WO2006029751A2 - Verbesserte entgiftungslösung - Google Patents

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WO2006029751A2
WO2006029751A2 PCT/EP2005/009628 EP2005009628W WO2006029751A2 WO 2006029751 A2 WO2006029751 A2 WO 2006029751A2 EP 2005009628 W EP2005009628 W EP 2005009628W WO 2006029751 A2 WO2006029751 A2 WO 2006029751A2
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    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
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    • A62D2101/02—Chemical warfare substances, e.g. cholinesterase inhibitors
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    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20—Organic substances
    • A62D2101/26—Organic substances containing nitrogen or phosphorus

Definitions

  • the present invention relates to an improved detoxification solution
  • an alcoholic solvent (III) in particular benzyl alcohol and / or 2-propanol and / or 1-heptanol,
  • parts by weight refers in each case to 100 parts by weight of the total detoxification solution.
  • the present invention relates to a method for producing the detoxification solution according to the invention, a method for detoxification of contaminated with chemical and / or biological agents surfaces and the use of the detoxification solution according to the invention for decontamination of contaminated with chemical and / or biological warfare agents surfaces.
  • the described chemical warfare agents are usually before their actual application with so-called.
  • Thickening agents mixed to improve their adhesion and to make detoxification more difficult.
  • Such thickeners are also referred to as pressure-sensitive adhesives that retain their tackiness for a very long time and, by adhering well to surfaces, clothing and human skin, substantially increase the effectiveness of the warfare agents associated therewith.
  • a non-toxic and non-corrosive decontamination solution which is based on 50 to 70% by volume of monoethanolamine, 30 to 50% by volume of glycol, 5 to 10% by volume of a non-toxic chlorine compound, in particular chloramine-T , and 0.5 to 1, 0 wt .-%, based on the sum of the other components of histidine is effective.
  • US-A 3,634,278 is a detoxification solution for chemical and biological warfare agents containing as essential components a binary mixture of monoethanolamine and solvents such as hexylene glycol, monoisopropanolamine, propylene glycol monomethyl ether or dipropylene glycol monomethyl ether and reacted with a lithium compound.
  • the resulting lithium monoethanolamine is used to detoxify warfare agents.
  • the described detoxification solution also has the disadvantage that it is not able to eliminate the protective effect of thickeners, so that the detoxification agent can attack the warfare agents - if at all - only very much delayed.
  • the present invention is therefore based on the object to remedy the disadvantages and a highly effective against conventional chemical warfare agents, in particular very fast reacting detoxification ready which, among other things, is capable of dissolving the thickening agents often added to the warfare agents.
  • the present invention also extends to a process for the preparation of the detoxification solution according to the invention, to a further process for the application of the detoxification solution according to the invention and to the use of the detoxification solution according to the invention for the decontamination of contaminated surfaces.
  • the detoxification solution of the invention contains 30 to 90 parts by weight, in particular 50 to 80 parts by weight and more preferably 60 to 80 parts by weight of sodium and / or potassium aminoethoxide (I), wherein the potassium-aminoethoxide has been found to be particularly suitable.
  • the detoxification solution according to the invention comprises 0.5 to 50 parts by weight, in particular 1 to 40 parts by weight and more preferably 5 to 30 parts by weight of one or more of the specific solvents (II).
  • the specific solvents (II) dimethyl sulfoxide is particularly well suited to attack the thickening agents or pressure-sensitive adhesives admixed with the warfare agents.
  • solvents (II) are commercially available.
  • the very good effectiveness of the detoxification solution according to the invention is based u.a. on the excellent dissolving power of dimethyl sulfoxide, 1, 3-dimethyl-2-imidazolidinone and octamethylcyclotetrasiloxane for such thickening agents, which is usually incorporated in an amount of 1 to 20% by weight, especially in an amount of 1 to 10% by weight, of the warfare agents become.
  • Such thickeners are usually copolymers based on acrylic acid, methacrylic acid, and their esters or anhydrides, styrene, butadiene or vinyl acetate with minor amounts of other comonomers. They are also sold in the form of so-called polymer dispersions.
  • thickeners include i.a. Copolymers of styrene and n-butyl acrylate, polymers based on ethenylbenzene and copolymers of acrylic acid, which are sold, for example, under the name Acronal® by BASF Aktiengesellschaft.
  • the detoxification solutions according to the invention are able to effectively cancel the protective action of such thickening agents for ordnance, so that the active detoxification components can attack the warfare agent without hindrance.
  • the detoxification solution according to the invention also contains 1 to 50 parts by weight, in particular 5 to 40 parts by weight and more preferably 8 to 30 parts by weight of alcoholic solvent (III).
  • Suitable alcoholic solvents (III) are in particular aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert. Butanol, the various alcohols (1, 2, tert., Sec.) Of pentanol, of hexanol, of heptanol, and of octanol, of nonanol and of decanol. Also suitable for this purpose are aromatics-derived alcohols such as benzyl alcohol and alcohols which still have heteroatoms in the molecule, for example thiodiethanol or diethyl sulfide. Particularly suitable alcoholic solvents (III) include 2-propanol, 1-heptanol benzyl alcohol, and Thiodiethanol. The alcohols (III) described herein can be purchased commercially.
  • the parts by weight stated for the components (I), (II) and (III) of the detoxification solution according to the invention each relate to 100 parts by weight of the total detoxification solution.
  • the detoxification solution according to the invention is particularly suitable for removing nerve agents used as chemical warfare agents, such as, inter alia, ethyl N, N-dimethylphosphoramidocyanide (Tabun, name: GA), isopropyl methyl phosphorofluoridate (sarin, name: GB), pinacolyl methyl phosphorofluoridate (Soman; Name: GD) and O-ethyl-S- (2- (diisopropylamino) ethyl) methyl thiophosphonate (V-agent, designation: VX).
  • nerve agents used as chemical warfare agents such as, inter alia, ethyl N, N-dimethylphosphoramidocyanide (Tabun, name: GA), isopropyl methyl phosphorofluoridate (sarin, name: GB), pinacolyl methyl phosphorofluoridate (Soman; Name: GD) and O-ethyl-S- (2
  • the detoxification solution according to the invention is, inter alia, effective against a blistering skin activator such as dichlorodiethyl sulfide (S-Mustard or Mustard gas; Name: HD), as well as N-Mustard, phosgene, dimethyldichlorovinyl-phosphate or tetraethylpyrophosphate.
  • a blistering skin activator such as dichlorodiethyl sulfide (S-Mustard or Mustard gas; Name: HD)
  • N-Mustard phosgene
  • dimethyldichlorovinyl-phosphate dimethyldichlorovinyl-phosphate or tetraethylpyrophosphate.
  • thickening agents added with thickening agents are referred to with the intent T ("thickening"), so for example THD.
  • Cholinesterase is an essential substance in the transmission of impulses of the nervous system.
  • a significant advantage of the detoxification solution of the invention is i.a. to see that this does not have to be washed off after the usual exposure time, but volatilizes by itself, optionally with the aid of a blower.
  • An important feature of the detoxification solutions according to the invention is that they have active nucleophilic components which can effectively attack the sulfur and phosphorus groups present in the warfare agents and in addition can cleave the halogen atoms which are also frequently present in the warfare agents.
  • the dimethylsulfoxide used as solvent (II) reacts in its polarized form in a so-called S N 2 reaction (nucleophilic substitution) with the chlorine in dichlorodiethylsulfide (S-Mustard) with elimination of a chloride, whereby the molecular structure of the dichlorodiethyl sulfide is destroyed.
  • S-Mustard dichlorodiethylsulfide
  • Dimethyl sulfoxide itself is a nucleophilic aprotic solvent which dissolves polymers well and is therefore particularly suitable for the detoxification of thickened warfare agents.
  • the 1, 3-dimethyl-2-imidazolidinone, also useful as a specific solvent (II), is also a very reactive solvent which acts as an aprotic polar solvent in nucleophilic substitution reactions.
  • the sulfur also has the same nucleophilic power in thiodiethanol, which is also used as component (II) of the detoxification solution according to the invention and has the empirical formula: HO-CH 2 -CH 2 -s-CH 2 -CH 2 -OH.
  • the amino group present in the active component (I), the sodium and / or potassium aminoethoxide, is also capable of reacting with the halogens frequently present in the warfare agents, with one halogen atom removed from the warfare agent molecule and the amino group attached this molecule attaches. In this way the warfare agent is destroyed.
  • the detoxification solutions according to the invention are also suitable for the destruction of biological warfare agents, which can also be lethal to humans even in very small quantities.
  • the biological agents are essentially bacteria, viruses and toxins. Examples of this are u.a. Ricin, the highly toxic protein from ricinus seed, botulinum toxin, which occurs in food poisoning, enterotoxins that affect digestive organs and the nervous system, melioidosis pathogen (pseudomallei pseudomallei), Q fever (common in domestic animals), Malta fever (brucellosis) brucella of animals), tularemia (typhoid feverish disease), anthrax (anthrax transmitted by animals to humans), pneumonia (pneumonia caused by Yersinia pestis), poxviruses, ebolaviruses and encephalitis (a disease of the central nervous system).
  • the detoxification solutions according to the invention are capable of effectively denaturing and thereby destroying polypeptides and proteins of the viruses and bacteria.
  • This also applies to the structure of toxins and nucleic acid sequences, which also have chemical groups that can be attacked by the detoxification solutions according to the invention. This destroys the so-called toxophore group, thereby eliminating its toxicity. This can be done inter alia by a hydrolytic cleavage of an ester bond, by cleavage of an amide group, or by attacking an SH group in these molecules.
  • a particular advantage of the detoxification solutions according to the invention is also that they are anhydrous and contain alcohols, with the result that biological pathogens of the species mentioned can not exist therein and are thus rapidly killed.
  • the likewise inventive method for the preparation of the detoxification solutions is characterized in that sodium and / or potassium aminoethoxide (I) with the special solvents (II) and the alcoholic solvents (III) and optionally with 1 H-benzotriazole at temperatures of 10 0 C to 60 0 C, in particular at temperatures of 30 0 C to 60 0 C and preferably from 30 0 C to 50 0 C are mixed together. It may be advisable to use suitable mixing equipment such as stirrers, and reflux condenser.
  • the detoxification solutions according to the invention for the decontamination of surfaces poisoned with chemical and / or biological warfare agents are preferably used in such a way that they are applied to the contaminated surface in the spraying process with the aid of suitable spraying equipment. It is also possible to apply the detoxification solution of the invention by rollers, wipers or cloths on the contaminated surface, but in this case care should be taken that the persons responsible for the application of the detoxification solutions, by appropriate clothing and appropriate Devices are protected.
  • the detoxification solutions according to the invention can be used for the decontamination of all types of surfaces, for example surfaces of Clothing, floors, walls, appliances or vehicles. They are suitable for the rapid and effective detoxification of all types of chemical and biological agents.
  • a further advantage of the detoxification solutions according to the invention is that they not only dissolve the thickeners frequently used in these warfare agents, but also ensure that they very rapidly lose their adhesive properties. In this way, it is possible to destroy the released warfare agents very rapidly, significantly reducing the detoxification time compared to other decontamination agents.
  • 700 g of potassium aminoethoxide are mixed by means of an agitator at a temperature of 30 0 C for about 60 minutes with 110 g of dimethyl sulfoxide, 180 g of benzyl alcohol and 10 g of 1 H-benzotriazole.
  • the subsequently obtained detoxification solution according to the invention can be stored well in a suitable container for months.
  • 1350 g of potassium aminoethoxide are mixed by means of an agitator at a temperature of 30 0 C for about 60 minutes with 125 g of octamethylcyclo tetrasiloxane, 135 g of propanol and 145 g of 1-heptanol.
  • the subsequently obtained detoxification solution according to the invention can be stored well in a suitable container for months.
  • the warfare agent was applied as a droplet in both non-thickened and thickened form to a CARC (Chemical Agent Resistant Coating) test strip and then the detoxification solution was applied to complete coverage. After 30 minutes in a horizontal position, the substance was decanted from the toxin and detoxification solution, and each test strip was thoroughly rinsed with a certain amount of water. Subsequently, the surface contamination remaining as residue, and thus the effectiveness of the decontamination, was determined according to STANAG-4360 by extraction of the toxin from the CARC test strip with an organic solvent and analysis of the resulting solvent mixture by means of gas chromatography / flame photometry.
  • CARC Chemical Agent Resistant Coating
  • the detoxification agent obtained in Example 1 destroyed 97.6% HD and 96.4% THD within 30 minutes, destroying the detoxification agent of Example 2 within 30 minutes 96.3% HD and 96.1% THD.
  • the destruction efficiency after 30 minutes was 95.8% HD and 95.4% THD.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entgiftungslösung enthaltend 30 bis 90 Gewichtsteile Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I), 0,5 bis 50 Gewichtsteile eines oder mehrerer der folgenden, speziellen Lösungsmittel (II) : Dimethylsulfoxid, 1,3 - Dimethyl-2-imidazolidinon, Octamethylcyclotetrasiloxan oder Thiodiethanol sowie 1 bis 50 Gewichtsteile eines alkoholischen Lösungsmittels (Ill), insbesonde­re Benzylalkohol, wobei sich die Bezeichnung Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung bezieht. Die Entgiftungslösung kann weiterhin noch 1 H-Benzotriazol als Korrosionsschutz enthalten. Sie eignet sich insbesondere zur Dekontamination von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen kontaminierten Oberflächen.

Description

Verbesserte Entgiftungslösung
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Entgiftungslösung enthaltend
30 bis 90 Gewichtsteile Natrium-und/oder Kalium-Aminoethoxid (I),
0,5 bis 50 Gewichtsteile eines oder mehrerer der folgenden, speziellen Lösungsmittel (II) : Dimethylsulfoxid, 1 ,3 - Dimethyl-2-imidazolidinon oder Octamethylcyclotetrasiloxan, Thiodiethanol,
sowie 1 bis 50 Gewichtsteile eines alkoholischen Lösungsmittels (III), insbesondere Benzylalkohol und/oder 2-Propanol und/oder 1 -Heptanol,
wobei sich die Bezeichnung Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung bezieht.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung, ein Verfahren zur Entgiftung von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen kontaminierten Oberflächen sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung zur Dekontaminerung von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen verunreinigten Oberflächen.
Chemische und biologische Kampfstoffe zählen nach wie vor zum Waffenarsenal zahlreicher Staaten. Darüber hinaus ist es durchaus denkbar, dass terroristische Gruppen sich derartiger Waffen bedienen, wobei diese einerseits auf Grund ihrer extrem hohen Toxizität katastrophale Wirkungen, insbesondere für die Zivilbevölkerung, verursachen können, und andererseits im Vergleich zu Kernwaffen weniger schwer zugänglich sind.
Es ist bekannt, dass chemische Kampfstoffe u.a. das zentrale Nervensystem massiv schädigen können und so zu schweren Verletzungen und oft auch zum Tode führen können. Zu den gefährlichsten chemischen Kampfstoffen zählen dabei insbesondere Organophosphorverbindungen, wie zum Beispiel Tabun, Soman, Sarin und VX, sowie der blasenziehende Hautkampfstoff Senfgas (Mustard).
Neben diesen chemischen Kampfstoffen existieren zahlreiche hochgiftige biologische Waffen, u.a. verschiedene Toxine auf Basis von Proteinen sowie Bakterien oder Viren, die u.a Lebensmittelvergiftungen, Schädigungen des zentralen Nervensystems, Entzündungen, Milzbrand, Lungenpest, Ebola oder Pocken hervorrufen können.
Die beschriebenen chemischen Kampfstoffe werden üblicherweise vor ihrer eigentlichen Ausbringung mit sogen. Verdickungsmitteln vermengt, um deren Haftungsvermögen zu verbessern und ihre Entgiftung zu erschweren. Derartige Verdickungsmittel werden dabei auch als Haftklebstoffe bezeichnet, die ihre Klebrigkeit sehr lange behalten und dadurch, dass sie an Oberflächen, Kleidung und an der menschlichen Haut gut haften, die Wirksamkeit der mit ihnen verbundenen Kampfstoffe wesentlich erhöhen.
Seit Beginn des Einsatzes von chemischen und biologischen Kampfstoffen wird versucht, diese Substanzen durch Entgiftungsmittel unschädlich zu machen, wobei es sich von selbst versteht, dass die zur Entgiftung verwendeten Substanzen für den Menschen und die Umwelt so ungefährlich wie möglich sein sollen. Die früher eingesetzten stark oxidierenden oder hydrolysierenden Substanzen zeigen zwar in ihrer Fähigkeit zur Zerstörung chemischer Kampfstoffe eine hohe Wirkung, weisen aber dabei den Nachteil auf, dass sie für Menschen häufig selbst toxisch sind. Darüber hinaus sind sie meist stark korrosiv gegenüber mit Kampfstoffen kontaminierten Metalloberflächen.
Weitere entgiftende Substanzen basieren u.a. auf einer Lösung von 70%-igem Diethylentriamin, 28 % Methylcellosolve and 2 % Natriumhydroxid. Derartige Lösungen sind gegenüber den meisten Metallen nicht korrosiv, aber für den Menschen toxisch.
Aus der US-A 3,714,349 ist eine nichttoxische und nicht korrosive Dekontaminationslösung bekannt, die auf der Basis von 50 bis 70 volumen-% Monoethanolamin, 30 bis 50 volumen-% Glykol, 5 bis 10 volumen-% einer nichttoxischen Chlorverbindung, insbesondere Chloramin-T, sowie 0,5 bis 1 ,0 Gew.-%, bezogen auf die Summe der anderen Komponenten von Histidin wirksam ist. Nachteilig an der darin beschriebenen Lösung ist indes, dass diese nicht in der Lage sind, die üblicherweise den eigentlichen Kampfstoffen beigemengten Verdickungsmittel aufzulösen, so dass die Kampfstoffe von den sie umhüllenden Verdickungsmitteln wirksam gegen eine rasche Entgiftung geschützt sind.
Gegenstand der US-A 3,634,278 ist eine Entgiftungslösung für chemische und biologische Kampfstoffe, die als wesentliche Komponenten eine binäre Mischung von Monoethanolamin und Lösungsmitteln wie Hexylenglykol, Monoisopropanol- amin, Propylenglykolmonomethylether oder Dipropylenglykolmonomethylether enthält und mit einer Lithiumverbindung umgesetzt wird. Das daraus resultierende Lithiummonoethanolamin dient zur Entgiftung von Kampfstoffen. Die beschriebene Entgiftungslösung weist aber ebenfalls den Nachteil auf, dass sie nicht in der Lage ist, die schützende Wirkung von Verdickungsmitteln zu beseitigen, so dass das Entgiftungsmittel die Kampfstoffe - wenn überhaupt- nur sehr stark verzögert angreifen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen und eine gegenüber üblichen chemischen Kampfstoffen hoch wirksame, insbesondere sehr schnell reagierende Entgiftungslösung bereit zu stellen, die u.a. auch in der Lage ist, die den Kampfstoffen häufig beigemengten Verdickungsmittel aufzulösen.
Weiterhin erstreckt sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung, auf ein weiteres Verfahren zur Anwendung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung sowie auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung zur Dekontamination von verseuchten Oberflächen.
Demgemäß wurde eine neue Entgiftungslösung gefunden, welche auf Basis folgender Substanzen wirksam ist:
30 bis 90 Gewichtsteile Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I),
0,5 bis 50 Gewichtsteile eines oder mehrerer der folgenden, speziellen Lösungsmittel (II) : Dimethylsulfoxid, 1 ,3 - Dimethyl-2-imidazolidinon Octamethylcyclotetrasiloxan, Thiodiethanol sowie 1 bis 50 Gewichtsteile eines oder mehrerer alkoholischer Lösungsmittel (III), insbesondere Benzylalkohol, wobei sich die Bezeichnung Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung bezieht.
Als aktive Komponente enthält die erfindungsgemäße Entgiftungslösung 30 bis 90 Gewichtsteile, insbesondere 50 bis 80 Gewichtsteile und besonders bevorzugt 60 bis 80 Gewichtsteile Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I), wobei das Kalium-Aminoethoxid sich als besonders geeignet erwiesen hat.
Natrium- und Kalium-Aminoethoxid können u.a. durch Umsetzung von Monoethanolamin mit den Hydroxiden des Natriums oder des Kaliums oder mit den reinen Alkalimetallen erhalten werden und sind darüber hinaus im Fachhandel erhältlich. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Entgiftungslösung 0,5 bis 50 Gewichtsteile, insbesondere 1 bis 40 Gewichtsteile und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gewichtsteile eines oder mehrerer der speziellen Lösungsmittel (II) auf. Von diesen speziellen Lösungsmitteln ist Dimethylsulfoxid besonders gut geeignet, um die den Kampfstoffen beigemischten Verdickungsmittel oder Haftklebstoffe anzugreifen. Derartige Lösungsmittel (II) sind im Handel käuflich.
Die sehr gute Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung beruht u.a. auf dem hervorragenden Lösungsvermögen von Dimethylsulfoxid, 1 ,3-Dimethyl-2- imidazolidinon und Octamethylcyclotetrasiloxan für derartige Verdickungsmittel, die üblicherweise in einer Menge von 1 bis 20 Gew-%, insbesondere in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% den Kampfstoffen beigemengt werden. Derartige Verdickungsmittel sind meistens Copolymerisate auf Basis der Acrylsäure, der Methacrylsäure, sowie deren Ester oder Anhydride, des Styrols, des Butadiens oder des Vinylacetats mit untergeordneten Mengen anderer Comonomerer. Sie werden auch in Form sogenannter Polymerdispersionen vertrieben.
Häufig verwendete Verdickungsmittel sind u.a. Copolymerisate aus Styrol und n-Butylacrylat, Polymere auf Basis von Ethenylbenzol sowie Copolymeriate der Acrylsäure, welche beispielsweise unter der Bezeichnung Acronal® von der BASF Aktiengesellschaft vertrieben werden.
Darüber hinaus sind auch Verdickungsmittel auf Basis von Copolymerisaten der Acrylsäure und von Vinylacetat denkbar. Derartige Verdickungsmittel sind meist wasserunlöslich, so dass damit verdickte chemische und biologische Kampfstoffe mit Entgiftungsmitteln auf Wasserbasis nicht zerstört werden können. Auf Grund ihrer Wasserfreiheit und der sehr guten Lösungseigenschaften der speziellen Lösungsmittel (II) sind die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen in der Lage, die Schutzwirkung derartiger Verdickungsmittel für Kampfmittel wirksam aufzuheben, so dass die aktiven Entgiftungskomponenten den Kampfstoff ungehindert angreifen können. Darüber hinaus enthält die erfindungsgemäße Entgiftungslösung noch 1 bis 50 Gewichtsteile, insbesondere 5 bis 40 Gewichtsteile und besonders bevorzugt 8 bis 30 Gewichtsteile alkoholischer Lösungsmittel (III). Geeignete alkoholische Lösungsmittel (III) sind insbesondere aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1 -Butanol, 2-Butanol, tert. Butanol, die verschiedenen Alkohole(1 -,2-, tert., sek.) des Pentanols, des Hexanols, des Heptanols, sowie des Octanols, des Nonanols sowie des Decanols. Weiterhin eignen sich hierfür von Aromaten abgeleitete Alkohole wie Benzylalkohol sowie Alkohole welche noch Heteroatome im Molekül aufweisen, beispielsweise Thiodiethanol oder Diethylsulfid. Besonders gut geeignete alkoholische Lösungsmittel (III) sind u.a. 2-Propanol, 1 -Heptanol Benzylalkohol, sowie Thiodiethanol. Die hier beschriebenen Alkohole (III) können im Handel erworben werden.
Die für die Komponenten (I), (II) und (III) der erfindungsgemäßen Entgiftungs¬ lösung angegebenen Gewichtsteile beziehen sich jeweils auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung.
Um eine korrosive Wirkung der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung zu vermeiden, kann es sich empfehlen, zusätzlich zu den Komponenten (I), (II) und (III) noch 0,1 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere 0,2 bis 3 Gewichtsteile und besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung, 1 H-Benzotriazol zu verwenden. Diese Substanz ist im Fachhandel zugänglich.
Die erfindungsgemäße Entgiftungslösung eignet sich insbesondere zur Be¬ seitigung von den als chemische Kampfstoffe eingesetzten Nervengasen wie u.a. Ethyl N,N-dimethylphosphoramidocyanide (Tabun; Bezeichnung: GA), Isopropyl methyl phosphorofluoridate (Sarin; Bezeichnung: GB), Pinacolyl methyl phosphorofluoridate (Soman; Bezeichnung: GD) und O-Ethyl-S-(2- (diisopropylamino)-ethyl)methylthiophosphonat (V-agent, Bezeichnung: VX). Weiterhin ist die erfindungsgemäße Entgiftungslösung u.a. wirksam gegenüber einem blasenziehenden Hautkampfstoff wie Dichlordiethylsulfid (S-Mustard oder Senfgas; Bezeichnung: HD), sowie gegenüber N-Mustard, Phosgen, Dimethyl- dichlorvinyl-phosphat oder gegenüber Tetraethylpyrophosphat. Die mit Verdickungsmitteln versetzten Kampfstoffe werden zusätzlich mit dem Vorsatz T („thickening") bezeichnet, also beispielsweise THD.
Die hohe Effektivität der hier beschriebenen Kampfstoffe auf Basis von organischen Phoshorverbindungen beruht u.a auf ihrer Fähigkeit, im menschlichen Körper das Enzym Cholinesterase wirksam zu blockieren oder zu zerstören. Cholinesterase ist eine wesentliche Substanz bei der Weiterleitung von Impulsen des Nervensystems.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung ist u.a. darin zu sehen, dass diese nach der üblichen Einwirkungszeit nicht abgewaschen werden muß, sondern sich von selbst verflüchtigt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Gebläses.
Ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen besteht darin, dass sie aktive nukleophile Komponenten aufweisen, welche die in den Kampfstoffen vorliegenden Schwefel- und Phosphorgruppen wirksam angreifen können und darüber hinaus die ebenfalls in den Kampfstoffen häufig vorhandenen Halogenatome abspalten können.
So reagiert beispielsweise das als Lösungsmittel (II) verwendete Dimethylsulfoxid in seiner polarisierten Form in einer sogenannten SN2-Reaktion (nukleophile Substitution) mit dem Chlor in Dichlordiethylsulfid (S-Mustard) unter Abspaltung eines Chlorids, wodurch die Molekülstruktur des Dichlordiethylsulfids zerstört wird.
Dimethylsulfoxid selbst ist ein nukleophiles aprotisches Lösungsmittel, welches auch gut Polymere auflöst und daher in besonderer Weise für die Entgiftung von verdickten Kampfstoffen geeignet ist. Das ebenfalls gut als spezielles Lösungsmittel (II) geeignete 1 ,3 -Dimethyl-2- imidazolidinon ist ebenfalls ein sehr reaktives Solvens, welches als aprotisch polares Lösungsmittel bei nukleophilen Substitutionsreaktionen wirksam ist.
Die gleiche nukleophile Kraft hat der Schwefel auch im ebenfalls als Komponente (II) der erfindungsgemäßen Entgiftungslösung verwendeten Thiodiethanol mit der Summenformel: HO-CH2-CH2-S-CH2-CH2-OH.
Die in der aktiven Komponente (I), dem Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid, vorliegende Aminogruppe ist ebenfalls in der Lage, mit den in den Kampfstoffen häufig vorliegenden Halogenen zu reagieren, wobei ein Halogenatom vom Kampfstoffmolekül entfernt wird und sich die Aminogruppe an dieses Molekül anlagert. Auf diese Weise wird der Kampfstoff zerstört.
Die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen eignen sich auch zur Zerstörung biologischer Kampfstoffe, welche ebenfalls für den Menschen bereits in sehr kleinen Mengen tödlich wirken können. Zu den biologischen Kampfstoffen zählen im wesentlichen Bakterien, Viren und Toxine. Beispiele hierfür sind u.a. Ricin, das hochgiftige Protein aus Ricinussamen, Botulismustoxin, welches bei Lebensmittelvergiftungen auftritt, Enterotoxine, die auf Verdauungsorgane und das Nervensystem wirken, Melioidose-Erreger (Pseudom. pseudomallei), Q-Fieber (weltweit bei Haustieren verbreitet), Malta-Fieber (Brucellose durch brucella von Tieren), Tularämie (typhusähnliche fieberhafte Erkrankung), Anthrax (Milzbrand, welches von Tieren auf Menschen übertragen wird), Pneunomie (Lungenpest, hervorgerufen durch Yersinia pestis), Pockenviren, Ebolaviren sowie Enzephalitis (eine Erkrankung des zentralen Nervensystems).
Die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen sind dabei in der Lage, Polypeptide und Proteine der Viren und Bakterien wirksam zu denaturieren und dadurch zu zerstören. Dies gilt auch für die Struktur von Toxinen und Nukleinsäuresequenzen, welche ebenfalls chemische Gruppen aufweisen, die von den erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen angegriffen werden können. Hierbei wird die sognannte toxophore Guppe zerstört, wodurch ihre Giftwirkung beseitigt wird. Dies kann unter anderem durch eine hydrolytische Spaltung einer Esterbindung, durch Spaltung einer Amidgruppe, oder durch Angriff auf eine SH-Gruppe in diesen Molekülen erfolgen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Entgiftungs-lösungen besteht auch darin, dass sie wasserfrei sind und Alkohole enthalten, was zur Folge hat, dass biologische Erreger der genannten Arten darin nicht existieren können und somit rasch abgetötet werden.
Das ebenfalls erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Entgiftungs¬ lösungen ist dadurch gekennzeichnet, dass Natrium- und/oder Kalium- Aminoethoxid (I) mit den speziellen Lösungsmitteln (II) und den alkoholischen Lösungsmitteln (III) sowie gegebenenfalls mit 1 H-Benzotriazol bei Temperaturen von 10 0C bis 60 0C, insbesondere bei Temperaturen von 30 0C bis 60 0C und vorzugsweise von 30 0C bis 50 0C miteinander vermischt werden. Dabei kann es sich empfehlen, geeignete Mischungsapparaturen wie beispielsweise Rührer, und Rückflußkühler zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen zur Dekontamination von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen vergifteten Oberflächen werden vorzugsweise in der Weise eingesetzt, dass diese im Sprühverfahren mit Hilfe geeigneter Sprühapparaturen auf die kontaminierte Oberfläche appliziert werden. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Entgiftungslösung durch Walzen, Wischer oder Tücher auf die kontaminierte Oberfläche aufzubringen, wobei aber in diesem Fall dafür Sorge getragen werden sollte, dass die Personen, welche für die Applikation der Entgiftungslösungen verantwortlich sind, durch eine entsprechende Kleidung und entsprechende Vorrichtungen geschützt sind.
Die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen lassen sich zur Dekontamination aller Arten von Oberflächen einsetzen, beispielsweise Oberflächen von Kleidungstücken, Böden, Wänden, Geräten oder Fahrzeugen. Sie eignen sich zur raschen und wirksamen Entgiftung aller Arten von chemischen und biologischen Kampfstoffen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen ist darin zu sehen, dass sie die in diesen Kampfstoffen häufig mitverwendeten Verdickungsmittel nicht nur auflösen, sondern auch dafür sorgen, dass diese sehr rasch ihre Klebstoffeigenschaften verlieren. Auf diese Weise ist es möglich, die freigelegten Kampfstoffe sehr rasch zu zerstören, wobei die Entgiftungszeit verglichen mit anderen Dekontaminationsmitteln deutlich verringert wird.
Die erfindungsgemäßen Entgiftungslösungen werden in den nachfolgend beschriebenen Beispielen näher erläutert.
Beispiele
Beispiel 1 :
700 g Kalium-Aminoethoxid werden mit Hilfe eines Rührwerks bei einer Temperatur von 30 0C etwa 60 Minuten lang mit 110 g Dimethylsulfoxid, 180 g Benzylalkohol und 10 g 1 H-Benzotriazol vermengt. Die anschließend erhaltene erfindungsgemäße Entgiftungslösung ist in einem geeigneten Behälter über Monate hinweg gut lagerbar.
Beispiel 2:
700g Kalium-Aminoethoxid werden mit Hilfe eines Rührwerks bei einer Temperatur von 30 0C etwa 60 Minuten lang mit 180 g 1 ,3-Dimethyl-2- imidazolidinon, 110 g Thiodiethanol und 10 g 1 H-Benzotriazol vermengt. Die anschließend erhaltene erfindungsgemäße Entgiftungslösung ist in einem geeigneten Behälter über Monate hinweg gut lagerbar. Beispiel 3:
1350g Kalium-Aminoethoxid werden mit Hilfe eines Rührwerks bei einer Temperatur von 30 0C etwa 60 Minuten lang mit 125 g Octamethylcyclo- tetrasiloxan, 135 g Propanol und 145 g 1-Heptanol vermengt. Die anschließend erhaltene erfindungsgemäße Entgiftungslösung ist in einem geeigneten Behälter über Monate hinweg gut lagerbar.
Wirksamkeit der erfindunggemäßen Entgiftungslösungen gegen chemische Kampfstoffe:
Die Wirksamkeit der in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Entgiftungslösungen wurde gegenüber Senfgas (HD) sowie gegenüber mit Verdickungsmitteln versetztem Senfgas (THD) nach folgender Methode getestet :
Der Kampfstoff wurde als Tröpfchen sowohl in unverdickter, als auch in verdickter Form auf einen CARC-Teststreifen (Chemical Agent Resistant Coating) aufgetragen und darauf die Entgiftungslösung bis zur vollständigen Bedeckung aufgebracht. Nach 30 Minuten in horizontaler Lage wurde die Substanz aus Giftstoff und Entgiftungslösung abgegossen und jeder Teststreifen gründlich mit einer bestimmten Menge Wasser gespült. Anschließend wurde die als Rückstand verbliebene Oberflächenkontamination, und damit die Wirksamkeit der Dekonta¬ mination, nach STANAG - 4360 bestimmt durch Extraktion des Giftstoffes aus dem CARC-Teststreifen mit einem organischen Lösungsmittel und Analyse der resultierenden Lösungsmittelmischung mittels Gaschromatographie/Flammphoto- metrie.
Das im Beispiel 1 erhaltene Entgiftungsmittel zerstörte innerhalb von 30 Minuten 97,6 % HD und 96,4 % THD, das Entgiftungsmittel des Beispiels 2 zerstörte innerhalb von 30 Minuten 96,3 % HD und 96,1 % THD. Bei dem im Beispiel 3 erhaltenen Entgiftungsmittel lag die Wirksamkeit der Zerstörung nach 30 Minuten bei 95,8 % HD und bei 95,4 %THD.

Claims

Patentansprüche
1. Entgiftungslösung, enthaltend
30 bis 90 Gewichtsteile Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I),
0,5 bis 50 Gewichtsteile eines oder mehrerer der folgenden, speziellen Lösungsmittel (II) : Dimethylsulfoxid, 1 ,3 - Dimethyl-2-imidazolidinon, Octamethylcyclotetrasiloxan oder Thiodiethanol, sowie
1 bis 50 Gewichtsteile eines alkoholischen Lösungsmittels (III),
wobei sich die Bezeichnung Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung bezieht.
2. Entgiftungslösung nach Anspruch 1 , wobei diese zusätzlich noch 0,1 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Entgiftungslösung, 1 H-Benzotriazol enthält.
3. Entgiftungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Anteil des Natrium- und/oder des Kalium-Aminoethoxids (I) an der gesamten Entgiftungslösung 50 bis 80 Gewichtsteile beträgt.
4. Entgiftungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anteil des oder der speziellen Lösungsmittel (II) an der gesamten Entgiftungslösung 1 bis 40 Gewichtsteile beträgt.
5. Entgiftungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anteil des oder der alkoholischen Lösungsmittel (III) an der gesamten Entgiftungslösung 5 bis 40 Gewichtsprozente beträgt.
6. Entgiftungslösung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Anteil des
1 H-Benzotriazols an der gesamten Entgiftungslösung 0,5 bis 2 Gewichtsteile beträgt.
7. Entgiftungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das alkoholische Lösungsmittel (III) aus 2-Propanol und/oder 1-Heptanol besteht.
8. Entgiftungslösung nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 7, enthaltend 70 bis 90 Gewichtsteile Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I)-
9. Entgiftungslösung nach Anspruch 8, enthaltend Dymethylsulfoxyd als spezielles Lösungsmittel (II).
10. Verfahren zur Herstellung einer Entgiftungslösung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Natrium- und/oder Kalium-Aminoethoxid (I) mit den speziellen Lösungsmitteln (II) und den alkoholischen Lösungsmitteln (III) sowie gegebenenfalls mit 1 H-Benzotriazol bei Temperaturen von 100C bis 400C miteinander vermischt werden.
11. Verfahren zur Entgiftung von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen kontaminierten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entgiftungslösung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 im
Sprühverfahren auf die kontaminierten Oberflächen aufgetragen wird.
12. Verwendung der Entgiftungslösungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Dekontaminierung von mit chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen verseuchten Oberflächen.
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