Патент на изобретение №2381205
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЖИДКИЙ СОСТАВ РАЗДРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СРЕДСТВ САМОЗАЩИТЫ
(57) Реферат:
Изобретение относится к жидким составам раздражающего действия нелетального воздействия на человека и животных для снаряжения средств самообороны. Предложен жидкий состав, содержащий по меньшей мере один ирритант, загуститель, диметилсульфоксид и органический растворитель, или смесь органических растворителей. В качестве ирританта состав может содержать олеорезин капсикум или 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен, или смесь дибенз[b,f]-1,4-оксазепина и морфолида пеларгоновой кислоты. В качестве органического растворителя состав может содержать одноатомный спирт или пропиленгликоль. В качестве смеси органических растворителей состав может содержать смесь 1,1,5-тригидрооктафторгептанола и 1,1,7-тригидрододекафторгептанола. В качестве загустителя состав может содержать глицерин или касторовое масло. Изобретение направлено на повышение эффективности и снижение токсичности жидкого состава. 8 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к средствам самозащиты населения, а именно к жидкостям с раздражающим действием нелетального воздействия на человека, используемым в качестве метаемой массы патрона специального назначения, в частности, в баллончиках аэрозольных малогабаритных типа БАМ и БАМП, применяемых в бесствольных стреляющих устройствах для дозированного аэрозольного распыления типа «УДАР». Известна жидкая рецептура для баллончиков аэрозольных малогабаритных (варианты), [Патент РФ В данном случае минеральное масло является универсальным растворителем. Так, например, использование хлорацетофенона в составе раздражающей жидкости является ограниченным из-за трудностей с подбором растворителей. В среде двухатомных спиртов (1,2-диолов), а также в присутствии глицерина хлорацетофенон деградирует, применение других растворителей осложняется их низким удельным весом, вязкостью, что в итоге не позволяет выстреливать струей жидкости на расстояние в несколько метров. Известен состав для нелетального воздействия на человека и животных [Патент РФ Использование в качестве алифатического одноатомного спирта этанола или изопропанола повышает растворимость раздражающего вещества и влияет на размер капель жидкости при ее метании. Алифатический двухатомный спирт – этиленгликоль или пропиленгликоль предохраняет образование грибков и бактерий в жидкости при хранении. Кроме того, этиленгликоль или пропиленгликоль дополнительно повышает всасывание иррианта кожей человека и обеспечивает определенную кинематическую вязкость раствора, что увеличивает дальность эффективного использования средства самообороны. Известен жидкий состав слезоточивого раздражающего действия [Патент РФ Известен жидкий состав раздражающего действия, выбранный в качестве прототипа, содержащий, по меньшей мере, одно активное вещество (ирритант) в смеси органических растворителей, в качестве которых использованы фторсодержащие растворители с массовым содержанием фтора 30-75%, при этом состав дополнительно содержит полимерный загуститель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
В качестве фторсодержащих органических растворителей жидкий состав может содержать спирт или сложный эфир, а также смесь спирта-теломера n-2 (1,1,5-тригидрооктафторамиловый спирт) и спирта-теломера n-3 (1,1,7-тригидрододекафторгептиловый спирт) при следующем соотношении спиртов в смеси, мас.%:
В качестве загустителя жидкий состав может содержать, например, триацетат целлюлозы или тринитрат целлюлозы, полиметакрилаты такие как «Дакрил» или смола БМК-5 и т.д. В качестве активных веществ (иррианта) в жидком составе может выступать любое известное для данных целей вещество или сочетание двух более таких веществ. Основными активными веществами для жидких составов раздражающего действия являются: морфолид пеларгоновой кислоты (МПК), олеорезин капсикум (ОС), хлорацетофенон (CN), дибенз[b,f]-1,4-оксазепии (CR), [РФ Эффективность известного жидкого состава не может быть повышена за счет увеличения содержания активных веществ в связи с высокой токсичностью активного вещества CN, имеющего ограничения по применению по ГОСТу, как способного причинить вред здоровью человека. Кроме того, эффективность жидкого состава, содержащего активное вещество CN, недостаточна при воздействии на людей, находящихся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Эффективность жидкого состава, содержащего ОС, также недостаточна, т.к. содержание ОС в составе ограничено ГОСТом до 6%, а содержание действующего вещества (капсаицина) в используемом ОС в свою очередь не превышает 10%. Задачей изобретения являлось увеличение эффективности воздействия жидкого состава раздражающего действия, в том числе за счет усиления раздражающего поверхностного действия активного вещества (ирританта), с возможностью использования любых известных недефицитных, отечественных малотоксичных ирритантов и их сочетаний, малотоксичных растворителей и их сочетаний, а также доступных загустителей. Задача решается следующим образом. Жидкий состав раздражающего действия для средств самозащиты, содержащий, по меньшей мере, один ирритант и загуститель, содержит диметилсульфоксид и органический растворитель, или смесь органических растворителей при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Состав отличается тем, что в качестве ирританта он содержит олеорезин капсикум или 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен. Состав характеризуется тем, что в качестве ирританта он содержит смесь дибенз[b, f]-1,4-оксазепина и морфолида пеларгоновой кислоты, взятых при соотношении 1:9. Состав отличается тем, что в качестве органического растворителя он содержит одноатомный спирт – этиловый или изопропиловый. Состав в качестве смеси органических растворителей содержит смесь фторсодержащих спиртов – спирт-теломера n-2 (1,1,5-тригидрооктафторгептанол) и спирт-теломера n-3 (1,1,7-тригидрододекафторгептанол). Состав отличается тем, что в качестве органического растворителя содержит двухатомный спирт – пропиленгликоль. Состав в качестве загустителя содержит глицерин или касторовое масло. Состав в качестве загустителя содержит полиэтиленгликоль ПЭГ-600 или полиэтиленгликоль ПЭГ-3000. Состав отличается тем, что в качестве загустителя содержит производные целлюлозы, например, триацетатцеллюлозы или полиметакрилаты, например полиметилметакрилат марки «Дакрил». Техническим результатом изобретения является повышение эффективности состава раздражающего действия, выполненного из недефицитного, малотоксичного отечественного сырья, используемого в средствах самообороны для иммобилизации животных и людей, в том числе и людей так называемой группы риска, без нанесения деструктивных повреждений органам и тканям живой цели, а также не вызывающий определенных неблагоприятных последствий в виде аллергенного, мутагенного, гонодотоксического и канцерогенного эффектов. Диметилсульфоксид представляет собой бесцветную прозрачную жидкость или бесцветные кристаллы без запаха или со слабым специфическим запахом. Гигроскопичен. Диметилсульфоксид (ДМСО) применяется в составах медицинских препаратов наружного применения, в которых используется его свойство быстро проникать через биологические мембраны, в том числе через кожные барьеры и слизистые оболочки без их повреждения. (Инструкция (информация для потребителей) по медицинскому применению препарата «Димексид». Утверждено Фармакологическим Государственным комитетом Минздрава России 23 марта 2000 г.). Взаимодействуя с другими лекарственными средствами, ДМСО усиливает действия бутадиена, препаратов дигиталиса, антибиотиков и т.д. При применении ДМСО возможна переходящая местная реакция в виде легкого жжения, иногда высыпания или зуда кожи, редко – бронхоспазм. Однако следует отметить, что ДСМО, как препарат с противовоспалительными свойствами, применяют для лечения ушибов, растяжения связок, гнойных ран, ожогов, флегмон различной локализации, при долевых синдромах различной этиологии, в кожнопластической хирургии и т.д., т.е. безопасен для человека. Применяют ДМСО в виде водных растворов определенной концентрации. Именно этот широкий спектр свойств диметилсульфоксида предложено использовать совместно со свойствами ирритантов в жидком составе раздражающего действия, которым снаряжают баллончики типа БАМ или БАМП для устройств дозированного аэрозольного распыления «УДАР». Применение ДМСО в жидких составах как усилителя поверхностного раздражающего действия не известно. Введение ДМСО в состав раздражающего действия резко увеличивает скорость, а также количество ирританта, проникающего через биологические мембраны кожных покровов и слизистых оболочек без их повреждения, в результате чего ирритант быстрее и в большем количестве достигает соответствующих нервных окончаний (рецепторов). При этом достигается по сравнению с составом без ДМСО больший и ранее болевой эффект при одинаковом содержании в составе ирританта, или равный болевой эффект при меньшем количестве ирританта что доказано экспериментальным путем (при многоразовых испытаниях на авторах и добровольцах). Следует отметить, что через определенное время ДМСО, ирритант и вспомогательные вещества (растворители) проникают в ткани организма, находящиеся в более глубоких от кожного покрова слоях, воздействуя на кровеносную систему организма, обусловливая ускоренное исчезновение болевого эффекта. Таким образом, введение ДМСО в состав раздражающего действия позволяет использовать в качестве ирритантов малотоксичные вещества (с ограничением по токсичности), вещества, относящиеся к классу «алгогенов», т.е. вызывающих боль. В литературе указаны следующие алгогены: CR, МПК, СП, а также природные алгогены: капсацин или экстракт красного перца, экстракт черного перца. Для всех этих веществ характерно то, что их действующая концентрация (лишающая боеспособности) во много сотен тысяч раз ниже, чем концентрация, опасная для здоровья. Например, для CR выводящая из строя максимальная доза составляет 0,01 г·мин/л, в то время как смертельная – 350 г·мин/л, т.е. отравление человека практически невозможно. Кроме того, применение ДМСО в жидком составе раздражающего действия вынуждает исключить из него такие токсичные компоненты, как, например, CS и CN, а также этиленгликоль, который ранее широко использовался в жидких рецептурах для снаряжения аэрозольных баллончиков (РФ, Этиленгликоль относится к классу умеренно ядовитых веществ (3-й класс опаности), но, т.к. в составе жидких рецептур он содержится в существенных количествах, при попадании его на кожу отмечалось значительное раздражение, следовательно, попадание его в больших количествах и ускоренно недопустимо. Поэтому в жидкий состав раздражающего действия возможно введение растворителей, относящихся к 3 классу опасности, т.к. введение ДМСО в его состав, обеспечивая безопасное соединение компонентов, ускоряет и усиливает их воздействие на организм человека: слизистые оболочки глаз, носоглотки и кожу. Следовательно, введение ДМСО в жидкий состав обеспечивает ему повышение эффективности и снижение токсичности. Указанное количество ДМСО, вводимого в жидкий состав, определено опытным путем. При введении в состав ДМСО менее 2% усиление раздражающего эффекта не происходит. Введение ДМСО более 35% нецелесообразно, т.к. усиления раздражающего действия жидкого состава не наблюдалось. Кроме того, состав становится непригодным для метания при низких температурах, приводящих к осаждению ДМСО в виде кристаллов. Рекомендуемые оптимальные концентрации ДМСО в составе: 10÷20%. Активное вещество (Ирританты). Морфолид пеларгоновой кислоты (МПК) – бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, нерастворимая в воде – является веществом с сильными раздражающими свойством. По параметрам острой токсичности относится к веществам третьего класса опасности. Вдыхание аэрозоля морфолида пеларгоновой кислоты вызывает резкий кашель, выделения из носа. При попадании на слизистую глаз – обильное слезотечение, непроизвольное сжимание век, сильное жжение. Олеорезин капсикум (ОС) представляет собой спиртовую вытяжку красного перца, основной химический состав: капсациноиды – от 70 до 95%, остальное природные красители и жиры. При попадании на слизистую оболочку глаз, носа, верхних дыхательных путей вызывает кратковременный раздражающий эффект в виде слезотечения, чихания, слюнотечения, выделения из носа, покраснения конъюнктивы. Дибенз[b,f]-1,4-оксазепин (CR) – обладает раздражающим действием на глаза, носоглотку и кожу. При контакте аэрозоля со слизистыми оболочками глаз возникают обильное слезотечение, резь в глазах; возможна временная потеря зрения. Вдыхание аэрозоля вызывает сильный кашель, чихание и насморк. 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен (СП) – жидкость с резким характерным запахом, вызывает слезотечение, чихание, кашель, насморк. Использование в качестве ирритантов указанных веществ, относящихся к классу алгогенов, обеспечивает снижение токсичности жидкого состава. Рекомендуемые пределы введения их в жидкий состав в мас.% от 0,15 до 4. Минимальная концентрация обусловлена нижним пределом воздействия, которое способно осуществить иммобилизацию правонарушителей, а также агрессивных животных. Максимальная – для каждого ирританта ограничена, во-первых, ГОСТом, а во-вторых, необходимостью исключить противнику вред средней тяжести. Растворители: одноатомные спирты (например: этиловый, изопропиловый, смесь фторсодержащих спиртов-теломеров n-2 и n-3), или двухатомные спирты (например, пропиленгликоль). Назначение: для растворения ирритантов и полимерных загустителей, а также для снижения температуры замерзания смеси. Рекомендуемые пределы от 23,5 до 94,6%. Загустители – преимущественно высоковязкие жидкости (глицерин, касторовое масло, ПЭГ-600, ПЭГ-3000) или растворимые полимеры, твердые вещества, растворимые в большинстве органических растворителях. Основное назначение в составе жидких составов раздражающего действия – придание необходимой вязкости, для обеспечения требуемой дисперсности и создания аэрозольных капель. Иногда загуститель одновременно выполняет роль сорастворителя. Рекомендуемые пределы: от 1,4 до 55%. В качестве загустителя жидкий состав может также содержать: производные целлюлозы (например, триацетат или тринитрат целлюлозы), полиметакрилаты (например, полиметилметакрилат марки «Дакрил» или смола БМК-5. При избытке загустителя состав получается слишком вязким и метаемая жидкость выбрасывается преимущественно в виде крупных капель. При недостатке – образуется аэрозоль из мелких капель, не обеспечивается требуемая дальность метания. Отсутствие загустителя в жидком составе приводит, в момент использования, к образованию мелкодисперсной аэрозоли, также не обеспечивающей заданной дальности метания. Конкретными примерами жидкого состава с одним или двумя (смесью) активными веществами (ирритантами), различными растворителями и загустителями являются нижеследующие. При описании примеров использованы следующие сокращения: ДМСО – диметилсульфоксид. МПК – морфолид пеларгоновой кислоты. CR – дибенз[b, f]-1,4-оксазепин. СН – 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен. ПЭГ – полиэтиленгликоль. ТАЦ – триацетат целлюлозы. Спирт-теломер n-2-1,1,5-тригидрооктафторгептанол. Спирт-теломер n-3-1,1,7-тригидрододекафторгептанол. OC80 – олеорезин капсикум – экстракт красного перца с содержанием капсаицина 80%. ПММА – полиметилметакрилат. В жидком составе, представленном в примерах 1-3, в качестве загустителя состава были использованы вязкие жидкости, одновременно являющиеся (СО) растворителями: глицерин, касторовое масло, ПЭГ-600 (600 – молекулярная масса). В жидком составе, представленном в примерах 3-6, использованы полимерные загустители: ПЭГ-3000, ТАЦ, полиметакрилат марки «Дакрил». Содержание ДМСО в рецептурах жидкого состава, описанного в примерах 1-6, изменялось от максимального (35% в примере 1) до минимального (2% в примере 6). Рекомендуемые пределы (оптимальные) концентрации ДМСО: 10÷20 мас.%. Для экспериментальной проверки заявляемого состава было изготовлено 12 рецептур состава. Оценка баллистических характеристик состава проводилась путем стрельбы по мишени из устройства «УДАР» баллончиками БАМП, снаряженными заявляемым составом, с расстояния 3÷5 м; раздражющий эффект – на добровольцах и авторах путем нанесения добровольцам по 0,3 г состава с ДМСО и без ДМСО симметрично на кожу лица на расстоянии 2 см от глаза. Находили пару составов, дающую одинаковые болевые ощущения. Визуально оценивали также степень покраснения кожи, которая, как правило, коррелировала с субъективными ощущениями инспектируемого. Зависимость нелинейная. Пример 1. Жидкий состав раздражающего действия на основе дибенз[b,f]-оксазепина-1,4 (CR), со следующим соотношением компонентов, мас.%:
Состав содержал максимальное количество ДМСО – 35%. При дальнейшем увеличении мас. процентного содержания ДМСО явного усиления раздражающего действия состава практически не наблюдалось, а смесь становилась непригодной для метания при низких температурах, т.к. при t° ниже – 25°С происходило осаждение ДМСО из смеси в виде кристаллов. Для сравнения был изготовлен жидкий состав на основе CR без ДМСО, дающий такой же болевой (раздражающий) эффект, со следующим соотношением компонентов, мас.%:
Таким образом, без ДМСО равный эффект достигался при увеличении количества ирританта в жидком составе (CR) в 6 раз. Примером композиции с морфолидом пеларгоновой кислоты является жидкий состав по примеру 2. Этот состав отличается тем, что в качестве загустителя использовалось касторовое масло, которое одновременно являлось (СО) растворителем. Жидкий состав имел следующее соотношение компонентов, мас.%:
Для сравнения был приготовлен состав без ДМСО, дающий на поверхности кожи такой же болевой эффект, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Без ДМСО потребовалось ввести в состав ирританта в 4 раза больше для достижения того же болевого эффекта. Пример 3. По примеру 1, отличающийся тем, что в качестве загустителя, обеспечивающего составу необходимую вязкость, использовалась ПЭГ-600 (вязкая жидкость со средним молекулярным весом полиэтиленгликоля – 600). Сорастворитель, обеспечивающий понижение температуры замерзания – пропиленгликоль. В этом составе в качестве ирританта использовался дибенз[b,f)-1,4-окзазепин (CR). Состав имел следующее соотношение компонентов, мас.%:
Тот же раздражающий эффект был получен при использовании жидкого состава, содержащего, мас.%:
В таком составе количество иританта содержалось в три раза больше, чем в составе, содержащем ДМСО. Пропиленгликоль (1,2-пропандиол) в отличие от этиленгликоля не является токсичным растворителем, применяется в косметических составах. Класс опасности – 4 (безопасен). В таком составе количество ирританта в 4 раза больше, чем в составе, содержащем ДМСО. Пример 4. По примеру 3, отличающийся тем, что использовался полимерный загуститель ПЭГ-3000, твердое вещество, растворение которого в органических жидкостях дает вязкие жидкости (3000 – средняя молекулярная масса). Жидкий состав в качестве ирританта включал смесь дибенз[b/f]-1,4-оксазепина и морфолида пеларгоновой кислоты. Смесь ирритантов CR и МПК были в соотношении 1:9. Состав имел следующее соотношение компонентов, мас.%:
Для сравнения был изготовлен состав без ДМСО, содержащий компоненты в следующих мас.%:
Тот же болевой эффект достигался при увеличении количества смеси ирритантов в 3 раза. Пример 5. По примеру 4, отличающийся тем, что в качестве полимерного загустителя использовали ПММА марки «Дакрил», а качестве растворителя – смесь спиртов-теломеров n-2 и n-3, взятых, например, в соотношении 1: 0,9, а в качестве ирританта – концентрат красного перца – OC80. Состав имел следующее соотношение компонентов, мас.%:
Для сравнения: тот же раздражающий эффект (но без ДМСО) обеспечивал состав, включающий компоненты при следующем соотношении мас.%:
Количество ирританта в составе было в 3 раза больше. Пример 6. По примеру 5, отличающийся тем, что в качестве полимерного загустителя использовался ТАЦ, а качестве ирританта активное вещество СН-1-метокси-1,3,5-циклогептатриен. Жидкий состав имел следующее соотношение компонентов, мас.%:
Для сравнения был изготовлен состав без ДМСО, обеспечивающий аналогичное раздражающее действие, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Таким образом, аналогичное воздействие в отсутствии ДМСО наблюдалось при увеличении количества ирританта в 1,5 раза. Было установлено, что при снижении количества ДМСО менее 2% явного усиления болевого эффекта (раздражающего действия) не происходит (min – 2% При снижении количества ДМСО от 35 до 2% наблюдается монотонное нелинейное изменение действия состава на объект. Таким образом, заявляемые пределы составляющих ингредиентов позволяют оптимизировать параметры распыления состава и усилить его раздражающее действие. Приготовление композиций по любому из вариантов целесообразно осуществлять внесением последовательно в емкость ирританта, растворителя (ей), загустителя и диметилсульфоксида, перемешиванием до получения однородного раствора и отстаиванием в течение суток. Заявляемый жидкий состав предназначен для заправки баллончиков аэрозольных малогабаритных, применяемых, например, в бесствольных стреляющих устройствах типа «Удар» или комплексах типа «Оса». При выстреле образуется аэрозольное облако, которое, накрывая нападающего, ускоренно вызывает обильное слезотечение, жжение кожи и слизистых оболочек. Состав, содержащий один или два иррианта и диметилсульфоксид, оказывает комплексное ускоренное раздражающее действие и в то же время исключает побочные отрицательные эффекты на организм человека, возможные при воздействии одного раздражающего вещества более высокой концентрации, что позволяет рекомендовать описанный здесь состав для серийного снаряжения баллончиков БАМ и БАМП. Опытная партия аэрозольных баллончиков, заправленных заявленным составом, была испытана на одном из предприятий г.Нижнего Новгорода. Испытания показали высокую эффективность состава как по раздражающим свойствам, так и по обеспечению высоких баллистических характеристик. Стабильность характеристик жидкого состава в диапазоне температур от минус 20°С до плюс 50°С: дальность метания – не менее 3 м (до 5 м). Поперечник рассеяния капель на расстоянии 3 м – не более 30 см, размер капель на расстояние 3 м – 1-3 мм. Таким образом, предлагаемый состав отвечает требованиям по эффективности действия и отсутствию побочных отрицательных эффектов на организм человека.
Формула изобретения
1. Жидкий состав раздражающего действия для средств самозащиты, содержащий по меньшей мере один ирритант и загуститель, отличающийся тем, что он содержит диметилсульфоксид и органический растворитель или смесь органических растворителей при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве ирританта он содержит олеорезин капсикум или 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен. 3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве ирританта он содержит смесь дибенз [b,f]-1,4-оксазепина и морфолида пеларгоновой кислоты, взятых при соотношении 1:9. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя он содержит одноатомный спирт – этиловый или изопропиловый. 5. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве смеси органических растворителей он содержит смесь 1,1,5-тригидрооктафторгептанола и 1,1,7-тригидрододекафторгептанола. 6. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя он содержит пропиленгликоль. 7. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве загустителя он содержит глицерин или касторовое масло. 8. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве загустителя он содержит полиэтиленгликоль ПЭГ-600 или полиэтиленгликоль ПЭГ-3000. 9. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве загустителя он содержит производные целлюлозы, например, триацетатцеллюлозы или полиметакрилаты, например, полиметилметакрилат марки Дакрил.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2197456, МПК C06D 7/00, з. 05.06.2000, оп. 27.01.2003], включающая ирритант, минеральное масло в качестве растворителя и ацетофенон. В качестве ирританта рецептура содержит (по вариантам): морфолид пеларгоновой кислоты (МПК) и олеорезин капсикум (ОС), или олеорезин капсикум и хлорацетофенон (CN), или морфолид пеларгоновой кислоты и хлорацетофенон. В последнем варианте жидкая рецептура содержит дополнительно хинониминовый краситель, в частности, метиленовый голубой (синий). В качестве минерального масла она содержит масло веретенное.
).