RU2499610C2 - General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries - Google Patents

General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries Download PDF

Info

Publication number
RU2499610C2
RU2499610C2 RU2011153617/15A RU2011153617A RU2499610C2 RU 2499610 C2 RU2499610 C2 RU 2499610C2 RU 2011153617/15 A RU2011153617/15 A RU 2011153617/15A RU 2011153617 A RU2011153617 A RU 2011153617A RU 2499610 C2 RU2499610 C2 RU 2499610C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
viruses
medicine
air
fluid
decontamination
Prior art date
Application number
RU2011153617/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153617A (en
Inventor
Виктор Юрьевич Тимошенко
Любовь Андреевна Осминкина
Галина Владимировна Корнилаева
Эдуард Владимирович Карамов
Муса Рахимович Хаитов
Игорь Петрович Шиловский
Ажа Халидовна Гайдарова
Геннадий Тихонович Сухих
Сергей Владимирович Бацев
Original Assignee
Виктор Юрьевич Тимошенко
Любовь Андреевна Осминкина
Галина Владимировна Корнилаева
Эдуард Владимирович Карамов
Муса Рахимович Хаитов
Игорь Петрович Шиловский
Ажа Халидовна Гайдарова
Геннадий Тихонович Сухих
Сергей Владимирович Бацев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Юрьевич Тимошенко, Любовь Андреевна Осминкина, Галина Владимировна Корнилаева, Эдуард Владимирович Карамов, Муса Рахимович Хаитов, Игорь Петрович Шиловский, Ажа Халидовна Гайдарова, Геннадий Тихонович Сухих, Сергей Владимирович Бацев filed Critical Виктор Юрьевич Тимошенко
Priority to RU2011153617/15A priority Critical patent/RU2499610C2/en
Publication of RU2011153617A publication Critical patent/RU2011153617A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2499610C2 publication Critical patent/RU2499610C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to air, fluid and surface cleansing and disinfection, and may be used in household use, medicine and industries. A method for air, fluid and surface cleansing consists in the decontamination of viruses from the same with a microporous silicon solution.
EFFECT: invention provides the effective air, fluid and surface decontamination of viruses with the low concentration of the working solution.
4 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области медицины, вирусологии, биотехнологии и нанотехнологии.The invention relates to the field of medicine, virology, biotechnology and nanotechnology.

Из уровня медицины хорошо известны технические решения аналогичного характера.From the level of medicine, technical solutions of a similar nature are well known.

Так, из уровня медицины известными являются «Способы и изделия, имеющие высокую противовирусную и противобактериальную эффективность», раскрытые в заявке на изобретение №2008152442/15, A01N 25/08, 04.06.2007. В частности, известен способ уничтожения вирусов и бактерий на неживой поверхности, включающий обработку поверхности композицией, содержащей соединение, способное снижать рН неживой поверхности до значения менее приблизительно 4 в течение, по меньшей мере, приблизительно 0,5 ч и вплоть до восьми часов, где соединение, способное снижать рН неживой поверхности, выбрано из группы, состоящей из (a) органической кислоты, (b) неорганической кислоты, (c) неорганической соли, включающей катион, имеющий валентность, равную 2, 3 или 4, и противоион, способный снижать рН кожи до значения менее приблизительно 4, (d) алюминия, циркония или алюминиево-циркониевого комплекса и (е) их смесей, и соединение, способное снижать рН неживой поверхности, присутствует в композиции в количестве от приблизительно 0,05 до приблизительно 15% по массе композиции, и композиция имеет рН от приблизительно 2 до менее чем приблизительно 5, где соединение образует по существу непрерывный барьерный слой на неживой поверхности.So, from the level of medicine known are "Methods and products having high antiviral and antibacterial effectiveness", disclosed in the application for invention No. 2008152442/15, A01N 25/08, 06/04/2007. In particular, there is known a method of killing viruses and bacteria on an inanimate surface, comprising treating the surface with a composition containing a compound capable of lowering the pH of the inanimate surface to less than about 4 for at least about 0.5 hours and up to eight hours, where a compound capable of lowering the pH of an inanimate surface is selected from the group consisting of (a) an organic acid, (b) an inorganic acid, (c) an inorganic salt comprising a cation having a valency of 2, 3 or 4, and a counterion capable of which can reduce the pH of the skin to less than about 4, (d) aluminum, zirconium or an aluminum-zirconium complex and (e) mixtures thereof, and a compound capable of lowering the pH of an inanimate surface is present in the composition in an amount of from about 0.05 to about 15 % by weight of the composition, and the composition has a pH of from about 2 to less than about 5, where the compound forms a substantially continuous barrier layer on an inanimate surface.

Также из уровня медицины известными являются «Композиции, обладающие сильным противовирусным действием», раскрытые в описании к заявке 2008152402/15, A01N 37/36, 29.05.2007. В частности, представлен способ сокращения популяции вируса на поверхности, включающий обработку поверхности твердой композицией, включающей: (а) порошкообразный твердый субстрат, выбранный из группы, состоящей из оксида кремния, глины, сверхабсорбирующего полимера и их смесей; и (b) обладающее эффективным вирулицидным действием количество органической кислоты, включающей одну или более из поликарбоновых кислот, включающих от двух до четырех карбоксильных групп, при необходимости, содержащих одну или более гидроксильных групп, аминогрупп или обеих, и полимерную кислоту, содержащую множество карбоксильных, фосфатных, сульфонатных и/или сульфатных фрагментов, в котором композиция образует, по существу, непрерывный барьерный слой, включающий органическую кислоту на поверхности.Also known from the level of medicine are "Compositions with a strong antiviral effect", disclosed in the description of the application 2008152402/15, A01N 37/36, 05.29.2007. In particular, a method for reducing a virus population on a surface is provided, comprising treating the surface with a solid composition comprising: (a) a powdered solid substrate selected from the group consisting of silicon oxide, clay, a superabsorbent polymer, and mixtures thereof; and (b) an effective virucidal effect of an organic acid comprising one or more of polycarboxylic acids comprising two to four carboxyl groups, optionally containing one or more hydroxyl groups, amino groups or both, and a polymeric acid containing a plurality of carboxylic acids, phosphate, sulfonate and / or sulfate fragments, in which the composition forms a substantially continuous barrier layer comprising an organic acid on the surface.

Кроме того, известным является «Способ улучшения борьбы с вирусами на коже», раскрытый в описании к заявке 2008151426/14, A61K 31/78, 23.05.2007. В частности, описан способ уменьшения вирусной популяции на живой поверхности, включающий: (а) контактирование поверхности с композицией для предварительной обработки, содержащей анионное поверхностно-активное вещество, неионное поверхностно-активное вещество или их смесь и имеющей рН от приблизительно 5 до приблизительно 7, затем (b) контактирование поверхности с противовирусной композицией, способной достигать логарифмического понижения по меньшей мере на 4 порядка против безоболочечных вирусов после 30 с контакта, где противовирусная композиция содержит: (i) от приблизительно 25% до приблизительно 75%, по массе, С1-6 дезинфицирующего спирта или их смеси; (ii) вирулицидно эффективное количество органической кислоты, включающей (i) две или несколько поликарбоновых кислот, содержащих от двух до четырех карбоксильных групп, причем каждая необязательно содержит одну или несколько гидроксильных групп, аминогрупп или и те, и другие, и (ii) полимерную кислоту, имеющую множество карбоксильных, фосфатных, сульфонатных и/или сульфатных фрагментов; и (iii) от 0 до приблизительно 5%, по массе, гелеобразующего агента, выбранного из группы, состоящей из целлюлозы, производного целлюлозы, гуара, производного гуара, альгина, производного альгина, нерастворимого в воде C8-C20 спирта, каррагенана, смектитовой глины, поликватерниевого соединения и их смесей, и имеет рН от приблизительно 2 до приблизительно 5, где противовирусная композиция образует на живой поверхности практически непрерывный барьерный слой, содержащий органическую кислоту.In addition, the “Method for improving the fight against viruses on the skin”, disclosed in the description of the application 2008151426/14, A61K 31/78, 05/23/2007, is known. In particular, a method for reducing a viral population on a living surface is described, comprising: (a) contacting the surface with a pretreatment composition comprising an anionic surfactant, a nonionic surfactant or mixture thereof and having a pH of from about 5 to about 7, then (b) contacting the surface with an antiviral composition capable of achieving a logarithmic decrease of at least 4 orders of magnitude against non-enveloped viruses after 30 seconds of contact, where the antiviral composition comprises: (i) from about 25% to about 75%, by weight, of a disinfecting alcohol 1-6 or mixtures thereof; (ii) a virucidally effective amount of an organic acid comprising (i) two or more polycarboxylic acids containing from two to four carboxyl groups, each optionally containing one or more hydroxyl groups, amino groups, or both, and (ii) a polymeric an acid having many carboxyl, phosphate, sulfonate and / or sulfate moieties; and (iii) from 0 to about 5%, by weight, of a gelling agent selected from the group consisting of cellulose, cellulose derivative, guar, guar derivative, algin, algin derivative, water insoluble C8-C20 alcohol, carrageenan, smectite clay polyquaternium compounds and mixtures thereof, and has a pH of from about 2 to about 5, where the antiviral composition forms on the living surface a substantially continuous barrier layer containing organic acid.

Также известным является «Средство для лечения и профилактики острых распираторных вирусных и бактериальных заболеваний и способ его получения», раскрытый в описании к патенту РФ №2407738 C07D 235/14, C07D 401/06, C07D 403/06, C07D 403/12, C07D 405/06, A61K 31/454, A61K 31/4178, A61K 31/496, A61K 31/5355, A61P 31/12, 03.07.2009. Изобретение относится к новым противовирусным активным компонентам, представляющим собой замещенные 2-аминометил-1-бензил-1H-бензо[d]имидазола общей формулы 1 или их фармацевтически приемлемым солям, фармацевтической композиции, противовирусным лекарственным средствам, способу профилактики и лечения вирусных заболеваний, особенно вызываемых вирусами гепатита C (HCV). В общей формуле 1 R1 представляет собой один или два заместителя циклической системы, в том числе атом водорода, С1-С3алкил, С1-С3алкилокси или атом галогена; R2 представляет собой атом водорода или С1-С3алкил; R3 и R4 представляют собой неодинаковые заместители аминогруппы, в том числе водород, С1-С2алкил, С1-С3-алканоил, необязательно замещенный фураноил; необязательно замещенный или необязательно аннелированный с 5-6 членным азагетероциклом фенил; или R3 и R4 вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют морфолин-4-ил, 4-(С1-С3алкилзамещенный)-пиперазин-1-ил, a R1 и R2 имеют вышеуказанное значение, или пиперидин-1-ил, при условии, что R1 имеет вышеуказанное значение, a R2 представляет собой С1-С3алкил, или при условии, что R1 представляет собой водород или о-фтор, a R2 имеет вышеуказанное значение.Also known is the "Means for the treatment and prevention of acute respiratory viral and bacterial diseases and a method for its preparation", disclosed in the description of the patent of the Russian Federation No. 2407738 C07D 235/14, C07D 401/06, C07D 403/06, C07D 403/12, C07D 405/06, A61K 31/454, A61K 31/4178, A61K 31/496, A61K 31/5355, A61P 31/12, 03/03/2009. The invention relates to new antiviral active components, which are substituted 2-aminomethyl-1-benzyl-1H-benzo [d] imidazole of general formula 1 or their pharmaceutically acceptable salts, pharmaceutical composition, antiviral drugs, a method for the prevention and treatment of viral diseases, especially caused by hepatitis C viruses (HCV). In the general formula 1, R1 represents one or two substituents of the cyclic system, including a hydrogen atom, a C1-C3 alkyl, a C1-C3 alkyloxy or a halogen atom; R2 represents a hydrogen atom or C1-C3 alkyl; R3 and R4 are unequal amino substituents, including hydrogen, C1-C2 alkyl, C1-C3 alkanoyl, optionally substituted furanoyl; optionally substituted or optionally annelated with 5-6 membered azaheterocycle phenyl; or R3 and R4, together with the nitrogen atom to which they are attached, form morpholin-4-yl, 4- (C1-C3 alkyl substituted) piperazin-1-yl, and R1 and R2 have the above meaning, or piperidin-1-yl, with the proviso that R1 has the above meaning, a R2 is C1-C3 alkyl, or with the proviso that R1 is hydrogen or o-fluoro, a R2 has the above meaning.

Кроме того, из уровня медицины известны технологии аналогичного назначения, раскрытые в описаниях зарубежных охранных документах, например, US 7910595, US 7910587, US 7910523, US 7910313, US 7906550, WO 2010000207, WO 2010047295, EA 201070053 и др.In addition, technologies of a similar purpose are disclosed from the medical level as disclosed in the descriptions of foreign security documents, for example, US 7910595, US 7910587, US 7910523, US 7910313, US 7906550, WO 2010000207, WO 2010047295, EA 201070053, etc.

Ближайших аналогов не обнаружено.The nearest analogues were not found.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание универсального способа очистки воздуха, жидких сред и поверхностей при помощи биосовместимого микропористого кремния для противовирусной обработки в быту, в медицине и на производстве.The problem to which the invention is directed, is to create a universal method for cleaning air, liquid media and surfaces using biocompatible microporous silicon for antiviral treatment in everyday life, in medicine and in industry.

При реализации данного изобретения достигаются несколько результатов, один из которых заключается в возможности унификации исходных материалов для создания эффективных противовирусных препаратов, а другой - в многофункциональности его применения.When implementing this invention, several results are achieved, one of which is the possibility of unification of the starting materials to create effective antiviral drugs, and the other is the versatility of its use.

Выделяют три основных метода дезинфекции: физический, биологический и химический.There are three main methods of disinfection: physical, biological and chemical.

К физическому методу относят: воздействие высокой температуры, например, в виде пара, кипячения, стерилизации горячим воздухом, прокаливания, сжигания; обработку ультрафиолетом или ультразвуком.The physical method includes: exposure to high temperature, for example, in the form of steam, boiling, sterilization with hot air, calcination, burning; UV or ultrasonic treatment.

Биологические способы обеззараживания реализуются с помощью биологических фильтров, биотермических камер и компостирования.Biological disinfection methods are implemented using biological filters, biothermal chambers and composting.

К химическим средствам дезинфекции можно отнести воздействие химических соединений, например, хлорсодержащих реагентов, брома, йода и их производных, фенолов и крезолов, гуанидина, альдегидов, спиртов, оксидов, кислот, щелочей и др.Chemical disinfection agents include exposure to chemical compounds, for example, chlorine-containing reagents, bromine, iodine and their derivatives, phenols and cresols, guanidine, aldehydes, alcohols, oxides, acids, alkalis, etc.

Традиционными химическими средствами дезинфекции являются хлорактивные препараты органической (хлорамин, хлорпроизводные циануровой кислоты и гидантоина) и неорганической (гипохлориты) природы.The traditional chemical disinfectants are chlorative preparations of an organic (chloramine, chlorine derivatives of cyanuric acid and hydantoin) and inorganic (hypochlorites) nature.

Ряд хлорактивных веществ дешев, однако к их недостаткам относится резкий неприятный запах, коррозионное действие, для некоторых характерна плохая растворимость в воде, неустойчивость при хранении.A number of chloroactive substances are cheap, but their sharp odor, corrosive effect are related to their shortcomings; for some, poor solubility in water and instability during storage are characteristic.

Из соединений йода наиболее широкое применение нашли йодофоры - вещества, представляющие комплекс йода и носителя, в качестве которого используются высокомолекулярные вещества и ПАВ.Of the iodine compounds, the most widely used are iodophors - substances representing a complex of iodine and a carrier, which are used as high-molecular substances and surfactants.

Выраженное бактерицидное, туберкулоцидное, фунгицидное и вирулицидное действие, а также спороцидный эффект йодофоров обусловливают применение этих веществ в качестве антисептиков и очень ограниченно для дезинфекции отдельных объектов.A pronounced bactericidal, tuberculocidal, fungicidal and virucidal effect, as well as the sporocidal effect of iodophors, determine the use of these substances as antiseptics and are very limited for the disinfection of individual objects.

Широко применяется в здравоохранении для дезинфекции, стерилизации и предстерилизационной очистки перекись водорода. Она обладает такими ценными качествами, как отсутствие запаха, быстрое разложение во внешней среде на нетоксичные продукты, отсутствие аллергенного действия.It is widely used in healthcare for disinfection, sterilization and pre-sterilization treatment of hydrogen peroxide. It has such valuable qualities as the absence of smell, the rapid decomposition in the environment into non-toxic products, and the absence of allergenic effects.

Однако перекись водорода малостабильна, производит выраженное местнораздражающее действие и, по сравнению с другими дезинфектантами, имеет низкую бактерицидную активность. Жидкая форма средств на основе перекиси водорода неудобна для применения, что побуждает исследователей к поиску перекисных соединений в твердой форме.However, hydrogen peroxide is unstable, produces a pronounced local irritant effect and, in comparison with other disinfectants, has a low bactericidal activity. The liquid form of hydrogen peroxide-based products is inconvenient for use, which prompts researchers to search for peroxide compounds in solid form.

В последнее десятилетие благодаря своим свойствам большое распространение получили дезинфицирующие средства из группы ПАВ. По способности ионизироваться в водных растворах их разделяют на катионные, анионные, амфолитные и неионогенные ПАВ. В качестве самостоятельных дезинфектантов используют катионные и амфолитные ПАВ, соединения всех групп применяют как потенцирующие добавки в составе композиционных дезинфицирующих средств.In the last decade, due to its properties, disinfectants from the surfactant group have become very widespread. By their ability to ionize in aqueous solutions, they are divided into cationic, anionic, ampholytic and nonionic surfactants. As independent disinfectants, cationic and ampholytic surfactants are used, compounds of all groups are used as potentiating additives in the composition of composite disinfectants.

Высокой антимикробной активностью и широким спектром действия отличаются препараты из группы надкислот. Такими дезинфицирующими средствами являются дезоксон-1, дезоксон-4. Последний препарат отличается наличием стабилизатора, позволяющего использовать его растворы при температуре 500С. Действующее начало этих препаратов - надуксусная кислота (5-6%). Дезоксоны обладают высокими бактерицидными, вирулицидными, туберкулоцидными, фунгицидными и спороцидными свойствами. Наличие такого широкого спектра действия позволяет использовать препараты для дезинфекции различных объектов при инфекциях различной этиологии. Однако достаточно сильный запах уксуса, присущий дезоксонам, затрудняет широкое их использование. Дезоксон-1 является одним из немногих препаратов, который можно применять для стерилизации гибких эндоскопов.High antimicrobial activity and a wide spectrum of action are distinguished by drugs from the group of peracids. Such disinfectants are deoxone-1, deoxone-4. The last drug is characterized by the presence of a stabilizer, allowing its solutions to be used at a temperature of 500C. The active principle of these drugs is peracetic acid (5-6%). Deoxoxones have high bactericidal, virucidal, tuberculocidal, fungicidal and sporocidal properties. The presence of such a wide spectrum of action allows the use of drugs to disinfect various objects in infections of various etiologies. However, a sufficiently strong smell of vinegar, inherent in deoxones, complicates their widespread use. Deoxon-1 is one of the few drugs that can be used to sterilize flexible endoscopes.

Из группы альдегидов в практике дезинфекции используются формальдегид, глутаровый альдегид и дезинфектанты на их основе. Формальдегид применяют в виде растворов (водных или спиртовых) и в виде газа в комбинации с паром. Несмотря на высокую антимикробную активность, применение формальдегида ограничено в связи с сильным раздражающим действием и наличием канцерогенных свойств. Глутаровый альдегид получил более широкое применение в качестве дезинфицирующего средства, но для его эффективного воздействия необходима щелочная среда, получаемая путем добавления активаторов.From the group of aldehydes, formaldehyde, glutaraldehyde and disinfectants based on them are used in the practice of disinfection. Formaldehyde is used in the form of solutions (water or alcohol) and in the form of a gas in combination with steam. Despite the high antimicrobial activity, the use of formaldehyde is limited due to the strong irritating effect and the presence of carcinogenic properties. Glutaraldehyde is more widely used as a disinfectant, but for its effective action, an alkaline environment is required, obtained by adding activators.

Таким образом, краткий анализ показывает, что вопросам создания новых, более совершенных дезинфицирующих средств, изучению их свойств, антимикробной активности, устойчивости, изучению токсичности уделяется большое внимание.Thus, a brief analysis shows that much attention is paid to the creation of new, more advanced disinfectants, the study of their properties, antimicrobial activity, resistance, and the study of toxicity.

В последнее время происходят активные исследования медико-биологические свойств различных наноматериалов, в частности на основе серебра.Recently, active research is being carried out on the biomedical properties of various nanomaterials, in particular, based on silver.

Имеются сообщения о том, что ионы серебра обладают выраженной способностью инактивировать вирусы осповакцины, гриппа штаммов A-1, B, Митрс-штамма, некоторых энтеро- и аденовирусов, а также ингибировать вирус СПИДа и оказывают хороший терапевтический эффект при лечении вирусного заболевания Марбург, вирусного энтерита и чумы у собак.There are reports that silver ions have a pronounced ability to inactivate vaccinia viruses, influenza strains A-1, B, Mitrs strain, some entero and adenoviruses, as well as inhibit the AIDS virus and have a good therapeutic effect in the treatment of Marburg virus disease, viral enteritis and plague in dogs.

При этом выявлено большое преимущество терапии коллоидным серебром по сравнению со стандартной терапией.In this case, a great advantage of colloidal silver therapy was revealed compared to standard therapy.

Однако следует заметить, что фармакологические препараты водного коллоидного серебра не устойчивы, частицы серебра агрегируются беспорядочно в крупные агрегаты при хранении, что резко снижает антибактериальные свойства серебра.However, it should be noted that the pharmacological preparations of aqueous colloidal silver are not stable, silver particles are aggregated randomly into large aggregates during storage, which sharply reduces the antibacterial properties of silver.

Еще в 2009 году профессором Тимошенко В.Ю. были сделаны предположения о вирулицидных свойствах наночастиц кристаллического кремния (c-Si) и мезопористого кремния (мезо-ПК) размерами 100-200 нм.Back in 2009, Professor Tymoshenko V.Yu. assumptions were made about the virucidal properties of crystalline silicon (c-Si) and mesoporous silicon (meso-PC) nanoparticles with sizes of 100-200 nm.

Такие предположения основывались на соразмерности нанокристаллов и вирусов, что принципиально не исключало их взаимодействия.Such assumptions were based on the proportionality of nanocrystals and viruses, which in principle did not exclude their interaction.

Результаты некоторых исследований такого взаимодействия при использовании предоставленных профессором Тимошенко В.Ю. наночастиц с-Si и мезо-ПК подтвердили наличие вирулицидных свойств растворов нанокристаллического кремния. Однако выраженный вирулицидный эффект был получен лишь при достаточно больших его концентрациях более 2 мг/мл [1].The results of some studies of this interaction when using provided by Professor Timoshenko V.Yu. c-Si and meso-PC nanoparticles confirmed the presence of virucidal properties of nanocrystalline silicon solutions. However, a pronounced virucidal effect was obtained only at sufficiently high concentrations of more than 2 mg / ml [1].

Дальнейшие исследования показали значительную зависимость вирулицидных свойств нанокристаллов кремния от их размера.Further studies showed a significant dependence of the virucidal properties of silicon nanocrystals on their size.

Это позволило высказать предположение о наличии значительно более сложных процессов физико-биологического взаимодействия кремниевых наночастиц и вирусных биологических субстанций, чем это представлялось ранее.This allowed us to suggest that there are much more complex processes of physico-biological interaction of silicon nanoparticles and viral biological substances than previously thought.

Исследованные нами водные растворы микропористого кремния (микро-ПК, размер менее 10 нм) показали более чем на порядок большую вилулицидную эффективность при существенно меньшей их концентрации.The aqueous solutions of microporous silicon (micro-PC, size less than 10 nm) that we studied showed more than an order of magnitude greater Vilulicidal efficacy at a significantly lower concentration.

Ниже приведено краткое описание экспериментальных исследований вирулицидного действия микро-ПК, характеристики используемых материалов и образцов, ни в коей мере не ограничивающих возможные варианты экспериментальных исследований.The following is a brief description of experimental studies of the virucidal effect of micro-PCs, the characteristics of the materials and samples used, which in no way limit the possible options for experimental studies.

Исходными являлись готовые растворы частиц микропористого кремния. На основе исходных были приготовлены растворы препаратов с концентрацией 2 мг/мл. При этом в качестве растворителя использован PBS с рН 7,0.The initial solutions were microporous silicon particles. Based on the initial solutions of preparations with a concentration of 2 mg / ml were prepared. Moreover, PBS with a pH of 7.0 was used as a solvent.

Далее, с использованием того же растворителя, были приготовлены 2-кратные разведения с 1/2 по 1/128 в объеме 200 мкл.Next, using the same solvent, 2-fold dilutions from 1/2 to 1/128 in a volume of 200 μl were prepared.

К каждому разведению добавили по 20 мкл вирусосодержащей жидкости (штамм ВИЧ-1/Bru, 1,5*103 TCID50) и перемешали на оборудовании Wortex в течение 20 минут.To each dilution, 20 μl of virus-containing fluid (HIV-1 / Bru strain, 1.5 * 10 3 TCID50) was added and mixed using Wortex equipment for 20 minutes.

Затем пробы центрифугировали при 1600 об/мин 10 мин при комнатной температуре. Полученный супернатант в объеме 20 мкл использовали для заражения клеток СЕМ SS. Конечная множественность составляла 75 TCID50.Then, the samples were centrifuged at 1600 rpm for 10 min at room temperature. The resulting supernatant in a volume of 20 μl was used to infect CEM SS cells. The final multiplicity was 75 TCID50.

Результаты экспериментальных исследований представлены в табл.1. В таблицу занесены результаты контроля зараженности в процентах в зависимости от концентрации суспензий.The results of experimental studies are presented in table 1. The table shows the results of infection control in percent depending on the concentration of suspensions.

Таблица 1Table 1 РазведенияBreeding 1/11/1 1/21/2 1/41/4 1/81/8 1/61/6 1/321/32 1/641/64 1/1281/128 Концентрация, мг/млConcentration, mg / ml 22 1one 0,50.5 0,250.25 0,120.12 0,060.06 0,030,03 0,0150.015 Уровень зараженности, %Infection rate,% 0,70.7 2,22.2 1,91.9 10,910.9 3,63.6 67,867.8 98,898.8 93,493,4

Полученные данные свидетельствуют о том, что препараты на основе микропористого кремния проявляют значительный вирулицидный эффект уже при концентрации их водного раствора 0,12 мг/мл.The data obtained indicate that preparations based on microporous silicon exhibit a significant virucidal effect even at a concentration of their aqueous solution of 0.12 mg / ml.

Наиболее известные и часто встречающиеся у людей заболевания связаны с респираторными инфекциями. Одним из возбудителей таких инфекций является респираторно- синцитиальный вирус (РСВ). РСВ быстро передается от человека к человеку воздушно-капельным путем и вызывает инфекции верхних и нижних дыхательных путей. РСВ является наиболее частой причиной заболевания людей, и в особенности детей.The most well-known and common diseases in humans are associated with respiratory infections. One of the causative agents of such infections is the respiratory syncytial virus (RSV). RSV is rapidly transmitted from person to person by airborne droplets and causes upper and lower respiratory tract infections. RSV is the most common cause of disease in people, and especially children.

Культивирование респираторно-синцитиального вируса (РСВ) штамма Long осуществляли в клетках МА-104 (клетки эмбриональной почки макаки резус). Для этого клетки культивировали в полной среде DMEM (10% ЭТС, 300 мг/л глутамина, 80 мг/л Гентамицина) в течение суток до образования монослоя 75% конфлуентности, затем меняли среду на безсывороточную DMEM (300 мг/л глутамина, 80 мг/л Гентамицина) и инфицировали клетки вирусом РСВ при MOI=0,01 с последующим инкубированием в течение 4 часов при 37°C, в 5%-ой атмосфере СO2. Затем удаляли среду, содержащую вирионы, отмывали клетки безсывороточной средой DMEM от не связавшихся вирусных частиц и добавляли свежей безсывороточной среды DMEM с последующим инкубированием в течение 4 суток до достижения примерно 90%-ого цитопатического эффекта, который наблюдали методом световой микроскопии.The cultivation of the respiratory syncytial virus (RSV) of strain Long was carried out in MA-104 cells (cells of the embryonic kidney of rhesus macaque). For this, the cells were cultured in complete DMEM medium (10% ETS, 300 mg / L glutamine, 80 mg / L Gentamicin) for a day until a monolayer of 75% confluency was formed, then the medium was changed to serum-free DMEM (300 mg / L glutamine, 80 mg / l Gentamicin) and infected cells with the RSV virus at MOI = 0.01, followed by incubation for 4 hours at 37 ° C, in a 5% CO 2 atmosphere. Then the virion-containing medium was removed, the cells were washed with serum-free DMEM from unbound viral particles, and fresh serum-free DMEM medium was added, followed by incubation for 4 days until approximately 90% of the cytopathic effect was observed, which was observed by light microscopy.

Среду, полученную от культивирования инфицированных клеток, которая содержала новообразованные вирионы РСВ, центрифугировали при 2000 об/мин в течение 5 минут для осаждения клеточного дебриза. Надосадок с вирусными частицами аликвотировали и хранили при -70°C до использования в экспериментах.The medium obtained from the cultivation of infected cells, which contained newly formed RSV virions, was centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes to precipitate cell debris. The viral particle supernatant was aliquoted and stored at -70 ° C until used in experiments.

Полученный вирусный материал смешивали в равных объемах с частицами микропористого кремния различной концентрации, растворенных в стерильном фосфатно-солевом буфере (ФСБ). В качестве положительного контроля использовали ФСБ без микро-ПК. В качестве отрицательного контроля использовали ФСБ без РСВ. Полученную смесь РСВ и микро-ПК (размеры частиц менее 10 нм) перемешивали на качалке в течение 20 минут при 1200 об/мин. Затем смесь центрифугировали при 2000 об/мин в течение 10 мин для осаждения кремниевых частиц. В полученном супернатанте определяли количество жизнеспособных вирионов титрованием на подготовленном монослое клеток.The resulting viral material was mixed in equal volumes with particles of microporous silicon of various concentrations dissolved in sterile phosphate-buffered saline (PBS). FSB without micro-PC was used as a positive control. FSB without RSV was used as a negative control. The resulting mixture of RSV and micro-PC (particle sizes less than 10 nm) was stirred on a rocking chair for 20 minutes at 1200 rpm. The mixture was then centrifuged at 2000 rpm for 10 minutes to deposit silicon particles. In the obtained supernatant, the number of viable virions was determined by titration on the prepared cell monolayer.

Для этого клетки МА-104 засевали на 96-луночный планшет в количестве 104 кл/лун в полной среде DMEM и инкубировали в течение суток до образования монослоя. Затем клетки отмывали безсывороточной средой DMEM и инфицировали полученным супернатантом, осуществляя двоичное титрование. Инфицирование проводили в четырех повторах, в конечном объеме 100 мкл/лун. Клетки с внесенным супернатантом инкубировали в течение 8 суток, и оценивали образование синцития, вызванного действием РСВ на монослое методом световой микроскопии. В табл.2 представлены результаты 5 независимых экспериментов с респираторным вирусом (RS virus Long). Приведенные в табл.2 цифры означают уровень заражения клеток в % относительно контроля (0 мг/мл=100%).For this, MA-104 cells were seeded on a 96-well plate in an amount of 104 cells / moon in complete DMEM medium and incubated for one day until a monolayer was formed. Then the cells were washed with serum-free DMEM and infected with the obtained supernatant, performing binary titration. Infection was carried out in four repetitions, in a final volume of 100 μl / moon. Cells with supernatant added were incubated for 8 days and the formation of syncytium caused by the action of RSV on the monolayer by light microscopy was evaluated. Table 2 shows the results of 5 independent experiments with the respiratory virus (RS virus Long). The numbers given in Table 2 indicate the level of cell infection in% relative to the control (0 mg / ml = 100%).

Таблица 2table 2 Концентрация, мг/млConcentration, mg / ml 00 0,0020.002 0,20.2 22 Уровень заражения, %Infection rate,% 100±10100 ± 10 60±1560 ± 15 17±1017 ± 10 0,02±0,10.02 ± 0.1

На фиг.1 представлены графики зависимостей уровня зараженности от концентрации водного раствора микро-ПК, построенные с использованием данных табл.1 и табл.2. Аналогичные данные были получены при исследовании вирулицидного действия на распространенный оболочечный герпесвирус.Figure 1 presents graphs of the dependence of the level of infection on the concentration of the aqueous solution of micro-PC, constructed using the data of table 1 and table 2. Similar data were obtained in the study of the virucidal effect on the common enveloped herpes virus.

С целью визуализации взаимодействия микро-ПК и вирусов, с помощью электронного микроскопа были получены изображения различных стадий этого процесса.In order to visualize the interaction of micro-PCs and viruses, images of the various stages of this process were obtained using an electron microscope.

На фиг.2-4 представлены фотографии, полученные с помощью электронного микроскопа, которые поясняют механизм вирулицидного эффекта.Figure 2-4 presents photographs obtained using an electron microscope that explain the mechanism of the virucidal effect.

Как видно на фиг.2, исследуемые вирусы представляют собой группы шарообразных субстанций. После воздействия предлагаемых препаратов на вирусы, последние оказываются блокированными со всех сторон частицами микро-ПК, что делает невозможным их дальнейшее взаимодействие с клетками живых организмов (см. фиг.3). При большем увеличении электронного микроскопа можно увидеть, как именно блокирован одиночный вирус частицами микропористого кремния (см. фиг.4).As can be seen in figure 2, the investigated viruses are a group of spherical substances. After the effects of the proposed drugs on viruses, the latter turn out to be micro-PK particles blocked on all sides, which makes their further interaction with the cells of living organisms impossible (see figure 3). With a larger magnification of the electron microscope, you can see how a single virus is blocked by particles of microporous silicon (see figure 4).

На основе результатов базовых экспериментов разработаны и практически проверены рекомендации использования рассмотренного вирулицидного эффекта для очистки воздуха, жидкостей, и поверхности предметов, ни в коей мере не ограничивающие возможные концентрации растворов микро-ПК и удельные расходы растворов для различных применений (см. табл.3).Based on the results of basic experiments, recommendations for the use of the considered virucidal effect for cleaning air, liquids, and the surface of objects have been developed and practically verified, which in no way limit the possible concentrations of micro-PC solutions and the specific consumption of solutions for various applications (see table 3) .

Таблица 3Table 3 ВоздухAir ВодаWater ПоверхностьSurface Исходная концентрация вируса, TCID50Initial virus concentration, TCID50 100one hundred 15001500 15001500 Концентрация раствора, мг/млThe concentration of the solution, mg / ml 0,010.01 0,10.1 0,20.2 Удельный расходSpecific consumption 140 мл/м3*) 140 ml / m 3 *) 0,1 мг/мл0.1 mg / ml 100 мл/м2 100 ml / m 2 Примечание:
*) - удельный расход растворов микро-ПК для очистки воздуха зависит от применяемого способа очистки. Приведенный в табл.3 удельный расход характеризует способ, основанный на барботаже потока воздуха через слой раствора с линейной скоростью 4-6 см/с при промежутке времени 2 часа между сменами картриджей с раствором объемом 12,5 л.
Note:
*) - the specific consumption of micro-PC solutions for air purification depends on the cleaning method used. The specific consumption shown in Table 3 characterizes a method based on bubbling of air flow through a solution layer with a linear velocity of 4-6 cm / s with a time interval of 2 hours between changes of cartridges with a solution of 12.5 liters.

Таким образом, на основании экспериментально полученных данных может быть сделан вывод о том, что исследованные препараты микропористого кремния обладают универсальным вирулицидным эффектом, снижая заражающую активность вируса на 80-100% при концентрациях растворов 0,1-0,2 мг/мл и могут быть широко использованы в быту, в медицине и на производстве.Thus, on the basis of experimentally obtained data, it can be concluded that the studied microporous silicon preparations have a universal virucidal effect, reducing the infectious activity of the virus by 80-100% at solution concentrations of 0.1-0.2 mg / ml and can be widely used in everyday life, in medicine and in industry.

Использованные источникиUsed sources

1. Гилязова Алла Владимировна. Микробициды с анти-вич-активностью. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва 2010.1. Gilyazova Alla Vladimirovna. Microbicides with anti-HIV activity. Abstract of dissertation for the degree of candidate of biological sciences. Moscow 2010.

Claims (1)

Способ очистки воздуха, жидких сред и поверхностей, включающий противовирусную обработку, для чего используют раствор частиц микропористого кремния. A method of cleaning air, liquid media and surfaces, including antiviral treatment, for which a solution of microporous silicon particles is used.
RU2011153617/15A 2011-12-28 2011-12-28 General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries RU2499610C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153617/15A RU2499610C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153617/15A RU2499610C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153617A RU2011153617A (en) 2013-07-10
RU2499610C2 true RU2499610C2 (en) 2013-11-27

Family

ID=48787294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153617/15A RU2499610C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2499610C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795525C1 (en) * 2022-11-01 2023-05-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method for production of silicon nanoparticles for coronavirus infection inactivation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341291C1 (en) * 2007-06-29 2008-12-20 Автономная некоммерческая организация "Институт нанотехнологий Международного фонда конверсии" Bactericidal solution and method of production thereof
UA39393U (en) * 2008-09-22 2009-02-25 Николай Васильевич Косинов Method for disinfection of premises using nanoparticles of bactericide metals
UA87598C2 (en) * 2007-12-10 2009-07-27 Национальный Университет Биоресурсов И Природопользования Украины Method for aerosol disinfection of agricultural lodgments and buildings
US8038935B2 (en) * 2005-10-26 2011-10-18 Nanoscale Corporation Treatment of odors using nanocrystalline metal oxides

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8038935B2 (en) * 2005-10-26 2011-10-18 Nanoscale Corporation Treatment of odors using nanocrystalline metal oxides
RU2341291C1 (en) * 2007-06-29 2008-12-20 Автономная некоммерческая организация "Институт нанотехнологий Международного фонда конверсии" Bactericidal solution and method of production thereof
UA87598C2 (en) * 2007-12-10 2009-07-27 Национальный Университет Биоресурсов И Природопользования Украины Method for aerosol disinfection of agricultural lodgments and buildings
UA39393U (en) * 2008-09-22 2009-02-25 Николай Васильевич Косинов Method for disinfection of premises using nanoparticles of bactericide metals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795525C1 (en) * 2022-11-01 2023-05-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method for production of silicon nanoparticles for coronavirus infection inactivation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153617A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11044914B2 (en) Antimicrobial sanitizer compositions and their use
TWI376364B (en) A pharmaceutical composition comprising an n, n-dihalogenated amino acid or a derivative thereof, and methods for use of the pharmaceutical composition
ES2353527T3 (en) COMPOSITIONS THAT HAVE A HIGH ANTIVIRAL AND ANTIBACTERIAL EFFECT.
JP2005531637A (en) Disinfecting composition
KR20120030524A (en) Solution containing hypochlorous acid and methods of using same
JP6144413B2 (en) Hydrochloric acid-containing virus killing agent
CN102335197A (en) Disinfector of skin and mucous membranes for inactivating viruses
JPH04502616A (en) Virucidal low toxin composition
CN101163492A (en) Method of treating skin ulcers using oxidative reductive potential water solution
RU2151614C1 (en) Antibacterial composition and method of sterilization
RU2499610C2 (en) General method for air, fluid and surface cleansing with biocompatible microporous silicon for decontamination of viruses in household use, medicine and industries
US20230151302A1 (en) Cationic surfactants, in particular ethyl lauroyl arginate LAE, for treating or preventing infections and contaminations with Coronavirus
WO1993000813A1 (en) Germicidal compositions containing iodated compounds
RU2475268C1 (en) Disinfecting preparation
EP0799570A1 (en) Preparation and uses of microbicidal formulations
CN113521042A (en) Alcohol-free wash-free virus inactivation disinfectant special for children and preparation method thereof
CN106832267B (en) A kind of guanidine copolymer and preparation method thereof
US20240099301A1 (en) Disinfecting and Sanitizing Composition, Method for Preparing the Composition and Use of Same
CN103830213A (en) Method for manufacturing disinfectant
RU2801796C1 (en) Use of an antiseptic and disinfectant agent
JP7006991B2 (en) Disinfectant composition
US20230089450A1 (en) Disilver hydrogen citrate-containing composition, method for producing same, antibacterial agent or antiviral agent using same, and method for producing same
JPH07101810A (en) Sterilizing composition and soap containing said composition
AU2017269086B2 (en) System and method of cleaning an environment
Bocklagea et al. Evaluation of Hypochlorous Acid Fogging: An Alternative Disinfection Method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131229