[go: up one dir, main page]

CZ36084U1 - Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents - Google Patents

Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents Download PDF

Info

Publication number
CZ36084U1
CZ36084U1 CZ2022-39733U CZ202239733U CZ36084U1 CZ 36084 U1 CZ36084 U1 CZ 36084U1 CZ 202239733 U CZ202239733 U CZ 202239733U CZ 36084 U1 CZ36084 U1 CZ 36084U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
decontamination
agents
box
chemical
polyvalent
Prior art date
Application number
CZ2022-39733U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Daniel Jun
Daniel doc. PharmDr. Jun
Ondřej Soukup
Ondřej doc. PharmDr Soukup
Jan Marek
Jan PharmDr Marek
Aneta Marková
Aneta Mgr Marková
Marek Matula
Marek Ing Matula
Michaela Hympánová
Michaela Mgr Hympánová
Radek Sleha
Radek Mgr Sleha
Alžběta Dlabková
Alžběta RNDr Dlabková
David Herman
David Ing Herman
Original Assignee
Česká Republika - Ministerstvo Obrany
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 Česká Republika - Ministerstvo Obrany filed Critical Česká Republika - Ministerstvo Obrany
Priority to CZ2022-39733U priority Critical patent/CZ36084U1/en
Publication of CZ36084U1 publication Critical patent/CZ36084U1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12Quaternary ammonium compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/35Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by hydrolysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/02Chemical warfare substances, e.g. cholinesterase inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/04Pesticides, e.g. insecticides, herbicides, fungicides or nematocides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Technické řešení se týká oblasti dekontaminace materiálů, konkrétně polyvalentního dekontaminaěního činidla pro eliminaci účinků chemických a/nebo biologických bojových látek.The technical solution relates to the field of decontamination of materials, specifically a polyvalent decontamination agent for eliminating the effects of chemical and/or biological warfare agents.

Dosavadní stav technikyState of the art

Nákazy způsobené mikroorganismy či otravy způsobené chemickými látkami představují celosvětový problém. Příkladem úmyslného zneužití chemických či biologických látek je jejich použití ve válečném konfliktu jako bojových látek či pro teroristické účely. Bojová chemická látka ve formě zbraně objekt útoku zasáhne anorganickými či organickými sloučeninami, jež působí na organismus dráždivě nebo toxicky. Mechanismus působení je různý - od cíleného poškozování určitých částí těla, jako je např. blokace enzymu cholinesterázy v synapsích neuronů u nervově paralytických látek, až po působení systémové, kdy látka je toxická pro celé tělo, např. yperit. Chemické zbraně jsou velice účinné při použití proti nechráněné živé síle vojsk nebo při zneužití proti civilnímu obyvatelstvu. Biologická zbraň je založena na působení živého organismu, patogenu, tedy bakterie, plísně, viru nebojím produkované látky, nejčastěji toxinu. Jejich cílem je nej častěji přímo člověk, u něhož má vyvolat chorobný stav, jako jsou např. infekční onemocnění či otravy s následkem významného oslabení zdraví či přímo smrti. Použití bojových biologických látek lze předpokládat např. rozptýlením prášku, vytvořením aerosolového mraku, infikováním zvířat nebo kontaminací potravinových řetězců, dále se pak mohou šířit přenosem z člověka na člověka.Infections caused by microorganisms or poisoning caused by chemical substances represent a global problem. An example of the intentional misuse of chemical or biological substances is their use in war as combat agents or for terrorist purposes. A combat chemical substance in the form of a weapon hits the object of attack with inorganic or organic compounds that have an irritating or toxic effect on the organism. The mechanism of action is different - from targeted damage to certain parts of the body, such as blocking the cholinesterase enzyme in the synapses of neurons in nerve agents, to systemic action, when the substance is toxic to the entire body, such as mustard gas. Chemical weapons are very effective when used against unprotected manpower or when misused against the civilian population. A biological weapon is based on the action of a living organism, a pathogen, i.e. bacteria, fungi, viruses or a substance produced, most often a toxin. Their target is most often a person, in whom they are intended to induce a disease, such as e.g. infectious diseases or poisoning resulting in significant impairment of health or even death. The use of biological warfare agents can be assumed, for example, by dispersing powder, creating an aerosol cloud, infecting animals or contaminating food chains, and they can then spread from person to person.

V případě chemických havárií či mikrobiálních nákaz, kdy dochází k neúmyslné kontaminaci živých i neživých povrchů, stejně tak v případě úmyslného zneužití, např. terorismem, je třeba rychle reagovat a omezit tak další kontakt a šíření chemických či biologických agens. Pro tyto případy jsou používána a nově vyvíjena tzv. dekontaminační činidla, případně jejich směsi. Dekontaminační směsi jsou mnohdy zaměřeny jen na jednu oblast použití, např. dekontaminace chemických látek, neboť obsahují často jen jednu aktivní složku a několik látek přídavných usnadňujících aplikaci. V případě vícesložkových dekontaminačních směsí dochází velmi často k degradaci látek navzájem, a proto je nezbytné jejich smíchání těsně před použitím (Capoun, T.; Krykorková, J. Ensuring of individual decontamination of dangerous chemicals in the fire rescue service of the Czech Republic. Part 2: Comparison of decontamination effectivness of selected means and procedures. The science for population protection. 2014, 6 (2), 1-12). Hlavním záměrem je tedy hledat dekontaminační směs s jednou aktivní složkou, která disponuje polyvalentním účinkem, tedy je použitelná vůči chemickým i biologickým agens.In the case of chemical accidents or microbial infections, when there is unintentional contamination of living and non-living surfaces, as well as in the case of intentional misuse, e.g. by terrorism, it is necessary to react quickly and thus limit further contact and spread of chemical or biological agents. For these cases, so-called decontamination agents, or their mixtures, are used and newly developed. Decontamination mixtures are often focused on only one area of application, e.g. decontamination of chemical substances, as they often contain only one active ingredient and several additives facilitating application. In the case of multi-component decontamination mixtures, the substances often degrade with each other, and therefore it is necessary to mix them just before use (Capoun, T.; Krykorková, J. Ensuring of individual decontamination of dangerous chemicals in the fire rescue service of the Czech Republic. Part 2: Comparison of decontamination effectiveness of selected means and procedures. The science for population protection. 2014, 6 (2), 1-12). The main intention is therefore to find a decontamination mixture with one active ingredient that has a polyvalent effect, i.e. it is applicable against both chemical and biological agents.

Kvartémí amoniové soli patří k celosvětově používaným látkám v nej různějších odvětvích, jako je potravinářství, farmacie či textilní průmysl. Používají se jako dezinfekční látky, tenzidy, změkčovače nebo antistatická činidla. Benzalkoniové soli neboli N-alkyl-N-benzyl-JVýV-dimethylaminy neboli BAC s délkou alkylového řetězce Cio až Cis se mj. běžně používají v potravinářském průmyslu, protože chrání před kontaminací potravin, léků a jiných produktů různými mikroorganismy, včetně plísní. Prodlužují dobu trvanlivosti a zvyšují bezpečnost (Grillitsch, B.; Gans, O.; Kreuzinger, N.; Scharf, S.; Uhl, M.; Fuerhacker, M. Environmental Risk Assessment for Quaternary Ammonium Compounds: A Case Study from Austria. Water Sci. Technol. 2006, 54 (11-12), 111-118. https://doi.org/10.2166/wst.2006.840). Benzalkoniové soli s C12 řetězcem jsou obvykle velmi účinné proti plísním, s C14 řetězcem zase vůči Gram pozitivním bakteriím a s Ci6 řetězcem vůči Gram negativním bakteriím (Daoud, N.; Dickinson, N.; Gilbert, P. Anti-Microbial Activity and Physicochemical Properties of Some Alkyldimethylbenzylammonium Chlorides. Microbios 1983, 37 (148), 73-85). V ČR je běžněQuaternary ammonium salts are among the substances used worldwide in a wide variety of industries, such as the food, pharmaceutical, and textile industries. They are used as disinfectants, surfactants, softeners, and antistatic agents. Benzalkonium salts, or N-alkyl-N-benzyl-N-dimethylamines, or BACs with an alkyl chain length of C10 to C18, are commonly used in the food industry, among other things, because they protect against contamination of food, drugs, and other products by various microorganisms, including molds. They extend shelf life and increase safety (Grillitsch, B.; Gans, O.; Kreuzinger, N.; Scharf, S.; Uhl, M.; Fuerhacker, M. Environmental Risk Assessment for Quaternary Ammonium Compounds: A Case Study from Austria. Water Sci. Technol. 2006, 54 (11-12), 111-118. https://doi.org/10.2166/wst.2006.840). Benzalkonium salts with a C12 chain are usually very effective against fungi, with a C14 chain against Gram-positive bacteria, and with a Ci6 chain against Gram-negative bacteria (Daoud, N.; Dickinson, N.; Gilbert, P. Anti-Microbial Activity and Physicochemical Properties of Some Alkyldimethylbenzylammonium Chlorides. Microbios 1983, 37 (148), 73-85). In the Czech Republic, it is commonly

- 1 CZ 36084 UI používaný přípravek benzalkonium bromid, resp. směs benzalkoniových solí s různou délkou řetězce, prostředek označovaný jako Ajatin pro dezinfekci kůže.- 1 CZ 36084 UI used preparation benzalkonium bromide, or a mixture of benzalkonium salts with different chain lengths, a preparation known as Ajatin for skin disinfection.

Další skupinou sloučenin, která je benzalkoniovým solím strukturně podobná, jsou sloučeniny obsahující dvě hydroxyethylové skupiny napojené na kvartémí dusík. V porovnání s benzalkoniovými solemi, nejsou tyto látky tak široce používány. Komerčně dostupným zástupcem této skupiny je benzoxonium chlorid neboli b enzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, který se nejčastěji používá proti biologickým agens jako slizniční dezinfekce ve formě kloktadel, pastilek nebo ústních sprejů. V zubním lékařství se používá k odstranění zubního plaku, dále nachází uplatnění v nemocnicích k dezinfekci povrchů a lékařských nástrojů, velmi často se také používá v očním lékařství, kde se používá jako konzervační látka, jako je uvedeno např. v patentových dokumentech CA2025728C nebo US20060211753A1 nebo Labranche, L.-P.; Dumont, S. N.; Levesque, S.; Carrier, A. Rapid Determination of Total Benzalkonium Chloride Content in Ophthalmic Formulation. J. Pharm. Biomed. Anal. 2007, 43 (3), 989-993. https://doi.org/10.1016/jjpba.2006.09.022.Another group of compounds that is structurally similar to benzalkonium salts are compounds containing two hydroxyethyl groups linked to a quaternary nitrogen. Compared to benzalkonium salts, these substances are not as widely used. A commercially available representative of this group is benzoxonium chloride or benzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, which is most often used against biological agents as a mucosal disinfectant in the form of gargles, lozenges or oral sprays. In dentistry it is used to remove dental plaque, it is also used in hospitals to disinfect surfaces and medical instruments, it is also very often used in ophthalmology, where it is used as a preservative, as stated, for example, in patent documents CA2025728C or US20060211753A1 or Labranche, L.-P.; Dumont, S. N.; Levesque, S.; Carrier, A. Rapid Determination of Total Benzalkonium Chloride Content in Ophthalmic Formulations. J. Pharm. Biomed. Anal. 2007, 43(3), 989-993. https://doi.org/10.1016/jjpba.2006.09.022.

Některé kvartémí amoniové soli byly testovány také k urychlení rozkladu toxických chemických látek typu organofosfátů, které jsou používány jako pesticidy v zemědělství. Typickým zástupcem pesticidů je např. Fenitrothion. Existují však látky strukturně podobné pesticidům, které mají mnohem vyšší toxicitu. Pro své neurotoxické účinky již byly několikrát zneužity jako bojové chemické látky. Jedná se o nervově paralytické látky jako např. tabun, soman nebo sarin (Tiwari, S.; Ghosh, K. Κ.; Marek, J.; Kuca, K. Cationic Micellar-Catalyzed Hydrolysis of Pesticide Fenitrothion Using α-Nucleophiles. Lett. Drug Des. Discov. 2010, 7 (3), 194-199. https://doi.org/10.2174/157018010790596650). Organofosforové pesticidy bývají často experimentálně používány jako tzv. modelové látky k výše zmíněným nervově paralytickým látkám. Testované látky ze skupiny kvartémích amoniových solí však neprokázaly dostatečnou dekontaminační účinnost.Some quaternary ammonium salts have also been tested to accelerate the decomposition of toxic chemicals such as organophosphates, which are used as pesticides in agriculture. A typical representative of pesticides is, for example, Fenitrothion. However, there are substances structurally similar to pesticides that have much higher toxicity. They have been abused several times as chemical warfare agents due to their neurotoxic effects. These are nerve agents such as tabun, soman or sarin (Tiwari, S.; Ghosh, K. Κ.; Marek, J.; Kuca, K. Cationic Micellar-Catalyzed Hydrolysis of Pesticide Fenitrothion Using α-Nucleophiles. Lett. Drug Des. Discov. 2010, 7 (3), 194-199. https://doi.org/10.2174/157018010790596650). Organophosphorus pesticides are often used experimentally as so-called model substances for the above-mentioned nerve agents. However, the tested substances from the group of quaternary ammonium salts did not demonstrate sufficient decontamination efficiency.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Předmětem technického řešení řešícím uvedený problém je polyvalentní dekontaminační činidlo, které je účinné současně proti chemickým a/nebo biologickým kontaminantům typu bojových látek, tedy působí dezinfekčním účinkem na široké spektrum bakteriálních kmenů ve volné i přisedlé formě, na široké spektrum virů, ale zároveň také zajišťuje odstranění organofosforových pesticidů a chemických nervově paralytických látek, tzm, že vykazuje polyvalentní dekontaminační účinek, jehož použití je vhodné zejména v případě havárií, pandemií či teroristických útoků.The subject of the technical solution solving the above problem is a polyvalent decontamination agent that is effective simultaneously against chemical and/or biological contaminants of the type of warfare agents, i.e. it has a disinfecting effect on a wide range of bacterial strains in free and sessile form, on a wide range of viruses, but at the same time it also ensures the removal of organophosphorus pesticides and chemical nerve agents, i.e. it exhibits a polyvalent decontamination effect, the use of which is particularly suitable in the event of accidents, pandemics or terrorist attacks.

Předmětem technického řešení je tedy polyvalentní dekontaminační činidlo pro eliminaci účinků chemických a/nebo biologických bojových látek. Činidlo je kvartémí amoniová sůl obecného vzorce IThe subject of the technical solution is therefore a polyvalent decontamination agent for eliminating the effects of chemical and/or biological warfare agents. The agent is a quaternary ammonium salt of the general formula I

OH (I)OH (I)

-2CZ 36084 UI kde:-2CZ 36084 UI where:

R je alkylový řetězec s počtem uhlíků Cio, C12, C14, Ci6 nebo Cis,R is an alkyl chain with a carbon number of C10, C12, C14, C16 or C18,

X je anion ve formě halogenidu: bromid, chlorid nebo jodid.X is an anion in the form of a halide: bromide, chloride or iodide.

Ve výhodném provedení je kvartémí amoniová sůl vybrána ze skupiny: benzyl-decyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-tetradecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-hexadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid a benzyl-oktadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid.In a preferred embodiment, the quaternary ammonium salt is selected from the group: benzyl-decyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-tetradecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-hexadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride and benzyl-octadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride.

Kvartémí amoniovou sůl podle technického řešení lze použít na dekontaminaci pevných a/nebo kapalných a/nebo plynných forem kontaminantů typu chemických a/nebo biologických bojových látek, a je vhodná pro živé či neživé povrchy, tedy pro různé materiály, jako jsou např. nástroje, technika, terén apod., případně pro osoby, přímo na kůži. Kvartémí amoniová sůl se použije v kapalné aplikační formě.The quaternary ammonium salt according to the technical solution can be used for decontamination of solid and/or liquid and/or gaseous forms of contaminants such as chemical and/or biological warfare agents, and is suitable for living or non-living surfaces, i.e. for various materials such as tools, equipment, terrain, etc., or for people, directly on the skin. The quaternary ammonium salt is used in a liquid application form.

Kvartémí amoniová sůl se ve výhodném uspořádání použije ve formě dekontaminačního přípravku, který je ve formě hydrolyzačního roztoku nebo dezinfekčního roztoku nebo aerosolu. Kvartémí amoniovou sůl lze tak aplikovat na zasažený materiál a/nebo osoby nástřikem formou roztoku nebo aerosolu na příslušný kontaminovaný povrch.The quaternary ammonium salt is preferably used in the form of a decontamination preparation, which is in the form of a hydrolysis solution or a disinfectant solution or an aerosol. The quaternary ammonium salt can thus be applied to affected material and/or persons by spraying the solution or aerosol onto the respective contaminated surface.

Při dekontaminaci se využívá polyvalentních účinků dekontaminačního činidla obecného vzorce I. Pod pojmem polyvalentní účinek je zahrnuta schopnost tohoto dekontaminačního činidla působit dezinfekčním účinkem na široké spektrum nozokomiálních bakteriálních kmenů jak ve volné, tedy planktonní formě, tak v odolnější přisedlé, tedy biofílmové formě. Navíc zahrnují účinek na modelový kmen Francisella tularensis, který se řadí do seznamu mikroorganismů zneužitelných pro bioterorismus. Dále se využívá schopnost dekontaminačního činidla eradikovat zástupce obalených virů s výhodou myší cytomegalovirus (MCMV). V neposlední řadě dekontaminační činidlo disponuje schopností detoxikovat chemické látky typu organosforových pesticidů, jako je např. Fenitrothion, které jsou zároveň modelovými látkami toxičtějších nervově paralytických látek, jako je např. sarin, soman nebo tabun. Dekontaminační činidlo se tedy jeví jako univerzální aktivní složka dekontaminačních směsí s použitím na chemické i biologické agens pro použití ozbrojených sil, integrovaného záchranného systému či dalších složek speciální očisty v případě havárií, pandemií či teroristických útoků.The decontamination uses the polyvalent effects of the decontamination agent of general formula I. The term polyvalent effect includes the ability of this decontamination agent to have a disinfectant effect on a wide range of nosocomial bacterial strains both in free, i.e. planktonic form, and in a more resistant sessile, i.e. biofilm form. In addition, they include the effect on the model strain Francisella tularensis, which is included in the list of microorganisms that can be misused for bioterrorism. Furthermore, the ability of the decontamination agent to eradicate representatives of enveloped viruses, preferably murine cytomegalovirus (MCMV), is used. Last but not least, the decontamination agent has the ability to detoxify chemicals of the type of organophosphate pesticides, such as Fenitrothion, which are also model substances of more toxic nerve agents, such as sarin, soman or tabun. The decontamination agent therefore appears to be a universal active ingredient in decontamination mixtures for use with chemical and biological agents for use by the armed forces, the integrated rescue system, or other special cleanup components in the event of accidents, pandemics, or terrorist attacks.

Za tímto účelem bylo provedeno hodnocení antimikrobní aktivity vůči patogenním rezistentním kmenům bakterií, odolnějším biofilmovým formám bakterií, dále stanovení antimikrobní aktivity vůči bakterii F. tularensis jako potenciálně zneužitelnému modelovému organismu a stanovení virucidní účinnosti na zástupci obalených virů. Dále byla změřena schopnost těchto dekontaminačních činidel detoxifikovat látky typu organofosfátů potenciálně zneužitelných jako chemické zbraně.For this purpose, the antimicrobial activity against pathogenic resistant strains of bacteria, more resistant biofilm forms of bacteria, the determination of antimicrobial activity against the bacterium F. tularensis as a potentially exploitable model organism and the determination of virucidal efficacy on a representative of enveloped viruses were evaluated. Furthermore, the ability of these decontamination agents to detoxify substances such as organophosphates potentially exploitable as chemical weapons was measured.

Výhody polyvalentního dekontaminačního činidla podle tohoto technického řešení spočívají zejména v tom, že je účinné současně proti chemickým a/nebo biologickým kontaminantům typu bojových látek, působí tedy dezinfekčním účinkem na široké spektrum bakteriálních kmenů ve volné i přisedlé formě, na široké spektrum virů, ale zároveň také zajišťuje odstranění organofosforových pesticidů a chemických nervově paralytických látek.The advantages of the polyvalent decontamination agent according to this technical solution lie mainly in the fact that it is effective simultaneously against chemical and/or biological contaminants of the type of warfare agents, i.e. it has a disinfecting effect on a wide range of bacterial strains in free and sessile form, on a wide range of viruses, but at the same time it also ensures the removal of organophosphorus pesticides and chemical nerve agents.

CZ 36084 UICZ 36084 UI

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of implementing a technical solution

Příklady je potvrzen antimikrobní účinek dekontaminačního činidla obecného vzorce I vůči Grampozitivním a Gram-negativním kmenům bakterií. Dekontaminační činidla s délkou uhlovodíkového řetězce C1214 jsou účinná především na Gram-pozitivní bakterie, zatímco dekontaminační činidla s délkou uhlovodíkového řetězce C14-16 mají vysokou účinnost na Gramnegativní bakterie. Antimikrobní účinnost je potvrzena jmenovitě pro kmeny bakterií Staphylococcus aureus (Cl 947), meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus (Cl 926), Staphylococcus epidermidis (C1936), Vankomycin-rezistentní Enterococcus (S2484), Escherichia coli (A1235), neprodukující rozšířené spektrum betalaktamáz (ESBLs) Klebsiella pneumoniae (C1950), produkující rozšířené spektrum ESBLs Klebsiella pneumoniae (C1914) amultirezistentní Pseudomonas aeruginosa (A1245). Dekontaminační činidla byla srovnatelná, nebo v některých případech i lepší, než komerčně používané soli benzalkonium chloridu, kde široké spektrum účinnosti zajištuje pokrytí biologické části dekontaminačního činidla, jak je uvedeno v Příkladu 2. U stanovení účinnosti v časové expozici 5 minut na kmenu meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus (Cl926) prokázaly látky sice trochu horší účinnost než preparát Ajatin obsahující benzalkonium chlorid, nicméně účinnost lze považovat za dostačující. Je možné přijmout, že na úkor snížené dezinfekční účinnosti byla prokázána významná odmořovací účinnost u organofosforových sloučenin, jak je uvedeno v Příkladu 1, kterou látky typu benzalkonií nedisponují.The antimicrobial effect of the decontamination agent of general formula I against Gram-positive and Gram-negative strains of bacteria is confirmed by examples. Decontamination agents with a hydrocarbon chain length of C12-14 are effective mainly against Gram-positive bacteria, while decontamination agents with a hydrocarbon chain length of C14-16 have a high effectiveness against Gram-negative bacteria. The antimicrobial effect is confirmed, namely, for the bacterial strains Staphylococcus aureus (Cl 947), methicillin-resistant Staphylococcus aureus (Cl 926), Staphylococcus epidermidis (C1936), Vancomycin-resistant Enterococcus (S2484), Escherichia coli (A1235), non-producing extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) Klebsiella pneumoniae (C1950), producing extended-spectrum ESBLs Klebsiella pneumoniae (C1914) and multiresistant Pseudomonas aeruginosa (A1245). The decontamination agents were comparable, or in some cases even better, than commercially used benzalkonium chloride salts, where a broad spectrum of activity ensures coverage of the biological part of the decontamination agent, as shown in Example 2. In determining the effectiveness in a 5-minute exposure time on the methicillin-resistant Staphylococcus aureus strain (Cl926), the substances demonstrated slightly worse efficacy than the Ajatin preparation containing benzalkonium chloride, but the efficacy can nevertheless be considered sufficient. It is possible to accept that at the expense of reduced disinfection efficacy, significant disinfection efficacy was demonstrated for organophosphorus compounds, as shown in Example 1, which benzalkonium-type substances do not have.

Pro jeden kmen (Staphylococcus aureus - Cl947) byla potvrzena i účinnost látek na tzv. biofilmovou formu bakterie s předpokladem účinnosti i na další kmeny, která se považuje obecně za odolnější a častější. V příkladech byla stanovena minimální biofílm eradikující koncentrace neboli MBEC dekontaminačního činidla obecného vzorce I s délkou uhlovodíkového řetězce C12, C14 a Ci6. Tato dekontaminační činidla byla potvrzena jako vhodná pro eradikaci příslušného bakteriálního biofilmu, jak uvádí Příklad 4. Zdůvodněním vyšší odolnosti biofilmu je fakt, že se jedná o společenství mikroorganismů přisedlých k určitému typu povrchu. Buňky uvnitř biofilmu jsou schopné mezi sebou komunikovat a specializovat se na různé funkce. Povrch bakteriálních buněk je chráněn extracelulámí matrix poskytující ochranu vůči vnějším vlivům. Tímto se mikroorganismy, které jsou součástí biofilmu, stávají rezistentními a pro jejich eradikaci je nutné použít antimikrobní látky ve vyšší koncentraci v porovnání s plovoucí formou bakterií.For one strain (Staphylococcus aureus - Cl947), the effectiveness of the substances on the so-called biofilm form of the bacterium was also confirmed, with the assumption of effectiveness also on other strains, which are generally considered to be more resistant and more common. In the examples, the minimum biofilm eradicating concentration or MBEC of the decontamination agent of general formula I with a hydrocarbon chain length of C12, C14 and Ci6 was determined. These decontamination agents were confirmed as suitable for the eradication of the respective bacterial biofilm, as shown in Example 4. The justification for the higher resistance of the biofilm is the fact that it is a community of microorganisms attached to a certain type of surface. The cells inside the biofilm are able to communicate with each other and specialize in various functions. The surface of the bacterial cells is protected by an extracellular matrix providing protection against external influences. This makes the microorganisms that are part of the biofilm resistant and for their eradication it is necessary to use antimicrobial substances in a higher concentration compared to the floating form of bacteria.

Navíc dekontaminační činidla obecného vzorce I s délkou uhlovodíkového řetězce C12, C14 a Ci6 jsou výhodná pro eradikaci vysoce virulentních bakterií, s výhodou Francisella tularensis. Tato Gram-negativní bakterie způsobuje závažné infekční onemocnění zvané tularémie projevující se vředem v místě vniknutí a zasažením lymfatických uzlin. F. tularensis (typ A) je navíc řazena na seznam látek potenciálně zneužitelných jako biologické zbraně, kdy k nakažení dochází již při extrémně nízké dávce spor například ve formě aerosolu.In addition, decontamination agents of the general formula I with a hydrocarbon chain length of C12, C14 and C16 are advantageous for the eradication of highly virulent bacteria, preferably Francisella tularensis. This Gram-negative bacterium causes a serious infectious disease called tularemia, manifested by an ulcer at the site of entry and involvement of the lymph nodes. F. tularensis (type A) is also included in the list of substances potentially exploitable as biological weapons, where infection occurs even with an extremely low dose of spores, for example in the form of an aerosol.

Další významným účinkem polyvalentního dekontaminačního činidla je potvrzení virucidní účinnosti dekontaminačního činidla obecného vzorce I (s výhodou C12 a C14) na zástupce obalených virů, s výhodou na MCMV, kde účinnost splňovala limit poklesu titru viru o 4 log pro plně virucidní látky dle ČSN ΕΝ 14476+A2 (2020), jak je uvedeno v Příkladu 6.Another significant effect of the polyvalent decontamination agent is the confirmation of the virucidal efficacy of the decontamination agent of general formula I (preferably C12 and C14) on representatives of enveloped viruses, preferably on MCMV, where the efficacy met the limit of a 4-log decrease in virus titer for fully virucidal substances according to ČSN ΕΝ 14476+A2 (2020), as shown in Example 6.

Polyvalentní dekontaminační činidla obecného vzorce I mají také schopnost hydrolyzovat esterovou vazbu P-0 toxických organofosfátů, přičemž jejich účinnost roste s rostoucí délkou uhlovodíkového řetězce C10 < C12 < C14 < Ci6 < Cis. Nejvyšší hydrolytické účinnosti tyto látky dosahují při překročení tzv. kritické micelámí koncentraci neboli CMC, kdy se v roztoku kvartémí amoniové soli tvoří micely, které k sobě vlivem povrchového náboje, solubilizace, elektrostatických interakcí a polarizace přitahují organofosfát a urychlují jeho rozklad. Hydrolýzou esterové vazby organofosfátů tak vzniká méně toxický produkt. Významnou roli hraje i úprava pH na hodnoty 10 až 11 roztoku dekontaminačního činidla, která hydrolytický efekt navíc umocňuje, jak uvádí Příklad 1. Z výsledků je zřejmé, že při překročení CMC dochází k výraznému urychlení rozkladné reakce, tedy detoxikace. Zvyšování koncentrace některých dekontaminačních činidelPolyvalent decontamination agents of general formula I also have the ability to hydrolyze the P-0 ester bond of toxic organophosphates, and their efficiency increases with increasing hydrocarbon chain length C10 < C12 < C14 < Ci6 < Cis. These substances achieve the highest hydrolytic efficiency when the so-called critical micelle concentration or CMC is exceeded, when micelles are formed in the quaternary ammonium salt solution, which attract the organophosphate to each other due to surface charge, solubilization, electrostatic interactions and polarization and accelerate its decomposition. Hydrolysis of the ester bond of organophosphates thus produces a less toxic product. Adjusting the pH of the decontamination agent solution to values of 10 to 11 also plays a significant role, which additionally enhances the hydrolytic effect, as shown in Example 1. It is clear from the results that when the CMC is exceeded, the decomposition reaction, i.e. detoxification, is significantly accelerated. Increasing the concentration of some decontamination agents

-4CZ 36084 Ul obecného vzorce I dále nad CMC však nevede vždy k dalšímu urychlování reakce, naopak po vyčerpání substrátu pak dochází k tzv. syndromu prázdných micel a ke zpomalení reakce, které jsou pozorovány u látek BOX Cl- Cio a BOX Cl- C12. Naopak dekontaminační činidla s delšími řetězci (C14-18), která jsou oproti tomu ve výrazně nižší koncentraci, a i tak mají na rozklad významnější vliv, tento jev v pozorovaných koncentracích nevykázala.-4CZ 36084 Ul of general formula I further above the CMC, however, does not always lead to further acceleration of the reaction; on the contrary, after the substrate is exhausted, the so-called empty micelle syndrome occurs and the reaction slows down, which are observed with the substances BOX Cl - Cio and BOX Cl - C12. On the other hand, decontamination agents with longer chains (C14-18), which are in significantly lower concentrations, but still have a more significant effect on the decomposition, did not show this phenomenon in the observed concentrations.

Příklad 1: Stanovení hydrolytické účinnostiExample 1: Determination of hydrolytic efficiency

Tabulka 1 zobrazuje výsledky měření hydrolytické účinnosti dekontaminačních činidel obecného vzorce I působících na modelový organofosfát Fenitrothion. Tabulka zahrnuje koncentrační řadu každého dekontaminačního činidla s koncentracemi nad a pod CMC, hodnoty CMC pod každou látkou, poločas rozpadu a rychlostní konstantu. Označení BOX CF Cio-is je použito pro dekontaminační činidla obecného vzorce I, které se liší délkou dlouhého postranního řetězce, jedná se o homology.Table 1 shows the results of the hydrolytic efficiency measurements of the decontamination agents of general formula I acting on the model organophosphate Fenitrothion. The table includes the concentration series of each decontamination agent with concentrations above and below the CMC, the CMC values below each substance, the half-life and the rate constant. The designation BOX CF Cio-is is used for decontamination agents of general formula I that differ in the length of the long side chain, these are homologues.

104 k (s1) je rychlostní konstanta rozkladné reakce pseudoprvního řádu a vyjadřuje rychlost, jakou se rozkládá substrát v nadbytku rozpouštědla, jedná se o vodný roztok dekontaminačního činidla obecného vzorce I. TV2 (min) značí poločas rozpadu - čas za který se rozloží 50 % substrátu (Fenitrothionu). Z tabulky je zřejmý vliv pH na sledované parametry. V tabulce nejsou pro srovnání standardní dekontaminační činidla podobného typu, neboť se jedná o novou aplikaci.10 4 k (s 1 ) is the rate constant of the pseudo-first-order decomposition reaction and expresses the rate at which the substrate decomposes in an excess of solvent, it is an aqueous solution of the decontamination agent of the general formula I. TV2 (min) indicates the half-life - the time it takes for 50% of the substrate (Fenitrothion) to decompose. The influence of pH on the monitored parameters is obvious from the table. The table does not include standard decontamination agents of a similar type for comparison, as this is a new application.

Tabulka 1 - Stanovení hydrolytické účinnosti pHH,t37°C pHHM37°CTable 1 - Determination of hydrolytic efficiency pHH,t37°C pHHM37°C

Dekontaminační činidlo CMC (mmol) Decontamination agent CMC (mmol) c (mM) c (mM) 10* k (s-1) 10* k (s-1) TU (min) TU (min) 10* k (s-1) 10* k (s-1) TI .2 (min) TI .2 (min) 500 500 6,2 6.2 18,6 18.6 2,3 2.3 50,3 50.3 BOX CT CIO BOX CT CIO 100 100 12,82 12.82 9 9 3,97 3.97 29,2 29.2 50 50 12,68 12.68 9,1 9.1 3,77' 3.77' 30,7 30.7 (48,36) (48.36) 10 10 0,5 0.5 230.8 230.8 0,18 0.18 606,3 606.3 5 5 0,35 0.35 323.2 323.2 - - - - WO WO 8,17 8.17 14,1 14.1 1,67 1.67 69.1 69.1 BOX Cl- Cl 2 BOX Cl- Cl 2 50 50 9,35 9.35 12,4 12.4 2,35 2.35 49,3 49.3 10 10 UmI UmI 14 14 2,65 2.65 43,5 43.5 (8,71) (8.71) 5 5 5,93 5.93 19,5 19.5 1,15 1.15 100,8 100.8 I I i,8 i,8 64,5 64.5 - - - - 10 10 24,62 24.62 4,7 4.7 6,77 6.77 17,1 17.1 BOXCFC14 BOXCFC14 5 5 23,62 23.62 4,9 4.9 5,82 5.82 19,9 19.9 I I li,28 li,28 10,2 10.2 2,02 2.02 57,5 57.5 (3,00) (3.00) 0,5 0.5 3,8 3.8 30,5 30.5 1,12 1.12 103 103 0,1 0.1 1,17 1.17 98,8 98.8 0,5 0.5 230,8 230.8 10 10 50,73 50.73 2,3 2.3 11,56 11.56 10,0 10.0 BOX Cl C16 BOX Cl C16 5 5 49,06 49.06 2,4 2.4 11.14 11.14 10,4 10.4 1 1 12,32 12.32 9.4 9.4 3,97 3.97 29,2 29.2 (1,16) (1.16) 0,5 0.5 6.47 6.47 17,9 17.9 2,3 2.3 50,3 50.3

-5CZ 36084 Ul-5CZ 36084 Ul

0,1 0.1 1,77 1.77 653 653 1,1 1.1 105,2 105.2 5 5 23,3 23.3 5 5 6,98 6.98 16,5 16.5 BOX Ci C18 BOX Ci C18 1 1 13,95 13.95 8,3 8.3 437 437 26,4 26.4 0.-5 0.-5 7 82 7 82 14.8 14.8 -J -J 38 9 38 9 (0,45) (0.45) 04 04 E87 E87 62 62 0,82 0.82 142,5 142.5 0,05 0.05 0,83 0.83 13K4 13K4 0.28 0.28 404,1 404.1

Příklad 2: Hodnocení antibakteriální účinnostiExample 2: Evaluation of antibacterial efficacy

Tabulka 2 zobrazuje stanovení antimikrobní účinnosti dekontaminačních činidel obecného vzorce I pomocí bujónové mikrodiluční metody (CLSI, 2018) pro čtyři Gram-pozitivní a čtyři Gramnegativní kmeny bakterií. Výsledkem je stanovení minimální inhibiční koncentrace neboli MIC po 24 a 48 hodinách, a stanovení minimální baktericidní koncentrace neboli MBC po 48 hodinách. BAC značí referenční látky typu benzalkonia s různou délkou řetězce (Cn-ie). BOX jsou testovaná dekontaminační činidla obecného vzorce I s různou délkou postranního řetězce (Cio-is).Table 2 shows the determination of the antimicrobial efficacy of the decontamination agents of general formula I using the broth microdilution method (CLSI, 2018) for four Gram-positive and four Gram-negative bacterial strains. The result is the determination of the minimum inhibitory concentration or MIC after 24 and 48 hours, and the determination of the minimum bactericidal concentration or MBC after 48 hours. BAC denotes benzalkonium-type reference substances with different chain lengths (Cn-ie). BOX are the tested decontamination agents of general formula I with different side chain lengths (Cio-is).

Tabulka 2 - Stanovení antibakteriální účinnosti na široké spektrum bakteriíTable 2 - Determination of antibacterial efficacy against a broad spectrum of bacteria

MIC {psnol/Lfr inkubaceMIC {psnol/Lfr incubation

MBC 4Sh inkubaceMBC 4Sh incubation

BAC B-r C12 BAC B-r C12 BACBr C14 BACBrC14 BAC St' C16 BAC St' C16 box a oio box and oio 8OX a· C12 8OX a· C12 BOX a C14 BOX and C14 BOX G <16 BOX G <16 sox a- cis sox a- cis 1,95 1.95 0,98 0.98 0,58. 0.58. 3,91-7,61 3.91-7.61 1,95 1.95 0,49 0.49 0,93 0.93 0.49- 3,91 0.49- 3.91 StapAyfoaNXUS oureus + StapAyfoaNXUS oureus + 1^95 1^95 0.95-1,95 0.95-1.95 0,98 0.98 3,91-7,81 3.91-7.81 1,35- 1.35- 0,98 0.98 6,98 -1,95 6.98 -1.95 0,98-3,91 0.98-3.91 1,95 1.95 0,93 - 1,95 0.93 - 1.95 1,58 1.58 3,91 — 7,81 3.91 — 7.81 1,95 1.95 0,98-2.95 0.98-2.95 2,95 2.95 0,93- 3,92 0.93- 3.92 MeiftÝdim /east MeiftÝdim /east 15,53 15.53 3.91 3.91 3,91 3.91 7,81 -15,63 7.81 -15.63 15,63 15.63 1,95-7,81 1.95-7.81 1,9.5—7,31 1:9.5—7:31 15,63 15.63 aureus + golden + 15,63 15.63 3,31 3.31 7,31 7.31 7,31 -15,63 7.31 -15.63 15,63 15.63 3,91-7,81 3.91-7.81 3,91 — 7,31 3.91 — 7.31 15,63 15.63 15,53 15.53 3.91 3.91 7,81 7.81 15,63- 31,25 15.63- 31.25 15,63 15.63 7,81-15,63 7.81-15.63 7.,81 - 25,63 7.81 - 25.63 15,63 15.63 Stap&ytocQCťtfs Step&ytocQCťtfs 15,53 15.53 0,93 - 1,95 0.93 - 1.95 1,95-3,91 1.95-3.91 31,25-62,5 31.25-62.5 7,81-15,63 7.81-15.63 1,95-3,91 1.95-3.91 1,95-3,91 1.95-3.91 3,91-15,63 3.91-15.63 e^ermídřs + e^ermídřs + 15,63 15.63 1,55 1.55 1.95-3.91 1.95-3.91 31,25-62,5 31.25-62.5 15,63 15.63 3,91-7,81 3.91-7.81 3,91-7,31 3.91-7.31 7.S1 -13,63 7.S1 -13.63 15,53 15.53 1.95 1.95 1,95 - 7,81 1.95 - 7.81 62,5 62.5 15,63 15.63 3,91 — 7,81 3.91 — 7.81 3,91 — 7,81 3.91 — 7.81 >51,25 >51.25 rezát. cut. 31,25 31.25 3.91 3.91 15,63 15.63 125 125 15,63 15.63 7,83. 7.83. 7,82 7.82 15,63 15.63 &?fero£<xttJ5· + &?fero£<xttJ5· + 31,25 31.25 3,51 3.51 15,63 15.63 325 325 15,63-31,25 15.63-31.25 15,63 15.63 7.81 7.81 15,63 15.63 31,25 31.25 7,81 7.81 15.63 15.63 125 125 25,63-31,25 25.63-31.25 15.63 15.63 7.81 7.81 25.63 — 31,25 25.63 — 31.25 15,53 15.53 7.31 7.31 31,25 31.25 250 250 481 481 25,63-31,25 25.63-31.25 > 62,5 > 62.5 15,63 — 31,25 15.63 — 31.25 Escfceráiřua cgí? - What is Escfceráiřua? - 15,63 15.63 7,31 7.31 525 525 2SG 2SG 7,81 7.81 15,63 — 31,25 15.63 — 31.25 > 62,5 > 62.5 25,63-31,25 25.63-31.25 15,55 15.55 7,31 7.31 62,5 62.5 250 250 7,81 7.81 15,63 — 31,25 15.63 — 31.25 > 62,5 > 62.5 15,53-31,25 15.53-31.25 ftebsíeflíj pitetí/nankne - ftebsíeflíj piteti/nankne - 7,S1 7,S1 15,63 15.63 52,5 52.5 250-500 250-500 31,25 31.25 31,25 31.25 > 62,5 > 62.5 >51,25 >51.25 fS&L- fS&L- 7,81 7.81 15,63 15.63 62.5 62.5 259-500 259-500 31,25 31.25 31.22 31.22 >52,5 >52.5 >51,25 >51.25 7,81 7.81 15,63 15.63 62,5 62.5 25O-SOO 25O-SOO 31.25 31.25 31,25 31.25 > 52,5 > 52.5 >31.25 >31.25 Ktebsfeffa - Ktebsfeffa - 15,53 15.53 7.31 7.31 62,5 62.5 590 590 31,^= 31,^= 31,25 31.25 >62,5 >62.5 >31,25 >31.25 15,53 15.53 7,31 7.31 62.5 62.5 500 500 31,25 31.25 32,25 32.25 >52,5 >52.5 >51,25 >51.25 15,63 15.63 7,S1 7,S1 62,5 - 125 62.5 - 125 590 590 32,25 32.25 31,23 31.23 > 62,5 > 62.5 >51,25 >51.25 PseiwfcwiDíWTS íFerwgíritosa1 - PseiwfcwiDíWTS íFerwgíritosa 1 - 250 250 7,3.1-51,.25 7,3.1-51,.25 7,82 -125 7.82 -125 >500 >500 125 125 > 62,5 > 62.5 > 62,5 > 62.5 >81,25 >81.25 Mij/ř/rezfstďnt. Mij/ř/rezfstďnt. 250 - 500 250 - 500 15,63-31,25 15.63-31.25 225 225 >500 >500 125 125 > 62,5 > 62.5 > 62,5 > 62.5 >51,25 >51.25 250-500 250-500 15,63- 31.25 15.63- 31.25 12.5 - 2SO 12.5 - 2SO > 500 > 500 3.25 3.25 > 62,5 > 62.5 >52,5 >52.5 >31.25 >31.25

Příklad 3: Hodnocení antimikrobní účinnosti vůči F. tularensisExample 3: Evaluation of antimicrobial efficacy against F. tularensis

Graf na obr. 1 a tabulka 3 zobrazují hodnocení antimikrobní účinnosti dekontaminačních činidel obecného vzorce I vůči F. tularensis (LVS) pomocí fluorescenční průtokové cytometrie (LIVE/DEAD™ BacLight™ Bacterial Viability and Counting Kit). Délka působení dekontaminačního činidla byla 5 minut. Výsledky byly porovnány se standardy (Ethanol 70 %,The graph in Fig. 1 and Table 3 show the evaluation of the antimicrobial efficacy of the decontamination agents of general formula I against F. tularensis (LVS) using fluorescence flow cytometry (LIVE/DEAD™ BacLight™ Bacterial Viability and Counting Kit). The duration of the decontamination agent exposure was 5 minutes. The results were compared with standards (Ethanol 70%,

-6CZ 36084 UI-6CZ 36084 UI

Ajatin 0,1 %). PK je pozitivní kontrola, kde byl použit fosfátem pufrovaný solný roztok (PBS) místo dekontaminačního činidla. Z výsledků je zřejmé, že nej efektivnější látkou je homolog C12, který v koncentracích 0,1 % a 0,05 % vykazuje poměrně vysokou účinnost srovnatelnou s komerčně používaným Ajatinem. S narůstajícím řetězcem a snižující se koncentrací pak aktivita významně klesá.Ajatin 0.1%). PK is a positive control, where phosphate buffered saline (PBS) was used instead of the decontamination agent. The results show that the most effective substance is the C12 homologue, which at concentrations of 0.1% and 0.05% shows a relatively high efficiency comparable to the commercially used Ajatin. With increasing chain and decreasing concentration, the activity decreases significantly.

Tabulka 3 - Stanovení baktericidní účinnosti proti bakterii Francisella tularensisTable 3 - Determination of bactericidal efficacy against Francisella tularensis

Látka Substance Živé bakterie [%] Live bacteria [%] Pozitivní kontrola Positive control 96,07 ± 1,11 96.07 ± 1.11 ET 70% ET 70% 13,45 ±4,88 13.45 ±4.88 AJ 0.1% AJ 0.1% 4,88 ±5,16 4.88 ±5.16 BOXC12 0.1% BOXC12 0.1% 5,73 ± 8,77 5.73 ± 8.77 BOX C12 0.05% BOX C12 0.05% 14,06 ± 12,30 14.06 ± 12.30 BOX C12 0.01% BOX C12 0.01% 71,38 ±30,17 71.38 ±30.17 BOXC14 0.1% BOXC14 0.1% 19,53 ± 17,24 19.53 ± 17.24 BOX C14 0.05% BOX C14 0.05% 41,84 ±20,45 41.84 ±20.45 BOX C14 0.01% BOX C14 0.01% 70,96 ±7,91 70.96 ±7.91 BOXC16 0.1% BOXC16 0.1% 53,89 ±29,80 53.89 ±29.80

Příklad 4: Stanovení minimální biofilm eradikující koncentrace (MBEC)Example 4: Determination of the minimum biofilm eradicating concentration (MBEC)

Biofilm S. aureus byl formován na polystyrénovém povrchu pomocí MBEC assay firmy Innovotech (Ceri, H.; Olson, Μ. E.; Stremick, C.; Read, R. R.; Morek, D.; Buret, A. The Calgary Biofilm Device: new technology for rapid determination of antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms. J. Clin Microbiol. 1999, 37 (6), 1771-6; https://doi.Org/10.1128/JCM.37.6.1771· 1776.1999) po dobu 24 hodin. Poté byl vystaven působení dekontaminačních činidel obecného vzorce I s délkou uhlovodíkového řetězce C12, C14 a Ci6 na dobu 24 hodin. Tabulka č. 4 sumarizuje přehledně hodnoty MBEC (minimální biofilm-eradikující koncentraci). Graf na obr. 2 zobrazuje hodnoty MBEC těchto látek v porovnání se standardy (benzalkonium bromid C12, C14, Cie) a s výše uvedenými hodnotami MIC. Z grafů je zřejmá zvýšená odolnost biofilmové formy bakterie a srovnatelná nebo lepší účinnost dekontaminačních činidel typu benzoxonií oproti častěji používaných benzalkoniím.The S. aureus biofilm was formed on a polystyrene surface using the MBEC assay from Innovotech (Ceri, H.; Olson, Μ. E.; Stremick, C.; Read, R. R.; Morek, D.; Buret, A. The Calgary Biofilm Device: new technology for rapid determination of antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms. J. Clin Microbiol. 1999, 37 (6), 1771-6; https://doi.Org/10.1128/JCM.37.6.1771· 1776.1999) for 24 hours. It was then exposed to decontamination agents of general formula I with hydrocarbon chain lengths of C12, C14 and C16 for 24 hours. Table 4 summarizes the MBEC (minimum biofilm-eradicating concentration) values. The graph in Fig. 2 shows the MBEC values of these substances compared to the standards (benzalkonium bromide C12, C14, Cie) and the MIC values mentioned above. The graphs show the increased resistance of the biofilm form of the bacteria and the comparable or better efficacy of benzoxonium-type decontamination agents compared to the more commonly used benzalkoniums.

Tabulka 4 - Stanovení účinnosti proti biofilmu (S. aureus)Table 4 - Determination of efficacy against biofilm (S. aureus)

Látka Substance MBEC [μΜ] MBEC [μΜ] BAC Br C12 BAC Br C12 62,5 - 250 62.5 - 250 BAC Br C14 BAC Br C14 31,25 -62,50 31.25 -62.50 BAC Br C16 BAC Br C16 15,63-31,25 15.63-31.25 BOX Cl C12 BOX Cl C12 31,25 -62,50 31.25 -62.50 BOX Cl C14 BOX Cl C14 31,25 31.25 BOX Cl C16 BOX Cl C16 15,63 15.63

Příklad 5: Stanovení baktericidní aktivityExample 5: Determination of bactericidal activity

Byla provedena kvantitativní zkouška s použitím suspenze ke stanovení baktericidní aktivity podle ČSN ΕΝ 13727+A2 (2016). Doba expozice byla 5 minut, počáteční koncentrace suspenze bakteriálního kmene meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus (Cl926) l,18E+09 CFU/ml. Standardem pro porovnání účinnosti je Ajatin. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5. Neutralizační činidlo je směs látek, které zabraňují dalšímu antimikrobnímu působení testovaného dekontaminačního činidla. U dekontaminačních činidel BOX CF C12 a BOX CF C14 je tedy zřejmé,A quantitative test was performed using a suspension to determine bactericidal activity according to ČSN ΕΝ 13727+A2 (2016). The exposure time was 5 minutes, the initial concentration of the suspension of the bacterial strain methicillin-resistant Staphylococcus aureus (Cl926) was 1.18E+09 CFU/ml. The standard for comparing the effectiveness is Ajatin. The results are shown in Table 5. The neutralizing agent is a mixture of substances that prevent further antimicrobial action of the tested decontamination agent. It is therefore clear that for the decontamination agents BOX CF C12 and BOX CF C14,

-7 CZ 36084 UI že pokles bakteriálního růstu o 4 řády (99,99 %) je v prvních pěti minutách a dále se nemění ani s přídavkem neutralizačního činidla. Vzhledem k limitu metody je eradikace bakterie vyjádřena jako <100. Dekontaminační činidla jsou porovnatelně účinné s Ajatinem jako standardem. U látky BOX Cl- Ci6 je zřejmá nižší aktivita vzhledem k nárůstu kolonií po neutralizaci. Toto dekontaminační činidlo tedy není dostatečně účinná.-7 CZ 36084 UI that the decrease in bacterial growth by 4 orders of magnitude (99.99%) occurs in the first five minutes and does not change further even with the addition of a neutralizing agent. Due to the limit of the method, the eradication of bacteria is expressed as <100. The decontamination agents are comparably effective with Ajatin as a standard. In the case of the substance BOX Cl - Ci6, lower activity is evident due to the increase in colonies after neutralization. This decontamination agent is therefore not sufficiently effective.

Tabulka 5 - Stanovení baktericidní aktivity v časeTable 5 - Determination of bactericidal activity over time

CFU/mL CFU/mL Voda Water Nemraliza βοχ cj cni cmídio (NČ) Nemraliza βoch cj cni cmídio (NČ) BOX ClC12 + NČ BOX ClC12 + NC BOX Cl- C14 BOX Cl- C14 BOX Cl- C14 -řNČ BOX Cl- C14 -řNČ BOX ClC16 BOX ClC16 BOX Cl· Cl6 -r NČ BOX Cl· Cl6 -r NČ Ajatin Ajatin 9,6E<05 9.6E<05 6,13E+05 < 100 6.13E+05 < 100 < 100 < 100 < 100 < 100 < 100 < 100 1.16E<02 1.16E<02 E28E+03 E28E+03 < 100 < 100

Příklad 6: Stanovení virucidní účinnosti na obaleném viruExample 6: Determination of virucidal efficacy on enveloped virus

Stanovení virucidní aktivity dekontaminačních činidel proti myšímu cytomegaloviru (MCMV) bylo provedeno pomocí kvantitativního suspenzního testu. Titr viru byl vyhodnocen pomocí Spearman-Karber metody a vyjádřen jako log 10 TClD50/ml. V souladu s EN 14476 pro virucidní aktivitu dezinfekcí by měla látka prokázat snížení titru viru alespoň o 4 řády, což odpovídá 99,99% inaktivaci. Pro rozlišení virem vyvolaných cytopatických změn a toxického efektu způsobeného testovanými dekontaminačními činidly, byly monitorovány morfblogické změny jedné vrstvy buněk. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce č. 6 níže. Nejvyšší účinnost vykazovala látka BOX Ci2, kde byl pokles titru viru o více než 5 řádů při koncentraci 0,01 % (w/v %). U látek v koncentraci 0,1% (w/v %) nemohl být pokles stanoven zcela přesně (značeno >), neboť v této koncentraci již dekontaminační činidlo ovlivňovalo buněčnou kulturu, na které byl virus kultivován (tabulka 6).The determination of the virucidal activity of decontamination agents against murine cytomegalovirus (MCMV) was performed using a quantitative suspension test. The virus titer was evaluated using the Spearman-Karber method and expressed as log 10 TClD50/ml. In accordance with EN 14476 for virucidal activity by disinfection, the substance should demonstrate a reduction in the virus titer by at least 4 orders of magnitude, which corresponds to 99.99% inactivation. To distinguish between virus-induced cytopathic changes and the toxic effect caused by the tested decontamination agents, morphological changes in a single layer of cells were monitored. The measurement results are shown in Table 6 below. The highest efficiency was shown by the substance BOX Ci2, where the decrease in the virus titer was more than 5 orders of magnitude at a concentration of 0.01% (w/v%). For substances at a concentration of 0.1% (w/v %), the decrease could not be determined completely accurately (marked >), because at this concentration the decontamination agent already affected the cell culture on which the virus was cultivated (Table 6).

Tabulka 6 - Stanovení virucidní účinnosti proti MCMVTable 6 - Determination of virucidal efficacy against MCMV

Dezinfekce Disinfection 0' 0' 5' 5' AlogT CID50 AlogT CID50 koncentrace concentration BOX C12 BOX C12 7,83 7.83 4,49 4.49 >3,34 >3.34 0,01 % 0.01% BOX C12 BOX C12 9 9 3,67 3.67 5,33 5.33 0,01 % 0.01% BOX C14 BOX C14 7,49 7.49 5,49 5.49 >2,34 >2.34 0,1 % 0.1% BOX C14 BOX C14 9 9 5,66 5.66 3,34 3.34 0,01 % 0.01% BOX C16 BOX C16 7,83 7.83 4,49 4.49 >3,34 >3.34 0,1 % 0.1% BOX C16 BOX C16 6,83 6.83 7,33 7.33 -0,5 -0.5 0,01 % 0.01%

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Polyvalentní dekontaminační činidlo pro eliminaci účinků chemických a/nebo biologických bojových látek podle tohoto technického řešení lze využít zejména ozbrojenými silami, integrovaným záchranným systémem či dalšími jednotkami pro dekontaminaci v případě havárií, pandemií či teroristických útoků.The polyvalent decontamination agent for eliminating the effects of chemical and/or biological warfare agents according to this technical solution can be used in particular by the armed forces, the integrated rescue system or other units for decontamination in the event of accidents, pandemics or terrorist attacks.

Claims (2)

1. Kvartémí amoniová sůl obecného vzorce I1. Quaternary ammonium salt of general formula I 5 (I) kde:5 (I) where: R je alkylový řetězec s počtem uhlíků Cio, C12, C14, Ci6 nebo Cis,R is an alkyl chain with a carbon number of C10, C12, C14, C16 or C18, X je anion vybraný z bromidu, chloridu ajodidu.X is an anion selected from bromide, iodide chloride. 2. Kvartémí amoniová sůl podle nároku 1, vybraná ze skupiny2. The quaternary ammonium salt according to claim 1, selected from the group 10 benzyl-decyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-tetradecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid, benzyl-hexadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid a benzyl-oktadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chlorid.10 benzyl-decyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-dodecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-tetradecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride, benzyl-hexadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride and benzyl-octadecyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium chloride.
CZ2022-39733U 2021-09-20 2021-09-20 Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents CZ36084U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-39733U CZ36084U1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-39733U CZ36084U1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ36084U1 true CZ36084U1 (en) 2022-05-31

Family

ID=81972728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-39733U CZ36084U1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ36084U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8110538B2 (en) Peracid/peroxide composition and use thereof as an anti-microbial and a photosensitizer
ES2706654T3 (en) Methods and composition for treating a material
JP2005531637A (en) Disinfecting composition
Lemmer et al. Test methods for estimating the efficacy of the fast‐acting disinfectant peracetic acid on surfaces of personal protective equipment
US12133929B2 (en) Antimicrobial agent containing hypochlorous acid
Paul et al. Biologia Futura: use of biocides during COVID-19-global reshuffling of the microbiota
US20110081300A1 (en) Methods and composition for treating a material
AU2003270523B2 (en) Biocide composition and related methods
JP2011246473A (en) Use of dialkylketone peroxide as biocidal, sterilizing, antiseptic, disinfecting and anti-parasitic agent
Saleh et al. A study of efficacy of disinfectants and bacterial contamination in Al-Hilla Teaching Hospital
CZ36084U1 (en) Polyvalent decontaminating agent to eliminate the effects of chemical and / or biological warfare agents
AU2018241524A1 (en) A disinfectant composition with extended antimicrobial effects
Verguet et al. Assessment of calcium hypochlorite for Bacillus anthracis spore surface's decontamination
RU2307668C1 (en) Composition for degassing and disinfecting closed rooms
RU2293762C1 (en) Disinfections and detergent composition
RU2831232C2 (en) Antiseptic and disinfectant and use thereof
RU2465013C1 (en) AEROSOL DISINFECTANT &#34;AlcoPerite&#34;
JP2006523657A5 (en)
Thakur et al. Studies of Chemical disinfectants and their role as antimicrobials
CA3149438A1 (en) Surface disinfectant and hand sanitizer combatting contact spread
WO2022175727A1 (en) Surface disinfectant and hand sanitizer combatting contact spread
CN116782907A (en) Disinfectant
Grascha Assessment of biocides in order to minimize the potential of bacterial resistance.
WO2022244013A1 (en) Light stable silver containing near neutral ph disinfectant and method of preparation
HK40081249A (en) Antimicrobial agent containing hypochlorous acid

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20220531