Композиция, обладающая фунгицидными, бактерицидными и антисептическими свойствами

 

Изобретение относится к области химических средств борьбы с вредителями сельского хозяйства и может найти применение для подавления жизнедеятельности плесневых грибов и микроорганизмов на волосяном покрове шкур сельскохозяйственных животных и выделываемых из них кож. Предложенная композиция, обладающая фунгицидными, бактерицидными и антисептическими свойствами, содержит смесь из моноэтаноламина и формалина (мольное соотношение 1:2), медного купороса и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: моноэтаноламин - от 0,1 до 20, формалин - от 0,1 до 20, CuSO₄5Н₂О - от 0,06 до 10,0, вода - остальное до 100. Изобретение позволяет достичь комплексного воздействия при борьбе с вредителями мехового и кожевенного сырья и полуфабриката, а также удешевить средство путем использования исходных компонентов в меньших количествах. 3 табл.

Изобретение относится к области химических средств борьбы с вредителями сельского хозяйства и может найти применение для подавления жизнедеятельности плесневых грибов и микроорганизмов на волосяном покрове шкур сельскохозяйственных животных и выделываемых из них кож.

Известны вещества и их композиции, обеспечивающие их фунгицидное, бактерицидное и антисептические свойства [1, 2]. Однако эти вещества имеют ограниченную область их применения. Аналог имеет следующий состав, мас.%: Поваренная соль - 25-30 Эпихлоргидрин - 0,15-0,30 Глицерин - 2-4 Полиглицерины - 1-2 Изопропиловый спирт - 0,01-0,20 Избыточная щелочь - рН 9,5-10 Вода - Остальное Недостатком композиции является наличие достаточно большого количества составляющих, из них только эпихлоргидрин обладает бактерицидным действием [1] . Фунгицидными и антисептическими свойствами указанная композиция не обладает.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту для получения антисептического и фунгицидного воздействия на кожевенное сырье обладает композиция [2], которая выбрана за прототип. Указанная композиция используется в два этапа: 1 этап - жидкостная обработка при ЖК 2-3 (при этом композиция обладает антисептическим действием); 2 - этап - сухая обработка кожевенного сырья (при этом композиция играет роль фунгицида).

В соответствии с этими этапами композиция-прототип имеет следующий состав, мас.%: Этап 1
4,5,6-Трихлорбензоксазолинон - 0,8-1,0
Поваренная соль - 25-30
Этап 2
Хлорид натрия - 8-10
4,5,6-Трихлорбензоксазолинон - 0,10-0,12
Парадихлорбензол - 0,05-0,06
Композиция-прототип обладает следующими недостатками:
- обладает только антисептическим и фунгицидным действием;
- имеет сложный состав;
- используется в два этапа (жидкостная и сухая обработка).

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно получение средства для комплексного действия при борьбе с вредителями мехового и кожевенного сырья и полуфабриката; удешевление этого средства путем использования исходных компонентов в меньших количествах.

Поставленная задача решается тем, что композиция, обладающая фунгицидными, бактерицидными и антисептическими свойствами, содержащая смесь из моноэтаноламина и формалина (мольное соотношение 1:2), медного купороса и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Моноэтаноламин - 0,1-20
Формалин - 0,1-20
CuSO₄5Н₂O - 0,06-10,0
Bода - Остальное до 100
Выбор состава композиций, составленных на основе моноэтаноламина и формалина, с медным купоросом (CuSO₄5Н₂O) в различных мольных соотношениях был определен первоначальным наличием фунгицидных свойств у исходных реагентов, их доступностью и сравнительно невысокими ценами на исходное сырье. Исходные реагенты выпускаются на отечественных предприятиях: моноэтаноламин - на "Нефтеоргсинтезе" в г. Салавате, формалин - на "Нефтехимкомбинате" в г. Нижнекамске, медный купорос - на химическом заводе г. Губаха Свердловской области.

Изучалась возможность создания композиции, которая обладала бы одновременно фунгицидными, бактерицидными и антисептическими свойствами. Наиболее полно отвечающей этим требованиям оказалась композиция, имеющая рабочее название СБ-5. Композиция СБ-5 имела следующий состав: формалин 10 мл (33%-ный раствор) и моноэтаноламин 20 мл. Она готовилась следующим образом. К 20 мл моноэтаноламина при температуре 40-47^oС добавлялся в условиях непрерывного перемешивания 33%-ный формалин в объеме 10 мл. Указанная реакционная масса выдерживалась в изотермических условиях в течение 2 ч. Эта исходная смесь во всех последующих опытах составляла композицию 1.

Пример 1. Изучение фунгицидной активности.

В опытах использовалась картофельно-агаризованная среда. В картофельный отвар (200 г очищенного нарезанного ломтиками картофеля на 1 л воды) добавлялось 20 г сухого тщательно промытого агар - агара и 20 г глюкозы или сахарозы. Эта смесь тщательно нагревалась на водяной бане до полного растворения сахаров и расплавления агар-агара. Расплавленная жидкая агаризованная среда разливалась по 100 мл в плоскодонные колбы (объемом 200 мл) и стерилизовалась в автоклаве при давлении 0,15 МПа в течение 30-45 мин. Подготовленный агар охлаждался в колбах до 50^oС и разливался по 10 мл в чашки Петри с внутренним диаметром 9 см. Из полученных композиций (50%-ной концентрации) приготавливались 1%-ные и 10%-ные маточные растворы. Готовились по 10 мл агара с различной концентрацией композиций в нем (0,5; 0,05 и 0,005). Чашки Петри оставлялись при комнатной температуре до полного застывания агаризованной среды. В определенный объем стерильной воды вносился спороносящий мицеллий. На поверхность застывшей питательной среды в 3-х местах наносились тест-объекты с помощью автоматической пипетки. Чашки Петри с посеянными в них тест-объектами выдерживались в термостате в течение 3-5 сут при температуре 25^oС. Определялся линейный рост (диаметр) колоний грибов. По этому показателю сравнивался рост колоний в контрольной пробе и на среде с введенным в нее препаратом. Торможение роста колоний рассчитывалось по формуле Эббота:
T=(Dk-Do)/(Dk100),
где Т - торможение (подавление) роста по сравнению с контролем, %; Dk - диаметр колоний в контроле; Do - диаметр колоний в опыте.

На базе полученной смеси готовились 7 композиций:
1 - исходная композиция СБ-5;
2 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (3 г). Мольное соотношение компонентов в смеси 1:1;
3 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (6 г). Мольное соотношение смеси 1:2;
4 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (12 г). Мольное соотношение смеси 1:4;
5 - смесь СБ-5 (70 мл) и кристаллического медного купороса CuSO₄5Н₂O в количестве 30 г. Смесь готовилась при постоянном перемешивании и выдерживалась до полного растворения кристаллов медного купороса. Полученный раствор имел темно-синий цвет;
6 - смесь моноэтаноламина (20 г) и формалина (56 мл). Мольное соотношение 1:2;
7 - к смеси моноэтаноламина и формалина (1:2) в количестве 7 г добавлялось 3 г CuSO₄5H₂O и 5 мл воды. Полученный 50%-ный водный раствор выдерживался до полного растворения соли. Раствор препарата имел темно-синий цвет с осадком.

8 - к смеси моноэтаноламина и формалина (1:2) в количестве 7 г добавлялось 2,95 г CuSO₄5H₂O.

Фунгицидная активность препаратов в подавлении роста мицелия грибов приведена в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что разработанные композиции при концентрации 0,5% обладают достаточно высокой (77-100%) фунгицидной активностью по подавлению роста грибов Aspergillus niger и Fusarium culmorum, которая значительно выше, чем у отдельно взятых препаратов - формалина и CuSO₄5Н₂O. Наивысшую (100%-ную) активность по подавлению роста всех грибов показал препарат 7.

Снижение концентрации используемых препаратов до 0,05 и 0,005% приводит к резкому падению их эффективности, поэтому для практического применения следует рекомендовать препарат 7 при концентрации 0,5%.

Пример 2. Для изучения бактерицидной активности на базе исходной смеси (СБ-5) создавались композиции из вышеуказанных веществ, с которыми проводились опыты.

На базе полученной смеси готовились 7 композиций:
1 - исходная композиция СБ-5;
2 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (3 г). Мольное соотношение компонентов в смеси 1:1;
3 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (6 г). Мольное соотношение смеси 1:2;
4 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (12 г). Мольное соотношение смеси 1:4;
5 - к смеси СБ-5 (70 мл) при постоянном перемешивании добавлялся CuSO₄5Н₂O в количестве 30 г. Смесь выдерживалась до полного растворения. Полученный раствор имел темно-синий цвет;
6 - смесь моноэтаноламина (20 г) и формалина (56 мл). Мольное соотношение 1:2;
7 - к смеси моноэтаноламин - формалин (1:2) в количестве 7 г добавлялось 3 г CuSO₄5Н₂O и 5 мл воды. Полученный 50%-ный водный раствор выдерживался до полного растворения соли. Полученный раствор препарата имел темно-синий цвет с осадком.

8 - к смеси моноэтаноламин - формалин (1:2) в количестве 7 г добавлялось 2,95 г CuSO₄5Н₂O.

Петлей Дригалького пробы бактерий отбирались с пораженных шкурок овчины, козлины и КРС.

В определенный объем стерильной воды вносились бактерии, предварительно выращенные на чистом агаре. На поверхность застывшей питательной среды в 3-х местах наносились тест-объекты с помощью автоматической пипетки. Чашки Петри с посеянными в них тест-объектами выдерживались в термостате в течение 3-5 сут при температуре 25^oС. Для перевода бактерий в раствор в чашки Петри наливалось по 5 мл дистиллированной воды. Раствор забирался автоматической пипеткой и фотоколориметрировался. Данные оптической плотности или плотности бактериальных клеток представлены в табл.2.

Из табл. 2 видно, что независимо от типа используемых препаратов и концентраций их бактерицидное действие значительно превосходит таковое у формалина и CuSO₄5H₂O. Максимальное бактерицидное воздействие всех исследованных препаратов наблюдается при концентрации 0,5%. Понижение содержания их в испытуемых средах приводит к росту оптической плотности среды, что характеризует повышенное содержание в среде бактериальных клеток. Максимальный бактерицидный эффект при различных концентрациях проявляют следующие композиции: при концентрации 0,5% - композиция 7 (0,03); при концентрации 0,05% - композиция 5 (0,4) и при концентрации 0,005% - композиция 2 (1,26). Таким образом, наилучшее бактерицидное влияние оказывает композиция 7 при концентрации 0,5%.

Пример 3. Изучение антисептических свойств композиций, составленных на основе метаноламина и формалина.

На базе смеси СБ-5 испытывались 4 композиции:
1 - исходная смесь;
2 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (3 г). Мольное соотношение компонентов в смеси 1:1;
3 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формальдегида (6 г). Мольное соотношение смеси 1:2;
4 - смесь моноэтаноламина (6,1 г) и формалина (12 г). Мольное соотношение смеси 1:4.

Разработанные препараты испытывались в качестве антисептиков. Для этого полоски кожевой ткани (13 см) обрабатывались 80%-ным спиртом в течение 1 ч, промывались водой и помещались в 0,5%-ный раствор препарата, в котором выдерживались в течение 40 мин. Необработанные и предварительно обработанные фунгицидом образцы кожевой ткани инокулировались агаровой культурой бактерий, далее образцы помещались в чашки Петри и хранились 7 сут. После этого делался смыв бактерий с полосок кожевой ткани, для этого наливалось по 5 мл дистиллированной воды и отбирался раствор автоматической пипеткой. Растворы бактериальных клеток фотоколориметрировались.

Кроме указанных проводились испытания на антисептическую активность следующих композиций:
5. МЭА+СН₂O (1:1) + CuSO₄ (30%)
6. МЭА+СН₂O (1:2)
7. МЭА +СН₂O (1:2) + CuSO₄ (30%)
8. ДЭА+СН₂O (1:1)
9. ДЭА +СН₂O (1:1) + CuSO₄ (30%)
10. ДЭА+СН₂O (1:2)
Данные экспериментов приведены в табл.3.

Из табл. 3 видно, что антисептическая активность проявляется (знак "+") при использовании композиций 1-4 и 7-10, композиции 5 и 6 не проявили антисептической активности.

Таким образом, из данных, приведенных в табл. 1-3, видно, что наивысшей фунгицидной, бактерицидной и антисептической активностью обладает композиция 7, которую можно применять для обработки кожевенного и мехового сырья и полуфабриката из шкур сельскохозяйственных животных в виде 0,5%-ного водного раствора.

Разработанная композиция доступна, дешева, малотоксичная, не горюча, не взрывоопасна, хорошо растворима в воде. Она легко фасуется в стеклянную, пластиковую, железную тару и транспортируется автомобильным и железнодорожным транспортом. Композиция не вызывает коррозии оборудования, т.к. вещества, входящие в ее состав (например, моноэтаноламин), являются ингибиторами коррозии. Найдено оптимальное сочетание исходных компонентов, обладающих селективным действием их на определенный вид вредителей кожевенного и мехового сырья и появлении в результате этого явления синергизма их комплексного воздействия на вредителей кожевенного и мехового сырья и полуфабриката.

Источники информации
1. SU 1182081 А, Ю.С.Зайцев, И.М.Шологон, Ю.С.Бобров и др.

2. А.С. 885264. Способ консервирования коженного сырья. /Микаэлян И.И., Сакулина А.А./ ЦНИИ кожевенно-обувной промышленности.

Формула изобретения

Композиция, обладающая фунгицидными, бактерицидными и антисептическими свойствами, отличающаяся тем, что в ее состав входит смесь из моноэтаноламина и формалина (мольное соотношение 1: 2), медного купороса и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Моноэтаноламин - 0,1 - 20
Формалин - 0,1 - 20
CuSО₄5Н₂О - 0,06 - 10,0
Вода - Остальное до 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4