Новый дезинфектант для инкубаторов - RU2772940C2

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к стабильной дезинфицирующей композиции и применению указанной композиции для опрыскивания яиц в инкубаторе до вакцинации in ovo, для дезинфекции оборудования для вакцинации, включая иглы для вакцинации, и для промывки оборудования для вакцинации после циклов вакцинации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Инъекции in ovo стали важным инструментом для введения вакцин в инкубаторах. Тем не менее, некоторые основные предостережения должны быть приняты во внимание для достижения наилучших результатов при применении данной технологии. Хорошая санитария в инкубаторах, тщательная дезинфекция/деконтаминация яиц в инкубаторе находятся среди указанных особых предостережений. Кроме того, точное техническое обслуживание машины является обязательным, так как предотвращает образование биопленки. Обеспечивая надлежащее соблюдение данных процедур, промышленность может обеспечить преимущества данной интересной и мощной технологии вакцинации in ovo.

Таблетки, порошки и растворы, выделяющие хлор, являются стандартными способами дезинфекции для современного инкубатора. Однако основной недостаток способа выделения хлора заключается в том, что хлор вызывает коррозию некоторых металлов и сплавов, встречающихся в инкубаторе и в оборудовании для вакцинации in ovo. Кроме того, эффективность хлорсодержащих дезинфицирующих средств против некоторых микробных патогенов снижается в присутствии органического вещества.

Пероксид водорода (H₂O₂) также обычно используется в концентрации 3% масc./об. Известно, что H₂O₂ выделяет высокоактивный атомарный кислород {O}, который обладает сильным коррозионным действием на поверхности металлов и сплавов, кроме того, он является дезинфицирующим средством. Использование исходных растворов H₂O₂ также считается рискованным для конечного пользователя из-за высокой реакционной способности H₂O₂по отношению к коже человека.

Дезинфицирующие композиции предшествующего уровня техники не могут быть эффективно использованы для промышленных инкубаторов, потому что они являются слишком коррозионными для высокотехнологичного оборудования для вакцинации in ovo, потому что они не являются экологически безопасными, потому что дезинфицирующие композиции часто нестабильны, потому что они часто вызывают проблемы с безопасностью для пользователя и потому что они имеют ограниченную скорость действия против патогенов. Действительно, обычная вакцинация in ovo требует уничтожения ключевых патогенов, обнаруженных в инкубаторах (E. coli, P. aeruginosa, Salmonella spp и Staphylococcus aureus) в течение 3 сек после нанесения, что является средним временем между двумя инъекциями in ovo циклов.

Поэтому, в промышленности все еще существует потребность в дезинфицирующей композиции, которую легко приготовить при комнатной температуре перед использованием, которая не содержит галогенированных химических соединений, не содержит альдегидов, которая стабильна в течение по меньшей мере двух лет в форме порошка или таблетки, которые могут быть растворены в любой водопроводной воде в течение нескольких минут при комнатной температуре, которая стабильна в течение по меньшей мере 6 ч в жидкой форме, обеспечивая полную дезинфекцию в течение трех сек после контакта с микробными патогенами. Кроме того, указанная дезинфицирующая композиция не должна приводить к какой-либо коррозии металлических частей оборудования, подвергаемых дезинфекции, и не должна вызывать какое-либо изменение цвета неметаллических частей оборудования. Кроме того, существует также потребность в композиции, которая при использовании в качестве жидкого дезинфицирующего средства обладает широким спектром антимикробной эффективности в отношении основных патогенных микроорганизмов, обнаруженных в инкубаторах, и безопасна для использования человеком.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Неожиданно, авторы данного изобретения обнаружили, что композиция по данному изобретению преодолевает вышеупомянутые проблемы, обеспечивая стабильную композицию в твердой и жидкой форме, композицию, не содержащую галогенированных химических соединений, композицию, легко растворимую в водопроводной воде и при комнатной температуре, и композицию эффективную в течение 3 сек, при сохранении эффективности в широком диапазоне видов водопроводной воды, содержащей различные соли, композицию безопасную для пользователя и не приводящую к коррозии или обесцвечиванию при повторном использовании.

В первом аспекте целью данного изобретения является обеспечение стабильной твердой дезинфицирующей композиции. Еще одним аспектом изобретения является обеспечение применения данной стабильной твердой композиции после быстрого растворения в водопроводной воде для дезинфекции яиц в инкубаторах перед вакцинацией in ovo, а также для дезинфекции оборудования для вакцинации (иглы для инъекций) между каждыми двумя последовательными инъекциями in ovo во время циклов вакцинации.

Еще одна цель данного изобретения состоит в том, чтобы предложить способ дезинфекции яиц и инкубационного оборудования, включая оборудование для вакцинации, включающий этапы растворения стабильной дезинфицирующей композиции в водопроводной воде в концентрации от 1 до 5% и приведения в контакт дезинфицирующего раствора в течение от 3 до 5 сек с обрабатываемыми поверхностями.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В первом аспекте данное изобретение относится к стабильной дезинфицирующей композиции, содержащей:

от 40 до 50% масс. перкарбоната натрия,

от 20 до 25% масс. тетраацетилэтилендиамина,

от 10 до 20% масс. безводной лимонной кислоты,

от 0 до 2% масс. альфа-олефин сульфоната натрия,

от 5 до 15% масс. безводного ацетата натрия,

от 0,01 до 0,02% масс. антикоррозионного агента,

от 5 до 20% масс. наполнителя.

Дезинфицирующие средства представляют собой антимикробные агенты, которые наносятся на поверхность неживых объектов для уничтожения микроорганизмов, живущих на объектах.

Используемый в данном документе термин «% масс.» означает массовое отношение по отношению к общей массе композиции.

Перкарбонат натрия (CAS 15630-89-4) или пероксикарбонат натрия, или пероксид карбоната натрия, или пероксигидрат карбоната натрия представляет собой аддукт карбоната натрия и пероксида водорода (пергидрат), со следующей формулой (2 Na₂CO₃ × H₂O₂). Это бесцветное, кристаллическое, гигроскопичное и водорастворимое твердое вещество. Перкарбонат натрия более экологичен, чем обычно используемый в промышленности перборат натрия, поскольку он разлагается на кислород, воду и карбонат натрия.

Тетраацетилэтилендиамин (TAED) (CAS 10543-57-4) является генератором перуксусной кислоты. Подходящим поставщиком TAED является Warwick Chemicals. TAED может представлять собой TAED без покрытия, например порошкообразную форму TAED без покрытия. Подходящим TAED является MykonR B675 TAED.

Поверхностно-активные вещества альфа-олефин сульфонат натрия или С_14-16альфа-олефин сульфонат натрия обеспечивают превосходную моющую активность, высокую совместимость с жесткой водой и хорошие смачивающие и пенообразующие свойства. Они содержат от около 90 до 95% сульфокислот, C_14-16-алкан гидрокси и C_14-16алкен натриевые соли с оставшимися 5-10% сульфата натрия. Данные вещества доступны от Parchem.

Безводная лимонная кислота используется в данной композиции в качестве регулятора рН и буферного агента. Безводный означает, что вещество не имеет или имеет ограниченное количество воды и находится в сухой, гранулированной форме.

Безводный ацетат натрия, также сокращенно NaOAc, также известный как этаноат натрия, является натриевой солью уксусной кислоты.

Антикоррозионный агент или ингибитор коррозии представляет собой химическое соединение, которое при добавлении в жидкость снижает скорость коррозии материала, обычно металла или сплава. Любой жидкий антикоррозионный агент может быть использован в композиции по данному изобретению. Предпочтительным антикоррозийным агентом является бензоат натрия.

Для композиции по данному изобретению может быть использован любой наполнитель, который хорошо растворяется в воде. Предпочтительным наполнителем по данному изобретению является неорганическое соединение с формулой Na₂SO₄: сульфат натрия.

Композиция по данному изобретению предпочтительно содержит:

от 42 до 48% масс. перкарбоната натрия,

от 22 до 23% масс. тетраацетилэтилендиамина,

от 12 до 18% масс. безводной лимонной кислоты,

от 0 до 2% масс. альфа-олефин сульфоната натрия,

от 8 до 11% масс. безводного ацетата натрия,

от 0,01 до 0,02% масс. антикоррозионного агента,

от 5 до 11% масс. наполнителя.

Более предпочтительно, композиция по данному изобретению содержит:

от 44 до 46% масс. перкарбоната натрия,

от 22 до 23% масс. тетраацетилэтилендиамина,

14-16% масс. безводной лимонной кислоты,

0% масс. альфа-олефин сульфоната натрия,

от 9 до 10% масс. безводного ацетата натрия,

от 0,01 до 0,02% масс. бензоата натрия,

от 5 до 8% масс. сульфата натрия.

В предпочтительном варианте реализации, композиция по данному изобретению предоставляется в твердой форме, включая форму сыпучего порошка или таблетки. Предпочтительно композиция находится в форме порошка и упакована в пакеты, пакетики или мешочки. Еще более предпочтительно пакетики или мешочки изготавливают из водорастворимого материала, такого как поливиниловый спирт, как это хорошо известно специалисту в данной области техники.

Перед использованием композиции в качестве жидкого дезинфицирующего средства композицию необходимо растворить в водопроводной воде. Эффективная концентрация композиции по данному изобретению достигается, когда композицию растворяют при концентрации от 1 до 5% в воде при комнатной температуре, предпочтительно от 2 до 3%. Следовательно, для простоты использования и в целях безопасности, унидозные упаковки предоставляются для предварительно определенного количества воды.

Неожиданно было обнаружено, что данная композиция при использовании в форме порошка очень быстро растворяется в водопроводной воде при комнатной температуре в течение 5 минут и при очень разных концентрациях солей Mg, Ca или Na.

Другой целью данного изобретения является использование композиции, содержащей:

причем указанную композицию растворяют в водопроводной воде при комнатной температуре в концентрации от 1 до 5% в качестве дезинфицирующего средства для опрыскивания яиц перед вакцинацией эмбрионов, для опрыскивания оборудования для вакцинации яиц и/или для промывки оборудования для вакцинации. Предпочтительно композиция растворяется в концентрации от 2 до 3%.

In ovo вакцинация проводится с помощью машин. Данные машины выполняют ряд действий для обеспечения хорошей вакцинации цыпленка внутри яйца. Преимущества вакцинации in ovo включают единообразие в массовой вакцинации, предотвращение птичьего стресса, контролируемые гигиенические условия и более ранний иммунитет с меньшим вмешательством от материнских антител. Тем не менее, весь процесс вакцинации in ovo следует проводить в стерильных условиях, чтобы предотвратить любое попадание микробных патогенов и/или загрязняющих веществ в яйца.

В предпочтительном варианте реализации, данная композиция, растворенная в воде, эффективна для уничтожения E. coli, P. aeruginosa, Staphylococcus spp, Salmonella, spp, таких как S. gallinarum или S.еnteritidis.

Еще одним объектом данного изобретения является способ дезинфекции яиц и инкубационного оборудования, включая оборудование для вакцинации, включающий этапы растворения композиции, содержащей:

в водопроводной воде при комнатной температуре и концентрации от 1 до 5%, и приведения в контакт дезинфицирующего раствора в течение 3-5 сек с обрабатываемыми поверхностями.

Все варианты реализации, описанные выше для стабильной дезинфицирующей композиции, также применимы к применению указанной композиции и к способу дезинфекции, как описано выше.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Стабильная дезинфицирующая композиция

Пример 2: Стабильная дезинфицирующая композиция

Пример 3: Стабильная дезинфицирующая композиция

Пример 4: Скорость растворения продукта Примера 1 по сравнению с Perasafe

Perasafe представляет собой композицию предшествующего уровня техники, содержащую 50% масс. натриевой соли перборной кислоты, 1% масс. карбоната натрия и 15% масс. лимонной кислоты.

Обе композиции смешивали при 2% концентрации в дистиллированной воде, и растворение визуально наблюдали после 5 минутного перемешивания при 187 об/мин. В Таблице 1 продемонстрировано, что композиция согласно Примеру 1 растворяется более эффективно, чем дезинфицирующее средство известного уровня техники Persafe.

Таблица 1: Сравнительное растворение.

Пример 5: Анализы антимикробной эффективности

Анализы антимикробной эффективности проводили с композициями по Примеру 1 при разведении 2, 3 и 4% в воде.

Материал и способы:

Оборудование: Бокс с ламинарным потоком воздуха. (ENVAIR), Секундомер, Вихревой смеситель (REMICM 101DX), и Инкубатор, работающий при 37 ºC (LABTOP)

Химические реактивы: раствор метабисульфита натрия (сколько требуется) (100 мг/мл), питательный бульон (HIMEDIA)

Протестированные микроорганизмы: Ps. Aeruginosa (ATCC9027), E. coli (ATC 8139), S. abony (NCTC6017), суспензии, количеством 10⁶КОЕ/мл.

Приготовление 2% жидкого раствора композиции Примера 1: Точно взвешивали 2 г композиции Примера 1 и растворяли в 100 мл дистиллированной воды. Постоянно перемешивали образец в течение около 5 минут при комнатной температуре до тех пор, пока он полностью не растворился с получением прозрачного раствора.

Бактерицидные анализы: Бактерицидный анализ проводили, как подробно описано ниже.

1. Положительный контроль

К 8 мл питательного бульона добавляли 100 мкл суспензии P. aeruginosa (10⁶КОЕ/мл) и хорошо перемешивали.

Инкубировали при 37°C в течение 48 ч.

После завершения инкубационного периода испытывали раствор на мутность (рост бактерий).

2. Негативный контроль

Инкубировали 8 мл питательного бульона при 37°C в течение 48 ч. После завершения инкубационного периода испытывали раствор на мутность (рост бактерий).

3. Испытание

К 8 мл раствора 2% композиции по Примеру 1 добавляли 100 мкл суспензии P. aeruginosa (10⁶КОЕ/мл) при постоянном перемешивании с использованием вихревого смесителя и выдерживали в течение 3 сек. Добавляли 50 мкл нейтрализатора (100 мг/мл) сразу по истечении 3 сек раствор постоянно перемешивали и оставляли постоять в течение 30 сек (раствор A).

Затем переносили 1 мл раствора A в пробирку, содержащую 9 мл питательного бульона, хорошо перемешивали и инкубировали при 37°C в течение 48 ч.

После завершения инкубационного периода наблюдали растворы на мутность (рост бактерий).

Повторяли ту же процедуру для 3% и 4% раствора композиции Примера 1, а также с другими штаммами микроорганизмов E. coli и S. abony. Результаты приведены в Таблице 2:

Таблица 2: Результаты эффективности уничтожения

Из приведенных выше результатов видно, что воздействие в течение 3 сек 2%, 3% и 4% раствора композиции по Примеру 1 в растворе приводит к полному уничтожению E. coli, P. aeruginosa, S. abony, S. aureus (с индивидуальным подсчетом 1×106КОЕ/мл).

Поэтому, может быть сделан вывод, что 2% раствор раствора, приготовленного из композиции Примера 3, способен достичь полного уничтожения E. coli, P. aeruginosa, S. abony, S. Aureus, тем самым делая его эффективным дезинфицирующим средством для яиц, а также для дезинфекции оборудования.

Пример 6: Влияние качества воды на стабильность растворенной композиции и эффективность уничтожения

Влияние 4 разных источников воды сравнивали на предмет возможного влияния на растворение композиции при трех разных разведениях в воде при комнатной температуре.

Таблица 3: Влияние качества воды на параметры растворения композиции по Примеру 1. Концентрация означает концентрацию разбавления композиции по Примеру 1 в воде. Количества пероксида водорода и перуксусной кислоты измерялись, как описано в Примере 7. Эффективность измеряли против P. Aeruginosa NCIM 200 с количеством клеток 10⁶КОЕ/мл с периодом контакта 3 сек. Растворимость оценивали при 25 ºC и при скорости вращения 187 об/мин. Растворена означает, что композиция была полностью растворена после 5 минут наблюдения.

Как продемонстрировано выше, качество воды не оказывало существенного влияния на скорость растворения композиции по Примеру 1. Кроме того, также было показано, что качество воды не влияет на антимикробную эффективность после 3 сек воздействия.

Пример 7: Исследования стабильности твердой композиции по данному изобретению

Материалы и методы:

Использовалось следующее оборудование: Климатическая камера с возможностью контроля Температуры и Влажности; Магнитная мешалка (REMI 2 ML); и pH-метр (WAVETEK 5000).

Были использованы следующие химические вещества: Стандарт 0,1 M раствор Перманганата калия (сколько требуется); Стандарт 0,1 M раствор Тиосульфата натрия (сколько требуется); Разбавленная серная кислота; Раствор йодида калия (сколько требуется); 10% Дистиллированная вода.

Условия эксперимента:

Приготовление 2% раствора из композиции Примера 1: 2 г композиции Примера 1 растворяли в 100 мл дистиллированной воды. Образец непрерывно перемешивали до полного растворения для получения прозрачного раствора. (Раствор 1)

Оценка количества перуксусной кислоты и пероксида водорода:

50 мл разбавленной серной кислоты переносили в 250 мл колбу для йодирования. 25 мл приготовленного выше раствора 1 переносили в колбу с последующим перемешиванием. Вышеуказанный раствор титровали, используя 0,1 М раствор перманганата калия, пока раствор не приобрел слабый розовый цвет.

Отмечают объем, измеренный по бюретке (A).

Немедленно добавляют в колбу 10 мл 10% раствора йодида калия.

Затем титруют высвобожденный йод с использованием 0,1 М раствора тиосульфата натрия до тех пор, пока раствор не станет бесцветным. Отмечают объем, измеренный по бюретке (B).

Расчет:

Пероксид водорода (м.д.) = объем, измеренный по бюретке (A) x 0,0085 x Фактическая молярность раствора KMnO_4×1000 x 1000 разделенная на объем образца (мл) x стандартная молярность раствора KMnO₄

(Каждый мл 0,1 M раствора KMnO₄эквивалентный 0,0085 мг пероксида водорода)

Перуксусная кислота (м.д.) = объем, измеренный по бюретке (B) x 0,0038 x Фактическая молярность раствора тиосульфата натрия x 1000×1000 разделенная на объем образца (мл) x стандартная молярность раствора тиосульфата натрия.

(Каждый мл 0,1 M раствор тиосульфата натрия эквивалентный 0,0038 мг перуксусной кислоты)

В Таблице 4 приведены данные о стабильности композиции по Примеру 1, оцененные путем приготовления 2% разбавления в воде, и оценка рН раствора, оценка содержания в нем перуксусной кислоты, а также содержания пероксида водорода после хранения порошка в течение от 0 до 6 месяцев при температуре 30ºC или 40ºC.

В Таблице 4: продемонстрированы данные стабильности композиции по Примеру 1.

Кроме того, проводилось изучение стабильность композиции по Примеру 1 после 2, 3 или 4% разбавления в воде в течение 6 ч в соответствии со способом, описанным выше. Результаты (Таблица 5) показывают, что раствор стабилен не менее 6 ч.

Таблица 5: Стабильность композиции по Примеру 1 в растворе.

Таблица 6: Стабильность активности уничтожения. 100% обозначает 100% эффективность уничтожения. 3" и 5" обозначает 3 сек и 5 сек контакт с композицией по Примеру 1 при концентрации 2, 3 и 4%, соответственно.

Пример 8: Антимикробная эффективность

2% раствор композиции по Примеру 1 готовили следующим образом:2 г композиции по Примеру 1 растворяли в 100 мл дистиллированной воды. Образец перемешивали непрерывно до полного растворения для получения прозрачного раствора (Раствор A).

К 5 мл аликвоте раствора А, добавляли 0,1 мл бактериальной культуры, имеющей плотность приблизительно 10⁶КОЕ/мл и хранили при температуре между 18 и 20 ºC с периодическим встряхиванием. Через разные временные периоды (Уничтожение/Контактное время инактивации 5, 10 или 60 сек), в пробирку, содержащую стерильный питательный бульон для бактериальных культур, добавляли петлю для посева, и стерильный бульон Сабуро для грибных видов. Затем все пробирки с питательным бульоном инкубировали при 37 ºC в течение 48 ч, в то время как пробирки с бульоном Сабуро инкубировали при комнатной температуре в темноте в течение 72 ч с наблюдением роста или инактивации.

Полученные результаты приведены в Таблице 7.

Таблица 7: N означает, что жизнеспособных организмов не наблюдалось; V означает, что организмы наблюдались. MRSA означает, что штамм является полирезистентным S. aureus.

Эти данные подтверждают скорость уничтожения композицией по данному изобретению

Пример 9: Стабильная дезинфицирующая композиция

Проводилось изучение стабильность композиции по Примеру 1 после 2 или 4% разбавления в воде в течение 6 ч в соответствии со способом, описанным выше. Результаты (Таблица 8) показывают, что раствор стабилен не менее 6 ч.

Таблица 8

Реферат

Группа изобретений относится к области санитарии и дезинфекции и может быть использована для дезинфекции яиц и оборудования для инкубации, включая оборудование для вакцинации яиц. Стабильная дезинфицирующая композиция содержит: от 42 до 48% масс. перкарбоната натрия; от 22 до 23% масс. тетраацетилэтилендиамина; от 12 до 18% масс. безводной лимонной кислоты; от 0 до 2% масс. альфа-олефин сульфоната натрия; от 8 до 11% масс. безводного ацетата натрия; от 0,01 до 0,02% масс. антикоррозионного агента; от 5 до 11% масс. наполнителя. Способ дезинфекции яиц и оборудования для инкубации, включая оборудование для вакцинации, включает растворение указанной дезинфицирующей композиции в водопроводной воде при комнатной температуре и концентрации 1-5% и приведение в контакт дезинфицирующего раствора в течение 3-5 сек с обрабатываемыми поверхностями. Обеспечивается дезинфицирующая композиция, стабильная в твердой и жидкой форме, легко растворимая в водопроводной воде и при комнатной температуре, эффективная в течение 3 сек, безопасная для пользователя и не приводящая к коррозии или обесцвечиванию обрабатываемого оборудования. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 табл., 9 пр.

Формула