Дезинфицирующий раствор на основе гипохлорита натрия и способ его получения

007541 Настоящее изобретение относится к дезинфицирующему раствору на основе гипохлорита натрия и к способу его получения. На протяжении всего настоящего описания и формулы изобретения, если не определено подругому, термин раствор обозначает водный раствор. Бактерицидные свойства растворов гипохлорита натрия известны с 1820 года. В период первой мировой войны, главным образом, во Франции их также широко применяли для медицинской обработки военных травм. Даже сегодня их широко используют в качестве дезинфицирующих средств для окружающей среды, поверхностей, хирургических инструментов, различных объектов и травм. Дезинфицирующая активность растворов гипохлорита натрия в большой степени зависит от бактерицидной активности хлорноватистой кислоты и, следовательно, от ее присутствия в растворе. На эффективность активности влияет температура, время контакта, тип и концентрация микроорганизмов и, главным образом, рН. Так как константа диссоциации хлорноватистой кислоты при 25 С составляет рКа=7,49, то в результате, если раствор гипохлорита вступает в контакт с жидкостями организма, рН модифицируется и стремится приблизиться к нейтральному значению, и, следовательно, количества ионизованных и нейтральных частиц стремятся к равным значениям. Тогда, хотя гипохлорит является мягким дезинфицирующим средством по сравнению с хлорноватистой кислотой, он действует как резерв. ЕР-А-0471129 раскрывает раствор гипохлорита натрия, который полезен в качестве антисептика. Раствор содержит гипохлорит натрия в количестве, достаточном для получения 4-6 г/л активного хлора,регулятор рН в количестве, достаточном для получения рН, более 10 и менее чем или равного 10,5, и очищенную воду в количестве, достаточном для получения 1 л раствора. Задачей US-A-5624 636 является улучшение дезинфекции зубных оттисков после удаления изо рта пациента и перед поступлением в зуботехническую лабораторию для предотвращения контаминации. Данная заявка включает применение растворов гипохлорита с регулируемым рН, которые высокоэффективны в уничтожении микроорганизмов, а также относительно недороги. Дезинфицирующий раствор не вызывает повреждения оттиска, потери точности и не разрушает детали на поверхности оттиска. Раствор имеет рН от 9 до 11 и содержание гипохлорита натрия от 0,05 и до примерно 1,05%.US-A-4990334 раскрывает гермицидный раствор для санации эпидермиса человека без раздражения. Данный раствор представляет гомогенную смесь глицерина, гипохлорита натрия, инертных ингредиентов, мягкой воды, ароматического масла и изопропилового спирта, имеющего рН от 9,8 до примерно 10,1. Раствор можно наносить на полотенце и запечатывать в герметически закрываемые мешочки для дальнейшего применения. Одной из проблем, связанных с дезинфицирующими растворами гипохлорита натрия, является то,что нельзя по желанию предварительно определить их состав, так как промышленные способы производства гипохлорита дают растворы, в которых гипохлориту натрия сопутствуют побочные продукты и исходные вещества. Следовательно, так как указанные промышленные растворы представляют единственный источник гипохлорита, который доступен для приготовления указанных дезинфицирующих растворов, то указанные дезинфицирующие растворы неизбежно также будут содержать определенное количество указанных побочных продуктов и исходных веществ, уже присутствующих в используемом промышленном растворе гипохлорита. Производство гипохлорита натрия основано на дисмутации молекулярного хлора в растворе гидроксида натрия. Данная реакция, известная также как хлорирование щелочи, протекает согласно следующей реакционной схеме (I):(I),Промышленный процесс чаще включает добавление хлора к избытку гидроксида натрия. Таким образом получают растворы, содержащие примерно 15,70-20,93% (мас./об.) гипохлорита натрия (эквивалент 15,00-20,00% (мас./об.) активного хлора), включающие также, по существу, эквивалентное количество хлорида натрия и избыток свободного основания, обычно менее 1% (выражено какNaOH), которое дает рН около 12,5-13,5 и действует как стабилизатор. На всем протяжении настоящего описания и формулы изобретения этот тип раствора будет указан как концентрированный раствор. Концентрированные растворы гипохлорита натрия имеют различные промышленные применения и,если используются в немодифицированном или подходящим образом разбавленном виде, применимы также для дезинфекции изделий. Однако указанные растворы не могут применяться в немодифицированном виде для клинической и/или ветеринарной дезинфекции, так как они не переносимы кожей или слизистыми мембранами. Кроме того, их высокое значение рН также предупреждает образование хлорноватистой кислоты. Таким образом, дезинфицирующие растворы гипохлорита получают разбавлением концентрированного раствора добавляемыми минеральными солями, которые действуют как буферы, снижая его рН и улучшая, таким образом, его переносимость и бактерицидную активность.-1 007541 В частности, типичными дезинфицирующими растворами для локального применения являются следующие: раствор Dakin (French Pharmacopoeia, 8th edition, p.1059), содержащий около 0,5% гипохлорита натрия, такой же процент хлорида натрия, 1,5% бикарбоната натрия и 1 мг/100 мл перманганата калия; и дезинфицирующий раствор для кожи, описанный в US Pharmacopoeia (USP 24, p.1535), который содержит 0,02-0,032% гипохлорита натрия, 1,02 г/л одноосновного фосфата натрия, 17,61 г/л двухосновного фосфата натрия и имеет рН между 7,8 и 8,2. Так как данный раствор готовят из концентрированного раствора гипохлорита натрия, он также содержит по меньшей мере 0,02-0,032% хлорида натрия, хотяUSP этого не упоминает. Однако снижение рН данных растворов имеет недостаток снижения стабильности гипохлорита натрия, и, таким образом, в зависимости от их состава данные растворы могут храниться минимально от нескольких дней и максимально до нескольких месяцев (S.F. Bloomfield, Т.J. Sizer, Pharm. J. (1985), 153-157). Таким образом, указанные дезинфицирующие растворы должны быть получены пользователем во время применения или немного раньше. Конкретно, указанные выше дезинфицирующие растворы гипохлорита натрия, полученные разбавлением концентрированного раствора добавляемыми буферами, даже если хранить их с осторожностью,подвергаются самопроизвольному разложению, которое дает хлорат натрия, хлорид натрия и небольшие количества хлорита натрия. Образование хлората натрия и хлорита натрия также имеет недостаток в том, что данные продукты имеют токсикологические свойства (Drinking Water and Health, Disinfectants and Disinfectant By-products,volume 7, National Academy Press, Washington, D.C., 1987), которые таковы, что для них составлены инструкции (Priority list of substances that may require regulation under the safe drinking water act, EPA, 1991and Disinfection Byproduct, Final Rule, 16 декабря 1998). Единственный известный способ получения относительно разбавленных растворов гипохлорита натрия, которые не имеют недостатков растворов, полученных разбавлением концентрированного раствора добавляемыми буферами, представляет способ электролиза растворов хлорида натрия в электролитических ячейках без диафрагмы, таким образом, чтобы допускать взаимодействие продуктов, которые постепенно образуются при электролизе. Полученные таким образом разбавленные дезинфицирующие растворы гипохлорита натрия содержат избыток хлорида натрия и имеют рН между 10 и 10,5. Данные растворы, разбавленные далее без корректировки рН или с возможным добавлением небольших количеств корректоров рН, хорошо переносимы кожей и слизистыми мембранами. Кроме того,они стабильны в течение по меньшей мере 2 лет и, следовательно, могут отпускаться в аптеках. Типичными примерами возможных корректоров рН являются смеси бикарбоната натрия, тетрабората натрия и одноосновного и двухосновного фосфата натрия. Дезинфицирующий раствор такого типа продается в течение многих лет под торговой маркойAMUCHINA и имеет следующий состав: Гипохлорит натрия 1,15% (мас./об.), эквивалент 1,1% активного хлора Хлорид натрия 18% (мас./об.) Хлорат натрия 17-26%, относительно указанного выше количества гипохлорита натрия рH 10-10,5 Здесь далее растворы гипохлорита натрия, полученные электролизом хлорида натрия в электролитических ячейках без диафрагмы, будут обозначены как электролитические растворы. Несмотря на указанные выше преимущества, электролитические растворы содержат большой избыток хлорида натрия, и это может являться недостатком в некоторых типах применений, таких как, например, подача воды, пригодной для потребления. Содержащийся хлорат натрия является результатом того факта, что кроме самопроизвольного разложения, с первичной электролитической реакцией в некоторой степени связана вторичная реакция анодного окисления гипохлорита (6 СlO+3 Н 2O-2 СlO3-+4 Сl-+6H3/2O2+6e-). Однако основной недостаток электролитических растворов состоит в высокой стоимости оборудования, необходимого для их производства, и затратах на управление. Кроме того, электролитический способ не может использоваться для производства относительно концентрированных растворов (3% (мас./об., так как это будет инициировать вторичные электролитические реакции, которые приводят к снижению выхода и, главным образом, к получению чрезмерно высоких уровней хлората натрия, таким образом нанося ущерб качеству растворов. Таким образом, несмотря на многие попытки на протяжении более века, еще не найден недорогой способ получения дезинфицирующих растворов гипохлорита натрия, которые стабильны в течение по меньшей мере 2 лет, не содержат избытка хлорида натрия, обладают высокой бактерицидной активностью и хорошо переносятся кожей и слизистыми мембранами. До сих пор эти цели считались взаимно несовместимыми, потому что, как уже рассматривалось,щелочной рН гарантирует стабильность, но оказывает вредное влияние на переносимость кожей и слизи-2 007541 стыми мембранами и снижает бактерицидную способность. С другой стороны, при нейтральном рН бактерицидная способность является высокой, а стабильность низкой. Французский патент 2593704 описывает стабилизированный и разбавленный 0,5% раствор гипохлорита натрия, в котором стабилизации достигают, добавляя такое количество мононатрийфосфата,которое является достаточным для снижения рН до величины 9,6-10. Согласно указанному документу упомянутый выше дезинфицирующий раствор хорошо переносится кожей, но стабилен только в течение 6 месяцев. В настоящее время неожиданно было обнаружено, что разбавление концентрированного раствора гипохлорита натрия и добавление разбавленной соляной кислоты до рН 10,1-10,7 делает данный раствор хорошо переносимым кожей и слизистыми мембранами, не снижая его стабильности, без образования заметных количеств хлората натрия и без добавления других ионных растворенных веществ. Обычно дезинфицирующий раствор гипохлорита натрия, полученный таким образом, имеет следующие характеристики: Гипохлорит натрия 0,021-5,76% (мас/об.), эквивалент 0,020-5,50% (мас./об.) активного хлора Хлорат натрия 1,7%, относительно указанного выше количества гипохлорита натрия вода Сколько требуется до 100 мл рH 10,1-10,7 Данный раствор является новым, так как он отличается от других известных дезинфицирующих растворов гипохлорита, полученных разбавлением концентрированного раствора добавляемыми буферами, с точки зрения величины рН и отсутствия буферов. Кроме того, он отличается от электролитических растворов с точки зрения уровней хлората натрия. Следовательно, в первом аспекте настоящее изобретение относится к дезинфицирующему раствору гипохлорита натрия, отличающемуся тем, что он имеет рН между 10,1 и 10,7 и содержит от 0,021 до 5,76% (мас./об.) гипохлорита натрия и не более 2% хлората натрия, относительно указанного количества гипохлорита натрия. Предпочтительно, количество гипохлорита натрия, включенного в дезинфицирующий раствор настоящего изобретения, составляет от 0,52 до 2,09% (мас./об.), эквивалент - 0,50-2,00% активного хлора. Преимущественно, рН дезинфицирующего раствора настоящего изобретения составляет от 10,1 до 10,5. Обычно дезинфицирующий раствор настоящего изобретения, который включает от 0,021 до 5,76%(мас./об.) гипохлорита натрия, содержит также от 0,015 до 4% (мас./об.) хлорида натрия. Дезинфицирующий раствор настоящего изобретения можно легко сделать изотоническим, добавляя подходящее количество хлорида натрия. Кроме того, к дезинфицирующему раствору настоящего изобретения можно добавлять подходящее количество красителя, совместимого с компонентами данного раствора. Типичным примером подходящего красителя является перманганат калия. Добавление разбавленной соляной кислоты до рН 10,1-10,7 является достаточным для получения дезинфицирующего раствора гипохлорита, который обладает всеми преимуществами, которые будут перечислены ниже. Однако после частичной корректировки рН при помощи разбавленной соляной кислоты, например, до 11, можно добавлять небольшое количество другого соединения, способного корректировать рН, например, от 11 до 10,5. Типичными примерами таких соединений являются тетраборат натрия, бикарбонат натрия, карбонат натрия, моногидрофосфат натрия, дигидрофосфат натрия и подобные. Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу получения дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия, включающему разбавление концентрированного раствора гипохлорита натрия, отличающемуся тем, что рН данного раствора доводят до величины от 10,1 до 10,7, добавляя разбавленную соляную кислоту. Обычно до процесса воздействия способа настоящего изобретения концентрированный раствор содержит от 15,70 до 20,93% (мас./об.) гипохлорита натрия и его рН составляет примерно 13. Предпочтительно концентрация соляной кислоты в разбавленном растворе, используемом в способе настоящего изобретения, находится в диапазоне от 0,01 до 1 моль/л и более предпочтительно 0,1-1 моль/л. Дезинфицирующий раствор гипохлорита натрия согласно настоящему изобретению имеет следующие преимущества: он экономичен, так как легко и быстро получается при помощи очень простой аппаратуры; он хорошо переносится подобно раствору Dakin и другим аналогичным растворам, описанным в фармакопее, и подобно электролитическим растворам; он стабилен как электролитические растворы и, следовательно, подходит для продажи в аптеках как раствор, готовый к применению; он легко адаптируется к разнообразным требованиям с точки зрения концентраций и добавки других растворенных веществ; он обладает высокой бактерицидной эффективностью; и он содержит очень малое количество хлората натрия. Следующие примеры служат для иллюстрации данного изобретения, однако, не ограничивая его.-3 007541 Пример 1. Раствор 1. 750 мл дистиллированной воды добавляют к 58,97 мл раствора, содержащего 19,5% (мас./об.) гипохлорита натрия, 18% (мас./об.) хлорида натрия и менее 10 м.д. хлората натрия и имеющего рН 13. Затем добавляют 1N HCl до рН 10,5. В заключение добавляют дистиллированную воду до 1000 мл. Полученный таким образом раствор содержит 1,15% (мас./об.) гипохлорита натрия (эквивалент 1,1% (мас./об.) активного хлора) и 1,06%(мас./об.) хлорида натрия. Примеры 2-3. Растворы 2 и 3. Для проверки влияния корректоров рН осуществляют способ точно, как описано в примере 1, за исключением того, что сначала рН исходного раствора доводят до 11 при помощи 1N HCl и затем до 10,5 при помощи тетрабората натрия (раствор 2) или бикарбоната натрия (раствор 3). Пример 4. Раствор 4. Для проверки влияния хлорида натрия осуществляют способ точно, как описано в примере 1, за исключением того, что затем повышают содержание хлорида натрия до 18% (мас./об.). Исследование 1. Стабильность. Исследуют стабильность растворов 1-4 в течение 75 дней в среде, имеющей температуру 40 С и относительную влажность 75%, и в течение 63 дней при температуре окружающей среды (около 24 С). Исследование проводят по сравнению с электролитическим раствором (сравнительный раствор),имеющим рН 10,3 и содержащим 1,15% (мас./об.) гипохлорита натрия (эквивалент 1,1% активного хлора), 18% хлорида натрия и примерно 26% (мас./об.) хлората натрия относительно указанного выше количества гипохлорита натрия. Результаты показаны ниже в табл. 1 и 2. Таблица 1 Эти данные доказывают, что дезинфицирующий раствор настоящего изобретения ведет себя подобно сравнительному электролитическому раствору, который, как известно, стабилен в течение по меньшей мере 2 лет. Таким образом, разумно сделать заключение, что раствор данного изобретения будет также стабилен в течение по меньшей мере 2 лет. Исследование 2. Бактерицидная активность. Бактерицидную активность дезинфицирующего раствора примера 1 сравнивают с активностью-4 007541 электролитического раствора, упомянутого в предыдущем исследовании 1, согласно стандарту UNI EN 1040. Штаммы Staphylococcus aureus ATCC 6538 и Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 в течение 5 мин при 20 С подвергают действию растворов, содержащих пять разных концентраций гипохлорита натрия,соответственно, 28,75, 57,5, 115, 230 и 460 м.д., полученных разбавлением исследуемых растворов. Интерпретация результатов согласно стандарту UNI EN 1040 показывает, что оба раствора вызывают логарифмическое снижение 105 бактериальной жизнеспособности. В заключение, два исследуемых раствора показывают, что они обладают одинаковой бактерицидной активностью при равных концентрациях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Дезинфицирующий раствор гипохлорита натрия, имеющий рН между 10,1 и 10,7 и содержащий от 0,021 до 5,76% (мас./об.) гипохлорита натрия, отличающийся тем, что он не содержит буферов и содержит не более 2% хлората натрия относительно указанного количества гипохлорита натрия. 2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что содержит от 0,52 до 2,09% (мас./об.) гипохлорита натрия. 3. Раствор по п.1 или 2, отличающийся тем, что его рН составляет величину между 10,1 и 10,5. 4. Раствор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит также от 0,015 до 4% (мас./об.) хлорида натрия. 5. Раствор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что содержит такое количество хлорида натрия,которое является достаточным, чтобы сделать его изотоническим. 6. Раствор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он содержит также краситель. 7. Способ получения дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия, включающий разбавление концентрированного раствора гипохлорита натрия, отличающийся тем, что рН данного раствора доводят до величины между 10,1 и 10,7, добавляя разбавленную соляную кислоту. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанный концентрированный раствор имеет рН 13 и содержит от 15,70 до 20,93% (мас./об.) гипохлорита натрия. 9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что указанный разбавленный раствор соляной кислоты содержит 0,01-1 моль/л и предпочтительно 0,1-1 моль/л соляной кислоты.