WO2007011251A1 - Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products - Google Patents

Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products Download PDF

Info

Publication number
WO2007011251A1
WO2007011251A1 PCT/RU2005/000384 RU2005000384W WO2007011251A1 WO 2007011251 A1 WO2007011251 A1 WO 2007011251A1 RU 2005000384 W RU2005000384 W RU 2005000384W WO 2007011251 A1 WO2007011251 A1 WO 2007011251A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
toxic
reagent
detoxification
amino acid
products
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000384
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Viktor Stanislavovich Polyakov
Valery Vasilievich Ermilov
Sergey Ivanovich Malekin
Original Assignee
Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding'
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 Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding' filed Critical Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding'
Priority to PCT/RU2005/000384 priority Critical patent/WO2007011251A1/en
Publication of WO2007011251A1 publication Critical patent/WO2007011251A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor

Definitions

  • the invention relates to a technology for processing toxic substances (OB).
  • the prior art method for processing pollutants the environment (US 6,039,882).
  • the method and composition are intended for the processing of substances that pollute the environment and are in the soil, in sediments, in aquifers, water.
  • the method and composition described in the patent can be used to treat containers containing contaminants.
  • the essence of the method is the reaction of a pollutant with a composition that includes a metal and a compound containing sulfur, resulting in environmentally acceptable chemically less active products.
  • the method is applicable for contaminants such as halogenated hydrocarbons, for pesticides, for chemical weapons and for dyes.
  • the composition in a preferred embodiment contains powdered iron and iron sulfide.
  • the addition of alcohol to the composition increases the efficiency of the processing reaction, especially for soil contaminants and sediments.
  • a method of processing a toxic substance by hydrolysis US
  • the method includes adding water to the chemical reagent (OB) so that the hydrolysis reaction of the chemical reagent with water occurs in the molar ratios indicated in the patent.
  • the method is carried out in the field in containers in which the processed substance (aminoalkylphosphonothiolates) is stored.
  • the method includes mixing the contents of the container after adding water.
  • the method includes reacting a chemical weapon with a nitrogen-containing base, such as anhydrous liquid ammonia, in which an active metal, for example, sodium, is dissolved.
  • a nitrogen-containing base such as anhydrous liquid ammonia, in which an active metal, for example, sodium, is dissolved.
  • Biodegradation of chemicals is a natural process that improves the environment.
  • scientists are also trying to obtain microorganisms and enzyme systems for direct biodegradation of OB.
  • microbial cells are still capable of destroying OBs only at the cost of their lives, which significantly increases the cost of biodegradation of OBs and makes them highly controversial from an environmental point of view.
  • the closest analogue to the invention is a method for processing a toxic substance (mustard gas) by alkaline hydrolysis followed by biodegradation of less toxic substances formed as a result of hydrolysis (US 6017750).
  • the method involves the processing of a mixture of 2,2'-dichlorodiethylcylphide and bis-2-2-chloroethylthioethyl ether (HT), the method comprising the following operations: combining HT with a hydrolyzing agent to form a mixture of thiodiglycol (TDG) and bis-2- ( 2-hydroxyethylthio) ethyl ester (s) (T-OH); - neutralizing the aforementioned mixture of TDG and T-OH to a pH that provides
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the possibility of further biodegradation of the mixture; biodegradation of the aforementioned neutralized TDG and T-OH mixtures to obtain neutralized biomass and wastewater.
  • the disadvantages of the closest analogue include obtaining at the 1st stage (alkaline hydrolysis) toxic toxic products of neutralization, which significantly complicates and increases the cost of all processes associated with their further storage, transportation, etc., as well as increases the cost of their subsequent biodegradation, since special installations for biodegradation and continuous renewal of microorganisms that die due to the high toxicity of alkaline hydrolysis products are required.
  • the technical result of the invention is the completeness of detoxification, during which the toxicity of the initial OB is reduced so that it becomes possible further biodegradation of detoxification products.
  • the technical result is achieved by the method of neutralizing poisonous substances and Vx hydrolyzate set forth in the claims, based on their interaction with an amino acid reagent (AKP).
  • Amino acid reagent must contain at least one of the natural ⁇ -amino acids, such as alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine , tryptophan, phenylalanine, cysteine (see table 1). Amino acid reagent can also be obtained by alkaline hydrolysis of protein-containing industrial waste.
  • the natural ⁇ -amino acids such as alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine , tryptophan, phenylalanine, cysteine (
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) in the traditional way using microorganisms, including from “activated sludge", until neutralized biomass is obtained.
  • the described method does not have the disadvantages of the above methods of detoxification of OB and has in comparison with them a number of the following advantages: - ensuring the destruction of OB or hydrolyzate Vx with subsequent bio-utilization of their decomposition products, that is, with the possibility of
  • the first stage as low-toxic waste, and the possibility of their biodegradation in ordinary enterprises of biochemical wastewater treatment.
  • Example 1 Detoxification of mustard gas under the action of an amino acid reagent.
  • a mustard sample (2,2'-dichlorodiethyl sulfide) was prepared according to the method
  • Mustard detoxification was carried out according to the following method. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 80 mg of mustard gas in 10 ml of 0.1 M amino acid reagent was placed, which corresponds to their ratio of 1
  • Example 2 Detoxification and biodegradation of lewisite under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
  • the detoxification of lewisite was carried out according to the following method.
  • a solution of 124 mg of lewisite and 12 ml of 0.1 M amino acid reagent (pH 7 - 12) was placed, the ratio of reagents was 1: 2, kept under stirring at room temperature for 0.5 hour,
  • reaction mass after detoxification of lewisite with 0.1 M solution of amino acid reagent was studied as a substrate for the activity of bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and diluted to concentrations of 10 " ⁇ 10 " 3 were used. 10 ml of solution was placed in test tubes and 2 ml of bacterial cultures with a titer of 10 6 were added, then the tubes were incubated for one day at 37 ° ⁇ . day marked bacterial growth in all test tubes. Samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) intragastric administration in experiments on rats, a re-lethal dose of LD 50 , of detoxification products exceeds 5000 mg / cr. Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100). Example 4. Detoxification of lewisite under the action of cysteine.
  • Example 6 Detoxification of soman by the action of an amino acid reagent.
  • Example 7 Detoxification of soman under the action of phenylalanine.
  • Example 8 Detoxification of soman by sodium glycinate. Zoman detoxification was carried out according to the following procedure. Into the flask
  • Example 9 Detoxification and biodegradation of the hydrolyzate of substance Vx under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) isobutyl-8-2-diethylaminoethyl-methylthiophosphonate in water at a ratio of 7: 100 (by volume) for 3 months at room temperature.
  • a study of acute toxicity during intragastric administration in experiments on rats showed that the lethal dose of LDs 0 , hydrolyzate of substance Vx, is 750 mg / kg.
  • the clinical picture of intoxication is curariform in depolarizing type.
  • the detoxification of the hydrolyzate of substance Vx was carried out as follows. A solution of 5. ml of a hydrolyzate of substance Vx, 10 ml of a 0.1 M amino acid reagent (pH 8 - 12) ratio and 35 ml of water was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, stirred at room temperature for 0.5 hour. A study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats showed that the re-lethal dose of LD 50 of the resulting reaction mass exceeds 5000 mg / kg.
  • Vx Hydrolyzate Vx (reg. Lethal dose LD 5O , 750 mg / kg) was studied as a possible substrate for the life of a number of microorganisms (strottosossus thermorhulis, basillus subtilis, escherisia coli, strossossus lactis). Tubes containing 10 ml of Vx hydrolyzate were seeded (2 ml of culture each) with all 4 strains.
  • the reaction mass obtained after detoxification of the hydrolyzate of substance Vx with an amino acid reagent was studied as a substrate for the activity of the bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and dilution up to 10 "1 were used . 2 ml of bacteria cultures with a titer of 10 b were added to the tubes containing 10 ml of solutions; the tubes were incubated for 24 hours at 37 ° C. Bacteria grew in of all test samples, samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute and chronic toxicity during intragastric administration in experiments on rats.
  • the table N ⁇ l shows the amino acid composition of the amino acid reagent (AKP) from the table shows that during alkaline hydrolysis of industrial white waste, 15 of the 20 natural ⁇ -amino acids are preserved, and this corresponds to the data presented in the monograph of ALinger Biochemistry. M. Mir: 1976.
  • Table N ° 2 shows the data of toxicometric measurements of the reaction mass obtained after the interaction of the OB with the amino acid reagent. From the data of the table it is seen that for all the studied OBs (mustard gas, lewisite, sarin, soman), these data for intragastric administration to rats is greater than 5000.0 mg / kg.
  • Table N ° 3 shows the toxic effects of the Vx hydrolyzate and reaction mass after its interaction with AKP. The table shows that the toxicity of the Vx hydrolyzate is ⁇ 750 mg / kg when administered intravenously to rats, a curariform clinical picture. Immediately after interaction
  • the minimum reaction time is determined by the time of neutralization of the toxicity of the ecotoxicant.
  • the increase in exposure time regardless of the temperature at which the reaction is carried out, does not affect the result - neutralization of toxicity.
  • the invention allows to neutralize toxic substances - mustard gas, lewisite, sarin, soman and Vx hydrolyzate under mild conditions using a cheap and affordable reagent - a composition containing a mixture of natural ⁇ -amino acids.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to toxic agent processing engineering. The inventive method for neutralising toxic agents consists in interacting the toxic agents with a detoxicating reagent, in neutralising the thus obtained product in such a way that the pH thereof ranges from 7 to 8, thereby ensuring the subsequent product biodegradation, in carrying out the biodegradation in such a way that a harmless biomass and waste waters are obtained. The detoxicating reagent is embodied in the form of a composition containing at least one type of natural α amino acid, wherein the ratio between the toxic agent and the detoxicating reagent is equal to 1:1-1:3 and the interreaction is carried out by mixing at a temperature of 20-45 °C for a time of 0.5-1 hour. Said invention makes it possible practically totally neutralise the toxic agent under soft conditions with the aid of a low-cost and accessible reagent.

Description

Способ обезвреживания отравляющих веществ в безопасные нетоксичные продукты. A method of neutralizing toxic substances into safe non-toxic products.
Область техники Изобретение относится к технологии переработки отравляющих веществ (OB).FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a technology for processing toxic substances (OB).
В январе 1993 года представители более чем 130 государств подписали окончательный акт Соглашения о химических вооружениях, в соответствии с которым запрещается производство, использование, продажа и хранение всех видов химического оружия и средств их доставки и предусматривается уничтожение существующих запасов химического оружия к 2005 году. В России в соответствии с международными обязательствами к 29 апреля 2003 года должен быть уничтожен 1 % российского химического оружия, что составляет 400 тонн отравляющего вещества.In January 1993, representatives of more than 130 states signed the final act of the Chemical Weapons Agreement, which prohibits the production, use, sale and storage of all types of chemical weapons and their means of delivery, and envisages the destruction of existing stockpiles of chemical weapons by 2005. In Russia, in accordance with international obligations, by April 29, 2003, 1% of Russian chemical weapons should be destroyed, which amounts to 400 tons of poisonous substance.
Предшествующий уровень техники Во всем мире вплоть до семидесятых годов двадцатого века химическое оружие уничтожалось методами, которые сейчас запрещены: сжигание на открытом воздухе, испарение и разбавление в воздушном пространстве, затопление в морях и океанах, захоронение в земле. В семидесятые годы начали использовать обезвреживание отравляющих веществ (OB) с помощью химических реагентов и последующее сжигание продуктов обезвреживания.Prior art Throughout the world until the seventies of the twentieth century, chemical weapons were destroyed by methods that are now prohibited: burning in the open air, evaporation and dilution in airspace, flooding in the seas and oceans, burial in the ground. In the seventies, they began to use the neutralization of toxic substances (OB) using chemicals and the subsequent burning of neutralization products.
Однако в связи с трудностями, возникшими при осуществлении этих процессов, руководство программой уничтожения химического вооружения в США в 90-х годах сконцентрировало всё внимание на прямом сжигании OB на специально оборудованных заводах. В то же время протесты общественности и усугубившиеся технические неполадки на объектах по сжиганию OB привели к необходимости искатьHowever, due to the difficulties encountered in the implementation of these processes, the management of the chemical weapons destruction program in the United States in the 90s focused on direct burning of OB in specially equipped plants. At the same time, public protests and aggravated technical problems at OB burning facilities led to the need to seek
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) новые технологии обезвреживания OB.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) new technologies for the disposal of OB.
Из уровня техники известен способ переработки веществ, загрязняющих; окружающую среду (US 6039882). Способ и композиция предназначены для переработки веществ, загрязняющих окружающую среду и находящихся в почве, в отложениях, в водоносных слоях почвы, воде. Кроме того, описанные в патенте способ и композиция могут использоваться для обработки контейнеров, в которых содержались загрязняющие вещества. Суть способа заключается в реакции загрязняющего вещества с композицией, которая включает металл и соединение, содержащее серу, в результате чего получают экологически приемлемые химически менее активные продукты. Способ применим для загрязнений типа галогенпроизводных углеводородов, для пестицидов, для химического оружия и для красителей. Композиция в предпочтительном варианте исполнения содержит раздробленное в порошок железо и сульфид железа. Добавка спирта к композиции увеличивает эффективность реакции переработки, особенно для загрязняющих веществ, находящихся в почве, и для отложений. Известен также способ переработки отравляющего вещества гидролизом (USThe prior art method for processing pollutants; the environment (US 6,039,882). The method and composition are intended for the processing of substances that pollute the environment and are in the soil, in sediments, in aquifers, water. In addition, the method and composition described in the patent can be used to treat containers containing contaminants. The essence of the method is the reaction of a pollutant with a composition that includes a metal and a compound containing sulfur, resulting in environmentally acceptable chemically less active products. The method is applicable for contaminants such as halogenated hydrocarbons, for pesticides, for chemical weapons and for dyes. The composition in a preferred embodiment contains powdered iron and iron sulfide. The addition of alcohol to the composition increases the efficiency of the processing reaction, especially for soil contaminants and sediments. There is also known a method of processing a toxic substance by hydrolysis (US
5678243). Способ включает добавление к химическому реагенту (OB) воды так, чтобы реакция гидролиза химического реагента с водой произошла в указанных в патенте молярных соотношениях. В предпочтительном воплощении способ осуществляют в полевых условиях в контейнерах, в которых хранится перерабатываемое вещество (аминоалкилфосфонотиолаты). Способ включает перемешивание содержимого контейнера после добавления воды.5678243). The method includes adding water to the chemical reagent (OB) so that the hydrolysis reaction of the chemical reagent with water occurs in the molar ratios indicated in the patent. In a preferred embodiment, the method is carried out in the field in containers in which the processed substance (aminoalkylphosphonothiolates) is stored. The method includes mixing the contents of the container after adding water.
Известен также способ переработки химического оружия щелочным гидролизом (WO 9718858). Способ включает реакцию химического оружия с азотсодержащим основанием, типа безводного жидкого аммиака, в котором растворен активный металл, например, натрий.There is also a method of processing chemical weapons by alkaline hydrolysis (WO 9718858). The method includes reacting a chemical weapon with a nitrogen-containing base, such as anhydrous liquid ammonia, in which an active metal, for example, sodium, is dissolved.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Недостатком способов, описанных в приведенных выше источниках информации, является их несоответствие современным требованиям к экологической безопасности уничтожения химического оружия (отравляющих веществ) и пестицидов.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The disadvantage of the methods described in the above sources of information is their inconsistency with modern requirements for environmental safety of the destruction of chemical weapons (toxic substances) and pesticides.
Национальный научно-исследовательский комитет США рекомендовал для дальнейшей разработки и реализации альтернативную технологию обезвреживания OB щелочным гидролизом с последующей биодеградацией образующихся менее токсичных продуктов гидролиза.The US National Research Committee recommended for further development and implementation of an alternative technology for neutralizing OBs with alkaline hydrolysis, followed by biodegradation of the resulting less toxic hydrolysis products.
Биодеградация химических веществ представляет собой естественный природный процесс, оздоровляющий окружающую среду. Ученые также пытаются получить микроорганизмы и ферментные системы для прямой биодеградации OB. Однако в силу высокой токсичности OB микробные клетки пока способны уничтожать OB только ценой своей жизни, что существенно удорожает процесс биодеградации OB и делает его весьма спорным с экологической точки зрения.Biodegradation of chemicals is a natural process that improves the environment. Scientists are also trying to obtain microorganisms and enzyme systems for direct biodegradation of OB. However, due to the high toxicity of OBs, microbial cells are still capable of destroying OBs only at the cost of their lives, which significantly increases the cost of biodegradation of OBs and makes them highly controversial from an environmental point of view.
Отдельно выделенные ферментные системы слишком специфичны (то есть для каждого типа токсичного вещества нужен свой фермент), прихотливы и дороги для практического использования в прямом уничтожении OB.Separately isolated enzyme systems are too specific (that is, each type of toxic substance needs its own enzyme), are whimsical and expensive for practical use in the direct destruction of OB.
Наиболее близким аналогом к изобретению является способ переработки отравляющего вещества (иприта) щелочным гидролизом с последующей биодеградацией образующихся в результате гидролиза менее токсичных веществ (US 6017750). Способ предусматривает переработку смеси 2,2'-диxлopoдиэтилcyльфидa и биc-2-2-xлopoэтилтиoэтилoвoгo эфира (HT), при этом способ включает в себя следующие операции: соединение HT с гидролизующим агентом для образования смеси тиодигликоля (TDG) и биc-2-(2-гидpoкcиэтилтиo) этилового эфира (- ов) (T-OH); - нейтрализацию упомянутых смеси TDG и T-OH до рН, обеспечивающегоThe closest analogue to the invention is a method for processing a toxic substance (mustard gas) by alkaline hydrolysis followed by biodegradation of less toxic substances formed as a result of hydrolysis (US 6017750). The method involves the processing of a mixture of 2,2'-dichlorodiethylcylphide and bis-2-2-chloroethylthioethyl ether (HT), the method comprising the following operations: combining HT with a hydrolyzing agent to form a mixture of thiodiglycol (TDG) and bis-2- ( 2-hydroxyethylthio) ethyl ester (s) (T-OH); - neutralizing the aforementioned mixture of TDG and T-OH to a pH that provides
33
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возможность дальнейшей биодеградации указанной смеси; биодеrрадацию упомянутых нейтрализованных TDG и T-OH смесей до получения обезвреженной биомассы и сточных вод.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the possibility of further biodegradation of the mixture; biodegradation of the aforementioned neutralized TDG and T-OH mixtures to obtain neutralized biomass and wastewater.
К недостаткам ближайшего аналога относится получение на 1-й стадии (щелочной гидролиз) в достаточной мере токсичных продуктов нейтрализации, что существенно усложняет и удорожает все процессы, связанные с дальнейшим их хранением, транспортировкой и т.п., а также удорожает их последующую биодеградацию, так как требуются специальные установки для биодеградации и постоянное возобновление микроорганизмов, гибнущих вследствие высокой токсичности продуктов щелочного гидролиза.The disadvantages of the closest analogue include obtaining at the 1st stage (alkaline hydrolysis) toxic toxic products of neutralization, which significantly complicates and increases the cost of all processes associated with their further storage, transportation, etc., as well as increases the cost of their subsequent biodegradation, since special installations for biodegradation and continuous renewal of microorganisms that die due to the high toxicity of alkaline hydrolysis products are required.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Техническим результатом предлагаемого изобретения является полнота детоксикации, в процессе которой токсичность исходного OB снижается настолько, что становится возможна дальнейшая биодеградация продуктов детоксикации. Технический результат достигается изложенным в формуле изобретения способом обезвреживания отравляющих веществ и гидролизата Vx, основанным на их взаимодействии с аминокислотным реагентом (АКР). Аминокислотный реагент должен содержать как минимум одну из природных α-аминокислот, таких как аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серии, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, циcтeин( см. табл 1). Аминокислотный реагент может быть также получен в результате щелочного гидролиза белоксодержащих промышленных отходов.The technical result of the invention is the completeness of detoxification, during which the toxicity of the initial OB is reduced so that it becomes possible further biodegradation of detoxification products. The technical result is achieved by the method of neutralizing poisonous substances and Vx hydrolyzate set forth in the claims, based on their interaction with an amino acid reagent (AKP). Amino acid reagent must contain at least one of the natural α-amino acids, such as alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine , tryptophan, phenylalanine, cysteine (see table 1). Amino acid reagent can also be obtained by alkaline hydrolysis of protein-containing industrial waste.
Полученные в результате взаимодействия аминокислотного реагента с OB или гидролизатом Vx малотоксичные продукты нейтрализацизуют до pH=7-8, обеспечивающего возможность их дальнейшей биодеградации. Биодеградацию проводятThe low-toxic products resulting from the interaction of an amino acid reagent with an OB or Vx hydrolyzate are neutralized to a pH of 7-8, which enables their further biodegradation. Biodegradation is carried out
4four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) традиционным способом с использованием микроорганизмов, в том числе, и из "активного ила", до получения обезвреженной биомассы.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) in the traditional way using microorganisms, including from "activated sludge", until neutralized biomass is obtained.
Описанный способ не имеет недостатков указанных выше способов детоксикации OB и обладает по сравнению с ними рядом следующих преимуществ: - обеспечение уничтожения OB или гидролизата Vx с последующей биоутилизацией продуктов их разложения, то есть с возможностью использованияThe described method does not have the disadvantages of the above methods of detoxification of OB and has in comparison with them a number of the following advantages: - ensuring the destruction of OB or hydrolyzate Vx with subsequent bio-utilization of their decomposition products, that is, with the possibility of
продукта, полученного в результате обработки микроорганизмами, непосредственно в качестве почвоулучшающих добавок для земель широкого назначения вплоть доproduct obtained as a result of processing by microorganisms, directly as soil improving additives for lands of wide purpose up to
сельскохозяйственного;agricultural;
- возможность применения разработанного способа для санации земель и- the possibility of applying the developed method for land rehabilitation and
объектов, зараженных OB;objects infected with OB;
- использование высокоэффективного и доступного реагента для детоксикации- the use of a highly effective and affordable reagent for detoxification
OB;OB;
- существенно меньшая токсичность продуктов нейтрализации по сравнению с известными технологиями, в которых применяется щелочной гидролиз, продукты- significantly lower toxicity of neutralization products compared with known technologies that use alkaline hydrolysis, products
нейтрализации OB аминокислотным реагентом могут утилизироватьсяneutralization of OB amino acid reagent can be disposed of
микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, поэтому существенноmicroorganisms in the process of their life, therefore, significantly
расширяется круг микроорганизмов, способных перерабатывать нейтрализованные поthe range of microorganisms capable of processing neutralized
предлагаемому способу OB; - возможность транспортировки продуктов нейтрализации, образующихся наthe proposed method OB; - the ability to transport neutralization products formed on
первой стадии, как малотоксичных отходов, и возможность био деградации их на обычных предприятиях биохимической очистки сточных вод.the first stage, as low-toxic waste, and the possibility of their biodegradation in ordinary enterprises of biochemical wastewater treatment.
Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention
Пример 1. Детоксикация иприта под действием аминокислотного реагента.Example 1. Detoxification of mustard gas under the action of an amino acid reagent.
Образец иприта (2,2'-диxлopдиэтил сульфида) был приготовлен по методуA mustard sample (2,2'-dichlorodiethyl sulfide) was prepared according to the method
55
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Мейера из 2,2'-диoкcиэтилcyльфидa и концентрированной соляной кислоты, выделен двукратной перегонкой. Показатели: температура кипения 95-97710 мм рт. ст., d20 n =1,275, п 2°D = 1,528 соответствуют литературным данным.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Meyer from 2,2'-dioxiethylcylphide and concentrated hydrochloric acid, isolated by double distillation. Indicators: boiling point 95-97710 mm RT. Art., d 20 n = 1.275, n 2 ° D = 1.528 correspond to published data.
Детоксикация иприта проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 80 мг иприта в 10мл 0,1 M аминокислотного реагента, что соответствует их соотношению 1Mustard detoxification was carried out according to the following method. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 80 mg of mustard gas in 10 ml of 0.1 M amino acid reagent was placed, which corresponds to their ratio of 1
:2, и выдерживали при перемешивании при температуре 4O0C в течение 1 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реrоr, Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.: 2, and kept under stirring at a temperature of 4O 0 C for 1 hour. The solution was adjusted to pH = 7.0 and transferred to the study of acute toxicity after intragastric administration in experiments on rats; the dose of LD 50 and detoxification products exceeded 5000 mg / kg.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100).
Пример 2. Детоксикация и биодеградация люизита под действием аминокислотного реагента и микроорганизмов.Example 2. Detoxification and biodegradation of lewisite under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
Образец а-люизита (2-xлopвйнилдиxлopapcинa) был приготовлен взаимодействием треххлористого мышьяка с ацетиленом в присутствии хлористого алюминия и выделен двукратной перегонкой. Показатели: температура кипения 75-79/ 12 мм рт. ст., d20n = 1,875, n 20 D = 1,06092 соответствуют литературным данным.A sample of a-lewisite (2-chlorophenyl dichloropapcine) was prepared by the interaction of arsenic trichloride with acetylene in the presence of aluminum chloride and was isolated by double distillation. Indicators: boiling point 75-79 / 12 mm RT. Art., d 20 n = 1,875, n 20 D = 1,06092 correspond to literature data.
Детоксикация люизита проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 124 мг люизита и 12мл 0.1M аминокислотного реагента (рН 7 - 12), соотношение реагентов 1 :2, выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа,The detoxification of lewisite was carried out according to the following method. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 124 mg of lewisite and 12 ml of 0.1 M amino acid reagent (pH 7 - 12) was placed, the ratio of reagents was 1: 2, kept under stirring at room temperature for 0.5 hour,
66
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) довели рН раствора до 7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутри- желудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) pH adjusted to 7.0 and the solution was passed to evaluate acute toxicity in case of intra-gastric administration in experiments on rats rer OR lethal dose LD 50 of the detoxification products exceeded 5000 mg / kg.
Этот же раствор (реакционная масса после детоксикации люизита 0,1M раствором аминокислотного реагента) был исследован в качестве субстрата для жизнедеятельности бактерий strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила. Были использованы как исходный раствор, так и разведенный до концентраций 10"' ÷ 10"3 , В пробирки помещали по 10 мл раствора и добавляли по 2 мл культур бактерий с титром 106, затем пробирки инкубировали в течение суток при 37° С. Через сутки отмечен рост бактерий во всех исследуемых пробирках. Образцы с исходной концентрацией реакционной массы были переданы на исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах. Установлено, что реr оr летальная доза LD50, растворов со штаммами strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила превышает 5000 мг/кг. При изучении всех уровней доз не выявлены клинические проявления интоксикации. Морфологические исследования внутренних органов животных, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации и мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-I 00). Пример 3. Детоксикация люизита под действием лизина.The same solution (reaction mass after detoxification of lewisite with 0.1 M solution of amino acid reagent) was studied as a substrate for the activity of bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and diluted to concentrations of 10 " ÷ 10 " 3 were used. 10 ml of solution was placed in test tubes and 2 ml of bacterial cultures with a titer of 10 6 were added, then the tubes were incubated for one day at 37 ° С. day marked bacterial growth in all test tubes. Samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats. It was found that the regal dose of LD50, solutions with stractosossus thermorhulis and activated sludge strains exceeds 5000 mg / kg. When studying all dose levels, no clinical manifestations of intoxication were detected. Morphological studies of the internal organs of animals, carried out 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-I 00). Example 3. Detoxification of lewisite under the action of lysine.
В колбу Эрленмейера емкостью 30 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали 62 мг а-люизита, идентичного люизиту, применяемому в примере 1, и 15 млIn a 30 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, 62 mg of a-lewisite identical to the lewisite used in Example 1 and 15 ml were placed
0,1M раствора лизината натрия (рН 8 - 12), соотношение реагентов 1 :3. Смесь выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа, рН раствора довели до 7,0 и передали на исследование острой токсичности, при0.1 M sodium lysinate solution (pH 8 - 12), reagent ratio 1: 3. The mixture was kept under stirring at room temperature for 0.5 hours, the pH of the solution was adjusted to 7.0 and transferred to the study of acute toxicity, at
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кr. Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/микросомы, штаммы TA-98 и TA-100). Пример 4. Детоксикация люизита под действием цистеина.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) intragastric administration in experiments on rats, a re-lethal dose of LD 50 , of detoxification products exceeds 5000 mg / cr. Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100). Example 4. Detoxification of lewisite under the action of cysteine.
В колбу Эрленмейера емкостью 30 мл, снабженную магнитной мешалкой помещали 62 мг а-люизита, идентичного люизиту, при меняемому в примере 2, и 12мл 0, IM раствора натриевой соли цистеина (рН 8 - 12), что соответствует соотношениюIn a 30 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer were placed 62 mg of a-lewisite identical to the lewisite used in Example 2, and 12 ml of 0, IM cysteine sodium salt solution (pH 8-12), which corresponds to the ratio
1 :3. Смесь выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа, рН раствора доводили до 7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LDs0, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг. Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы ТА -98 и TA-100). Пример 5. Детоксикация зарина под действием аминокислотного реагента.13. The mixture was kept under stirring at room temperature for 0.5 hours, the pH of the solution was adjusted to 7.0 and transferred to an acute gastric toxicity study in experiments on rats, a re-lethal dose of LDs 0 , and detoxification products in excess of 5000 mg / kg. Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsomes, strains TA -98 and TA-100). Example 5. Detoxification of sarin by the action of an amino acid reagent.
Детоксикация зарина проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 100 мг зарина в 14.3мл 0,1M аминокислотного реагента, (соотношение 1 :2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочномDetoxification of sarin was carried out according to the following method. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 100 mg of sarin in 14.3 ml of 0.1 M amino acid reagent (1: 2 ratio) was placed under stirring at room temperature for 0.5 hours. The solution was adjusted to pH = 7.0 and transferred to the study of acute toxicity with intragastric
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LDsо, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) In the experiments on rats, the lethal dose of LDso, the detoxification products exceeded 5000 mg / kg.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микрόсомы, штаммы ТА -98 и TA-100).Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - salmonella / microsomes, strains TA -98 and TA-100).
Пример 6. Детоксикация зомана под действием аминокислотного реагента.Example 6. Detoxification of soman by the action of an amino acid reagent.
Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 100 мг зомана в 10.9мл 0,1M аминокислотного реагента, (соотношение 1 :2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50 , продуктов детоксикации превышает 5000 мr/кг.Zoman detoxification was carried out according to the following procedure. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 100 mg of soman in 10.9 ml of 0.1 M amino acid reagent (1: 2 ratio) was placed under stirring at room temperature for 0.5 hours. The solution was adjusted to pH = 7.0 and transferred to the study of acute toxicity after intragastric administration in experiments on rats, a re-lethal dose of LD 50 , and detoxification products exceed 5000 mr / kg.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100).
Пример 7. Детоксикация зомана под действием фенилаланина.Example 7. Detoxification of soman under the action of phenylalanine.
Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбуZoman detoxification was carried out according to the following procedure. Into the flask
Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор50 ml Erlenmeyer, equipped with a magnetic stirrer, placed the solution
450мг зомана в 25мл 0,1M раствора натриевой соли фенилаланина, (соотношение 1 :1) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа.450 mg of soman in 25 ml of a 0.1 M solution of phenylalanine sodium salt (1: 1 ratio) was kept under stirring at room temperature for 0.5 hours.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внуrрижелудочном введении в опытах на крысах. LD50, перорально, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The solution was adjusted to pH = 7.0 and transferred to the study of acute toxicity after intragastric administration in experiments on rats. LD 5 0, by mouth, detoxification products exceed 5,000 mg / kg.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией — сальмонелла / микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100).
При мер 8. Детоксикация зомана под действием глицината натрия. Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбуExample 8. Detoxification of soman by sodium glycinate. Zoman detoxification was carried out according to the following procedure. Into the flask
Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 450мг зомана в 50мл 0,1M раствора глицината натрия, (соотношение 1:2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внуrрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.A Erlenmeyer with a capacity of 50 ml equipped with a magnetic stirrer was placed a solution of 450 mg of soman in 50 ml of 0.1 M sodium glycinate solution (1: 2 ratio) was kept under stirring at room temperature for 0.5 hours. The solution was adjusted to pH = 7.0 and transferred to the study of acute toxicity after intragastric administration in experiments on rats, a re-lethal dose of LD 50 , detoxification products exceed 5000 mg / kg.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией —Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation -
сальмонелла/микросомы, штаммы T A-98 и T A-100). Пример 9. Детоксикация и биодеградация гидролизата вещества Vx под действием аминокислотного реагента и микроорганизмов.Salmonella / microsome, strains T A-98 and T A-100). Example 9. Detoxification and biodegradation of the hydrolyzate of substance Vx under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
Образец гидролизата вещества Vx получен в результате гидролиза 0-A sample of the hydrolyzate of substance Vx was obtained by hydrolysis of 0-
1010
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) изoбyтил-8-2-диэтилaминoэтил-мeтилтиoфocфoнaтa водой в соотношении 7: 100 (по объему) в течение 3 месяцев, при комнатной температуре. Исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах показало, что реr оr Летальная доза LDs0, гидролизата вещества Vx составляет 750 мг/кг. Клиническая картина интоксикации-курареподобная по деполяризующему типу.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) isobutyl-8-2-diethylaminoethyl-methylthiophosphonate in water at a ratio of 7: 100 (by volume) for 3 months at room temperature. A study of acute toxicity during intragastric administration in experiments on rats showed that the lethal dose of LDs 0 , hydrolyzate of substance Vx, is 750 mg / kg. The clinical picture of intoxication is curariform in depolarizing type.
Детоксикация гидролизата вещества Vx проводилась следующим образом. В колбу Эрленмейера емкостью 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 5. мл гидролизата вещества Vx, 10 мл 0,1 M аминокислотного реагента (рН 8 - 12) соотношение и 35 мл воды, перемешивали при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах показало, что реr оr Летальная доза LD50, полученной реакционной массы превышает 5000 мг/кг.The detoxification of the hydrolyzate of substance Vx was carried out as follows. A solution of 5. ml of a hydrolyzate of substance Vx, 10 ml of a 0.1 M amino acid reagent (pH 8 - 12) ratio and 35 ml of water was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, stirred at room temperature for 0.5 hour. A study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats showed that the re-lethal dose of LD 50 of the resulting reaction mass exceeds 5000 mg / kg.
Гидролизат Vx (реr оr Летальная доза LD5O, 750 мг/кг) был исследован как возможный субстрат для жизнедеятельности ряда микроорганизмов (strерtососсus tеrmорhуlis, bасillus subtilis, еsсhеriсhiа соli, strерtососсus lасtis). Пробирки, содержащие по 10 мл гидролизата Vx были засеяны (по 2 мл культуры в каждую) всеми 4 штаммами.Hydrolyzate Vx (reg. Lethal dose LD 5O , 750 mg / kg) was studied as a possible substrate for the life of a number of microorganisms (strottosossus thermorhulis, basillus subtilis, escherisia coli, strossossus lactis). Tubes containing 10 ml of Vx hydrolyzate were seeded (2 ml of culture each) with all 4 strains.
Через сутки инкубирования при 37° С все посевы погибли.After a day of incubation at 37 ° C, all crops died.
Реакционная масса, полученная после детоксикации гидролизата вещества Vx аминокислотным реагентом, исследовалась как субстрат для жизнедеятельности бактерий strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила. Были использованы как исходный раствор, так и в разведении до 10"1. В пробирки, содержащие по 10 мл растворов, были добавлены по 2 мл культур бактерий с титром 10б, пробирки инкубировали в течение суток при 370C. Отмечен рост бактерий во всех исследуемых образцах. Образцы с исходной концентрацией реакционной массы были переданы на исследование острой и хронической токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах. иThe reaction mass obtained after detoxification of the hydrolyzate of substance Vx with an amino acid reagent was studied as a substrate for the activity of the bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and dilution up to 10 "1 were used . 2 ml of bacteria cultures with a titer of 10 b were added to the tubes containing 10 ml of solutions; the tubes were incubated for 24 hours at 37 ° C. Bacteria grew in of all test samples, samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute and chronic toxicity during intragastric administration in experiments on rats.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Установлено, что реr оr Летальная доза LDsо, образцов реакционной массы как со штаммом strерtососсus tеrmорhуlis, так и активного ила превышает 5000 мг/кг. Клиническая картина интоксикации отсутствует.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) It was found that the lethal dose of LDso, samples of the reaction mixture with both strain strossossus thermorhulis strain and activated sludge was found to exceed 5000 mg / kg. The clinical picture of intoxication is absent.
В опытах по определению хронической токсичности крысы получали ежедневно в течение 5 дней по 5000 мг/кг. Таким образом, реr оr Летальная доза LDs0, превышает 25000 мг/кг. Морфологические исследования внутренних органов животных, проводимые через 14 дней после выведения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы T A-98 и T A-I 00).In experiments to determine chronic toxicity, rats received 5000 mg / kg daily for 5 days. Thus, the re-lethal dose of LDs 0 exceeds 25,000 mg / kg. Morphological studies of the internal organs of animals, conducted 14 days after the removal of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsomes, strains T A-98 and T AI 00).
Контрольное исследование токсичности аминокислотного реагента (pH=7,0) в хроническом опыте показало, что реr оr Летальная доза LD50, превышает 25000 мг/кг (5000 мг/кг, ежедневно в течение 5 дней).A control study of the toxicity of an amino acid reagent (pH = 7.0) in a chronic experiment showed that the lethal dose LD 50 exceeds 25,000 mg / kg (5,000 mg / kg daily for 5 days).
В таблице N≥l приведен аминокислотный состав аминокислотного реагента (АКР) из данных таблицы видно, что при щелочном гидролизе промышленных бело ксо держащих отходов сохраняются 15 из 20 природных α-аминокислот и это соответствует данным, приведенным в монографии АЛенинджера Биохимия. M. «Mиp»: 1976. В таблице N°2 приведены данные токсикометрических измерений реакционных масс, полученных после взаимодействия OB с аминокислотным реагентом, Из данных таблицы видно, что для всех исследованных OB (иприт, люизит, зарин, зоман) эти данные при внутрижелудочном введении крысам составляют более 5000.0 мг/кг. В таблице N°3 приведены показатели токсического действия гидролизата Vx и реакционной массы после его взаимодействия с АКР. Из данных таблицы видно, что токсичность гидролизата Vx составляет ~ 750 мг/кг при внутри желудочном введении крысам, курареподобная клиническая картина. Непосредственно после взаимодействияThe table N≥l shows the amino acid composition of the amino acid reagent (AKP) from the table shows that during alkaline hydrolysis of industrial white waste, 15 of the 20 natural α-amino acids are preserved, and this corresponds to the data presented in the monograph of ALinger Biochemistry. M. Mir: 1976. Table N ° 2 shows the data of toxicometric measurements of the reaction mass obtained after the interaction of the OB with the amino acid reagent. From the data of the table it is seen that for all the studied OBs (mustard gas, lewisite, sarin, soman), these data for intragastric administration to rats is greater than 5000.0 mg / kg. Table N ° 3 shows the toxic effects of the Vx hydrolyzate and reaction mass after its interaction with AKP. The table shows that the toxicity of the Vx hydrolyzate is ~ 750 mg / kg when administered intravenously to rats, a curariform clinical picture. Immediately after interaction
1212
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) гидролизата Vx с АКР ЛДsо реакционной массы (крысы, внутрижелудочно, мг/кг) составляет более 5000.0 мr/кг, клиническая картина отсутствует. Данные прямой и промутагенной активности реакционных масс после детоксикации их аминокислотным реагентом приведены в таблице N°4. Из данных таблицы видно, что на фоне контрольного мутагена аминоантрацена реакционные массы, полученные в результате взаимодействия с АКР не проявляют заметной мутагенной активности. Приведенные в таблице N°5 показатели токсического действия реакционных масс после детоксикации гидролизата Vx с помощью АКР (1-ая стадия), подвергнутые затем биоутилизации микроорганизмами свидетельствуют, что токсичность этих реакционных масс выше 4- ого класса опасности. Хотя сущность изобретения подробно описана в нескольких примерах осуществления изобретения, следует пони^мать, что это сделано только для иллюстрации, и изобретение не ограничивается перечисленными примерами осуществления.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Vx hydrolyzate with AKP LDso of the reaction mass (rat, intragastric, mg / kg) is more than 5000.0 mr / kg, the clinical picture is absent. Data on direct and mutagenic activity of the reaction masses after detoxification with their amino acid reagent are shown in table N ° 4. The data in the table show that, against the background of the control aminoanthracene mutagen, the reaction masses obtained as a result of interaction with AKP do not exhibit noticeable mutagenic activity. The toxic effects of the reaction masses given in Table N ° 5 after detoxification of the Vx hydrolyzate with AKP (1st stage), then bio-utilized by microorganisms, indicate that the toxicity of these reaction masses is higher than the 4th hazard class. Although the essence of the invention is described in detail in several examples of carrying out the invention, it should be understood that this is done only for illustration, and the invention is not limited to the listed examples of implementation.
Указанные в формуле изобретения температурные режимы и время осуществления реакции взаимосвязаны. Конкретные режимы выбираются исходя из требуемой скорости реакции и производственных возможностей.The temperature conditions indicated in the claims and the reaction time are interconnected. Specific modes are selected based on the desired reaction rate and production capabilities.
Минимальное время про- — -ведения реакции определяется временем нейтрализации токсичности экотоксиканта. Увеличение времени выдержки, независимо от температуры, при которой проводится реакция, не влияет на результат - нейтрализацию токсичности.The minimum reaction time is determined by the time of neutralization of the toxicity of the ecotoxicant. The increase in exposure time, regardless of the temperature at which the reaction is carried out, does not affect the result - neutralization of toxicity.
Таким образом, изобретение позволяет обезвреживать отравляющие вещества - иприт, люизит, зарин, зоман и rидролизат Vx в мягких условиях с помощью дешевого и доступного реагента - состава, содержащего смесь природных α-аминокислот.Thus, the invention allows to neutralize toxic substances - mustard gas, lewisite, sarin, soman and Vx hydrolyzate under mild conditions using a cheap and affordable reagent - a composition containing a mixture of natural α-amino acids.
1313
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица NslSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Nsl table
Аминокислотный реагент (АКР) R-CH-COOHAmino Acid Reagent (AKP) R-CH-COOH
NH,NH
Figure imgf000015_0001
рК, для СООН-группы: 1,8 - 235 pK.для NH2 rрушш: 8,72 -10,7 рКаСНзСООН: 4,76
Figure imgf000015_0001
pK for the COOH-group: 1.8 - 235 pK.dlya NH 2 rrushsh: -10.7 rKaSNzSOON 8.72: 4.76
14fourteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица N° 2SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Table N ° 2
Показатели токсического действия реакционных масс вещества после взаимодействия с АКРIndicators of the toxic effect of the reaction masses of the substance after interaction with AKP
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
Клиническая картина отсутствуетThere is no clinical picture
15fifteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица N°3SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Table N ° 3
Показатели токсического действия гидролизата Vx газа и реакционной массы после его взаимодействия с АКРIndicators of the toxic effect of the hydrolyzate V x gas and reaction mass after its interaction with AKP
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
ON о H
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
ON about H
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
Таблица Ns 4Table Ns 4
Данные прямой и промутагенной активности реакционных масс после детоксикации АКРData on direct and mutagenic activity of reaction masses after AKP detoxification
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
1717
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица Ns5SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Table Ns5
Показатели токсического действия реакционной массы после детоксикаций V газа в процессе биоутилизации микроорганизмамиIndicators of the toxic effect of the reaction mass after detoxification of V gas in the process of bio-utilization by microorganisms
Клиническая картина отсутствуетThere is no clinical picture
18eighteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ обезвреживания отравляющих веществ, включающий следующие этапы: взаимодействие отравляющего вещества с детоксицирующим реагентом; нейтрализацию полученного продукта до pH=7-8, обеспечивающего возможность его дальнейшей биодеградации; биодеградацию до получения обезвреженной биомассы и сточных вод, отличающийся тем, что в качестве детоксицирующего реагента используют содержащий по меньшей мере одну природную α-аминокислоту состав, отравляющее вещество и детоксицирующий реагент берут в соотношении от 1:1 до 1:3, а взаимодействие осуществляют при перемешивании в интервале температур 20-400C в течение от 0,5 до 1 ч. 1. A method of neutralizing toxic substances, comprising the following steps: the interaction of the toxic substance with a detoxifying reagent; neutralization of the resulting product to pH = 7-8, providing the possibility of further biodegradation; biodegradation to obtain neutralized biomass and wastewater, characterized in that a composition containing at least one natural α-amino acid, a poisonous substance and a detoxifying reagent are taken in a ratio of 1: 1 to 1: 3, and the interaction is carried out at stirring in the temperature range 20-40 0 C for from 0.5 to 1 hour
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что в качестве отравляющих веществ используют иприт, люизит, зарин, зоман и гидролизат Vx.2. The method according to claim 1, characterized in that mustard gas, lewisite, sarin, soman and Vx hydrolyzate are used as toxic substances.
3. Способ по п.п.l или 2, отличающийся тем, что в качестве природной α- аминокислоты используют одну из перечисленных аминокислот: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серии, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, цистеин.3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that one of the following amino acids is used as the natural α-amino acid: alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine, tryptophan, phenylalanine, cysteine.
4. Способ по п.п. 1 или 3, отличающийся тем, что в качестве аминокислотного реагента используют продукт щелочного гидролиза белоксодержащих промышленных отходов.4. The method according to p. 1 or 3, characterized in that the product of alkaline hydrolysis of protein-containing industrial waste is used as the amino acid reagent.
1919
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2005/000384 2005-07-20 2005-07-20 Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products WO2007011251A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000384 WO2007011251A1 (en) 2005-07-20 2005-07-20 Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000384 WO2007011251A1 (en) 2005-07-20 2005-07-20 Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007011251A1 true WO2007011251A1 (en) 2007-01-25

Family

ID=37669050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000384 WO2007011251A1 (en) 2005-07-20 2005-07-20 Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2007011251A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107080916A (en) * 2017-05-12 2017-08-22 贵州大学 The material and method of release in-situ control are polluted for coal gangue storage yard
CN113087765A (en) * 2021-04-02 2021-07-09 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 Novel preparation method of mustard gas peptide adduct

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017750A (en) * 1998-11-12 2000-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
EP1059101A2 (en) * 1999-06-07 2000-12-13 Kurita Water Industries Ltd. Method for decomposing halogenated organic compound
WO2004039456A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-13 Veckis Industries Ltd. Method for neutralising toxic substances, pesticides and the hydrolysates thereof and agent for carrying out said method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017750A (en) * 1998-11-12 2000-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
EP1059101A2 (en) * 1999-06-07 2000-12-13 Kurita Water Industries Ltd. Method for decomposing halogenated organic compound
WO2004039456A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-13 Veckis Industries Ltd. Method for neutralising toxic substances, pesticides and the hydrolysates thereof and agent for carrying out said method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107080916A (en) * 2017-05-12 2017-08-22 贵州大学 The material and method of release in-situ control are polluted for coal gangue storage yard
CN113087765A (en) * 2021-04-02 2021-07-09 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 Novel preparation method of mustard gas peptide adduct
CN113087765B (en) * 2021-04-02 2022-10-11 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 Preparation method of mustard gas peptide adduct

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boyd et al. Risks associated with the use of chemicals in pond aquaculture
Sharma et al. Reactivity of chlorine dioxide with amino acids, peptides, and proteins
Roels et al. Biological formation of volatile phosphorus compounds
Kumar et al. Microbial remediation of heavy metals
US5998691A (en) Method and apparatus to destroy chemical warfare agents
Kusnin et al. Toxicity, pollution and biodegradation of acrylamide –a mini review
CN102939013A (en) Control of bacterial activity, such as in sewers and wastewater treatment systems
Li et al. Widespread bacterial responses and their mechanism of bacterial metallogenic detoxification under high concentrations of heavy metals
WO2007011251A1 (en) Method for neutralising a toxic agent into safe non-toxic products
Bayman et al. Fungal interactions with the explosive RDX (hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine)
Liu et al. Variant-specific adsorption, desorption, and dissipation of microcystin toxins in surface soil
US6017750A (en) Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
AU2004207481A1 (en) A method for neutralization of toxin agents, pesticides and their hydrolysates, and a reagent for it
JPS6128494A (en) Water quality modifier
Mal’Tseva et al. Role of modified humic acids from peat in the detoxification of tebuconazole
Defrank et al. Biodegradation of hydrolyzed chemical warfare agents by bacterial consortia
RU2273625C2 (en) Solid household waste disposal method
WO2004039456A1 (en) Method for neutralising toxic substances, pesticides and the hydrolysates thereof and agent for carrying out said method
KR100336007B1 (en) Method for preparing disinfectant utilizing oligopeptide salt and/or amino acid salt mixture
Furtak et al. A review of organophosphonates, their natural and anthropogenic sources, environmental fate and impact on microbial greenhouse gases emissions–Identifying knowledge gaps
Oladoja et al. Oxyanions in Aqua Systems—Friends or Foes?
Bhoot et al. Metal poisoning through soil
Khangarot et al. Protective action of 24 amino acids on the toxicity of copper to a freshwater tubificid worm Tubifex tubifex Muller
Aslam et al. Slaughterhouse Trash as Corrosion Inhibitor
Harino et al. Degradation of alternative biocides in the aquatic environment

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06-06-2008 )

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05851078

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1