CC BY
64
E.H. Храмов, О.Б. Пудова, O.A. Жаркова, Д.Л. Поклонский, В.П. Никольская
Исторические аспекты разработки химических средств дезинфекции для обеспечения биологической безопасности и санитарно-эпидемиологического контроля за инфекционными
заболеваниями
ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения» ФМБА России, г. Москва
E.N. Khramov, O.B. Pudova, O.A. Zharkova, D.L. Poklonskiy, V.P. Nikolskaya
Historical overview of chemical disinfectants development used for biosecurity pecaution, commnicable disease control and prevention
Federal State Unitary Enterprise «Scientific Research Institute of Biological Engineering» Federal
Federal Medical Biological Agency, Moscow
Ключевые слова: пероксосольваты, дезинфекция, Keywords: peroxosolvates, disinfection, decontami-
деконтаминация, пероксид водорода, лабора- nation, hydrogen peroxide, the laboratory regulations,
торный регламент, технология получения. synthesis technology.
Проведен ретроспективный анализ деятельности лаборатории разработки химических средств дезинфекции ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения» ФМБА России (ФГУП «ГосНИИБП»). Проанализированы основные направления деятельности лаборатории по разработке средств дезинфекции на основе различных классов химических соединений. За период функционирования лаборатории были синтезированы высокоэффективные дезинфицирующие средства — пероксосольваты, основанные на экологически безопасных производных пероксида водорода. За годы работы в лаборатории разработки химических средств дезинфекции специалистами — химиками, микробиологами, технологами и механиками разработаны и внедрены в практику химические средства де-контаминации (дезинфекции и дегазации), обладающие универсальным спектром действия в отношении биологических и химических контаминантов.
A retrospective analysis was conducted on the work done in the Chemical Disinfectants Development Laboratory within the Federal State Unitary Enterprise «Scientific Research Institute of Biological Engineering» (FSUE "SRIBE"). The author analyzes the fields of focus and various classes of chemical compounds in researched the Chemical Disinfectants Development Laboratory. Over the years of operation, in the Lab there were synthesized highly effective disinfectants — peroxosolvates based on environmentally safe hydrogen peroxide derivatives. For years, in the Chemical Disinfectants Development Laboratory expert chemists, microbiologists, engineers and mechanics have developed and put into practice chemicals for decontamination (disinfection and decontamination), with an all-purpose application with respect to the biological and chemical contaminants.
Лаборатория разработки химических средств дезинфекции ФГУП «ГосНИИБП» была создана в 1990 г. Состав сотрудников представлен химиками, микробиологами, технологами и механиками химического производства.
Специалисты-химики осуществляют синтез и анализ разрабатываемых химических средств деконтаминации (дезинфекции и дегазации), проводят экспериментальное изучение их физико-химических свойств, включая коррозионную активность.
Микробиологи изучают антимикробные свойства синтезированные пероксосольватов в соответствии с нормативно-технической документацией, рекомендованной к применению соответствующими государственными организациями, контролирующими процесс создания новыгх дезинфицирующих средств.
Технологи разрабатывают лабораторные и опытно-производственные технологические регламенты синтезированных пероксосольватов, показавших наилучшие физико-химические и антимикробные свойства при их лабораторном изучении.
Механики совместно с конструкторами профильные отделов разрабатывают аппаратурное оформление технологического процесса получения пероксосольватов, монтируют технологические линии, эксплуатируют и обслуживают оборудование: роторные пленочные испарители, вакуумные и нагнетательные насосы, конденсаторы и т.д., а также контрольно-измерительные приборы и запорно-регулирующую арматуру.
Непосредственное участие в становлении лаборатории принимали:
• доктора медицинских наук: С.А. Джарыш-гасов, Н.И. Королев, В.В. Буянов;
• доктора технических наук: Ю.Т. Калинин, В.Н. Злобин, Е.Н. Храмов;
• кандидат медицинских наук А.И. Филиппенко, кандидат химических наук К.В. Титова, кандидаты биологических наук О.Б. Пудова, О.А. Жаркова, В.П. Никольская, И.А. Чмырь, Г.А. Усов.
С момента создания и до настоящего времени специалисты лаборатории при проведении исследований руководствуются требованиями, предъявляемыми к вновь создаваемым химическим средствам дезинфекции. Основной задачей, поставленной перед лабораторией при ее создании и реализуемой до настоящего времени, остается разработка эффективных химических средств дезинфекции на основе экологически безопасного перокси-да водорода в удобном для хранения и транспортировки агрегатном состоянии.
За годы работы были синтезированы и изучены пероксосольваты фторида калия различных модификаций, пероксосольват фторида аммония, пероксосольваты тетраметилам-
мония, тетраэтиламмония, тетрабутиламмо-ния, пероксосольват сульфата натрия, пероксосольваты фосфатов натрия [5; 7].
Все перечисленные пероксосольваты обладают более высокой стабильностью, при отсутствии влаги хранятся в течение 3—5 лет [6].
Пероксосольваты обладают более низкими показателями коррозионной активно -сти по сравнению как с пероксидом водорода, так и с другими табельными средствами дезинфекции [4; 7].
Пероксосольваты обладают низкой токсичностью, хорошей растворимостью в воде, ряде органических растворителей и в водно-органических смесях [9].
Перечисленные свойства позволили разработать ряд рецептур, обладающих высокой эффективностью при обработке объектов внешней среды, контаминированных как биологическими, так и химическими контаминантами.
При разработке методов и способов применения дезинфицирующих рецептур на основе пероксосольватов для решения конкретных практических задач специалисты лаборатории работали совместно с ведущими профильными институтами.
Режимы дезинфекции различных изделий медицинского назначения, зараженных вегетативной и споровой формами бактерий (включая туберкулез), вирусами (включая гепатиты и ВИЧ-инфекцию), грибами (включая кандиды и аспергиллы), были разработаны совместно со специалистами НИИ дезинфекто-логии для различных модификаций пероксо-сольвата фторида (ПФК-1, ПФК-2, ПФК-Т, ПФК-А) [8; 10]. Совместно с отделом токсикологии НИИ дезинфектологии были изучены токсикологические свойства пероксосольватов и разработаны меры безопасности при их использовании, определены предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) веществ в воздухе рабочей зоны.
Совместно со специалистами Волгоградского научно-исследовательского противочумного института (ВолгНИПЧИ) изучена активность пероксосольватов в отношении особо опасных инфекций (ООИ) и разработаны методические указания по их применению в лечебно-профилактических учреждениях и в очагах инфекционных заболеваний [1].
Режимы дезинфекции и дегазации различных поверхностей военной техники и оборудования, контаминированных вегетативными и споровыми формами микроорганизмов, а также химическими контаминантами, разработаны совместно со специалистами институтов Минобороны России [2; 6].
В ходе лабораторных и натурных испытаний установлено, что разработанные на основе пероксосольвата фторида калия водно-полимерные рецептуры обладают деконтами-нирующими свойствами в отношении основных биологических и химических контами-нантов и по эффективности превосходят табельные рецептуры, обеспечивая полноту де-контаминации объектов внешней среды [3].
Для обеспечения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ при разработке новых универсальных химических средств деконтаминации (дезинфекции и дегазации) лаборатория разработки химических средств дезинфекции располагает опытно-производственным участком, в состав которого входят три типа установок на базе роторных узкопленочных испарителей, разработанных и изготовленных с учетом высоких окислительных свойств пероксосольвата фторида калия: • лабораторная установка с производительностью до 1 кг/час для обеспечения собственной потребности лаборатории при изучении физико-химических и некоторых эксплуатационных свойств пероксосольва-тов, а также дезрецептур, разрабатываемых на их основе;
• опытно-экспериментальная установка с производительностью до 12 кг/час, которая обеспечивает проведение расширенных исследований, в том числе в организациях-соисполнителях;
• производственная установка с производительностью до 100 кг/час, которая обеспечивает полевые и иные испытания разработанных деконтаминирующих средств для обработки внутренних и наружных поверхностей объектов внешней среды, различной техники и оборудования, конта-минированных как биологическими, так и химическими контаминантами.
Принципиальная схема, положенная в основу работы всех установок, представлена на рисунке.
Разработанные деконтаминирующие (дезинфицирующие и дегазирующие) препараты и рецептуры прошли государственную регистрацию и получили разрешение на их производство и применение на территории Российской Федерации:
• № 77.99.19.939.Р.000140.04.04 от 23 апреля 2004 г. (ПФК-1);
• № 77.99.18.939.Р.000023.01.04 от 22 января 2004 г. (ПФК-А);
• № 77.99.1.2.У.7882.7.05 от 14 июля 2005 г. (ПФК-М);
• № 77.99.1.2.У.214.1.07 от 15 января 2007 г. (ПФК-2);
• № 77.99.1.2.У.212.1.07 от 15 января 2007 г. (ПФК-Т).
Схема установки для получения пероксосольватов.
1 - емкость рабочего (маточного) раствора; 2 - дозирующее устройство для подачи рабочего раствора в роторный испаритель, допускается использование ротаметра; 3 - роторный пленочный испаритель; 4 - теплообменник (конденсатор с поверхностью теплообмена и буферной емкостью); 5 - вакуумный насос и вакуумная линия с мановакууметром; 6 - двигатель роторного испарителя; 7 - редуктор
Рецептуры, разработанные по заказу соответствующих управлений МО РФ, приняты на снабжение Вооруженных Сил Российской Федерации.
Исследования и разработки деконта-минирующих рецептур, обладающих дезинфицирующими и дегазирующими свойствами, проводимые в лаборатории разработки химических средств дезинфекции ФГУП «ГосНИИБП», а также материалы, полученные в результате различных испытаний в организациях заказчика, позволяют оптимально решать задачи по деконтаминационной обработке как объектов внешней среды, так и поверхностей различных приборов и оборудования, расположенных внутри объектов [1—10].
Специалисты лаборатории постоянно работают над созданием и изучением свойств новых модификаций пероксосольва-тов фторида калия, фторида аммония и других пероксосольватов, а также над разработкой рецептур, выполняющих конкретные задачи, поставленные заказчиком. По материалам разработок за период функционирования лаборатории подготовлено более 30 патентов и авторских свидетельств, издано более 100 работ, в том числе 7 книг. По итогам научно-исследовательских работ подготовлены и защищены диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук (В. П. Никольская, О. Б. Пудова,
0.А. Жаркова) и кандидата технических наук (В.В. Вылугин, В.Г. Лецких).
На основе пероксосольватов созданы рецептуры для применения с использованием различных растворителей: водных, водно-органических, водно-полимерных и гелеобра-зующих. В последние годы специалисты лаборатории работают над созданием пленкообразующих рецептур, которые могут найти применение для обеспечения биологической безопасности и санитарно-эпидемиологического контроля за инфекционными заболеваниями.
Литература
1. Буянов В.В., Никольская В. П., Ан-друс В.Н. и др. Разработка композиционных составов на основе перкососольватов и оценка их эффективности в отношении возбудителей особо опасных инфекций // Вестник РАМН. 2007. № 12. С. 34-37.
2. Буянов В.В., Никольская В.П.. Кани-щев В.В. и др. Средства дезинфекции для ликвидации последствий биологического заражения при различных температурах окружающей среды. Черноголовка, 2003.
3. Буянов В.В., Никольская В.П., Кани-щев В.В., Пудова О.Б. Дезинфицирующе-дегазирующая рецептура окислительно-нуклеофильного действия. Патент № 2324515, МКИ A61L. Заявл. 14.09.2006.
4. Буянов В.В., Никольская В.П., Пудо-ва О.Б. и др. Исследование способности порошка пероксосольвата фторида калия (ПФК) к слеживаемости при хранении в естественных условиях // Биотехно-логия-2005: Материалы конференции. г. Пущино, 18-19 ноября 2005 г. Пущино, 2005. С. 133-135.
5. Буянов В.В., Никольская В.П., Пудо-ва О.Б. и др. Пероксосольваты - основа средств деконтаминации // Медицина экстремальных ситуаций. 2007. № 1(19). С. 66-72.
6. Буянов В.В., Никольская В. П., Супрун И.П. и др. Дезинфекция последствий биотерроризма. Черноголовка, 2005.
7. Буянов В.В., Никольская В.П., Титова К.В. и др. Пероксосольваты в дезин-фектологии. Черноголовка, 2006.
8. Дезинфицирующие средства: Справочник. М.: БингоГранд, 2008.
9. Жаркова O.A., Титова К.В., Пудова О.Б. и др. Исследование возможности применения новых соединений на основе пе-роксосольватов в качестве химических средств дезинфекции // Вестник РАМН. 2007. № 12. С. 37-39.
10. Пантелеева Л.Г. Современные антимикробные дезинфектанты. Основные итоги и перспективы разработки новых средств // Дезинфекционное дело. 2005. № 2. С. 49-55.
Контакты:
Пудова Ольга Борисовна,
ведущий научный сотрудник ФГУП «ГосНИИБП». Тел. раб.: 8-495-491-36-65; тел. моб.: 8-903-769-57-93. E-mail: [email protected]
