszku. Gatunki polialkoholu winylowego obejmują polimer częściowo zhydrolizowany o stopniu hydrolizy (zawartość procentowa grup octanowych, które zostały usunięte z polialkoholu winylowego pozostawiając wolne grupy hydroksylowe) wynoszących od około 87 do około 91%. Gatunek polialkoholu winylowego o pośrednim stopniu hydrolizy to polimer, z którego usunięto od około 91 do około 98% grup octanowych. Całkowicie zhydrolizowany gatunek polialkoholu winylowego stanowi polimer z którego usu173 274 nięto od około 98 do około 99,5% grup octanowych. Polialkohol winylowy nazwany superzhydrolizowanym PVOH to polimer, z którego usunięto ponad 99,5% grup octanowych. Stopień hydrolizy ma wyraźny wpływ na własności materiału. Polimer częściowo zhydrolizowany jest zasadniczo hydrofitowy i łatwo rozpuszcza się w zimnej wodzie. Ze wzrostem stopnia hydrolizy własności hydrofitowe polimeru zmieniają się w sposób niezgodny z przewidywaniami. Możnaby przypuszczać, że ze wzrostem ilości grup hydroksylowych (ze wzrostem stopnia hydrolizy) polimery staną się bardziej hydrofitowe. W rzeczywistości prawda jest wręcz przeciwna. Że wzrostem liczby grup hydroksylowych występuje tendencja do wzrostu liczby wewnątrzcząsteczkowych i międzycząsteczkowych wiązań wodorowych pomiędzy grupami hydroksylowymi dając w wyniku silniej związane i zwinięte cząsteczki polimeru, co pociąga za sobą zmniejszenie rozpuszczalności w wodzie i wzrost hydro fobowości. Wskutek tego superzhydrolizowany polialkohol winylowy jest odporny na rozpuszczanie i rozpuszcza się jedynie w wodzie w stosunkowo wysokiej temperaturze, to jest PVOH gotuje się do wytworzenia roztworu.

Zwykłe produkowany jest polialkohol winylowy o nominalnym liczbowo średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie od około 4 000 do około 100 000. Przeważnie ciężar cząsteczkowy gatunków handlowych polialkoholu winylowego odzwierciedla lepkość roztworu o stężeniu 4% wag., mierzona w centypuazach (cP) w temperaturze 20°C (metoda Hoepplera opadającej kulki). Zmian elastyczności błony, wrażliwości na wodę, łatwości solwatacji, lepkości, wytrzymałości błony, przyczepności, zdolności do tworzenia dyspersji można dokonać jedynie przez dobór ciężaru cząsteczkowego i stopnia hydrolizy. Roztwory polialkoholu winylowego w wodzie można wytwarzać stosując duże ilości współrozpuszczalników typu niższych alkoholi oraz współrozpuszczonych substancji typu soli i pewną ilość innych dodatków niskocząsteczkowych lub polimerycznych, bądź też składników aktywnych. Ponadto polialkohol winylowy może reagować z aldehydami tworząc grupy acetylowe, może reagować z akrylonitrylem tworząc grupy cyjanoetylowe i można go poddawać reakcji z tlenkiem etylenu lub tlenkiem propylenu w celu wytworzenia grup hydroksyalkilenowych. Polialkohol winylowy można również łatwo usieciować i może być boranowany, aby wywołać żelowanie. Usieciowanie albo żelowanie można osiągnąć albo według schematu sieciowania kowalencyjnego albo stosując jonowy odwracalny środek sieciujący. Polialkohol winylowy otrzymuje się przez wytworzenie najpierw polioctanu winylu lub kopolimeru zawierającego octan winylu, takiego jak kopolimer etylenoctan winylu, a następnie usunięcie grup octanowych przez alkoholizę wobec katalizatora zasadowego. Wytwarzanie polioctanu winylu lub kopolimeru zawierającego octan winylu można przeprowadzać stosując tradycyjne sposoby polimeryzacji, w których istnieje możliwość regulacji końcowej wartości ciężaru cząsteczkowego. Specjaliści w dziedzinie polimeryzacji mogą tak dostosować dobór katalizatora, temperaturę, dobór rozpuszczalnika i przenoszenie łańcucha, aby regulować ciężar cząsteczkowy i inne cechy strukturalne polimeru. Stopień hydrolizy reguluje się przez zapobieganie zakończeniu reakcji alkanolu. Polialkohol winylowy produkowany jest w Stanach Zjednoczonych przez różne firmy, w tym Air Products and Chemicals Inc., duPont i inne.

W przeciwieństwie do wcześniejszych ujawnień, a zwłaszcza do ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 017 369 Marhevki, stwierdziliśmy, że częściowo zhydrolizowany polialkohol winylowy tworzy gorsze kompozycje do leczenia zapalenia gruczołu mlecznego w porównaniu z kompozycją według naszego wynalazku. Stwierdziliśmy, że częściowo zhydrolizowany PVOH nie jest odpowiedni do kąpieli ochronnej do strzyków o własnościach bakteriobójczych. Stwierdziliśmy, że gdy stosuje się częściowo zhydrolizowany polialkohol winylowy, to wytworzone produkty stawiają opór przy usuwaniu w typowych warunkach, co pociąga za sobą zmniejszoną wydajność pracy. Ponadto stwierdziliśmy, że w wyniku użycia częściowo zhydrolizowanego polialkoholu winylowego otrzymuje się kąpiel do strzyków, którą można przyrządzić tak, by miała pożądaną lepkość lecz często daje nadmierne kapanie i straty materiału po naniesieniu. Poza tym na podstawie naszej pracy z gatunkami polialkoholu winylowego o pośrednim stopniu hydrolizy i o wyższych stopniach hydrolizy stwierdziliśmy, że z polimerów tych można przygotować produkt o dogodnej lepkości, niewielkim kapaniu po naniesieniu lecz tworzącym elastyczną, skuteczną powłokę ochronną, która ponadto ma własności przeciwbakteryjne. Korzystny polialkohol winylowy ma stopień hydrolizy powyżej 92%, korzystnie powyżej 98%, a najbardziej korzystnie powyżej 98,5%, a jego ciężar cząsteczkowy znajduje się w zakresie pomiędzy około 15 000 i 100 000, odpowiadając lepkości polimeru wynoszącej 12-55, korzystnie ciężar cząsteczkowy znajduje się w zakresie pomiędzy 40 000 i 70 000, odpowiadając lepkości polimeru wynoszącej 12-25.

Kompozycje według wynalazku mogą również zawierać dodatkowe środki stabilizujące, środki zwilżające, środki do kondycjonowaniaskóry, środki zagęszczające, odczynniki chelatujące i inne materiały w tym pigmenty, barwniki, środki zapachowe i podobne. Środki stabilizujące można dodawać do kompozycji według wynalazku aby stabilizować kompleks związek niejonowy-jod, stabilizować pH, zapobiegać utlenianiu związków organicznych lub zapobiegać rozdziałowi faz wodnych produktów błonotwórczych.

Środkami stabilizującymi przydatnymi w wynalazku są odczynniki chelatujące lub odczynniki maskujące jony. W wynalazku można stosować ogólnie dostępne odczynniki chelatujące w tym zarówno nieorganiczne jak i organiczne odczynniki chelatujące. Organiczne odczynniki chelatujące obejmują polikwas alkilodiaminooctowy, odczynniki chelatujące takie jak EDTA (sól tetrasodowa kwasu etylenodiammotetraoctowego), środki stabilizujące typu kwasu akrylowego i polikwasu akrylowego, odczynniki chelatujące typu kwasu fosfonowego i fosfonianu oraz inne. Do korzystnych organicznych odczynników maskujących jony należą kwasy fosfonowe i sole typu fosfonianów, w tym kwas 1-difosfonowy, kwas aminotrimetylenofosfonowy, kwas etylenodiaminotetrametylenofosfonowy, kwas 2-fosfonobutano-1,2,4-trikarboksylowy jak również sole metali alkalicznych, sole amonowe, lub sole alkilo- bądź też alkanoloaminowe, w tym sole mono-, di- lub trietanoloaminowe. Nieorganiczne odczynniki chelatujące obejmują ogólnie dostępne związki polifosforanowe, takie jak pirofosforan sodu, tripolifosforan sodu lub potasu wraz z polifosforanami cyklicznymi ub wyższymi. Korzystnie odczynnik maskujący jony stosuje się w ilości wynoszącej od około 0,05% wagowych do około 0,5% wagowych kompozycji. ,

W kompozycji według wynalazku przydatne są również środki zwilżające. Środki zwilżające działają w kierunku zwiększenia zdolności przenikania kompozycji przeciwbakteryjnej według wynalazku do powierzchni tkanek przy zagrożeniu ze strony mikroorganizmów powodujących zapalenie gruczołu mlecznego. Zastosowanie środków zwilżających, w niektórych przypadkach prowadzi również do wzrostu działania kompozycji zawierającej jod, mającego na celu zmniejszanie populacji lub zabijanie mikroorganizmów. Środki zwilżające, które można użyć w kompozycji według wynalazku, obejmują ogólnie dostępne anionowe środki powierzchniowo czynne, takie jak karboksylany, sulfoniany i siarczany, w tym środki powierzchniowo czynne typu karboksylanów, takie jak alkiloksykarboksylany potasu, alkilosarkozyniany, alkilobenzenosulfoniany, alfa olefinosulfoniany i sulfoniany z wiązaniem estrowym, amidowym lub eterowym. Ponadto do przydatnych siarczanowych środków zwilżających należą siarczanowany alkohol, etoksylowane alkilosiarczany, siarczanowane alkilofenole, siarczanowane amidy i estry kwasów karboksylowych, siarczanowane oleje i tłuszcze naturalne jak również środki takie jak sól sodowa estru dioktylowego kwasu sulfobursztynowego.

W kompozycji według wynalazku zawarte są również środki zmiękczające skórę do smarowania, kondycjonowania i zwykle zmniejszania na powierzchni, na którą nakładana jest kompozycja, podrażnienia, które może pochodzić od środka przeciwbakteryjnego lub od działania mechanicznego na powierzchnię skóry dojarki mechanicznej. Ogólnie, w kompozycji według wynalazku może być użyty dowolny rozpuszczalny lub dyspergowalny w wodzie środek do kondycjonowania skóry, znany specjalistom w tej dziedzinie. Korzystne środki zmiękczające skórę do stosowania w kompozycji według wynalazku obejmują glicerynę, glikol propylenowy i sorbitol. Zawartość środka zmiękczającego skórę w kompozycji według wynalazku wynosi od około 0,5 do około 20% wagowych kompozycji, korzystnie około 1 do 10% wagowych kompozycji.

W kompozycji według wynalazku można użyć również barwnika, aby wskazać zasięg jej nałożenia. Barwnikiem lub pigmentem użytym w kompozycji według wynalazku może być dowolny barwnik lub pigment organiczny lub nieorganiczny, który jest składnikiem śladowym dopuszczalnym pod względem chemicznym do stosowania na powierzchniach, na które nanosi się kompozycję. Ponadto barwnik powinien mieć zdolność do jednorodnego mieszania się z uzyskiwanym rodzajem produktów. Barwniki przydatne w kompozycji według wynalazku obejmują barwniki firmy FD & Yellow nr nr 5 oraz 6 i inne. Chociaż można stosować dowolne numery barwników, to te barwniki są korzystne wskutek ich dopuszczalności do stosowania w różnych stałych i ciekłych produktach spożywczych. Ogólnie, barwniki i pigmenty używane w kompozycjach według wynalazku występują w ilości od około 0,001 do około 0,01 % wagowych.

Kompozycja według wynalazku może również zawierać różne środki zwiększające lepkość lub środki zagęszczające. Środek zwiększający lepkość lub środek zagęszczający współdziała ze środkiem błonotwórczym w tworzeniu błony ochronnej, w której zawarte są środki antybakteryjne. Ponadto środek zagęszczający powoduje, że kompozycja wodna przyczepia się do powierzchni skóry zwierzęcia i umożliwia uniknięcie strat kompozycji przez nadmierne kapanie. Środek zagęszczający umożliwia materiałowi pozostanie na miejscu aż do wyschnięcia, kiedy wytworzona jest warstwa ochronna. Korzystnymi wodnymi, zdolnymi do jednorodnego mieszania się kompozycjami środków zagęszczających, przydatnymi w kompozycji według wynalazku są takie kompozycje, które nie pozostawiają zanieczyszczeń na powierzchni nałożonej kompozycji to jest składników, które są niemieszalne w sposób jednorodny z żywnością lub innych wrażliwych produktów lub powierzchni zetknięcia. Do środków zagęszczających, które można wykorzystać w kompozycji według wynalazku należą gumy naturalne, takie jak guma ksantanowa. Przydatne w kompozycji według wynalazku są również polimery celulozowe, takie jak karboksymetyloceluloza, karboksyetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza i inne. Ogólnie, zawartość środka zagęszczającego użytego w kompozycji według wynalazku będzie narzucona przez pożądaną wartość lepkości, wymaganą w kompozycji finalnej.

W zastosowaniu do tej kąpieli przydatne są następujące preparaty na podłożu wodnym:

	Ilość stosowana (% wagowe)	Dość korzystna	Ilość najbardziej korzystna
Polialkohol winylowy1	0,1-30	0,2 - 25	0,5 - 10
Bufor	0,1 - 20	0,1 - 10	0,2- 5
Środek maskujący jony	0,1-20	0,1 - 10	0,2- 5
Środek zagęszczający2	0,1- 5	0,1- 2	0,1- 1
Środek zmiękczający skórę³	0,1 - 30	0,2 - 20	0,5 -15
Kompleks h - związek niejonowy4	0,5 - 20	0,2 - 25	1 - 12
Środki zwilżające	0,1- 5	0,1- 2	0,1 - 1,0

Stopień hydrolizy ponad 92%, korzystnie ponad 98% ² Korzystny ksantan ³ Sorbitol, gliceryna ⁴ Dostarcza od 0,1 - 2% wagowych, korzystnie 0,2 -1,5% wagowych aktywnego J₂.

Podczas wytwarzania kompozycji według wynalazku składniki typowo miesza się w dużym urządzeniu do sporządzania mieszanek, doprowadza do odpowiedniego pH i odpowiedniej lepkości, a następnie przechowuje w dostępnych, rozporządzalnych pojemnikach z tworzyw sztucznych. W czasie przygotowywania kompozycji według wynalazku, zwykle do urządzenia do sporządzania mieszanek wprowadza się dużą ilość dopuszczalnej do stosowania wody, takiej jak wodadejonizowana. Do wody, przy mieszaniu i w razie potrzeby ogrzewaniu, powoli dodaje się kompozycje polialkoholu winylowego i środka zagęszczającego, jeśli jest potrzebny do uzyskania odpowiedniej lepkości. Materiał wodny miesza się do uzyskania roztworu jednorodnego i do zagęszczonej kompozycji wodnej wprowadza się antybakteryjny kompleks jodowy. Jod i związek niejonowy można wymieszać wstępnie w celu wytworzenia kompleksu, ale można też kompleks wytwarzać in situ.

Kąpiele wodne strzyków są od wielu lat powszechnie stosowane w zabiegach dojarskich. W powszechnie stosowanym sposobie nanoszenia materiału, rolnicy wprowadzają dużą ilość materiału wodnego do pojemnika odpowiednio dobranego do nanoszenia przez zanurzenie na powierzchnię skóry zwierzęcia. Praktyka poudojowego nanoszenia materiałów jest powszechnie stosowana w usiłowaniu zmniejszenia lub poprawienia niepożądanych skutków działania śro10

173 274 dowiskowego lub zakaźnego zapalenia gruczołu mlecznego. Kompozycje wodne i uzyskane z nich błony według wynalazku tworzą warstwy ochronne (barierowe) i są materiałami antybakteryjnymi, które zapobiegają kontaktowi pomiędzy skórą zwierząt i mikroorganizmami pochodzącymi ze środowiska lub od innych zwierząt. Trwałość kompozycji, zdolność do tworzenia skutecznych warstw ochronnych i nadawanie własności antybakteryjnych stanowi nieoczekiwany rezultat, zwłaszcza z uwagi na wrażliwość na działanie wody błon z polialkoholu winylowego. Specjalista w tej dziedzinie może łatwo dowieść usuwalności w wodzie błon z kompozycji według wynalazku. Materiał wodny można nanosić na dowolną twardą powierzchnię o rzeczywiście dowolnym kształcie. Twardą powierzchnię można zanurzyć w materiale wodnym, aby symulować rzeczywiste nanoszenie kompozycji na skórę zwierzęcia, stosując typową technikę zanurzania. Grubość błony będzie zależała od lepkości materiału. Materiał powinien być tak przygotowany, aby po naniesieniu występowało niewielkie kapanie. Jeden ze sposobów badania własności błonotwórczych, kapanie i usuwalności materiału wymaga zanurzenia w materiale dostępnych pipet z tworzyw sztucznych i zmierzenia własności powstałych błon. Przydatne są pipety o dużejpojemności, o kształcie i wymiarach nieco mniejszych, lecz przybliżających geometrię przeciętnego strzyka zwierzęcia mlecznego. Zwykle usuwalność materiału ocenia się przez umieszczenie pipety w samym środku zlewki, zawierającej w przybliżeniu 140 mililitrów zimnej (20°C) wody, ustawionej na płytce mieszadła, z pręcikiem mieszającym o stałej szybkości mieszania. Pipetę umieszcza się w odległości około 2,5 cm od dna zlewki. Następnie obserwuje się i zapisuje czas potrzebny do uwolnienia lub rozpuszczenia błony na pipecie w warunkach słabego mieszania. Podobnie można oceniać wrażliwość błon na działanie materiałów wodnych w wyższej temperaturze lub z innymi środkami czyszczącymi.

Materiały według wynalazku typowo używa się stosując najpierw etap usuwania ciepłą lub zimną wodą. Materiały kontaktuje się z wodą albo w sposób taki jak kąpiel albo używając ręczniki albo stosując inne metody usuwania. Woda w kontakcie z błonami zmiękcza błony, w wyniku czego następuje rozpuszczanie lub dyspersja kompozycji błony w wodzie. Następnie błony szybko usuwa się przez wycieranie lub poruszanie, co daje w wyniku oczyszczoną powierzchnię, którą można potem płukać następnymi porcjami wody, aby otrzymać zwierzę nadające się do dojenia. Po czym przyłącza się zwierzę do automatycznego aparatu udojowego. Skoro produkcja mleka jest zakończona, automatyczny aparat udojowy usuwa się i nanosi się błony przeciwbakteryjne przez zanurzanie strzyka w odpowiedniej objętości materiału w pojemniku o stosowanym kształcie.

Następujące przykłady i dane dostarczają podstawy do zorientowania się, jaki jest zakres wynalazku i przedstawiają najlepszy sposób.

Przykład l.W odpowiednich wymiarów pojemniku ze stali nierdzewnej, wyposażonym w mieszadło mechaniczne umieszczono 1955,4 gramów wody miękkiej. Rozpoczęto mieszanie i do wody miękkiej wprowadzono 4,0 gramy aktywnego roztworu wodnego kwasu cytrynowego o stężeniu wynoszącym 50% wagowych, a następnie 3 gramy cytrynianu sodu i 2 gramy jodku sodu. Mieszanie kontynuowano aż roztwór stał się jednorodny i do mieszanego roztworu dodawano powoli w ciągu kilku minut 18 gramów ksantanu (Keltrolu). Mieszanie kontynuowano do uzyskania jednorodnego roztworu i do mieszanej mieszaniny wprowadzono 600,0 gramów aktywnego roztworu wodnego polialkoholu winylowego o stopniu hydrolizy wynoszącym około 99% (Elvanol 90-50), mającego stężenie 10% wagowych. W oddzielnym pojemniku przyrządzono przedmieszkę zawierającą 90,4 części nonylofenolu etoksylowanego 12 molami tlenku etylenu na 1 mol nonylofenolu oraz 19,2 gramów przedmieszki 24 gramów jodku sodu i 58 gramów jodu w 18 gramach wody miękkiej. Do tego oddzielnego pojemnika wprowadzono podczas mieszania 200 gramów sorbitolu, 100 gramów gliceryny i 8 gramów aktywnego roztworu wodnego liniowego alkilosulfonianu o stężeniu 97% wagowych. Mieszaninę w oddzielnym pojemniku mieszano do uzyskania jednorodności, a następnie całą przedmieszkę z tego pojemnika dodano do pierwszego pojemnika w celu zakończenia przyrządzania przeciwbakteryjnego materiału ochronnego. Wartość pH roztworu materiału o stężeniu 100% wynosiła4,04, zawartość jodu 0,289%, a lepkość według Brookfielda w temperaturze 20°C, przy zastosowaniu trzpienia obrotowego nr 2, miała wartość 1,35 paskalosekund przy ciężarze właściwym wynoszącym 1,025.

173 274

Przykład 1A. Do pojemnika o odpowiednich wymiarach, wyposażonego w mieszadło mechaniczne, wlewa się 58,81 części wagowych wody dejonizowanej. Do mieszanej wody powoli dodaje się 0,45 części wagowych ksantanu, o nazwie handlowej Keltrol, jako środka zagęszczającego. Środek zagęszczający ulega dyspersji w mieszaninie wodnej i mieszaninę miesza się, aż stanie się jednorodna. Następnie powoli, w warunkach umiarkowanego mieszania, do jednorodnego roztworu wodnego dodaje się 40,0 części wagowych 10% roztworu wodnego polialkoholu winylowego o stopniu hydrolizy wynoszącym 87% (EWanol 52-22). Kiedy dodawanie jest zakończone i roztwór staje się homogeniczny, do mieszaniny wodnej podczas mieszania wprowadza się mieszaninę, wytworzoną w oddzielnym pojemniku, zawierającego około 5 części wagowych sorbitolu, 2,26 części nonylofenolu etoksylowanego 12 molami tlenku etylenu na 1 mol nonylofenolu oraz 0,48 części wagowych przedmieszki 24 gramów jodku sodu, 58 gramów jodu i 18 gramów wody. Mieszanie kontynuuje się, aż zostanie wytworzona jednorodna mieszanina i materiał stanie się jednorodny.

Protokół z badań powłoki

Produkty z przykładu 1 i z przykładu 1A oceniano pod kątem własności związanych z ich użytecznością jako kąpieli do strzyków, wliczając w to własności błonotwórcze oraz własności takie jak kapanie i usuwalność. Oceny dokonywano przez zanurzanie dostępnych pipet z tworzyw sztucznych do góry nogami w produktach wodnych, w celu symulowania zanurzania strzyka, po czym zawieszano je na powietrzu aby wyschły. Produkty suszone 24 godziny poddawano następnie ocenie własności. Produkt z przykładu porównawczego 1A wytworzył ciemno czekoladowo brązową, cienką powłokę wodną, która nadmiernie kapała. Większa część materiału wodnego ściekła, lecz pozostała cienka, gładka powłoka typu błony. Materiał z przykładu 1 wytwarzał z końcówek pipet średnio pomiędzy 1 a 2 krople, pozostawiając grubą, elastyczną gładką powłokę barierową (ochronną). W celu oceny usuwalności materiału, pipety z nałożoną powłoką zanurzano do góry nogami w szklanej zlewce, zawierającej 400 mililitrów zimnej (20°C) wody, na płytce mieszadła z pręcikiem mieszającym mającym niewielką szybkość mieszania. Pipetę umieszczano w odległości 1 cala (2,54 cm) od dna zlewki. Zapisywano czas potrzebny do odczepienia lub usunięcia materiału w warunkach słabego mieszania. Materiał porównawczy z przykładu 1A po 8 minutach i 50 sekundach po raz pierwszy wykazał pewne oznaki, że błona na ściankach bocznych pipety zaczyna mięknąć i odczepiać się. Po 18 minutach błona była całkowicie usunięta, jednakże guzek wytworzony przez kapiący materiał nie został usunięty przed upływem 31 minut. W przeciwieństwie do materiału z przykładu 1A materiały według wynalazku, wytworzone w przykładzie 1, natychmiast po wprowadzeniu do wody pękały i zaczynały się odczepiać. Po 27 sekundach błona była całkowicie usunięta, a guzek został usunięty po 4 minutach i 35 sekundach. Dane laboratoryjne przedstawione w niniejszym opisie dają podstawę do porównania preparatów. Dane z badań są porównywane w celu oceny i prognozują zakres własności użytkowych. Do celów usuwania w praktyce materiał powinien być usuwalny ze skóry zwierzęcia w czasie krótszym niż 5 minut, a korzystnie w znacznie krótszym niż 2 minuty, to jest w 60 sekund lub krócej.

Przykład 2. Postępując według procedury z przykładu 1, przyrządzono następujące produkty 2A-2C, przedstawione w tabeli I.

Tabela I

Przykład	2A %	2B	2C
1	2	3	4
Woda	90,55	88,29	87,76
Błękit kwasowy #9	Ślady	Ślady	Ślady
Guma ksantanowa	0,45	0,45	0,4
EWanol 90-50*	4,00	4,00	4,00
Sorbitol	5,00	5,00	5,0
NPE-12²	-	2,26	2,26

173 274

cd. tabeli I
1	2	3	4
β Przedmieszka trijodku	-	-	0,48
Jodek sodu	-	-	0,05
	100,00	100,00	100,00

Polialkohol winylowy o stopniu hydrolizy wynoszącym 99%.

² Etoksylowany nonylofenol (12 moli tlenku etylenu).

³ Przedmieszka zawiera 57% jodu i 20% jodku.

Produkty z przykładów 2A-2C oceniano pod kątem własności powłoki i usuwalności według omówionego powyżej protokołu. Wyniki badań przedstawione poniżej w tabeli II dowodzą, że efekt współdziałania pomiędzy źródłami jodu, związkiem niejonowym i polialkoholem winylowym daje w wyniku nieoczekiwany poziom skuteczności naniesienia powłoki i szybką usuwalność. Pod względem usuwalności guzka jedynie produkt z przykładu 2C jest do zaakceptowania.

Tabela II Własności produktu

Własności powłoki	nierówna	gładka	gładka
Usuwalność - powłoka na ściankach bocznych	120 sekund (ma żywiczne pozostałości)	75 sekund	36 sekund
Usuwalność - guzek min.	> 1 godziny	> 1 godziny	5

Przykład porównawczy 3

Stosując sposób podobny do opisanego wcześniej w przykładach 1 i 1A, wytwarzano materiały prototypowe do kąpieli do strzyków, zawierające polialkohol winylowy o stopniu hydrolizy pomiędzy 87 i 89%. Preparaty te są podobne do przedstawionych w przykładzie 1 patentu Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 017 369 Marhevki. Celem przygotowy wania tych preparatów jest dalsze badanie własności naniesionych powłok oraz usuwalności powłok na ściankach bocznych oraz guzków z tych materiałów, wytworzonych w doświadczeniach opisanych powyżej. Badane kompozycje przedstawiono poniżej:

Tabela III

Woda	90,00	93,00
Błękit kwasowy #9	Ślady	Ślady
Guma ksantanowa	-	-
Elvanol 52-22 (PVOH o stopniu hydrolizy 87-89%)	8,00	5,00
Sorbitol	-	-
NPE-12	-	-
Przedmieszka tri-jodu	-	-
Jodek sodu	-	-
Glukonian chloroheksydyny (20% wag./obj.)	2,00	2,00
	100,00	100,00
Własności powłoki (obie kapiące)	nierówna	nierówna
Usuwalność - powłoka na ściankach bocznych	53 sekundy	90 sekund
Usuwalność - guzek	poniżej około 12 minut	ponad około 12 minut

173 274

Materiały charakteryzuje wytwarzanie nierównej błony przy nadmiernym kapaniu i stratach preparatu do kąpieli strzyków. Ponadto okazało się, że materiały są trudne do usunięcia. Powłokę ze ścianek bocznych usunięto w ciągu 53-90 sekund, podczas gdy guzka nie usunięto przed upływem 12 minut po kontakcie z wodą. Takie własności błonotwórcze i usuwalność są nie do przyjęcia przy typowych zabiegach dojarskich, którym poddawane jest stado mleczne.

Badania mikrobiologiczne

Materiały przygotowano sposobem według przykładu 1 i badano je stosując standardowe metody badań środków odkażających stosowanych w przemyśle spożywczym do zabijania mikroorganizmów, zgodne z normami AOAC. Wyniki badań dla dwóch partii preparatu, wykonanych sposobem podanym w przykładzie 1, w stosunku do różnych mikroorganizmów przedstawiono poniżej w tabeli IV i w tabeli IVA.

Tabela IV

Jodowa kąpiel ochronna do strzyków

Badanie trzydniowe

	Badany organizm	Początkowe inokulum (cfu/ml)	(cfu/ml)	Procent redukcji
Przykład P	S. aureus	1,0 x 108	<10	>99,999
E. coli	9,0 x 10⁷	<10	>99,999
Ps. aeruginosa	7,3 x 107	<10	>99,999
E. aerogenes	6,6 x 107	<10	>99,999
Przykład 1 druga partia²	S. aureus	10x108	<10	>99,999
E. coli	9,0 x 107	<10	>99,999
Ps. aeruginosa	7,3 x 107	<10	>99,999
E. aerogenes	6,6 x 107	<10	>99,999

pH =4,04; zawartość J2 = 0,2767% wagowych; wiskozymetr Brookfielda - trzpień obrotowy nr 2,20 obrotów na minutę =1.,5 paskalosekund; 50 obrotów na minutę = 0,72 paskalosekund, pomiary w temperaturze pokojowej.

pH =4,04; J₂ = 0,2889% wagowych; 1,35 paskalosekund i 7 paskalosekund.

Tabela IVA

Jodowa kąpiel ochronna do strzyków

Nr partii	Badany organizm	Początkowe inokulum (cfu/ml)	Przezywalność (cfu/ml)	Procent redukcji
Przykład 1	K. pneumoniae	1,3 x 10⁸	<10	>99,999
S. dysgalactiae	1,7 x 107	<10	>99,999
S. agalactiae	2,8 x 107	<10	>99,999
S. uberis	3,3 x 107	<10	>99,999
Przykład 1 druga partia	K. pneumoniae	1,3 x 10⁸	<10	>99,999
S. dysgalactiae	1,7 x l0⁷	<10	>99,999
S. agalactiae	2,8 x 107	<10	>99,999
S. uberis	3,3 x 107	<10	>99,999

Ponadto wykonano doświadczenie mające na celu ocenę wpływu temperatury na zdolność materiału do leczenia lub zapobiegania zapaleniu gruczołu mlecznego w stadzie mlecznym. Przygotowano serię materiałów przykładowych, zestawionych poniżej jako próbki A-E. Preparaty zawierały kompleks jodu ze związkiem niejonowym nonylofenol-jod, w którym stosunek wagowy związku niejonowego do jodu wynosił 9:1, cytrynianowy roztwór buforowy, który utrzymuje pH materiału w zakresie pomiędzy około 3,5 i 4,5 oraz zmienne ilości gliceryny, jak to przedstawiono w tabeli poniżej.

173 274

Procedura testu na skórze prosiąt, zastosowana do oceny wpływu temperatury na skuteczność kąpieli jodowych do strzyków, stanowi niedawno opracowaną modyfikację oznaczenia na wycinku strzyka. Procedura ta miała na celu ułatwienie oraz poprawę dokładności i powtarzalności oceny skuteczności kąpieli do strzyków przez zastosowanie, zamiast wycinka strzyka, wyjałowionej, liofilizowanej skóry prosiąt, która daje powierzchnię do badań z mięsistej skóry. Ulepszono również sposób odzyskiwania pozostałych przy życiu i ewentualnie przyczepionych bakterii w stosunku do zależnej od technika procedury przemywania w badaniu na wycinku strzyka.

Skuteczność wszystkich kąpieli w stosunku do S. aureus z jednym wyjątkiem, była mniejsza w niższej (4°C) temperaturze. Najprawdopodobniej był to bezpośredni wynik spadku zawartości wolnego jodu. Aktywność kompozycji według wynalazku nie zmniejszała się w obniżonej temperaturze, najprawdopodobniej wskutek wzrostu lepkości.

Większą lepkością kompozycji według wynalazku można było również tłumaczyć lepsze działanie bakteriobójcze, to jest równoważne 1% kąpielom jodowym do strzyków.

Tabela V

Handlowa kąpiel do strzyków	Zmiareczkowany jod	Zmienna ilość gliceryny	Średnia redukcja logarytmiczna w stosunku do S. aureus
Próbka A	1,0%	3% gliceryny	24°C	4°C
3,7	3,0
Próbka B	1,0%	10% gliceryny	4,3	3,1
Próbka C	0,5%	3% środka zmiękczającego skórę	3,0	2,2
Próbka D	0,25%	brak śr. zmiękczającego skórę	2,3	1,8
Próbka E	0,1%	1% gliceryny	1,4	1,1
Przykład 1	0,25%	powłoka barierowa	3,4	3,8

Procedurę testu na skórze prosiąt, użytą do porównania w różnych temperaturach działania bakteriobójczego kąpieli do strzyków z działaniem innych handlowych kąpieli do strzyków, przygotowanych w oparciu o jod i zawierających od 0,1 do 1% wagowych jodu dającego się zmiareczkować, przeprowadzono w następujący sposób. (Sposób przeprowadzania testu na skórze prosiąt, opracowany przez Klenzade, zaprezentowano na corocznym spotkaniu National Mastitis Council w lutym 1993 r.).

Kwadrat o bokuiednego cala wyjałowionej, liofilizowanej skóry z prosiąt, o nazwie handlowej Corethium™2, sprzedawanej przez firmę Johnson & Johnson w Wielkiej Brytanii, nawadniano przez jedną godzinę w wyjałowionej wodzie destylowanej. Po dwa kwadraty nawodnionej skóry zakażano 5 mikrolitami 24-godzinnej hodowli na bulionie mikroorganizmów, które miały być badane. Kwadrat zakażonej skóry pozostawiano w kontakcie z inokulum przez 5 minut. Później kwadraty zakażonej skóry zanurzano na 10 sekund w roztworze kąpieli do strzyków, następnie kwadraty te utrzymywano w pozycji pionowej, ażeby pozwolić ścieknąć cieczy. Gdy ciecz już ściekła, kwadraty skóry umieszczano w wyjałowionej szalce Petriego i utrzymywano w pozycji poziomej. Po czasie kontaktu wynoszącym 5 minut kwadraty usuwano z szalek Petriego i umieszczano w probówkach zawierających 10 mililitrów odpowiedniego środka zobojętniającego. W kąpielach jodowych do strzyków jako środek zobojętniający stosuje się tiosiarczan sodu, użyty w niewielkim nadmiarze w stosunku do ilości występującego jodu. Próbki te mieszano w mieszarce typu Vortex i wylewano na płytki szklane w celu policzenia populacji, które przeżyły. Jako próbkę kontrolną, kwadrat wyjałowionej liofilizowanej skóry z prosiąt zanurzono jedynie w wodzie wyjałowionej i poddawano obróbce jak wyżej. Uwaga, przed zastosowaniem procedury testu na skórze prosiąt, opracowanej przez Klenzade, kąpiel do strzyków oraz hodowlę bakterii należy doprowadzić do stanu równowagi w temperaturach stosowanych w badaniach, a mianowicie w 4°C lub w 24°C, przez okres minimum 4 godzin.

173 274

Chociaż powyższy opis, przykłady i dane można wykorzystać do zrozumienia natury technicznej wynalazku, to wynalazek można realizować w pewnej ilości wykonań nie odchodząc od istoty i zakresu wynalazku. Wynalazek jest zawarty w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wodna ochronna kompozycja błonotwórcza o działaniu antybakteryjnym zawierająca polialkohol winylowy, polimeryczny środek zagęszczający i środek antybakteryjny i ewentualnie dodatkowe konwencjonalne środki takie jak środki stabilizujące, środki zwilżające, środki do kondycjonowania skóry, środki zagęszczające, środki chelatujące, pigmenty, barwniki, środki zapachowe i podobne, znamienna tym, że zawiera w podłożu wodnym:

2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera polialkohol winylowy o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 15 000 do 100 000.

3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera antybakteryjny kompleks jod-związek niejonowy wytworzony z niejonowego związku polimerycznego, zawierającego tlenek etylenu, tlenek propylenu lub ich mieszaninę i z jodu.

4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że niejonowy związek polimeryczny zawiera blok politlenku etylenu, blok politlenku propylenu lub segment kopolimeryczny w skład którego wchodzi blok tlenku etylenu i blok tlenku propylenu.

5. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że związek polimeryczny stanowi polietoksylowany alkilofenol.

6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako środek zagęszczający zawiera ksantanowy środek zagęszczający.

7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera 1 do 10% wagowych polialkoholu winylowego i 0,1 do 1% wagowych ksantanowego środka zagęszczającego.

8. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera 1 do 12% wagowych antybakteryjnego kompleksu jod-związek niejonowy.

9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera w podłożu wodnym:

(a) 0,5-10% wagowych polialkoholu winylowego o stopniu hydrolizy powyżej 98%;

(b) 0,1 do 1% wagowych organicznego polimerycznego środka zagęszczaj ącego; i (c) 1 do 12% wagowych antybakteryjnego kompleksu jod-materiał niejonowy, zawierającego 0,1 do 1% wagowych dostępnego jodu w stosunku do kompozycji finalnej.