Comparative investigation of toxicological characteristic and specific biological activity of the medium-chain aliphatic mono- and diperoxycarboxylic acids

Abstract

The comparative toxicological characteristic in-vitro and antimicrobial activity to perform stability tests of several linear medium-chain aliphatic monoperoxyacids (perC8–C12) and aliphatic diperoxyacid (diperC9) were studied. Substances of peroxide acids: perС8, perС10, perС12, diperoxyazelaic acid (diperC9) are in 5.6; 22.8; 64 and 1.6 times less toxic than reference substance - peracetic acid (perC2). New knowledge concerning а comparative antimicrobial activity of studied medium-chain aliphatic peracids and their thermal sensitivity was obtained. These fundamental stability studies resulted in the emergence of safe antimicrobic agents. Nonanebis(peroxoic acid) and Peroxyoctanoic acid were proposed as an agent in the chemical disinfection prosses for the first time. Medium-chain aliphatic peracids were demonstrated to be very robust. Sufficiently high bactericidal activity was achieved after relatively short exposition times (from 10 min to 2 h for spores of B. anthracoid), at near-ambient temperature (20 °C). In this work, it has been demonstrated how stability studies can underpin rational design of antimicrobic agents that in turn lead to a both safer and economically viable chemical disinfection and sterilization process.

Изучены сравнительные токсикологические характеристики in vitro и антимикробная активность для проведения тестов на стабильность нескольких линейных среднецепочечных алифатических монопероксикислот (perC8-C12) и алифатической дипероксикислоты (diperC9). Вещества пероксидных кислот: перС8, перС10, перС12, дипероксиазелаиновая кислота (диперС9) - в 5,6; 22,8; 64 и 1,6 раза менее токсичны, чем вещество сравнения - перуксусная кислота (perC2). Получены новые знания относительно сравнительной антимикробной активности изученных среднецепочечных алифатических надкислот и их термочувствительности. Эти фундаментальные исследования стабильности привели к появлению безопасных антимикробных агентов. Нонанебис (пероксоевая кислота) и пероксиоктановая кислота были впервые предложены в качестве средств химической дезинфекции. Было продемонстрировано, что среднецепочечные алифатические перкислоты очень устойчивы. Достаточно высокая бактерицидная активность была достигнута после относительно короткого времени воздействия (от 10 мин до 2 ч для спор B. anthracoid) при температуре, близкой к температуре окружающей среды (20 °C). В работе было продемонстрировано, как исследования стабильности могут повлиять на рациональный дизайн антимикробных агентов, которые, в свою очередь, приводят к более безопасному и экономически выгодному процессу химической дезинфекции и стерилизации.

Вивчено порівняльні токсикологічні характеристики in vitro і антимікробну активність для проведення тестів на стабільність кількох лінійних середньоланцюгових аліфатичних монопероксикислот (perC8 - C12) і аліфатичної дипероксикислоти (diperC9). Речовини пероксидних кислот: perС8, perС10, perС12, дипероксиазелаїнова кислота (diperС9) - у 5,6; 22,8; 64 та 1,6 рази менш токсичні, ніж речовина порівняння - пероцтова кислота (perC2). Отримано нові знання щодо порівняльної антимікробної активності вивчених середньоланцюгових аліфатичних надкислот та їх термочутливості. Ці фундаментальні дослідження стабільності призвели до появи безпечних антимікробних агентів. Нонанебіс (пероксоєва кислота) і пероксиоктанова кислота були вперше запропоновані в якості засобів хімічного дезінфекції. Було продемонстровано, що середньоланцюгові аліфатичні перкислоти дуже стійкі. Досить висока бактерицидна активність була досягнута після відносно короткого часу впливу (від 10 хв до 2 год для спор B. anthracoid) при температурі, близької до температури навколишнього середовища (20 °C). У цій роботі було продемонстровано, як дослідження стабільності можуть вплинути на раціональний дизайн антимікробних агентів, які, в свою чергу, призводять до більш безпечного і економічно вигідного процесу хімічної дезінфекції та стерилізації.