Настоящее изобретение относится к водным дезинфицирующим композиция, к способам их получения и к двойным упаковкам для приготовления указанных композиций, а также к использованию этих композиций. В частности, настоящее изобретение относится к композициям, представляющим собой разбавленные водные растворы низших алифатических перкислот, и к использованию этих композиций в качестве дезинфицирующих средств.
Низшие алифатические перкислоты являются эффективными бактерицидами широкого спектра, использование которых имеет то преимущество, что отходы, образующиеся при их получении, представляют собой лишь остатки соответствующих низших алифатических кислот, что особенно благоприятствует их применению в бытовых или производственных целях. Хотя в настоящей заявке, в основном, рассматриваются низшие алифатические перкислоты, например перкислоты, соответствующие карбоновым алифатическим кислотам, содержащим 2-9 атомов углерода, однако, особое внимание уделяется перуксусной кислоте, поскольку она является одним из главных дезинфицирующих средств, выпускаемых промышленностью. При этом следует отметить, что несмотря на то, что нижеследующее описание относится к перуксусной кислоте, эта перкислота может быть заменена любой другой перкислотой, если, конечно, это позволяют технические условия.
Промышленностью выпускаются водные растворы перуксусной кислоты, содержащие примерно до 45 мас.% перуксусной кислоты. Эти растворы могут быть получены с помощью реакции концентрированного пероксида водорода с уксусной кислотой в водной срезе в присутствии кислотного катализатора, который обычно представляет собой серную кислоту или другую сильную минеральную кислоту. В реакционной смеси, этот катализатор может присутствовать в количестве от около 0,1% до около 5 мас.% /по массе всей смеси/.
Водные растворы перуксусной кислоты представляют собой равновесные смеси реагентов и реакционных продуктов; а при относительно форсированных реакционных условиях, например, когда используются значительные количества одного или нескольких катализаторов, повышенные реакционные температуры, и концентрированные реакционные смеси, равновесие может быть достигнуто, в основном, за относительно короткий период времени. Например, если в качестве катализатора используется сильная кислота в количестве 2 - 5% по массе реакционной смеси, если температура достигнет 30 - 50oC, а концентрация кислоты составляет примерно более 20%, то реакционная смесь может принимать равновесное состояние за период времени, составляющий несколько часов. Для некоторых применений или для длительного хранения может оказаться нежелательным присутствие остаточных количеств катализатора в продуктах перкислоты, особенно в разведенных продуктах, предназначенных для использования в бытовых или гигиенических целях. Для многих целей требуется использование разбавленных растворов перуксусной кислоты, в основном, в концентрации ниже 5%, а часто, ниже 2 мас.%, например, от 0,1% до 2 мас.% Концентрация перуксусной кислоты, превышающая 0,5 мас.%, например, от 0,5% до 1 мас.%, обладает особенно эффективным бактерицидным действием в случае применения ее для чистки туалетов. Такие разбавленные перуксусной кислотой могут быть получены непосредственно с помощью реакции уксусной кислоты и пероксида водорода в соответствующим образом разведенной реакционной среде, но в этом случае, состояние равновесия смеси достигается в исключительно длительный период времени, особенно при очень высоких уровнях разведения. При концентрациях перуксусной кислоты, составляющих ниже 1 мас.%, равновесное состояние смеси может достигаться за месяц или более, в том случае, если в реакции не используется катализатор; либо за неделю или более, если используется кислотный катализатор. Это обстоятельство затрудняет использование указанных реакций в промышленном производстве, поскольку влечет за собой значительные проблемы, связанные с эксплуатацией установки и оборудования.
Если концентрированный равновесный раствор перуксусной кислоты разбавлять водой, то по мере такого разбавления, точка равновесия системы будет соответственно меняться в ползу регенерации исходных реагентов. Время, необходимое для достижения новой точки равновесия после указанного разбавления, соответствует периоду времени, требуемому для получения аналогичного разбавленного раствора непосредственно из подходящих исходных реагентов. Такой разбавленный раствор, даже если он не достиг равновесного состояния, может быть использован непосредственно, а поэтому при хранении, его состав может изменяться. Указанные неравновесные разбавленные растворы также имеют состав, обусловленный точкой равновесия, задаваемой исходной концентрацией, которая может быть нежелательной для данного конкретного применения.
В 1955 году, Greenspan и др. (Proc. 42 nd An. Mtg. Chem. Spec. Man. Ass. Dec. 1956) показали, что стабильные разбавленные растворы перуксусной кислоты могут быть получены с использованием стабилизаторов перкислоты в сочетании с соответствующей корректировкой относительных концентраций компонентов разбавленного раствора перкислоты, то есть, говоря другими словами, если полученный разбавленный раствор не является полностью равновесным, то его стабильность может быть достигнута путем корректировки баланса компонентов. Рассматриваемые растворы могут быть получены путем разведения промышленного продукта, например, полностью уравновешенной перуксусной кислоты, которая была получена с использованием небольших количеств минерально-кислотного катализатора.
В патенте США N 4297298 раскрывается способ получения водного раствора низшей алифатической перкислоты, заключающейся в том, что в первой стадии этого способа получают концентрированный раствор перкислоты из соответствующей карбоновой кислоты или ангидрида и концентрированного пероксида водорода в присутствии небольшого количества катализатора в виде сильной кислоты; а затем полученный раствор разбавляют раствором, содержащим по крайней мере один из реагентов, используемых в вышеуказанной первой стадии так, чтобы концентрация алифатической перкислоты была доведена до номинальной концентрации смеси; причем концентрацию разбавителя или реагентов выбирают "таким образом, чтобы после разбавления указанная система больше не оставалась равновесной, а имела тенденцию к образованию дополнительного количества алифатической перкислоты при очень низкой скорости". В этом способе, описанном в патенте США N 4297298, получают неравновесную композицию, содержащую исключительно высокую концентрацию пероксида водорода, например от 28% до 46%. При контакте с пользователем, такие концентрации могут вызывать обесцвечивание кожи и болевые ощущения.
В патенте США N 4743447 описано получение растворов, содержащих пероксид водорода и предназначенных для дезинфекции контактных линз; при этом указанный раствор включает в себя 0,005% - 0,1 мас.% перуксусной кислоты, 1% - 8 мас. % пероксида водорода и достаточное количество уксусной кислоты, необходимое для установления равновесного состояния системы. Этот раствор может быть получен с помощью прямой реакции, где используют сильно разбавленную реакционную смесь с длительным уравновешиванием; либо он может быть получен исходя из стабильного раствора, изготавливаемого промышленностью и имеющего "слабую концентрацию" перуксусной кислоты, к которому добавляют другие компоненты композиции. Отсюда следует, что эта методика не исключает проведение отдельной начальной стадии получения стабильного слабого раствора перуксусной кислоты, из которого затем продуцируют конечный продукт.
В EP-A-0357238 (Steris Corp. ) раскрывается антимикробная композиция, содержащая сильный окислитель ингибитор коррозии меди и латуни, буферный агент; по крайней мере одно антикоррозионное средство, ингибирующее коррозию, по крайней мере алюминия, углеродистой стали и нержавеющей стали и смачивающий агент. Описанные в этой работе ингибиторы коррозии латуни и алюминия включают в себя триазолы и молибдаты, которые, как известно, обладают нежелательной токсичностью, а поэтому не могут быть рекомендованы к использованию в медицинских целях.
В некоторых случаях, композицию перуксусной кислоты, используемую в качестве дезинфицирующего состава, желательно получать путем разведения более концентрированного раствора перуксусной кислоты вторым раствором, который может содержать компоненты, оказывающие благоприятное действие на свойства композиции перуксусной кислоты, например, такие компоненты, как ингибиторы коррозии. При отсутствии каких-либо контрмер, или несмотря на них, указанный второй раствор может оказаться загрязненным микроорганизмами, например плесенью и дрожжами, во время его хранения до смешивания с раствором перуксусной кислоты. Поэтому желательно принять меры для борьбы с возможными микроорганизмами, однако, многие противомикробные средства, обычно используемые в этих целях, являются либо несовместимыми с перуксусной кислотой, либо не могут быть рекомендованы для использования в медицинских целях из-за их токсичности.
Задачей настоящего изобретения является создание дезинфицирующей композиции на основе разбавленного раствора перкислоты, которая может быть использована для дезинфекции медицинского оборудования, содержащего металлические части.
Другой задачей некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения является получение раствора, подходящего для разбавления перуксусной кислоты, в целях изготовления композиции, которая может быть использована для обработки медицинского оборудования, содержащего металлические части; при этом указанный раствор обладает повышенной резистентностью к загрязнению микроорганизмами.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения водной дезинфицирующей композиции, заключающемуся в том, что первый водный раствор, содержащий низшую алифатическую перкислоту, смешивают со вторым водным раствором, содержащим пероксид водорода, ингибитор коррозии, стабилизатор пероксида водорода и/или стабилизатор перкислоты.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к дезинфицирующей композиции, которая может быть получена путем смешивания первого водного раствора, содержащего низшую алифатическую перкислоту, со вторым водным раствором, содержащим пероксид водорода, ингибитор коррозии, содержащим пероксид водорода, ингибитор коррозии, стабилизатор пероксида водорода, и/или стабилизатор перкислоты. При этом следует отметить, что композиция настоящего изобретения не является равновесной системой, и содержит относительно более высокие концентрации стабилизатора /или стабилизаторов/ по сравнению с обычной равновесной композицией, содержащей аналогичную концентрацию перкислоты.
В еще одном своем аспекте настоящее изобретение относится к двойной упаковке для получения дезинфицирующей композиции, и отличающейся тем, что в ней одна упаковка включает в себя первый водный раствор, содержащий низшую алифатическую перкислоту, а вторая упаковка включает в себя второй водный раствор, содержащий пероксид водорода, ингибитор коррозии стабилизатор пероксида водорода, и/или стабилизатор перкислоты.
Первый водный раствор предпочтительно содержит низшую алифатическую перкислоту, такую как перуксусная кислота, в количестве, состоящем от 2% до 10%, а более предпочтительно от 3% до 7% по массе раствора. Кроме того, первый водный раствор может также содержать стабилизатор /или стабилизаторы/ для пероксида водорода и/или перкислоты в равновесном растворе; причем каждый из указанных стабилизаторов присутствует предпочтительно в количестве от 20 до 10 000 млн.д. Предпочтительно, чтобы пероксид водород и перкислота были стабилизированы в растворе, имеющем общую предпочтительную концентрацию стабилизаторов от 3000 до 6000 млн.д. Подходящим стабилизатором для перкислоты является дипиколиновая кислота, а подходящим стабилизатором для пероксида водорода являются фосфоновые кислоты и их соли, например продукты, имеющиеся в продаже под торговой маркой "Dequest", такие как гидроксиэтилидендиметиленфосфонат, диэтилентриаминпентаметиленфосфонат, и этилендиаминтетраметиленфосфонат, а также стабилизаторы, заявленные в заявке на Европатент N 0426849, в частности, такие как циклогексан-1,2-диаминотетраметиленфосфоновая кислота и ее соли /CDTMP/. При этом следует отметить, что первый раствор обычно представляет собой равновесную смесь соответствующих реагентов и реакционных продуктов, описанную в общих чертах выше на стр. 1 и 2, а конкретно указанное выше количество перкислоты относится к количеству перкислоты perse /как таковой/ в растворе. Предпочтительный способ получения разбавленных растворов низшей алифатической перкислоты, используемых в настоящем изобретении, описан в патентной заявке по PCT N WO 91/13058.
Пероксид водорода, содержащийся во втором водном растворе, присутствует предпочтительно в виде разбавленного раствора. В большинстве случаев, концентрация пероксида водорода во втором водном растворе почти не превышает около 5 мас. %. Концентрация пероксида водорода предпочтительно составляет от около 0,025 мас.% до около 1 мас.%, наиболее предпочтительно от около 0,05 мас.% до около 0,5 мас.%, а в некоторых случаях, от 0,05 мас.% до 0,2 мас.%. Функция пероксида водорода во втором водном растворе заключается в ингибировании роста микробных организмов в растворе.
Второй водный раствор предпочтительно содержит 0,1 - 5%, а более предпочтительно 0,1 - 1 мас.% /по массе раствора/ ингибитора коррозии. Предпочтительным ингибитором коррозии является фосфат щелочного металла, а наиболее предпочтительно фосфат калия. Особенно предпочтительным ингибитором коррозии является дикалийортофосфат /K2HPO4/.
Второй водный раствор предпочтительно включает в себя от около 0,1% до около 2%, часто от 0,1 до 1%, а более предпочтительно до 0,7 мас.% /по массе раствора/ стабилизатора пероксида водорода и/или стабилизатора перкислоты. Предпочтительно, если используется стабилизатор пероксида водорода. Предпочтительными стабилизаторами пероксида водорода являются фосфоновые кислоты и их соли, например, такие как были описаны выше для первого раствора. Подходящим стабилизатором перкислоты является дипиколиновая кислота.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, второй раствор включает в себя от 0,025% до 1 мас.% пероксида водорода, от 0,1% до 0,7 мас.% CDTMP, и от 0,1% до 1 мас.% K2HPO4.
В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами своего осуществления, настоящее изобретение относится к двухупаковочной системе, предназначенной для получения дезинфицирующей композиции и отличающейся тем, что в ней одна упаковка включает в себя первый водный раствор, содержащий 3-7 мас. % перуксусной кислоты, а другая упаковка включает в себя второй водный раствор, содержащий 0,025 - 1 мас.% пероксида водорода, 0,1 - 0,7% масс CDTMP, и 0,1 - 1 мас.% дикалийортофосфата.
Сразу после смешивания первого и второго раствора, полученная в результате дезинфицирующая композиция содержит по крайней мере около 0,05%, а обычно не более чем около 1 мас.% перкислоты. В большинстве вариантов осуществления настоящего изобретения, смесь двух растворов, полученная непосредственно после смешивания, содержит от около 0,1 до около 0,25% или от около 0,25% до около 0,5 мас.% перкислоты. Предпочтительно также, если указанная смесь содержит от около 0,1% до около 5% ингибитора коррозии, и от около 0,1% до около 1% стабилизатора пероксида водорода и/или стабилизатора перкислоты. В большинстве случаев указанные смеси могут быть получены путем подбора отношения объемов первого раствора ко второму раствору, которое часто составляет по крайней мере 1 : 5, а обычно примерно не более чем 1 : 50, и предпочтительно от около 1 : 10 до около 1 : 30, исходя из концентрации компонентов в каждом растворе.
Один из указанных двух водных растворов или оба эти раствора могут содержать и другие компоненты, обычно используемые в дезинфицирующих композициях, например, такие как триазоловый ингибитор коррозии и/или смачивающий агент, хотя для получения положительного эффекта в результате применения настоящего изобретения, присутствие этих компонентов не является обязательным /действительно, указанные компоненты могут оказывать слегка неблагоприятное действие/. Один из указанных растворов или оба эти раствора могут содержать индикатор, например метиловый красный, который способен изменять окраску после смешивания этих двух растворов, указывая, тем самым, на образование их смеси.
Следует отметить, что композиции, полученные способом настоящего изобретения, не являются равновесными, и в естественных условиях, перкислотный компонент данной композиции будет стремиться к равновесию. Например, после смешивания первого и второго растворов, композиция, описанная в предыдущем параграфе, будет изменяться за относительно короткий промежуток времени, и поскольку компонент перкислоты стремится к равновесию, то с течением времени, концентрация перкислоты в растворе будет уменьшаться. Обычно нормальное равновесие достигается примерно через два дня, при условии, что за этот период времени, перкислота и/или пероксид водорода не подвергаются разложению.
Композиции по изобретению могут использоваться для дезинфекции медицинского оборудования. Предпочтительно использовать указанные композиции для дезинфекции медицинского оборудования, содержащего металлические части, изготовленные, например, из алюминия, латуни, меди и особенно из стали. Так, например, композиция по изобретению может быть использована для дезинфекции эндоскопов. Композиции по изобретению обладают преимуществами по сравнению с предшествующими композициями Steris. Компоненты композиции по изобретению, взаимодействуя с металлическими деталями, особенно со стальными деталями медицинского оборудования, тем самым, защищают их от локальной коррозии, например от точечной коррозии /питтинга/, в такой же степени, если не лучше, что и композиции, содержащие молибдат, триазол, и/или смачивающий агент. С точки зрения описания Steris, приведенного на стр. 4 /строки 7 - 9/, этот факт кажется особенно неожиданным.
Кроме того, настоящее изобретение имеет то преимущество, что оно позволяет получить разбавленную композицию, содержащую относительно высокую концентрацию перкислоты. Более того, способ настоящего изобретения дает возможность сохранять отдельные водные растворы в течение относительно более длительного периода времени, чем это позволяет обычная композиция, полученная per se.
Ниже представлены примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение, но никоим образом не ограничивающие его объем.
Пример 1. Получение композиции по изобретению
Раствор, содержащий 5 мас.% перуксусной кислоты, 20 мас.% пероксида водорода и 8 мас.% уксусной кислоты, 14-кратно разводят раствором, содержащим 0,1 мас. % пероксида водорода, 1 мас.% CD TMP /в готовом виде, 14% активной массы/, 0,8% дикалийортофосфата, и 10 млн.д. 0,01%-ного раствора метилового красного, в результате чего получают раствор, содержащий 3500 млн.д. перуксусной кислоты.
Пример 2. Тест на контрольное заражение микробами
Раствор, содержащий 0,1 мас.% пероксида водорода, 1 мас.% CD TMP /в готовом виде, 14% активной массы/, и 8% дикалийортофосфата, подвергали in vitro-испытаниям в Немецком обществе гигиены и микробиологии (German Society for Hygiene and Microbiology) (DGHH Standards for the Examination and Determination of chemical Disinfectant Processes 1981. In vitro tests. Determination of the bacteriostatic and fungistatic efficiency). В качестве испытуемых организмов были использованы бактерии Staphylococcus aureus, ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa, ATCC 15442, и грибок Candida albicans ATCC 10231. Результаты этих испытаний показали, что в данном растворе ингибировался рост обеих бактерий и грибка.
Еще один тест на контрольное заражение проводили с использованием раствора, содержащего 0,4 мас.% CDTMP /как 100%/, 0,8%-ного дикалийортофосфата, и 0,3 мас. % пероксида водорода. В качестве контроля использовали тот же самый раствор, за исключением того, что он не содержал пероксида водорода. 200 мл полученных растворов были в начале теста заражены 0,1 миллилитрами бактериальных культур Staphylococcus aureus, ATC 6538 /кол-во клеток: 18 • 108 KOE/мл/, и Pseudomonas aeruginosa, ATCC 15442 (кол-во клеток: 3,0 • 107 KOE/мл) и грибковой культуры Candida albicands ATCC 10231 (кол-во клеток: 1,2 • 106 KOE/мл), а затем, через 7 дней, культурой Aspergillus niger, IMI 149007 (кол-во клеток: 2,9 • 107 спор/мл). Образцы хранили в течение 6 месяцев при комнатной температуре в сосуде с завинчивающейся крышкой, и регулярно анализировали на выживание культур. Затем проводили подсчет числа выживших колоний путем разведения 1 мл-образцов растворов вчетверо разбавленном растворе Рингена, с последующим культивированием этих образцов, как описано выше. Для Staphylococcus aureus и Pseudomonas aerunginosa 24 ч при 37oC, в триптоновом соевом бульоне; для Candida albicans 72 ч, при 37oC, в триптоновом соевом бульоне; для Aspergillus niger до тех пор, пока не образовывались споры /5 - 10 дней/, при 30oC, в агаре с солодовым экстрактом. Для контрольного раствора /не являющегося раствором по изобретению/ число выживших колоний составляло от 1,3 • 106 до 2,4 • 107 KOE/мл, а через 6 месяцев оно составляло 4,7 • 106 KOE/мл. В случае растворов настоящего изобретения, выживших колоний не наблюдалось, за исключением того случая, когда через 24 часа после добавления Aspergillus niger наблюдалось 4 • 103 KOE/мл. Однако, и в этом случае, после 24-часового хранения, выживших колоний не обнаруживалось.
Результаты проведенного тестирования на микробное заражение показали, что композиции по изобретению являются хорошими ингибиторами микробного роста, и оказывают прекрасное защитное действие против микробнального загрязнения в течение длительного периода.
Пример 3. Испытания на химическую стабильность
Получали 4 образца раствора, предназначенного для использования в качестве второго водного раствора по изобретению /Композиция 1/, и содержащего 0,3 мас. % пероксида водорода, 0,14 мас.% CDTMP /100%/, 0,8% дикалийортофосфата, 0,3% бензотриазола, и 10 млд.д. 0,01%-ного раствора метилового красного. Кроме того, получали еще 4 образца, которые содержали, помимо этого, 0,2% бензотриазол /Композиция 2/. Полученные образцы хранили в течение 1 месяца при каждой из следующих температур: при комнатной температуре /ок. 20oC/, при 28oC, при 32oC и при 40oC, после чего образцы анализировали на содержание пероксида водорода. Результаты анализов показали, что для обоих растворов, при любой из указанных температур хранения, потери перекиси водорода не обнаруживалось. Эти образцы были также использованы для получения композиций по изобретению, содержащих около 3 500 млн.д. перуксусной кислоты, путем 14-кратного разбавления раствора, содержащего 5 мас.% перуксусной кислоты, 20 мас.% пероксида водорода, и 8 мас.% уксусной кислоты. Растворы по изобретению анализировали на содержание перуксусной кислоты и пероксида водорода, затем хранили в течение 5 дней, и снова анализировали на содержание перуксусной кислоты и пероксида водорода. Результаты анализов, представленные ниже, указывают на прекрасную химическую стабильность композиций.
Пример 4. Коррозионные испытания
Раствор, содержащий 5 мас.% перуксусной кислоты, 20 мас.% пероксида водорода, 8 мас.% уксусной кислоты, 25-кратно разбавляли раствором, содержащим 0,3 мас. % пероксида водорода, 14 мас.% CD TMP /как 100%, < 25 млн.д. хлорида/, 0,8% дикалийортофосфата, и 10 млн.д. 0,01%-ного раствора метилового красного, в результате чего получали дезинфицирующий раствор, содержащий 2000 млн. д. преуксусной кислоты. Дублированные образцы мягкой стали и нержавеющей стали 316 погружали на 72 часа в образцы дезинфицирующего раствора при комнатной температуре /в среднем 20oC/. Каждый день дезинфицирующий раствор полностью заменяли свежим раствором. Исследование образцов стали после завершения испытаний выявили лишь очень незначительную локальную коррозию образцов.
Изобретение относится к дезинфицирующим средствам, способам их получения и упаковки. Первый водный раствор, содержащий низшую алифатическую перкислоту, пероксид водорода и низшую алифатическую кислоту, смешивают со вторым водным раствором, содержащим пероксид водорода, ингибитор коррозии и стабилизатор пероксида водорода и/или стабилизатор перкислоты. Упаковка для получения дезинфицирующего средства представляет собой двойную упаковку, содержащую раздельно указанные растворы. Полученная композиция более эффективна позволяет дезинфицировать медицинское оборудование, содержащее металлические части. 5 с. и 56 з.п. ф-лы, 1 табл.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Огнетушитель | 0 |
|
SU91A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Дезинфицирующее средство | 1983 |
|
SU1333338A1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Дезинфицирующее средство | 1988 |
|
SU1532051A1 |
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБЪЕКТОВ | 0 |
|
SU239503A1 |
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
US 4743447 A, 10.05.88. |
Авторы
Даты
2000-02-27—Публикация
1994-01-05—Подача