ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА, 2015, том 34, № 6, с. 75-84
ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ^^^^^^^^^^ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
УДК 614.484
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БЕСХЛОРНЫХ БИОЦИДНЫХ АГЕНТОВ НА ОСНОВЕ НЕТОКСИЧНЫХ ИЛИ СЛАБОТОКСИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КЛАССА АЗААДАМАНТАНОВ
© 2015 г. М. М. Зубаиров1*, Ю. О. Селянинов1, И. Ю. Егорова1, А. В. Рощин2 , А. И. Кузнецов3, А. В. Холстов2, И. П. Тихонов2
1Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии, Покров, Владимирская область 2Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва
3Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова
*Е-таП: yusel1@yandex.ru Поступила в редакцию 31.10.2014
Изучены бактерицидные свойства серии из 20 бесхлорных биоцидных агентов, включающих моно-аза-, диаза-, триаза-, тетраазадамантаны, их гомо- и дигомоаналоги. На основе полученных результатов было отобрано наиболее активное вещество — 1,3,6,8-тетраазатрицикло[4.4.1.138 ]додекан, с которым был проведен весь комплекс исследований по изучению его биоцидного действия и фар-макотоксикологических характеристик. Определены режимы дезинфекции для возбудителей вирусной и бактериальной этиологии различных таксономических групп. Показано, что данное соединение характеризуется высоким бактерицидным, вирулицидным, микоцидным и спороцидным действием и является перспективным для разработки промышленной технологии получения безопасного бесхлорного дезинфектанта.
Ключевые слова: азаадамантаны, антивирусная активность, антибактериальная активность, дезин-фектант, дезинфекция.
Б01: 10.7868/80207401X15060138
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшим элементом комплекса профилактических, противоэпидемических и противоэпи-зоотических мероприятий, значение которых особенно возросло в последние годы в связи с возникновением чрезвычайных ситуаций, включая возможные террористические акты, являются методы, способы и средства уничтожения патогенных микроорганизмов на этапе передачи их от источника инфекций к восприимчивому макроорганизму. Среди таких методов ведущую роль играют технологии, направленные на устранение или уничтожение возбудителя или переносчиков инфекции во внешней среде и во время ее распространения. Такие технологии, основанные на применении способов очистки от внешних загрязнений, использовании дезинфицирующих или стерилизующих средств и устройств, являются элементами деконтаминации.
Разработка новых высокоэффективных и экологически безопасных химических средств дезинфекции является актуальной задачей для специалистов, работающих в различных отраслях на-
уки и промышленности. Актуальность проблемы связана с необходимостью наличия высокоэффективных средств дезинфекции, обладающих надежным спектром действия в отношении всех видов микроорганизмов, как патогенных, так и сапрофитных, нарушающих чистоту технологических процессов (при получении лекарственных препаратов, вакцин, сывороток и приготовлении продуктов питания), загрязняющих источники питьевой и технической воды и т.п. Снижение вредных нагрузок на окружающую среду диктует необходимость использования для создания химических средств дезинфекции соединений, которые не должны оказывать негативное влияние на различные ее объекты.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В работе использовали: вирулентные вирусы классической чумы свиней (КЧС), ящура типа А, О, С, везикулярной экзантемы свиней (ВЭС), катаральной лихорадки овец (КЛО), болезни Тешена, гриппа А птиц (ВГП), болезни Ньюкасла (ВБН), африканской чумы свиней (АЧС), болез-
ни Ауески (ВБА); бактерии — возбудители сибирской язвы в споровой и вегетативной формах, катаральной плевропневмонии КРС (КПП), листе-риоза, сальмонеллеза, колибактериоза; грибы — возбудитель аспергиллеза и бактериофаг E. coli MS2. Культивирование микроорганизмов проводили в первичных и перевиваемых культурах клеток (КК) — ПК-15, ВНК, ПТП, ККМС, КФ; куриных эмбрионах (КЭ); жидких и твердых питательных средах — МПБ, МПА, триптический перевар сердца КРС. При оценке in vivo токсических свойств препарата и его дезинфицирующей эффективности использовали подсвинков массой 20—25 кг, белых мышей массой 18—20 г, белых крыс массой 200—250 г, морских свинок массой 150—200 г, кроликов массой 2.5—3 кг и цыплят породы "Белый Леггорн".
Вирулицидное действие тетраазадигомоада-мантана изучали в соответствии с методическими указаниями, описанными в работе [1]. При определении вирулицидного (инактивирующего) действия растворы тетраазадигомоадамантана смешивали в равных объемах с вируссодержащим материалом и инкубировали при 37°С в течение 10 ч. Контролем служил вируссодержащий материал, к которому вместо раствора тетраазадиго-моадамантана добавляли плацебо (физраствор) и интактные КК и КЭ. Смеси после контакта титровали параллельно с контролем. Результат учитывали через 72—144 ч инкубирования при 37°С после четкого проявления цитопатогенного действия (ЦПД) в контроле вирусов в культуре клеток или 100%-ной гибели КЭ в контроле при ВГП. Вирулицидное действие определяли по разнице титров вируса в опыте и контроле и выражали в lg тканевых цитопатических доз (ТЦД50) или эмбриональных летальных доз (ЭЛД50).
Бактерицидное действие тетраазадигомоада-мантана изучали с использованием культур возбудителя сибирской язвы в споровой и вегетативной формах, колибактериоза, контагиозной плевропневмонии КРС (микоплазма), листериоза, саль-монеллеза и аспергиллеза, согласно методическим указаниям МУК 4.2.1890-04 [2]. Минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) определяли по результатам сравнительного титрования контрольных и опытных (экспонированных с тетраазадигомоадамантаном) проб бактерий методом серийных разведений в мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на мясо-пептонный агар (МПА).
Исследования по оценке обеззараживания воды тетраазадигомоадамантаном проводили согласно методам испытаний, описанным в работе [3]. В качестве исходной воды использовали водопроводную или природную воду, показатели качества которой соответствовали назначению испытываемого дезинфицирующего средства. Водопроводную воду
перед использованием дехлорировали путем нагревания при температуре 60°С в течение 30—40 мин.
Исходную воду заливали в емкости с нижним тубусом и контаминировали культурами тест-микроорганизмов из расчета 105—106 КОЕ в 1 л. После внесения расчетной дозы микроорганизмов воду тщательно перемешивали и отбирали пробы для определения концентрации исходного заражения воды микроорганизмами.
Тетраазадигомоадамантан вносили в емкость с зараженной водой в необходимых концентрациях и тщательно перемешивали. Через определенные промежутки времени при соблюдении условий стерильности отбирали пробы воды объемом 1 л в стерильные флаконы и определяли микробиологические показатели обеззараженной воды. Общее микробное число исходной воды определяли в соответствии с МУК 4.2.1018-01 [4] или в соответствии с ГОСТ 18963 [5].
Исходное заражение воды бактериями и спорами контролировали следующим образом. Из емкости отбирали 1—3 пробы воды (в зависимости от объема емкости) по 3—5 мл. Для каждой пробы делали по 3—4 последовательных десятикратных разбавления в стерильном физиологическом растворе или стерильной водопроводной воде, которые затем фильтровали по 1 мл через мембранные фильтры со средним диаметром пор 0.5 мкм, помещали на поверхность соответствующей плотной питательной среды в чашках Петри и инкубировали при (37 ± 2)°С. Учитывали количество выросших на фильтрах колоний и рассчитывали концентрацию бактерий в 1 л.
Для контроля исходного заражения воды бактериофагом из емкости отбирали 1—3 пробы воды (в зависимости от объема емкости) по 5—10 мл, делали по 3—4 последовательных десятикратных разбавления, в которых число бляшкообразую-щих единиц (БОЕ) определяли методом агаровых слоев Грациа [6], и рассчитывали число БОЕ в 1 л воды. Общее микробное число воды и число бактерий группы кишечных палочек (коли-индекс) определяли в соответствии с МУК 4.2.671-97 [7] или в соответствии с ГОСТ 18963 [5]. Результат анализа при определении общего микробного числа выражали числом образующих колоний бактерий в 1 мл воды. Результат анализа при определении коли-индекса выражали числом бактерий группы кишечных палочек в 1 л воды.
Концентрацию золотистого стафилококка, спор сибиреязвенных вакцинных штаммов в воде определяли методом мембранных фильтров в соответствии с ГОСТ 18963 [5] с использованием в качестве плотной питательной среды мясопеп-тонного агара. Результат анализа выражали числом бактерий золотистого стафилококка, спор сибиреязвенных вакцинных штаммов в 1 л воды.
Титр бактериофага кишечной палочки МБ2 определяли методом обогащения [8]. Результат анализа выражали числом БОЕ в 1 л воды.
Дезинфицирующее действие растворов тетра-азадигомоадамантана изучали на тест-объектах по общепринятой методике, а также по методическим указаниям из работы [9] с использованием биопробы. При исследованиях с вирусом использовали вирулентный вирус АЧС. На стерильные тест-объекты, имитирующие объекты животноводческих помещений, из дерева, стекла, металла, кирпича, кафеля, цемента, метлахской плитки наносили по 1.0 мл вируссодержащей крови и по 0.3 г стерильного свиного навоза, тщательно перемешивали и содержимое равномерно распределяли на поверхности тестов, после чего их подсушивали 1—3 ч. Испытуемые 2-, 3- и 5%-ные растворы тетраазадигомоадамантана равномерно наносили на тест-объекты из расчета 0.5 л/м2.
На контрольные тест-объекты вместо растворов тетраазадигомоадамантана наносили такое же количество воды, которая использовалась для приготовления его растворов. Через 10 ч с тест-объектов соскабливали вирусный материал, добавляли по 4.5 мл Среды Хенкса, экстрагировали при комнатной температуре в течение 30 мин и центрифугировали 30 мин при 4000 об./мин. Надосадочную жидкость использовали для заражения культуры клеток костного мозга свиней (ККМС) с последующими двумя пассажами, а также для постановки биопробы на подсвинках. Стеклопосуду, контаминированную вирусом АЧС, погружали в 2-, 3- и 5%-ные растворы тетраазади-гомоадамантана
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.